模擬電子技術(shù)與應(yīng)用[華永平][習(xí)題解答]思考與練習(xí)題4.doc

思 考與練習(xí)題44.1 常用的小功率直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)由哪幾部分組成，試述各部分的作用。答：一個(gè)性能良好的單相小功率直流穩(wěn)壓電源通常由四部分組成：電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路。4.2 整流二極管的反向電阻不夠大，而正向電阻較大時(shí)，對(duì)整流效果會(huì)產(chǎn)生什么影響？答：整流二極管的反向電阻不夠大，輸入信號(hào)為負(fù)半周時(shí)，二極管不能反向截止，負(fù)載上的輸出信號(hào)不能為零；而正向電阻較大時(shí)，輸入信號(hào)為正半周時(shí)，負(fù)載上的輸出信號(hào)幅度和輸入信號(hào)的幅度不能基本相等。4.3 在整流電路中，二極管的選擇應(yīng)考慮哪些參數(shù)值？答：半波整流電路中的二極管安全工作條件如下。 二極管的最大整流電流必須大于實(shí)際流過(guò)二極管的平均電流，即IFIVD0=UL0/RL=0.45U2/RL 二極管的最大反向工作電壓UR必須大于二極管實(shí)際所承受的最大反向峰值電壓URM，即URURM =U2 4.4 電路如圖4-5所示，試分析該電路出現(xiàn)故障時(shí)，電路會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？二極管VD1的正負(fù)極性接反；VD1擊穿短路；VD1開(kāi)路。答：二極管VD1的正負(fù)極性接反，輸出電壓為負(fù)。VD1擊穿短路，電路沒(méi)有了整流作用。VD1開(kāi)路，電路沒(méi)有輸出。4.5 在整流濾波電路中，采用濾波電路的主要目的是什么？就其結(jié)構(gòu)而言，濾波電路有電容輸入式和電感輸入式兩種，各有什么特點(diǎn)？各應(yīng)用于何種場(chǎng)合？圖4-13、圖4-15、圖4-16和圖4-17各屬于何種濾波電路？答：濾波電路的作用是對(duì)整流電路輸出的脈動(dòng)電壓進(jìn)行濾波，從而得到交變成分很小的直流電壓。濾波電路實(shí)際為低通濾波器，其截止頻率應(yīng)低于整流輸出電壓的基波頻率。電容濾波電路輸出電壓高，濾波效能高，但帶負(fù)載能力差，適用于電壓變化范圍不大，負(fù)載電流小的設(shè)備。電感濾波適用于低電壓、大電流的場(chǎng)合。且工頻電感體積大，重量重，價(jià)格高，損耗大，電磁輻射強(qiáng)，因此一般少用。圖4-13屬于電容濾波電路、圖4-15屬于電感濾波電路、圖4-16屬于倒L型濾波電路、圖4-17屬于p 型濾波電路。4.6 電路如圖4-13所示，電路中u2的有效值U2=20V。 電路中RL和C增大時(shí)，輸出電壓是增大還是減?。繛槭裁?？ 在RLC=時(shí)，輸出電壓UL與U2的近似關(guān)系如何？ 若將二極管VD1和負(fù)載電阻RL分別斷開(kāi)，各對(duì)UL有什么影響？ 若C斷開(kāi)時(shí)，UL=？答： 輸出電壓增大；RLC越大，電容放電速度越慢，負(fù)載電壓中的紋波成分越小，負(fù)載平均電壓越高。 在RLC=時(shí)，UL0(1.11.2)U2 若將二極管VD1斷開(kāi)時(shí)UL有相當(dāng)于半波整流。負(fù)載電阻RL分別斷開(kāi)，即相當(dāng)于空載，有UL0=U21.4 U2 若C斷開(kāi)時(shí)，即無(wú)電容時(shí)有UL00.9 U24.7 衡量穩(wěn)壓電路的質(zhì)量指標(biāo)有哪幾項(xiàng)，其含義是什么？答：輸出電壓、輸出電壓變化量、輸入調(diào)整因數(shù)、電壓調(diào)整率、穩(wěn)壓系數(shù)、輸出電阻、溫度系數(shù)等。4.8 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路由哪幾部分組成，各部分的功能是什么？答：穩(wěn)壓電路分為四個(gè)部分：取樣電路，比較放大電路，基準(zhǔn)電壓和調(diào)整電路。4.9 試用反饋原理定性分析圖4-19所示電路的穩(wěn)壓原理，分兩種情況討論。當(dāng)U1波動(dòng)時(shí)。當(dāng)RL改變時(shí)。在此系統(tǒng)中，若反饋深度（1+AuFu）越深，則穩(wěn)定性能越好，何故？答：當(dāng)輸入電壓UI增加（或負(fù)載電流IO減小）時(shí)，導(dǎo)致輸出電壓UO增加，隨之反饋電壓UF =R2UO/(R1+R2)=FuUO也增加（Fu為反饋系數(shù)）。UF與基準(zhǔn)電壓UREF相比較，其差值電壓經(jīng)比較放大電路放大后使UB和IC減小，調(diào)整管VT的c-e極間電壓UCE增大，使UO下降，從而維持UO基本恒定。同理，當(dāng)輸入電壓UI減?。ɑ蜇?fù)載電流IO增加）時(shí)，亦將使輸出電壓基本保持不變。在深度負(fù)反饋條件下，|1+AuFu|1時(shí)，可得 ，輸電壓UO與基準(zhǔn)電壓UREF近似成正比，與反饋系數(shù)Fu成反比。4.10 在圖4-19所示的電路中，若已知電路參數(shù)和基準(zhǔn)電壓UREF時(shí)，求下列3種情況下的輸出電壓，R1短路。R2開(kāi)路。R1=R2。答：R1短路時(shí)R2開(kāi)路時(shí)R1=R2時(shí)4.11 分別列舉出兩種輸出電壓固定和輸出電壓可調(diào)的三端穩(wěn)壓器應(yīng)用電路，并說(shuō)明電路中接入元器件的作用。答：4.12 開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源與串聯(lián)反饋式線性穩(wěn)壓電源的主要區(qū)別是什么？?jī)烧呦啾雀饔惺裁磧?yōu)缺點(diǎn)？答： 關(guān)型穩(wěn)壓電路和串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路相比，電路增加了LC濾波電路及產(chǎn)生固定頻率的三角波電壓（uT）發(fā)生器和比較器AC組成的控制電路。串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路，由于調(diào)整管工作在線性放大區(qū)，因此在負(fù)載電流較大時(shí)，調(diào)整管的集電極損耗（PVT=uCEiO）相當(dāng)大，電源效率（h=Po/Pi=UoIo/UiIo）較低，一般為40%60%，有時(shí)還要配備龐大的散熱裝置。開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源的主要缺點(diǎn)是輸出電壓中所含紋波較大，對(duì)電子設(shè)備的干擾較大，而且電路比較復(fù)雜，對(duì)元器件要求較高。4.13 電路如圖4-32所示，穩(wěn)壓管VDZ的穩(wěn)定電壓UZ=6V，UI=18V，C=1000mF，R=1kW，RL=1kW。圖4-32 習(xí)題4.13圖 電路中穩(wěn)壓管接反或限流電阻R短路，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 求變壓器次級(jí)電壓有效值U2和輸出電壓UO的值。 若穩(wěn)壓管VDz的動(dòng)態(tài)電阻rZ=20W，求穩(wěn)壓電路的內(nèi)阻Ro及DUO/DUI的值。 將電容器C斷開(kāi)，試畫(huà)出uI, uO及電阻R兩端電壓uR的波形。答： 電路中穩(wěn)壓管接反或限流電阻R短路，穩(wěn)壓管會(huì)燒壞。 因?yàn)閁I0.9U2 ， 所以U2UI/0.9=20V。輸出電壓UO=6V。4.14 穩(wěn)壓電源電路如圖4-33所示。圖4-33 習(xí)題4.14圖 在原有電路結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上（設(shè)VT2, VT3是正確的連接），改正圖中的錯(cuò)誤。 設(shè)變壓器次級(jí)電壓的有效值U2=20V，求U1=？說(shuō)明電路中VT1, R1, VDZ2的作用。 當(dāng)UZ1=6V，UBE=0.7V，電位器RP在中間位置，試計(jì)算A, B, C, D, E點(diǎn)的電位和UCE3的值。 計(jì)算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。答： 運(yùn)放的C端和D端接反。穩(wěn)壓管VDZ1接反。電阻R2位置應(yīng)接至