二極管整流電路分析習(xí)題解答

任務(wù)2.1二極管整流電路分析習(xí)題解答一、測(cè)試（一）判斷題1、半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)的不同，可分為點(diǎn)接觸型、面接觸型和反向型3種。答案：F解題：半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)的不同，可分為點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型3種。2、點(diǎn)觸型二極管其接觸面積小，結(jié)電容小，所以流過(guò)的電流小，但允許的最高頻率低。一般在低頻檢波和小功率整流中使用。答案：F解題：點(diǎn)觸型二極管其接觸面積小，結(jié)電容小，所以流過(guò)的電流小，但允許的最高頻率高。一般在高頻檢波和小功率整流中使用。3、面接觸型:接觸面積大，結(jié)電容大，所以流過(guò)的電流大，但允許的最高頻率低。一般用于整流管中。答案：T解題：面接觸型:接觸面積大，結(jié)電容大，所以流過(guò)的電流大，但允許的最高頻率低。一般用于整流管中。4、二極管正、反向電阻的測(cè)量值相差越大越好，一般二極管的正向電阻測(cè)量值為幾百歐，反向電阻為幾十千歐到幾百千歐。答案：T解題：二極管正、反向電阻的測(cè)量值相差越大越好，一般二極管的正向電阻測(cè)量值為幾百歐，反向電阻為幾十千歐到幾百千歐。5、二極管是電子電路中最常用的半導(dǎo)體器件之一。利用其單向?qū)щ娦约皩?dǎo)通時(shí)正向壓降很小的特點(diǎn)，可應(yīng)用于整流、檢波、鉗位、限幅、開(kāi)關(guān)以及元件保護(hù)等各種電路。答案：T解題：二極管是電子電路中最常用的半導(dǎo)體器件之一。利用其單向?qū)щ娦约皩?dǎo)通時(shí)正向壓降很小的特點(diǎn)，可應(yīng)用于整流、檢波、鉗位、限幅、開(kāi)關(guān)以及元件保護(hù)等各種電路。6、二極管的基本結(jié)構(gòu)就是一個(gè)PN結(jié)，因此二極管具有和PN結(jié)安全相同的特性。答案：F解題：二極管的基本結(jié)構(gòu)就是一個(gè)PN結(jié)，因此二極管具有和PN結(jié)相同的特性。但是，由于管子存在電中性區(qū)的體電阻和引線電阻等，在外加正向電壓相同的情況下，二極管的正向電流要小于PN結(jié)的電流，大電流時(shí)更為明顯。7、當(dāng)二極管的正向電壓UF開(kāi)始增加時(shí)(即正向特性的起始部分)，此時(shí)UF較小，正向電流仍幾乎為零，該區(qū)域稱之為死區(qū)，硅管的死區(qū)電壓約為0.5V，鍺管約為0.1V。只有當(dāng)UF大于死區(qū)電壓后，才開(kāi)始產(chǎn)生正向電流IF。二極管正偏導(dǎo)通后的管壓降是一個(gè)恒定值，硅管和鍺管分別取0.3V和0.7V的典型值。答案：F解題：當(dāng)二極管的正向電壓UF開(kāi)始增加時(shí)(即正向特性的起始部分)，此時(shí)UF較小，正向電流仍幾乎為零，該區(qū)域稱之為死區(qū)，硅管的死區(qū)電壓約為0.5V，鍺管約為0.1V。只有當(dāng)UF大于死區(qū)電壓后，才開(kāi)始產(chǎn)生正向電流IF。二極管正偏導(dǎo)通后的管壓降是一個(gè)恒定值，硅管和鍺管分別取0.7V和0.3V的典型值。8、當(dāng)二極管外加反向偏壓UR時(shí)，反向電流IR較小，基本可忽略不計(jì)。室溫下一般硅管的反向飽和電流小于1μA，鍺管為幾十到幾百微安。答案：T解題：當(dāng)二極管外加反向偏壓UR時(shí)，反向電流IR較小，基本可忽略不計(jì)。室溫下一般硅管的反向飽和電流小于1μA，鍺管為幾十到幾百微安。9、二極管擊穿特性屬于反向特性的特殊部分。當(dāng)UR繼續(xù)增大并超過(guò)某一特定電壓值時(shí)，反向電流將急劇增大，這種現(xiàn)象稱為擊穿。答案：T解題：二極管擊穿特性屬于反向特性的特殊部分。當(dāng)UR繼續(xù)增大并超過(guò)某一特定電壓值時(shí)，反向電流將急劇增大，這種現(xiàn)象稱為擊穿。10、當(dāng)二極管的正向壓降遠(yuǎn)小于外接電路的等效電壓，其相比可忽略時(shí)，這樣的二極管稱為理想二極管。它在電路中相當(dāng)于一個(gè)理想開(kāi)關(guān)，只要二極管外加電壓稍大于零，它就導(dǎo)通，其壓降為零，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)反偏時(shí)，二極管截止，其電阻為無(wú)窮大，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。答案：T解題：理想二極管特性。（二）選擇題1.一般二極管的正向電阻測(cè)量值為()，反向電阻為()。A.幾百歐，幾十千歐到幾百千歐B.幾十千歐到幾百千歐，幾百歐,C.幾百歐，幾百歐D.幾十千歐到幾百千歐，幾十千歐到幾百千歐答案：A解題：二極管正、反向電阻的測(cè)量值相差越大越好，一般二極管的正向電阻測(cè)量值為幾百歐，反向電阻為幾十千歐到幾百千歐。2、在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)元素后的半導(dǎo)體稱為()A、本征半導(dǎo)體B、P型半導(dǎo)體C、N型半導(dǎo)體答案：B解題：在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)元素后的半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體;在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)元素后的半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體。3、N型半導(dǎo)體中少數(shù)載流子為(B)A、自由電子B、空穴C、帶正電的雜質(zhì)離子答案：B解題：N型半導(dǎo)體中少數(shù)載流子為空穴，多子為自由電子。4、PN結(jié)加正向電壓時(shí)，其正向電流是(A)A、多數(shù)載流子擴(kuò)散形成的 B、多數(shù)載流子漂移形成的C、少數(shù)載流子漂移形成的答案：A解題：PN結(jié)加正向電壓時(shí)，其正向電流是多數(shù)載流子擴(kuò)散形成的. 5.當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的反向飽和電流將()。A.增大B.不變C.減小答案：A解題：當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的反向飽和電流將增大6.電路如下圖，二極管為理想模型，則UAB為（）A、12VB、6VC、-6V答案：C解題：二極管導(dǎo)通，UAB等于-6V。7.電路如下圖所示，二極管為理想模型，則輸出電壓為UO1（）A、3VB、2.3VC、-3V答案：A解題：二極管導(dǎo)通，UAB等于3V。8.電路如下圖所示，二極管為理想模型，則輸出電壓為UO2（）A、5VB、-5VC、5.7V答案：A解題：二極管不導(dǎo)通，電壓為5V。9.電路如下圖所示，二極管為理想模型，則輸出電壓為UAB（）A、-6VB、-12VC、0V答案：C解題：二極管D2導(dǎo)通，D1不導(dǎo)通，由于二極管是理想模型，所以AB兩點(diǎn)電壓為0V。10.如圖所示電路中，U0電壓為（）。A.12VB.-9VC.-3V答案：A解題：二極管導(dǎo)通，電壓為12V。二、課后作業(yè)1、試求下圖所示各電路的輸出電壓值UO，設(shè)二極管的性能理想。（a）（b）（c）（d）（e）（f）圖題1解題：二極管電路，通過(guò)比較二極管兩個(gè)電極的電位高低判斷二極管工作在導(dǎo)通還是截止?fàn)顟B(tài)。方法是先假設(shè)二極管斷開(kāi)，求出二極管陽(yáng)極和陰極電位，電路中只有一個(gè)二極管：若陽(yáng)極電位高于陰極電位（或二極管兩端電壓大于其導(dǎo)通電壓Uon），二極管正偏導(dǎo)通，導(dǎo)通時(shí)壓降為0（對(duì)于理想二極管）或Uon（對(duì)于恒壓源模型的二極管）；若陽(yáng)極電位低于陰極電位（或二極管兩端電壓小于其導(dǎo)通電壓Uon），二極管反偏截止，流過(guò)二極管的電流為零。如果電路中有兩個(gè)二極管：若一個(gè)正偏，一個(gè)反偏，則正偏的導(dǎo)通，反偏的截止；若兩個(gè)都反偏，則都截止；若兩個(gè)都正偏，正偏電壓大的優(yōu)先導(dǎo)通，進(jìn)而再判斷另一只二極管的工作狀態(tài)。圖(a)二極管VD導(dǎo)通，UO=5V圖(b)二極管VD導(dǎo)通，UO=7V圖(c)二極管VD截止，UO=1V圖(d)二極管VD1導(dǎo)通，VD2截止，UO=0V圖(e)二極管VD1截止，VD2導(dǎo)通，UO=9V圖(f)二極管VD導(dǎo)通，UO=0V2、在下圖所示電路中，已知輸入電壓ui=5sint（V），設(shè)二極管的導(dǎo)通電壓Uon=0.7V。分別畫(huà)出它們的輸出電壓波形和傳輸特性曲線uo=f（ui）。（a）（b）（c）圖題2解題：在（a）圖所示電路中，當(dāng)二極管斷開(kāi)時(shí)，二極管兩端的電壓UVD=ui。當(dāng)UVDUon，即ui0.7V時(shí)，二極管導(dǎo)通，輸出電壓uo=ui0.7V；當(dāng)UVDUon，即ui0.7V時(shí)，二極管截止，輸出電壓uo=0。輸出電壓的波形如圖解（a）1所示，傳輸特性如圖解（a）2所示。在（b）圖所示電路中，當(dāng)二極管斷開(kāi)時(shí)，二極管兩端的電壓UVD=ui。當(dāng)UVDUon，即ui0.7V時(shí)，二極管導(dǎo)通，輸出電壓uo=0.7V；當(dāng)UVDUon，即ui0.7V時(shí)，二極管截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（b）1所示，傳輸特性如圖解（b）2所示。在（c）圖所示電路中，當(dāng)ui0.7V時(shí)，二極管VD1導(dǎo)通，輸出電壓uo=0.7V；當(dāng)ui0.7V時(shí)，二極管VD2導(dǎo)通，輸出電壓uo=0.7V；當(dāng)0.7Vui0.7V時(shí)，VD1、VD2都截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（c）1所示，傳輸特性如圖解（c）2所示。圖解（a）1圖解（b）1圖解（c）1圖解（a）2圖解（b）2圖解（c）23、在圖所示電路中，已知ui=10sint（V），二極管的性能理想。分別畫(huà)出它們的輸入、輸出電壓波形和傳輸特性曲線uo=f（ui）。（a）（b）（c）圖題3解題：在（a）圖所示電路中，當(dāng)二極管斷開(kāi)時(shí)，二極管兩端的電壓UVD=5Vui。當(dāng)UVD0，即ui5V時(shí)，二極管導(dǎo)通，輸出電壓uo=5V；當(dāng)UVD0，即ui5V時(shí)，二極管截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（a）1所示，傳輸特性如圖解（a）2所示。在（b）圖所示電路中，當(dāng)二極管斷開(kāi)時(shí)，二極管VD1兩端的電壓UVD1=ui，VD2兩端的電壓UVD2=ui3V。當(dāng)ui>3V時(shí)，VD2導(dǎo)通，輸出電壓uo=3V；當(dāng)ui0時(shí)，VD1導(dǎo)通，輸出電壓uo=0；當(dāng)0ui3V時(shí)，VD2、VD1都截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（b）1所示，傳輸特性如圖解P1.3（b）2所示。在（b）圖所示電路中，當(dāng)二極管斷開(kāi)時(shí)，二極管VD1兩端的電壓UVD1=5Vui，VD2兩端的電壓UVD2=ui3V。當(dāng)ui>3V時(shí)，VD2導(dǎo)通，輸出電壓uo=3V；當(dāng)ui5V時(shí)，VD1導(dǎo)通，輸出電壓uo=5V；當(dāng)5Vui3V時(shí)，VD2、VD1都截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（c）1所示，傳輸特性如圖解（c）2所示圖解（a）1圖解（b）1圖解（c）1圖解（a）2圖解（b）2圖解（c）24、分析圖所示電路中各二極管的工作狀態(tài)，試求下列幾種情況下輸出端Y點(diǎn)的電位及流過(guò)各元件的電流。⑴UA=UB=0V；⑵UA=5V，UB=0V；⑶UA=UB=5V。二極管的導(dǎo)通電壓Uon=0.7V。圖題4解題：（1）二極管VD1和VD2均處于零偏狀態(tài)，所以都截止。輸出端Y點(diǎn)電位：UY=0。流過(guò)二極管VD1和VD2的電流。（2）二極管VD1正偏導(dǎo)通，所以輸出端Y點(diǎn)電位：UY=UA-Uon=5V-0.7V=4.3V。將VD2鉗制在截止?fàn)顟B(tài)。流過(guò)二極管VD1流過(guò)二極管VD1和VD2的電流,流過(guò)二極管VD2的電流。（3）二極管VD1和VD2均承受正向電壓，且正向電壓相等，都導(dǎo)通。