1、第一章 常用半导体器件 1 习 题 答 案题 1.1 (1)杂质浓度,温度(2)呈电中性,呈电中性(3)等于,大于,变窄,小于,变宽(4)反向击穿(5)增大,增大,减小(6)左移,上移,加宽( 7) 、发射结,集电结(8)一种载流子参与导电,两种载流子参与导电,压控,流控。题 1.2 二极管电路如图 T1.2 所示,判断图中二极管是导通还是截止,并确定各电路的输出端电压 。设二极管的导通压降为 。 OUV7.0=DU图 T 1 . 2A1B1 2 V9 V2DR2BOUA1B1 0 V1 5 V2DR2B1D1DUOOUAB5 V1 0 VDROUAB1 0 V5 VDRC(a) (b)(d)
2、(c )解:(a)U O=UAU D=5V0.7V=5.7V(b)U O=UB=UC=5V(c)U O=UA=0.7V(d)U O=UA= 9.3V 题1.3 二极管电路如图T1.3 (a) 所示,已知 (mV)sin10itu , ,2.1E+RiuCDDuDim A/DiV/Du1 . 20 . 90 . 60 . 30481 2E图 T 1 . 3( a )( b ), 电容C和直流电源 E对交流视为短路,二极管的伏安特性曲线如图T1.3(b)所10R示,求二极管两端的电压和流过二极管的电流。 解: mA)sin92.5(dDtiIi V017uU第一章 常用半导体器件 2 题 1.4
3、设图 T1.4 中的二极管 D 为理想二极管,试通过计算判断它们是否导通?。1 0 V6 k 4 k D 4 k 5 k 2 0 V 5 k 1 k 1 0 V1 8 k 2 k D2 0 k 1 4 k 1 5 V 1 k 5 k A A B B ( a ) ( b )图 T 1 . 4解:(a) A410(20)9V6U, 二极管导通;BAB51,U(b) A5()42820, 二极管截止。BAB15V,4U题1.5 在图T1.5所示电路中,已知 ,二极管的正向压降t(V)sin10=iu和反向电流均可忽略。分别画出它们的输出波形和传输特性曲线 。)(=iOuf解:uo( V )ui( V
4、 )5uo( V )5 too5 / 3 5 / 6( a )uo( V )ui( V )5uo( V )5 too5 / 3 5 / 6( d )ui( V )55 too5( b )uo( V )uo( V ) / 3 5 / 62 ui( V )55 too5( c )uo( V )uo( V ) / 3 5 / 62 ou1k5VD ou1kDiu5Vou1kDiu5V ou1kDiu5Viu(a)(c) (d)(b)图 T1.5第一章 常用半导体器件 3 题1.6 有两只硅稳压管 、 ,它们的正向导通电压 ,稳压值1ZD2 V7.0=DU分别为 , 。试问:V6=1ZU92Z(1)
5、将它们串联相接时可以得到几种稳压值,各为多少?(2) 将它们并联相接时又可以得到几种稳压值,各为多少?解:(1)6.7V,9.7V,15V;(2)0.7V,6V。题1.7 已知稳压管 的稳压值 ,最小稳定电流 ,ZDV6ZUmA5=ZinI,求图T1.7所示电路中 和 的值。I0VUO12图 T 1 . 7IUO 2UR2 kLRZD2 kIUO 1U5 0 0R2 kLRZD解:(a)假设稳压管 能够稳压则:Z,IZRLZminL5AUI IR假设成立,所以 UO1=6V ; (b)若稳压管 能够稳压则: ,ZDIZZRL ZminL1UI I假设不成立,稳压管不导通,所以 。 o2IL5V
6、R题1.8 电路如图 T1.8所示,已知 , , 。稳压管0=E40180=2的稳定电压 ,稳定电流 ,最大稳定电流 求流过稳压V10=ZUmA5ZinI mAZaxI管的电流 如果 断 开 , 将 会 出 现 什 么 问 题 ? 的 最 大?I2R2值 为 多 少 ?解:假设稳压管能够稳压,则:,ZZ12 Zmin12.5EI IZD1 R2 RE1IIZI图 T1.8第一章 常用半导体器件 4 假设成立,且 ,如果R 2断开,稳压管中电流过大将被烧坏;ZmaxZ,12.5AII,R 2的最大值为2k。Z12ax12EUIR题1.9测得放大电路中的两个晶体管的两个电极电流如图T1.9所示。
7、(1) 另一个电极的电流,并在图中标出实际方向;(2) 判断它们的管型,并标出 e、b、c 极; (3) 估算它们的 值和 值。解:图(a):(1)2mA,流入电极, (2)NPN 型管,上 e 左 c 右 b , (3)=100,=0.99 ;图(b):(1)0.3mA,从电极流出, (2)PNP 型管,上 c 左 b 右 e , (3)=40,=0.975 。题1.10 有两只晶体管, A管的 , ;B管的 ,0=A20CEOI 50=,其它参数大致相同,用作放大时最好选用哪只管?A0=CEOI解:B管。 (选用BJT时,一般希望极间反向饱和电流尽量小些,以减小温度对 BJT性能的影响)
8、。题1.11 在放大电路中,测得三只晶体管各个电极的电位如下, A管:2V,2.7V,6VB管:2.2V,5.3V,6VC管:4V,1.2V,1.4V试判断晶体管的类型、材料、电极。解:A管:NPN型,硅,e, b,c;B管:PNP型,硅,c, b,e;C管:PNP型,锗,c, e, b。题1.12 用万用表直流电压档测得某电路中三只晶体管各电极的电位如下,A管: , , ;B管: ,V18=U3.12BV12=EUV6+=CU, ;C 管: , , 。试判断晶.0+B.0E .5+C3.5BE体管的工作状态。解:A管:放大状态,B管:放大状态,C管:临界饱和状态。mA02.02. mA2.1
9、23.1(a) (b)图 T1.9 第一章 常用半导体器件 5 题 1.13工作在饱和状态的 PNP 型晶体管,三个电极电位的关系哪一组正确?(1) , , ; BEUBCCEU(2) , , ;(3) , , ; 解:(1)组正确题1.14 电路如图T1.14所示,已知晶体管 ,导通时 ,试分析50=V7.0=BEU为0、1V、2V三种情况下晶体管T的工作状态即输出端电压BV的值。Ou解:V BB=0时, T截止,u O=12V;VBB=1V时,T 放大,u O=9V;VBB=2V时,T 饱和,u O0.7V。题1.15 电路如图T1.15所示,晶体管的 ,50=,饱和管压降 0.1V=|C
10、ESU;稳压管的稳定电压0.2=|BEU5Z,正向导通电压 。试问:当 和5DIu时 的值各为多少?IuO解:u i=0V时u O=U Z=5V;ui=5V时u O=0.1V。题1.16 某晶体管的极限参数PCM=150mW,I CM=100mA,U (BR)CEO=30V。试问:(1)若它的工作电压 ,则工作电流 不得超V10CECI过多少?(2)若工作电流 ,则工作电压 不得超过多少? mA=I EU解:(1) IC不得超过5mA(2) UCE不得超过30V题1.17电路如图T1.17(a)所示,场效应管T的输出特性曲线如图(b)所示。(1)画出T在恒流区的转移特性曲线;(2)分析当u I
11、为4V、8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什 么区域?B BVOubR5 kC CV1 2 V )( cR1 kT图 T 1 . 1 4OubR1 0 kC CV1 2 V )( cR1 kIuT图 T 1 . 1 5第一章 常用半导体器件 6 / m ADi/ VD Su05 V8 V6 V1 0 V1 55 1 0 2 0 2 5211 1 V1 2 V9 V34OuD DV1 2 V )( dR3 . 3 kTIuG Su图 T 1 . 1 7解:(1) 略(2) u I=4V时,T工作在夹断区;uI=8V时,T工作在恒流区;uI=12V时,T工作在可变电阻区。题1.18 已知某场
12、效应管的 , ,求 时的mA10=DSI V4=GS(of)UmA5=DQI低频跨导 。mg解:g m=3.5mS题1.19 已知场效应管的输出特性曲线如图T1.19所示,求管子的下列参数:(1) 夹断电压 或开启电压 ;GS(of)UGS(th)(2) 时的漏源击穿电压 ;V4=SuDBRU(3) 、 时的跨导 。0DA3DimgV4V35 1 01 5 2 06240/ m ADiV5/ VD Su6 VG Su5 1 01 5 2 00图 T 1 . 1 9解:(1) 开启电压U GS(th)=3V;(2) 当U GS=4V时,U (BR)DS=18V;(3) gm=2.83mS题1.2
13、0 试说明图T1.20所示的器件各工作在什么区域?已知:T 1管 ,40=管 , 管 。2TV=GS(th)3V5.3=GS(of)第一章 常用半导体器件 7 bRcR1 0 0 k2 k1TD DV5 V )( D DVV )3( C CV5 V )( 2T3T( a ) ( b ) ( c )图 T 1 . 2 0解:T 1管工作在放大区,T 2管工作在恒流区,T 3管工作在可变电阻区。第二章基本放大电路 8 题 2.1试分析图 T2.1 所示各电路是否能够放大正弦交流信号,简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。 Rb RcVCuI uO+- +- RbRcVCuI uO+- +
14、-+ RbRcVCuI uO+- +-VBVB(a) (b) (c)RcVCuO+-VB+-ui TT T T1.2V R2e VCuI uO+- +-+T+R1 Rc Re VCuI uO+- +-+TRb(d) (e) (f)RgRsVDuI uO+- +-+TRdRsVDuI uO+- +-TRdVDuI uO+- +-TRd(g) (h) (i)图 T2.1解:(a) 不能。因为输入信号 被基极电源 短路。iuBV(b) 可能。(c) 不能。因为输入信号作用于基极与地之间,不能驮载在静态电压之上,必然失真。(d) 不能。晶体管因发射结电压过大而损坏。(e) 不能。因为输入信号被电容交流
15、短路。(f) 不能。因为输出信号被电源 交流短路。CV(g) 可能。(h) 可能。(i) 不能。因为场效应管 T 截止。第二章基本放大电路 9 题 2.2填空:要求先填文字表达式后填得数。在图 T2.2 所示电路中,已知,晶体管的 , 。12VC10k0bR(1)当 时,测得 ,若要基极电流iU V7BEQ.,则 和 之和 = A0BQIbRWb;而若测得 ,则 = 。k6CEQc(2)若测得输入电压有效值 时,输出电压有m5iU效值 ,则电压放大倍数 Vo. uA。若负载电阻 值与 相等,则带上负载后输出电压有效值 = V。LRc oU解:(1) ,56kBQECI 3kBQCEIV(2)
16、120ioU, 0.cLoR/题 2.3已知图 T2.2 所示电路中 , ,静态管压降 ;12VCk3c V6CEQU并在输出端加负载电阻 。选择一个合适的答案填入空内。k3L(1)该电路的最大不失真输出电压有效值 (A);UomA.2V B.3V C.6V(2)当 时,若在不失真的条件下,减小 ,则输出电压将(C);mV1iU WRA.减小 B.不变 C.增大(3)在 时,将 调到输出电压最大且刚好不失真,若此时增大输入电压,i WR则输出电压波形将(B);A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波(4)若发现电路出现饱和失真,则为消除失真,可将(B)。A. 减小 B. 减小 C. 减小WRc
17、RCV题 2.4现有基本放大电路如下:选择正确答案填入空内A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路(1)输入电阻最小的电路是 ,最大的是 ;(2)输出电阻最小的电路是 ;(3)有电压放大作用的电路是 ;(4)有电流放大作用的电路是 ;(5)高频特性最好的电路是 ;(6)输入电压与输出电压同相的电路是 ;反相的电路是 。解:(1)C,BDE(2)B (3)ACD(4)ABDE(5)C(6)BCE ,AD图 T2.RWVCuI uO+- +-+TbRc+C1 2第二章基本放大电路 10 题 2.5画出图 T2.5 所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。+VCR1R2Rc+ +_ _C1C2 C3Tui uo(a) (b)+ +_ _TC1 C2C3VCuoui R12R3R4uo_ +C2C1R12R3Tui RLuo_ _+ +VCR1R2R3R4C1C2 C3ui T2T1+ +(c) (d)图 T2.5解:题 2.6电路如图 T2.6(a )所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时。利用图解法分别求出 和 时的静态工作点和最大不失真输V70BEQ.ULRk3L出电压 (有效值) 。om