电子电路第一章习题课.ppt

电子电路第一章习题课,2011.3.25,1.1 说明PN结的工作原理,P型区到N型区的过渡带两边的自由电子和空穴浓度相差很大，在浓度差下形成扩散运动，P区的空穴（多子）向N区扩散，N区的自由电子（多子）向P区扩散，在过渡区域产生强烈的复合作用使自由电子和空穴基本消失，在过渡带中产生一个空间电荷区（耗尽区），扩散运动使过渡带内失去了电中性，产生电位差和电场，分别称为接触电位差和内建电场，内建电场由N区指向P区阻碍多子的扩散运动，却促进过渡带中少子的漂移运动，漂移运动中和过渡区中的电荷从而削弱内建电场，随着扩散运动和漂移运动的进行，最后达到一个平衡状态，即内建电场的强度恰好使扩散运动和漂移运动的速度相等，这种平衡称为动态平衡，这时过渡带中的接触电位差，内建电场强度，空间电荷区宽度均处于稳定值，这时我们认为PN结已经形成，并把P、N的过渡带称为PN结，PN结的宽度为空间电荷区的宽度。,1.2 设二极管,1.3 在 平面坐标中画出硅二极管（普通二极管、稳压管、变容器）的伏安特性曲线，说明在伏安特性曲线上可以定义哪些直流参数和动态参数。,1.4 埋层稳压管的性能特点是什么？(教材13页）,1.5 设定图P1.5中D1和D2的正向导通电压，画出与vi对应的输出信号电压波形。,1.5 Multisim步骤,如图搭建电路（为更好地观测输入输出波形，将示波器的两个通道分别连接输入端和输出端，并以不同颜色区分）,开始仿真并双击示波器观察，可看到如下波形（注意调整示波器的设置）,1.6 假设图P1.6中D的正向导通电压 ，试画出 两端的 波形；求出 中的直流电流分量 和 上的直流电压 。,1.7 图P1.7所示为桥式整流电路，设D1D4的正向电压 ，重复题1.6的分析和计算。,1.8 图P1.8所示为具有电容滤波的桥式整流电路，试分析并画出 的波形图。,1.8 Multisim步骤,如图搭建电路（为简化电路形式，电源直接用交流电源，电容电阻参数可以自行修改）,运行后可以看到如下波形,作为对比可观察去掉电容后的波形（1.7）,1.9 说明BJT内部载流子运动过程，写出BJT内部与外部电流关系式。,iE=iC+iB iC=iE+ICBO iB=iB1+iB2-ICBO iB1+iB2=(1- )iE,是共基BJT的直流电流增益。,1.3.6,1.3.8,1.10 画出NPN和PNP BJT工作在放大状态的偏置电路；画出共基和共射BJT的输入和输出特性曲线；说明截止区、饱和区和放大区的特点；在伏安特性曲线上能定义哪些直流参数？哪些交流参数？说明共射BJT的 、 和 的物理意义。,（2）共射NPN型BJT的输入和输出特性如图所示：,共射输入特性曲线表示集、射极间电压固定时，基极电流与基、射极间电压之间的关系,共射输出特性曲线表示基极电流固定时，集电极电流与集、基极间电压之间的关系,（3）共射NPN型BJT有三个区域：放大区，饱和区，截止区 1、放大区特点：发射结正向偏置，集电结反向偏置； ，基本不受 的影响。 2、饱和区特点：发射结正向偏置，集电结正向偏置；管压降 很小， (硅管)。 受控于 ， 已不成立， 的大小由外电路参数决定。 3、截止区特点：发射结、集电结均反偏；集电极电流近似为零；管压降比较高。,1.11 设某三极管 静态工作点 ，试画出它的混合 等效模型，并在图上标明所有模型参数。,1.12 设某PNP管的 ，画出混合 型交流等效电路，求 。,1.13 画出N沟道JFET的转移特性曲线和漏极特性曲线；指出电阻区和夹断区以及它们的分界线；写出转移特性方程式；定义 。,1.14 画出N沟道耗尽型与增强型MOSFET的转移特性曲线和漏极特性曲线；标明电阻区及夹断区以及它们的分界线；定义 ；写出它们在可变电阻区和恒流区的特性方程式。,1.15 已知某3DJ6（N-JFET）的漏极特性如图P1.15所示。试由漏极特性作出 三种情况下的转移特性。,1.16 已知某P沟道JFET的参数： ， 试求出 时的完整小信号等效电路。,1.17 设PMOSFET的工艺参数： 静态工作电流 试画出它的低频小信号等效电路。若 时的等效电路中的受控电流源。,1.18 试简述MOSFET的主要特性。,1、电压（电场）控制特性； 2、可变电阻特性； 3、在夹断区（放大区）iD与vGS的平方率特性； 4、在亚阀区的导电特性； 5、背栅控制特性（体效应）； 6、转移特性曲线的零温度系数特点； 7、与BJT相似，在放大区具有沟道调制效应。,1.19 MOSFET的亚阀区导电特性有什么特点？与BJT作对比，在MOS管 时，它们是否还有放大能力？,在vBS VGS(th)才可能形成沟道。vBS对导电沟道也有一定的控制能力，这种现象称为体效应或衬底调制效应。 VGS(th)的值改变iD的值，因而vBS对iD有控制作用，B极又称为背栅。,1.20 解释MOSFET的体效应，它对MOSFET的放大作用有何影响？,背栅,c,a,a,e,b,d,c,f,4、温度下降时，二极管的导通电压_，反向饱和电流_。,增大,减小,5、硅管的导通电压比锗管的_，反向饱和电流比锗管的_。,大,小,6、BJT具有电流放大作用的内部条件是：发射区掺杂浓度_，基区掺杂浓度_且制作得很_，集电结面积_；外部条件是发射结_，集电结_。,高,薄,低,大,正偏,反偏,7、当温度升高时，BJT的参数B_，ICBO_，发射结正向压降UBE_，共射输入特性曲线将_，输出特性曲线将_，而且输出特性曲线之间的间隔将_。,增大,增加,减小,左移,上移,加大,10、结型场效应管属电流表达式是,8、三极管工作有三个区域: 在放大区时，偏置为_和_；饱和区的偏置为_和_； 截止区的偏置为_和_。,发射结正偏,集电结反偏,9、场效应管属_控制型器件，它通过改变_来控制_。描述这一控制作用的参数为_，其定义式为 。,电压,低频跨导,栅源电压,漏极电流,发射结正偏,集电结正偏,发射结反偏,集电结反偏,11、对N沟道JFET工作在恒流区时_，工作在可变电阻区时_，工作在预夹断状态时_