模拟电子技术基础__第五版__总结、习题课

总结习题课-1例3电路如图所示，已知稳压管的稳定电压UZ＝6V，晶体管的UBE＝0.7V，R1＝R2＝R3＝300Ω，UI＝24V。判断出现下列现象时，分别因为电路产生什么故障（即哪个元件开路或短路）。1）UO≈24V；2）UO≈23.3V；3）UO≈12V且不可调；4）UO≈6V且不可调；5）UO可调范围变为6～12V。总结习题课-21）UO≈24V；2）UO≈23.3V；3）UO≈12V且不可调；4）UO≈6V且不可调；5）UO可调范围变为6～12V。（1）T1的c、e短路；（2）Rc短路；（3）R2短路；（4）T2的b、c短路；（5）R1短路。已知UZ＝6V，UBE＝0.7V，R1＝R2＝R3＝300Ω，UI＝24V总结习题课-3例4电路如图所示，试问：（1）调整管、基准电压电路、取样电路、比较放大电路、保护电路分别由哪些元件组成；（2）简要说明过流保护电路的工作原理：(3)输出电压调节范围的表达式。总结习题课-4总结习题课-5解:（1）调整管：T1,T2组成的复合管。基准电压电路：R3,Dz。取样电路：R4,RP,R5。比较放大电路：T3,R1。过流保护电路：T1,T2,R2,LED。总结习题课-6(2)由图可知，过流保护电路为限流型。ULED=UBE1+UBE2+IOR2,正常工作时，ULEDUON(UON为发光二极管的开启电压），LED截止，不发光。IO增大到一定值后，ULEDUON,LED导通，对调整管的基极分流，从而限制了调整管的发射极电流，LED发光指示电路已过流保护。总结习题课-7（3）由5P45O3BERRRRUUUZ可得55P43BEO5543BERRRR)UU(URRR)UU(ZZ总结习题课-810.12电路如图P10.12所示，已知稳压管的稳定电压为6V，最小稳定电流为5mA，允许耗散功率为240mW；输入电压为20～24V，R1＝360Ω。试问：（1）为保证空载时稳压管能够安全工作，R2应选多大？（2）当R2按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少？10.12习题解答总结习题课-9max21ZZZIZIRURUUI解：稳压管中的最大电流为:（1）为保证空载时稳压管能够安全稳定工作，IZ≤IDZ≤IZmaxmA40ZMmaxZZUPIIZ≤IR1-IR2≤IZmax总结习题课-10)(177536.082061Im2ZZinZIRUUUR6002可以取Rmax21ZZZIZIRURUUI)(6004036.06246max1Im2ZZaxZIRUUUR为保证空载时稳压管能够安全工作：R2电阻的取值范围:177≤R2≤600当Ui最小，R2最小时，IDZ最小，但要≥IZ。反之。总结习题课-11max21ZZLZZZIIRURURUUI（2）当R2按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围,根据电路：当Ui最小，RL最小时，IDZ最小，但要≥IZ。max21ZZRLRRIIIIIZLZZZinDIRURURUUImin21ImZ总结习题课-12)(25156.0636.0620621ImZZZinZLIRURUUURmax21ZZLZZZIIRURURUUI当Ui最小，RL最小时，IDZ最小，但要≥IZ。ZLZZZinDIRURURUUImin21ImZ总结习题课-13406.0636.06246max21ImZZZaxZLIRURUUUR负载电阻的变化范围:251≤RL≤∞maxmax21ImZZLZZZaxDIRURURUUImax21ZZLZZZIIRURURUUI当Ui最大，RL最小时，IDZ最大，但要≤IZmax。总结习题课-14P566填空：调整管为，采样电路由组成，基准电压电路由组成，比较放大电路由组成，保护电路由组成；输出电压最小值的表达式为，最大值的表达式为。T1R1、R2、R3R、DZT2、RcR0、T3)(BE2Z32321UURRRRR)(BE2Z3321UURRRR总结习题课-15试估算（1）输出电压的可调范围；（2）调整管发射极允许的最大电流；（3）若UI＝25V，波动范围为±10％，则调整管的最大功耗为多少。P570~571电路如图所示，稳压管的稳定电压UZ＝4.3V，晶体管的UBE＝0.7V，R1＝R2＝R3＝300Ω，R0＝5Ω。总结习题课-16解：（1）基准电压UR＝UZ＋UBE＝5V，输出电压的可调范围：V15~5.7~Z3321Z32321OURRRRURRRRRU（2）调整管发射极最大电流：IEmax＝UBE/R0≈140mA（3）调整管的最大管压降和最大功耗分别为：UCEmax＝UImax－UOmin＝20VPTmax≈IEmaxUCEmax≈2.8W总结习题课-1710.15直流稳压电源如图所示。（1）说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。（3）写出输出电压的表达式。总结习题课-18解：（1）整流电路：D1～D4；滤波电路：C1；调整管：T1、T2；基准电压电路：R’、D’Z、R、DZ；比较放大电路：A；取样电路：R1、R2、R3。总结习题课-19（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端:为了使电路引入负反馈------集成运放的输入端上为“－”下为“＋”。－＋（3）输出电压的表达式为:Z3321OZ32321URRRRUURRRRR第1章常用电子元器件1、半导体的独有特性；2、半导体的导电特性；3、P、N型半导体的载流子数量特点；4、PN的单向导电性等。5、掌握二极管、三极管的结构、特性，会进行状态判断；场效应管的控制关系。6.了解二极管、三极管的主要参数。一、总结1、半导体的独有特性：光敏、热敏、杂敏特性。2、本征半导体的导电特性1）半导体中含有两种载流子为电子和空穴;2）本征半导体电子和空穴成对出现,浓度相等;3）半导体的导电性和温度有关。注意：多数载流子的数量多少取决于半导体中掺入杂质的浓度，掺入杂质的浓度的浓度越高多数载流子的数量越多；少数载流子的浓度多少取决于半导体所在环境的温度，半导体所在环境的温度高载流子的数量多。3、杂质半导体1）N型半导体(掺入微量五价元素（如磷）)，：自由电子为多数载流子;空穴为少数载流子。2）P型半导体(掺入微量三价元素（如硼）)，：空穴为多数载流子;自由电子为少数载流子。4、PN结的导电特性—单向导电性。2）PN结加反向电压——截止。1）PN结加正向电压——导通；半导体二极管：1、二极管的符号：DD2、伏安特性ui导通压降:二极管导通反向击穿电压UBR死区电压：二极管截止正向导通正向截止反向截止二极管的工作区二极管非工作区反向电压1、如图所示,已知电路以及电路的输入信号波形，要求画出电路的输出信号波形（设UD=0）（D整流）ttuo0ui0二极管的应用－－Dui＋uo＋RL2、画出二极管电路的输出波形（设UD=0.7V）（二极管限幅）0.7V0.7V-3V如果要求电路双向限幅电路如何组成？【例1】电路如图所示，二极管的导通电压UD约为0.7V。试分别计算开关断开和闭合时输出电压的数值。当开关闭合时，二极管外加反向电压，因而（），故输出电压为：V122VUO分析截止UO4≈()，UO5≈()，UO6≈()【例2】写出图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD＝0.7V。2V1.3V－2VUO1≈()UO2＝()UO3≈()－1.3V1.3V0即UBR几乎为定值（作为UZ）；或当∆UZ有微小变化时，∆IZ有很大变化。利用此特性稳压管工作在反向击穿区时起稳压作用。在正向特性区和反向截止区稳压管特性曲线与普通二极管的特性曲线基本一样。在反向击穿区，稳压管特性曲线更加陡直。18稳压二极管稳压管的稳压条件稳压管正向工作和反向截止时与普通二极管的特性完全相同。必须工作在反向击穿状态，稳定电压为UZ；流过稳压管的电流在IZ和IZM之间。注意！稳压管的应用—典型应用电路—并联型稳压电路RL为负载电阻，R限流电阻。当UI变化时，由于稳压管和R的共同作用，使输出UO不变。【例】两只稳压管的稳压值分别为5V和10V，正向导通电压为0.7V,将他们串联或者并联，外电路提供足够大的电压，可能得到几种电压值？15V5.7V10.7V1.4V解：两只稳压管串联：5V0.7V两只稳压管并联：【例】已知稳压管的UZ=6V,最小电流IZmin=5mA,最大电流IZmax=25mA。（1）分别计算UI为10V、15V、35V时输出UO的值。（2）若UI为35V时负载开路，则会出现什么现象？解题思路①假设稳压管不工作（开路），求出其两端电压，是否满足稳压条件；②假设稳压管工作（稳压），看其是否满足稳压条件。解：假设稳压管不工作Uo´UI为10V时UO´=UI·RL/(RL+R)=3.33V∵UO´UZ∴稳压管不工作，UO=3.33V【例】已知稳压管的UZ=6V,最小电流IZmin=5mA,最大电流IZmax=25mA。（1）计算UI为10V时输出UO的值。解：假设稳压管不工作UI为20V时UO´=UI·RL/(RL+R)=6.7VUO´UZ∴UO=6V【例】已知UZ=6V,IZmin=5mA,IZmax=25mA。（1）计算UI20V时输出UO的值。假设稳压管工作IR=(UI-UZ)/R=18mAIL=UZ/RL=12mA∵IZminIDZIZmaxIDZ=IR-IL=6mA解：UI为35V时,同理可求出：UO=6VUO´UZ∴稳压管将因功耗过大而损坏【例】已知UZ=6V,IZmin=5mA,IZmax=25mA。（1）计算UI为35V时输出UO的值。（2）若UI为35V时负载开路，则会出现什么现象？假设稳压管工作IR=(UI-UZ)/R=29mA∵IDZIZmaxIDZ=IR-IL=29mA（2）UI为35V时负载开路NPN型基区发射区集电区发射结集电结发射极基极集电极bec发射极箭头的方向为电流的方向双极型晶体管bPNPcePNP型bNPNceNPN型晶体管的内部结构特点（晶体管具有电流放大作用的内部条件）1）集电区与发射区的半导体类型相同。但是集电区的半导体掺杂浓度低，几何尺寸大；而发射区的半导体掺杂浓度高，几何尺寸小。2）基极很薄而且掺杂浓度低。正是晶体管这些内部结构特点，使得晶体管工作时载流子遵循一定的分配原则，具有了电流放大作用。**1、晶体管工作在放大状态的外部条件：①发射结正向偏置；②集电结反向偏置。BCEIII**2、晶体管三个极电流关系：BCII）（忽略微小量BECIIIBEI)(I1IBICIEIBICIE**3、输出特性三个区域的特点:(1)放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且IC=IB(2)饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：UCEUBE，IBIC，UCE0.3V(3)截止区：发射结反偏，集电结反偏。UBE死区电压，IB=0，IC=ICEO0三极管工作状态判断方法（以NPN硅管为例）①当uBE＜0.5V时，截止=0.7V左右时，放大或饱和②当uBC＜0时，放大0时，饱和1）2）利用晶体管三个极电位判断两个PN结的工作情况，确定晶体管的工作状态：①两个PN结均正向偏置，晶体管处于饱和状态；②两个PN结均反向偏置，晶体管处于截止状态；③发射结正向偏置，集电结反向偏置，晶体管处于放大状态。3）晶体管工作在放大状态时，三个极电位的关系基本满足：NPN型晶体管VC、VB、VE电位由高到低,PNP型晶体管VC、VB、VE电位由低到高;且硅管UBE=0.7V,锗管UBE=0.3V。例：电路如图所示，晶体管导通时UBE＝0.7V，β=50，＝0.3V。试