第8、11章 半导体器件、直流稳压电源

《电工与电子技术》习题与解答电工电子教研室第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路一、单项选择题*1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ）A 、正、反向电阻相等B 、正向电阻大，反向电阻小C 、反向电阻比正向电阻大很多倍D 、正、反向电阻都等于无穷大 *2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V ，当U i =3V 时，则U 0的值( D )。

A 、不能确定B 、等于0C 、等于5VD 、等于3V**3．半导体三极管是具有( B )PN 结的器件。

A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个5．晶体管的主要特性是具有（ D ）。

A 、单向导电性B 、滤波作用C 、稳压作用D 、电流放大作用 *6．稳压管的稳压性能是利用PN 结的（ D ）。

A 、单向导电特性 B 、正向导电特性 C 、反向截止特性 D 、反向击穿特性8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（ C ） A 、确定静态工作点QB 、确定集电结和发射结的偏置电压C 、确定电压放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r 0D 、确定静态工作点Q 、放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r o *9．射极输出器电路如题9图所示，C 1、C 2足够大，对输入的交流信号u 可视作短路。

则输出电压u 0与输入电压u i 之间的关系是( B )。

A 、两者反相，输出电压大于输入电压B 、两者同相，输出电压小于且近似等于输入电压C 、两者相位差90°，且大小相等D 、两者同相，输出电压大于输入电压 *11．在共射极放大电路中，当其他参数不变只有负载电阻R L 增大时，电压放大倍数将( B )A 、减少B 、增大C 、保持不变D 、大小不变，符号改变 13．在画放大电路的交流通路时常将耦合电容视作短路，直流电源也视为短路，这种处理方法是( A )。

题2图题9图A 、正确的B 、不正确的C 、耦合电容视为短路是正确的，直流电源视为短路则不正确。

第一章直流电路1.电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。

2.20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω，相并联时的等效电阻为 16 Ω。

3.某点的电位就是该点到参考点的电压。

4.任意两点间的电压就是这两点的电位差。

5.电气设备工作时高于额定电压称为过载。

6.电气设备工作时低于额定电压称为负载。

7.电气设备工作时等于额定电压称为满载。

8.通常所说负载的增加是指负载的电阻增加。

9.叠加原理只适用于线性电路，而不适用于非线性电路。

10．如图所示电路中，当电阻Ｒ2增加时，电流Ｉ将__A___。

(A) 增加(B) 减小(C) 不变11．二只白炽灯的额定电压为220V,额定功率分别为100W和25W，下面结论正确的是____A____。

(A) 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大(B) 100Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大(C) 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较小12．图示电路中,A点电位为______V。

13．图示电路中C点的电位为______V。

14．图示电路中A点的电位为______V。

15．图示电路中A点的电位为______V。

16．图示电路中A点的电位为______V。

17.在图示电路中，已知：I1=3A，I2=2A，I3=-5A；则I5=______A。

18.如图所示,一个电源的电动势Ｅ1＝110V，内阻R1＝10Ω, 另一个电动势Ｅ2＝110V，内阻R2＝5Ω，负载两端电压表读数为90V，求：⑴电流Ｉ1，Ｉ2。

⑵负载电阻Ｒ3。

（设电压表内阻为无穷大）解:⑴求电流Ｉ1和Ｉ2：Ｉ1=(Ｅ1-90)/R1=2A , Ｉ2=(Ｅ2-90)/R2=4A⑵负载电阻Ｒ3=90/(Ｉ1+Ｉ2)=15Ω 。

19.求如图所示电路中的电流I3。

（建议用电压源与电流源等效变换的方法）解：将电流源化成电压源，然后合并电压源，再将电压源化成电流源，由分流公式计算。

4.2635326321323=⨯=⨯+=I （A ） 教材1.25已知电路如题1.25图所示。

第七章 直流稳定电源绝大多数电子设备在工作时都需要直流电源。

通常，电子设备内部大多安装有整流稳压装置，用以将供电电网提供的交流电变成稳定的直流电，供电子设备使用。

直流稳定电源是测控系统中的供电或基准单元，其性能指标对测控系统的性能有着重要的影响，因此稳定电源是测控系统中的重要部分。

直流稳定电源分为稳压电源和稳流电源两种，实用中以稳压电源为主，主要包括直流基准源、线性直流稳定电源和开关式直流稳定电源等。

7.1直流稳定电源的技术指标直流稳定电源的作用是向负载提供稳定的电压和电流。

描述电源稳定性的具体要求称为稳定电源的技术指标，包括反映电源电压、电流范围的特性和反映电源稳定稳定程度的质量指标。

7.1.1特性指标1) 输出电压范围。

在满足直流稳压电源正常工作要求的情况下，电压源的输出电压值。

该指标与最大输入电压、最小输入输出压差和最小输出电压有关。

2) 输出电流范围。

在满足直流稳流电源正常工作要求的情况下，电流源的输出电流值。

3)最大输出电流。

在满足直流稳压电源正常工作要求的情况下，能够输出的最大电流值。

超过该值，电源的稳压性能降低。

7.1.2 质量指标1)电压调整率。

作为一个稳压电源，输入V in 是不稳定的电压，输出V o 应当是稳定的。

定义：输入电压变化△V in 时引起输出电压的变化为电压调整率，用S V 表示。

0T 0Io in oV V V S =∆=∆∆∆=另外一种定义为输入电压变化△V in 时引起输出电压的相对变化为电压调整率)V /(%%100V V /V (%)S 0T 0Io in o o V =∆=∆⨯∆∆= （7-1）这两种定义给出的都是输入电压改变时电源保持预定电压输出的能力，目前都在被采用。

2) 负载调整率。

定义：在输入电压和其他条件不变时，输出电压的变化与输出电流变化的比值，反映稳压电源的输出阻抗，用R O 表示)(I V R 0T 0V o oo in Ω∆∆==∆=∆ （7-2）或表示为)m A /(%%100I V /V R 0T 0V o o o o in =∆=∆⨯∆∆=需要说明的是，对于电压源要求输出电阻小，其值越小输出电压越稳定；对于电流源要求输出电阻大，其值越大输出电流越稳定。

模电课程设计直流稳压电源绪论在各种电子电路中，总离不开电源电路，而曲于电路结构和元件特性，就需要用到直流电源供电，就像我们下个学期即将学到的单片机，其需要5V的直流电源。

如若釆用干电池为其供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。

而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所需要的电压。

电力系统供电电压的波动，或者负载阻抗和功率的变化，都会引起整流器输出电压随之改变。

在电子电路和自动控制装置中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波，稳压，以获得我们所需要的供电电源。

电源波动或负载变化影响而保持稳定，这就需要我们对整流后的电源进行稳压设讣。

1第一章设计要求与指标1.1设计要求：(1)设计一个能输出正负12V的直流稳压电源；(2)拟定测试方案和设计步骤；(3)根据设讣要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；(4)绘出原理图和印制板图；(5)在万能板上连接电路。

(6)测量直流稳压电源的内阻；(7)测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压；交流电源(8) 撰写设计性报告。

1. 2技木指标：(1) 电源输出电压为正负12V;(2) 输入电压220V⑶最大输出电流为Iom=500mA;(4) 纹波电压小于等于5mA;(5) 稳压系数Sr 小于等于5,.2第二章理论分析2. 1整体理论分析设讣电路框图如图1所示：图2-1电路框图在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。

图2-1是直流稳压电源 设讣的基本思路和整体流程。

因为我们要得到的直流电源的是12V 等的稳定直流电 压，而我们平常的生活用电220V 的交流电，所以我们必须变压，变压后交流变成 直流。

但此时的直流电压波动很大，脉动的直流电压还含有较大的波纹，所以我们 要对其进行滤波，得到波动较小的直流电。

第11章 直流稳压电源11.1 单相整流电路 11.2 滤波电路 11.3 串联型稳压电路 11.4 集成稳压器11.1 单相整流电路小功率直流稳压电源的组成变压 交流电源u2 u3 u4整流滤波稳压 负载uo功能： 功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压2整流电路的作用: 将交流电压转变为脉动的直流电压。

将交流电压转变为脉动的直流电压。

整流原理： 整流原理： 利用二极管的单向导电性 常见的整流电路： 常见的整流电路：半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。

半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。

分析时可把二极管当作理想元件处理： 分析时可把二极管当作理想元件处理： 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。

二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。

311.1.1 单相半波整流电路 二极管导通 T u1 D a u2 i0 RL u0 u2>0时，二极管 时 导通。

导通。

忽略二极管正 向压降： 向压降： u0=u2b411.1.1 单相半波整流电路 二极管截止 T u1 D a i0 u2 RL u0 u2<0时，二极 时 管截止,输出电 管截止 输出电 流为0。

。

u0=0 b5输出电压波形与大小 T u1 D a u2 i0 RL u0 输出电压波 形： uo b 输出电压平 均值 （U0）：ωt1 2π Uo = ∫0 u od(ωt ) = 2π2U2 = 0.45U2 π6输出电压波形与大小 T u1 D a u2 i0 RL u0 输出电压波 形： uo b 二极管上的平均电流： 二极管上的平均电流： ID=I0 二极管上承受 二极管上承受 的最高电压： 的最高电压：U RM = 2U 27ωt11.1.2 单相桥式整流电路1、工作原理+ TD4 u2 D3 D2 D1u2正半周时 电流通路u1RL u0桥式整流电路8Tu1 D4 u2 D3 D2 D1u2负半周时 电流通路RLu0+桥式整流电路9桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形+ D4 u2 u2ωtD1 D3 D2RL u0u2>0 时u2<0 时D1,D3导通 D2,D4导通 D2,D4截止 D1,D3截止 电流通路: 电流通路: 电流通路: 电流通路: 由+ 经D1 → 由- 经D2 → R L →D 3 → - R L →D 4 → + 输出是脉动的直流电压！ 输出是脉动的直流电压！uD4,uD2uD3,uD1ωtuoωt102、负载上的直流电压UL和直流电流 L的计算 、负载上的直流电压 和直流电流I uLωtaIL + u2 –4 3 1 2的平均值为: 负载电压 UL的平均值为b+ UL RL –UL =π∫1π02U 2sinωtd(ωt ) =2 2U2π= 0.9U2负载上的(平均 电流 负载上的 平均)电流 平均 电流:0.9U2 IL = RL113、整流元件的选择 、平均电流(ID)与反向峰值电压 RM)是选择二 平均电流 与反向峰值电压(U 是选择二 与反向峰值电压 极管的主要依据。

电子技术基础一、 填空第一章 直流电路分析基础1.电路一般由 电源 、 负载 和 中间环 三部分组成。

2.电源是将 其他形式的能转换成电能 的装置。

3.负载是将 电能转换为其他形式的能 的设备。

4.电路的作用包括 能源转换 和 信号处理 两个方面。

5.交流电是指 大小和方向随时间变换而变化 的电压或电流。

6.数字信号是指 大小和方向不随时间变化而变化 的电压或电流信号。

7.模拟信号是指 大小和方向随时间连续变化 的电压或电流信号。

8.电路中的元件分为有源元件和无源元件，其中无源元件包括 电阻 、电感 和 电容 三种。

9.在电路中起激励作用的是独立电源，包括理想独立电流源 和 非理想电压源 。

10.电路中有两种电源，其中起激励作用的是独立电源，不起激励作用的是 受控 电源。

11. 一般来说，电流分为 直流 、 交流 和 随机电流 三种类型。

12.求出的功率如果大于0，表示该元件吸收功率 ；如果功率小于0，表示该元件 发出功率 。

13.一般来说，电压分为 直流电压 、 交流电压 和 随机电压 三种类型。

14.对于一个二端元件，在关联参考方向的时，该元件功率的计算公式习惯表示为 P=UI ；与此相反，在非关联参考方向的时，其功率计算公式习惯表示为 P= -UI 。

15.根据是否提供激励，电源分为 独立 和 受控 两种。

第二章 一阶过渡电路1.一阶过渡电路的全响应分析通常用三要素法，三要素分别指 初始值f (0) 、 稳态值f (∞) 和 时间常数τ 。

2.RC 过渡电路中的时间常数的表达式为 τ=RC ；RL 过渡电路中的时间常数的表达式为τ=lR 。

3.根据是否有信号输入，一阶过渡电路分为 零输入 响应和 零状态 响应。

4.一阶电路的全响应既可以用零输入响应和零状态响应表示，也可用 多个暂态 和 多个稳态 表示。

第三章 正弦交流电1.正弦交流电源的三要素是指 振幅 、 频率 和 出相位 。

2.已知某交流正弦电流的瞬时表达式为 ()3143i t t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则该正弦交流电流的最大值为 5√2 A ，频率为 50Hz ，初相位为 π3 。

电工电子技术基础课程教学大纲电工电子技术基础课程教学大纲导语：电工电子技术基础课程教学内容应该如何设计?以下是小编为大家整理的文章，欢迎阅读!希望对大家有所帮助!【电工电子技术基础课程教学大纲】一、课程名称：电工电子技术基础二、课程的性质、目的和任务：《电工电子技术基础》是机电类专业的必修课程，机电一体化专业的入门课程。

本课程是一门具有较强实践性的技术基础课程。

学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习，可以获得电工和电子技术的基本理论和基本技能。

为学习后续课程和专业课打好基础，也为今后从事工程技术工作奠定一定的理论基础。

课程的任务在于，培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析问题和解决问题的能力。

三、本课程的要求和内容：第一章电路的基本概念与基本定律 (4学时)一、学习要求1、理解电压与电流参考方向的概念。

2、了解电压源和电流源的特点。

3、掌握基尔霍夫定律并能应用基尔霍夫定律分析电路。

4、了解电路的有载工作、开路与短路工作状态，理解额定电功率和电气设备额定值的意义。

5、掌握电路中各点的电位计算。

二、课程内容1.1 电路与电路模型1.2 电路的基本物理量1.3 电压源与电流源1.4 电路的基本定律1.5 电路的状态1.6 电路中电位的概念及计算第二章直流电路的分析方法(4学时)一、学习要求1、掌握电阻的串联、并联、混联。

2、掌握实际电源模型的等效变换。

3、能够用支路电流法、叠加定理、戴维南定理分析电路。

二、课程内容2.1 电阻的串联、并联、混联及等效变换2.2电源模型的连接及等效变换2.3 支路电流法2.4 叠加定理2.5 戴维南定理第三章正弦交流电路 (8学时)一、学习要求1、掌握正弦交流电的三要素：有效值、角频率、相位的概念和相位差的.概念。

2、掌握复阻抗和相量图。

掌握正弦量的向量表示法及电阻、电感、电容的向量模型。

3、掌握向量形式的基尔霍夫定律。

4、熟练计算交流电路。

第8章 直流稳压电源一、自测题8-1 思考题(1) 衡量稳压电路质量的性能指标有哪些？答：主要指标有输入调整率u S ，稳压系数r S ，负载调整特性I S ，输出电阻o R ，温度系数S T 。

(2) 如何根据单相桥式整流电路的工作原理分析电路故障现象？答：若其中一个二极管开路，则为半波整流，一个半周导通，另外半周截止，输出电压U o =0.45U 2；若其中一个二极管反接或短路，则将烧毁变压器，U o =0V 。

桥式整流加电容滤波电路正常输出的直流电压平均值为1.2U 2；如果负载开路，则输出为22U ；如果不接电容，则为桥式整流，输出为0.9U 2；如果不接电容，并且桥式整流电路某个二极管虚焊，成为半波整流，则输出为0.45U 2。

(3) 试说明常见滤波电路类型以及其外特性。

在实际应用中应如何选择电路类型及其元器件的参数？答：常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。

电容滤波的电路结构简单，外特性比较软，输出电压较高，脉动较小，但带负载的能力不强，因此适合负载电流不大且负载变化较小的电子系统。

电感滤波的外特性比较硬，整流管的导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦，但由于铁心的存在，笨重，体积大，易引起电磁干扰，一般只适用于大电流的场合。

复式滤波器结构简单，能兼起降压、限流作用，滤波效能也较高，滤波效能很高，几乎没有直流电压损失，适用于负载电流较大、要求纹波很小的场合。

电容滤波可针对不同频率的谐波滤波分量，选择相应的电容器容量及数量，滤波电容容量由2)5~3(L L T C R 确定，电容器耐压应大于22U 。

滤波电感的选择：如频率不高，如小于70kHz 以下，可以选择铁粉心的环，这种环饱和磁通密度大，可以承受比较大的直流电流，并且成本很低，但损耗高一些；频率再高一点，如70kHz<f <100kHz ，可以选择铁硅铝等材质的，它的特点和铁粉心差不多，但损耗只有铁粉心的1/8左右，但成本比较高。