1、第 1 章 常用半导体器件 自测题 一、判断下列说法是否正确，用 “ ”和 “ ”表示判断结果填入空内。 (1)在 N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为 P 型半导体。 ( ) (2)因为 N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。 ( ) (3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。 ( ) (4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。 ( ) (5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其 GSR 大的特点。 ( ) (6)若耗尽型 N 沟道 MOS 管的 GSU 大于零，则其输入电阻会明显变小。 ( ) 二、选择正确
2、答案填入空内。 (l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。 A.变窄 B.基本不变 C.变宽 (2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。 A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 (3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。 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 (4) UGS=0V 时，能够工作在恒流区的场效应管有 A 、 C 。 A.结型管 B.增强型 MOS 管 C.耗尽型 MOS 管 三、写出 图 Tl.3 所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压 UD=0.7V。 图 T1.3 解： UO1=1.3V, UO2=0V,
3、UO3=-1.3V, UO4=2V, UO5=1.3V, UO6=-2V。 四、已知稳压管的稳压值 UZ=6V，稳定电流的最小值 IZmin=5mA。求 图 Tl.4 所示电路中 UO1和 UO2各为多少伏。 2 (a) (b) 图 T1.4 解： 左图中稳压管工作在击穿状态，故 UO1=6V。 右图中稳压管没有击穿，故 UO2=5V。 五、电路如 图 T1.5 所示， VCC=15V， =100， UBE=0.7V。 试问： (1)Rb=50k时， Uo=? (2)若 T 临界饱和，则 Rb=? 解： (1) 26B B B EB bVUIAR ， 2.6CBI I mA , 2O C C
4、C cU V I R V 。 图 T1.5 (2) 2 .8 6CC B ECS cVUI m AR， / 2 8 .6B S C SI I A 45.5B B B Eb BSVURkI 六 、 测得某放大电路中三个 MOS 管的三个电极的电位如 表 Tl.6 所示，它们的开启电压也在表中。试分析各管的工作状态（截止区、恒流区、可变电阻区），并填入表内。 表 T1.6 管号 UGS(th)/V US/V UG/V UD/V 工作状态 T1 4 -5 1 3 恒流区 T2 -4 3 3 10 截止区 T3 -4 6 0 5 可变电阻区 解： 因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型 MOS
5、管。根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态，如 表 Tl.6 最后一栏 所示。 3 习题 1.1 选择合适答案填入空内。 (l)在本征半导体中加入 ( A )元素可形成 N 型半导体，加入 ( C )元素可形成 P 型半导体。 A.五价 B.四价 C.三价 (2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将 (A) 。 A.增大 B.不变 C.减小 (3)工作在放大区的某三极管，如果当 IB 从 12 uA 增大到 22 uA 时， IC 从 lmA 变为2mA ，那么它的 约为 ( C ) 。 A.83 B.91 C.100 (4)当场效应管的漏极直流电流 ID 从 2mA 变为 4mA 时
6、 ,它的低频跨导 gm将 ( A ) 。 A.增大； B.不变； C.减小 1.2 电路如 图 P1.2 所示，已知 10siniut (V)，试画出 iu 与 ou 的波形。设二极管导通电压可忽略不计。 图 P1.2 解图 P1.2 解： iu 与 ou 的波形如 解图 Pl.2 所示。 1.3 电路如 图 P1.3 所示，已知 tui sin5 (V)，二极管导通电压 UD=0.7V。试画出 iu 与 ou 的波形图，并标出幅值。 4 图 P1.3 解图 P1.3 解： 波形如 解图 Pl.3 所示。 1.4 电路如 图 P1.4 所示 , 二极管导通电压 UD=0.7V,常温下 mVUT
7、 26 ，电容 C 对交流信号可视为短路； iu 为正弦波，有效值为 10mV。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？ 解： 二极管的直流电流 ( ) / 2 .6DDI V U R m A 其动态电阻 : / 10D T Dr U I 图 P1.4 故动态电流的有效值： /1d i DI U r mA 1.5 现有两只稳压管，稳压值分别是 6V 和 8V，正向导通电压为 0.7V。试问： (1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ (2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？ 解： (1)串联相接可得 4 种： 1.4V； 14V； 6.7V； 8.7V。 (2)
8、并联相接可得 2 种： 0.7V； 6V。 1.6 已知 图 Pl.6 所示电路中稳压管的稳定电压 6ZUV ，最小稳定电流 min 5ZI mA ，最大稳定电流 max 25ZI mA 。 (1)分别计算 IU 为 10V 、 15V 、 35V 三种情况下输出电压 OU 的值； (2)若 35IUV 时负载开路，则会出现什么现象？ 为什么？ 5 解： (1)只有当加在稳压管两端的 电压大于其稳压值时，输出电压才为 6V。 VUI 10 时， VURR RU ILLO 3.3； 图 Pl.6 VUI 15 时， 5LOILRU U VRR ； VUI 35 时， 1 1 .7LO I ZLR
9、U U V URR ， VUU ZO 6 。 0.1 (2)当负载开路时， mAImAR UUIZZIZ 2529 m a x ，故稳压管将被烧毁。 1.7 在 图 Pl.7 所示电路中，发光二极管导通电压 UD =1.5V ，正向电流在 515mA 时才能正常工作。 试问： (1)开关 S 在什么位置时发光二极管才能发光？ (2)R 的取值范围是多少？ 解： (1)S 闭合。 (2) R 的范围为 : m i n m a x( ) / 2 3 3DDR V U I m a x m in( ) / 7 0 0DDR V U I 图 P1.7 1.8 现测得 放大电路中 两只管 子两个电极 的电
10、流如 图 P1.8 所示。分别求另一电极的电流，标出其方向，并在圆圈中画出管子 ，且分别求出它们的 电流放大系数 。 (a) (b) (a) (b) 图 Pl.8 解图 Pl.8 6 解： 答案如 解图 Pl.8 所示。 放大倍数分别为 1 / 1 0 1 0 0a m A A和 5 / 1 0 0 5 0b m A A 1.9 测得放大电路中 六只 晶体管的直流电位如 图 P1.9 所示。在圆圈中画出管子，并说明 它们 是硅管还是锗管。 图 P1.9 解 :如 解图 1.9。 解图 1.9 1.10 电路如 图 P1.10 所示，晶体管导通时 0.7BEUV ， =50。试分析 BBV 为
11、0V、1V、 3V 三种情况下 T 的工作状态及输出电压 Ou 的值。 解： (1)当 0BBV 时， T 截止， 12OuV 。 (2)当 1BBVV 时，因为 60B B B E QBQ bVUIAR 3CQ BQI I mA 9O C C C Q cu V I R V 图 P1.10 7 所以 T 处于放大状态。 (3)当 3BBVV 时，因为 460B B B E QBQ bVUIAR ， 2 3 1 1 .3CC CE SCQ B Q CS cVUI I m A I m AR ， 所以 T 处于饱和状态。 1.11 电 路如 图 Pl.11 所示 , 晶 体管 的 =50 , 0.2
12、BEUV ， 饱 和管 压 降0.1CESUV ；稳压管的稳定电压 5ZUV , 正向导通电压 0.5DUV 。试问：当0IuV 时 Ou ？；当 5IuV 时 Ou ？ 解：当 0IuV 时，晶体管截止，稳压管击穿， 5OZu U V 。 当 5IuV 时，晶体管饱和， 0.1OuV 。 因为： 图 P1.11 480I B EB buUIAR ， 24CBI I m A， 0E C C C C cU V I R 1.12 分别判断 图 Pl.12 所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。(a) (b) (c) 8 (d) (e) 图 P1.12 解： (a)可能； (b)可能； (c)
13、不能； (d)不能， T 的发射结会因电流过大而损坏。 (e)可能。 1.13已知放大电路中一只 N沟道场效应管三个极 、 、 的电位分别为 4V 、8V 、 12V ，管子工 作在恒流区。试判断它可能是哪种管子（结型管、 MOS 管、增强型、耗尽型），并说明 、 、 与 G 、 S 、 D 的对应关系。 解： 管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管，三个极 、 、 与 G 、 S 、D 的对应关系如 解图 Pl.13 所示。 解图 Pl.13 1.14 已知场效应管的输出特性曲线如 图 Pl.14 所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。 图 Pl.14 (a) (b) 解图 Pl.14 9 解：
14、 在场效应管的恒流区作横坐标的垂线 (如 解图 Pl.14 (a)所示 ),读出其与各条曲线交点的纵坐标值及 GSu 值，建立 ()D GSi f u 坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如 解图 Pl.14 (b)所示。 1.15 电路如 图 P1.15 所示， T 的输出特性如 图 Pl.14 所示 ,分析当 Iu =4V、 8V 、 12V 三种情况下场效应 管分别工作在什么区域。 解： 根据图 P1.14 所示 T 的输出特性可知，其开启电压为 5V ，根据 图 Pl.15 所示电路可知 GS Iuu 。 当 Iu =4V 时， GSu 小于开启电压，故 T 截止。 当 Iu =
15、8V 时，设 T 工作在恒流区，根据输出 特性可知 0.6Di mA ，管压降 10D S D D D du V i R V ， 因此， 2G D G S D Su u u V ，小于开启电压， 说明假设成立，即 T 工作在恒流区。 图 Pl.15 当 Iu =12V 时，由于 12DDVV ，必然使 T 工作在可变电阻区。 l.16 分别判断 图 Pl.16 所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。 (a) (b) (c) (d) 图 P1.16 解： (a)可能 ,(b)不能 ,(c)不能 ,(d)可能。 10 补充 1.电路如 补 图 P1(a)、 (b)所示，稳压管的稳定电压 3
16、ZUV , R 的取值合适，Iu 的波形如图 (c)所示。试分别画出 1Ou 和 2Ou 的波形。 (a) (b) (c) 补 图 P1 解： 波形如下图所示 补充 2.在温度 20oC 时某晶体管的 2,CBOIA 试问温度是 60oC 时的 CBOI ？ 解 : 446 0 2 0 2 2 2 3 2C B O C B OI I A 。 补充 3.有两只晶体管，一只的 =200 , 200CEOIA ；另一只的 =100 , 10CEOIA ，其它参数大致相同。 你认为应选用哪只管子？为什么？ 解： 选用 =100 , 10CEOIA 的管子，因其 适中 , CEOI 较小，因而温度稳定性较另一只管子好。 补充 4.电路如 补 图 P4 所示，试问 大于多少时晶体管饱和？ 解： 取 CES BEUU ，若管子饱和，
