116第4章 半导体二极管及其基本电路习 题 22.1 电路如图2.1所示，测得，试问二极管VD是否良好（设外电路无虚焊）？解：内部PN结或电极已开路，D已损坏。2.2 电路如图2.2所示。已知直流电源的端电压，测得，若将直流电源的电压U提高到10V，试问这时的I是等于、大于还是小于？ 图2.1 习题2.1电路图 图2.2 习题2.2电路图解：由于二极管是非线性元件，当U增大时，I将大于2mA2.3 分析判断图2.3所示各电路中二极管是导通还是截止，并计算电压，设图中的二极管都是理想的。图2.3 习题2.3电路图解：（a）断开VD，UD=5+5=10V0，VD导通 ，；（b）断开VD， ，VD截止 ；（c）断开VD1 VD2，所以VD优先导通，VD2截止，Uab=0V； (d) ）断开VD1 VD2，所以 VD2优先导通， VD1截止，2.4 一个无标记的二极管，分别用a和b表示其两只引脚，利用模拟万用表测量其电阻。当红表笔接a，黑表笔接b时，测得电阻值为500W。当红表笔接b，黑表笔接a时，测得电阻值为100kW。问哪一端是二极管阳极?解：b端是阳极2.5 用指针式万用表的不同量程测同一只二极管的正向电阻值，其测试结果不一样，为什么？解：因为二极管的正向特性是非线性的，外加不同电压，直流电阻不同，万用表量程不同，加在二极管上的电压不同。2.6 二极管电路如图2.4(a)所示，设输入电压波形如图2.4(b)所示，在的时间间隔内，试绘出输出电压的波形，设二极管是理想的。图2.4 习题2.6电路图解：，断开VD，当时，VD导通，即，当时，VD截止，即，2.7 电路如图2.5所示，二极管导通电压约为0.7V，试分别估算开关断开和闭合时输出电压的数值。图2.5 习题2.7电路图解：S断开：断开VD，。所以VD导通， S闭合：断开VD，所以VD截止，2.8 在图2.6所示的电路中，设二极管为理想的，已知，试分别画出输出电压的波形，并标出幅值。图2.6 习题2.8电路图解：(a) 正半波，VD导通，uo=ui，负半波，VD截止，uo=0(b) 正半波，VD导通，uo=0，负半波，VD截止，uo=ui(c) 正半波，VD导通，uo=0，负半波，VD截止，uo=0.5ui(d) 正半波，VD截止，uo=0.5ui，负半波，VD导通，uo=02.9 在图2.7所示电路中，输入电压，设二极管的导通电压0.7V，试画出输出电压的波形。图2.7 习题2.9电路图解：（a）断开VD，(b) 断开VD，(c) 断开VD，图同（b）(d) 断开VD，图同（a）2.10 图2.8所示电路中，设二极管为理想的，试画出输出电压的波形以及电压传输特性。图2.8 习题2.10电路图解：断开VD1 VD2，所以时， VD1截止，VD2导通，时， VD1 、VD2均截止，时， VD1导通，VD2截止，2.11 图2.9所示电路中，设二极管是理想的，求图中标记的电压和电流值。图2.9 习题2.11电路图解：(a) 高电平选择电路，VD1截止，VD2导通， (b) 低电平选择电路，VD1导通，VD2截止，2.12 电路如图2.10所示，输入电压，设二极管的正向导通电压为0.7V，电容C1和C2的容量足够大，对信号可视为短路。 （1）画出直流等效电路和交流等效电路；（2）求输出电压。图2.10 习题2.12电路图解：（1） (a)直流等效电路 (b)交流等效电路 （2）由直流等效电路可得二极管交流等效电阻由交流等效电路得由于C2的隔直作用，2.13 在图2.11所示电路中，已知输出电压平均值，负载。（1）输入电压的有效值为多少？（2）设电网电压波动范围为。选择二极管时，其最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR的下限值约为多少？图2.11 习题2.13电路图解：半波整流，2.14 在图2.12所示的电路中，电源，二极管为是理想二极管。求：（1）RL两端的电压平均值；（2）流过RL的电流平均值；（3）选择二极管时，其最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR为多少？图2.12 习题2.14电路图解：全波整流，2.15 全波整流电路如图2.13所示，变压器和二极管均为理想元器件。（1）画出输出电流、输出电压和二极管电压的波形；（2）设为已知，求直流分量、和二极管的平均电流、承受的反向电压峰值。图2.13 习题2.15电路图解：，2.16 在桥式整流电容滤波电路中，已知，交流电源频率。选择整流二极管，并确定滤波电容的容量和耐压值。解：， ，2.17 已知稳压管的稳压值，稳定电流的最小值。求图2.14所示电路中和。图2.14 习题2.17电路图解：（a）断开Dz，假设DZ稳压，所以DZ处于稳压状态，（b）断开Dz，所以DZ处于截止状态，2.18 图2.15中各电路的稳压管VDZ1和VDZ2的稳定电压值分别为8V和12V，稳压管正向导通电压为0.7V，最小稳定电流是5mA。试判断VDZ1和VDZ2的工作状态并求各个电路的输出电压。图2.15 习题2.18电路图解：（a）假设VDz1处于反向击穿状态，VDz2正向导通，所以VDz1处于稳压状态，VDz2处于正向导通状态（b）假设VDz1处于反向击穿状态，VDz2处于反向截止所以VDz1处于稳压状态，VDz2处于反向截止状态2.19 在图2.16中，所有稳压管均为特性相同的硅稳压管，且稳定电压UZ=8V。试画出和的波形。图2.16 习题2.19电路图解：（a）断开VDZ，（b）时， VDZ1导通，VDZ2稳压，时， VDZ1 、VDZ2均截止，时， VDZ1截止，VDZ2导通，2.20 已知稳压管稳压电路如图2.17所示，稳压二极管的特性为：稳压电压， ，直流输入电压，其不稳定量，IL=04mA。试求：（1）直流输出电压；（2）为保证稳压管安全工作，限流电阻R的最小值；（3）为保证稳压管稳定工作，限流电阻R的最大值。图2.17 习题2.20电路图解：（1）直流输出电压等于稳压管的稳压电压，即。（2）当最大，开路时，通过R的电流，即通过稳压管的电流为最大。因此，为保证稳压管安全工作，由此可求得限流电阻的最小值为（3）当最小，最小时，流入稳压管的电流为最小；为保证稳压管稳定工作，要求。由可此得：综合以上分析，可选取限流电阻R=510。2.21 在下面几种情况下，可选用什么型号的三端集成稳压器？（1）Uo= + 12V，RL最小值为15；（2）Uo= + 6V，最大负载电流ILmax = 300mA;（3）Uo=15V，输出电流范围Io为1080mA。解：（1），所以选7812（2）选78M06（3）选78L152.22 电路如图2.18所示，三端集成稳压器静态电流IW= 6mA, Rw为电位器，为了得到10V的输出电压，试问应将RW调到多大？图2.18 习题2.22电路图解：所以 2.23 利用W7805获得输出电压可调的稳压电源如图2.19所示，试求输出电压的表达式，并计算它的可调范围。图2.19习题2.23电路图解：，得：，所以 2.24 电路如图2.20所示：（1）求电路负载电流的表达式；（2）设输入电压，W7805输入端和输出端间的电压最小值为3V， 。求出电路负载电阻的最大值。图2.20 习题2.24电路图解：，所以2.25 已知三端可调式集成稳压器W117的基准电压=1.25V，调整端电流=50m A，用它组成的稳压电路如图2.21所示。（1）若，忽略对的影响，要得到5V的输出电压，则和应选取多大；（2）若改为0的可变电阻，求输出电压的可调范围。图2.21习题2.25电路图解：（1），所以： （2），所以：2.26可调恒流源电路如图2.22所示，（1）当U21=UREF=1.2V，R从0.8120变化时，恒流电流IO的变化范围如何？（2）当RL用充电电池代替，若50mA恒流充电，充电电压VO=1.5V，求电阻RL。图2.22习题2.26电路图解：（1）（2）