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《模拟电子技术》-精彩资料习题(有图详细分析版~).doc

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项目一 习题参考答案1. PN结正向偏置时是指P区接电源的正极,N区接电源的负极。2. 在常温下,硅二极管的死区电压约为0.5V,导通后正向压降约为0.6~0.8V ;锗二极管的死区电压约为0.1V,导通后正向压降约为0.2~0.3V。3. 三极管按结构分为NPN型和PNP型;按材料分为硅管和锗管。三极管是电流控制型器件,控制能力的大小可用b表示,它要实现信号放大作用,需发射结正偏,集电结反偏。4. 场效应管是电压控制型器件,控制能力的大小可用gm表示,它的主要特点是输入电阻很大。5. 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端?为什么?解:不能,因为二极管正向电阻很小,若将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端会使得电路中的电流很大,相当于干电池正、负极短路。6. 分析图1.52所示电路中各二极管是导通还是截止,并求出A、B两端的电压UAB(设VD为理想二极管,即二极管导通时其两端电压为零,反向截止时电流为零)。图1.52 题6图解:(a)VD导通,UAB=-6V。(b)VD截止,UAB=-12 V。(c)VD1导通,VD2截止,UAB=0 V。(d)VD1截止, VD2导通,UAB=-15 V。7. 在图1.53所示电路中,设VD为理想二极管,ui =6sinw t (V),试画出uO的波形。图1.53 题7图解:(a)(b)8. 电路如图1.54所示,已知ui=5sinW t(V),二极管导通电压为0.7V。试画出ui与的波形。解:ui>3.7V时,VD1导通,VD2截止,uo=3.7V;3.7V >ui>-4.4V时,VD1截止,VD2截止,uo= ui ;ui<-4.4V时,VD1截止,VD导通,uo= -4.4 V。9. 测得电路中几个三极管的各极对地电压如图1.55所示,试判别各三极管的工作状态。图1.54 题8图图1.55 题9图解:(a)三极管已损坏,发射结开路 (b)放大状态 (c)饱和状态(d)三极管已损坏,发射结开路10. 测得放大电路中六只晶体管的电位如图1.56所示。在圆圈中画出管子,并说明它们是硅管还是锗管。图1.56 题10图解:11. 为什么场效应管的输入电阻比三极管的输入电阻要高很多?解:栅、源极间的输入电阻从本质上来说是PN结的反向电阻。12. 图1.57 所示符号各表示哪种沟道JFET?其箭头方向代表什么?图1.57 题12图解:(a)N沟道JFET,(b)P沟道JFET箭头的方向表示PN结正偏的方向,即由P指向N13. 试分别画出N沟道增强型和耗尽型MOS管、P沟道增强型和耗尽型MOS管的电路符号。解:  (a) N沟道增强型MOS管 (b) P沟道增强型MOS管   (a) N沟道耗尽型MOS管 (b) P沟道耗尽型MOS管14. 一个场效应管的转移特性曲线如图1.58所示,试问:(1)它是N沟道还是P沟道的FET?(2)它的夹断电压uP和饱和漏极电流IDSS各是多少?图1.58 题14图解:(1)N沟道JFET(2)uP=-3V,IDSS=3mA15. 图1.59所示为MOS管的转移特性,请分别说明各属于何种沟道。如果是增强型,说明它的开启电压uT =?如果是耗尽型,说明它的夹断电压uP =?其中iD的参考方向为流进漏极。图1.59 题15图解:(a)N沟道耗尽型MOS管,uP=-3V。(b)P沟道耗尽型MOS管,uP=2V。(c)P沟道增强型MOS管,uT=-4V。16. 在图1.60所示电路中,已知发光二极管导通电压为1.5V,正向电流在5~15mA时才能正常工作。试问:(1)开关S在什么位置时发光二极管才能发光?(2)R的取值范围是多少?解:(1)开关S闭合时,发光二极管才能发光。 (2)Rmin=(5-1.5)/15=0.23KΩRmax=(5-1.5)/5=0.7KΩR的取值范围是0.23KΩ~0.7KΩ。17. 已知稳压管的稳压值UZ=6V,稳定电流的最小值IZmin=5mA,求图1.61所示电路中Uo1和Uo2各为多少伏。图1.60 题16图图1.61 题17图解:(a)因为:2×10/(2+0.5)=8V>6V,所以稳压管工作在反向击穿状态,Uo1=6V。(b)因为:2×10/(2+2)=5V<6V,所以稳压管工作在反向截止状态,Uo2=5V。项目二 习题参考答案1. 判断下列说法是否正确(在括号中打“√”或“×”)。(1)在三极管放大电路中,为了稳定直流工作点可引入直流负反馈。( √ )(2)在放大电路中,若静态工作点选得过高,则容易产生截止失真。( × )(3)测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为-100,将它们连成两级放大电路,其电压放大倍数应为10000。( × )(4)阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立,它只能放大交流信号。( √ )(5)若放大电路的放大倍数为负,则引入的反馈一定是负反馈。( × )(6)只要在放大电路中引入反馈,就一定能使其性能得到改善。( × )(7)既然电流负反馈稳定输出电流,那么必然稳定输出电压。( × )2. 图2.42所示电路能否起正常的放大作用?若不能请加以改正。  (a) (b) (c)图2.42 题2图解:(a)不能;(b)不能;(c)不能改为:3. 判断在图2.43所示的各两级放大电路中,VT1和VT2管分别组成哪种接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。图2.43 题3图 解:(a)VT1:共发射极接法,VT2:共集电极接法;(b)VT1共集电极接法,VT2:共发射极接法;(c)VT1:共发射极接法,VT2:共发射极接法;(d)VT1:共源极接法,VT2:共发射极接法。4. 图2.44所示为某放大电路及三极管输出特性曲线。其中VCC=12V,RC=5kW,RB=560kW,RL=5kW,三极管UBE=0.7V。(1)用图解法确定静态工作点(IB、IC、UCE)。(2)画出直流负载线和交流负载线。(3)确定最大输出电压幅值Uomax。图2.44 题4图解:(1)IB =(12-0.7)/560K=0.02mA直流负载线:M(12V, 0),N(0, VCC/RC=2.4mA),由下图可读出:IC =1mA,UCE =7V。(2)交流负载线:A(UCE + ICRL¢=9.5V,0),B(0,IC +UCE/ RL¢=3.8mA),如下图所示:(3)取(9.5-7=2.5V)和(7-0.3=6.7V)中的最小值,所以Uomax=2.5V。5. 电路如图2.45所示,其中VCC=12V,Rs=1kW,RC=4kW,RB=560kW,RL=4kW,三极管的UBE=0.7V,b =50。(1)画出直流通路,并估算静态工作点IB、IC、UCE。(2)画出微变等效电路,并试求Au、Ri、Ro。图2.45 题5图解:(1)直流通路:=0.02mAIC =bIB=1mAUCE = VCC - IC RC=8V(2) 微变等效电路:R¢L=RC //RL=2kWrbe =100+=1400WAu=-b R¢L/ rbe =-71Ri≈ rbe=1400WRo=RC =4kW6. 分压式偏置电路如图2.46所示,已知三极管的UBE=0.7V,b=60。(1)画出直流通路,估算静态工作点IB、IC、UCE。(2)画出微变等效电路,求Au、Ri、Ro。图2.46 题6图图2.47 题7图解:(1) 直流通路:≈ =4V≈  =1.65mAIB= IC /b=0.0275 mAUCE≈VCC- IC (RC + RE)=7.75V(2) 微变等效电路:R¢L=RC //RL=2kWrbe =100+=1045WAu=-b R¢L/ rbe =-115Ri≈ rbe=1045WRo=RC =3kW7. 在图2.47所示的电路中,三极管的b =50。(1)求静态电流IC。(2)画出微变等效电路,求Au、Ri、Ro。解:(1)≈ =3.7VIC=(UB-UBE)/ (Rf + RE)=2 mAIB= IC /b=0.04 mA(2)微变等效电路:rbe =100+=750WR¢L=RC //RL=2KWAu=-b R¢L/[ rbe +(1+b) Rf ]=-9Ri≈ RB1// RB2//[ rbe +(1+b) Rf ] =4.5 KWRo=RC =3.3KW8. 电路如图2.48所示,其中VCC=12V,Rs=1kW,RB=240kW,RE=4.7kW,RL=4.7kW,三极管的UBE=0.7V,b =50。(1) 估算静态工作点IB、IC、UCE。(2) 画出微变等效电路,求Au、Ri、Ro。图2.48 题8图图2.49 题9图解:(1) IB= (VCC-0.7) /[RB +(1+b) RE ] =0.024mA IC =bIB=1.2mAUCE≈VCC- ICRE=6.36V(2) 微变等效电路:rbe =100+=1183WR¢L=RE //RL=2.35KWAu=(1+b)R¢L/[ rbe +(1+b) R¢L]=0.99Ri≈ RB //[ rbe +(1+b) R¢L] = 80.6KWRo=[(RS // RB + rbe)/( 1+b)]// RE ≈ 0.043W9. 设图2.49所示电路所加输入电压为正弦波。( 补条件: VCC=12V,b =50)(1)分别求输出为uo1、uo2时的Au1、Au2。(2)画出输入电压ui和输出电压uo1、uo2的波形。解:(1) IB= (VCC-0.7) /[RB +(1+b) RE ]=0.044mArbe =100+=691WAu1= -bRC/[ rbe +(1+b) RE]=-0.975Au2=(1+b)RE/[ rbe +(1+b) RE]=0.995(2)10. 已知电路参数如图2.50所示,FET工作点上的互导gm = 1mS,设rds>>RD。(1)画出电路的小信号微变等效电路。(2)求电压增益Au和输入电阻Ri。图2.50 题10图解:(1)小信号微变等效电路: (2)Au=-gmRD=-10Ri=RG3+(RG1//RG2)=2.075KW11. 判断图2.51所示的各电路的反馈类型(电压反馈或电流反馈、串联反馈或并联反馈、正反馈或负反馈)。图2.51 题11图解:(a)电压并联负反馈;(b)电压串联负反馈;(c)电流串联负反馈;(d)电流并联负反馈12. 在电压串联负反馈放大器中,若开环电压放大倍数= -1000,反馈系数= -0.049,输出电压=2V。求反馈深度、输入电压、反馈电压、净输入电压和闭环电压放大倍数。解:反馈深度:D=1+=50净输入电压=/=-0.002反馈电压== -0.0998闭环电压放大倍数=/(1+)=20输入电压=/=0.113. 若某负反馈放大器的=90,=10-2,求基本放大器的Au。解:Au=90/(1-90×0.01)=90014. 简述交流负反馈对放大电路的影响。解:交流负反馈使电路的增益下降,但可提高增益的稳定性、减小非线性失真、展宽通频带、改变放大电路的输入电阻和输出电阻。15. 电路如图2.52所示,它的最大越级反馈可从VT3的集电极或发射极引出,接到VT1的发射极或基极,于是共有4种接法(1和3.1和4.2和3.2和4相接)。试判断这4种接法各为什么组态的反馈。是正反馈还是负反馈?是电压反馈还是电流反馈?是串联反馈还是并联反馈?图2.52 题15图解:(1)1和3相接,电压并联负反馈 (2)1和4相接,电流并联正反馈(3)2和3相接,电压串联正反馈 (4)2和4相接,电流串联负反馈16. 已知交流负反馈有如下四种组态。A. 电压串联负反馈 B. 电压并联负反馈 C. 电流串联负反馈 D. 电流并联负反馈选择合适的答案填入下列空格内,只填入A、B、C或D。(1)欲将电流信号转换成与之成比例的稳定的电压信号,应在放大电路中引入B。(2)欲将电压信号转换成与之成比例的稳定的电流信号,应在放大电路中引入C。(3)欲减小电路从信号源索取的电流,增大带负载能力,应在放大电路中引入A。(4)欲从信号源获得更大的电流,并稳定输出电流,应在放大电路中引入D。17. 基本放大电路如图2.53(a)和2.53(b)所示,图2.53(a)虚线框内为电路Ⅰ,图2.53(b)虚线框内为电路Ⅱ。由电路Ⅰ、Ⅱ组成的多级放大电路如图2.53(c)~(e)所示,它们均正常工作。试说明图2.53(c)~(e)所示电路中:(1)哪些电路的输入电阻比较大?(2)哪些电路的输出电阻比较小?(3)哪个电路的电压放大倍数最大?图2.53 题17图 解:(1)(d)和(e)的输入电阻比较大; (2)(c)和(e)输出电阻比较小; (3)(c)的电压放大倍数最大。项目三 习题参考答案1. 选择填空题。(1)使用差分放大电路的目的是为了提高( C )。A. 输入电阻 B. 电压放大倍数 C. 抑制零点漂移能力 D. 电流放大倍数(2)差分放大器抑制零点漂移的效果取决于( B )。A. 两个晶体管的静态工作点 B. 两个晶体管的对称程度C. 各个晶体管的零点漂移 D. 两个晶体管的放大倍数(3)差模输入信号是指两个大小( A )、极性( B )的信号;共模输入信号是指两个大小( A )、极性( D )的信号。A. 相等 B. 相反 C. 不等 (4)电路的差模放大倍数越大表示( A ),共模抑制比越大表示( C )。A. 有用信号的放大倍数越大 B. 共模信号的放大倍数越大C. 抑制共模信号和温漂的能力越强(5)差分放大电路的作用是( D )。A. 放大差模 B. 放大共模 C. 抑制共模 D. 抑制共模,又放大差模(6)差分放大电路由双端输入变为单端输入,差模电压增益是( C )。A. 增加一倍 B. 为双端输入的1/2 C. 不变 D. 不定(7)差分放大电路中Ui1=300mV,Ui2=-200mV,分解为共模输入信号Uic=( D )mV,差模输入信号Uid=( A )mV。A. 500 B. 100 C. 250 D. 50(8)在相同条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移( B )。A. 比直接耦合电路大B. 比直接耦合电路小 C. 与直接耦合电路相同 2. 双端输出的差分放大电路如图3.40所示,已知VCC=9V,-VEE=-9V,RC1= RC2=2kW,RB1= RB2=5.1kW,RE=5.1kW,每个三极管的UBE=0.7V,β =50,求:(1) 静态电流IC1。(2) 差模电压放大倍数Aud。解:(1)IBQ1RB1+UBE1+2REIEQ1=VEEIBQ1RB1+UBE1+2RE(1+β) IBQ1=VEEIBQ1=16uA=0.016mA ICQ1=βIBQ1=50×16uA=0.8 mArbe =100+=1725Ω (2)差模交流电路(输入为差模信号时,RE上的电压保持不变,故在交流时该电阻短路)Aud= =-14.73. 有一差分放大电路(设为双端输入-双端输出),ui1=2V,ui2=2.0001V,Aud=80dB,KCMR=100dB,试求输出uo中的差模成分uod和共模成分uoc。解:uid= ui1 -ui2=-0.0001V uic=( ui2 +ui)/2=2.00005V Aud=80dB Aud=104Uod= uid× Aud=0.0001V×104=1VKCMR=100dB AuC=10-1Uoc= uic× AuC=0.200005V4. 一个放大电路的理想频响是一条水平线,而实际放大电路的频响一般只有在中频区是平坦的,而在低频区或高频区其频响则是衰减的,这是由哪些因素引起的?放大电路的频率特性解:低频区频响衰减是由电路中的耦合电容和射极旁路电容引起,高频区频响衰减是由电路中的晶体管结电容引起。5. 放大电路的通频带是怎样定义的?解:在中频区,放大电路的增益基本不变,即与信号的频率基本无关,一般放大电路大都工作在这一区域,可保证输出信号基本不产生频率失真。在高频区,电压放大倍数的模下降为中频时电压放大倍数的模的(约为0.7)倍时所对应的频率称为上限截止频率,用fH表示。在低频区,电压放大倍数的模下降为的倍时所对应的频率称为下限截止频率,用fL表示。通常将中频区所覆盖的频率范围称为通频带或带宽,用fbw表示,即fbw = fH-fL6. 在射极偏置放大电路中,影响低频响应的主要因素是射极旁路电容和耦合电容,而影响高频响应的是BJT的极间电容,为什么?解:由于C1、CE和C2均是与输入回路或输出回路串联的,因此,当工作频率较低时,它们的阻抗均较高并使得输入电流、电压和输出电流、电压都减小。这就造成了放大电路在低频区的增益必然随工作频率的下降而下降。由于结电容Cb¢e和Cb¢c均是与输入回路或输出回路并联的,因此,当工作频率较高时,它们的阻抗均较低并使得实际有效输入电流、电压和输出电流、电压都减小。这就造成了放大电路在高频区的增益必然随工作频率的上升而下降。7. 多级放大电路的频带宽度为什么比其中的任一单级电路的频带窄?解:如图所示,根据定义,单级放大电路的上下限截止频率对应于Au1/Au10=0.707时的频率,分别为fH1和fL1,但对应于该频率点,两级放大电路的Au/Au0= (Au1/Au10)2 = 0.7072 = 0.5,该值小于0.707,而根据定义,两级放大电路的截止频率仍应对应于Au/Au0 = (Au1/Au10)2 =0.707时的频率,即上下限截止频率分别为fH和fL,显然,fH<fH1,fL>fL1,即两级电路的通频带变窄了。不难理解,多级放大电路的级数越多,其增益越高,但通频带越窄,且小于任一单级电路的通频带。 两级放大电路的频率特性8. 试求图3.41所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式,设各运放均为理想的。图3.41 题8图 9. 求图3.42所示电路的输出电压uO,设各运放均为理想的。图3.42 题9图10. 分别求解图3.43所示各电路的运算关系,设各运放均为理想的。图3.43 题10图解:根据所示各电路可得:UP=UN U01=24/6×9–24/4×(–9)= –36+54=18mVU02=4(6/6–12/6)= –4 mVU0= 6/12(U02–U01)= 6/12(–4–18)= –11 mV11. 试分别求解图3.44所示各电路的运算关系,设各运放均为理想的。图3.44 题11图12. 在图3.45(a)所示电路中,已知输入电压uI的波形如图3.45(b)所示,当t=0时uo=0。试画出输出电压uO的波形。图3.45 题12图13. 试分别求出图3.46所示各电路的电压传输特性。图3.46 题13图 解:(a)UOH=+UZUOL=–UZ(b)①当uO= UOH≈ UZ时, 即: 门限电压UTH2= (ui=)=-UZ ,UOH=+UZ ②当uo= UoL≈-UZ 时, 门限电压UTH1= (ui=)=+UZ,UOL=–UZ14. 求图3-47(a)所示比较器的阈值,画出传输特性。若输入电压uI的波形如图3-47(b)所示,试画出uO的波形(在时间上必须与uI对应)图3.47 题14图解:当uO= UOH≈ UZ =6V时,所对应的uP起始值即阈值为当uo= UoL≈-UZ=-6V时,所对应的uP起始值即另一阈值为项目四 习题参考答案1. 选择填空题(可多选)。(1)电压放大电路主要研究的指标是( A )、( B )、( C )等;功率放大电路主要研究的指标是( D )、( E )、( F )等。A. 电压放大倍数 B. 输入电阻 C. 输出电阻 D. 输出功率 E. 电源提供的功率 F. 效率(2)乙类互补功率放大电路的效率较高,在理想情况下可达( A )。A. 78.5% B. 75% C. 72.5%(3)乙类互补功率放大电路会产生( C )失真。A. 饱和 B. 截止 C. 交越失真 D. 饱和和截止(4)为了消除交越失真应使功率管工作在( C )状态。A. 甲类 B. 乙类 C. 甲乙类(5)输出功率为200W的扩音电路采用甲乙类功放,则应选择PV≥( D )的功放管。A. 200W B. 100W C. 50W D. 40W(6)同样输出功率的OCL与OTL功放电路的最大区别在于( A )。A. 双电源和单电源供电 B. 输出端是否有耦合电容 C. 三极管的要求不同(7)OTL电路输出耦合电容的作用是( AB )。A. 隔直耦合 B. 相当于提供负电源 C. 交流时对地旁路2. 判断下列说法是否正确(在括号中打“√”或“×”)。(1)功率放大电路的主要作用是向负载提供足够大的功率信号。( √ )(2)顾名思义,功率放大电路有功率放大作用,电压放大电路只有电压放大作用而无功率放大作用。( × )(3)由于功率放大电路中的晶体管处于大信号工作状态,所以微变等效电路方法已不再适用。( √ )(4)在功率放大电路中,输出功率最大时,功放管的功率损耗也是最大。( × )(5)乙类功放电路在输出功率最大时,管子消耗的功率最大。( × )(6)在输出电压为零时,单电源甲乙类推挽功放电路中的电源所消耗的功率是两个管子的静态电流与电源电压的乘积。( × )3. 与甲类功率放大电路相比,乙类互补对称功率放大电路的主要优点是什么?解:乙类互补对称功率放大电路的效率高。4. 在图4.10所示电路中,用二极管VD1和VD2的管压降为VT1和VT2提供适当的偏置,而二极管具有单向导电的特性,那么,此时输入的交流信号能否通过此二极管,从而也为VT1和VT2供给交流信号?并说明理由。解:二极管的交流等效电阻很小,交流通路可视为短路,输入的交流信号直接送往VT1和VT2的基极输入端。5. 设放大电路的输入信号为正弦波,问在什么情况下,电路的输出会出现饱和及截止失真?在什么情况下会出现交越失真?用波形示意图说明这两种失真的区别。解:若放大电路为共射放大电路,输入信号为正弦波,输出正弦波的底部被削平为饱和失真,顶部削平为截止失真。交越失真出现在互补对称功放输出波形的过零点附近被削平。6. 从功率器件的安全运行考虑,电路可以从哪几方面采取措施?解:选用大功率器件,给器件增加散热片等。7. 在图4.20所示电路中,设BJT的b=100,UBE=0.7V,UCES=0,ICEO=0,电容C对交流可视为短路。输入信号ui为正弦波。(1)计算电路可能达到的最大不失真输出功率Pom。(2)此时RB应调节到什么阻值?(3)此时电路的效率h为多少?试与工作在乙类的互补对称电路比较。解:(1)当时,有最大不失真输出电压,最大不失真输出功率。(2),,(3),比乙类互补功放78.%的效率明显要低。8. 双电源互补对称电路如图4.21所示,已知VCC=12V,RL=16W,ui为正弦波。(1)求在BJT的饱和压降UCES可以忽略不计的条件下,负载上可能得到的最大输出功率Pom。(2)每个管子允许的管耗PCM至少应为多少?(3)每个管子的耐压½UBR, CEO½应大于多少?解:(1) (2) (39. 如图4.21所示,设ui为正弦波,RL=8W,要求最大输出功率Pom = 9W。BJT的饱和压降UCES可以忽略不计,求:(1)正、负电源VCC的最小值。(2)根据所求VCC最小值,计算相应的最小值ICM、½U(BR)CEO½。(3)输出功率最大(Pom=9W)时,电源供给的功率PV。(4)每个管子允许的管耗PCM的最小值。(5)当输出功率最大(Pom=9W)时所要求的输入电压有效值。解:(1)由 得 (2), (3) (4) (5), 图4.20 题7图 图4.21 题8、9、10图10. 如图4.21所示,管子在输入信号ui作用下,在一周内VT1和VT2轮流导通约180°,电源电压VCC=20V,负载RL=8,试计算:(1)在输入信号Ui=10V(有效值)时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。(2)当输入信号Ui的幅值Uim=VCC =20V时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。解:(1),,电源供给的功率:管耗:效率:(2) ,,,11. 一单电源互补对称电路如图4.22所示,设ui为正弦波,RL=8W,管子的饱和压降UCES可以忽略不计。试求最大不失真输出功率Pom(不考虑交越失真)为9W时,电源电压VCC至少应为多大? 解:12. 如图4.22所示的单电源互补对称电路中,设VCC=12V,RL = 8W,C的电容量很大,ui为正弦波,在忽略管子饱和压降UCES情况下,试求该电路的最大输出功率Pom。图4.22 题11.12图解:项目五 习题参考答案1. 直流稳压电源的作用是什么?影响输出电压稳定性的因素有哪些?解:直流稳压电源的作用是能输出稳定的直流电压。影响输出电压稳定性的因素有:交流电源的波动和负载的变化。2. 直流稳压电源电路由哪几部分组成?各部分的作用是什么?解:直流稳压电源电路由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等部分组成。变压器的作用:将交流电源电压转换为符合整流电路需要的电压,同时电源变压器还可起到将直流电源与电网隔离的作用。整流电路的作用:将正负交替变化的正弦交流电压变换成单方向的脉动直流电压。滤波电路的作用:对整流电路输出的脉动直流电压进行滤波,减小脉动成分,使输出电压成为比较平滑的直流电压,以适应负载的需要。稳压电路的作用:对滤波电路输出的电压进行稳压,从而使稳压电路输出的直流电压在交流电源电压波动或负载变化时能基本保证稳定。3. 选出正确的说法。(1)整流的目的是A。A. 将交流信号变为直流信号B. 将高频信号变为低频信号C. 将正弦波变为方波(2)在单相桥式整流电路中,若有一只整流管接反,则C。A. 输出电压将增大 B. 变为半波直流 C. 整流管将因电流过大而烧坏(3)直流稳压电源中滤波电路的目的是C。A. 将交流变为直流 B. 将高频变为低频 C. 将交、直流混合量中的交流成分滤掉(4)直流稳压电路中的滤波电路应选用B。A. 高通滤波电路 B. 低通滤波电路 C. 带通滤波电路(5)串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是C。A. 基准电压 B. 采样电压 C. 基准电压与采样电压之差(6)在桥式整流电容滤波电路中,已知变压器副边电压有效值U2为10V,RLC≥(3~5)T/2(T为电网电压的周期)。以下各种情况下测得输出电压平均值UO可能的数值为:正常情况UO≈B;电容虚焊时UO≈C;负载电阻开路时UO≈A;一只整流管和滤波电容同时开路时,UO≈D。A. 14V B. 12V C. 9V D. 4.5V(7)在变压器副边电压和负载相同的情况下,桥式整流电路的输出电压是半波整流电路输出电压的B。A. 0.5倍 B. 2倍 C. 1倍4. 二极管桥式整流电路如图5.23所示,试分析如下问题:(1)若已知U2=20V,试估算Uo的值;(2)若有一只二极管脱焊,Uo的值将如何变化?(3)若二极管VD1的正负极焊接时颠倒了,会出现什么问题?(4)若负载短接,会出现什么问题?图5.23 题4图解:(1)Uo=0.9×20=18V;(2)Uo将变小,Uo=0.45×20=9V;(3)VD1和VD2将因电流过大而烧坏;(4)4个整流管将因电流过大而烧坏。5. 在整流滤波电路中,采用滤波电路的主要目的是什么?就其电路结构而言,滤波电路有电容滤波和电感滤波两种,各有什么特点?各应用于何种场合?解:在整流滤波电路中,采用滤波电路的主要目的是将输出的脉动直流电压中的交流分量滤除,以得到比较平滑的直流电压。电容滤波电路适用于负载电流较小,负载变化不大的场合。电感滤波器主要适用于负载电压较低、负载电流较大以及负载变化较大的场合。6. 分别判断图5.24所示各电路能否作为滤波电路,简述理由。图5.24 题6图解:(a)能,因为电容与负载并联;(b)能,因为电容与负载并联,电感与负载串联;(c)不能,因为电感与负载并联,电容与负载串联。7. 在图5.25所示电路中,已知U2=20V。试回答以下问题:(1) 电路中RL和C增大时,输出电压是增大还是减小?为什么?(2)在满足RLC=条件时,输出电压UL与U2的近似关系如何?(3)若二极管VD1断开,UL=?(4)若负载电阻RL断开,UL=?(5)若C断开,UL=?图5.25 题7图解:(1) 输出电压是增大的。(2)UL=1.2 U2=24V(3)UL= U2=20V(4)UL=1.4 U2=28V(5)UL=0.9 U2=18V8. 硅稳压管稳压电路如图5.26所示,其中未经稳压的直流输入电压UI=18V,R=1kW,RL=2kW,硅稳压管VDZ的稳定电压UZ=10V,动态电阻及未被击穿时的反向电流均可忽略。试求:(1) UO、IO、I和IZ的值。(2) 当RL值降低到多大时,电路的输出电压将不再稳定? 图5.26 题8图 图5.27 题9图解:(1) UO=10V;IO= UO / RL =5mA; I=(UI- UO)/ R =8mA;IZ= I- IO =3mA(2) 由:UI×RL/(R+ RL)= VDZ,得出RL =1.25KW所以,当RL值降低到1.25KW时,电路的输出电压将不再稳定。9. 已知稳压管稳压电路的输入电压UI=15V,稳压管的稳定电压UZ=6V,稳定电流的最小值IZmin=5mA,最大功耗PZM=150mW。试求图5.27所示电路中电阻R的取值范围。解:IZmax=PZM/UZ=25mA所以,电阻R的取值范围:0.35KΩ~1.8KΩ。10. 串联反馈式稳压电路由哪几部分组成?解:串联反馈式稳压电路由四部分组成:取样电路、基准环节、比较放大环节和调整环节。11. 串联反馈式稳压电路如图5.28所示,稳压二极管的UZ=6V,负载RL=20W,RP=100W,R1=R2=200W。试回答以下问题:(1)标出运算放大器A的同相、反相输入端符号。(2)说明电路的工作原理。(3)求输出直流电压UO的调节范围。(4)为确保调节管的管压降UCE始终不小于3V,求输入电压的范围。图5.28 题11图解:(1)A的同相、反相输入端符号已标在图中;(2)如果输出电压UO增大时,取样电压也相应增大,取样电压与基准电压相比较,其差值电压经比较放大电路放大后使三极管的基极电压减小,VT管的基极电流减小,管压降UCE增大,UO下降,从而使UO保持基本稳定。(3)UOmin=6×(R1+ R2+ RP)/(R2+ RP)=10VUOmax=6×(R1+ R2+ RP)/R2=15V输出直流电压UO的调节范围10V~15V。(4)输入电压的范围13V~18V。12. 要获得+15V、1.5A的直流稳压电源,应选用什么型号的固定式三端稳压器?解:应选用7815。13. 要获得-9V、1.5A的直流稳压电源,应选用什么型号的固定式三端稳压器?解:应选用7909。14. 电路如图5.29所示。合理连线各元器件,使之构成能输出5V的直流电源电路。图5.29 题14图解:1与4连接,2与6连接,5月7、9连接,3与8、11、13连接,10与12连接。15. 电路如图5.30所示,集成稳压器7824的2、3端电压U32=UREF=24V,求输出电压UO和输出电流IO的表达式,说明该电路具有什么作用。图5.30 题15图解:由,得出UO=IO =该电路具有电压-电流转换作用16. 可调式三端稳压器在电路中正常工作时,输出端和调整端之间的电压是多少?解:输出端和调整端之间的电压是1.25V。17. 为什么开关型直流稳压电源的效率比线性直流稳压电源的效率要高?解:开关型直流稳压电源电路中的调整管工作在开关状态,管耗较小,所以电源效率较高。项目六 习题参考答案1. 选择填空题。(1)正弦波振荡电路产生振荡的条件是( E ),为使电路起振应满足( B )。A. B. C. D. E. (2)产生低频正弦波一般可选用( A )振荡器;产生高频正弦波可选用( B )振荡器;产生频率稳定度很高的正弦波可选用( C )振荡器。A. RC B. LC C. 石英晶体(3)正弦波振荡电路的振荡频率由( C )而定。A. 基本放大电路 B. 反馈网络 C. 选频网络(4)图6.36所示电路要组成一个正弦波振荡电路,试填空回答下列问题。①电路的连接:①—( 7 );②—( 5 );③—( 8 );④—( 6 )。②振荡频率增大可( B )。A. 增大R B. 减小C C. 增大R1 D. 减小R2③振荡器输出正弦波失真应( B )。A. 增大R B. 增大R1 C. 增大R2图6.36 题1(4) 图(5)RC振荡电路如图6.37所示,该电路的输出电压波形为( A )。A. 正弦波  B. 矩形波  C. 三角波  D. 锯齿波图6.37 题1(5)图(6)RC正弦振荡电路中,设理想运放,和阻值适当,,则其振荡频率约为( B )。A. 15.9Hz B. 159Hz C. 999Hz D. 99.9Hz(7)在实验室要求正弦波发生器的频率是10Hz~10kHz,应选用( A );电子设备中要求,应选用( C );某仪器要求正弦波振荡器的频率为10~20MHz,可选用( B )。A. RC振荡器 B. LC振荡器 C. 石英晶体振荡器 (8)正弦波振荡器一般是由( 放大电路 )、( 选频网络 )和( 反馈网络 )组成,但为了保证振荡信号幅度稳定且波形较好,常常还需要( 稳幅 )环节。(9)正弦波振荡器产生自激振荡的相位平衡条件是( ),幅度平衡条件是( AF=1 )。2. 判断题(在括号中打“√”或“×”)。(1)从结构上来看,正弦波振荡器是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大器。 ( √ )(2)只要有正反馈,电路就一定能产生正弦波振荡。( × )(3)负反馈电路不可能产生振荡。( × )(4)在正弦波振荡电路中,只允许存在正反馈,不允许引入负反馈。( × )(5)自激振荡器中如没有选频网络,就不可能产生正弦波振荡。( √ ) 3. 用瞬时极性法判断图6.38所示各电路是否可能产生正弦波振荡?说明理由。 图6.38 题3图解:A)不可以,B)可以 C)不可以 D)可以 E)不可以 F)可以4. 用瞬时极性法判断图6.39所示的各电路是否可能产生正弦波振荡?并说明理由。图6.39 题4图解:a)不可以 b)可以 c)可以 d)不可以 e)不可以 f)不可以230
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