電工學(xué)第8章習(xí)題

1、第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件下一頁下一頁 8.2.1 圖圖 8.12 (教材教材 8.01) 所示電路所示電路中的中的 UA= 0 V，UB= 1 V，試求下述情況，試求下述情況下輸出端的電壓下輸出端的電壓 UF。（1）二極管為理想二極管；）二極管為理想二極管；（2）二極管為鍺二極管；）二極管為鍺二極管；（3）二極管為硅二極管。）二極管為硅二極管。 8.2.2 圖圖8.13 (a) (教材圖教材圖 8.02 ) 所示電路中的二極管為理所示電路中的二極管為理想二極管，已知想二極管，已知 E = 3V， ，試畫出電壓，試畫出電壓 UO 的的波形。波形。Vsin5itu 圖圖8.12返回主頁

2、返回主頁練練 習(xí)習(xí) 題題第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一頁下一頁上一頁上一頁 8.2.3 在圖在圖 8.14（a）（教材圖）（教材圖 8.03）所示電路中，）所示電路中，D1 和和D2 為理想二極管，為理想二極管，U1 = U2 = 1 V， ，試畫出輸，試畫出輸出電壓出電壓uo的波形。的波形。Vsin2itu 圖圖8.14第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一頁下一頁上一頁上一頁 8.2.4 在圖在圖8.15（a）(教材圖教材圖 8.04 )所示電路中，設(shè)二所示電路中，設(shè)二極管為理想二極管，且極管為理想二極管，且 V 兩個燈泡皆為兩個燈泡皆為 220 V ，40

3、 W。(1) 畫出畫出 uO1 和和 uO2 的波形；的波形；(2) 哪盞燈泡亮哪盞燈泡亮些？為什么？些？為什么？tu sin2220i 8.2.5 在單相橋式整流電路中，已知在單相橋式整流電路中，已知 U2 = 30 V， ，試選擇電路中的二極管。試選擇電路中的二極管。L120R 圖圖8.15（a）第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一頁下一頁上一頁上一頁 8.2.6 圖圖 8.16 ( a ) (教材圖教材圖 8.05 )為一單相半波整流電為一單相半波整流電 路，試求：路，試求：（1）uO 的波形；（的波形；（2）UO 與與 U2 的關(guān)系；的關(guān)系； （3）ID與與IO 的關(guān)系；

4、（的關(guān)系；（4）URm與與 U2 的關(guān)系。的關(guān)系。圖圖8.16（a）第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一頁下一頁上一頁上一頁 8.2.7 圖圖8.17（a）(教材圖教材圖 8.06 )為一全波整流電路，試為一全波整流電路，試求：求： （1）在交流電壓的正，負(fù)半周內(nèi)）在交流電壓的正，負(fù)半周內(nèi),電流流通的路徑；電流流通的路徑； （2）負(fù)載電壓）負(fù)載電壓 uO 的波形。的波形。圖圖8.17(a)第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一頁下一頁上一頁上一頁 8.2.8 在圖在圖 8.4 教材教材 8.2.8 (a) 所示的單相橋式整流電容所示的單相橋式整流電容濾波電路中，交流電

5、源頻率濾波電路中，交流電源頻率 f = 50 Hz，U2= 15 V，RL=300 。試求：試求：(1) 負(fù)載直流電壓和直流電流負(fù)載直流電壓和直流電流;（2）選擇整流元件和濾）選擇整流元件和濾波電容波電容; (3) 電容失效（斷路）和電容失效（斷路）和 RL 斷路時的斷路時的 UO 。 8.2.9 一單相橋式整流電容濾波電路，一單相橋式整流電容濾波電路，U2 = 40 V，試分，試分析判斷如下幾種情況下，電路是否發(fā)生故障？析判斷如下幾種情況下，電路是否發(fā)生故障？ 若有故障應(yīng)該若有故障應(yīng)該是哪些元件損壞引起的：是哪些元件損壞引起的：(1) UO = 48 V；(2) UO = 36 V；(3)

6、UO = 56.6 V。第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一頁下一頁上一頁上一頁 8.3.1 現(xiàn)有兩個穩(wěn)壓管現(xiàn)有兩個穩(wěn)壓管 DZ1 和和 DZ2 ，穩(wěn)定電壓分別是，穩(wěn)定電壓分別是 4.5 V和和 9.5 V，正向電壓降都是，正向電壓降都是 0.5 V，試求圖，試求圖 8.18 ( 教材圖教材圖8.07 ) 各各電路中的輸出電壓電路中的輸出電壓 UO 。圖圖8.18第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一頁下一頁上一頁上一頁 8.3.2 圖圖 8.19（教材圖（教材圖 8.08）所）所示穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓管的示穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓管的 UZ10 V，Izmax23 mA。試問穩(wěn)壓關(guān)

7、的電流。試問穩(wěn)壓關(guān)的電流 IZ 是否超過是否超過 Izmax？若超過了怎么辦？若超過了怎么辦？ 8.4.1 試用一個試用一個 CW7805 和一個和一個 CW7905 三端集成穩(wěn)壓三端集成穩(wěn)壓器組成一個可輸出器組成一個可輸出5 V的電路（電路中要包含變壓器和整流的電路（電路中要包含變壓器和整流濾波電路）。濾波電路）。 8.5.1 圖圖8.21（教材圖（教材圖 8.09）為某晶體管的輸出特性曲線）為某晶體管的輸出特性曲線,試求試求: UCE10 V時，（時，（1） IB 從從 0.4 mA變到變到 0.8 mA ；從；從 0.6 mA變到變到 0.8 mA 兩種情況下的動態(tài)電流放大系兩種情況下的

8、動態(tài)電流放大系數(shù)；（數(shù)；（2）IB等于等于0.4 mA 和和 0.8 mA 兩兩種情況下的靜態(tài)電流放大系數(shù)。種情況下的靜態(tài)電流放大系數(shù)。圖圖8.19圖圖8.21第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一頁下一頁上一頁上一頁 8.5.2 試問在圖試問在圖 8.22（教材圖（教材圖 8.10）所示各電路中，晶體）所示各電路中，晶體管工作于什么狀態(tài)？管工作于什么狀態(tài)？ 8.6.1 有一場效應(yīng)晶體管，在漏源電壓保持不變的情況下，有一場效應(yīng)晶體管，在漏源電壓保持不變的情況下，柵源電壓柵源電壓 UGS 變化了變化了 3 V 時，相應(yīng)的漏極電流變化時，相應(yīng)的漏極電流變化 2 mA，試問，試問該管的跨

9、導(dǎo)是多少？該管的跨導(dǎo)是多少？圖圖8.22第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一頁下一頁上一頁上一頁 8.8.1 一單相橋式半控整流電路，一單相橋式半控整流電路， ，輸入交流電，輸入交流電壓壓 U2100 V，求，求為為 和和 時的輸出直流電壓和電流。時的輸出直流電壓和電流。L5R 060 8.8.2 一單相橋式半控整流電路，需直流電壓一單相橋式半控整流電路，需直流電壓 100 V，現(xiàn)，現(xiàn)直接由直接由 220 V 交流電網(wǎng)供電，試求晶體管的控制角和導(dǎo)通角。交流電網(wǎng)供電，試求晶體管的控制角和導(dǎo)通角。 8.8.3 一單相橋式半控整流電路，要求直流輸出電壓一單相橋式半控整流電路，要求直流輸

10、出電壓UO在在 40 90 V 的范圍內(nèi)可調(diào)，求輸入交流電壓和控制角的變的范圍內(nèi)可調(diào)，求輸入交流電壓和控制角的變化范圍。化范圍。第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一題下一題 【解】【解】 由于由于UA E 3 V 時，二極管時，二極管 D 截上，電路中無電流，截上，電路中無電流，uOE3 V。 ui U1 時，時，D1 導(dǎo)通，導(dǎo)通，uOU11 V；當(dāng)；當(dāng) ui U1 時，時，D1 截止，截止，uO ui 。圖圖8.14（b） 8.2.3 在圖在圖 8.14（a）（教材圖）（教材圖 8.03）所示電路中，）所示電路中，D1 和和D2 為理想二極管，為理想二極管，U1 = U2 =

11、1 V， ，試畫出輸，試畫出輸出電壓出電壓uo的波形。的波形。Vsin2itu 返返 回回下一題下一題上一題上一題第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件上一頁上一頁 在輸入信號在輸入信號 ui 的負(fù)半周期，二極管的負(fù)半周期，二極管 D1 截止，截止，D2 的狀態(tài)則的狀態(tài)則取決于取決于 ui 與與 U2 的相對大小。當(dāng)?shù)南鄬Υ笮?。?dāng) ui U2 時，時，D2 截止，截止，uO ui。 可見，這是一個雙向限幅電路，輸出信號可見，這是一個雙向限幅電路，輸出信號 uO 的波形如圖的波形如圖8.14（b）中實線部分所示。）中實線部分所示。返返 回回下一題下一題上一題上一題第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器

12、件圖圖8.15（a） 【解】【解】 在在 ui 的半周期時，輸入信號的半周期時，輸入信號 ui 0，二極管，二極管 D 正向?qū)д驅(qū)?，燈泡兩端電壓通，燈泡兩端電?；O1O2i0 V220 2sinVuuut，圖圖8.15（b）tu sin2220i 8.2.4 在圖在圖8.15（a）(教材圖教材圖 8.04 )所示電路中，設(shè)二所示電路中，設(shè)二極管為理想二極管，且極管為理想二極管，且 V 兩個燈泡皆為兩個燈泡皆為 220 V ，40 W。(1) 畫出畫出 uO1 和和 uO2 的波形；的波形；(2) 哪盞燈泡亮哪盞燈泡亮些？為什么？些？為什么？返返 回回下一題下一題下一頁下一頁上一題上一題第

13、第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件上一頁上一頁 在在 ui 的負(fù)半周期時，輸入信號的負(fù)半周期時，輸入信號 ui （UZ1 UZ2）(4.59.5) V14 V，DZ1 和和 DZ2 工作在反向擊穿區(qū)，起穩(wěn)壓作用，故工作在反向擊穿區(qū)，起穩(wěn)壓作用，故V14V)5 . 95 . 4(2Z1ZO UUU （b）由于）由于Ui10V（UZ1UZ2）14 V， DZ1 和和 DZ2 沒有沒有工作在反向擊穿區(qū)，它們相當(dāng)于兩個反向截止的二極管，故工作在反向擊穿區(qū)，它們相當(dāng)于兩個反向截止的二極管，故V10iO UU （c）由于）由于 DZ1 和和 DZ2 工作在正向?qū)顟B(tài)，故工作在正向?qū)顟B(tài)，故V1V)5

14、. 05 . 0(O U （d）由于）由于Ui4 V UZ29.5 V， DZ2 反向截止，故反向截止，故V4iO UU （e）由于）由于DZ1反向穩(wěn)壓，反向穩(wěn)壓， DZ2正向?qū)?，故正向?qū)?，故V5V)5 . 05 . 4(D1ZO UUU （f）由于）由于 DZ1 和和 DZ2 都起穩(wěn)壓作用，故都起穩(wěn)壓作用，故V5V)5 . 45 . 9(1Z2ZO UUU返返 回回下一題下一題上一題上一題第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件【解】【解】iZZZL20 1010()A30015000.0267A26.7mAUUUIRR 超過了超過了 Izmax 值，可降低值，可降低 Ui ，或增大，或增大

15、 R ，或選用，或選用 Izmax更大的穩(wěn)壓管。更大的穩(wěn)壓管。圖圖8.19 8.3.2 圖圖 8.19（教材圖（教材圖 8.08）所）所示穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓管的示穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓管的 UZ10 V，Izmax23 mA。試問穩(wěn)壓管的電流。試問穩(wěn)壓管的電流 IZ 是否超過是否超過 Izmax？若超過了怎么辦？若超過了怎么辦？返返 回回下一題下一題上一題上一題第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件 【解】電路如圖【解】電路如圖 8.20 所示。所示。圖圖8.20 8.4.1 試用一個試用一個 CW7805 和一個和一個 CW7905 三端集成穩(wěn)壓三端集成穩(wěn)壓器組成一個可輸出器組成一個可輸出5 V的電路（電

16、路中要包含變壓器和整流的電路（電路中要包含變壓器和整流濾波電路）。濾波電路）。返返 回回下一題下一題上一題上一題第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一題下一題上一題上一題【解】【解】 由圖查得由圖查得506 . 08 . 03040504 . 08 . 02040BC21 IIIIBC （1）504 . 020BC1 II 508 . 040BC2 II （2）圖圖8.21 8.5.1 圖圖8.21（教材圖（教材圖 8.09）為某晶體管的輸出特性曲線）為某晶體管的輸出特性曲線,試求試求: UCE10 V時，（時，（1） IB 從從 0.4 mA變到變到 0.8 mA ；從；從 0.

17、6 mA變到變到 0.8 mA 兩種情況下的動態(tài)電流放大系兩種情況下的動態(tài)電流放大系數(shù)；（數(shù)；（2）IB等于等于0.4 mA 和和 0.8 mA 兩兩種情況下的靜態(tài)電流放大系數(shù)。種情況下的靜態(tài)電流放大系數(shù)。第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件 【解】【解】 設(shè)設(shè)UBE 0.7 V （1）晶體管處于放大狀態(tài)）晶體管處于放大狀態(tài)mA106.0mA507 .06B I圖圖8.22 8.5.2 試問在圖試問在圖 8.22（教材圖（教材圖 8.10）所示各電路中，晶體）所示各電路中，晶體管工作于什么狀態(tài)？管工作于什么狀態(tài)？返返 回回下一題下一題下一頁下一頁上一題上一題第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件

18、上一頁上一頁CB33CE50 0.106mA5.3 mA(12 1 105.3 10 )V6.7VIIU （2）晶體管處于飽和狀態(tài)）晶體管處于飽和狀態(tài)BCCE160.7mA0.3255 mA4712mA8 mA1.50IIU 因為若按放大狀態(tài)進(jìn)行計算，則因為若按放大狀態(tài)進(jìn)行計算，則CBCECCC400.3255mA13.02 mA(121.5 13.02)V7.53VIIUER I IC不可能超過不可能超過 也不可能為負(fù)值，也不可能為負(fù)值，故不可能處于放大狀態(tài)。故不可能處于放大狀態(tài)。CCEC8 mAEUR，返返 回回下一題下一題下一頁下一頁上一題上一題第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件上一頁

19、上一頁 （3）晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)）晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)V1200CECB UII返返 回回下一題下一題上一題上一題第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件返返 回回下一題下一題上一題上一題【解】【解】3DmGS32 10S30.67 10SIgU 8.6.1 有一場效應(yīng)晶體管，在漏源電壓保持不變的情況下，有一場效應(yīng)晶體管，在漏源電壓保持不變的情況下，柵源電壓柵源電壓 UGS 變化了變化了 3 V 時，相應(yīng)的漏極電流變化時，相應(yīng)的漏極電流變化 2 mA，試問，試問該管的跨導(dǎo)是多少？該管的跨導(dǎo)是多少？第第 8 章章 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件A18A590V90V20cos11009 .02cos19 .0LOO2O RUIUU 【解】【解】 時，時，0 60 時時A5 .13A55 .67V5 .67V260cos11009 .02cos19 .0LOO2