二极管习题

12.5习题详解
12-1电路如图12-15所示，求电位U 0，二极管的正向压降忽略不计。

解：因为压差大的二极管优先导通，所以VD 1先导通，导通后U O =0V ，VD 2、 VD 3截止。

12-2 在图12-16中，试求下列几种情况下的输出端电位V 0及各元件中流过的电流：
（1）U A =+10V,U B =0V;(2)U A =+6V ,U B =+5.8V;(3)U A =U B =+5V 。

设二极管的正向电阻为零，反
向电阻为无穷大。

解：（1）二极管VD 1导通，则
O 910V 9V 19
U =⨯
=+ O VD1R 39A 910V I I R ===⨯ 3110A 1mA -=⨯=
VD 2截止，VD20I =。

（2）设VD 1和VD 2两管都导通，应用结点电压法计算U O ：
6 5.811.8911V V 5.59V 5.8V 11119119
O U +⨯===<++ 可见VD 2管能导通。

3VD136 5.59A 0.4110A 0.41mA 110I --==⨯=⨯ 3VD235.8 5.59A 0.2110A 0.21mA 110
I --==⨯=⨯ 335.59A 0.6210A 0.62mA 910
R I -==⨯=⨯ (3) VD 1和VD 2两管都能导通
O 5511V 4.74V 111119
U +
==++ 3O R 34.74A 0.5310A 0.53mA 910
V I R -===⨯=⨯ R VD1VD20.53mA 0.26mA 22
I I I ====
12—3 求图12-17所示各电路的输出电压值，设二极管正向压降U D ＝0.7V 。

解：
U O1≈3V —0.7V=2.3V （VD 导通） ；U O2＝0 （VD 截止）；U O3≈—3V+0.7V=－2.3V （VD 导通）；U O4≈3V （VD 截止）；U O5≈3V —0.7V=2.3V （VD 导通）；U O6≈－3V （VD 截止）。

12-4电路如图12-18所示，已知u i ＝5sin ωt (V)，二极管压降不计，试画出u i 与u O 的波形，
并标出幅值。

解：（a ）u i >2V 时,VD 导通，o 2V u =；u i <2V 时，VD 截止，u o =u i 。

(b) u i >2V 时,VD 截止，o 2V u =；u i <2V 时，VD 导通，u o =u i 。

(c) u i >2V 时,VD 导通，u o =u i ；u i <2V 时，VD 截止，u o =2V 。

波形分别如图12—19中（a ）、(b)和(c)所示。

12-5 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V 和8V ，正向导通电压为0.7V 。

试问：
（1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？
（2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？
分别画出电路图。

解：（1）两只稳压管串联时如图12-20中(a)、(b)、(c)、(d)所示，分别得出稳压值为1.4V 、
6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。

（2）两只稳压管并联时如图12-20（e ）、（f ）、(g)所示，稳压值为0.7V ；如图12-20（h ）所示是，稳压值为6V 。

5V
-5V 2V 2V 2V u i
u o u o
u o (a)(b)(c)图12-19 习题12-4的波形t t t
t
以上的稳压管电路在使用中要接限流电阻，这里未画出。

12-6在图12-21所示电路中，已知30V i u =，2CW4稳压管的参数为:稳定电压V 12U Z =，最大稳定电流ZM 20mA I =，求：
（1） 开关S 断开时，流过稳压管的电流是多少？
（2） 开关S 闭合，电压表V 和电流表1A 、2A 的读数各为多少？，流过稳压管的
电流又是多少？
（3） 开关S 闭合，当电压i U 升高10%，再求各表读数。

（4） 开关S 断开，当i U 升10%高时，稳压管工作是否正常？
解：（1）开关S 断开时，流过稳压管的电流I A1
Z A1130V 12V 18mA 1K i Z U U I I R --====Ω
(2)开关S 闭合时，稳压管处于反向击穿状态，其稳定电压V 12U Z =，则电压表V 的
+-U Z =6V U Z =8V +
-U Z =6V U Z =8V +-U Z =6V U Z =8V +-U Z =6V U Z =8V （a)(b)(c)(d)U Z =6V U Z +-(e)U Z =6V U Z +-(f)U Z =6V U Z +-(g)U Z =6V U Z
+-(h)图12-20习题12－5的图
计数应该是12V ；
2212V 6mA 2K Z A U I R ===Ω
A1R1130V 12V 18mA 1K i Z U U I I R --==
==Ω Z 18mA 6mA 12mA I =-=
所以，1A 、2A 的读数各为18mA 、6mA ，流过稳压管的电流为12mA 。

（3）开关S 闭合，当电压i U 升高10%，则Ui=33V ，则
V 12U Z =
A1R1133V 12V 21mA 1K i Z U U I I R --====Ω
2212V 6mA 2K Z A U I R ===Ω
Z 21mA 6mA 15mA I =-=
所以，电压表V 的读数为12V 和电流表1A 、2A 的读数各为21mA 、6mA ，流过稳压管的电流是15mA 。

（4）开关S 断开，当i U 升10%高时
Z A1133V 12V 21mA 1K i Z U U I I R --====Ω
因为ZM 20mA I =，Z ZM I I >，所以稳压管将不能正常工作。

12-7 已知稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA ，最大功耗P ZM ＝150mW 。

试求图12-22所示电路中电阻R 的取值范围。

解：稳压管的最大稳定电流
I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA
电阻R 的电流为I Zmin ～I ZM ，所以其取值范围为 I Z I Z ZM Zmin
0.36 1.8k U U U U R I I --==Ω～～ 12-8 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为5.5V 和8.5V ，正向导通电压为0.7V 。

试问：通过这两只稳压管和必要的限流电阻可以得到几个稳定的输出电压？画出具体电路。

解：本题可参考习题12-5所示解题方法。

12-9 有两个三极管分别接在电路中，今测得它们的管脚对地电位分别如表12-3所示，试确
定三极管的各管脚，并说明是硅管还是锗管？是PNP 型还是NPN 型？
表12-3 习题12-9的表
解：若三极管工作在放大状态，对于NPN 管则有E B C U U U >>，对PNP 管则有C B E U U U >>,硅管0.7V BE U =，锗管V U BE 2.0=，因此电位相差0.7V 或0.2V 的两个管脚为基极和发射极。

三极管1中，2号管脚3.7V ，3号管脚3V ，电位差为0.7V ，说明该管为硅管，2号、3号管脚中一个为基极，另一个为发射极，1号管脚肯定是集电极，且1号管脚大于2号、3号管脚电压值，说明该管为NPN 管，NPN 管基极电位高于发射极电位，所以 2号管脚为基极、3号管脚为发射极。

三极管2中，2号管脚12.2V ，1号管脚12V ，电位差为0.2V ，说明为锗管，3号管脚小于1号、2号管脚电压管值，说明是PNP 管，3号为集电极、2号管脚为发射极、1号管脚为基极。

12-10 NPN 三极管接成图12-23所示电路。

用万用表测得
U B 、U C 、U E 的电位如下，试说明三极管处于何种工作
状态？
（1） U B =1.2V ，U C =6.2V ，U E=0.5V
（2） U B =3.2V ，U C =3.2V ，U E=2.5V
（3） U B =1.0V ，U C =0.4V ，U E=0.3V
解：（1）发射结正偏，集电结反偏，处于放大状态；
（2）发射结正偏，集电结零偏，处于临界饱和状态；
（3）发射结正偏，集电结正偏，处于饱和状态。

12-11 在图12-24所示电路中，发光二极管导通电压U D ＝
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？ 三极管1 三极管2 管脚 1 2 3 管脚 1 2 3 电位（V ） 12 3.7 3 电位（V ） 12 12.2 0
解：（1）S 闭合。

（2）R 的范围为
min D Dmax max D Dmin ()233()700R U U I R U U I =-≈Ω=-=Ω。

图12-24 习题12-11的图。