模拟电子技术基础第二版习题详解第七章自我检测题参考答案.doc

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1、第七章自我检测题参考答案一、填空题1.发光二极管是电光转换器件，它能将电转变为光。2.光电二极管有光电导和光伏两种工作模式，它们的主要区别在于：光伏不加偏置电压，而光电导则要加反向偏置电压。3.光耦合器是由发光器件和受光器件组成，以光电方式进行耦合的器件的总称。二、判断题1.发光二极管要使其发光，必须反偏。(×)2.光电二极管正常使用时，必须正偏。(×)3.光电三极管应用电路如图Z7.1所示，能正常工作。(√)三、在图Z7.2所示电路中，电源电压为VCC=5V，发光二极管在正向工作电流IF=20mA时的正向压降UF=0.6V，试求电路中限流电阻R的

2、大小。解：限流电阻由下式估算四、图Z7.3所示电路为一个用光敏电阻作为接收端的光耦合器组成的RC振荡器，请简述电路的工作原理，并说出电路中光耦合器的作用。解：图Z7.3所示电路由运放组成RC桥式振荡器，电阻R与电容C构成正反馈电路，满足相位起振条件，振荡频率由RC值决定。。光敏电阻R4与R2并联，作为负反馈电阻Rf。Rf=R4//R2。以满足振幅起振条件。Rf、R1构成电压串联负反馈电路的电压放大倍数Auf=1+Rf/R1＞3，电路的振幅起振条件为Rf＞2R1光耦合器还起起稳幅作用。当输出幅值过大时，流过发光二极管电流增大，发光二极管发出光强度增大

3、，光敏电阻R4的阻值变小。Rf=R4//R2值变小。Auf=1+Rf/R1，电路电压放大倍数Auf下降，起到稳幅作用。第三章习题参考答案7.1发光二极管LED的发光机理是什么？其基本驱动方法有几种？解：⑴发光二极管发光机理是：通过电场或电流激发固体发光材料使之产生光辐射，将电能直接转换成光能。⑵其基本驱动方法有：⑴直流电源驱动；⑵晶体管驱动；⑶交流驱动。7.2光电二极管的工作机理是什么？如果没有光，光电二极管会产生光电流吗？解：⑴光电二极管的工作机理是半导体中的光生伏特效应。由于PN结存在内建电场，在受到光照时，便有光电流流过外接电路，即使没有外加

4、偏压，PN结也会产生光生电动势，这种光电效应通常称为光生伏特效应。光电二极管有光伏和光电导两种工作模式。光伏模式不加偏置电压，而光电导模式则要加反向偏置电压。⑵如果没有光，光电二极管不能产生光电流。7.3光耦合器有哪些突出的优点？解：光耦合器实现了电到光、光再到电的传输，光是传输的媒介，从而使输入和输出两端实现电气上的绝缘和隔离，输出端对输入端无反馈作用，信号能从输入单向传输到输出，具有抗扰能力强、响应速度快、工作稳定可靠等优点。7.4试分析图P7.1中发光二极管LED驱动电路的工作原理。如果电源电压VCC=5V，发光二极管在正向工作电流IF=20

5、mA时的正向压降UF=1.5V，三极管V的饱和压降UCE(sat)=0.4V，分别求出电路中限流电阻R的大小。解：⑴图P7.1(a)中，限流电阻R阻值由下式估算取E24系列标称值150Ω电阻。⑵图P7.1(b)中，发光二极管LED与三极管V并联，若三极管饱和，发光二极管两端电压钳制在UCE(sat)=0.4V，发光二极管不能发光。要使LED正常发光，一定要使三极管处于放大状态，且UCE=1.5V。限流电阻R电压值UR=VCC－UF=3.5V设流过三极管的集电极电流IC=3mA。则限流电阻R阻值由下式估算取E24系列标称值160Ω电阻。7.5图P7.

6、2所示电路为光积分电路，试求电路的输出电压uo与电流IF的关系。解：根据“虚断”，有IF=iC根据“虚短”概念u-=u+=0Vuo==7.6图P7.3所示电路为光控电路，试分析其工作原理。图中VD1起什么作用。解：图P7.3中，当光电二极管未受光照时，三极管V1处于放大状态，V2饱和导通，继电器线圈得电，继电器处于吸合状态。而当光电二极管受到光照时，三极管V1处于截止状态，V2处于截止状态，继电器线圈断电，继电器处于释放状态。从而控制负载工作。这一电路可用作路灯控制电路。图中VD1为续流二极管，起保护继电器驱动三极管V2的作用。VD1在V2截止时，

7、VD1不起作用。如不接VD1，当V2由饱和导通转为截止状态时，继电器线圈会产生很高的感生电动势，阻碍电流的变化，使V2集电极加上很大的反向电压而使结击穿而损坏。接上VD1，当V2由饱和导通转为截止状态时，继电器线圈产生感生电动势极性为上负下正，使VD1导通，形成续流通路，降低V2集电极电压，从而得到保护。7.7试分析图P7.所示高压稳压电路的稳压原理。解：图P7.所示高压稳压电路，R1、R、RP组成取样电路。20V稳压管为基准电压源。V1、V2组成比较放大电路。光耦起隔离、控制作用。V4、V5组成的复合管为调整管。V3在正常情况，发射结反偏，集电结

8、反偏，处于截止状态。而当输出电压高于输入电压时，V3导通，防止光耦中光电三极管加较高反向电压而损坏。同时，V3发射结与电阻