模拟电子技术习题解答.pdf

第第 1 章自测题、习题解答章自测题、习题解答 自测题自测题 1 一、选择题一、选择题 1. 在半导体材料中，本征半导体的自由电子浓度空穴浓度。 A. 大于B. 小于C. 等于 2. PN 结在外加正向电压时，其载流子的运动中，扩散漂移。 A. 大于B. 小于C. 等于 3. N 型半导体的多数载流子是电子，因此它。 A. 带负电荷B. 带正电荷C. 呈中性 4. 处于放大状态的晶体管，集电结的载流子运动形式运动。 A. 只有漂移B.只有扩散C.兼有漂移和扩散 5. 当环境温度增加时，稳压二极管的正向电压将。 A.增大B. 减小C.不变 解：1、C2、A3、C4、A5、B 二、判断题二、判断题 1PN 结加上反向电压时电流很小，是因为空间电荷减少了。 （） 2当共射晶体管的集电极电流几乎不随集射电压的变化而改变时，则称晶体管工作在饱 和状态。 （） 3P 型半导体中空穴占多数，因此它带正电荷。 （） 4晶体管有电流放大作用，因此它具有能量放大作用。 （） 5. 二极管正向偏置时，PN 结的电流主要是多数载流子的扩散运动。 （） 6. 结型场效应管的漏源电压 uDS大于夹断电压 UP后，漏极电流 iD将为零。 （） 解：1、2、3、4、5、 6、 三、二极管电路如图 T13 所示，写出各电路的输出电压值。设 uD=0.7V。 (a)(b)(c) (d)(e)(f) 图 T13 解： (a)二极管截 止，故 uo1=0V （b）二极管导通，故 uo2=50.7=4.3V (c) 二极管导通，故 uo3=30.7=3.7V (d) 二极管截 止，故 uo4=5V (e) 二极管导通，故 uo5=0.73=2.3V (f) 二极管截止，故 uo6=3V 四、稳压二极管电路如图 T14 所示，已知 DZ1、DZ2的稳定电压分别为 UZ1=5V， UZ2=8V， 试求输出电压 UO1，UO2。 (a)(b) 图 T14 解： （a）uo1=15UZ1UZ22V （b）DZ2两端的电压小于其反向击穿电压 8V，故 DZ2截止，uo2=0V 五、电路如图 T15 所示，设 UCC=10V，=100，UBE=0.7V，UCES=0V 试问： 1. RB=100K，UBB=3V 时，IC=？ 解： 30.7 23 100 BBBE B B UU IA R 100 232.3 CB IImA 2. UBB=2V 时，UO=5V 时，RB=？ 解： 105 1 5 CCO C C UU ImA R 1 10 100 C B I IA 20.7 130 0.01 BBBE B B UU Rk I 习题习题 1 1。 1 电路如图 P11 所示， 设电路中的二极管为理想二极管， 试求各电路中的输出电压 UAB。 解： （a）D1截止，D2导通，故 uAB=6V （b）D1导通，D2截止，故 uAB= 10V 12 电路如图 P12 所示，设二极管正向导通电压为 0V，反向电阻为无穷大，输入电压为 ui=10sint V，E=5V，试分别画出输出电压 uO的波形。 (a)(b) 图 P12 (a)(b) 图 P11 解： （a）当5 i uV时，二极管导通，5 o uV；当5 i uV时，二极管截止， oi uu （b）当5 i uV时，二极管截止， oi uu；当5 i uV时，二极管导通，5 o uV 13 选择填空选择填空 .硅材料的 N 型半导体中加入的杂质是元素， 锗材料的 P 型半导体中加入的杂质 是元素。 A. 三价B. 四价C. 五价 PN 结正向偏置时，空间电荷区将。 A. 变宽B. 变窄C. 不变 场效应管的夹断电压 UP=-10V，则此场效应管为。 A. 耗尽层B. 增强型C 结型 某晶体管的发射结电压大于零，集电结也电压大于零，则它工作在状态。 A. 放大B. 截止C. 饱和 . N 沟道结型场效应管的导电载流子是。 A. 电子B. 空穴C. 电子和空穴 . 场效应管是一种控制型器件。 A. 电流B. 电压C. 光电 . N 沟道结型场效应管放大时，栅源之间的 PN 结。 A. 应正偏，B. 应反偏，C. 应零偏。 . 对于结型场效应管，当UGSUP，那么管子将工作在区。 A. 可变电阻B 恒流C. 夹断D. 击穿 解： （1）CA（2）B（3）A （4）C（5）A（6） B（7）B（8） C 14 两只硅稳压二极管的正向电压均为 0.5 伏，稳定电压分别为 UZ1=6V，UZ2=8V，若与 一电阻串联后接入直流电源中， 当考虑稳压管正负极性的不同组合时， 可获得哪几种较稳定 的电压值。 解：两个稳压管组合可以有 14V,6.5V,8.5V,1V 四种输出电压 15 图 P15 所示为半导体二极管正向伏安特性的近似曲线，试画出由恒压源 U，电阻 rd 和理想二极管 D 组成的该二极管正向工作的电路模型，并写出 U 及 rd的表达式。 解： 等效电路图如下： uD=Uon+iDrD rD=(uDUon)/iD 16 解：解：电路如图 P16 所示，其中 R=2K，硅稳压管 DZ1、DZ2的稳定压 UZ1、UZ2分别 为 5V、10V，正向压降为 0.6V，不计稳压管的动态电阻和耗散功率，试求各电路输出电压。 (a)(b) (c)(d) 图 P16 图 P15 解： （a）DZ1反向击穿，DZ2截止，故 uo1=5V （b）DZ1正偏，DZ2截止，故 uo2=0.6V （c）DZ1反向击穿，DZ2截止，故 uo3=0V （d）DZ1反向击穿，DZ2反向击穿，故 uo4=5V 1 7电路如图P17所示 ， 已知稳压管DZ的稳定电压UZ=6V， 稳定电流的最小值Izmin=5mA， 最大值 Izmax=20mA，(1)当 Ui=8V 时，求 R 的范围；(2)当 R=1K时，求 Ui的范围。 解： （1） max min 86 0.4 5 1000 iZ UU Rk I min max 86 0.1 20 1000 iZ UU Rk I （2） 33 minmin 1 105 10611 iZ URIUV 33 maxmax 1 1020 10626 iZ URIUV 18 在如图 P18 所示电路中，R=400，已知稳压管 DZ的稳定电压 UZ=10V，最小电流 Izmin=5mA，最大管耗为 PZM=150mW。(1)当 Ui=20V 时，求 RL的最小值；(2)当 Ui=26V 时， 求 RL的最大值；若 RL=时，则将会产生什么现象? 解： （1）当 RL最小时，通过稳压管的电流为 IZmin5mA 20 10 25 400 iZ R UU ImA R maxmin 25520 LRZ IIImA min max 10 500 20 Z L L U R I （2）稳压管可以通过的最大电流为： max 150 15 10 ZM Z Z P ImA U 此时， 26 10 40 400 iZ R UU ImA R minmax 40 1525 LZ IIImA max min 10 400 25 Z L L U R I 若 L R ，将会烧毁稳压管 19 电路如图 P19 所示,设二极管为理想二极管。根据以下条件，求二极管中的电流和 Y 的电位。 （1）当 VA=VB=5V 时 解： 10 5 4.76 100.5 Y UV D1、D2的电流为 12 1 0.24 210 Y DD U IImA （2）当 VA=10V，VB=0V 时 解： 此时 D1导通，D2截止。 10 10 9.09 10 1 Y UV 1 109.09 0.91 11 AY D UU ImA 2 0 D I （3）当 VA=6V，VB=5.8V 时 解： 假如 D2截止，则 10 65.45 1 10 Y UV ，故 D2应该导通 1 2 12 1 1 10 () AYD BYD YDD UUI UUI UII 解得： 12 65.625.85.62 5.620.380.18 11 YDD UVImAImA 图 P17图 P18图 P19 110 已知三极管的输出特性曲线如图 P110 所示，试求图中的 IC=6mA，UCE=6V 时，电 流的放大系数、。 图 P110 解： 从图中得知：当 IC6mA 时，IB0.06mA 6 100 0.06 C B I I 6 0.99 60.06 CC ECB II III 111 已知处于放大状态的晶体管的三个电极对公共参考点的电压为 U1、U2、U3，如图 P1 11所示， 试分别判断它们是NPN型或PNP型？是硅管还是锗管？并标出三个电极的符号。 图 P111 解： （1）NPN 型 硅管U1、U2、U3分别是 B、E、C 上的电压 （2）NPN 型 锗管U1、U2、U3分别是 B、E、C 上的电压 （3）PNP 型 硅管U1、U2、U3分别是 C、B、E 上的电压 （4）PNP 型 锗管U1、U2、U3分别是 C、B、E 上的电压 112 已测得三极管的各极电位如图 P112 所示，试判别它们各处于放大、饱和与截止中 的哪种工作状态？ 图 P112 解： （a） 发射极正偏、集电极反偏，故为放大状态 （b） 发射极反偏，故为截止状态 （c） 发射极正偏、集电极正偏，故为饱和状态 （d） 发射极正偏、集电极反偏，故为放大状态 （e） 发射极正偏、集电极正偏，故为饱和状态 （f） 发射极电压为 0、集电极反偏，故为截止状态 113 已知一个 N 沟道增强型 MOS 场效应管的开启电压 UT=3V，IDO=4mA，请画出转移特 性曲线示意图。 解： 转移特性曲线即 ID和 UGS的关系： 22 (1)4(1) 3 GSGS DDO T UU II U 114 已知一个 N 沟道结型场效应管的夹断电压 UP= 4V，IDSS=5mA，请画出其转移特性 曲线示意图，并计算当 uGS= 2V 时 iD的值。 解： 转移特性曲线即 ID和 UGS的关系： 22 (1)5(1) 4 GSGS DDSS P UU II U 115 已知某一晶体三极管(BJT)的共基极电流放大倍数=0.99。(1) 在放大状态下，当其发 射极的电流 IE=5mA 时，求 IB的值；(2) 如果耗散功率 PCM=100mW，