2022年电路基础与集成电子技术-习题解答 2.pdf

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1、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tUuusin 222221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。OtOtOt22U222U22URL234u1u22u21=u22uORLiOiD1iD2Ot22URLOtOt22U22URLu2iD1iD2iOuOuD1图10-1 题

2、10-1 电路图VD1VD2解图 10-1 题 10-1 电路的波形图2.2O(AV)9.0UU；L2LO(AV)L(AV)9.0RURUI；L2LO(AV)L(AV)D(AV)45.022RURUII；RM222UU。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -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=50，C=1000 F，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

3、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）。uRL1u2VD1VD4VD3VD2C Uo图 10-2 题 10-2 电路图解：12O(AV)2V28UU，当负载电阻LR，即输出空载。22O(AV)9.0V18UU，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。32O(AV)2.1V24UU，有滤波电容，电路正常工作。42O(AV)45.0V9UU，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

4、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。10V10VVD1VD4VD3VD2CCUo2220VUo1+-图 10-3 题 10-3 电路图解：1(AV)2O(AV)1OUU和的 极 性 见 图15-3。V1422(AV)2O(AV)1OUUU，（V102U），图示相当负载开路。2V28222DRUU【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253LTCR的条件（T 为交流电网电压的周期），对其 UO(AV

5、)可作粗略估算。题图中变压器次级电压为有效值。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -10VUoCRLUoRL10V10VUoRLVD10V10VUoCVD1VD2(a)(b)(c)(d)图 10-4.题 10-4 电路图解：变压器二次电压有效值为V102U(a)V99.02O(AV)UU，输出，无滤波电路；(b)V122.12O(AV)UU，单相桥式整流输出，电容滤波且输出带适度的负载；(c)V1422O(AV)UU，单相全波整流输出，电容滤波且输出空载；(d)V5.445.02O(AV)UU，单相半波整流输出，电阻负载，无滤波电路。【10-5】分析题图10-

6、5 所示电路，选择正确的答案填空。220Vu1u2CRRLIRUoUIILIZF500V6VD1VD2VD4VD310VVDZ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

7、 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：1 c 2 b 3 a 4b 5 d 6a，a 7c，b 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -【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

8、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）UIRRLVDZ1UoVDZ21k2k15V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V5V15121ILLOURRRU【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=240，电容 C=200 F。求：1.

9、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？u1u2CRVDZRLIRUoUIILIZ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253LTCR的 条 件，所 以V242.12I(AV)UU2当电网电压有%10的波动，则I(AV)U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Im inI m inL m axZ m in

10、Z m inL m inZZZUUUUUIIIRRR则L m inI minZ m in100ZZURUUIR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。因此有名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -I m axL m inZ m axI m axZ maxL maxZZZUUIIRUUUIRR则L m axI maxZ m ax133ZZURUUIR所以100RL 133【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

11、多只允许加两个电阻。UI10VUo5VVT5.6VVDZ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V5OU无法实现。电路改动如解图15-8 所示。UI10VUo5VVT5.6VVDZR1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。220VVD1VD2VD3VD420V20VCCRRVDZ(15V)+15V-15VVDZ(15V)图 10-9 题 10-9 电路图解：参考解图 10-9。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师

12、精心整理-第 5 页，共 7 页 -VD4VD1VD2VD3220V20V20VCCRR+15V-15VVDZ(15V)VDZ(15V)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=50 A，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 2k的电位器，则UO的可调范围有多大？UIR1R2C2C1IWF1F1.0VREFI1CW117OU图 10-10 题 10-10 电

13、路图解：1因为题设W1100 II，所以推出R E F1W111000.25 k VIIRRRE FO1W2RE F2RE F12()0.75 kVUIIRVRVRR2因为RE FO1W2R EF2REF1()VUIIRVRVR，所以当02R时，O1W2REFREF()1.25 VUIIRVV当k22R时，O1W2REF()11.25 VUIIRV【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=5时 UO的具体数值；3.请指出这两个电路分别具有什么

14、功能。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -UIRIW123RLIo5UIR1IW123R25(a)(b)CW7805CW7805UoUo图 10-11 题 10-11 电路图解：1A1A005.155WW32OIIRUI232OW2321()1.005A5+5V10.025V10 VUUIRUR3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。AUICW7824IW123R21kRLIoR15UO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132RE FO1124 V4.8 A5RUVIIRR名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -