2021[电路基础与集成电子技术-第10章习题解答].doc

2021电路基础与集成电子技术-第10章习题解答第10章直流电源 习题解答 【10-1】全波整流电路如题图10-1所示，变压器次级绕组的中心抽头接地，且为已知，变压器绕组电阻和二极管正向压降可忽略不计。试求： 1.画出iL、uo及二极管反向电压uDR的波形； 2.求UO(AV)、IL(AV)和二极管平均电流ID(AV)、反向峰值电压URM； 3.如果VD2的极性接反，会出现什么问题？ 4.若输出端短路，会出现什么问题？ 解： 1见解图10-1。 解图10-1 题10-1电路的波形图 2. ； ； ； 。 3如果VD2的极性接反，那么变压器的二次绕组在输入信号的正半周被短路，造成回路电流过大，引起整流二极管和变压器的绕组损坏。 4若输出端短路，结果同上。 【10-2】题图10-2为桥式整流电容滤波电路。已知RL=50W，C=1000mF，用交流电压表量得变压器二次侧电压的有效值U2=20V。如果用直流电压表测得的UO(AV)有下列几种情况： 28V， 18V， 24V， 9V，试分析它们是电路分别处在什么情况下引起的（指电路正常或出现某种故障）。 图10-2 题10-2电路图 解： 1，当负载电阻，即输出空载。 2，当滤波电容C断开，无滤波作用，相当纯阻负载整流电路，且负载电流不太大时。 3，有滤波电容，电路正常工作。 4，整流桥中有一个整流管断开，电路在半波整流状态下工作，并且滤波电容C断开，没有起到滤波作用。 【10-3】电路如题图10-3所示，电容的取值符合一般要求，按下列要求回答问题： 1. 请标出UO1、UO2的极性，求出UO1(AV)、UO2(AV)的数值； 2. 求出每个二极管承受的最大反向电压。 图10-3 题10-3电路图 解： 1的极性见图15-3。，（），图示相当负载开路。 2 【10-4】求题图10-4中各电路的输出电压平均值UO(AV)。其中(b)电路，满足的条件（T为交流电网电压的周期），对其UO(AV)可作粗略估算。题图中变压器次级电压为有效值。 图10-4. 题10-4电路图 解： 变压器二次电压有效值为 (a)，输出，无滤波电路； (b) ，单相桥式整流输出，电容滤波且输出带适度的负载； (c) ，单相全波整流输出，电容滤波且输出空载； (d)，单相半波整流输出，电阻负载，无滤波电路。 【10-5】分析题图10-5所示电路，选择正确的答案填空。 图10-5 题10-5电路图 1. 设U2（有效值）=10V，则UI(AV)=。(a. 4.5V，b. 9V，c. 12V，d. 14V)； 2. 若电容C脱焊，则UI(AV)=。(a. 4.5V，b. 9V，c. 12V，d. 14V)； 3. 若二极管D2接反，则。(a.变压器有半周被短路，会引起元、器件损坏，b.变为半波整流，c.电容C将过压击穿，d.稳压管将过流损坏)； 4. 若二极管D2脱焊，则。(a.变压器有半周被短路，会引起元、器件损坏，b.变为半波整流，c.电容C将过压击穿，d.稳压管将过流损坏)； 5. 若电阻R短路，则。(a.UO将升高，b.变为半波整流，c.电容C将击穿，d.稳压管将损坏)； 6. 设电路正常工作，当电网电压波动而使U2增大时（负载不变），则IR将，IZ将。(a.增大，b.减小，c.基本不变)； 7. 设电路正常工作，当负载电流IL增大时（电网电压不变），则IR将，IZ将。(a.增大，b.减小，c.基本不变)。 解： 1c2b3a4b5d6a，a7c，b 【10-6】在题图10-6所示电路中，稳压管VDZ1、VDZ2具有理想的特性，其稳定工作电压分别为6V和7V，则负载电阻RL上的电压UO=_。（a.6V；b.7V；c.5V；d.1V） 图10-6 题10-6电路图 解： 答案是c。如果6V稳压管VDZ1工作，则IL=6mA，于是UR=12V，为此输出只能UO=3V，于是两个稳压管未能起到稳压作用，只能由R的RL分压来计算输出电压。所以 【10-7】电路如题图10-7所示，已知稳压管VDZ的稳压值UZ=6V，Izmin=5mA，Izmax=40mA，变压器二次电压有效值U2=20V，电阻R=240W，电容C=200mF。求： 1. 整流滤波后的直流电压UI(AV)约为多少伏？ 2. 当电网电压在±10%的范围内波动时，负载电阻RL允许的变化范围有多大？ 图10-7 题10-7电路图 解： 1因为是桥式整流电容滤波电路，符合的条件，所以 2当电网电压有的波动，则在21.626.4V之间变化。分两种情况进行计算，输入直流电压最小，负载电流又最大(对应RLmin)，此时稳压二极管的电流最小，若此电流不小于Izmin=5mA，即可确定RLmin。因此有 则 若输入直流电压最大，负载电流又最小(对应RLmax)，此时稳压二极管的电流最大，若此电流不大于Izmax=40mA，即可确定RLmax。因此有 则 所以 100W£RL£ 133W 【10-8】指出题图10-8中的5V稳压电路是否有错误。如有错误，请在原电路基础上加以改正，最多只允许加两个电阻。 图10-8 题10-8电路图 解： 图中有错误，一处为稳压管未能起到稳压作用，另一处为输出端空载，无法令VT的发射结处于正偏，从而使无法实现。电路改动如解图15-8所示。 解图15-8题15-8的解答 【10-9】题图10-9中的各个元器件应如何连接才能得到对地为±15V的直流稳定电压。 图10-9 题10-9电路图 解： 参考解图10-9。 解图10-9 题10-9的解答 【10-10】已知可调式三端集成稳压器CW117的基准电压UREF=1.25V，调整端电流IW=50mA，用它组成的稳压电路如题图10-10所示。问： 1. 为得到5V的输出电压，并使IW对UO的影响可以忽略不计（设I1=100IW），则电阻R1和R2应选择多大？ 2. 若R2改用2kW的电位器，则UO的可调范围有多大？ 图10-10 题10-10电路图 解： 1因为题设，所以推出 2因为，所以当时， 当时， 【10-11】题图10-11中画出了两个用三端集成稳压器组成的电路，已知电流IW=5mA。 1. 写出图(a)中IO的表达式，并算出其具体数值； 2. 写出图(b)中UO的表达式，并算出当R2=5W时UO的具体数值； 3. 请指出这两个电路分别具有什么功能。 图10-11 题10-11电路图 解： 1 2 3图a为恒流源电路；图b为输出电压可调的恒压源电路。 【10-12】试推导题图10-12电路中输出电流IO的表达式。A为理想集成运算放大器，且可以正常工作；三端集成稳压器CW7824的3、2端间的电压用VREF表示。 图10-12 题10-12图 解： 因为运放A为理想集成运放，且引入负反馈，所以运用虚短、虚断的概念，可以推导出 第 6 页 共 6 页