模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 第4版 習(xí)題及答案 第9章 直流穩(wěn)壓電源答案

第9章直流穩(wěn)壓電源答案單相全波整流電路如題9-1圖所示，圖中已標(biāo)出變壓器副邊繞組電壓有效值。估算負(fù)載RL上直流電壓平均值UO。若二極管VD1開路，重新估算UO。為保證電路正常工作，整流管的極限參數(shù)IF、URM應(yīng)滿足什么條件？題9-1圖 解：（1） （2）若二極管VD1開路，電路演變?yōu)閱蜗喟氩ㄕ麟娐罚?）因?yàn)?，所以。電路如題9-2圖所示，變壓器副邊繞組電壓有效值U21=U22=20V。標(biāo)出uO1、uO2對地的極性，并求uO1的直流電壓平均值UO1。uO1、uO2的波形是全波整流還是半波整流？題9-2圖解：（1）uO1、uO2對地的極性如圖題9-2所示。uO1為單相全波整流結(jié)果，故（2）uO1、uO2的波形是全波整流。在題9-3圖所示橋式整流、電容濾波電路中，變壓器次級電壓有效值U2=20V，RL=20Ω，試求：負(fù)載電流IL。整流管的極限參數(shù)IF、URM應(yīng)滿足什么條件？電容器C的耐壓UC應(yīng)為多少？題9-3圖解：（1）（2），（3）已知某直流穩(wěn)壓電源電路如題9-4圖所示。設(shè)三極管的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓UBE(on)=0.7V，變壓器副邊繞組電壓有效值為20V。求輸出電壓UO的調(diào)節(jié)范圍。當(dāng)電位器RW調(diào)至中間位置時(shí)，估算UA、UO的數(shù)值。當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時(shí)，說明輸出電壓穩(wěn)定的過程。題9-4圖解：（1）當(dāng)電位器RW調(diào)至最上端時(shí)，此時(shí)UO最小， 當(dāng)電位器RW調(diào)至最下端時(shí)，此時(shí)UO最大，所以輸出電壓UO的調(diào)節(jié)范圍為9V～18V。（2）當(dāng)電位器RW調(diào)至中間位置時(shí)，（3）當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時(shí)，導(dǎo)致以下調(diào)整過程：由理想運(yùn)放A和三極管V組成的穩(wěn)壓電路如題9-5圖所示，試導(dǎo)出輸出電壓UO與基準(zhǔn)電壓UZ的關(guān)系式。題9-5圖解：，，根據(jù)，題9-6圖所示穩(wěn)壓電路中，UI=35V，UZ=5V，三極管V1的PCM＝3W，β值足夠大。求輸出直流電壓UO的調(diào)節(jié)范圍。V1管是否能安全工作？當(dāng)RL=15Ω時(shí)，電路是否能輸出穩(wěn)定電壓？題9-6圖解：(1)因?yàn)?，所以得?2)令，得達(dá)到最大，由于，故實(shí)際能達(dá)到的最大值為由于，所以V1管能安全工作。(3)當(dāng)，若電路能正常工作，則令，得達(dá)到最大，由于，故實(shí)際能達(dá)到的最大值為由于，所以此時(shí)電路已不能正常輸出穩(wěn)定電壓。直流穩(wěn)壓電源電路如題9-7圖所示。已知變壓器次級電壓有效值為15V，三端穩(wěn)壓器為LM7812。求整流器輸出電壓UA。整流管的極限參數(shù)URM應(yīng)滿足什么條件？求LM7812的1、3端承受的電壓U13。若負(fù)載電流IL=100mA，求LM7812的功率損耗。題9-7圖解：（1）（2）（3）LM7812的1、3端在正常情況下承受的電壓。最危險(xiǎn)的情況是短路，此時(shí)，而輸出電流很大，容易燒毀穩(wěn)壓器。（4）若負(fù)載電流IL=100mA，LM7812的功率損耗為由三端固定輸出穩(wěn)壓器組成的恒流輸出電路如題9-8圖所示，求輸出的恒定電流IO。題9-8圖解：因?yàn)槔硐脒\(yùn)放輸入電阻為無窮大，所以，運(yùn)放又接成電壓跟隨器形式，故根據(jù)圖9.4.15，說明當(dāng)輸入電壓uI下降時(shí)，串聯(lián)脈寬調(diào)制開關(guān)型直流穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過程。解：當(dāng)輸入電壓uI下降時(shí)，輸出電壓uO下降，經(jīng)采樣電路，uF下降，經(jīng)誤差放大器放大，輸出uO1的絕對值下降，送入比較器后，使輸出uO2的占空比增加，致使三極管V2、V1的導(dǎo)通時(shí)間比重加大，使uC1的占空比增加，經(jīng)續(xù)流二極管VD、濾波元件L、C后，使輸出電壓uO上升，從而抑制uO的下降，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的作用。在下列各種情況下，應(yīng)分別采用線性穩(wěn)壓電路還是開關(guān)型穩(wěn)壓電路？希望穩(wěn)壓電路的效率比較高；希望輸出電壓的紋波和噪聲盡量??；希望