第1章的-半導(dǎo)體二極管及其的應(yīng)用習(xí)地的題目解答

第

實用標(biāo)準(zhǔn)文檔半導(dǎo)體極及其基電自測題1.1判斷下列說法否正確用“√”和表示判結(jié)果填入空1.半導(dǎo)體中的空穴是帶正電的離子）2.溫度升高后，本征半導(dǎo)體內(nèi)自由電子和空穴數(shù)目都增多，且增量相等）3.因為半導(dǎo)體的多子是空穴，所以它帶正電）4.在N型半導(dǎo)體中如果摻入足夠量的三價元素可將其改型為半導(dǎo)體√5.PN的單向?qū)щ娦灾挥性谕饧与妷簳r才能體現(xiàn)出來）1.2選擇填空1.N型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子是A；P半導(dǎo)體中多數(shù)載流子是B。A．自由子

B．空穴2.N型半導(dǎo)體C；半導(dǎo)體C。A．帶正

B．帶負(fù)電

C．呈電中性3.在摻雜半導(dǎo)體中多子的濃度主要取決于B而少子的濃度則受A的影響很大。A．溫度B．摻雜濃度．摻雜工藝D．晶體缺陷4.PN中擴(kuò)散電流方向是A；漂移電流方向是B。A．從P到N區(qū)B．從N區(qū)到5.當(dāng)PN結(jié)未加外部電壓時，擴(kuò)散電流飄移電流。A．大于

B．小于

C．等于6.當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓時，擴(kuò)散電流A漂移電流，耗盡層E；當(dāng)PN結(jié)外加反向電壓時，擴(kuò)散電流B漂移電流，耗盡層D。A．大于D．變寬

B．小于．變窄

C．等于F．不變7.二極管的正向電阻B，反向電阻A。A．大

B．小8.當(dāng)溫度升高時，二極管的正向電壓B，反向電流A。A．增大

B．減小

C．基本不變9.穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在C狀態(tài)。A．正向通

B．反向截止

C．反向擊穿1.3有A、B、C三個二極管，測得它們的反向電流分別是20.5、5；在外加相同的正向電壓時，電流分別為、、15mA。比較而言，哪個管子的性能最好？【解極管在外加相同的正向電壓下電流越大，其正向電阻越??；反向電流越小，其單向?qū)щ娦栽胶谩Ｋ訠管的性能最好。題習(xí)題11.1試求圖P1.1示各電路的輸出電壓值U，設(shè)二極管的性能理想。精彩文案

OO12O2VD2實用標(biāo)準(zhǔn)文檔OO12O2VD2VD

5V

Ω

U

Ω5V

VD7V

U

VD5V

Ω1V

U（）（b）（c）VDVD

VDVD

7V

Ω

U

9V

Ω

U

2k

Ω

VD

U10V

5V5V

6V

.（d）（e（f圖P【解1.1極管電路，通過比較二極管兩個電極的電位高低判斷二極管工作在導(dǎo)通還是截止?fàn)顟B(tài)。方法是先假設(shè)二極管斷開，求出二極管陽極和陰極電位，電路中只有一個二極管：若陽極電位高于陰極電位（或二極管兩端電壓大于其導(dǎo)通電壓U極管正偏導(dǎo)通，導(dǎo)通時壓降0（對于理想二極管）U（對于恒壓源模on型的二極管陽極電位低于陰極電或二極管兩端電壓小于其導(dǎo)通電壓極on管反偏截止，流過二極管的電流為零。如果電路中有兩個二極管：若一個正偏，一個反偏，則正偏的導(dǎo)通，反偏的截止；若兩個都反偏，則都截止；若兩個都正偏，正偏電壓大的優(yōu)先導(dǎo)通，進(jìn)而再判斷另一只二極管的工作狀態(tài)。圖(二極管VD導(dǎo)通，=5VO圖(b)二極管導(dǎo)通，=圖?二極管VD截止，U1V圖(d)二極管導(dǎo)通，截止，U=0V12圖(二極管VD截止，VD導(dǎo)通，U=圖(f)二極管VD導(dǎo)通，U=0VO1.2在圖P1.2所示電路圖中，試求下列幾種情況下輸出端Y點的電位及流過各元件的電流。⑴U=U=0V；⑵U=3V，=0V設(shè)二極管的導(dǎo)通電壓U=0.7V。ABAon【解二極管VD和VD均承受正向電壓，且正向電壓相等，都導(dǎo)通。所12以輸出端Y點電位：U=0.7V。流過二極管VD和VD的電流：Yon1II

10V0.7V1kΩ

4.65mA（2）二極和VD均承受正向電壓，但VD承受的正向電壓大VD優(yōu)先導(dǎo)122通。所以輸出Y點電位U=U。VD鉗制在截止?fàn)顟B(tài)。流過二極管VDY11的電I

，流過二極管VD的電流VD1

I

10V0.7V1k

精彩文案

iiUiiioioniionioonii1oi2oiiUiiioioniionioonii1oi2oi1

VD

AVD

BYVD

A

Y

1kΩVD

B圖

圖1.3分析圖所示電路中各二極管的工作狀態(tài)，試求下列幾種情況下輸出端Y點的電位及流過各元件的電流。⑴=U=0V；⑵U=5V，U；⑶=U。二極ABABAB管的導(dǎo)通電壓U=0.7V。on【解二極VD和VD均處于零偏狀態(tài)，所以都截止。輸出Y點電位：1U=0流過二極管VD和VD的電流Y

I

。（2）二極管VD正偏導(dǎo)通，所以輸出端Y電位：U=U-U=5V-0.7V=4.3V。將1YAonVD鉗制在截止?fàn)顟B(tài)過二極管VD流過二極管VD和VD的電流21

I

4.3V1k

4.3mA

,流過二極管VD的電I2

。VD2（3二極管VD和VD均承受正向電壓且正向電壓相等都導(dǎo)通所以輸出端Y12點電位：U=U-U=5V-0.7V=4.3V。流過二極管和VD的電流YAon2I

14.3V21k

2.15mA

。1.4在圖所示電路中，已知輸入電壓u=5sin（設(shè)二極管的導(dǎo)通電U=0.7V。分別畫出它們的輸出電壓波形和傳輸特性曲線=（uoniVD

Ω

Ωu

VDΩ

u

u

U

VD

VD

u

u

U

VD1

VDUVD2

VD

u（）（b）（）圖P1.4【解（）圖所示電路中，當(dāng)二極管斷開時，二極管兩端的電壓=u當(dāng)iU，即u時，二極管導(dǎo)通，輸出電壓=u；當(dāng)U，即時，二極管截止，輸出電壓u=0。輸出電壓的波形如圖解（）1所示，傳輸特性如o圖解1.4（）所示。在（b）圖所示電路中，當(dāng)二極管斷開時，二極管兩端的電壓=u當(dāng)U，即u時，二極管導(dǎo)通，輸出電壓u=0.7V；當(dāng)U，即時，二極管截止，輸出電壓uu。輸出電壓的波形如圖1.4（1示，傳輸特性如圖解1.4（b）oi2示。c所示電路中時極管VD導(dǎo)通出壓uu時，二極管VD導(dǎo)通，輸出電壓u=；當(dāng)0.7V時VD、VD都截止，輸出電壓=u輸出電壓的波形如圖解1.4（）所示，傳輸特性如圖解1.4P（c）2所oi示。精彩文案

iiioi1i2ii2oi1oi2oi1i2ii2oi1實用標(biāo)準(zhǔn)iiioi1i2ii2oi1oi2oi1i2ii2oi1

i

/V

i

/V

i

/V

tt

t

t

t

t圖解T1.4（a）1

圖解（b1

圖解T1.4）1u

/V

u

/V

u

/V4.30

0.7

u

i

/V

0.7

0.7

5

u

i

/V

0.70.7

u

i

/V圖解T1.4（）

圖解T1.4（b2

圖解T1.4c）1.5在圖P1.3所示電路中，已知u=10sinV極管的性能理想。分別畫出它們的輸入、輸出電壓波形和傳輸特性曲線uf（uoiΩ

Ω+

VD

+

VD

+

VD

VD

u

i

u

u

i

VD

u

u

i

u

_

_

_

_

_

_（）（b）（）圖【解（a）圖所示電路中，當(dāng)二極管斷開時，二極管兩端的電U=5V。當(dāng)U即u5V時，二極管導(dǎo)通，輸出電u；當(dāng)U即u時，二極管截止，輸出電壓u=u。輸出電壓的波形如圖解（）1所示，傳輸特性如圖解（）2示。oi在（b）圖所示電路中，當(dāng)二極管斷開時，二極管VD兩端的電壓U=，VD兩端的電壓U=u3V。當(dāng)>3V時，VD導(dǎo)通，輸出電壓u=3V；當(dāng)u時VD導(dǎo)通，輸出電壓u；當(dāng)3V時，VD、VD都截止，輸出電壓uu。輸出電壓的波形如圖解P1.5（b）1所示，傳輸特性如圖解b）2所示。（b圖所示電路中當(dāng)二極管斷開時二極管VD兩端的電壓U=VD兩端的電壓U=u。當(dāng)u>3V時VD導(dǎo)通，輸出電壓u=3V；當(dāng)u，VD精彩文案

oi2oiiVDiiiD2iii1i2ii12i12oii12實用標(biāo)準(zhǔn)文檔oi2oiiVDiiiD2iii1i2ii12i12oii12導(dǎo)通，輸出電壓u；當(dāng)3V時，VD、VD都截止，輸出電壓uu。輸出電壓的波形如圖解P1.5（c）1所示，傳輸特性如圖解）2示

i

/V

i

/V

i

/V

t

t

t

/V

/V

/V

t

tt圖解）

圖解（b1

圖解（）

/V

u

/V

u

/V10

i

/V

30

u

i

/V

0

10

u

i

/V圖解1.5）2

圖解1.5b）2

圖解21.6圖P1.4所示為一限幅電路，輸入電壓u=10sinV畫出輸出電壓的波形和傳輸特性曲線。設(shè)VD、VD的性能均理想。12VD

VD

i

VD

i+

10k

Ω

Ω

+

+

iΩ

iΩ

+u

i

u

u

i

u

_

_

_

_圖

圖解(a)【解流過VD、VD、、的電流分別為i、、、i，參考方向如圖121D112解1.6P(a)所示。當(dāng)VD、均導(dǎo)通時12

i

，

)

2u20

，由此可得VD導(dǎo)通的1條件是：u4V；VD導(dǎo)通的條件是：u8V。u時VD導(dǎo)通，VD截止，輸出電壓u=8V；o4V時，、VD都導(dǎo)通，輸出電壓u；u時，截止，VD導(dǎo)通，輸出電壓

。輸出電壓的波形如圖解）所示，傳輸特性如圖解所示。精彩文案

ionDQi22i2d實用標(biāo)準(zhǔn)文檔ionDQi22i2d

i

/V

t

/V

t

10

i

/V圖解P1.6(b)

圖解P1.6(c)1.7電路如圖P1.7所輸入電壓u=10sin管的導(dǎo)通電壓U=0.7V，電容C交流信號的容抗可忽略不計。試計算輸出電壓的交流分量。【解只有直流壓作用容二的電流為I

0.7

m

mA，由此可估算出二極管

VD的態(tài)電阻為：

r

26(mV)I1.8D在進(jìn)行交流分析時，令直流電壓和電容短路，二極管用交流等效電阻r代替，此時，d電路可等效為圖解P1.7。由圖可求得出電壓的交流分量為

rrRrR3.65sinrr

（mV）C

Ω

Ω+

R

+

+

R

+

i

VD10V

ΩR

i

r

ΩR

_

_

圖

圖解1.8有兩個硅穩(wěn)壓管，、VD的穩(wěn)定電壓分別為6V和8V正向?qū)妷簽閆1Z20.7V，穩(wěn)定電流5mA。求圖個電路的輸出電壓U。OΩ

Ω

Ω+

+

+

VDVD

U

VDVD

U

VDVD

U

（）（b）（）Ω

Ω

Ω+

+

+

VD

VD

U

VD

VD

U

VD

VD

U

（d）（）（f圖【解：圖U=6V+8V=14V；U=6V+0.7V=6.7V；圖cO精彩文案

ZmaxZIZminLZMZLZLLILRLZLILIIIZIZZZmaxZmin實用標(biāo)準(zhǔn)文檔ZmaxZIZminLZMZLZLLILRLZLILIIIZIZZZmaxZminU=0.7V+0.7V=1.4V圖U；圖eU；圖fU=6V。OOOO1.9穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓U=6V流I大功耗ZZmin試求圖P1.9所示電路中限流電阻R的取值范圍。【解題可知穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流

P150IU6

流過穩(wěn)壓管的電流I滿足IZminIZIZmax

因為I

U6VR

，由此可得限流電阻R的取值范圍：1.10圖P1.10所示穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓U=6V，最小穩(wěn)定電流ZI=5mA，最大功耗=125mW限流電阻=1k負(fù)載電阻⑴分別計算輸入電壓U為12V、三種情況下輸出電壓的值。I⑵若輸入電壓U負(fù)載開路，則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？IR

U

I

VD

R

L

U

圖P1.10

【解根據(jù)題意可知流過穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流I

P125mA20.83mAU當(dāng)U＝12V時I

I

0.5V4V，穩(wěn)壓管未擊穿。故1U

RR當(dāng)U35V時UI的電流為

I

V，穩(wěn)壓管反向擊穿，流過穩(wěn)壓管RI

617mAR0.5因為

，所以穩(wěn)壓管能穩(wěn)壓，輸出電壓U=U=6VOZ⑵當(dāng)U=35V，負(fù)載開路時，流過穩(wěn)壓管的電流