5半导体二极管及直流稳压电源

本文格式为Word版，下载可任意编辑——5半导体二极管及直流稳压电源第4章半导体二极管及其基本电路·101·第5章半导体二极管及直流稳压电源

习题4

5.1电路如图5.1所示，R?1kΩ，测得UD?5V，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。

5.2电路如图5.2所示。已知直流电源的端电压U?5V，测得I?1mA，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2mA？

解：由于二极管是非线性元件，当U增大时，I将大于2mA5.2

图5.1习题5.1电路图图5.2习题5.2电路图

5.3分析判断图5.3所示各电路中二极管是导通还是截止，并计算电压Uab，设图中的二极管都是理想的。

解：（a）断开VD，UD=5+5=10V>0，VD导通，Uab??5V；（b）断开VD，UD?1?22?5??1V，VD截止Uab??5?2V；2?32?3（c）断开VD1VD2，UD1?12V,UD2??5?12?7V，所以VD优先导通，

UD1??5V，VD2截止，Uab=0V；

(d)）断开VD1VD2，UD1?12V,UD2?12?5?17V所以VD2优先导通，

UD1??5VVD1截止，Uab??5V

·102·电路与模拟电子技术基础

图5.3习题5.3电路图

5.4一个无标记的二极管，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500?。当红表笔接b，黑表笔接a时，测得电阻值为100k?。问哪一端是二极管阳极?

解：b端是阳极

5.5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：由于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。

5.6二极管电路如图5.4(a)所示，设输入电压ui(t)波形如图5.4(b)所示，在0?t?5ms的时间间隔内，试绘出输出电压uo(t)的波形，设二极管是理想的。

第4章半导体二极管及其基本电路·103·

图5.4习题5.6电路图

解：ui(t)?2t，断开VD，

uD?ui?6，当uD?0时，VD导通，即t?3s，uo?ui?6?0.2?6?3?t

0.2?0.2当uD?0时，VD截止，即t?3s，uo?6V

uo(t)/V86012345t/ms

5.7电路如图5.5所示，二极管导通电压UD(on)约为0.7V，试分别估算开关断开和闭合时输出电压UO的数值。

图5.5习题5.7电路图

解：S断开：断开VD，UD?5V。所以VD导通，Uo?5?0.7?4.3VS闭合：断开VD，UD?5?12??7V，所以VD截止，Uo?12V

·104·电路与模拟电子技术基础

5.8图5.6所示电路中的二极管为理想的，试画出输出电压uo的波形。设ui?6sin?t(V)。

图5.6习题5.8电路图

解：（a）断开VD，uD?ui?2??7V??0,VD导通，即ui?2V,uo?ui???0,VD截止，即ui?2V,uo?2V62oui/V??23??tuo/V62o??2(a)3??t

（b）断开VD1VD2，uD1?4?ui,uD2?ui?3

所以ui?3V时，uD1?0，uD2?0VD1截止，VD2导通，uo?3V

?4V?ui?3V时，uD1?0，uD2?0VD1、VD2均截止，uo?uiui??4V时，uD1?0，uD2?0VD1导通，VD2截止，uo??4V

第4章半导体二极管及其基本电路·105·

63o-4ui/V??23??tuo/V3o-4??2(b)3??t

5.9在图5.4.2（a）所示电路中，已知输出电压平均值Uo(AV)?9V，负载RL?100?。（1）输入电压的有效值为多少？（2）设电网电压波动范围为?10%。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？解：半波整流，

UI?UO(AV)0.45?20(V)，IO(AV)?UO(AV)?90(mA)

RLID?Io(AV)?90(mA)，IF?1.1ID?99(mA)UR?1.1?2UI?31.1(V)

5.10在图5.7所示的电路中，电源ui?100sin?t(V)，RL?1K?，二极管为是理想二极管。求：（1