完整版第6章半导体二极管及其应用电路习题答案Word格式.docx
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6.3电路如图P6.3所示,已知Vi=56sincot(v),试画出Vi与vo的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
6.4电路如图P6.4所示,已知Vi=5sinot(V),二极管导通电压Vd=0.7V。
试画出电路的传输特性及Vi与VO的波形,并标出幅值。
0.3
(b)
图P6.5
uo的波形如解图P1.2所示。
Wll/Vi
1
CJ
«
i/VJ
3
03
O
-
gQ
3.7
——一
I
f
解图
P1.2
6.6电路如图P6.6所示,
(1)利用硅二极管恒压降模型求电路的Id和Vo的值;
(2)在室
温(300K)的情况下,利用二极管的小信号模型求Vo的变化范围。
图P6.6
解
(1)求二极管的电流和电压
VCC2vD(1020.7)V3八
ID-CCD38.6103A8.6mA
DR1103
VO2VD20.7V1.4V
(2)求Vo的变化范围
2.4」所示,温度T=300K。
图题2.4.1的小信号模型等效电路如图解
rd土空V3.02
ID8.6mA
当rd1=rd2=rd时,贝V
2rd…
23.02
vo
VCC
d1V
6mV
R
2rd
(100023.02
)
vo的变化范围为
(Vo
vo)~(Vo
vo),即1.406V-
-1.394V。
6.7(有错)
电路如图
P6.7所示,
设二极管是理想的。
(a)画出它的传输特性;
(b)若
输入电压VI=vi=20sin3tV,试根据传输特性绘出一周期的输出电压vo的波形。
解(a)画传输特性
0<
viv12V时,D1,D2均截止,vo=vi;
vi>
12V时,D1导通,D2截止
12k
6k
-12V
2
3vi
4V
-vi
(6
12)k
(612)k
—10V<
vi<
0时,D1,D2均截止,vo=
:
vi;
viw—10V时,
D2导通,D1
截止
10
vi
(10)V
传输特性如图解
2.413中
a所示。
(b)当vo=vi=20sin3tV时,vo波形如图解2.4.13b所示。
图P6.8
图a:
将D断开,以0点为电位参考点,D的阳极电位为一6V,阴极电位为一12V,故D处于正向偏置而导通,Vao=-6V。
图b:
对Di有阳极电位为0V,阴极电位为一12V,故Di导通,此后使D2的阴极电位为0V,而其阳极为—15V,故D2反偏截止,Vao=0V。
图C:
对Di有阳极电位为12V,阴极电位为0V,对D2有阳极电位为12V,阴极电位为—6V•故D2更易导通,此后使Va=—6V;
D1反偏而截止,故Vao=—6V。
6.9二极管电路如图P6.9所示,设输入电压w(t)波形如图b所示,在0vtv5ms的时间间隔内,试绘出Vo(t)的波形,设二极管是理想的。
解VI(t)v6V时,D截止,Vo(t)=6V;
VI(t)>
6V时,D导通
vo(t)的波形如图P6.9(c)所示
=0
+
(f)
图P6.10
二极管的直流电流
Id=(V—Ud)/R=2.6mA
其动态电阻
rD〜Ut/|d=10Q
故动态电流有效值
Id=Ui/rD~1mA
6.12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?
(1)两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。
6.13已知稳压管的稳压值Vz=6V,稳定电流的最小值Izmin=5mA。
求图P6.13所示电路中VO1和VO2各为多少伏。
图p6.13
Voi=6V,V02=5V。
6.14已知稳压管的稳定电压Vz=6V,稳定电流的最小值Izmin=5mA,最大功耗PZM=
150mW。
试求图P6.14所示电路中电阻R的取值范围。
稳压管的最大稳定电流
Izm=Pzm/Uz=25mA
电阻R的电流为Izm〜Izmin,所以其取值范围为
RUj—U^0.36〜1.8k
图P6.14
6.15已知图P6.15所示电路中稳压管的稳定电压Uz=6V,最小稳定电流Izmin=5mA,最
大稳定电流Izmax=25mA。
(1)分别计算Ui为10V、15V、35V三种情况下输出电压Uo的值;
(2)若Vi=35V时负载开路,则会出现什么现象?
为什么?
(〔)当U|=10V时,若Uo=Uz=6V,则稳压管的电流为4mA,小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故
Rl
UoLUi3.33V
RRl
当Ui=15V时,UoLUi5V,没有被击穿。
Uo=5V
同理,当Ui=35V时,Uo=Uz=6V。
(2)Idz(UiUz)R29mA>
Izm=25mA,稳压管将因功耗过大而损坏。
图P6.15
图P6.16
6.16已知稳压二极管Vz=6V,Pz=0.12w,lzmin=2mA,当要求Rl两端电压Vo稳定在6V时,求Rl的变化范围。
若超出这个范围,电路将出现什么情况?
6.17电路如图P6.17(a)、(b)所示,稳压管的稳定电压Vz=3V,R的取值合适,vi的波
形如图(C)所示。
试分别画出VO1和VO2的波形。
解:
Rl300
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