任務2.1二極管整流電路分析習題解答一、測試（一）判斷題1、半導體二極管按其結構的不同，可分為點接觸型、面接觸型和反向型3種。答案：F解題：半導體二極管按其結構的不同，可分為點接觸型、面接觸型和平面型3種。2、點觸型二極管其接觸面積小，結電容小，所以流過的電流小，但允許的最高頻率低。一般在低頻檢波和小功率整流中使用。答案：F解題：點觸型二極管其接觸面積小，結電容小，所以流過的電流小，但允許的最高頻率高。一般在高頻檢波和小功率整流中使用。3、面接觸型:接觸面積大，結電容大，所以流過的電流大，但允許的最高頻率低。一般用于整流管中。答案：T解題：面接觸型:接觸面積大，結電容大，所以流過的電流大，但允許的最高頻率低。一般用于整流管中。4、二極管正、反向電阻的測量值相差越大越好，一般二極管的正向電阻測量值為幾百歐，反向電阻為幾十千歐到幾百千歐。答案：T解題：二極管正、反向電阻的測量值相差越大越好，一般二極管的正向電阻測量值為幾百歐，反向電阻為幾十千歐到幾百千歐。5、二極管是電子電路中最常用的半導體器件之一。利用其單向導電性及導通時正向壓降很小的特點，可應用于整流、檢波、鉗位、限幅、開關以及元件保護等各種電路。答案：T解題：二極管是電子電路中最常用的半導體器件之一。利用其單向導電性及導通時正向壓降很小的特點，可應用于整流、檢波、鉗位、限幅、開關以及元件保護等各種電路。6、二極管的基本結構就是一個PN結，因此二極管具有和PN結安全相同的特性。答案：F解題：二極管的基本結構就是一個PN結，因此二極管具有和PN結相同的特性。但是，由于管子存在電中性區的體電阻和引線電阻等，在外加正向電壓相同的情況下，二極管的正向電流要小于PN結的電流，大電流時更為明顯。7、當二極管的正向電壓UF開始增加時(即正向特性的起始部分)，此時UF較小，正向電流仍幾乎為零，該區域稱之為死區，硅管的死區電壓約為0.5V，鍺管約為0.1V。只有當UF大于死區電壓后，才開始產生正向電流IF。二極管正偏導通后的管壓降是一個恒定值，硅管和鍺管分別取0.3V和0.7V的典型值。答案：F解題：當二極管的正向電壓UF開始增加時(即正向特性的起始部分)，此時UF較小，正向電流仍幾乎為零，該區域稱之為死區，硅管的死區電壓約為0.5V，鍺管約為0.1V。只有當UF大于死區電壓后，才開始產生正向電流IF。二極管正偏導通后的管壓降是一個恒定值，硅管和鍺管分別取0.7V和0.3V的典型值。8、當二極管外加反向偏壓UR時，反向電流IR較小，基本可忽略不計。室溫下一般硅管的反向飽和電流小于1μA，鍺管為幾十到幾百微安。答案：T解題：當二極管外加反向偏壓UR時，反向電流IR較小，基本可忽略不計。室溫下一般硅管的反向飽和電流小于1μA，鍺管為幾十到幾百微安。9、二極管擊穿特性屬于反向特性的特殊部分。當UR繼續增大并超過某一特定電壓值時，反向電流將急劇增大，這種現象稱為擊穿。答案：T解題：二極管擊穿特性屬于反向特性的特殊部分。當UR繼續增大并超過某一特定電壓值時，反向電流將急劇增大，這種現象稱為擊穿。10、當二極管的正向壓降遠小于外接電路的等效電壓，其相比可忽略時，這樣的二極管稱為理想二極管。它在電路中相當于一個理想開關，只要二極管外加電壓稍大于零，它就導通，其壓降為零，相當于開關閉合；當反偏時，二極管截止，其電阻為無窮大，相當于開關斷開。答案：T解題：理想二極管特性。（二）選擇題1.一般二極管的正向電阻測量值為()，反向電阻為()。A.幾百歐，幾十千歐到幾百千歐B.幾十千歐到幾百千歐，幾百歐,C.幾百歐，幾百歐D.幾十千歐到幾百千歐，幾十千歐到幾百千歐答案：A解題：二極管正、反向電阻的測量值相差越大越好，一般二極管的正向電阻測量值為幾百歐，反向電阻為幾十千歐到幾百千歐。2、在本征半導體中摻入三價元素后的半導體稱為()A、本征半導體B、P型半導體C、N型半導體答案：B解題：在本征半導體中摻入三價元素后的半導體稱為P型半導體;在本征半導體中摻入五價元素后的半導體稱為N型半導體。3、N型半導體中少數載流子為(B)A、自由電子B、空穴C、帶正電的雜質離子答案：B解題：N型半導體中少數載流子為空穴，多子為自由電子。4、PN結加正向電壓時，其正向電流是(A)A、多數載流子擴散形成的 B、多數載流子漂移形成的C、少數載流子漂移形成的答案：A解題：PN結加正向電壓時，其正向電流是多數載流子擴散形成的. 5.當溫度升高時，二極管的反向飽和電流將()。A.增大B.不變C.減小答案：A解題：當溫度升高時，二極管的反向飽和電流將增大6.電路如下圖，二極管為理想模型，則UAB為（）A、12VB、6VC、-6V答案：C解題：二極管導通，UAB等于-6V。7.電路如下圖所示，二極管為理想模型，則輸出電壓為UO1（）A、3VB、2.3VC、-3V答案：A解題：二極管導通，UAB等于3V。8.電路如下圖所示，二極管為理想模型，則輸出電壓為UO2（）A、5VB、-5VC、5.7V答案：A解題：二極管不導通，電壓為5V。9.電路如下圖所示，二極管為理想模型，則輸出電壓為UAB（）A、-6VB、-12VC、0V答案：C解題：二極管D2導通，D1不導通，由于二極管是理想模型，所以AB兩點電壓為0V。10.如圖所示電路中，U0電壓為（）。A.12VB.-9VC.-3V答案：A解題：二極管導通，電壓為12V。二、課后作業1、試求下圖所示各電路的輸出電壓值UO，設二極管的性能理想。（a）（b）（c）（d）（e）（f）圖題1解題：二極管電路，通過比較二極管兩個電極的電位高低判斷二極管工作在導通還是截止狀態。方法是先假設二極管斷開，求出二極管陽極和陰極電位，電路中只有一個二極管：若陽極電位高于陰極電位（或二極管兩端電壓大于其導通電壓Uon），二極管正偏導通，導通時壓降為0（對于理想二極管）或Uon（對于恒壓源模型的二極管）；若陽極電位低于陰極電位（或二極管兩端電壓小于其導通電壓Uon），二極管反偏截止，流過二極管的電流為零。如果電路中有兩個二極管：若一個正偏，一個反偏，則正偏的導通，反偏的截止；若兩個都反偏，則都截止；若兩個都正偏，正偏電壓大的優先導通，進而再判斷另一只二極管的工作狀態。圖(a)二極管VD導通，UO=5V圖(b)二極管VD導通，UO=7V圖(c)二極管VD截止，UO=1V圖(d)二極管VD1導通，VD2截止，UO=0V圖(e)二極管VD1截止，VD2導通，UO=9V圖(f)二極管VD導通，UO=0V2、在下圖所示電路中，已知輸入電壓ui=5sint（V），設二極管的導通電壓Uon=0.7V。分別畫出它們的輸出電壓波形和傳輸特性曲線uo=f（ui）。（a）（b）（c）圖題2解題：在（a）圖所示電路中，當二極管斷開時，二極管兩端的電壓UVD=ui。當UVDUon，即ui0.7V時，二極管導通，輸出電壓uo=ui0.7V；當UVDUon，即ui0.7V時，二極管截止，輸出電壓uo=0。輸出電壓的波形如圖解（a）1所示，傳輸特性如圖解（a）2所示。在（b）圖所示電路中，當二極管斷開時，二極管兩端的電壓UVD=ui。當UVDUon，即ui0.7V時，二極管導通，輸出電壓uo=0.7V；當UVDUon，即ui0.7V時，二極管截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（b）1所示，傳輸特性如圖解（b）2所示。在（c）圖所示電路中，當ui0.7V時，二極管VD1導通，輸出電壓uo=0.7V；當ui0.7V時，二極管VD2導通，輸出電壓uo=0.7V；當0.7Vui0.7V時，VD1、VD2都截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（c）1所示，傳輸特性如圖解（c）2所示。圖解（a）1圖解（b）1圖解（c）1圖解（a）2圖解（b）2圖解（c）23、在圖所示電路中，已知ui=10sint（V），二極管的性能理想。分別畫出它們的輸入、輸出電壓波形和傳輸特性曲線uo=f（ui）。（a）（b）（c）圖題3解題：在（a）圖所示電路中，當二極管斷開時，二極管兩端的電壓UVD=5Vui。當UVD0，即ui5V時，二極管導通，輸出電壓uo=5V；當UVD0，即ui5V時，二極管截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（a）1所示，傳輸特性如圖解（a）2所示。在（b）圖所示電路中，當二極管斷開時，二極管VD1兩端的電壓UVD1=ui，VD2兩端的電壓UVD2=ui3V。當ui>3V時，VD2導通，輸出電壓uo=3V；當ui0時，VD1導通，輸出電壓uo=0；當0ui3V時，VD2、VD1都截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（b）1所示，傳輸特性如圖解P1.3（b）2所示。在（b）圖所示電路中，當二極管斷開時，二極管VD1兩端的電壓UVD1=5Vui，VD2兩端的電壓UVD2=ui3V。當ui>3V時，VD2導通，輸出電壓uo=3V；當ui5V時，VD1導通，輸出電壓uo=5V；當5Vui3V時，VD2、VD1都截止，輸出電壓uo=ui。輸出電壓的波形如圖解（c）1所示，傳輸特性如圖解（c）2所示圖解（a）1圖解（b）1圖解（c）1圖解（a）2圖解（b）2圖解（c）24、分析圖所示電路中各二極管的工作狀態，試求下列幾種情況下輸出端Y點的電位及流過各元件的電流。⑴UA=UB=0V；⑵UA=5V，UB=0V；⑶UA=UB=5V。二極管的導通電壓Uon=0.7V。圖題4解題：（1）二極管VD1和VD2均處于零偏狀態，所以都截止。輸出端Y點電位：UY=0。流過二極管VD1和VD2的電流。（2）二極管VD1正偏導通，所以輸出端Y點電位：UY=UA-Uon=5V-0.7V=4.3V。將VD2鉗制在截止狀態。流過二極管VD1流過二極管VD1和VD2的電流,流過二極管VD2的電流。（3）二極管VD1和VD2均承受正向電壓，且正向電壓相等，都導通。