模电第1章作业答案

模拟电子技术作业答案

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第1章半导体二极管及其应用电路

1．二极管电路如图1所示，设二极管是理想的。试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出A、O两端电压U AO。

(a)(b)

图1

解：图a：对D1有阳极电位为0V，阴极电位为－12 V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为0V，而其阳极为－15 V，故D2反偏截止，U AO=0 V。

图b：对D1有阳极电位为12 V，阴极电位为0 V，对D2有阳极电位为12 V，阴极电位为－6V．故D2更易导通，此后使V A＝－6V；D1反偏而截止，故U AO＝－6V。

2．电路如图2所示，设二极管为理想的，输入电压为正弦波，试分别画出各图输出电压的波形。

(a)(b)

图2

解：图（a）：图（b）：

3．电路如图3所示，已知u i=5sin t(V)，二极管导通电压U D＝。试画出u i与u O的波形，并标出幅值。

图3

解：

4．电路如图4所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图4（b）所示，二极管导通电压U D＝。试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。

(a)(b)

图4

解：

5．电路如图5所示，所有稳压管均为硅稳压管，稳定电压U Z1=6V，U Z2=8V，假设输入信号U I足够大，二极管正向导通压降为。试分析图5所示各电路的工作情况，并求输出电压U O的值。

(a)(b)

(c)(d)

图5

解：一般情况下，稳定电压不同的稳压管在电路中是不能直接并联使用的。本题主要涉及稳压二极管在电路中串联使用的问题。在起稳压作用时，稳压管应反向接入电路，以保证其工作在反向击穿区。如果稳压管正向接入电路，那么它在电路中的作用相当于普通二极管，工作在正向特性区间，导通压降为。电路中电阻R为限流电阻，保证各稳压管正常工作。

图5(a)所示电路中，稳压管D Z1和D Z2均反向接入电路，可以判定两个稳压管均工作在

反向击穿区，在电路起稳压的作用。因此输出电压

O

U为两个稳压管稳定电压的叠加，即

O 6V8V=14V

U U U

=+=+

Z1Z2

图5(b)所示电路中，稳压管D Z1正向接入电路，工作在正向导通状态；稳压管D Z2反向

接入电路，工作在反向击穿区，起稳压作用。因此，输出电压为

O 0.7V 8V =8.7V U U U =+=+D 1Z 2

同理，图5(c)所示电路中，稳压管D Z1起稳压作用，稳压管D Z2正向导通。输出电压为

O 6V 0.7V =6.7V U U U =+=+Z 1D 2

图5(d)所示电路中，稳压管D Z1和D Z2均正向导通。输出电压为

O 0.7V 0.7V =1.4V U U U =+=+D 1D 2

6．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6所示电路中电阻R 的取值范围。

图6

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 ZM ～I Zmin ，所以其取值范围为 Ω=-=k 8.136.0Z Z I ～I U U R