思考题与习题4-答案

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1、思考题与习题44-1判断正误：解：（1）直流稳压电源是一种将交流能量转换为直流能量的能量转换电路。（√）（2）直流稳压电源一般包括整流、滤波和稳压三个环节。（ⅹ）（3）桥式整流电路的其中一个整流二极管开路时，将不能实现整流的功能。（ⅹ）（4）电容滤波的桥式整流电路空载时输出直流电压。（√）（5）稳压二极管稳压电路中的限流电阻R可以任意选择。（ⅹ）（6）稳压二极管稳压电路采用电压负反馈原理稳定输出电压。（√）（7）W78xx系列三端集成稳压器的内部电路为串联型稳压电路。（√）（8）根据式4-38，W117的输

2、出电压可以任意调节。（ⅹ）（9）开关型稳压电路的转换效率高于串联型稳压电路。（√）4-2单相半波整流电路及其工作波形如题4-2图所示。解：（1）说明电路的整流原理。在u2正半周，a端电位最高，b端电位最低，二极管D导通，RL上有电流流过，且在u2负半周，b端电位最高，a端电位最低，二极管D截止，RL上无电流，即uO＝0。u2、uo波形如题4-2图b所示。负载电压uo为单一方向的直流电，由于只在半个周期内有波形，故称半波整流电路。（2）分析电路输出电压和输出电流的平均值和。由工作波形可见，负载电压平均值Uo和

3、负载电流平均值为均桥式整流电路的一半（3）通过查找参考文献或数学推导，给出它的脉动系数S的估算公式。6（4）如果，且允许有±10%的波动，应如何选择整流二极管？最高反向工作电压最大平均整流电流（5）用Multisim软件仿真电路的工作情况：略。4-3单相桥式整流电路如题4-3图所示，已知、。解：（1）计算变压器副边电压的有效值。（2）如果电网电压允许有±10%的波动，应如何选择整流二极管？最高反向工作电压最大平均整流电流（3）如果一个整流二极管开路，此时电路输出电压和输出电流的平均值和将会如何变化？和减小为

4、原来的一半，分别为13.5V和0.135A。（4）用Multisim仿真电路的工作情况。略。4-4带电容滤波的单相桥式整流电路及工作波形如图4-5所示，已知，，。解：（1）计算电路中负载的直流电压和直流电流（2）为了保证电路安全工作，应如何选择整流二极管和滤波电容参数？6（3）如果选择，计算电路的脉动系数S。（4）如果测得电路输出直流电压为18V，分析电路发生了什么故障。，电容C开路。（5）用Multisim仿真电路的工作情况。略。4-5稳压二极管稳压电路如图4-6所示，已知UI=25V且允许有±10%的变

5、化，稳压管的稳定电压UZ=10V、稳定电流范围为10mA~50mA，负载电阻RL的变化范围为500Ω~1kΩ。解：（1）证明描述限流电阻R选择范围的式4-36：证明：根据最大电流的限制，有解得：根据最小电流的限制，有解得：因此得证：（2）为了保证电路正常工作，确定限流电阻R的取值范围。6（3）若，计算限流电阻R分别取最大值和最小值时电路的电压调整率、稳压系数和输出电阻的数值。4-6一个实用的直流稳压电源电路如题4-6图所示。解：（1）分析图中各个电容的作用。1000μF电容：滤波0.33μF电容：防止自激振

6、荡100μF电容：辅助滤波，减小输出纹波0.1μF电容：滤除高频噪声（2）求出W7815和W7915输入端和输出端的电压平均值。W7815输入端和输出端的电压平均值分别为30V和15V。W7915输入端和输出端的电压平均值分别为-30V和-15V。（3）如果两个的电容器同时开路，W7815和W79156输入端的平均电压值将如何发生变化？因此时电路无大电容滤波，因此W7815和W7915输入端的平均电压值将大大下降。4-7W117稳压器的典型应用电路如图4-12所示。当固定时，如果选择的电位器，试确定输出直流

7、电压的调节范围。解：根据有4-8用集成运放μA741构成的精密全波整流电路如题4-8图所示，它能够将微弱的输入信号进行全波整流后输出。试在假设二极管为理想二极管的条件下，推导和时的表达式，证明电路的功能。解：（1）时：首先断开二极管，判断二极管的通断。由于此时A1工作在开环状态，因此，D1导通，D2截止。D1导通后，A1构成电压跟随器，有D2截止后，A2构成减法运算电路，有（1）6（2）时：首先断开二极管，判断二极管的通断。由于此时A1工作在开环状态，因此，D1截止，D2导通。D1截止、D2导通后，A1构成

8、同相比例运算电路，有D1截止、D2导通后，A2依然构成减法运算电路，有（2）综合（1）、（2）两个式子，可得因此，题4-8图所示电路可以实现微弱信号的全波整流。6