模拟电子技术第十章习题解答

习题
题10-1 在图P10-1所示的单相桥式整流电路中，已知变压器副边电压U2＝10V(有效值)：
图P10-1
②工作时，直流输出电压U O(A V)=?
②如果二极管VD1虚焊，将会出现什么现象？
③如果VD1极性接反，又可能出现什么问题？
④如果四个二极管全部接反，则直流输出电压U O(A V)=?
解：①正常时工作时，直流输出电压U O(A V)=0.9 U2=9V
②如果二极管VD1虚焊，将成为半波整流U O(A V)=0.45 U2=4.5V
③如果VD1极性接反，U2负半周VD1、VD3导通，负载短路，产生极大的电流，造成二极管和变压器烧毁。

③如果四只二极管全部接反，则直流输出电压U O(A V)=－9V。

题10-2图P10-2是能输出两种整流电压的桥式整流电路。

（1）试分析各个二极管的导电情况，在图上标出直流输出电压U O(A V)1和U O(A V)2对地的极性，并计算当U21=U22=20V(有效值)时，U O(A V)1和U O(A V)2各为多少？（2）如果U21=22V，U22=18V，则U O(A V)1和U O(A V)2各为多少？
（3）在后一种情况下，画出u o1和u o2的波形并估算各个二极管的最大反向峰值电压将各为多少？
图P10-2
解：（1）均为上“+”、下“-”。

即U O(A V)1对地为正，U O(A V)2对地为负。

均为全波整流。

U O(A V)1和U O(A V)2为：U O(A V)1=-U O(A V)2≈0.9U 21=0.9*20=18V
（2）如果U 21=22V ，U 22=18V ，则U O(A V)1和U O(A V)2为
U O(A V)1= -U O(A V)2≈0.45U 21+0.45 U 22=18V 。

（3）波形图如下：
题 10-3 试分析在下列几种情况下，应该选用哪一种滤波电路比较合适。

① 负载电阻为1Ω，电流为10A ，要求S ＝10%；
② 负载电阻为1k Ω，电流为10mA,要求S =0.1%；
③ 负载电阻从20Ω变到100Ω，要求S =1%，输出电压U O(A V)变化不超过20%； ④ 负载电阻100Ω可调，电流从零变到1A ，要求S =1%，希望U 2尽可能低。

解：①电感滤波；②电容滤波或RC π型滤波；③LC 滤波；④LC π型滤波 题 10-4 在桥式整流电容滤波电路中，U 2=20V(有效值)，R L =40Ω，C =1000μF 。

试问：
① 正常时U O(A V)=?
② 如果电路中有一个二极管开路，U O(A V)是否为正常值的一半？
③ 如果测得U O(A V)为下列数值，可能出了什么故障：
(a) U O(A V)=18V ；(b) U O(A V)=28V ；(c) U O(A V)=9V 。

解：①3L (4010)s 0.04s R C -=⨯=，而
0.02s 0.01s 22T ==，所以满足条件L (3~5)2
T R C ≥，所以U O(A V)= 1.2U 2=1.2*20=24V; ②若一只二极管开路，电路成为半波整流，此时U O(A V)比正常值的一半要多 。

③(a) U O(A V)=18V ，电容开路，无滤波作用；(b) U O(A V)=28V ，负载开路；(c)
U O(A V)=9V ，一只二极管和一只电容开路。

题 10-5 在硅稳压管稳压电路中，要求输出直流电压6V ，输出直流电流为(10~30)mA ，若稳压管为2CW13,其稳压值为6V ，允许耗散功率250mW ，稳压管最小稳定电流为5mA,设整流、滤波后的输出电压在(12~14)V 之间变化，试问：
① 稳压管中的电流何时最大，何时最小？
② 选择多大的限流电阻值，能使稳压电路正常工作？
解：①当电网电压最高而负载电流最小时稳压管电流最大；当电网电压最低而负载电流最大时稳压管电流最小。

②z max Z 250mA 41.7mA 6
Z P I U === Im z zmax Lmin 146k Ω0.15k Ω150Ω41.710
ax U U R I I -->=≈=++ Imin z zmin Lmax 126k Ω0.17k Ω170Ω530U U R I I --<
=≈=++ 可取R=160Ω。

此电阻上的最大耗散功率为
22
max z max ()(146)P =W 0.4W 160
U U R --== 可选R 为160Ω，1W 的碳膜电阻。

题 10-6 在硅稳压管稳压电路中，设U I =30V ，变化±10%，稳压管为2CW2，其稳压值为9V ，动态内阻r Z ＝10Ω，限流电阻R =750Ω，输出电流为10mA,试求：
① 稳压电路的输出电阻R o =?
② 稳压系数S =?
解：①o z z //10R r R r =≈=Ω ②z I o 10300.044 4.4%7509
r U S R U ≈⨯=⨯≈= 题 10-7 在图P10-7电路中，将你认为正确的答案用对号(√)填在下面各小题的括号内。

每小题只填一个对号，多填者以错误论。

(1) 图(a)中，U o 值约为：① 10V( )；② 15V( )； ③ 24V( )。

(2) 图(b)中，U o 值约为：① 10V( )；② 15V( )； ③ 20V( )。

（a ）
（b ）
解：（1）② 15V( ∨ )；(2) ① 10V( ∨ )。

题 10-8 在图P10-8中，已知U Z =6V
① 估算当R W 变化时U o 的变化范围；
② 设U 1=24V ，试说明三极管VT 是否能够符合调整电压的要求；
③ 当调整的I E =50mA 时，其最大耗散功率P omax 出现在R W 的滑动端处于什么位置处(上或下)？此时P omax 值等于多少？
④ 如果滤波电容C 足够大，为得到U 1=24V ，所需的变压器副边电压U 2(有效值)等于多少？
解：①123omin z 23300+100+200=6=12V +200+100
R R R U U R R ++=⨯
，图 P10-7
图 P10-8
123omax z 2300+100+200=6=18V 200
R R R U U R ++=⨯ ②当U o=U omax =18V 时，U CE =U I -U o =24-18=6V .
表明此时调整管仍处于放大状态，故能符合调整电压的要求。

③当R W 的滑动端处于最上端时，U o=U omin ,调整管的耗散功率最大，此时 omax I omin E ()[(2412)]50mW 600mW P U U I ≈-=-⨯= ④1220V 1.2
U U ≈= 题 10-9 在图P10-9中
① 要求当R W 的滑动端在最下端时U o =15V ，电位器R W 的阻值应是多少？ ② 在第①小题选定的R W 值之下，当R W 的滑动端在最上端时，U o=?
③ 为保证调整管很好地工作在放大状态，要求其管压降U CE 任何时候不低于3V ，则U I 应为多大？
④ 稳压管VD z 的最小电流为I z ＝5mA ，试选择电阻R 的阻值。

本题的意图是理解串联型直流稳压电路的工作原理，以及输出电压范围的估算方法。

解：①已知R W 的滑动端在最下端时， 123omax z 3R R R U U R ++=
即 omax 3123z 15200=
==5006U R R R R U ⨯++Ω 则[]2=500-(200+200)100R Ω=Ω
②当Rw 的滑动端在最上端时
123omin z 232001002006V=10V 100200
R R R U U R R ++++==⨯++
图 P10-9
③I omax CE (153)V 18V U U U =+=+= ④I z zmin 186k Ω=2.4k Ω5U U R I --<=；
可选R=2k Ω。

题 10-10 要求得到下列直流稳压电源，试分别选用适当的三端式集成稳压器，画出电路原理图(包括整流、滤波电路)，并标明变压器副边电压U 2及电容的值。

① ＋24V ，1A ；② －5，100mA ；③ ±15V ，500mA(每路)。

解：①应选W7824。

要求U 1=33V ，采用电容滤波，变压器二次电压为
1233V=27.5V 1.2 1.2
U U ≈=
②应选W79L05.。

要求U 1=10V ，则12108.33V 1.2 1.2
U U ≈=≈ ③应选两个三端稳压器：W78M15和W79M15。

每边均要求U 1=23V ，需采用有中心抽头的电源变压器，每边的二次电压为:212223V 19.2V 1.2U U ==
≈ 电路图略。

要求各电路中C=2000μF ，C1=0.33μF ，Co=0.1μF 。

题 10-11 某同学设计了如图P10-11 (a)和(b)所示的电路，旨在分别得到＋18V ，1A 以及－6V ，500mA 两路直流稳压电源，试指出电路中是否存在错误，如有，请改正之。

（a ）
（b ）
解：（a ）有三处错误：
U 2太低。

因W7818要求U 1至少为20V ，故至少U 2=20/1.2V ≈16.7V 。

应加一个大容量滤波电容，可取C=2000μF ，极型为正端接在上面。

W7818有第三个引脚GND ，并将C 1和C 2直接接到引脚上再连到公共端上。

（b ）有三处错误：本题要求－6V ，500mA ，应选用W7906三端稳压器。

大容量滤波电容C 极型为正端接在下面。

W7906还有第三个引脚GND ，要加C 1=0.33μF ，并且和C 2直接接到引脚上再连到公共端上。

题 10-12 在图P10-12所示电路中，为了获得U o =10V 的稳定输出电压，电阻R 1应为多大？假设三端集成稳压器的电流I 与R 1、R 2中的电流相比可以忽略。

解：已知2o o 1
(1)R U U R '=+,则o 12o o 851204108U R R U U '==⨯=Ω'--
图 P10-11
图 P10-12。