北京交通大学模拟电子技术习题及解答第十一章直流稳压源电路
《模拟电子技术》直流稳压电源
（1） S1、 S2均闭合。 （2） S1、 S2均断开。 （3） S1闭合， S2断开。~220V （4） S1断开， S2闭合。
S1 S2
D1
D2 +
UO
C
电 烙 铁
D4
D3
10.3 串联反馈型线性稳压电路
一、 稳压电路的功能和作用
交流 电压 输入
电源 变压器
整流 电路
滤波 电路
稳压 电路
直流 稳压 输出
Tr
D4
+
+
u1
u2
–
–
D3
D1
D2 C
+
+ RL
uO
–
若C=0，则该电路就是桥式整流电路，指标计算同前。
1、桥式整流电容滤波电路工作原理
(1) 当C≠0、RL=∞时
u2
Tr
D4
+
+
u– 1
u2
–
D3
D1
0π
2π 3π 4π ωt
D2 C +
+ uO
uO
–
0
ro
π 2π 3π 4π ωt
由于电容器的充电时间常数 充 r0C 0
（2）电路的指标计算
uO
Tr
D4
+
+
u1
–
u2
–
D3
D1
D2 C
+ 0.9U2
+ RL uO
–
0
外特性
iO
①空载时，UO( AV ) 2U2 ②C=0时， U O( AV ) 0.9U 2 ③带载且C≠0时， 0.9U2 UO( AV ) 2U2
北京交通大学智慧树知到“电气工程及其自动化”《模拟电子技术(含实验)》网课测试题答案2
北京交通大学智慧树知到“电气工程及其自动化”《模拟电子技术(含实验)》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.集成运放能处理交流和直流信号。
()A.错误B.正确2.稳压电路能使输出电压与输入电压之比稳定。
()A.错误B.正确3.场效应管是通过改变()，来改变漏极电流的。
A.栅极电流B.栅源电压C.漏源电压4.稳压电路能使输出电压与基准电压之比稳定。
()A.错误B.正确5.构成反馈通路的元件是()。
A.只能是电阻元件B.只能是三极管，集成运放等有源器件C.只能是无源器件D.可以是无源器件，也可以是有源器件6.理想运算放大器的输入电阻为0。
()A.错误B.正确7.场效应管是电流控制元件。
()A.错误B.正确8.依据掺入杂质的性质不同，杂质半导体可分为()。
A.空穴型半导体B.电子型半导体C.中性半导体D.PNP型半导体9.二极管的主要参数有()。
A.最大整流电流B.反向击穿电压C.反向电流D.极间电容10.三极管的输出特性曲线分为()。
A.饱和区B.放大区C.截止区11.PN结加正向电压时，空间电荷区将()。
A.变窄B.基本不变C.加宽12.集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以()。
A.减小温漂B.提高放大倍数C.提高输入电阻13.在本征半导体中加入()元素可形成N型半导体。
A.五价B.四价C.三价14.串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象不是()。
A.基准电压B.取样电压C.基准电压与取样电压之差15.下列哪些不是单端输出的差分放大器能够抑制零漂的原因()。
A.电路参数的不对称B.采用了正负两个直流电源供电C.射级电阻的差模负反馈作用D.射级电阻的共模负反馈作用第2卷一.综合考核(共15题)1.通用型集成运放不适用于放大()。
A.高频信号B.低频信号C.任何频率信号2.以下哪项不是放大电路中集电极电阻的RC作用()。
A.放大电流B.调节IBQC.防止输出信号交流对地短路，把放大了的电流转换成电压D.调节ICQ3.以下直接耦合放大电路中有电流放大作用的电路是()。
ch11 直流稳压电源.ppt
VO
VO VI
VI
VO I O
I O
VO VT
T
第11章 直流稳压电源 11.1直流稳压电源概述
VO
VO VI
VI
VO IO
IO
VO T
T
①SV——输入调整因数
SV
VO VI
IO 0 T 0
稳压系数
Vo
Vo
VI
VI
I O
t
第11章 直流稳压电源 11.3开关电源
2.基本工作原理
市网电压 输入降噪 VI 与整流滤 波电路
高频开关变换器
Vo功’ 率开关
vO’
Vo
开关稳压电路
输出整流、滤波 ’ VO 电路
开关脉冲 控制电路
取样比较 放大电路
控制电路
基准电压
开关稳压电路各组成部分实际上构成一个闭环负反馈系统：当电网电 压或RL变化时，通过取样并与基准电压进行比较，产生一误差信号，经 放大后去控制开关脉冲的宽度或频率，从而调整开关器件导通与截止的
-
L
+ vL CO iC
IO RL
电感L中电流
二极管D上反 极性电压
RL上的电压
第11章 直流稳压电源 11.3开关电源
2.基本工作原理——主回路分析
1）降压型开关稳压电路（Buck变换器）
iI
+
V1
+ vCE -
T + vBE +
H(t)
vD
-
-
L
+ vL CO iC
IO RL
①0-t1期间，T导通，D截止，vD =VI，
电子技术精品课程模拟电路第10章 直流稳压电源 7页共58页
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2. 输出特性(外特性)
1.4U2 uo
0.9U2
电容滤波 纯电阻负载
第10章 直流电源
Io
0
如RL愈小(I0越大),U0下降多。
结论
电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小 且负载变动不大的场合。
01.12.2019
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21
3. 电容滤波电路的特点
第10章 直流电源
(1) 输出电压U0与时间常数RLC有关 RLC愈大电容器放电愈慢U0愈大，
S
RL
u0
i1
R eq
u oc
u
R 0
1'
t
整流电路的 输出电流
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t
19
a
u1 u1
D4
u2
D1
D3
C
D2
b
不忽略整流电路内
阻，充电时，电容
u2
电压小于u2。
RLC越小，放电越 快,输出电压u0越低
u0
第10章 直流电源
S
RL u0
i1
Req
u oc
u R0
1'
t
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输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变。 t
u2正半周时电流通路
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10
u1
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第10章 直流电源
-
T u2
D4
D1 D3
D2
RL
u0
+
u2负半周时电流通路
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2. 输出电压波形与主要参数
第10章 直流电源
+
模拟电子技术直流稳压电源
5.1.1 整流电路——全桥堆
电路连接要点：
集成全桥堆中间两根交流输 入端子AC要与电源变压器地 二次侧相连接;两侧有+,−代 表地直流引线须与负载相连 接,这4根外引线不能接错。
特点：
全桥堆具有体积小,使用方便,装配简单地优点; 但其中地器件有个别损坏时难以更换。
整流桥密封在管芯中可构成一个集成全桥堆
2022/4/4
5.1.1 整流电路
对于开关型稳压电源
中地整流管,应选择
使用工作频率较高,
反向恢复时间短地快
恢复型整流二极管。 2
3
二极管
选择原则
对于串联型直流稳压 1
4
电源电路中地整流二
极管,应按其最大整
流,反向工作电压地
条件进行选择。
对于低电压整流电路 应选择正向压降较小 地整流二极管。
5A以下地整流电路,可 选择一般整流管或半桥 堆,全桥堆。或者使用 收录机电源等低电压整 流电路。
项目五 直流稳压电源
小功率整流滤波电路
目
Xiaogonglvzhengliulvpodianlu
录
稳压电路
Wengyadianlu
集成稳压器
Jichengwenyaqi
学习要点
了解电子电路中采用直流稳 压电源地原因,理解整流,滤波 以与稳压地概念,掌握单相桥式 整流滤波电路地计算。
了解串联型,并联型与开关型稳压电 路地结构组成,理解电路工作原理与 分析方法;了解三端集成稳压器地引 脚功能与其应用。
当负载开路时,时间常数τ趋近无穷大,输出：
2. 流过二极管地瞬时电流很大。 RLC 越大 UO(AV)越大负载 电流IO(AV)越大 ; 整流二极管对电流呈现地动态电阻越小通过 二极管地峰值电流就越大。正常情况下：
模电实验11 直流稳压电源电路实验
小功率直流稳压电源——EDA仿真实验
1．实验目的 通过示波器观察桥式整流电路、电容滤波电路的输出波 形，进一步加深对桥式整流、电容滤波电路、集成稳压电 路的工作原理的理解。 掌握集成稳压电路的工作原理 独立完成集成稳压电路的调整及技术指标的测试
2.相关原理复习
工作原理 组成框图
集成稳压电路
并联型稳压电路
简单串联型稳压电路
具有放大环节串联型稳与步骤
⑴ 整流电路 在Multisim仿真软件工作平台上建立桥式
整流电路如下图所示，用示波器观察整流电路的输出波 形,并用万用表测整流后输出电压。
记录波形
（2）滤波电路 如图所示，连接好电路后，分别用示波器 和万用表测量波形和输出电压值，和理论值进行 比较。
变压 交 流 电 源
整流
滤波
稳压
负 载
整流电路
整流电路的输出与输入之间的数值关系为 UO=0.9U2，U2为变压器输出的有效值
（变压器也可选用机电元器件库里的变压
器，通过修改变比来实现。）
滤 波 电 路
电容滤波
电感滤波
电容和电感混合滤波
电容滤波电路的典型电路图
电容滤波输出与输入的数值关系UO=0 .9U2——1 . 4U2， U2为 变压器输出的有效值，通常取UO=1. 2U2
注意：要想看到充放电过程，需要减小电容值。 要想使滤波后波动变小，需要增大滤波电容值。
并联型稳压电路
稳 压 电 路 串联型稳压电路
简单串联型稳压电路
具有放大环节串联型稳压电路 三端串联型集成稳压器 固定式：7800、7900系列 可调式： LM317、LM337 固定式：LW80A×× 五端串联型集成稳压器 可调式：CW200
10《直流稳压电源》题解
直流电源自 测 题一、判断下列说法是否正确，用“√”“×”表示判断结果填入空内。
（1） 直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。
（ ） （2） 直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。
（ ） （3）在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。
（ ）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
（ ）（4）若U 2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为22U 。
（ ） （5）当输入电压U I 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。
（ ）（6）一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。
（ ） 解：（1）× （2）√ （3）√ × （4）√ （5）× （6）√二、在图10.3.1（a ）中，已知变压器副边电压有效值U 2为10V ，23T C R L （T 为电网电压的周期）。
测得输出电压平均值U O （A V ）可能的数值为A. 14VB. 12VC. 9VD. 4.5V 选择合适答案填入空内。
（1）正常情况U O （A V ）≈ ； （2）电容虚焊时U O （A V ）≈ ； （3）负载电阻开路时U O （A V ）≈ ；（4）一只整流管和滤波电容同时开路，U O （A V ）≈ 。
解：（1）B （2）C （3）A （4）D三、填空：图T 10.3在图T10.3所示电路中，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 。
解：T 1，R 1、R 2、R 3，R 、D Z ，T 2、R c ，R 0、T 3；)( )(B E 2Z 3321BE 2Z 32321U U R R R R U U R R R R R +++++++，。
直流稳压电源例题
10.1 直流稳压电源概述 10.2 单相整流及电容滤波电路 10.3 串联反馈型线性稳压电路 10.4 集成三端稳压器 10.5 直流稳压电源例题
模拟电子技术
10. 直流稳压电源
直流稳压电源的组成方框图
交
流
电源
整流
电
变压器
电路
源
滤波 电路
直
稳压
流
电路
电
源
模拟电子技术
10. 直流稳压电源
R1 = R2 =1k Ω , 试问：
（1）输出电压UO 的大小如何? （2) 电压U2 的大小如何?
TR
+
+
D4
u_1
u2
_
D3
1
3
LM78××
+
D1
+
C1
IQ
2
+ C2
–
D2 C
UI
–
模拟电子技术
+ R1
UO R2
–
10. 直流稳压电源
TR
+
+
D4
u_1
u2
_
D3
模拟电子技术
D1 D2 C
1
3
+
+ D1
D2
R
+
u1
u2
C1
DZ
C2
RL UO
–
– D4
D3
UZ 15V
-
（4）如 R = 0, 则 (a) UI UZ 、IZ>IZmax，稳压管首先可能烧坏。 (b) 当稳压管烧坏造成短路时, 二极管电流过大也会被烧坏。
模拟电子技术
第11章 直流稳压电源[76页]
第11章 直流稳压电源
图11-2-1 滤波电路的功用
第11章 直流稳压电源
滤波的方法一般采用无源元件电容或电感，利用其对电 压，电流的储能特性达到滤波的目的。由于电抗元件在电路 中有储能作用，并联的电容器C在电源供给的电压升高时，能 把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，再把能量释放 出来，使负载电压比较平滑，即电容C具有平波的作用；与负 载串联的电感L，当电源供给的电流增加（由电源电压增加引 起）时，它把能量储存起来，而当电流减小时，又把能量释 放出来，使负载电流比较平滑，即电感L也有平波作用。前一 种滤波电路多用于小功率电源中，而后一种滤波电路多用于 较大功率电源中（而且当电流很大时，仅用一个电感器与负 载串联）。
11.1.2 桥式全波整流电路 桥式全波整流是对二极管半波整流的一种改进。半波整流利用
二极管单向导通特性，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正 弦波的正半部分，负半部分则损失掉。桥式整流器利用四个二极管， 两两对接。输入正弦波的正半部分时两只管导通，得到正的输出； 输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的， 所以输出还是得到正弦波的正半部分。 桥式整流器对输入正弦波 的利用效率比半波整流高一倍。桥式整流是交流电转换成直流电的 第一个步骤。桥式全波整流电路如图11-1-4所示。
第11章 直流稳压电源
按电路的输出波形可分为半波电路和桥式全波电路。 （1）半波电路。它的特点是所有整流元件的阴极（或阳
极）都接到一个公共接点﹐向直流负载供电﹐负载的另一根 线接到交流电源的零点。
（2）桥式全波电路实际上是由两个半波电路串联而成的， 故又称全波电路。
按组成器件可分为不可控电路、半控电路、全控电路三 种。
（2）每一个二极管的PIV值为中间抽头式的一半。 （3）不需要使用中间抽头的变压器，故输出波形的不对 称性减少。 桥式整流电路的整流电压平均值比半波整流时增加一倍； 桥式整流电路通过负载电阻的直流电流也增加一倍；每个二 极管中流过的平均电流只有负载电流的一半。
北京交通大学模电课后答案
第一章1-1.填空（1）光信号、声信号和电信号（2）电压或电流（3）连续，离散（4）模拟信号（5）信号提取、信号预处理、信号的加工和信号执行2-1. 简答下列问题（1）有源元件的特点就是在电子电路中必须外加适合的电源电压或电流后方可有效工作；无源元件的特点就是在电子电路中无须外加适合的电源即可有效工作。
（2）参见1.2.2小节（3）参加图1.2.5第二章2-1．填空（1）五价元素；三价元素；（2）单向导电性；（3）0，无穷大；（4）势垒电容和扩散电容；（5）增大；（6）变窄，变宽；（7）扩散运动，漂移运动；（8）反偏截止状态；（9）正向导通状态。
2-2．(1)错（2）对（3）错（4）错（5）对（6）对（7）错(8) 错（9）错（10）对2-3．简答题（1）否则二极管性能将变坏甚至击穿。
（2）能，工作原理略。
（3）将模拟万用表设置为欧姆档，模拟万用表的黑色表笔（正极）和红色表笔（负极）分别接二极管的两端，如果电阻很小，则黑表笔接的就是二极管的正极；如果利用数字表的欧姆档测量二极管极性，与模拟表接法相反；当然目前很多数字万用表都有测试二极管的功能。
（4）不行，将造成二极管损坏。
（5）概念见教材，只有热击穿后PN 结将损坏。
2-4．（a ）导通，6V; （b ）导通,3V;（c ）D 1导通、D 2截止; 0V;（d ）D 1、D 3截止，D 2、D 4导通; 8V 。
2-5．题2-5解图2-6.题2-6解图2-7．（1）利用作图法，D D 07V 26mA U .,I .≈≈题2-7解图u /VT1D T D iD 1261026iu U d I e U r du I .-⎡⎤⎛⎫-⎢⎥⎪ ⎪⎢⎥⎛⎫⎝⎭⎣⎦=≈=Ω=Ω ⎪⎝⎭（2）流过二极管的交流电流有效值为 i d D 10mA 1mA 10U I r ⎛⎫=== ⎪⎝⎭2-8．假设稳压管正向导通压降近似为零，输入波形如2-8解图所示。
(a)(b)题2-8解图2-9 .(1) 3.33V ，5V ，6V ；(2)稳压管电流为29mA>I Zmax ，因功耗过大而损坏。