吴友宇模电课后习题答案 联系客服

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坏二极管或是电池发热失效,因此应另外添加限流电阻。

3、有A、B两个二极管。它们的反向饱和电流分别为5mA和0.2?A,在外加相同的正向电压时的电流分别为20mA和8mA,你认为哪一个管的性能较好?

答:B好,因为B的单向导电性好;当反向偏置时,反向饱和电流很小,二极管相当于断路,其反向偏置电阻无穷大。

4、利用硅二极管较陡峭的正向特性,能否实现稳压?若能,则二极管应如何偏置?

答:能实现稳压,二极管应该正向偏置,硅二极管的正偏导通电压为0.7V;因此硅二极管的正向特性,可以实现稳压,其稳压值为0.7V。 5、什么是齐纳击穿?击穿后是否意味着PN结损坏?

答:齐纳击穿主要发生在两侧杂质浓度都较高的PN结,其空间电荷区较窄,击穿电压较低(如5V以下),一般反向击穿电压小于4Eg/q(Eg—PN结量子阱禁带能量,用电子伏特衡量,Eg/q指PN结量子阱外加电压值,单位为伏特)的PN的击穿模式就是齐纳击穿,击穿机理就是强电场把共价键中的电子拉出来参与导电,使的少子浓度增加,反向电流上升。

发生齐纳击穿需要的电场强度很大,只有在杂质浓度特别大的PN结才能达到。击穿后并不意味着PN结损坏,当加在稳压管上的反向电压降低以后,管子仍然可以恢复原来的状态。但是反向电流和反向电压的乘积超过PN结容许的耗散功率时,就可能由电击穿变为热击穿,而造成永久性的破坏。电击穿PN结未被损坏,但是热击穿PN结将永久损坏。

主观检测题

2.1.1试用电流方程式计算室温下正向电压为0.26V和反向电压为1V时的二极管电流。(设

IS?10?A )

解:由公式 ID?IS?qVDe/KT?1??IS?DVeT/V?1

?由于IS?10?A, VT=0.026V 正向偏置VD=0.26V时 ID?ISe?VD/VT?1?10?e0.26/0.026?1??10?e10?1??220264??A??0.22A ?当反向偏置VD??1V时 ID??IS??10?A

2.1.2 写出题图2.1.2所示各电路的输出电压值,设二极管均为理想二极管。

解:VO1≈2V(二极管正向导通),VO2=0(二极管反向截止),VO3≈-2V(二极管正向导通),VO4≈2V(二极管反向截止),VO5≈2V(二极管正向导通),VO6≈-2V(二极管反向截止)。

题图2.1.2

2.1.3 重复题2.1.2,设二极管均为恒压降模型,且导通电压VD=0.7V。

解:UO1≈1.3V(二极管正向导通),UO2=0(二极管反向截止),UO3≈-1.3V(二极管

正向导通),UO4≈2V(二极管反向截止),UO5≈1.3V(二极管正向导通), UO6≈-2V(二极管反向截止)。 2.1.4 设题图2.1.4中的二极管均为理想的(正向可视为短路,反向可视为开路),试判断其中的二极管是导通还是截止,并求出A、Q两端电压UAO。

(a)

(b)

题图2.1.4

(c)

解:题图2.1.4所示的电路图中,图(a)所示电路,二极管D导通,VAO=-6V, 图(b)所示电路,二极管D1导通,D2截止,VAO=-0V, 图(c)所示电路,二极管D1导通,D2截止,VAO=-0V。

2.1.5 在用万用表的R?10?,R?100?和R?1k?三个欧姆档测量某二极管的正向电阻时,共测得三个数据;4k?,85?和680?,试判断它们各是哪一档测出的。

解:万用表测量电阻时,对应的测量电路和伏安特性如图2.1.5所示,实际上是将流过电表的电流换算为电阻值,用指针的偏转表示在表盘上。当流过的电流大时,指示的电阻小。测量时,流过电表的电流由万用表的内阻和二极管的等效直流电阻值和联合决定。

通常万用表欧姆档的电池电压为Ei = 1.5V,R?10?档时,表头指针的满量程为100μA

(测量电阻为0,流经电阻Ri的电流为10mA),万用表的内阻为Ri10?150?;R?100?档时,万用表的内阻为Ri100?10Ri10?1500?(测量电阻为0,表头满量程时,流经Ri的电流为1mA);R?1k?档时(测量电阻为0,表头满量程时,流经Ri的电流为0.1mA),万用表的内阻为Ri100?100Ri10?15k?;

由图可得管子两端的电压V和电流I之间有如下关系:

R?10?档时,内阻Ri10?150?; V1?1.5?I1Ri10?1.5?150I1 R?100?档时,内阻Ri100?1500?;V2?1.5?I2Ri100?1.5?1500I2 R?1k?档时,内阻Ri100?15k?;V3?1.5?I3Ri1k?1.5?15000I3

从伏安特性图上可以看出,用R?10?档测量时,万用表的直流负载线方程与二极管的特性曲线的交点为A,万用表的读数为V1/I1。

用R?100?档测量时,万用表的直流负载线方程与二极管的特性曲线的交点为B,万用表的读数为V2/I2。

用R?1k?档测量时,万用表的直流负载线方程与二极管的特性曲线的交点为C,万用表的读数为V3/I3。

由图中可以得出

V1V2V3?? I1I2I3所以,85?为万用表R?10?档测出的;680?为万用表R?100?档测出的;4k?为万用表R?1k?档测出的。

2.1.6 电路如题图2.1.6所示,已知vi=6sinωt(v),试画出vi与vo的波形,并标出幅值。分别

使用二极管理想模型和恒压降模型(VD=0.7V)。

5.3V题图2.1.6

6V0.7V0vi/Vπ Vo/V2π ?t6V0π Vo/V2π ?t(a)理想模型 0π (b)恒压降模型 2π ?t图2.1.6

解:由题意可知:vi=6sinωt(v) 在vi的正半周,二极管导通,电路的输出电压波形如图2.1.6(a)、(b)所示。

2.1.7 电路如题图2.1.7所示,已知vi=6sinωt (V),二极管导通电压VD=0.7V。试画出vi与vO的波形,并标出幅值。

题图2.1.7

图2.1.7

解:由题意

vi=6sinωt(V) 波形如图2.1.7所示:

当vi?3.7V时,二极管D1导通,vo=3.7V, 当vi??3.7V时,二极管D2导通,vo=?3.7V,

当?3.7V?vi?3.7V时,二极管D1、D2截止,vo=vi 。

2.2.1 现有两只稳压管,它们的稳定电压分别为5V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?

解:(1)两只稳压管串联时可得1.4V、5.7V、8.7V和13V等四种稳压值。 (2)两只稳压管并联时可得0.7V、5V和8V等三种稳压值。

2.2.2 已知稳压管的稳压值VZ=6V,稳定电流的最小值IZmin=5mA。求题图2.2.2所示电路中VO1和VO2各为多少伏。

题图2.2.2