模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版童詩白課后答案

1、第 10 章 直流電源自測題一. 判斷下列說法是否正確，用“”和“”表示判斷結(jié)果填入括號內(nèi)。(1) 直流電源是一種將正弦信號轉(zhuǎn)換為直流信號的波形變換電路。 ( )(2) 直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換電路，它將交流能量轉(zhuǎn)換為直流能量。 ( )(3) 在變壓器副邊電壓和負載電阻相同的情況下， 橋式整流電路的輸出電流是半波整流電路 輸出電流的 2倍。( ) ；因此，它們的整流管的平均電流比值為 2:1。( )(4) 若 U 2為電源變壓器副邊電壓的有效值，則半波整流電容濾波電路和全波整流電容濾波 電路在空載時的輸出電壓均為 2U2 。( )(5) 當輸入電壓 UI和負載電流 I L變化時，穩(wěn)壓電路的輸出電

2、壓是絕對不變的。 ( )(6) 一般情況下，開關(guān)型穩(wěn)壓電路比線性穩(wěn)壓電路效率高。 ( )二、在圖10.3.l (a)中，已知變壓器副邊電壓有效值 U2為10V, RLC 3T (T為電網(wǎng)電 壓的周期 ) 。測得輸出電壓平均值 UO(AV) 可能的數(shù)值為A . 14 V B . 12 V C . 9 V D . 4.5 V選擇合適答案填入空內(nèi)(1) 正常情況 UO(AV) ( B )(2) 電容虛焊時 U O( AV) ( C )(3) 負載電阻開路時 UO( AV) ( A ) ；(4) 一只整流管和濾波電容同時開路， UO( AV) ( D ) 。三、填空：在 圖T10.3所示電路中,調(diào)整管

3、為( T1 ) ，采樣電路由 ( R1、R2、R3)組成，基準電壓電路由 ( R、DZ )組成，比較放大電路由 ( T2、Rc ) 組成，保護電路由 ( R0、T3 ) 組 成；輸出電壓最小值的表達式為 ( R1 R2 R3 (U Z UBE2 ) ) ，最大值的表達式R3Z BE2( R1 R2 R3(UZ UBE2) ) 。R2 R3Z BE2圖 T10.3 圖 T10.4四、在圖 T10.4 所示穩(wěn)壓電路中，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電 UZ為 6V，最小穩(wěn)定電流 I Zmin 為 5mA，最大穩(wěn)定電流 I Zmax為 40mA；輸入電壓 Ui 為 15V，波動范圍為 10%；限流電阻 R 為 2

4、00。 (1) 電路是否能空載？為什么？ (2) 作為穩(wěn)壓電路的指標，負載電流 IL 的范圍為多 少？解： (1) 由于空載時穩(wěn)壓管流過的最大電流：所以電路不能空載。(2) 根據(jù) I DZ min UImin UZ ILmax ，負載電流的最大值R根據(jù) I DZmax UImax UZ ILmin ，負載電流的最小值R所以，負載電流的范圍為 12 .5 32 .5mA五、在 所示電路中，已知輸出電壓的最大值 Uomax為 25V , Rl =240； Wll7 的輸出端 和調(diào)整端間的電壓 UR=1.25 V ，允許加在輸入端和輸出端的電壓 3 40 V 。試求解： (1) 輸 出電壓的最小值

5、Uomin； (2) R2的取值； (3) 若 UI的波動范圍為 10 % , 為保證輸出電壓的 最大值 Uomax為25V , UI至少應取多少伏？為保證 Wll7 安全工作， UI的最大值為多少伏？解： (1) 輸出電壓的最小值 Uomin= 1.25 V(2) 因為 Uomax (1 R2) 1.25V 25V ,Rl =240omaxR1所以，R2 =4.56 k。(3) 輸入電壓的取值范圍為：U IminU Omax U 12min0.931.1V ； U Im ax U Omin U12max 37.5V六、電路 如圖 T10.6 所示。合理連線，構(gòu)成 5V 直流電源圖 T10.6

6、解：1接4，2接 6；5接7、 9； 3接8、11、13；10接12。如解圖 T10.6所示解圖 T10.6習題10.1 判斷下列說法是否正確，用“”和“”表示判斷結(jié)果。(1) 整流電路可將正弦電壓變?yōu)槊}動的直流電壓。 ( )(2) 電容濾波電路適用于小負載電流，而電感濾波電路適用于大負載電流。 ( )(3) 在單相橋式整流電容濾波電路中， 若有一只整流管斷開， 輸出電壓平均值變?yōu)樵瓉淼囊?半。 ( )10.2 判斷下列說法是否正確，用“”和“”表示判斷結(jié)果。(1) 對于理想的穩(wěn)壓電路， UO / U I =0，RO=0。( )(2) 線性直流電源中的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，開關(guān)型直流電源中的調(diào)

7、整管工作在開關(guān)狀 態(tài)。 ( )(3) 因為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中引入了深度負反饋，因此也可能產(chǎn)生自激振蕩。( )(4) 在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流必須大于最大負載電流。( ) ；而且，其最大穩(wěn)定電流與最小穩(wěn)定電流之差應大于負載電流的變化范圍。 ( )10.3 選擇合適答案填入空內(nèi)。(1) 整流的目的是 ( A ) 。A. 將交流變?yōu)橹绷?B. 將高頻變?yōu)榈皖l C. 將正弦波變?yōu)榉讲?2) 在單相橋式整流電路中，若有一只整流管接反，則 ( C )A. 輸出電壓約為 2UD B. 變?yōu)榘氩ㄕ?C. 整流管將因電流過大而燒毀(3) 直流穩(wěn)壓電源中濾波電路的作用是 ( C )A. 將交流變?yōu)?/p>

8、直流 B. 將高頻變?yōu)榈皖l C. 將交、直流混合量中的交流成分濾掉(4) 濾波電路應選用 ( B ) 。A. 高通濾波電路 B. 低通濾波電路 C. 帶通濾波電路10.4 選擇合適答案填入空內(nèi)。(1) 若要組成輸出電壓可調(diào)、最大輸出電流為 3A 的直流穩(wěn)壓電源，則應采用 ( D ) 。A. 電容濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路B. 電感濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路C.電容濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路D. 電感濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路(2) 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中的放大環(huán)節(jié)所放大的對象是 ( C ) 。A. 基準電壓 B. 取樣電壓 C. 基準電壓與取樣電壓之差(3) 開關(guān)型直流電源比線性直流電源效率高的原因是 ( A ) 。A. 調(diào)整管工

9、作在開關(guān)狀態(tài) B. 輸出端有 LC 濾波電路 C. 可以不用電源變壓器(4) 在脈寬調(diào)制式串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路中， 為使輸出電壓增大， 對調(diào)整管基極控制信號的要 求是 ( A ) 。A. 周期不變，占空比增大 B. 頻率增大，占空比不變C. 在一個周期內(nèi)，高電平不變，周期增大10.5 在圖 10.2.5 (a) 所示電路中，已知輸出電壓平均值 UO(AV) 15V ，負載電流平均值I L(AV ) 100mA 。(1) 變壓器副邊電壓有效值 U 2 ?(2) 設(shè)電網(wǎng)電壓波動范圍為 10%。在選擇二極管的參數(shù)時，其最大整流平均電流I F 和最高反向電壓 UR的下限值約為多少？解：(1) 輸出電壓平

10、均值 UO(AV ) 0.9U 2 ，因此變壓器副邊電壓有效值：(2) 考慮到電網(wǎng)電壓波動范圍為 10 % ，整流二極管的參數(shù)為I F 1.1 I L(AV ) 55mA；UR 1.1 2U2 26V10.6 電路如 圖 P10.6 所示，變壓器副邊電壓有效值為 2U2 。(1) 畫出 u2 、uD1 和 uo 的波形；(2) 求出輸出電壓平均值 UO(AV) 和輸出電流平均值 IL(AV)的表達式；(3) 二極管的平均電流 ID(AV) 和所承受的最大反向電壓 URmax的表達式。圖 P10.6 解圖 P10.6解：(1) 全波整流電路，波形如 解圖 P10.6 所示。(2) 輸出電壓平均值

11、U O( AV) 和輸出電流平均值 IL(AV) 為U O(AV) 0.9U2 ；0.9U2IL(AV)RL(3) 二極管的平均電流 ID(AV) 和所承受的最大反向電壓 UR為I 0.45U 2 ；ID (AV)；RLUR 2 2U210.7 電路如圖 P10.7 所示，變壓器副邊電壓有效值 U21 50V ，U22 20V試問： (1) 輸出電壓平均值 UO1(AV) 和U O2( AV) 各為多少？(2) 各二極管承受的最大反向電壓為多少？解：(1) 兩路輸出電壓分別為：(2) D l 的最大反向電壓：U R 2(U21 U22) 99V圖 P10.7D2、D3 的最大反向電壓： UR

12、2 2U22 57V10.8 電路如圖 10.8 所示，(1) 分別標出 uo1和uo2對地的極性； (2) uo1 、uo2分別是半波整流還是全波整流？ (3) U21 U22 20V 時 ， U O1(AV) 和UO2(AV ) 各為多少？ (4) 當U21 18V ，U 22 22V 時，畫出 uo1、 uo2的波形；并求出 U O1(AV) 和UO2(AV) 各為多少？圖 10.8解圖 P10.8解：(1) 均為上“ +”、下“ -(2) 均為全波整流。(3) UO1(AV) 和UO2(AV ) 為： UO1(AV) UO2(AV) 0.9U 21 18V(4) uo1、uo2的波形如

13、解圖 P 10.8 所示。它們的平均值為10.9 分別判斷 圖 P10.9 所示各電路能否作為濾波電路，簡述理由。圖 P10.9解：圖(a) 、(b) 所示電路可用于濾波；圖(c) 所示電路不能用于濾波。 因為電感對直流分量的電抗很小、 對交流分量的電 抗很大，所以在濾波電路中應將電感串聯(lián)在整流電路的輸出和負載之間。因為電容對直流 分量的電抗很大、對交流分量的電抗很小，所以在濾波電路中應將電容并聯(lián)在整流電路的 輸出或負載上。10.10 試在 圖 Pl0.10 所示電路中，標出各電容兩端電壓的極性和數(shù)值，并分析負載 電阻上能夠獲得幾倍壓的輸出。(a) (b)圖 P 10.10解：在圖(a)所示電

14、路中， Cl上電壓極性為上“ + ”下“ - ”，數(shù)值為一倍壓； C2上電壓 極性為右“ + ”左“- ”，數(shù)值為二倍壓； C3上電壓極性為上“ + ”下“ -”，數(shù)值為三倍壓。 負載電阻上為三倍壓。在圖(b) 所示電路中， C1 上電壓極性為上“ - ”下“+ ，數(shù)值為一倍壓； C2上電 壓極性為上“ + ”下“ - ”，數(shù)值為一倍壓； C3 、C4 上電壓極性均為右“ + ”左“ - ”，數(shù)值均為二倍壓。負載電阻上為四倍壓10 .11 電路如圖T10.4 所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 6V ，最小穩(wěn)定電流為 5mA， 允許耗散功率為 240mW，動態(tài)電阻小于 15。試問：(1) 當輸入電壓

15、為 20 24V 、RL 為 200 600 時，限流電阻 R的選取范圍是多少？(2) 若 R =390 ，則電路的穩(wěn)壓系數(shù) Sr 為多少？ 解：(1) 因為I Zmax PZM /UZ 40mA,IL UZ/RL 10 30mA ,所以 R的取值范圍為：UImin U Z U Imax U ZRmax I Imin I Z 400； Rmin I Imax I Z 360IZ I LmaxIZmax ILmin(2) 穩(wěn)壓系數(shù)為： Sr rZ U I 0.154r R U Z10.12 電路如圖 P10.12 所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 6V，最小穩(wěn)定電流為 5mA，允 許耗散功率為 24

16、0mW，輸入電壓為 2024V，R1=360。試問：(1) 為保證空載時穩(wěn)壓管能安全工作， R2 應選多大？(2) 當 R2 按上面原則選定后，負載電阻允許的變化范圍是多少？解： Rl 中的電流和穩(wěn)壓管中的最大電流為I R1U I UZR139 50mA ；：Z maxPZMUZ40mA圖 P10.12(1) 為保證空載時穩(wěn)壓管能夠安全工作：R2UZR1 maxI Zmax600(2) 負載電流的最大值： I Lmax I R1min IR2 IZ min 24mA(3) 負載電阻的變化范圍：RLminUZLmax250 ， RLmax10.13 電路如 圖 T10.3 所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓

17、 UZ =4.3 V ，晶體管的 UBE=0.7 V， R1=R2=R3=300， Ro=5。試估算：(1) 輸出電壓的可調(diào)范圍；(2) 調(diào)整管發(fā)射極允許的最大電流；(3) 若 UI =25V，波動范圍為 10 % ，則調(diào)整管的最大功耗為多少。解：(1) 基準電壓UR UZ UBE 5V ，輸出電壓的可調(diào)范圍：UO R1 R2 R3 UZ R1 R2 R3 UZ 7.5V 15V； R2 R3R3(2) 調(diào)整管發(fā)射極最大電流： IEmax UBE /Ro 140mA ；(3) 調(diào)整管的最大管壓降和最大功耗分別為：10.14 電路如圖 P10.14 所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓 UZ =6 V，晶

18、體管的 UBE=0.7 V，R1=R2=R3=300， UI =24V。判斷出現(xiàn)下列現(xiàn)象時，分別因為電路出現(xiàn)什么故障(即哪個元件開路或短路)圖 P10.14(1) U O 24V ； (2) U O 23.3V ； (3) U O 12V 且不可調(diào)；(4) UO 6V 且不可調(diào)； (5)U O可調(diào)范圍變?yōu)?612V。解：(1) Tl 的 c 、e 短路； (2)Rc短路或 T1集電結(jié)擊穿 (3) R2短路；(4) T2 的 b 、c 短路； (5) R1 短路。10.15 直流穩(wěn)壓電源如 圖 P10.15 所示。 (1) 說明電路的整流電路、濾波電路、調(diào)整管、 基準電壓電路、比較放大電路、取樣

19、電路等部分各由哪些元件組成。 (2) 標出集成運放的同 相輸入端和反相輸入端。 (3) 寫出輸出電壓的表達式。圖 P 10.15解：(1) 整流電路： Dl D4 ；濾波電路： Cl ；調(diào)整管： Tl 、T2 ；基準電壓電路： R、DZ 、R、DZ ; 比較放大電路： A ； 取樣電路： R1 、R2 、R3 。(2) 為了使電路引入負反饋，集成運放的輸入端上為“ -”下為“ +”。(3) 輸出電壓的表達式為： R1 R2 R3 UZ UO R1 R2 R3 U ZR2 R3R310.16 電路如圖P10.16所示，設(shè) II IO 1.5A ，晶體管 T的UBE UD，R1 1 ， R2 2

20、， I DIB 。求解負載電流 IL與 IO的關(guān)系式圖 P10.16解：因為UBE UD ，IER1 IDR2 IIR2 IOR2，IC IE，所以IC R2 IO ，IL (1 R2 ) IO 4.5A。R1R110.17 在圖 P10.17 所示電路中， R1 240 ， R2 3k ；Wll7 輸入端和輸出端電壓允 許范圍為 340V , 輸出端和調(diào)整端之間的電壓 UR 為 1.25V 。試求解：(1) 輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍； (2) 輸入電壓允許的范圍。圖 P10.17解： (1) 輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍： UO (1 R2 )U REF 1.25 16.9VOR1 REF(2) 輸入電壓取值范圍： U Imin UOmax U12min 20V10.18 試分別求出 圖 P10.18 所示各電路輸出電壓的表達式。(a)(b) (c)圖 P10.18R1解：在圖(a) 所示電路中， W7812 的輸出為UREF 12V ，由于流過 R1、R2的電流近似相 等，即 I UREF ，所以基準電壓：URU N1 UO IR2UOU REF 。R1 R2而UPR4下R55 U OUNUOR2 UR3 R4R5 OR1 R2即UOR2R3 R4R5URE