2022年模拟电子技术二极管典型例题汇总.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 【例 1-1 】分析图所示电路的工作情形,图中 I 为电流源, I=2mA；设 20时二极管的正向电压降UD=660mV,求在 50时二极管的正向电压降；该电路有何用途？电路中为什么要使用电流源？【相关学问 】二极管的伏安特性、温度特性,恒流源；【解题思路 】推导二极管的正向电压降,说明影响正压降的因素及该电路的用途；【解题过程 】该电路利用二极管的负温度系数,可以用于温度的测量；其温度系数2mV/；20时二极管的正向电压降 UD=660mV 50时二极管的正向电压降 U D=660 （2 30）=600 mV 由于二极管的正向电压降UD是温度

2、和正向电流的函数,所以应使用电流源以稳固电流,使二极管的正向电压降 UD仅仅是温度一个变量的函数；【例 1-2 】电路如图 a 所示,已知,二极管导通电压；试画出uI 与 uO的波形,并标出幅值；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 a 【相关学问】二极管的伏安特性及其工作状态的判定；【解题思路】第一依据电路中直流电源与沟通信号的幅值关系判定二极管工作状态；当二极管的截止时,uO=uI ；当二极管的导通时,；【解题过程】由已知条件可知二极管的伏安特性如下列图,即开启电压 Uon 和导通电压均为 0.7V ；由于二极

3、管 D1 的阴极电位为 3V,而输入动态电压 uI 作用于 D1 的阳极,故只有当 uI 高于 3.7V 时 D 1 才导通,且一旦 D1 导通,其阳极电位为 3.7V ,输出电压 uO= 3.7V ；由于 D2 的阳极电位为 3V,而 uI 作用于二极管 D2 的阴极,故只有当 uI 低于 3.7V 时 D2才导通,且一旦 D2导通,其阴极电位即为 3.7V ,输出电压 uO=3.7V ；当 uI 在 3.7V 到 3.7V 之间时,两只管子均截止,故 uO=uI； u I 和 uO的波形如图 b 所示；图 b 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 -

4、 - - - - - - - - 【例 1-3 】某二极管的反向饱和电流,假如将一只1.5V 的干电池接在二极管两端,试运算流过二极管的电流有多大？【相关学问】二极管的伏安特性；【解题思路】（1）依据二极管的伏安特性求出流过二极管的电流；（2）依据二极管两端的电压及流过二极管的电流求出二极管的等效直流电阻；【解题过程】假如将干电池的正、负极分别与二极管的阴极、阳极相接,二极管反向偏置,此时流过二极管的电流等于；反之,流过二极管的电流等于：此时二极管的等效直流电阻为：实际上电池的内阻、接线电阻和二极管的体电阻之和远远大于 RD,流过二极管的电流远远小于运算值；电路中的电流值不仅仅是由二极管的伏安

5、特性所打算,仍与电路中的接线电阻、电池的内阻和二极管的体电阻有关；通常这些电阻都特别小,足以使二极管和干电池损坏；因此,实际应用时电路中必需串接适当的限流电阻,以防损坏电路元器件；【例 1-4 】电路如图（ a）所示,二极管的伏安特性如图（b）所示,常温下UT26mV,电容 C对沟通信号可视为短路； ui 为正弦波,有效值为 10 mV；试问：（1）二极管在 ui 为零时的电流和电压各为多少 .（2）二极管中流过的沟通电流有效值为多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【相关学问】（1）二极管静态、动态的概念,小信

6、号作用下动态电阻的求解；（ 2）图解法；【解题思路】（ 1）第一分析静态电流和电压,即静态工作点 Q；（ 2）求出在 Q点下的动态电阻,分析动态信号的作用；【解题过程】（1）利用图解法可以便利地求出二极管的Q点；在动态信号为零时,二极管导通,电阻R中电流与二极管电流相等；因此,二极管的端电压可写成为在二极管的伏安特性坐标系中作直线（uD=V - iDRQ点,如 b 所示uD=V -iDR）,与伏安特性曲线的交点就是；读出 Q点的坐标值,即为二极管的直流电流和电压,约为UD0.7 V ,I D26 mA（2）Q点下小信号情形下的动态电阻为名师归纳总结 rdUT/ ID = 26/2.6 =10

7、第 4 页,共 14 页依据已知条件,二极管上的沟通电压有效值为10 mV,故流过的沟通电流有效值为I D = U i / rd =10/10 mA=1 mA- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图（ c）【常见错误】二极管静态、动态的概念不清晰；（1）认为二极管两端的电压始终为 0.7V ,不会依据详细的伏安特性分析二极管的静态电压和电流；（2）运算动态电阻时用直流电阻代替,即认为 r dUD/ I D；【例 1-5 】电路如图（ a）所示；设输入信号,二极管导通压降可以忽视不计,试分别画出输出电压 的波形；图 a 【相关学问】二极管的伏安特性及其工作状

8、态的判定；【解题思路】（1）判定二极管的工作状态；名师归纳总结 （ 2） 当二极管导通时uO=VC；当 二极管截止时uO=uI； .第 5 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【解题过程】在图（ a）所示电路中,当二极管断开时,二极管两端的电压等于；所以当 时,二极管截止,当 时,二极管导通,由此画出输出电压 的波形如图（ b）所示；图 b 【例 1-6 】在图示电路中,设二极管正向导通时的压降为【相关学问】（ 1）二极管的线性等效模型；（ 2）二极管的工作状态判定方法；【解题思路】0.7V ,试估算 a 点的电位；（ 1）要先判定二极管

9、的工作状态（导通、截止）；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - （ 2）选用合适的二极管线性等效模型；（ 3）利用线性电路的方法进行分析运算；【解题过程】第一分析二极管开路时,管子两端的电位差,从而判定二极管两端加的是正向电压仍是反向电压；如是反向电压,就说明二极管处于截止状态；如是正向电压,但正向电压小于二极管的死区电压,就说明二极管仍旧处于截止状态；只有当正向电压大于死区电压时,二极管才能导通；于在图示电路中,当二极管开路时,二极管两端的正向电压,二极管反向偏置,处截止状态,故；【例 1-7 】电路如图（ a）所示

10、；设电路中的二极管为硅管,输入信号,电容器 C 对沟通信号的容抗可以忽视不计,试运算输出电压的沟通重量；图 a 【相关学问】（ 1） 二极管的微变等效模型；（ 2）二极管电路的分析方法；【解题思路】（ 1）对二极管电路进行直流分析；（ 2）对二极管电路进行沟通分析；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【解题过程】由于二极管电路中同时存在较大的直流电源和微变的沟通信号,应第一假设沟通信号为零（）,对电路进行直流分析；在图（ a）电路中,当令 直流电流、电容器 C开路时,采纳二极管的恒压模型运算出流过二极管的由此可估算出

11、二极管的动态电阻；然后利用二极管的微变等效模型分析运算其沟通重量；在进行沟通分析时,令直流电源和电容器 C短路,二极管D用沟通等效电阻rd代替；此时,图（a）电路的沟通等效电路如图（b）所示；图 b 由图（ b）可得输出电压沟通重量为；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【例 1-8 】 设此题图所示各电路中的二极管性能均为抱负；试判定各电路中的二极管是导通仍是截止,并 求出 A、B 两点之间的电压 AB值；【相关学问 】二极管的工作状态的判定方法；【解题思路】（1）第一分析二极管开路时,管子两端的电位差,从而判定二

12、极管两端加的是正向电压仍是反向电 压；如是反向电压,就说明二极管处于截止状态；如是正向电压,但正向电压小于二极管的死区电 压,就说明二极管仍旧处于截止状态；只有当正向电压大于死区电压时,二极管才能导通；（2）在用上述方法判定的过程中,如显现两个以上二极管承担大小不等的正向电压,就应判 定承担 正向电压较大者优先导通,其两端电压为正向导通电压,然后再用上述方法判定其它二极管的工作 状态；【解题过程】在图电路中,当二极管开路时,由图可知二极管D1、D2 两端的正向电压分别为10V和 25V；二极管 D2两名师归纳总结 端的正向电压高于D1两端的正向电压,二极管D2优先导通；当二极管D2导通后, U

13、AB=15V,二极管第 9 页,共 14 页 D 1 两端又为反向电压；故D1 截止、 D2导通； UAB= 15V；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【例 1-9 】 硅稳压管稳压电路如下列图；其中硅稳压管DZ 的稳固电压UZ=8V、动态电阻 r Z 可以忽视, UI=20V；试求：1 U O、I O、I 及 I Z的值；2 当 UI 降低为 15V 时的 UO、IO、 I 及 IZ值；【相关学问】稳压管稳压电路；【解题思路】依据题目给定条件判定稳压管的工作状态,运算输出电压及各支路电流值；【解题过程】1 由于 UZ稳压管工作于反向电击穿状态,电路具

14、有稳压功能；故UO=UZ=8V IZ= I IO=64=2 mA 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 由于这时的UZ稳压管没有被击穿,稳压管处于截止状态；故I Z=0 【例 1-10 】电路如图 a 所示；其中未经稳固的直流输入电压UI 值可变,稳压管DZ 采纳 2CW58型硅稳压二名师归纳总结 极管,在管子的稳压范畴内,当I Z为 5mA时,其端电压UZ为 10V、为 20 ,且该管的I ZM为 26mA；第 11 页,共 14 页1 试求当该稳压管用图b 所示模型等效时的UZ0值；2 当 UO =10V时,

15、 UI 应为多大？3 如 UI 在上面求得的数值基础上变化10%, 即从 0.9U I 变到 1.1U I ,问 UO将从多少变化到多少？相对于原先的10V,输出电压变化了百分之几？在这种条件下,I Z变化范畴为多大？4 如 UI 值上升到使I Z=I ZM,而 r Z值始终为 20 ,这时的UI 和 UO分别为多少？5 如 UI 值在 69V 间可调, UO将怎样变化？- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图 a 图 b 【相关学问】稳压管的工作原理、参数及等效模型；【解题思路】依据稳压管的等效模型,画出等效电路,即可对电路进行分析；【解题过程】 1 由

16、稳压管等效电路知, 2 3 设不变；当时当 时名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4 5 由于 U IUZ0,稳压管 DZ没有被击穿,处于截止状态故 UO将随 U I 在 69 V 之间变化【例 1-11 】电路如图 a 、 b 所示；其中限流电阻R=2,硅稳压管DZ1、 DZ2的稳固电压UZ1、UZ2分别为6V 和 8V,正向压降为0.7V ,动态电阻可以忽视；试求电路输出端A、B 两端之间电压UAB的值；图 a 图 b 【相关学问】稳压管的伏安特性；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14

17、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【解题思路】（ 1）判定稳压管能否被击穿；（ 2）如稳压管没有被击穿,判定稳压管是处于截止状态仍是正向导通状态；【解题过程】判定稳压管的工作状态：（1）第一分析二极管开路时,管子两端的电位差,从而判定二极管两端所加的是正向电压仍是反向电压；如是反向电压,就当反向电压大于管子的稳固电压时,稳压管处于反向电击穿状态；否就,稳压管处于截止状态；如是正向电压,但当正向电压大于其的死区电压时,二极管处于正向导通状态；（2）在用上述方法判定的过程中,如显现两个以上稳压管承担大小不等的电压时,就应判定承担正向电压较大者优先导通,或者在同样的反向电压作用下

18、,稳固电压较小者优先导通,然后再用上述方法判定其它二极管的工作状态；依据上述稳压管工作状态的判定方法：在图 a 示电路中,当管开路时,二个管子两端的反向电压均为 20V；由于稳压管 DZ1的稳固电压低,所以 DZ1 优先导通；当稳压管 DZ1 导通后, UAB= UZ1 =6 V ,低于稳压管 DZ2的击穿电压；故 DZ1 导通、DZ2截止； UAB=6V；在图 b 示电路中,当管开路时,二个管子两端的反向电压均为20V；由于稳压管DZ1 与 DZ2 的稳固电压之和为 6+8=14V；故 DZ1和 D Z2 同时导通； UAB=14V；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页