第3章习题选解.docx

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第3章习题选解

3.2.1在室温（300K）情况下，若二极管的反向饱和电流为1nA，问它的正向电流为0.5mA时应加多大的电压？

设二极管的指数模型为

，其中n=1，VT=26mV。

解：

将已知参数代入二极管指数模型

得

3.4.2电路如图题3.4.2所示，电源vs为正弦波电压，试绘出负载RL两端的电压波形，设二极管是理想的。

图题3.4.2图解3.4.2

解：

由于二极管是理想的，所以无正向导通压降。

根据二极管的单向导电性，vs>0时，D2、D4导通，vL=vs；vs<0时，D1、D3导通，vL=-vs。

故vL波形如图解3.4.2所示。

3.4.3电路如图题3.4.3所示。

（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的ID和Vo的值（VD＝0.7V）；

（2）在室温（300K）的情况下，利用二极管的小信号模型求vo的变化范围。

图题3.4.3图解3.4.3

解：

（1）求二极管的电流和电压

（2）求vo的变化范围

图题3.4.3的小信号模型等效电路如图解3.4.3所示，温度T＝300K。

当rd1=rd2=rd时，则

的变化范围为

，即1.406V～1.394V。

3.4.4在图题3.4.3的基础上，输出端外接一负载RL＝1kΩ时，问输出电压的变化范围是多少？

题解3.4.4

解：

外接RL后，图题3.4.3的恒压降等效电路及小信号模型等效电路分别如图解3.4.4a和b所示。

图解3.4.4a求得

图解3.4.4b求得

vo的变化范围是：

（Vo+△vo）～（Vo-△vo），即1.407V～1.393V

3.4.5二极管电路如图题3.4.5所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO两端电压VAO。

设二极管是理想的。

图题3.4.5

解：

图a：

将D断开，以O点为电位参考点，D的阳极电位为–6V，阴极电位为–12V，故D处于正向偏置而导通，VAO=–6V。

图b：

D的阳极电位为–15V，阴极电位为–12V，D对被反向偏置而截止，VAO＝–12V。

图c：

对D1有阳极电位为0V，阴极电位为–12V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为0V，而其阳极为–15V，故D2反偏截止，VAO=0V。

图d：

对D1有阳极电位为12V，阴极电位为0V，对D2有阳极电位为12V，阴极电位为–6V．故D2更易导通，此后使VA＝–6V；D1反偏而截止，故VAO＝–6V。

3.4.6试判断图题3.4.6中二极管是导通还是截止，为什么？

图题3.4.6

解：

图a：

将D断开，以“地”为电位参考点，这时有

D被反偏而截止。

图b：

将D断开，以“地”为参考点，有

D被反偏而截止。

图c：

将D断开，以“地”为参考点，有

D被正偏而导通。

3.4.7二极管电路如图题3.4.7a所示，设输入电压vI（t）波形如图b所示，在0＜t＜5ms的时间间隔内，试绘出vo（t）的波形，设二极管是理想的。

图题3.4.7图解3.4.7

解：

vI（t）＜6V时，D截止，vo（t）＝6V；

vI（t）≥6V时，D导通

vI（t）＝10V时，vo（t）＝8V。

vo（t）的波形如图解3.4.7所示。

3.4.8使用恒压降模型，重复题3.4.7。

题解3.4.8

解：

图题3.4.7a电路的恒压降等效电路如图解3.4.8a所示。

vI（t）<6.7V时，D截止；vo（t）＝6V；vI（t）≥6.7V时，D导通，

vI（t）＝10V时，vo（t）＝7.65V。

vo波形如图解3.4.8b所示。

3.4.9电路如图题3.4.9所示，D1，D2为硅二极管，当vi＝6sinωt（V）时，试用恒压降模型绘出输出电压vo的波形。

图题3.4.9图解3.4.9

解：

恒压降等效电路如图解3.4.9a

当0＜|Vi|＜0.7V时，D1、D2均截止，vo＝vi；

当vi≥0.7V时；D1导通，D2截止，vo＝0.7V；

当vi≤0.7V时，D2导通，D1截止，vo＝－0．7V。

vi与vo波形如图解3.4.9b所示。

3.5.1电路如图题3.5.1所示，所有稳压管均为硅管，且稳定电压Vz＝8V，设vi=15sinωtV，试绘出vo1和vo2的波形。

图题3.5.1

解：

图a电路，-0.7V

vo1的波形如图解3.5.1a所示。

图b电路，（-Vz-0.7V）

则vo2的波形如图解3.5.1b所示。

图解3.5.1

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