二极管习题

二极管习题 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 二极管习题 12.5习题详解 12-1电路如图12-15所示，求电位U0，二极管的正向压降忽略不计。 解:因为压差大的二极管优先导通，所以VD1先导通，导通后UO=0V，VD2、 VD3截止。 12-2 在图12-16中，试求下列几种情况下的输出端电位V0及各元件中流过的电流: (1)UA=+10V,UB=0V;(2)UA=+6V,UB=+5.8V;(3)UA=UB=+5V。设二极管的正向电阻为零，反 向电阻为无穷大。 解:(1)二极管VD1导通，则 9V?9V 1?9 V9IVD1?IR?O?A R9?103UO?10? ?1?10?3A?1mA VD2截止，IVD2?0。 (2)设VD1和VD2两管都导通，应用结点电压法计算UO: 65.8?V?11.8?9V?5.59V?5.8V UO?19??119 可见VD2管能导通。 6?5.59A?0.41?10?3A?0.41mA 31?10 5.8?5.59?3IVD2?A?0.21?10A?0.21mA 31?10 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 5.59IR?A?0.62?10?3A?0.62mA 39?10IVD1? (3) VD1和VD2两管都能导通 55? UO?V?4.74V 111??119 V4.74IR?O?A?0.53?10?3A?0.53mA 3R9?10 I0.53IVD1?IVD2?R?mA?0.26mA 22 12—3 求图12-17所示各电路的输出电压值，设二极管正向压降UD,0.7V。 解: UO1?3V—0.7V=2.3V (VD导通) ;UO2,0 (VD截止);UO3?—3V+0.7V=,2.3V (VD导通);UO4?3V (VD截止);UO5?3V—0.7V=2.3V(VD导通);UO6?,3V(VD截止)。 12-4电路如图12-18所示，已知ui,5sinωt (V)，二极管压降不计，试画出ui与uO的波形， 并标出幅值。 解:(a)ui>2V时,VD导通，uo?2V;ui<2V时，VD截止，uo=ui。 (b) ui>2V时,VD截止，uo?2V;ui<2V时，VD导通，uo=ui。 (c) ui>2V时,VD导通，uo=ui;ui<2V时，VD截止，uo=2V。 波形分别如图12—19中(a)、(b)和(c)所示。 ui t uo —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ t(a) uo (b) t u t(c) 图12-19 习题12-4的波形 12-5 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。试问: (1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值,各为多少, (2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值,各为多少, 分别画出电路图。 解:(1)两只稳压管串联时如图12-20中(a)、(b)、(c)、(d)所示，分别得出稳压值为1.4V、 6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。 (2)两只稳压管并联时如图12-20(e)、(f)、(g)所示，稳压值为0.7V;如图12-20(h)所示是，稳压值为6V。 U=6VU=6V U=6VU=6VZZZZ UZ =8VUZ=8V UZ=8VUZ =8V (b)(c) —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ (d)(a) (h)(g)(e)(f) 习题12,5的图图12-20 以上的稳压管电路在使用中要接限流电阻，这里未画出。 12-6在图12-21所示电路中，已知ui?30V，2CW4稳压管的参数为:稳定电压UZ?12V，最大稳定电流IZM?20mA，求: (1) 开关S断开时，流过稳压管的电流是多少, (2) 开关S闭合，电压表V和电流表A1、A2的读数各为多少,，流过稳压管的 电流又是多少, (3) 开关S闭合，当电压Ui升高10%，再求各表读数。 (4) 开关S断开，当Ui升10%高时，稳压管工作是否正常, 解:(1)开关S断开时，流过稳压管的电流IA1 IZ?IA1?Ui?UZ30V?12V??18mA R11K? (2)开关S闭合时，稳压管处于反向击穿状态，其稳定电压UZ?12V，则电压表V 的 计数应该是12V; IA2?UZ12V??6mA R22K?Ui?UZ30V?12V??18mA R11K?IA1?IR1? IZ?18mA?6mA?12mA 所以，A1、A2的读数各为18mA、6mA，流过稳压管的电流为12mA。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ (3)开关S闭合，当电压Ui升高10%，则Ui=33V，则 UZ?12V IA1?IR1?Ui?UZ33V?12V??21mA R11K?IA2?UZ12V??6mA R22K? IZ?21mA?6mA?15mA 所以，电压表V的读数为12V和电流表A1、A2的读数各为21mA、6mA，流过稳压管的电流是15mA。 (4)开关S断开，当Ui升10%高时 IZ?IA1?Ui?UZ33V?12V??21mA R11K? 因为IZM?20mA，IZ?IZM，所以稳压管将不能正常工作。 12-7 已知稳压管的稳定电压UZ,6V，稳定电流的最小值IZmin,5mA，最大功耗PZM,150mW。试求图12-22所示电路中电阻R的取值范围。 解:稳压管的最大稳定电流 IZM,PZM/UZ,25mA 电阻R的电流为IZmin,IZM，所以其取值范围为 R?UI?UZUI?UZ,?0.36,1.8k? IZMIZmin 12-8 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为5.5V和8.5V，正向导通电压为0.7V。试问:通过这两只稳压管和必要的限流电阻可以得到几个稳定的输出电压,画出具体电路。 解:本题可参考习题12-5所示解题。 12-9 有两个三极管分别接在电路中，今测得它们的管脚对地电位分别如表12-3所示，试确 定三极管的各管脚，并说明是硅管还是锗管,是PNP型还是NPN型, —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 表12-3 习题12-9的表 解:若三极管工作在放大状态，对于NPN管则有UC?UB?UE，对PNP管则有UE?UB?UC,硅管UBE?0.7V，锗管UBE?0.2V，因此电位相差0.7V或0.2V的两个管脚为基极和发射极。三极管1中，2号管脚3.7V，3号管脚3V，电位差为0.7V ，说明该管为硅管，2号、3号管脚中一个为基极，另一个为发射极，1号管脚肯定是集电极，且1号管脚大于2号、3号管脚电压值，说明该管为NPN管，NPN管基极电位高于发射极电位，所以 2号管脚为基极、3号管脚为发射极。 三极管2中，2号管脚12.2V，1号管脚12V，电位差为0.2V，说明为锗管，3号管脚小于1号、2号管脚电压管值，说明是PNP管，3号为集电极、2号管脚为发射极、1号管脚为基极。 12-10 NPN三极管接成图12-23所示电路。用万用表测得 UB、UC、UE的电位如下，试说明三极管处于何种工作 状态, (1) UB=1.2V，UC=6.2V，UE=0.5V (2) UB=3.2V，UC=3.2V，UE=2.5V (3) UB=1.0V，UC=0.4V，UE=0.3V 解:(1)发射结正偏，集电结反偏，处于放大状态; (2)发射结正偏，集电结零偏，处于临界饱和状态; (3)发射结正偏，集电结正偏，处于饱和状态。 12-11 在图12-24所示电路中，发光二极管导通电压UD, 1.5V，正向电流在5,15mA时才能正常工作。试问: —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ (1)开关S在什么位置时发光二极管才能发光, (2)R的取值范围是多少, 解:(1)S闭合。 (2)R的范围为 图12-24 习题12-11的图 Rmin?(U?UD)IDmax?233?Rmax?(U?UD)IDmin ?700?。 ——————————————————————————————————————