二极管整流电路分析习题解答.docx
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二极管整流电路分析习题解答
任务2.1二极管整流电路分析习题解答
一、测试
（一）判断题
1、半导体二极管按其结构的不同，可分为点接触型、面接触型和反向型3种。
答案：
F
解题：
半导体二极管按其结构的不同，可分为点接触型、面接触型和平面型3种。
2、点触型二极管其接触面积小，结电容小，所以流过的电流小，但允许的最高频率低。
一般在低频检波和小功率整流中使用。
答案：
F
解题：
点触型二极管其接触面积小，结电容小，所以流过的电流小，但允许的最高频率高。
一般在高频检波和小功率整流中使用。
3、面接触型:
接触面积大，结电容大，所以流过的电流大，但允许的最高频率低。
一般用于整流管中。
答案：
T
解题：
面接触型:
接触面积大，结电容大，所以流过的电流大，但允许的最高频率低。
一般用于整流管中。
4、二极管正、反向电阻的测量值相差越大越好，一般二极管的正向电阻测量值为几百欧，反向电阻为几十千欧到几百千欧。
答案：
T
解题：
二极管正、反向电阻的测量值相差越大越好，一般二极管的正向电阻测量值为几百欧，反向电阻为几十千欧到几百千欧。
5、二极管是电子电路中最常用的半导体器件之一。
利用其单向导电性及导通时正向压降很小的特点，可应用于整流、检波、钳位、限幅、开关以及元件保护等各种电路。
答案：
T
解题：
二极管是电子电路中最常用的半导体器件之一。
利用其单向导电性及导通时正向压降很小的特点，可应用于整流、检波、钳位、限幅、开关以及元件保护等各种电路。
6、二极管的基本结构就是一个PN结，因此二极管具有和PN结安全相同的特性。
答案：
F
解题：
二极管的基本结构就是一个PN结，因此二极管具有和PN结相同的特性。
但是，由于管子存在电中性区的体电阻和引线电阻等，在外加正向电压相同的情况下，二极管的正向电流要小于PN结的电流，大电流时更为明显。
7、当二极管的正向电压UF开始增加时（即正向特性的起始部分），此时UF较小，正向电流仍几乎为零，该区域称之为死区，硅管的死区电压约为0.5V，锗管约为0.1V。
只有当UF大于死区电压后，才开始产生正向电流IF。
二极管正偏导通后的管压降是一个恒定值，硅管和锗管分别取0.3V和0.7V的典型值。
答案：
F
解题：
当二极管的正向电压UF开始增加时（即正向特性的起始部分），此时UF较小，正向电流仍几乎为零，该区域称之为死区，硅管的死区电压约为0.5V，锗管约为0.1V。
只有当UF大于死区电压后，才开始产生正向电流IF。
二极管正偏导通后的管压降是一个恒定值，硅管和锗管分别取0.7V和0.3V的典型值。
8、当二极管外加反向偏压UR时，反向电流IR较小，基本可忽略不计。
室温下一般硅管的反向饱和电流小于1μA，锗管为几十到几百微安。
答案：
T
解题：
当二极管外加反向偏压UR时，反向电流IR较小，基本可忽略不计。
室温下一般硅管的反向饱和电流小于1μA，锗管为几十到几百微安。
9、二极管击穿特性属于反向特性的特殊部分。
当UR继续增大并超过某一特定电压值时，反向电流将急剧增大，这种现象称为击穿。
答案：
T
解题：
二极管击穿特性属于反向特性的特殊部分。
当UR继续增大并超过某一特定电压值时，反向电流将急剧增大，这种现象称为击穿。
10、当二极管的正向压降远小于外接电路的等效电压，其相比可忽略时，这样的二极管称为理想二极管。
它在电路中相当于一个理想开关，只要二极管外加电压稍大于零，它就导通，其压降为零，相当于开关闭合；当反偏时，二极管截止，其电阻为无穷大，相当于开关断开。
答案：
T
解题：
理想二极管特性。
（二）选择题
1.一般二极管的正向电阻测量值为（），反向电阻为（）。
A.几百欧，几十千欧到几百千欧
B.几十千欧到几百千欧，几百欧,
C.几百欧，几百欧
D.几十千欧到几百千欧，几十千欧到几百千欧
答案：
A
解题：
二极管正、反向电阻的测量值相差越大越好，一般二极管的正向电阻测量值为几百欧，反向电阻为几十千欧到几百千欧。
2、在本征半导体中掺入三价元素后的半导体称为（）
A、本征半导体B、P型半导体C、N型半导体
答案：
B
解题：
在本征半导体中掺入三价元素后的半导体称为P型半导体;在本征半导体中掺入五价元素后的半导体称为N型半导体。
3、N型半导体中少数载流子为（B）
A、自由电子B、空穴C、带正电的杂质离子
答案：
B
解题：
N型半导体中少数载流子为空穴，多子为自由电子。
4、PN结加正向电压时，其正向电流是（A）
A、多数载流子扩散形成的B、多数载流子漂移形成的
C、少数载流子漂移形成的
答案：
A
解题：
PN结加正向电压时，其正向电流是多数载流子扩散形成的.
5.当温度升高时，二极管的反向饱和电流将（）。
A.增大B.不变C.减小
答案：
A
解题：
当温度升高时，二极管的反向饱和电流将增大
6.电路如下图，二极管为理想模型，则UAB为（）
A、12VB、6VC、-6V
答案：
C
解题：
二极管导通，UAB等于-6V。
7.电路如下图所示，二极管为理想模型，则输出电压为UO1（）
A、3VB、2.3VC、-3V
答案：
A
解题：
二极管导通，UAB等于3V。
8.电路如下图所示，二极管为理想模型，则输出电压为UO2（）
A、5VB、-5VC、5.7V
答案：
A
解题：
二极管不导通，电压为5V。
9.电路如下图所示，二极管为理想模型，则输出电压为UAB（）
A、-6VB、-12VC、0V
答案：
C
解题：
二极管D2导通，D1不导通，由于二极管是理想模型，所以AB两点电压为0V。
10.如图所示电路中，U0电压为（）。
A.12VB.-9VC.-3V
答案：
A
解题：
二极管导通，电压为12V。
二、课后作业
1、试求下图所示各电路的输出电压值UO，设二极管的性能理想。
（a）（b）（c）
（d）（e）（f）
图题1
解题：
二极管电路，通过比较二极管两个电极的电位高低判断二极管工作在导通还是截止状态。
方法是先假设二极管断开，求出二极管阳极和阴极电位，
电路中只有一个二极管：
若阳极电位高于阴极电位（或二极管两端电压大于其导通电压Uon），二极管正偏导通，导通时压降为0（对于理想二极管）或Uon（对于恒压源模型的二极管）；若阳极电位低于阴极电位（或二极管两端电压小于其导通电压Uon），二极管反偏截止，流过二极管的电流为零。
如果电路中有两个二极管：
若一个正偏，一个反偏，则正偏的导通，反偏的截止；若两个都反偏，则都截止；若两个都正偏，正偏电压大的优先导通，进而再判断另一只二极管的工作状态。
图（a）二极管VD导通，UO=5V
图（b）二极管VD导通，UO=7V
图（c）二极管VD截止，UO=1V
图（d）二极管VD1导通，VD2截止，UO=0V
图（e）二极管VD1截止，VD2导通，UO=9V
图（f）二极管VD导通，UO=0V
2、在下图所示电路中，已知输入电压ui=5sint（V），设二极管的导通电压Uon=0.7V。
分别画出它们的输出电压波形和传输特性曲线uo=f（ui）。
（a）（b）（c）
图题2
解题：
在（a）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压UVD=ui。
当UVDUon，即ui0.7V时，二极管导通，输出电压uo=ui0.7V；当UVDUon，即ui0.7V时，二极管截止，输出电压uo=0。
输出电压的波形如图解（a）1所示，传输特性如图解（a）2所示。
在（b）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压UVD=ui。
当UVDUon，即ui0.7V时，二极管导通，输出电压uo=0.7V；当UVDUon，即ui0.7V时，二极管截止，输出电压uo=ui。
输出电压的波形如图解（b）1所示，传输特性如图解（b）2所示。
在（c）图所示电路中，当ui0.7V时，二极管VD1导通，输出电压uo=0.7V；当ui0.7V时，二极管VD2导通，输出电压uo=0.7V；当0.7Vui0.7V时，VD1、VD2都截止，输出电压uo=ui。
输出电压的波形如图解（c）1所示，传输特性如图解（c）2所示。
图解（a）1图解（b）1图解（c）1
图解（a）2图解（b）2图解（c）2
3、在图所示电路中，已知ui=10sint（V），二极管的性能理想。
分别画出它们的输入、输出电压波形和传输特性曲线uo=f（ui）。
（a）（b）（c）
图题3
解题：
在（a）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压UVD=5Vui。
当UVD0，
即ui5V时，二极管导通，输出电压uo=5V；当UVD0，即ui5V时，二极管截止，输出电压uo=ui。
输出电压的波形如图解（a）1所示，传输特性如图解（a）2所示。
在（b）图所示电路中，当二极管断开时，二极管VD1两端的电压UVD1=ui，VD2两端的电压UVD2=ui3V。
当ui>3V时，VD2导通，输出电压uo=3V；当ui0时，VD1导通，输出电压uo=0；当0ui3V时，VD2、VD1都截止，输出电压uo=ui。
输出电压的波形如图解（b）1所示，传输特性如图解P1.3（b）2所示。
在（b）图所示电路中，当二极管断开时，二极管VD1两端的电压UVD1=5Vui，VD2两端的电压UVD2=ui3V。
当ui>3V时，VD2导通，输出电压uo=3V；当ui5V时，VD1导通，输出电压uo=5V；当5Vui3V时，VD2、VD1都截止，输出电压uo=ui。
输出电压的波形如图解（c）1所示，传输特性如图解（c）2所示
图解（a）1图解（b）1图解（c）1
图解（a）2图解（b）2图解（c）2
4、分析图所示电路中各二极管的工作状态，试求下列几种情况下输出端Y点的电位及流过各元件的电流。
⑴UA=UB=0V；⑵UA=5V，UB=0V；⑶UA=UB=5V。
二极管的导通电压Uon=0.7V。
图题4
解题：
（1）二极管VD1和VD2均处于零偏状态，所以都截止。
输出端Y点电位：
UY=0。
流过二极管VD1和VD2的电流
。
（2）二极管VD1正偏导通，所以输出端Y点电位：
UY=UA-Uon=5V-0.7V=4.3V。
将VD2钳制在截止状态。
流过二极管VD1流过二极管VD1和VD2的电流
流过二极管VD2的电流
。
（3）二极管VD1和VD2均承受正向电压，且正向电压相等，都导通。
所以输出端Y点电位：
UY=UA-Uon=5V-0.7V=4.3V。
流过二极管VD1和VD2的电流
。
5、电路如图所示。
输入电压ui=10sint（mV），二极管的导通电压Uon=0.7V，电容C对交流信号的容抗可忽略不计。
试计算输出电压的交流分量。
图题5
解题：
只有直流电压作用时，电容C开路，流过二极管的电流为
mA，
由此可估算出二极管VD的动态电阻为：
在进行交流分析时，令直流电压和电容短路，二极管用交流等效电阻rd代替，此时，电路可等效为图解。
由图可求得输出电压的交流分量为
（mV）
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