電子技術第1章課后答案

1、第1章   半導體存器件1.1   在如圖1.4所示的各個電路中，已知直流電壓v，電阻k，二極管的正向壓降為0.7v，求uo。圖1.4   習題1.1的圖分析   uo的值與二極管的工作狀態(tài)有關，所以必須先判斷二極管是導通還是截止。若二極管兩端電壓為正向偏置則導通，可將其等效為一個0.7的恒壓源；若二極管兩端電壓為反向偏置則截止，則可將其視為開路。解   對圖1.4（a）所示電路，由于v，二極管vd承受正向電壓，處于導通狀態(tài)，故：（v）對圖1.4

2、（b）所示電路，由于v，二極管vd承受反向電壓截止，故：（v）對圖1.4（c）所示電路，由于v，二極管vd承受正向電壓導通，故：（v）1.2   在如圖1.5所示的各個電路中，已知輸入電壓v，二極管的正向壓降可忽略不計，試分別畫出各電路的輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形。分析   在ui和5v電源作用下，分析出在哪個時間段內(nèi)二極管正向?qū)?，哪個時間段內(nèi)二極管反向截止。在忽略正向壓降的情況下，正向?qū)〞r可視為短路，截止時可視為開路，由此可畫出各電路的輸入、輸出電壓的波形。圖1.5   習題1.2的圖解

3、60;  對圖1.5（a）所示電路，輸出電壓uo為：ui5v時二極管vd承受正向電壓導通，ud=0，uo=5v；ui<5v時二極管vd承受反向電壓截止，電阻r中無電流，ur=0，uo=ui。輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形如圖1.6（a）所示。            圖1.6   習題1.2解答用圖對圖1.5（b）所示電路，輸出電壓uo為：ui5v時二極管vd承受正向電壓導通，ud=0，uo= ui；ui<

4、;5v時二極管vd承受反向電壓截止，電阻r中無電流，ur=0，uo=5v。輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形如圖1.6（b）所示。對圖1.5（c）所示電路，輸出電壓uo為：ui5v時二極管vd承受反向電壓截止，電阻r中無電流，ur=0，uo= ui；ui<5v時二極管vd承受正向電壓導通，ud=0，uo=5v。輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形如圖1.6（c）所示。1.3   在如圖1.7所示的電路中，試求下列幾種情況下輸出端f的電位uf及各元件（r、vda、vdb）中的電流，圖中的二極管為理想元件。（1）v。（2），v。（3）v。圖1.7 

5、  習題1.3的圖分析   在一個電路中有多個二極管的情況下，一些二極管的電壓可能會受到另一些二極管電壓的影響，所以，在判斷各個二極管的工作狀態(tài)時，應全面考慮各種可能出現(xiàn)的因素。一般方法是先找出正向電壓最高和（或）反向電壓最低的二極管，正向電壓最高者必然導通，反向電壓最低者必然截止，然后再根據(jù)這些二極管的工作狀態(tài)來確定其他二極管承受的是正向電壓還是反向電壓。解   （1）因為v而ucc=6v，所以兩個二極管vda、vdb承受同樣大的正向電壓，都處于導通狀態(tài)，均可視為短路，輸出端f的電位uf為：（v）電阻中的電流為：

6、（ma）兩個二極管vda、vdb中的電流為：（ma）（2）因為，v而ucc=6v，所以二極管vdb承受的正向電壓最高，處于導通狀態(tài)，可視為短路，輸出端f的電位uf為：（v）電阻中的電流為：（ma）vdb導通后，vda上加的是反向電壓，vda因而截止，所以兩個二極管vda、vdb中的電流為：（ma）（ma）（3）因為v而ucc=6v，所以兩個二極管vda、vdb承受同樣大的正向電壓，都處于導通狀態(tài)，均可視為短路，輸出端f的電位uf為：（v）電阻中的電流為：（ma）兩個二極管vda、vdb中的電流為：（ma）1.4   在如圖1.8所示的電路中，試求下列幾種情況下輸出

7、端f的電位uf及各元件（r、vda、vdb）中的電流，圖中的二極管為理想元件。（1）v。（2）v，。（3）v。圖1.8   習題1.4的圖分析   本題與上題一樣，先判斷出兩個二極管vda、vdb的工作狀態(tài)，從而確定出輸出端f的電位，再根據(jù)輸出端f的電位計算各元件中的電流。解   （1）因為v，所以兩個二極管vda、vdb上的電壓均為0，都處于截止狀態(tài)，電阻r中無電流，故：（ma）輸出端f的電位uf為：（v）（2）因為v，v，所以二極管vda承受的正向電壓最高，處于導通狀態(tài)，可視為短路，輸出端f的電位uf

8、為：（v）電阻中的電流為：（ma）vda導通后，vdb上加的是反向電壓，vdb因而截止，所以兩個二極管vda、vdb中的電流為：（ma）（ma）（3）因為v，所以兩個二極管vda、vdb承受同樣大的正向電壓，都處于導通狀態(tài)，均可視為短路，輸出端f的電位uf為：（v）電阻中的電流為：（ma）兩個二極管vda、vdb中的電流為：（ma）1.5   在如圖1.9所示的電路中，已知v，v。試用波形圖表示二極管上的電壓ud。分析   設二極管為理想元件，則二極管導通時ud=0，二極管截止時因電阻r中無電流，因此，判斷出二極管vd在ui和e作用下

9、哪個時間段內(nèi)導通，哪個時間段內(nèi)截止，即可根據(jù)ud的關系式畫出其波形。解   設二極管為理想元件，則當0，即ev時二極管導通，ud=0；當，即v時二極管截止，v。由此可畫出ud的波形，如圖1.10所示。              圖1.9   習題1.5的圖            

10、         圖1.10   習題1.5解答用圖1.6   在如圖1.11所示的電路中，已知v，。穩(wěn)壓管vdz的穩(wěn)定電壓v，最大穩(wěn)定電流ma。試求穩(wěn)壓管中通過的電流iz，并判斷iz是否超過izm？如果超過，怎么辦？分析   穩(wěn)壓管工作于反向擊穿區(qū)時，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓變化很小，所以能起穩(wěn)壓的作用。但與穩(wěn)壓管配合的電阻要適當，否則，要么使穩(wěn)壓管的反向電流超過允許值而過熱損壞，要么使穩(wěn)壓管因

11、為沒有工作在穩(wěn)壓區(qū)而不能穩(wěn)壓。圖1.11   習題1.6的圖解   設穩(wěn)壓管vdz工作正常，則電阻r1和r2中的電流分別為：（ma）（ma）穩(wěn)壓管中通過的電流iz為：（ma）可見。如果iz超過izm，則應增大r1，也可減小r2。但r2一般是負載電阻，不能隨意改變，若r1不能變，則應限制r2的最大值，或另選穩(wěn)壓管。1.7   有兩個穩(wěn)壓管vdz1和vdz2，其穩(wěn)定電壓分別為5.5v和8.5v，正向壓降都是0.5v，如果要得到0.5v 、3v 、6v、9v和14v幾種穩(wěn)定電壓，這兩個穩(wěn)壓管

12、（還有限流電阻）應該如何連接，畫出各個電路。分析   穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)時，管子兩端電壓等于其穩(wěn)定電壓；穩(wěn)壓管工作在正向?qū)顟B(tài)時，管子兩端電壓等于其正向壓降。因此，可通過兩個穩(wěn)壓管的不同組合來得到不同的穩(wěn)定電壓。解   應按如圖11.12（a）（e）所示各個電路連接，可分別得到上述幾種不同的穩(wěn)定電壓，圖中的電阻均為限流電阻。圖1.12   習題1.6的圖1.8   在一放大電路中，測得某晶體管3個電極的對地電位分別為-6v、-3v、-3.2v，試判斷該晶體管是npn型還

13、是pnp型？鍺管還是硅管？并確定3個電極。分析   晶體管的類型（npn型還是pnp型，硅管還是鍺管）和管腳可根據(jù)各極電位來判斷。npn型集電極電位最高，發(fā)射極電位最低，即，；pnp型集電極電位最低，發(fā)射極電位最高，即，。硅管基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.6或0.7v；鍺管基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.2或0.3v。解   設晶體管3個電極分別為1、2、3，即v、v、v。因為2、3兩腳的電位差為0.2v，可判定這是一個鍺管，且1腳為集電極。由于集電極電位最低，可判定這是一個pnp型管。又由于2腳電位最高，應為發(fā)射極，而3腳為基極。

14、因為發(fā)射極與基極之間的電壓v，基極與集電極之間的電壓v，可見發(fā)射結正偏，集電結反偏，晶體管工作在放大狀態(tài)。綜上所述，可知這是一個pnp型的鍺晶體管。1.9   晶體管工作在放大區(qū)時，要求發(fā)射結上加正向電壓，集電結上加反向電壓。試就npn型和pnp型兩種情況討論：（1）uc和ub的電位哪個高？ucb是正還是負？（2）ub和ue的電位哪個高？ube是正還是負？（3）uc和ue的電位哪個高？uce是正還是負？分析   晶體管工作在放大區(qū)時，要求發(fā)射結上加正向電壓，集電結上加反向電壓。對npn型晶體管，電源的接法應使3個電極的電位關系為。對p

15、np型晶體管，則應使。解   （1）對npn型晶體管，由可知：，；，。（2）對pnp型晶體管，由可知：，；，。1.10   一個晶體管的基極電流a，集電極電流ma，能否從這兩個數(shù)據(jù)來確定它的電流放大系數(shù)？為什么？分析   晶體管工作在不同狀態(tài)時，基極電流和集電極電流的關系不同。工作在截止狀態(tài)時，；工作在放大狀態(tài)時；工作在飽和狀態(tài)時。解   不能由這兩個數(shù)據(jù)來確定晶體管的電流放大系數(shù)。這是因為晶體管的電流放大系數(shù)是放大狀態(tài)時的集電極電流與基極電流的比值，而題中只給出了基極電流和

16、集電極電流的值，并沒有指明這兩個數(shù)據(jù)的測試條件，無法判別晶體管是工作在放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)，所以不能由這兩個數(shù)據(jù)來確定晶體管的電流放大系數(shù)。1.11   若晶體管的發(fā)射結和集電結都加正向電壓，則集電極電流ic將比發(fā)射結加正向電壓、集電結加反向電壓時更大，這對晶體管的放大作用是否更為有利？為什么？分析   晶體管的發(fā)射結和集電結都加正向電壓時工作在飽和狀態(tài)，ic不隨ib的增大而成比例地增大，晶體管已失去了線性放大作用。解   發(fā)射結和集電結都加正向電壓時對晶體管的放大作用不是更為有利，而是反而不利。這是因為

17、這時晶體管工作在飽和狀態(tài)，集電極電流ic雖然比發(fā)射結加正向電壓、集電結加反向電壓（即放大狀態(tài)）時更大，但是ic已不再隨ib線性增大，ib對ic已失去控制作用，所以已沒有放大能力。另一方面，晶體管工作在飽和狀態(tài)時集電極與發(fā)射極之間的電壓v，雖然ic更大，但晶體管的輸出電壓反而更小，所以也不能把電流放大作用轉換為電壓放大作用。1.12   有兩個晶體管，一個管子的、a，另一個管子的、a，其他參數(shù)都一樣，哪個管子的性能更好一些？為什么？分析   雖然在放大電路中晶體管的放大能力是一個非常重要的指標，但并非越大就意味著管子性能越好。衡量一個晶

18、體管的性能不能光看一、兩個參數(shù)，而要綜合考慮它的各個參數(shù)。在其他參數(shù)都一樣的情況下，太小，放大作用?。惶?，溫度穩(wěn)定性差。一般在放大電路中，以左右為好。icbo受溫度影響大，此值越小，溫度穩(wěn)定性越好。icbo越大、越大的管子，則iceo越大，穩(wěn)定性越差。解   第二個管子的性能更好一些。這是因為在放大電路中，固然要考慮晶體管的放大能力，更主要的是要考慮放大電路的穩(wěn)定性。1.13   有一晶體管的mw，ma，v，試問在下列幾種情況下，哪種為正常工作狀態(tài)？（1）v，ma。（2）v，ma。（3）v，ma。分析  

19、0;icm、u（br）ceo和pcm稱為晶體管的極限參數(shù)，由它們共同確定晶體管的安全工作區(qū)。集電極電流超過icm時晶體管的值將明顯下降；反向電壓超過u（br）ceo時晶體管可能會被擊穿；集電極耗散功率超過pcm時晶體管會被燒壞。解   第（1）種情況晶體管工作正常，這是因為，。其余兩種情況晶體管工作不正常1.14   某場效應管漏極特性曲線如圖1.13所示，試判斷：（1）該管屬哪種類型？畫出其符號。（2）該管的夾斷電壓ugs(off) 大約是多少？（3）該管的漏極飽和電流idss大約是多少？分析  

20、60;根據(jù)表1.2所示絕緣柵型場效應管的漏極特性曲線可知，n溝道場效應管當ugs由正值向負值變化時id減小，p溝道場效應管當ugs由正值向負值變化時id增大；耗盡型場效應管在時，增強型場效應管在時。解   由圖1.13可知，因為該管當ugs由正值向負值變化時id減小，且時，所以該管屬n溝道耗盡型場效應管，并且夾斷電壓v，漏極飽和電流ma，其符號如圖1.14所示。                    圖1.13   習題1.14的圖     &