电工学第8章习题

1、第第 8 章章 半导体器件半导体器件下一页下一页 8.2.1 图图 8.12 (教材教材 8.01) 所示电路所示电路中的中的 UA= 0 V，UB= 1 V，试求下述情况，试求下述情况下输出端的电压下输出端的电压 UF。（1）二极管为理想二极管；）二极管为理想二极管；（2）二极管为锗二极管；）二极管为锗二极管；（3）二极管为硅二极管。）二极管为硅二极管。 8.2.2 图图8.13 (a) (教材图教材图 8.02 ) 所示电路中的二极管为理所示电路中的二极管为理想二极管，已知想二极管，已知 E = 3V， ，试画出电压，试画出电压 UO 的的波形。波形。Vsin5itu 图图8.12返回主页

2、返回主页练练 习习 题题第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一页下一页上一页上一页 8.2.3 在图在图 8.14（a）（教材图）（教材图 8.03）所示电路中，）所示电路中，D1 和和D2 为理想二极管，为理想二极管，U1 = U2 = 1 V， ，试画出输，试画出输出电压出电压uo的波形。的波形。Vsin2itu 图图8.14第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一页下一页上一页上一页 8.2.4 在图在图8.15（a）(教材图教材图 8.04 )所示电路中，设二所示电路中，设二极管为理想二极管，且极管为理想二极管，且 V 两个灯泡皆为两个灯泡皆为 220 V ，40

3、 W。(1) 画出画出 uO1 和和 uO2 的波形；的波形；(2) 哪盏灯泡亮哪盏灯泡亮些？为什么？些？为什么？tu sin2220i 8.2.5 在单相桥式整流电路中，已知在单相桥式整流电路中，已知 U2 = 30 V， ，试选择电路中的二极管。试选择电路中的二极管。L120R 图图8.15（a）第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一页下一页上一页上一页 8.2.6 图图 8.16 ( a ) (教材图教材图 8.05 )为一单相半波整流电为一单相半波整流电 路，试求：路，试求：（1）uO 的波形；（的波形；（2）UO 与与 U2 的关系；的关系； （3）ID与与IO 的关系；

4、（的关系；（4）URm与与 U2 的关系。的关系。图图8.16（a）第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一页下一页上一页上一页 8.2.7 图图8.17（a）(教材图教材图 8.06 )为一全波整流电路，试为一全波整流电路，试求：求： （1）在交流电压的正，负半周内）在交流电压的正，负半周内,电流流通的路径；电流流通的路径； （2）负载电压）负载电压 uO 的波形。的波形。图图8.17(a)第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一页下一页上一页上一页 8.2.8 在图在图 8.4 教材教材 8.2.8 (a) 所示的单相桥式整流电容所示的单相桥式整流电容滤波电路中，交流电

5、源频率滤波电路中，交流电源频率 f = 50 Hz，U2= 15 V，RL=300 。试求：试求：(1) 负载直流电压和直流电流负载直流电压和直流电流;（2）选择整流元件和滤）选择整流元件和滤波电容波电容; (3) 电容失效（断路）和电容失效（断路）和 RL 断路时的断路时的 UO 。 8.2.9 一单相桥式整流电容滤波电路，一单相桥式整流电容滤波电路，U2 = 40 V，试分，试分析判断如下几种情况下，电路是否发生故障？析判断如下几种情况下，电路是否发生故障？ 若有故障应该若有故障应该是哪些元件损坏引起的：是哪些元件损坏引起的：(1) UO = 48 V；(2) UO = 36 V；(3)

6、UO = 56.6 V。第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一页下一页上一页上一页 8.3.1 现有两个稳压管现有两个稳压管 DZ1 和和 DZ2 ，稳定电压分别是，稳定电压分别是 4.5 V和和 9.5 V，正向电压降都是，正向电压降都是 0.5 V，试求图，试求图 8.18 ( 教材图教材图8.07 ) 各各电路中的输出电压电路中的输出电压 UO 。图图8.18第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一页下一页上一页上一页 8.3.2 图图 8.19（教材图（教材图 8.08）所）所示稳压电路，稳压管的示稳压电路，稳压管的 UZ10 V，Izmax23 mA。试问稳压关

7、的电流。试问稳压关的电流 IZ 是否超过是否超过 Izmax？若超过了怎么办？若超过了怎么办？ 8.4.1 试用一个试用一个 CW7805 和一个和一个 CW7905 三端集成稳压三端集成稳压器组成一个可输出器组成一个可输出5 V的电路（电路中要包含变压器和整流的电路（电路中要包含变压器和整流滤波电路）。滤波电路）。 8.5.1 图图8.21（教材图（教材图 8.09）为某晶体管的输出特性曲线）为某晶体管的输出特性曲线,试求试求: UCE10 V时，（时，（1） IB 从从 0.4 mA变到变到 0.8 mA ；从；从 0.6 mA变到变到 0.8 mA 两种情况下的动态电流放大系两种情况下的

8、动态电流放大系数；（数；（2）IB等于等于0.4 mA 和和 0.8 mA 两两种情况下的静态电流放大系数。种情况下的静态电流放大系数。图图8.19图图8.21第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一页下一页上一页上一页 8.5.2 试问在图试问在图 8.22（教材图（教材图 8.10）所示各电路中，晶体）所示各电路中，晶体管工作于什么状态？管工作于什么状态？ 8.6.1 有一场效应晶体管，在漏源电压保持不变的情况下，有一场效应晶体管，在漏源电压保持不变的情况下，栅源电压栅源电压 UGS 变化了变化了 3 V 时，相应的漏极电流变化时，相应的漏极电流变化 2 mA，试问，试问该管的跨

9、导是多少？该管的跨导是多少？图图8.22第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一页下一页上一页上一页 8.8.1 一单相桥式半控整流电路，一单相桥式半控整流电路， ，输入交流电，输入交流电压压 U2100 V，求，求为为 和和 时的输出直流电压和电流。时的输出直流电压和电流。L5R 060 8.8.2 一单相桥式半控整流电路，需直流电压一单相桥式半控整流电路，需直流电压 100 V，现，现直接由直接由 220 V 交流电网供电，试求晶体管的控制角和导通角。交流电网供电，试求晶体管的控制角和导通角。 8.8.3 一单相桥式半控整流电路，要求直流输出电压一单相桥式半控整流电路，要求直流输

10、出电压UO在在 40 90 V 的范围内可调，求输入交流电压和控制角的变的范围内可调，求输入交流电压和控制角的变化范围。化范围。第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一题下一题 【解】【解】 由于由于UA E 3 V 时，二极管时，二极管 D 截上，电路中无电流，截上，电路中无电流，uOE3 V。 ui U1 时，时，D1 导通，导通，uOU11 V；当；当 ui U1 时，时，D1 截止，截止，uO ui 。图图8.14（b） 8.2.3 在图在图 8.14（a）（教材图）（教材图 8.03）所示电路中，）所示电路中，D1 和和D2 为理想二极管，为理想二极管，U1 = U2 =

11、1 V， ，试画出输，试画出输出电压出电压uo的波形。的波形。Vsin2itu 返返 回回下一题下一题上一题上一题第第 8 章章 半导体器件半导体器件上一页上一页 在输入信号在输入信号 ui 的负半周期，二极管的负半周期，二极管 D1 截止，截止，D2 的状态则的状态则取决于取决于 ui 与与 U2 的相对大小。当的相对大小。当 ui U2 时，时，D2 截止，截止，uO ui。 可见，这是一个双向限幅电路，输出信号可见，这是一个双向限幅电路，输出信号 uO 的波形如图的波形如图8.14（b）中实线部分所示。）中实线部分所示。返返 回回下一题下一题上一题上一题第第 8 章章 半导体器件半导体器

12、件图图8.15（a） 【解】【解】 在在 ui 的半周期时，输入信号的半周期时，输入信号 ui 0，二极管，二极管 D 正向导正向导通，灯泡两端电压通，灯泡两端电压 ；O1O2i0 V220 2sinVuuut，图图8.15（b）tu sin2220i 8.2.4 在图在图8.15（a）(教材图教材图 8.04 )所示电路中，设二所示电路中，设二极管为理想二极管，且极管为理想二极管，且 V 两个灯泡皆为两个灯泡皆为 220 V ，40 W。(1) 画出画出 uO1 和和 uO2 的波形；的波形；(2) 哪盏灯泡亮哪盏灯泡亮些？为什么？些？为什么？返返 回回下一题下一题下一页下一页上一题上一题第

13、第 8 章章 半导体器件半导体器件上一页上一页 在在 ui 的负半周期时，输入信号的负半周期时，输入信号 ui （UZ1 UZ2）(4.59.5) V14 V，DZ1 和和 DZ2 工作在反向击穿区，起稳压作用，故工作在反向击穿区，起稳压作用，故V14V)5 . 95 . 4(2Z1ZO UUU （b）由于）由于Ui10V（UZ1UZ2）14 V， DZ1 和和 DZ2 没有没有工作在反向击穿区，它们相当于两个反向截止的二极管，故工作在反向击穿区，它们相当于两个反向截止的二极管，故V10iO UU （c）由于）由于 DZ1 和和 DZ2 工作在正向导通状态，故工作在正向导通状态，故V1V)5

14、. 05 . 0(O U （d）由于）由于Ui4 V UZ29.5 V， DZ2 反向截止，故反向截止，故V4iO UU （e）由于）由于DZ1反向稳压，反向稳压， DZ2正向导通，故正向导通，故V5V)5 . 05 . 4(D1ZO UUU （f）由于）由于 DZ1 和和 DZ2 都起稳压作用，故都起稳压作用，故V5V)5 . 45 . 9(1Z2ZO UUU返返 回回下一题下一题上一题上一题第第 8 章章 半导体器件半导体器件【解】【解】iZZZL20 1010()A30015000.0267A26.7mAUUUIRR 超过了超过了 Izmax 值，可降低值，可降低 Ui ，或增大，或增大

15、 R ，或选用，或选用 Izmax更大的稳压管。更大的稳压管。图图8.19 8.3.2 图图 8.19（教材图（教材图 8.08）所）所示稳压电路，稳压管的示稳压电路，稳压管的 UZ10 V，Izmax23 mA。试问稳压管的电流。试问稳压管的电流 IZ 是否超过是否超过 Izmax？若超过了怎么办？若超过了怎么办？返返 回回下一题下一题上一题上一题第第 8 章章 半导体器件半导体器件 【解】电路如图【解】电路如图 8.20 所示。所示。图图8.20 8.4.1 试用一个试用一个 CW7805 和一个和一个 CW7905 三端集成稳压三端集成稳压器组成一个可输出器组成一个可输出5 V的电路（电

16、路中要包含变压器和整流的电路（电路中要包含变压器和整流滤波电路）。滤波电路）。返返 回回下一题下一题上一题上一题第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一题下一题上一题上一题【解】【解】 由图查得由图查得506 . 08 . 03040504 . 08 . 02040BC21 IIIIBC （1）504 . 020BC1 II 508 . 040BC2 II （2）图图8.21 8.5.1 图图8.21（教材图（教材图 8.09）为某晶体管的输出特性曲线）为某晶体管的输出特性曲线,试求试求: UCE10 V时，（时，（1） IB 从从 0.4 mA变到变到 0.8 mA ；从；从 0.

17、6 mA变到变到 0.8 mA 两种情况下的动态电流放大系两种情况下的动态电流放大系数；（数；（2）IB等于等于0.4 mA 和和 0.8 mA 两两种情况下的静态电流放大系数。种情况下的静态电流放大系数。第第 8 章章 半导体器件半导体器件 【解】【解】 设设UBE 0.7 V （1）晶体管处于放大状态）晶体管处于放大状态mA106.0mA507 .06B I图图8.22 8.5.2 试问在图试问在图 8.22（教材图（教材图 8.10）所示各电路中，晶体）所示各电路中，晶体管工作于什么状态？管工作于什么状态？返返 回回下一题下一题下一页下一页上一题上一题第第 8 章章 半导体器件半导体器件

18、上一页上一页CB33CE50 0.106mA5.3 mA(12 1 105.3 10 )V6.7VIIU （2）晶体管处于饱和状态）晶体管处于饱和状态BCCE160.7mA0.3255 mA4712mA8 mA1.50IIU 因为若按放大状态进行计算，则因为若按放大状态进行计算，则CBCECCC400.3255mA13.02 mA(121.5 13.02)V7.53VIIUER I IC不可能超过不可能超过 也不可能为负值，也不可能为负值，故不可能处于放大状态。故不可能处于放大状态。CCEC8 mAEUR，返返 回回下一题下一题下一页下一页上一题上一题第第 8 章章 半导体器件半导体器件上一页

19、上一页 （3）晶体管处于截止状态）晶体管处于截止状态V1200CECB UII返返 回回下一题下一题上一题上一题第第 8 章章 半导体器件半导体器件返返 回回下一题下一题上一题上一题【解】【解】3DmGS32 10S30.67 10SIgU 8.6.1 有一场效应晶体管，在漏源电压保持不变的情况下，有一场效应晶体管，在漏源电压保持不变的情况下，栅源电压栅源电压 UGS 变化了变化了 3 V 时，相应的漏极电流变化时，相应的漏极电流变化 2 mA，试问，试问该管的跨导是多少？该管的跨导是多少？第第 8 章章 半导体器件半导体器件A18A590V90V20cos11009 .02cos19 .0LOO2O RUIUU 【解】【解】 时，时，0 60 时时A5 .13A55 .67V5 .67V260cos11009 .02cos19 .0LOO2