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钢管自动切割机
1．1 某二极管在室温（300K ）下的反向饱和电流为0.1pA ，试分析二极管外加电压在0.5V~0.7V 之间变化时，二极管电流的变化范围。 解：由于 )1(−=TD U u S D e
I i
由题意知I S =0.1pA ，室温下U T ≈26mV ，故当U D =0.5V 时，得
i D =0.1×10
－12
×（126
500−e
）A ≈22.5μA
当U D =0.7V 时，得
mA A e
i D 3.49)1(10
1.026
70012
≈−××=−
因此U D 在0.5~0.7V 之间变化时，i D 在22.5μA~49.3mA 之间变化。
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1.2 二极管电路如图P1.2所示，二极管的导通电压U D(on) =0.7V ，试分别求出R 为1k Ω、4k Ω时，电路中电流I 1、I 2、I O 和输出电压U O 。 解：（1）R=1k Ω 假设二极管断开，可求得输出电压
V V U O 5.41
11
9'−=+×−=
可见，电路中二极管的阳极电位高于阴极电位1.5V ，所以，二极管处于导通状态，故 mA
mA I I I mA钢球级配
mA I O 6.1)3.57.3(3.51
212=+−=+===mA
mA R U I V
V U L O O O )
9(7.37.3)1/7.3(/7.3)7.03(−−−−=−==−=−−= （2）R=4k Ω
假设二极管断开，可求得输出电压
V V U O 8.11
41
9'−=+−=
× 可见，电路中二极管阳极电位低于阴极电位，二极管处于截止状态，所以
mA
I I mA mA R U I V
U U I o L O O O O 8.18.1)1/8.1(/8.10
2'
1=−=−=−==−===
tzd
1.3 图P1.3所示各电路中，设二极管具有理想特性，试判断各二极管是导通还是截止，并求出AO 两端电压U AO 。
解：图（a ）中，断开二极管V 1、V 2时，可得V 1、V 2正极电位均为10V ，而V 1、V 2的负极电位分别为0V 和－6V ，因此V 2的正偏电压大于V 1的，V 2优先导通，使U AO =－6V 。这样就迫使V 1反偏截止。
图（b ）中，断开管V 1、V 2时，V 1、V 2负极电位均为10V ，而正极电位分别为0V 、－6V ，因此V 1、V 2均反偏截止，U AO =10V
图（c ）中，断开管V 1、V 2，则V 1、V 2负极电位为－10V ，正极电位分别为0V 、－6V ，故V 1优先导通，使U AO =0，迫使V 2反偏截止。
图（d ）中，断开管V 1、V 2，则V 1、V 2负极电位为－5V ，正极电位分别为0V 、+5V ，设V 2优先导通，则
V )]V (V [V U A 1552
33
5−=−−×+−
= 这样V 1的负极电位为－1V ，正极电位为0V ，V 1也正偏导通。V 1导通后使U AO =U A =0，此时V2仍正偏导通。
1.4 二极管电路如图P1.4所示，二极管导通电压U D(on)=0.7V , U I =6V 试求电路中电流I 1、I 2、I O 和输出电压U O 。
解：由图可见，图中三个二极管均加正向电压而导通，所以
U O =3U D(on)=3×
0.7V=2.1V
I O =U O /R L =2.1V/1k Ω=2.1mA 故
I 1=（6－2.1）V/560Ω=7mA I 2= I 1－I O =7mA －2.1mA=4.9mA 1．5 图P1.4所示电路中，当U I =±1V 时，试分析U O 的变化范围。
解：当U I 在6V 上有±1V 的波动时，可视为与6V 恒压源串接了一个变化范围为±1V 的信号源，图P1.4的小信号等效电路如图解P1.5所示。图中△U I =±1V ，二极管动态电阻为
D
T
d I U r =
由题1.4已求得U I =6V 时，I D =4.9mA ，故Ω≈=
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31.59.426mA
mV
r d
由图解P1.5得 I d
L d
L O U r R R r R U Δ+=Δ3//3//
由于3r d ≈15.9Ω<< R L =1k Ω，故
mV V U O 6.27)1(9
.155609
.
15±≈±×+≈
Δ
由题1.4 已求得U O =2.1V ，故当U I =6±1V 时，U O 的变化范围为2.1V ±27.6mV 。
1.6 二极管电路如图P1.6所示，设二极管具有理想特性, u i =5sin ωt(V)，试画出u o 波形。 解：（a ）图P1.6(a)中，在u i 正半周，理想二极管导通，u o =u i ；在u i 负半周，理想二极管截止，u o =0，故可对应输入波形画出u o 波形如图解P1.6(a)所示。
i
通，u o =0，在u i 负半周，二极管截止，u o =u i ，故得u o 波形如图解P1.6(b)所示。导针
1．7 在图P1.7所示电路中，设u i =10sin ωt(V)，且二极管具有理想特性，当开关S 闭合和断开时，试对应输入波形画出u o 波形。
图解P1.7
o i ωt(V);S 合上时，在u i 正半周，二极管截止，u o = 5sin ωt(V)；在u i 负半周，二极管导通，u o =0V 。
图解P1.6
故可画出输出电压波形如图解P1.7所示。
1．8 图P1.8所示电路中，设u i =1.5sin ωt(V)，二极管具有理想特性，试分别画出开关S 处于A 、B 、C 时，输出电压u o 的波形。
解：当S 处于A 时，理想二极管V 导通，u o =（3+1.5sin ωt ）V 。
当S 处于B 时，V 截止，u o =0。 当S 处于C 时，在u i 正半周，V 导通。 u o =1.5sin ωt(V)；在u i 负半周，V 截止，u o =0。故得上述3种情况下u o 波形如图解P1.8所示。
图解P1.8
图P1.8
1．9 图P1.9所示电路中， V 1，V 2为硅二极管，V 3为锗二极管，试画出各电路的电压
传输特性，并画出各电路在相应输入电压作用下的输出电压波形。
解：（a ） 由图（a ）可知，当－3V<u i <3V 时，V 1、V 2均截止，u o = u i ；当u i >3V 时，V 1导通，V 2截止，u o =3V ，当u 2<－3V 时，V 1截止，V 2导通，u o =－3V 。故可画出图（a ）电路的电压传输特性和u o 波形分别如图解P1.9(a)所示。
（b ） 由图
（b ）可知，当U I >2.8V 时，V 3截止，u o =3V ；当U I <2.8V 时，V 3导通，u o =(U I +0.2)V 。
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