电子技术
习题8
8-1 试判断题8-1图中二极管是导通还是截止,并求UB4V10V(a)AO(设二极管为理想器件)。
BD 1D 26V3K9VAD5KD 1BD 215V12V4KAAU AOU AOU AOO(b)题8-1图O(c)O解:分析此类包含有二极管的电路时,应首先断开二极管,再分别求出其阳极、阴极电位, 从而判断二极管的导通截止状态,在此基础上再求解电路。 (a)先将二极管D断开,设O点电位为0,则有:
UB=-4V UA=-10V
二极管两端的电压:UD=UBA= UB-UA=6V>0 所以二极管导通,其实际的端电压为UD=0 故:UAO=UB=-4V
(b)先将二极管D1、、D2断开,设O点电位为0,则有:
UB=-15V UA=-12V
二极管两端的电压:UD1=UOA= UO-UA=12V>0 UD2=UBA=UB-UA=-3V<0 所以二极管D1导通,D2截止。其实际的端电压为UD1=0 故:UAO=UD1=0V
(c)先将二极管D1、、D2断开,设O点电位为0,则有:
UB=-6V UA=-9V
二极管两端的电压:UD1=UAB= UA-UB=-3V<0 UD2=UAO=UA-UO=-9V<0 所以二极管D1、、D2截止。 故:UAO=UA=-9V
8-2 在题8-2图中,求出在下列几种情况下输出端F的电位(设二极管为理想器件):
(1)UA?UB?0 ;(2)UA?3V、UB?0 ;(3)UA?UB?3V。 解:类似于题8-1,除了要先断开二极管,求阳极、阴极电位外,此类二极管共阴、共阳电 路的题,还需要用到优先导通的概念,即阳极和阴极之间电位差大的二极管优先导通。 先断开二极管DA、DB:
(1) UF=12V, UDA=UF-UA=12V, UDB=UF-UB=12V
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两二极管承受相同的正向电压,故两二极管均导通。则有:
UF=UA=UB=0V
(2) UF=12V, UDA=UF-UA=9V, UDB=UF-UB=12V 两二极管承受不同的正向电压,承受正向电压大的二极管优先导通。即:
DB优先导通,使: UF=UB=0V
则使:
UDA=-3V
则二极管DA不导通。UF=UB=0V
(3) UF=12V, UDA=UF-UA=9V,
UDB=UF-UB=9V
两二极管承受相同的正向电压,故两二极管均导通。 UF=UA=UB=3V
8-3 在题8-3图中,已知RA?RB?1KΩ、R?9KΩ,二极管
为理想器件,求下列几种情 况下输出端电电流位及各支路电流。
(1)UA?10V、UB?0 ;(2)UDA优先导通,使:
UF=UAR/(RA+R)=9V,故: DB承受反向电压而截止。则有: IA=IR=UA/(RA+RB)=10/(1+1)=5A IB=0A
(2)DA、DB同时导通,用节点电压法先求出UF
UF=(UA/RA+UB/RB)/(1/RA+1/RB+1/RC)
=90/19V IA=(UA-UF)/RA=5/19mA=IB
(3)DA优先导通 由于电阻RA上有压降,故DB也导通。同样可用节点电压法求UF。
UF=(UA/RA+UB/RB)/(1/RA+1/RB+1/RC)=5.589V
IA=(UA-UF)/RA=0.411mA
IB=(UB-UF)/RB=0.211mA
8-4 试估算题8-4图各电路中流过二极管的电流和A点电位(设二极管正向管压降为0.7V)。
题8-3图A+12VD AABD BR3.9KF图题8-2?UB?5V ;(3)UA?6V、UB?5.8V。
解:(1)利用到类似题8-2的优先导通概念。
U AR AI AR BI BD AU BU FD BRI R
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+10V+10V+10VR 13KI 1R 21K(a)R 10.5KI 1R 22K(b)题 8-4图+6VI 1DI DI 2AR 13KAI 2DI DI 2AR 21K2K(c)DI DR 3解:对于这类有二极管的题目,都是先断开二极管,求出其阳、阴极电位,判断二极管的通
断情况,再进一步求解。 (a)先断开二极管,有: UA=10R2/(R1+R2)=2.5V
二极管承受正向电压,故二极管导通。则有: UA=UD=0.7V
I1=(10-UA)/R1=3.1mA I2=UA/R2=0.7mA ID=I1-I2=2.4mA (b)先断开二极管,有: UA=10R2/(R1+R2)=8V
二极管承受正向电压,故二极管导通。有: UA=UD+6=6.7V I1=(10-UA)/R1=6.6mA I2=UA/R2=3.35mA ID=I1-I2=3.25mA (c)先断开二极管,有:
UA=10R2/(R1+R2)=2.5V
二极管承受正向电压,故二极管导通。由于有电阻,则需要重新解出UA。由节点法,有:
UA=(10/R1+UD/R3)/(1/R1+1/R2+1/R3)=1.827V I1=(10-UA)/R1=2.724mA I2=UA/R2=1.827mA ID=I1-I2=0.897mA
8-5 在题8-5图所示的各限幅电路中,已知ui?6sin?t伏,试画出输出电压uO波形(设
RDDRRD 1D 2RD 1D 2uiuO4Vui4VuOEui2V4VuOui2V4VuOE
(a)(b)(c)(c)题8-5图3
二极管为理想器件)。
解:对于这类题目,要找出二极管导通的输入信号范围。各输出波形如题8-5图a所示。
(a) 当ui≤-E=-4V时,二极管D导通,uoa=-E=-4V;当ui>-E=-4V时,二
极管D截止,uoa=ui。
(b) 当ui≤-E=-4V时,二极管D导通,uob=ui;当ui>-E=-4V时,二极管D截
止,uob=-E=-4V。
(c) 当ui≤2V时,二极管D1导通,uoc=2V;当ui>4V时,D2导通,uoc=4V;
当2V<ui≤4V,二极管D1、D2截止,uoc=ui。
(d) 当ui≤-2V时,二极管D1导通,uod=-2V;当ui>4V时,D2导通,uod=4V;
当-2V<ui≤4V,二极管D1、D2截止,uod=ui。
8-6 已知两只硅稳压管的稳定电压分别为8V和7.5V。若将它们串联使用,可以获得哪几 种不同的稳定电压值?
解:(1)8V+0.7V=8.7V;(2)7.5V+0.7V=8.2V;8V+7.5V=15.5V;0.7V+0.7V=1.4V,
共四种。
8-7 在题8-7图中,已知E=20V、R1?0.8KΩ、R2?1KΩ,稳压管的稳压值为U最大稳定电流IIZMZMZui6Vtuoc4V2V0-6Vuoatuod0-4Vuobt4Vt-2V0-4V题8-5图a t?10V、
?8mA。试求稳压管中流过的电流IZ是否超过
R 1E?8mA?如果超过,
I 1I ZD ZR 2I 2应采取什么措施?
解:I1=(E-Uz)/R1=12.5mA I2=Uz/R1=10mA IZ=I1-I2=2.5mA<IZM
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题8-7图 故不会超过IZM。
如果超过IZM,可以通过增加R1或者减少R2,使IZ减少。
8-8 用直流电压表测得4个工作于放大状态的三极管的管脚电位如表题8-8示。试判断其
管脚和管型。
解:解此类题目,首先找出B、E两个管脚。因为在正常放大状态,|UBE|近似为常数0.7V
或0.3V。
(A)因为:U1-U2=0.7V,故可断定其一个为基极B、
另一个为E极。
假设U1——E,U2——B,为PNP型硅管,则UBC=
U2-U3=-4.9V,集电极正偏,不符合工作在放大状态下的三极管偏置要求。故假设不正确。
当假设U1——B,U2——E,为NPN硅管,则UBC=
U1-U3=-4.2V,集电极反偏,符合工作在放大状态下的三极管偏置要求。故假设正确。即为:
U1——B、U2——E、U3——C,NPN硅管。 同理,有:
(B)U1——B、U2——E、U3——C,NPN锗管。
(C)U1——C、U2——E、U3——B,PNP硅管。 (D)U1——B、U2——C、U3——E,PNP锗管。
8-9 用直流电压表测得6个三极管的U态?是PNP管还是NPN管?
解:根据三极管的特性,当其处于导通状态时,|UBE|近似为常数0.7V或0.3V,而在其处
于饱和时,且有|UCE|近似为常数约为0.3V或0.1V。当|UBE|的值不是近似为常数0.7V或0.3V,则一定处于截止状态。所以: (A) 截止状态,NPN管 (B) 饱和状态,NPN硅管 (C) 放大状态,NPN硅管 (D) 放大状态,PNP锗管 (E) 饱和状态,PNP锗管 (F) 截止状态,PNP管
8-10 某一晶体管的PCM=100mW、I何种是正常工作状态? (1)UCECMBE表题8-8
U1(V) A B C 5 8 D 8 5.5 2.8 2.9 U2(V) 2.1 2.6 U3(V) 7 7.5 8.7 8.3 、UCE如表题8-9示。试问其各处于何种工作状
表题8-9
UUBE(V)CE(V)A B C D E F -2 0.7 0.7 -0.3 -0.3 2 5 0.3 5 -4 -0.1 -4 =20mA、U(BR)=2V、ICEO=15V。试问在下列几种情况下,
=6V、I=200mA。
=3V、IC=10mA;(2)UCEC=40mA;(3)UCEC 解:判断管子是否处于正常工作,主要是看参数是否超过其极限参数。
(1) PC=UCE×IC=30mW <PCM,IC<ICM,UCE<UBR(CEO),正常状态。
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