模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 1章 常用半導體器件題解

1、第一章 常用半導體器件自 測 題一、判斷下列說法是否正確，用“”和“×”表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。（1）在N型半導體中如果摻入足夠量的三價元素，可將其改型為P型半導體。（ ）（2）因為N型半導體的多子是自由電子，所以它帶負電。（ ）（3）PN結(jié)在無光照、無外加電壓時，結(jié)電流為零。（ ）（4）處于放大狀態(tài)的晶體管，集電極電流是多子漂移運動形成的。 （ ）（5）結(jié)型場效應(yīng)管外加的柵-源電壓應(yīng)使柵-源間的耗盡層承受反向電壓，才能保證其RGS大的特點。（ ）（6）若耗盡型N溝道MOS管的UGS大于零，則其輸入電阻會明顯變小。（ ）解：（1） （2）× （3） （4）× （5）

2、 （6）×二、選擇正確答案填入空內(nèi)。（1）PN結(jié)加正向電壓時，空間電荷區(qū)將。A. 變窄 B. 基本不變 C. 變寬（2）設(shè)二極管的端電壓為U，則二極管的電流方程是 。A. ISeU B. ISeUT C. IS(eUT1)（3）穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在。（4）當晶體管工作在放大區(qū)時，發(fā)射結(jié)電壓和集電結(jié)電壓應(yīng)為。A. 前者反偏、后者也反偏B. 前者正偏、后者反偏C. 前者正偏、后者也正偏（5）UGS0V時，能夠工作在恒流區(qū)的場效應(yīng)管有 。A. 結(jié)型管 B. 增強型MOS管 C. 耗盡型MOS管 解：（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C第一章題解1三、寫出圖T1.3所示各

3、電路的輸出電壓值，設(shè)二極管導通電壓UD0.7V。解：UO11.3V，UO20，UO31.3V，UO42V，UO51.3V， UO62V。四、已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ6V，穩(wěn)定電流的最小值IZmin5mA。求圖T1.4所示電路中UO1和UO2各為多少伏。解：UO16V，UO25V。第一章題解2五、某晶體管的輸出特性曲線如圖T1.5所示，其集電極最大耗散功率PCM200mW，試畫出它的過損耗區(qū)。解：根據(jù)PCM200mW可得：UCE40V時IC5mA，UCE30V時IC6.67mA，UCE20V時IC10mA，UCE10V時IC20mA，將各點連接成曲線，即為臨界過損耗線，如解圖T1.5所示。臨界過損

4、耗線的左邊為過損耗區(qū)。六、電路如圖T1.6所示，VCC15V，100，UBE0.7V。試問：（1）Rb50k時，uO？（2）若T臨界飽和，則Rb？解：（1）Rb50k時，基極電流、集電極電流和管壓降分別為IB=UCE=VCC-ICRC=2V（2）設(shè)臨界飽和時UCESUBE0.7V，所以IC=VCC-UCESRcIC=2.86mA I=BRb=b=28.6mA»45.4kW VBB-UBEIB第一章題解3七測得某放大電路中三個MOS管的三個電極的電位如表T1.7所示，它們的開啟電壓也在表中。試分析各管的工作狀態(tài)(截止區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū)），并填入表內(nèi)。解：因為三只管子均有開啟電壓，所

5、以它們均為增強型MOS管。根據(jù)表中所示各極電位可判斷出它們各自的工作狀態(tài)，如解表T1.7所示。習 題1.1 選擇合適答案填入空內(nèi)。（1）在本征半導體中加入素可形成N型半導體，加入元素可形成P型半導體。A. 五價 B. 四價 C. 三價 （2）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?。?）工作在放大區(qū)的某三極管，如果當IB從12A增大到22A時，IC從1mA變?yōu)?mA，那么它的約為 。A. 83 B. 91 C. 100（4）當場效應(yīng)管的漏極直流電流ID從2mA變?yōu)?mA時，它的低頻跨導gm將 。A.增大 B.不變 C.減小 解：（1）A ，C （2）A （3

6、）C （4）A第一章題解41.2 能否將1.5V的干電池以正向接法接到二極管兩端？為什么？解：不能。因為二極管的正向電流與其端電壓成指數(shù)關(guān)系，當端電壓為1.5V時，管子會因電流過大而燒壞。1.3 電路如圖P1.3所示，已知ui10sint(v)，試畫出ui與uO的波形。設(shè)二極管正向?qū)妷嚎珊雎圆挥嫛＝猓簎i和uo的波形如解圖P1.3所示。1.4 電路如圖P1.4所示，已知ui5sint (V)，二極管導通電壓UD0.7V。試畫出ui與uO的波形，并標出幅值。解：波形如解圖P1.4所示。第一章題解51.5 電路如圖P1.5（a）所示，其輸入電壓uI1和uI2的波形如圖（b）所示，二極管導通電壓

7、UD0.7V。試畫出輸出電壓uO的波形，并標出幅值。解：uO的波形如解圖P1.5所示。第一章題解61.6 電路如圖P1.6所示，二極管導通電壓UD0.7V，常溫下UT26mV，電容C對交流信號可視為短路；ui為正弦波，有效值為10mV。試問二極管中流過的交流電流有效值為多少？解：二極管的直流電流其動態(tài)電阻rDUT/ID10故動態(tài)電流有效值1.7 現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管，它們的穩(wěn)定電壓分別為6V和8V，正向?qū)妷簽?.7V。試問：（1）若將它們串聯(lián)相接，則可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？（2）若將它們并聯(lián)相接，則又可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？解：（1）兩只穩(wěn)壓管串聯(lián)時可得1.4V、6.7V、8.7V和14

8、V等四種穩(wěn)壓值。（2）兩只穩(wěn)壓管并聯(lián)時可得0.7V和6V等兩種穩(wěn)壓值。示電路中電阻R的取值范圍。解：穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流IZMPZM/UZ25mA電阻R的電流為IZMIZmin，所以其取值范圍為R=UI-UZ1.9 已知圖P1.9所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ6V，最小穩(wěn)定電流IZmin5mA，最大穩(wěn)定電流IZmax25mA。（1）分別計算UI為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓UO的值；（2）若UI35V時負載開路，則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么？解：（1）當UI10V時，若UOUZ6V，則穩(wěn)壓管的電流為4mA，小于其最第一章題解7小穩(wěn)定電流，所以穩(wěn)壓管未擊穿。故UO=RL當UI15V時，穩(wěn)

9、壓管中的電流大于最 圖P1.9 小穩(wěn)定電流IZmin，所以UOUZ6V 同理，當UI35V時，UOUZ6V。（2）ID=(UI-UZ)R=29mAIZM25mA，穩(wěn)壓管將因功耗過大而損Z壞。1.10 在圖P1.10所示電路中，發(fā)光二極管導通電壓UD1.5V，正向電流在515mA時才能正常工作。試問：（1）開關(guān)S在什么位置時發(fā)光二極管才能發(fā)光？（2）R的取值范圍是多少？解：（1）S閉合。（2）R的范圍為Rmin=(V-URmax=(V-UDD)IDmax233)IDmin=700。1.11 電路如圖P1.11（a）、（b）所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ3V，R的取值合適，uI的波形如圖（c）所示。試

10、分別畫出uO1和uO2的波形。第一章題解81.12 在溫度20時某晶體管的ICBO2A，試問溫度是60時ICBO？解：60時ICBOICBO（T20 C）32A。1.13 有兩只晶體管，一只的200，ICEO200A；另一只的100，ICEO10A，其它參數(shù)大致相同。你認為應(yīng)選用哪只管子？為什么？ 解：選用100、ICBO10A的管子，因其適中、ICEO較小，因而溫度穩(wěn)定性較另一只管子好。1.14已知兩只晶體管的電流放大系數(shù)分別為50和100，現(xiàn)測得放大電路中這兩只管子兩個電極的電流如圖P1.14所示。分別求另一電極的電流，標出其實際方向，并在圓圈中畫出管子。5第一章題解9解：答案如解圖P1.

11、14所示。1.15測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖P1.15所示。在圓圈中畫出管子，并分別說明它們是硅管還是鍺管。解：晶體管三個極分別為上、中、下管腳，答案如解表P1.15所示。1.16 電路如圖P1.16所示，晶體管導通時UBE0.7V，=50。試分析VBB為0V、1V、1.5V三種情況下T的工作狀態(tài)及輸出電壓uO的值。第一章題解10解：（1）當VBB0時，T截止，uO12V。（2）當VBB1V時，因為IBQ=VBB-UBEQRb=60A ICQ= IBQ=3mAuO=VCC-ICQRC=9V所以T處于放大狀態(tài)。（3）當VBB3V時，因為IBQ=VBB-UBEQRb=160A 圖P1.

12、16 ICQ= IBQ=8mAuO=VCC-ICQRCUBE所以T處于飽和狀態(tài)。1.17 電路如圖P1.17所示，試問大于多少時晶體管飽和？解：取UCESUBE，若管子飽和，則VCC-UBERb=VCC-UBERCRb= RC所以，RbRC=100時，管子飽和。1.18 電路如圖P1.18所示，晶體管的50，|UBE|0.2V，飽和管壓降|UCES|0.1V；穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ5V，正向?qū)妷篣D0.5V。試問：當uI0V時uO？當uI5V時uO？解：當uI0時，晶體管截止，穩(wěn)壓管擊穿，uOUZ5V。當uI5V時，晶體管飽和，uO0.1V。因為IB=uI-UBERb=480AIC=IB=2

13、4mAUEC=VCC-ICRCVCC第一章題解111.19 分別判斷圖P1.19所示各電路中晶體管是否有可能工作在放大狀態(tài)。解：（a）可能 （b）可能 （c）不能（d）不能，T的發(fā)射結(jié)會因電流過大而損壞。 （e）可能1.20 已知某結(jié)型場效應(yīng)管的IDSS2mA，UGS（off）4V，試畫出它的轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線，并近似畫出予夾斷軌跡。解：根據(jù)方程iD=IDSS(1-uGSUGS(th)2)所示。第一章題解121.21 已知放大電路中一只N溝道場效應(yīng)管三個極、的電位分別為4V、8V、12V，管子工作在恒流區(qū)。試判斷它可能是哪種管子（結(jié)型管、MOS管、增強型、耗盡型），并說明 、與G、S、D的對應(yīng)關(guān)系。 解：管子可能是增強型管、耗盡型管和結(jié)型管，三個極、與G、S、D的對應(yīng)關(guān)系如解圖P1.21所示。1.22 已知場效應(yīng)管的輸出特性曲線如圖P1.22所示，畫出它在恒流區(qū)的轉(zhuǎn)移特性曲線。解：在場效應(yīng)管的恒流區(qū)作橫坐標的垂線如解圖P1.22（a）所示，讀出其與各條曲線交點的縱坐標值及UGS值，建立iDf（uGS）坐標系，描點，連線，即可得到轉(zhuǎn)移特性曲線，如解圖P1.22（b）所示。第一章題解131.23 電路如圖1.23所示，T的輸出特性如圖P1.22所示，分析當uI4V、8V、12V三種情況下場效應(yīng)管分別工作在什么區(qū)域。解：根據(jù)圖P1.22所示T的輸出特性可知，所以uGS