电子技术(非电类)第六章课后习题答案.doc

第六章习题参考答案 6-1 在图6-23中，已知直流电压表V2的读数为90V，负载电阻，二极管的正向压降忽略不计。试求：直流电流表A的读数；交流电压表V1的读数；变压器二次侧电流有效值。图6-23 习题6-1图 解 1）直流电流表的读数 2）交流电压表的读数 3）变压器二次侧电流有效值 6-2 图6-24为变压器二次侧绕组有中心抽头的单相整流电路，二次侧电压有效值为，试分析： 1）标出负载电阻上电压和滤波电容的极性; 2）分别画出无滤波电容和有滤波电容两种情况下的波形。整流电压平均值与变压器二次侧电压有效值的数值关系如何？ 3）有无滤波电容两种情况下,二极管上所承受的最高反向电压各为多大? 4）如果二极管VD2虚焊；极性接反；过载损坏造成短路，电路会出现什么问题? 5）如果变压器二次侧中心抽头虚焊；输出端短路两种情况下电路又会出现什么问题?图42 题42图 图6-24 习题6-2图解 1）负载电阻上电压和滤波电容的极性如题6-2解图（a）所示。2）无滤波电容和有滤波电容两种情况下的波形分别如题6-2解图（b）和题6-2题6-2解图（b）题6-2解图（c）解图（c）所示。无滤波电容时 有滤波电容时 3）有无滤波电容两种情况下，二极管上所承受的最高反向电压皆为。4）二极管V2虚焊时相当于开路，电路变为单相半波整流电路，输出电压将降为原来的一半。极性接反和过载损坏造成短路时，在输入电压正半周，、通路导通，由于二极管正向电阻很小，产生很大电流，将造成电源、变压器和二极管烧毁。5）变压器二次侧中心抽头虚焊时相当于断路，无论是的正半周还是的负半周都不会构成电流的通路，因此负载电阻没有电压输出。输出端短路时，由于二极管电阻很小，会产生很大电流，使电源、变压器和二极管烧毁。6-3 图6-25电路中，已知，其他参数已标在图中。试求： VD1、VD2、VD3各组成何种整流电路? 计算、，及流过三只二极管电流的平均值各是多大?选择三只二极管的型号。解 1）单相半波整流电路；、组成单相桥式整流电路。2） 图6-25 习题6-3图3）反向电压最大值、反向电压最大值 选择二极管型号时，考虑留有充分余量应选二极管的最大整流电流，最高反向工作电压。 所以选择2CZ12D，和选择2CZ11A。6-4 在图6-2a的单相桥式整流电路中，已知变压器二次侧电压有效值，试求、，并选择整流二极管型号。解 输出电压 输出电流平均值 流过整流二极管电流的平均值 整流二极管承受最高反向电压 考虑留有充分余量 整流二极管型号可选择2CZ11C。6-5 某电阻性负载，要求直流电压60V，电流20A，现采用单相半波可控整流电路，直接由220V交流电网供电，试计算晶闸管的导通角、电流的有效值，并选用晶闸管。解 单相半波可控整流电路输出电压所以 导通角 电流有效值 流过晶体管电流的平均值 晶体管承受反向电压峰值 考虑留有充分余量 晶体管选择为KP20。6-6 单相半波可控整流电路，负载电阻，直接由220V交流电网供电，控制角，试计算输出电压、电流的平均值，并选择晶体管。解 流过晶体管电流的平均值 晶体管承受正反向电压峰值 考虑留有充分余量 晶体管可选择为KP10。6-7有一电阻负载，它需可调直流电压，电流，现采用单相半控桥式整流电路，试计算变压器二次侧电压，并选用整流元件。如果不用变压器，输入接220V交流电网，试选用整流元件。解 设晶闸管导通角 ()时，V，。 交流电压有效值 实际上还应考虑电网电压的波动，管压降以及导通角一般达不到(般只是)等因素，交流电压要比计算值适当加大10左右，实际选V。 晶闸管承受的最高正、反向电压和二极管承受的最高反向电压都为 考虑留有充分余量，通常根据下式选取晶闸管的和 本题 流过晶闸管和二极管的平均电流 考虑留有充分余量应选晶闸管的正向平均电流 根据以上计算选用晶闸管KP10两只，二极管2CZ11C两只。 输入接220V交流电网，此时晶闸管承受的最高正、反向电压和二极管承受的最高反向电压都为 所以可选用晶闸管KP10两只，二极管2CZ11G两只。6-8 试分析图6-26所示可控整流电路的工作情况，控制角的变化范围，输出电压平均值的计算公式。图6-26 习题6-8图题68解图解 设电源变压器二次侧电压（V），波形题68解图 (a)所示。如果控制极未加触发电压，晶闸管在电压的正、负半周内均不导通。在输入交流电压的正半周内某一时刻t1()给控制极加上触发脉冲，题68解图（b）所示，晶闸管道通，忽略管压降，电压全部加在负载电阻上，负载上电压电流波形如题68解图（c）所示。在电压的负半周时某一时刻t2()给控制极加上触发脉冲，如题68解图（b）所示，晶闸管道通，电压全部加在负载电阻上，负载上电压电流波形题68解图（c）所示。控制角的变化范围为；输出电压平均值 6-9 已知交流电源电压为220V，频率f50Hz，负载要求输出电压平均值为20V，输出电流平均值为50mA，试设计单相桥式整流电容滤波电路，求变压器的变比及容量，并选择整流、滤波元件。解 变压器副边电压有效值 流过二极管电流平均值 二极管承受最高反向电压 选用四只2CZ11A二极管。根据 取 所以 选容量，耐压50V的极性电容。6-10 在图6-9中，滤波电容，交流电源频率f50HZ，要求输出电压平均值，问： 1）变压器二次侧电压 2）该电路工作过程中，若增大，是增大还是减小?二极管的导通角是增大还是减小?解 1）变压器二次侧电压 2）若增大，电容放电时间常数 变大，按指数规律放电减慢，导通角增大，输出电压平均值增大。6-11整 流 滤 波 电 路 如 图 6-27所 示，二 极 管 是 理 想 元 件，电 容 ，负 载 电 阻 ， 开 关 闭 合、 断 开 时，直 流 电 压 表 的 读 数 为 ，求：1） 开 关 闭 合、 断 开时， 直 流 电 流 表 的 读 数 ;2） 开 关 断 开、 闭 合 时， 直 流 电 流 表 的 读 数 。 (设 电 流 表 内 阻 为 零， 电 压 表 内 阻 为 无 穷 大 )。3）两个开关均闭合 图6-27 题6-11图解 开 关 闭 合、 断 开 时，直 流 电 压 表 的 读 数 应为 则 1）开 关 闭 合、 断 开时， 直 流 电 流 表 的 读 数 为0； 2） 开 关 断 开、 闭 合 时， 直 流 电 流 表 的 读 数 为 。 3）两个开关均闭合时 。直 流 电 流 表 的 读 数 为 。6-12 在图6-14所示的形滤波电路中，已知变压器二次侧电压，负载电压，负载电流，试计算滤波电阻。解 经电容C滤波后的输出电压 则滤波电阻 6-13 图6-28是二倍压整流电路，试标出输出电压的极性，说明。题613解图图6-28 习题6-13图解 正半周期时，变压器二次侧电压通过向电容充电至；负半周期时，由变压器二次侧电压和电容共同构成电源，通过由和组成带滤波的单相半波整流电路向负载供电，所以输出电压为。6-14 某稳压电路如图6-29所示，试问： 1）输出电压的大小及极性如何? 2）电容、的极性如何？它们耐压应选多高? 3）负载电阻的最小值约为多少?4）稳压管接反，后果如何? 解 1）输出电压极性如题6-14解图所示，正半周大小为，负半周为。2）电容、的极性如图所示，耐压选为。3）根据公式 可知 4）稳压管接反后正向导通会产生很大电流，使电源、变压器和稳压管烧毁。 图6-29 习题6-14图 题6-14解图6-15 由运算放大器组成的稳压电路，如图6-30所示，稳压管的稳定电压，。 1）证明 2）如果要求，计算电阻。 3）如果改由反相端输入，试画出电路图，并写出输出电压的计算公式。解 1）证明：根据虚短和虚断可知 所以有 2） 时，时， 所以在之间。 图6-30习题6-15图6-16 图6-31是串联型稳压电路，其中VS为2CWl3，晶体管都为PNP型管。1）求该电路输出电压的调节范围。2）当交流电源电压升高时，说明、如何变化? 、各点电位是升高还是降低?图6-31 习题6-16图解 由该电路可知，当滑动变阻器触头在最下方时有当滑动变阻器触头在最上方时有所以即的变化范围约为 各点电位变化情况如下：6-17 图6-32是带保护的扩流电路，电阻、和晶体管V2、V3组成保护电路。试分析其工作原理。 图6-32 习题6-17图解 所谓扩流指输出电流增加为 正常时，和截止，电阻上产生压降使导通。若过流，使增加，限流电阻上压降增大使管导通，导致管趋于饱和，管的降低，的基极电流增大，限制了功率管的电流，从而保护功率管不致因过流而损坏。6-18 图6-33是一固定和可调输出的稳压电路。其中，。计算固定输出电压的大小。计算可调输出电压的范围。图6-33习题6-18图解 1）固定输出时触点接B，此时有 2）当滑动变阻器触头在最下方时有当滑动变阻器触头在最上方时有的变化范围为6-19 图6-34是输出电压为输出电压可调的直流稳压电路，设，试写出与的关系式。 图6-34 习题6-19图解 为运算放大器反相输入端电压 同相输入端电压为 由虚短可知 所以有 即