?vs vs?0
根据分析结果,可画出vO?f(vs)特性,如下图(a)所示。
??f(vs)与vO1?的波形,如图c、d所示。 (2)vO的波形如图b所示,而vO1vO/VvO?-vsvs/V14vO?vsO0?t(a)?/VvO1vs/VvO/V140?t(b)Ovs/V??-vsvO1(c)?/VvO10?t(d)
(3)由于电路中用了高增益的运放,故可保证用于毫伏级信号的高精度整流。由vO波形可见,精密整流的输出电压vO?|vs|,故此电路又称为绝对值电路。
11.5在如图题11.5所示的稳压电路中,已知稳压管的最小稳定电流IZmin=5mA,最大稳定电流IZmax=35mA,负载电流IL=5~25mA,其余参数如图中所标注。求解限流电阻R的取值范围。
RIRVI= 40VIZDZILRLVO=15V
图题11.5
解:Rmax?Rmin?VImin?VZ40?15??833?
IZm?IOmax5?25VImax?VZ40?15??625?
IZM?IOmin35?5
11.6在如图题11.6所示稳压电路中,稳压管Dz的最小稳定电流IZmin=5mA,最大稳定电流IZzmax=20mA。试问:
(1)R1的取值范围为多少? (2)VO的调节范围为多少?
VI+25VR11k?+30VADZR3R2 1k?2k?ILTVZ?6VIZRLVO
图题11.6
解: (1)R1min? R1max?(2)VO?VI?VZ?950? IZmaxVI?VZ?3.8k? IZminR2?R3VZ R2R3=0时,VO=6V;R3=2k?时,VO=18V ,即6V?VO?18V
11.7在如图题11.7所示串联型稳压电源中,稳压管的最大稳定电流IZmax=25mA,最小稳定电流IZmin=5mA;C1取值满足RC1=(3~5)T2(T为电网电压的周期,R为C1放电回路的等效电阻)。试求解:
(1)VO的调节范围; (2)R的取值范围。
TPR12k?RWD1~D4~220V50HzV2= 18VRv1v2C1VIQA2k?C2R2 2k?VZ= 6VRLVO
图题11.7
解: (1)
R1?RW?R2R?RW?R2VZ?VO?1VZ
RW?R2R29V?VO?18V
(2)VI?1.2V2?21.6V
Rmax?Rmin?VI?VZ?3.12k? IZminVI?VZ?624? IZmax
11.8在如图题11.8所示的直流稳压电源中,已知W78M15的输出电压为15V,最大输出电流为0.5A,IW=10mA;变压器副边电压的有效值V2=18V,其内阻可忽略不计,二极管正向电阻为零。试问:
(1)VO=?
(2)VI约为多少?
(3)整流二极管可能流过的最大平均电流约为多少?
D1~D4~220V50HzV2VI1000?F0.033?F1W78M152C1C2IWC31?FRLVO3
图题11.8
解:
(1)VO=15V
(2)VI =1.2 V2 ?21.6V
(3)ID(AV)=(IW?IOmax)/2?255mA
11.9在图题11.9所示稳压电路中,已知CW117是三端可调正输出电压集成稳压器,其输出基准电压VREF(即V32)=1.25V,输入电压与输出电压之差3V≤V13≤40V,输出电流
?≤1.5A,5mA≤IO输出电压调整端(即2端)电流可忽略不计。要求电路的输出电压VO=30V。试问:
(1)电阻R1的最大值R1max=? (2)若R1=100?,则R2=?
(3)若在电网电压波动时,输入电压VI也随之波动?10%,则VI至少应取多少伏?
1CW1172VIC1R2 3IOR1C2IOVO
图题11.9
解: (1)R1max?VREF?250? ?minIOR2)VREF 得出 R2?2.3k? R1(2)根据 VO?(1?
?(3)VImin?VO?V13min?36.7V 0.9
11.10 输出电压扩展电路如图题11.10所示。设V32?V??,试证明
VO?V??(1R3R)(1_?2) R3?R4R1VO??VIC10.22?F78LXX32?R3VNVREFC30.1?FR1?R4N?VI?Rp2AVBPRp1R2C20.22?F
图题11.10
R2证明: VP?VO
R1?R2VN?R4R4V???VB?V???(VO?V??) R3?R4R3?R4R4R2V???(VO?V??)?VO R3?R4R1?R2因为VN?VP,即
经整理得
VO?V??(R3R)(1?2) R3?R4R1
11.11 电路如图题11.11所示,开关调整管T的饱和压降VCES?1V,穿透电流ICEO?1mA,vT是幅度为5V、周期为60?s的三角波,它的控制电压vB为矩形波,续流二极管D的正向电压VD?0.6V。输入电压VI?20V,vE脉冲波形的占空比q=0.6,周期T?60?s,输出电压VO?12V,输出电流IO?1A,比较器C的电源电压VCC??10V,试画出电路中,当在整个开关周期iL连续情况下vT、vA、vB、vE、iL和vO的波形(标出电压的幅度)。
vFVREF_VIA?vA?vT_CvBTiLL(?)iO?vE(?)基准电压三角波电压发生器DC?R1vFR2vORL_控制电路开关管T二极管DLC滤波电路取样电路 图题11.11
解:比较放大器输出电压vA与三角波发生器输出电压vT(幅值为?5V,T?60?s)比
较,从比较器输出一矩形波电压vB(幅值为?10V,T?60?s,q=0.6)开关调整管T由vB控制,T输出矩形波电压vE,再经LC滤波电路得到iL(IL=1A)和输出电压vO?12V。根据给定vT、vA和参数可画出电路中电压vB、vE、vO和电流iL的波形,如下图所示。vB幅值为
,图中电压VE的幅值在T导通时 ?10V(忽略比较器输出级三极管的饱和压降)
VE?20V?VCES?19V T截止时
VE?VD??0.6V VO?qVI?0.6?20V?12V
IL=1A
vA,vT,vB/V105VA010347094130t/?s?10190?0.610347094130t/?siL/A10vO/V120t/?s
11.12 电路给定条件如上题,当续流二极管反向电流很小时,试求 (1)开关调整管T和续流二极管D的平均功耗;
(2)当电路中电感器L和电容器C足够大时,忽略L、C和控制电路的损耗,计算电源的效率。
解:(1)由题意可知,T的导通时间ton?qT?0.6?60?s?36?s,T的截止时间toff?(60?36)?s?24?s,若忽略BJT T输出矩形波电压vE的上升和下降时间,则开关调整管T的功耗仅为导通时和截止时的功耗,即
PT?1(IOVCESton?ICEOVItoff)T1?[(1?1?36?10?6)?(1?10?3?20?24?10?6)]W?660?10t/?s?0.608W
T截止, D导通,续流二极管D的功耗为
toff24?10?6PD?VDID?0.6?1?W?0.24W
T60?10?6式中流过续流二极管的电流ID?IO?1A。
(2)电源效率
??PO?100%PO?PT?PDVOIO??100%VOIO?PT?PD12?1?100%?93.4?1?0.608?0.24?