电工学第八章

2 sin ω t） 2 = 110 2 sin ω t V 。波形 /
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8.3.1 现有两个稳压管 DZ1 和 DZ2 ，稳定电压分别是 4.5 V 和 9.5 V，正向电压降都是 0.5 V，试求图 8.05 各电路中的输出 ， ， 电压 UO 。
图8.05
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8.2.2 图8.02 (a) 所示电路中的二极管为理想二极管，已知 所示电路中的二极管为理想二极管， E = 3V，u i = 5 sin ω t V ，试画出电压 UO 的波形。 的波形。 ，
图8.02
【解】 uO波形如图 8.02（b）中的实线部分所示。 （ ）中的实线部分所示。 ui > E ＝3 V 时，二极管 D 截上，电路中无电流，uO＝E＝3 V。 截上，电路中无电流， ＝ 。 ui < E＝3 V 时，二极管 D 导通，uO＝ ui 。 故该电路为单向 导通， ＝ 限幅电路。 限幅电路。
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8.4.1 图8.06为某晶体管的输出特性曲线 为某晶体管的输出特性曲线, 为某晶体管的输出特性曲线 试求: 试求 UCE＝10 V时，（ ） IB 从 时，（1） 0.4 mA变到 0.8 mA ；从 0.6 mA变到 变到 变到 0.8 mA 两种情况下的动态电流放大系 ；（2） 等于0.4 mA 和 0.8 mA 两 数；（ ）IB等于 种情况下的静态电流放大系数。 种情况下的静态电流放大系数。 【解】 由图查得
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的负半周期， 截止， 在输入信号 ui 的负半周期，二极管 D1 截止，D2 的状态则 的相对大小。 导通， 取决于 ui 与 U2 的相对大小。当 ui < U2时，D2 导通，uO＝U2 截止， ＝1 V；当 ui > U2 时，D2 截止，uO＝ ui。 ； 可见，这是一个双向限幅电路， 可见，这是一个双向限幅电路，输出信号 uO 的波形如图 8.03（b）中实线部分所示。 （ ）中实线部分所示。
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8.2.3 在图 8.03（a）所示电路中，D1 和D2 为理想二极管， 为理想二极管， （ ）所示电路中， u U1 = U2 = 1 V， i = 2 sin ω t V，试画出输出电压 o的波形。 试画出输出电压u 的波形。 ，
（a） ）
图8.03
（b） ）
的正半周期， 截止， 【解】 在输入信号 ui 的正半周期，二极管 D2 截止，D1 的相对大小， 导通， 的状态则取决于 ui 与 U1 的相对大小，当 ui > U1 时，D1 导通， ； 截止， uO＝U1＝1 V；当 ui < U1 时，D1 截止，uO＝ ui 。
40 − 20 ∆I C = = 50 （1） β 1 = ） ∆ I B 0 .8 − 0 .4 40 − 30 ∆I C β2 = = = 50 ∆ I B 0 .8 − 0 .6
图8.06
I 20 （2） β 1 = C = ） = 50 I B 0.4
IC 40 β2 = = = 50 I B 0 .8
U O = U i = 10 V
工作在正向导通状态， （c）由于 DZ1 和 DZ2 工作在正向导通状态，故 ）
U O = ( −0.5 − 0.5) V = −1 V
反向截止， （d）由于 i＝4 V < UZ2＝9.5 V， DZ2 反向截止，故 ）由于U ，
U O = −U i = − 4 V
第八章 练习题
8.2.1 图 8.01 所示电路中的 UA= 0 V，UB= 1 V，试求下述情况下输出端的 ， ， A 电压 UF 。 VA （1）二极管为理想二极管； ）二极管为理想二极管； B （2）二极管为锗二极管； ）二极管为锗二极管； VB （3）二极管为硅二极管。 ）二极管为硅二极管。
故不可能处于放大状态。 故不可能处于放大状态。
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（3）晶体管处于截止状态 ）
IB = 0 IC = 0 U CE = 12 V
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DA VF DB R -3V 图8.01
由于U 【解】 由于 A< UB ，即加在二极管 DB 上的正向电压大 于加在二极管D 上的正向电压， 优先导通。 于加在二极管 A上的正向电压，所以 DB 优先导通。DB 导通 后:（1）二极管如为理想二极管，即正向电压降 UD＝0 V，因 （ ）二极管如为理想二极管， ， 而 UF ＝ UB－UD＝（1－0 ）＝ 1 V。使得 DA 承受反向电压而 ＝（ － 。 截止， 的影响。 截止，从而割断了 UA 对 UF 的影响。
）＝(4.5＋9.5) V 【解】 （a）由于 i＝18 V >（UZ1＋ UZ2）＝ ）由于U （ ＋ 工作在反向击穿区，起稳压作用， ＝14 V，DZ1 和 DZ2 工作在反向击穿区，起稳压作用，故 ，
U O = U Z 1 + U Z 2 = ( 4.5 + 9.5 ) V = 14 V
）＝14 ， （b）由于 i＝10V<（UZ1＋UZ2）＝ V， DZ1 和 DZ2 没有 ）由于U （ 工作在反向击穿区，它们相当于两个反向截止的二极管， 工作在反向击穿区，它们相当于两个反向截止的二极管，故
（2）晶体管处于饱和状态 ）
IB = 16 − 0.7 m A = 0.3255 mA 47 12 IC = mA = 8 mA 1.5 U CE ≈ 0
因为若按放大状态进行计算， 因为若按放大状态进行计算，则
I C = β I B = 40 × 0.3255 mA = 13.02 mA U CE = E C − R C I C = (12 − 1.5 × 13.02) V = − 7.53 V EC = 8 mA ， U CE 也不可能为负值， IC不可能超过 也不可能为负值， RC
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8.2.4 在图 在图8.15（a）(教材图 8.04 )所示电路中，设二 所示电路中， （ ） 教材图 所示电路中 极管为理想二极管， 极管为理想二极管，且 ui = 220 2 sin ω t V 两个灯泡皆为 220 V ，40 W。(1) 画出 uO1 和 uO2 的波形；(2) 哪盏灯泡亮 的波形； 。 为什么？ 些？为什么？
正向导通， （e）由于 Z1反向稳压， DZ2正向导通，故 ）由于D 反向稳压，
U O = U Z 1 + U D = ( 4 . 5 + 0 .5 ) V = 5 V
都起稳压作用， （f）由于 DZ1 和 DZ2 都起稳压作用，故 ）
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U O = U Z 2 − U Z 1 = (9.5 − 4.5) V = 5 V
（a） ） 图8.04 （b） ）
的半周期时， 【解】 在 ui 的半周期时，输入信号 ui > 0，二极管 D 正向导 ， 通，灯泡两端电压 uO1 = 0 V，uO2 = ui = 220 2 sin ω t V；
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的负半周期时， 反向截止， 在 ui 的负半周期时，输入信号 ui < 0 ，D 反向截止，由 于两灯泡皆为 220 V，40 W，则电源电压平均分配在两灯泡 ， 上，uO1＝uO2＝（220 如图 8.04（b）所示。 （ ）所示。 （2）由于灯泡 EL2 在正负半周都有电流流过，所产生的 在正负半周都有电流流过， 热效应高， 亮一些。 热效应高，所以灯泡 EL2 比灯泡 EL1 亮一些。
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（2）二极管如为锗二极管，设正向电压降 UD＝0.3 V，则 二极管如为锗二极管， ，
U F = U B − U D = 1 V − 0.3 V = 0.7 V
（3）二极管如为硅二极管，设正向电压降 UD＝ 0.7 V，则 ）二极管如为硅二极管， ，
U F = U B − U D = 1 V − 0.7 V = 0.3 V
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8.4.2 态？
所示各电路中， 试问在图 8.07所示各电路中，晶体管工作于什么状 所示各电路中
图8.07
【解】 设UBE＝ 0.7 V （1）晶体管处于放大状态 ）
6 − 0 .7 IB = mA = 0 . 106 mA 50
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I C = β I B = 50 × 0.106 mA = 5.3 mA U CE = (12 − 1×103 × 5.3 ×103 ) V = 6.7 V