電路基礎(chǔ)與集成電子技術(shù)-習(xí)題解答

1、第IO章直流電源習(xí)題解答10-1】全波整流電路如題圖10-1所示，變壓器次級(jí)繞組的中心抽頭接地，且U21U22、2U2Sint為已知，變壓器繞組電阻和二極管正向壓降可忽略不計(jì)。試求：1畫出iL、Uo及二極管反向電壓 UDR的波形；2.求Uo（AV）、|l（av和二極管平均電流Id（av）、反向峰值電壓 URM；3如果VD2的極性接反，會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題4. 若輸出端短路，會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題解：1.見解圖10-1。U2Ai D2圖10- 1題10-1電路圖2OiD1 AOO UO AO iO解圖10-1 題10-1電路的波形圖O iD2 A2U2 rT2 2U22U2RlO UD1 A4廠ZWt1如2W

2、tWt2. U O(AV) 0.9U 2 ；U O(AV)0.9U2RlRl1 L(AV)1 D(AV)I L(AV) U O(AV)0. 45U 222RlRlUrm2 &U2。3如果VD2的極性接反，那么變壓器的二次繞組在輸入信號(hào)的正半周被短路，造成回 路電流過(guò)大，引起整流二極管和變壓器的繞組損壞。4若輸出端短路，結(jié)果同上。【10-2】題圖10-2為橋式整流電容濾波電路。已知Rl=50, C=1000?F,用交流電壓表量得變壓器二次側(cè)電壓的有效值U2=20V。如果用直流電壓表測(cè)得的Uo（av有下列幾種情況：28V,18V,24V，9V，試分析它們是電路分別處在什么情況下引起的（指電路正 常

3、或出現(xiàn)某種故障）。圖10-2 題10-2電路圖解：1. Uo（av） 28V 2U2，當(dāng)負(fù)載電阻Rl ，即輸出空載。2. Uo（av） 18V0.9U2,當(dāng)濾波電容C斷開，無(wú)濾波作用，相當(dāng)純阻負(fù)載整流電路,且負(fù)載電流不太大時(shí)。3. Uo（av） 24 V 1.2U2，有濾波電容，電路正常工作。4. Uo（av） 9V 0.45U 2 ,整流橋中有一個(gè)整流管斷開，電路在半波整流狀態(tài)下工作， 并且濾波電容C斷開，沒有起到濾波作用。【10-3】電路如題圖10-3所示，電容的取值符合一般要求，按下列要求回答問(wèn)題:1請(qǐng)標(biāo)出UO1、UO2的極性，求出UO1（AV）、UO2（AV）的數(shù)值;2. 求出每個(gè)二極

4、管承受的最大反向電壓。圖10-3 題10-3電路圖解:1 U O1 (AV)和 U O 2 (AV)的極性見圖 15-3。U O1 (AV) U O 2 (AV) - 2U 214 V ,（U 210V）,圖示相當(dāng)負(fù)載開路。2. U Dr 2 -228V【10-4】求題圖10-4中各電路的輸出電壓平均值Uo（av）。其中（b）電路，滿足RlC3 5 T2的條件（T為交流電網(wǎng)電壓的周期），對(duì)其Uo（av）可作粗略估算。題圖中變壓器次級(jí)電壓為有 效值。圖10-4.題10-4電路圖解：變壓器二次電壓有效值為 u 210V圖10-5題10-5電路圖-0 +Uo(a) U o(av)0.9U29V，輸出

5、，無(wú)濾波電路；(b) U o(av)1.2U212V，單相橋式整流輸出，電容濾波且輸出帶適度的負(fù)載;(c) U O(AV) 2U214V，單相全波整流輸出，電容濾波且輸出空載；(d) U o(av)0.45U24.5V，單相半波整流輸出，電阻負(fù)載，無(wú)濾波電路?！?0-5】分析題圖10-5所示電路，選擇正確的答案填空。1. 設(shè) U2 （有效值）=10V，貝y Ui（av）=。（a. 4.5V, b. 9V, c. 12V，d. 14V）；2. 若電容 C脫焊，則 Ui（av）= 一。（a. 4.5V, b. 9V, c. 12V, d. 14V）;3. 若二極管D2接反，則。（a.變壓器有半周被

6、短路，會(huì)引起元、器件損壞，b.變?yōu)榘氩ㄕ?，c.電容C將過(guò)壓擊穿，d.穩(wěn)壓管將過(guò)流損壞）;4. 若二極管D2脫焊，則。（a.變壓器有半周被短路，會(huì)引起元、器件損壞，b.變?yōu)榘氩ㄕ?，c.電容C將過(guò)壓擊穿，d.穩(wěn)壓管將過(guò)流損壞）;5. 若電阻R短路，則。將升高，b.變?yōu)榘氩ㄕ鳎琧.電容C將擊穿，d.穩(wěn)壓管將損壞）；6. 設(shè)電路正常工作，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)而使U2增大時(shí)（負(fù)載不變），貝U Ir將, Iz將。（a.增大，b.減小，c.基本不變）;7. 設(shè)電路正常工作，當(dāng)負(fù)載電流Il增大時(shí)（電網(wǎng)電壓不變），貝U Ir將, Iz將。 （a.增大，b.減小，c.基本不變）。解：1. c7. c, b6. a

7、, a【10-6】在題圖10-6所示電路中，穩(wěn)壓管 VDz1、VDZ2具有理想的特性，其穩(wěn)定工作電壓 分別為6V和7V,則負(fù)載電阻 Rl上的電壓Uo=R2k圖10-6 題10-6電路圖uoU|.T5VVD解：答案是c。如果6V穩(wěn)壓管VDZ1工作，則lL=6mA,于是Ur=12V,為此輸出只能 Uo=3V, 于是兩個(gè)穩(wěn)壓管未能起到穩(wěn)壓作用，只能由R的Rl分壓來(lái)計(jì)算輸出電壓。所以Rl1Uo L Ui15V 5VR Rl2 1【10-7】電路如題圖10-7所示，已知穩(wěn)壓管 VDz的穩(wěn)壓值Uz=6V, lzmin=5mA，Izmax=40mA， 變壓器二次電壓有效值 U2=20V,電阻R=240，電容

8、C=200?F。求：1. 整流濾波后的直流電壓Ul（AV）約為多少伏-uu-LRLI2. 當(dāng)電網(wǎng)電壓在10%的范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，負(fù)載電阻Rl允許的變化范圍有多大1.因?yàn)槭菢蚴秸麟娙轂V波電路，符合RlC35T的條件，所以2Ui（av） 1.2U224V2 當(dāng)電網(wǎng)電壓有 10%的波動(dòng)，則Ui（av）在之間變化。分兩種情況進(jìn)行計(jì)算，輸入 直流電壓最小，負(fù)載電流又最大（對(duì)應(yīng)RLmin），此時(shí)穩(wěn)壓二極管的電流最小，若此電流不小于Izmin=5mA，即可確定RLmin。因此有u Imin u Z |u I min u ZUzI_1 L max1Z minZminRRRL min則R iULminu Imin

9、u Z100Zmin若輸入直流電壓最大，負(fù)載電流又最?。▽?duì)應(yīng)RLmax），此時(shí)穩(wěn)壓二極管的電流最大，若此電流不大于lzmax=40mA，即可確定RLmax。因此有所以U I max U ZRU I max U ZRR|_maxI LminUzRL max100 R.1 Z max1 Z maxUzu I max U ZR133I Zmax133【10-8】指出題圖10-8改正，最多只允許加兩個(gè)電阻。5V中的5V穩(wěn)壓電路是否有錯(cuò)誤。如有錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谠娐坊A(chǔ)上加以VT的發(fā)解：圖中有錯(cuò)誤，一處為穩(wěn)壓管未能起到穩(wěn)壓作用，另一處為輸出端空載，無(wú)法令射結(jié)處于正偏，從而使 Uo 5V無(wú)法實(shí)現(xiàn)。電路改動(dòng)如解圖

10、15-8所示。5V【10-9】題圖10-9中的各個(gè)元器件應(yīng)如何連接才能得到對(duì)地為土15V的直流穩(wěn)定電壓。+ 15V+220V20V解：參考解圖10-9。VDaVD1VD220VVD4圖10-9 題10-9電路圖VDz(15V)VDz(15V)o-15V+ 15VLJ3J3Ic CVDZ(15V)R-15V【10-10】已知可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器CW117的基準(zhǔn)電壓Ure=,調(diào)整端電流lw=50?A,用它組成的穩(wěn)壓電路如題圖10-10所示。問(wèn)：1. 為得到5V的輸出電壓，并使lw對(duì)Uo的影響可以忽略不計(jì)（設(shè)l1=100lw），則電阻R1和R2應(yīng)選擇多大2. 若R2改用2k的電位器，貝U Uo的可調(diào)

11、范圍有多大UoCW117 _十VreHI R1C1+ C2I 1F圖10-10 題10-10電路圖解：1 .因?yàn)轭}設(shè)11I1100Iw100 1 w ,VREF所以推出0.25k QUo(I1I W)R2 VREFVrefRR2VREF0.75k Q2.因?yàn)?Uo (h Iw)R2VREFVREF R2Vref，UO (l 11 W)R2 VREF V REF當(dāng) R2 2k Q時(shí)，Uo (I1 Iw)R2R11.25V所以當(dāng)R20時(shí),Vref11.25V【10-11】題圖10-11中畫出了兩個(gè)用三端集成穩(wěn)壓器組成的電路，已知電流lw=5mA。1. 寫出圖（a）中Io的表達(dá)式，并算出其具體數(shù)值；2. 寫出圖（b）中Uo的表達(dá)式，并算出當(dāng) R2=5時(shí)Uo的具體數(shù)值；3. 請(qǐng)指出這兩個(gè)電路分別具有什么功能。(b)5圖10-11 題10-11電路圖解:1.U 32IW 1.005A 1A2.Uo(U 32Ri1 W)R2U321.005A5 +5V10.025