模拟电子习题

习题解答

1.1 在如图1.4所示的各个电路中，已知直流电压Ui?3V，电阻R?1kΩ，二极管的正向压降为0.7V，求Uo。

R+Ui-RVD+Uo-+Ui-RVDR+Uo-+Ui-VD5VR+Uo- (a) (b) (c)图1.4 习题1.1的图

分析 Uo的值与二极管的工作状态有关，所以必须先判断二极管是导通还是截止。若二极管两端电压为正向偏置则导通，可将其等效为一个0.7Ｖ的恒压源；若二极管两端电压为反向偏置则截止，则可将其视为开路。

解 对图1.4（a）所示电路，由于Ui?3V，二极管VD承受正向电压，处于导通状态，故：

Uo?UD?0.7（V）

对图1.4（b）所示电路，由于Ui?3V，二极管VD承受反向电压截止，故：

R1Uo?Ui??3?1.5（V）

R?R2对图1.4（c）所示电路，由于Ui?3V，二极管VD承受正向电压导通，故：

Uo?5?UD?5?0.7?4.3（V）

1.2 在如图1.5所示的各个电路中，已知输入电压ui?10sin?tV，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出各电路的输入电压ui和输出电压uo的波形。

分析 在ui和5V电源作用下，分析出在哪个时间段内二极管正向导通，哪个时

2 电子技术学习指导与习题解答

间段内二极管反向截止。在忽略正向压降的情况下，正向导通时可视为短路，截止时可视为开路，由此可画出各电路的输入、输出电压的波形。

R+ui-VD5V+uo-+ui-VDR5V+uo-+VDui-5VR+uo- (a) (b) (c)

图1.5 习题1.2的图

解 对图1.5（a）所示电路，输出电压uo为：

uo?ui?uR?UD?5

ui≥5V时二极管VD承受正向电压导通，UD=0，uo=5V；ui<5V时二极管VD承受反向电压截止，电阻R中无电流，uR=0，uo= ui。输入电压ui和输出电压uo的波形如图1.6（a）所示。

ui(V)10 5 0uo(V)10 5 0(a)ωtωtui(V)10 5 0uo(V)10 5 0ωtωtui(V)10 5 0uo(V)10 5 0ωtωt

(b)

(c)

图1.6 习题1.2解答用图

对图1.5（b）所示电路，输出电压uo为：

uo?ui?UD?uR?5

ui≥5V时二极管VD承受正向电压导通，UD=0，uo= ui；ui<5V时二极管VD承受反向电压截止，电阻R中无电流，uR=0，uo=5V。输入电压ui和输出电压uo的波形如图1.6（b）所示。

对图1.5（c）所示电路，输出电压uo为：

uo?ui?uR?5?UD ui≥5V时二极管VD承受反向电压截止，电阻R中无电流，uR=0，uo= ui；ui<5V时二极管VD承受正向电压导通，UD=0，uo=5V。输入电压ui和输出电压uo的波形如图1.6（c）所示。

第1章 半导体器件 3

1.3 在如图1.7所示的电路中，试求下列几种情况下输出端F的电位UF及各元件（R、VDA、VDB）中的电流，图中的二极管为理想元件。

（1）UA?UB?0V。

（2）UA?3，UB?0V。 （3）UA?UB?3V。

+UCC(+6V)VDAAVDBB R 3kΩF

图1.7 习题1.3的图

分析 在一个电路中有多个二极管的情况下，一些二极管的电压可能会受到另一些二极管电压的影响，所以，在判断各个二极管的工作状态时，应全面考虑各种可能出现的因素。一般方法是先找出正向电压最高和（或）反向电压最低的二极管，正向电压最高者必然导通，反向电压最低者必然截止，然后再根据这些二极管的工作状态来确定其他二极管承受的是正向电压还是反向电压。

解 （1）因为UA?UB?0V而UCC=6V，所以两个二极管VDA、VDB承受同样大的正向电压，都处于导通状态，均可视为短路，输出端F的电位UF为：

UF?UA?UB?0（V）

电阻中的电流为：

UCC?UF6?0??2（mA） R3两个二极管VDA、VDB中的电流为：

11IDA?IDB?IR??2?1（mA）

22（2）因为UA?3，UB?0V而UCC=6V，所以二极管VDB承受的正向电压最

IR?高，处于导通状态，可视为短路，输出端F的电位UF为：

UF?UB?0（V）

电阻中的电流为：

UCC?UF6?0??2（mA） R3VDB导通后，VDA上加的是反向电压，VDA因而截止，所以两个二极管VDA、VDB中的电流为：

IDA?0（mA） IDB?IR?2（mA）

IR?4 电子技术学习指导与习题解答

（3）因为UA?UB?3V而UCC=6V，所以两个二极管VDA、VDB承受同样大的正向电压，都处于导通状态，均可视为短路，输出端F的电位UF为：

UF?UA?UB?3（V）

电阻中的电流为：

UCC?UF6?3??1（mA） R3两个二极管VDA、VDB中的电流为：

11IDA?IDB?IR??1?0.5（mA）

221.4 在如图1.8所示的电路中，试求下列几种情况下输出端F的电位UF及各元件（R、VDA、VDB）中的电流，图中的二极管为理想元件。

（1）UA?UB?0V。

IR?（2）UA?3V，UB?0。 （3）UA?UB?3V。

ABVDAVDBR3kΩF

图1.8 习题1.4的图

分析 本题与上题一样，先判断出两个二极管VDA、VDB的工作状态，从而确定出输出端F的电位，再根据输出端F的电位计算各元件中的电流。

解 （1）因为UA?UB?0V，所以两个二极管VDA、VDB上的电压均为0，都处于截止状态，电阻R中无电流，故：

IDA?IDB?IR?0（mA）

输出端F的电位UF为：

UF?UR?IRR?0（V）

（2）因为UA?3V，UB?0V，所以二极管VDA承受的正向电压最高，处于导通状态，可视为短路，输出端F的电位UF为：

UF?UA?3（V）

电阻中的电流为：

UCC?UF6?3??1（mA） R3VDA导通后，VDB上加的是反向电压，VDB因而截止，所以两个二极管VDA、VDB中的电流为：

IDB?0（mA）

IR?第1章 半导体器件 5

IDA?IR?1（mA）

（3）因为UA?UB?3V，所以两个二极管VDA、VDB承受同样大的正向电压，都处于导通状态，均可视为短路，输出端F的电位UF为：

UF?UA?UB?3（V）

电阻中的电流为：

UCC?UF6?3??1（mA） R3两个二极管VDA、VDB中的电流为：

11IDA?IDB?IR??1?0.5（mA）

221.5 在如图1.9所示的电路中，已知E?10V，e?30sin?tV。试用波形图表示二极管上的电压uD。

IR?分析 设二极管为理想元件，则二极管导通时uD=0，二极管截止时因电阻R中无电流，uD?e?E，因此，判断出二极管VD在ui和E作用下哪个时间段内导通，哪个时间段内截止，即可根据uD的关系式画出其波形。

解 设二极管为理想元件，则当e?E≥0，即e≥?E??10V时二极管导通，uD=0；当e?E?0，即e??E??10V时二极管截止，uD?e?E?30sin?t?10V。由此可画出uD的波形，如图1.10所示。

uD(V)eE+-VDR+uD-4020E0

ωt-20

图1.9 习题1.5的图 图1.10 习题1.5解答用图

1.6 在如图1.11所示的电路中，已知E?20V，R1?900Ω，R2?1100Ω。稳压管VDZ的稳定电压UZ?10V，最大稳定电流IZM?8mA。试求稳压管中通过的电流IZ，并判断IZ是否超过IZM？如果超过，怎么办？

分析 稳压管工作于反向击穿区时，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压变化很小，所以能起稳压的作用。但与稳压管配合的电阻要适当，否则，要么使稳压管的反向电流超过允许值而过热损坏，要么使稳压管因为没有工作在稳压区而不能稳压。

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