思考題與習(xí)題4-答案.doc

思考題與習(xí)題44-1 判斷正誤：解：（1）直流穩(wěn)壓電源是一種將交流能量轉(zhuǎn)換為直流能量的能量轉(zhuǎn)換電路。 （ ）（2）直流穩(wěn)壓電源一般包括整流、濾波和穩(wěn)壓三個(gè)環(huán)節(jié)。 （ ） （3）橋式整流電路的其中一個(gè)整流二極管開(kāi)路時(shí)，將不能實(shí)現(xiàn)整流的功能。 （ ）（4）電容濾波的橋式整流電路空載時(shí)輸出直流電壓。 （ ）（5）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路中的限流電阻R可以任意選擇。 （ ）（6）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路采用電壓負(fù)反饋原理穩(wěn)定輸出電壓。 （ ）（7）W78xx系列三端集成穩(wěn)壓器的內(nèi)部電路為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。 （ ）（8）根據(jù)式4-38，W117的輸出電壓可以任意調(diào)節(jié)。 （ ）（9）開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路的轉(zhuǎn)換效率高于串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。 （ ）4-2 單相半波整流電路及其工作波形如題4-2圖所示。解：（1）說(shuō)明電路的整流原理。在u2正半周，a端電位最高， b端電位最低，二極管D導(dǎo)通，RL上有電流流過(guò)，且在u2負(fù)半周，b端電位最高，a端電位最低，二極管D截止，RL上無(wú)電流，即uO0。u2、uo波形如題4-2圖b所示。負(fù)載電壓uo為單一方向的直流電，由于只在半個(gè)周期內(nèi)有波形，故稱(chēng)半波整流電路。（2）分析電路輸出電壓和輸出電流的平均值和。由工作波形可見(jiàn)，負(fù)載電壓平均值Uo和負(fù)載電流平均值為均橋式整流電路的一半 （3）通過(guò)查找參考文獻(xiàn)或數(shù)學(xué)推導(dǎo)，給出它的脈動(dòng)系數(shù)S的估算公式。（4）如果，且允許有10%的波動(dòng)，應(yīng)如何選擇整流二極管？最高反向工作電壓 最大平均整流電流 （5）用Multisim軟件仿真電路的工作情況：略。4-3 單相橋式整流電路如題4-3圖所示，已知、。解：（1）計(jì)算變壓器副邊電壓的有效值。（2）如果電網(wǎng)電壓允許有10%的波動(dòng)，應(yīng)如何選擇整流二極管？最高反向工作電壓 最大平均整流電流 （3）如果一個(gè)整流二極管開(kāi)路，此時(shí)電路輸出電壓和輸出電流的平均值和將會(huì)如何變化？和減小為原來(lái)的一半，分別為13.5V和0.135A。（4）用Multisim仿真電路的工作情況。略。4-4 帶電容濾波的單相橋式整流電路及工作波形如圖4-5所示，已知，。解：（1）計(jì)算電路中負(fù)載的直流電壓和直流電流 （2）為了保證電路安全工作，應(yīng)如何選擇整流二極管和濾波電容參數(shù)？ （3）如果選擇，計(jì)算電路的脈動(dòng)系數(shù)S。（4）如果測(cè)得電路輸出直流電壓為18V，分析電路發(fā)生了什么故障。，電容C開(kāi)路。（5）用Multisim仿真電路的工作情況。略。4-5 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路如圖4-6所示，已知UI=25V且允許有10%的變化，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=10V、穩(wěn)定電流范圍為10mA50mA，負(fù)載電阻RL的變化范圍為5001k。解：（1）證明描述限流電阻R選擇范圍的式4-36：證明：根據(jù)最大電流的限制，有解得： 根據(jù)最小電流的限制，有解得： 因此得證： （2）為了保證電路正常工作，確定限流電阻R的取值范圍。（3）若，計(jì)算限流電阻R分別取最大值和最小值時(shí)電路的電壓調(diào)整率、穩(wěn)壓系數(shù)和輸出電阻的數(shù)值。4-6 一個(gè)實(shí)用的直流穩(wěn)壓電源電路如題4-6圖所示。解： （1）分析圖中各個(gè)電容的作用。1000F電容：濾波 0.33F電容：防止自激振蕩100F電容： 輔助濾波，減小輸出紋波 0.1F電容： 濾除高頻噪聲（2）求出W7815和W7915輸入端和輸出端的電壓平均值。W7815輸入端和輸出端的電壓平均值分別為30V和15V。W7915輸入端和輸出端的電壓平均值分別為-30V和-15V。（3）如果兩個(gè)的電容器同時(shí)開(kāi)路， W7815和W7915輸入端的平均電壓值將如何發(fā)生變化？因此時(shí)電路無(wú)大電容濾波，因此W7815和W7915輸入端的平均電壓值將大大下降。4-7 W117穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如圖4-12所示。當(dāng)固定時(shí)，如果選擇的電位器，試確定輸出直流電壓的調(diào)節(jié)范圍。解：根據(jù)有4-8 用集成運(yùn)放A741構(gòu)成的精密全波整流電路如題4-8圖所示，它能夠?qū)⑽⑷醯妮斎胄盘?hào)進(jìn)行全波整流后輸出。試在假設(shè)二極管為理想二極管的條件下，推導(dǎo)和時(shí)的表達(dá)式，證明電路的功能。解：（1）時(shí)：首先斷開(kāi)二極管，判斷二極管的通斷。由于此時(shí)A1工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)，因此，D1導(dǎo)通，D2截止。D1導(dǎo)通后，A1構(gòu)成電壓跟隨器，有D2截止后，A2構(gòu)成減法運(yùn)算電路，有 （1）（2）時(shí)：首先斷開(kāi)二極管，判斷二極管的通斷。由于此時(shí)A1工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)，因此，D1截止，D2導(dǎo)通。D1截