《模拟电子技术》复习题 第5单元自测题及答案

PAGEPAGE4第5单元习题1.常用小功率直流稳压电源系统通常由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。2.稳压电源主要是要求在电网电压和负载电阻发生变化的情况下，维持电路的输出电压基本不变。3.单相半波整流电路的输出电压平均值是电源变压器输出电压U2的0.45倍；桥式整流电路的输出电压平均值是电源变压器输出电压U2的0.9倍；桥式、含有电容滤波的整流电路,其输出电压的平均值是电源变压器输出电压U2的1.2倍。4.串联反馈式稳压电源的调整管工作在放大状态，而开关稳压电源的调整管工作在开关状态。5.串联型稳压电路由调整管、取样电路、基准电压和比较放大电路四部分组成。6.带放大环节的三极管串联型稳压电路由哪儿部分组成？其中稳压二极管的稳压值大小对输出电压有何影响？答：带放大环节的三极管串联型稳压电路由取样电路、基准电压电路、比较放大电路和调整环节四部分组成。其中稳压二极管的稳压值UZ

越大，稳压电路的输出电压就越大。7.图5.29所示单相全波桥式整流电路，若出现下列几种情况时，会有什么现象？图5.29习题2图5.29习题2电路图＋－~uiVD1VD3VD2VD4eq\o\ac(○,－)eq\o\ac(○,＋)io＋－ab＋－uou2RLcd（2）二极管VD1短路；（3）二极管VD1极性接反；（4）二极管VD1、VD2极性均接反；（5）二极管VD1未接通，VD2短路。答：（1）二极管VD1未接通开路时，整流桥只有半波整流，输出电压只有0.45U2；（2）二极管VD1短路时，整流桥在输入电压正半周仍可整流，但在负半周VD1短路，负载上没有电流通过，所以只有正半周通过负载，但是，负半周时由于短路将引起变压器副边过热；（3）二极管VD1极性接反时，整流桥正半波不通无输出，负半波由于VD1短路会引起变压器副边过热现象；（4）二极管VD1、VD2极性均接反时，整流桥正半波不通，负半波也不通，无输出；（5）二极管VD1未接通、VD2短路时，整流桥正半周不通，负载上只有正弦半波电流，输出电压即u2只含有负半波。3.分别说明下列各种情况直流稳压电源要采取什么措施？（1）电网电压波动大；（2）环境温度变化大；（3）负载电流大；（4）稳压精度要求较高。答：（1）电网电压波动大时，直流稳压电源应具有辅助电源的稳压电路；（2）环境温度变化大时，比较放大器应采用差动放大电路；（3）负载电流大时需采用复合管作调整管；（4）稳压精度要求较高时，首先放大部分应采用恒流源负载；其次，采用具有有辅助电源的稳压电路；再者比较放大器采用差动放大电路；另外还应采用复合管作调整管。9.单相桥式整流电路如图5.33所示，已知变压器副边电压有效值U2=60V，负载RL=2kΩ，二极管正向压降忽略不计，试求：（1）输出电压平均值UO；（2）二极管中的电流ID和最高反向工作电压URAM。解：（1）输出电压的平均值UO＝0.9U2＝54V（2）ID＝0.45U2÷RL＝27÷2＝13.5mAURAM=1.414U2＝1.414×60≈84.8V10.在图5.34所示的桥式整流、电容滤波电路中，U2=20V，RL=40Ω，C=1000μF，图5.34习题10电路图图5.34习题10电路图（1）正常情况下UO=？（2）如果有一个二极管开路，UO=？（3）如果测得UO为下列数值，可能出现了什么故障？①UO=18V②UO=28V③UO=9V解：（1）正常情况下，UO＝1.2U2＝1.2×20＝24V（2）如果有一个二极管开路，UO＝1.2U2/2＝1.2×20/2＝12V（3）①如果测得UO=18V时，可能是电路中的滤波电容不起作用了；②如果测得UO=28V时，可能变压器出故障了；③如果测得UO=9V时，可能一个整流二极管发生开路，且电容也不起作用。11.在图5.34所示的桥式整流、电容滤波电路中，已知工频交流电源电压的有效值为220V，RL=50Ω，要求输出直流电压为12V，试求每只二极管的电流ID和最大反向电压URAM；选择滤波电容C的容量和耐压值。解：已知UO=12V时，则U2＝12÷1.2＝10V，ID＝0.45U2÷RL＝4.5÷50＝90mA最大反向电压URAM＝1.414U2＝1.414×10≈14.1V变压器输出电压为工频电压，因此周期T＝0.02s，应选择滤波电容为由于滤波电容的数值越大，时间常数越大，滤波效果就越好的缘故，我们可选取1000μF的电解电容作为电路的滤波电容，其耐压值应选择为1.414U2≈14V。在图5.34所示的桥式整流、电容滤波电路中，设负载电阻RL＝1.2kΩ，要求输出直流电压UO＝30V。试选择整流二极管和滤波电容，已知交流电源频率为工频50Hz。解：负载电流IO=30/1.2=25mA，每只二极管中通过的电流ID=25/2=12.5mA二极管承受的最大反向电压查手册选择可选用IN4001(或2CP21A、2CZ32B）选滤波电容：RLC≧(3~5)T/2选C>0.05/1200=41.7μF，可选择47μF滤波电容。～220VVD1VD2～220VVD1VD2+－+－u2Cu2UORL图5.35习题13电路图①负载电阻RL上电压UO和滤波电容C的极性如何？②分别画出无滤波电容和有滤波电容两种情况下输出电压UO的波形，并说明输出电压平均值UO与变压器二次电压有效值U2的数值关系。③无滤波电容的情况下，二极管上承受的最高反向电压为多大？④如果二极管VD2脱焊、极性接反、短路，电路分别会出现什么现象？答：（1）电路为全波整流滤波电路，当u2正半周时，VD1导通、VD2截止，电流方向从图上边u2正极经VD1、负载RL到u2负极；当u2负半周时，VD2导通、VD1截止，电流方向从图下方u2负极出发，经VD2、负载RL到u2中间正极，负载RL上电压UO与图中所示相同，电容极性上正下负。（2）无滤波电容时输出电压波形为全波整流，有滤波电容时输出电压波形为电容滤波整流波形，输出电压有效值UO≈1.2U2。（3）无滤波电容的情况下，二极管上承受的最高反向电压URM≈2.828U2。（4）当VD2脱焊开路时，电路由VD1构成半波整流；如果VD2极性接反时，u2正半周，将有2U2通过二极管VD1、VD2构成通路，形成比较大的电流，管子和变压器都有可能烧损；当VD2短路时，发生的现象与极性接反类似，二极管和变压器由于过流可能烧损。W7812CW7812C1UOC2UiRL0.1μF＋－0.3μF＋－123图5.36习题14电路图答：三端集成稳压器W7812的作用是稳定输出电压，电容C1的作用是抵消输入线较长时的电感效应，以防止电路产生自激振荡。电容C2的作用是消除输出电压中的高频噪声，改善负载的瞬态效应。电路正常工作时的输出电压值为＋12V。15.在图7.35所示的桥式整流、电容滤波电路中，已知工频交流电源电压的有效值为220V，RL=50Ω，要求输出直流电压为12V，试求每只二极管的电流ID和最大反向电压URAM；选择滤波电容C的容量和耐压值。解：已知UO=12V时，则U2＝12÷1.2＝10V，ID＝0.45U2÷RL＝4.5÷50＝90mA最大反向电压URAM＝1.414U2＝1.414×10≈14.1V变压器输出电压为工频电压，因此周期T＝0.02s，应选择滤波电容为由于滤波电容的数值越大，时间常数越大，滤波效果就越好的缘故，我们可选取1000μF的电解电容作为电路的滤波电容，其耐压值应选择为