模拟电子线路习题解答-1半导体器件.pdf

第 1 页 第一章 半导体器件 1 1 选择填空 只填 a b c 以下类同 1 N 型半导体中多数载流子是 b P 型半导体中多数载流子是 a a 空穴 b 电子 2 N 型半导体 c P 型半导体 c a 带正电 b 带负电 c 呈中性 3 PN 结中扩散电流的方向是 a 漂移电流的方向是 b a 从 P 区 到 N 区 b 从 N 区到 P 区 4 二极管的伏安特性是 I c a KU 2 b KU3 2 c 1 T UU eK 5 当 PN 结外加反向电压时 扩散电流 b1 漂移电流 a1 大于 b1 小于 c1 等于 此时耗尽层 a2 a2 变宽 b2 变窄 c2 不变 6 变容二极管 c1 a1 是二极管 b1 不是二极管 c1 是特殊二极管 它工作在 b2 状态 a2 正偏 b2 反偏 c2 击穿 7 晶体管工作在放大区时 b e 间为 a b c 间为 b 工作在饱和区 时 b e 间为 a b c 间为 a a 正向偏置 b 反向偏置 c 零偏置 8 工作在放大区的某晶体管 当 IB从 20 A 增大到 40 A 时 IC从 1mA 变成 2mA 它们的 约为 b a 10 b 50 c 100 9 场效应管主要是通过改变 b1 a1 栅极电压 b1 栅源电压 c1 漏源 电压 来改变漏极电流的 所以是一个 b2 a2 电流 b2 电压 控制的 a3 a3 电流源 b3 电压源 10 用于放大时 场效应管工作在特性曲线的 b a 击穿区 b 恒流区 c 可变电阻区 1 2 假设一个二极管在 50 时的反向电流为 10 A 试问它在 20 和 80 时的反 向电流大约为多大 已知温度每升高 10 反向电流大致增加一倍 解 据已知可得 25 12102 50 20 3 10 5020 ACICI o S o S 802102 50 80 3 10 5080 ACICI o S o S 第 2 页 1 3 某二极管的伏安特性曲线如图 a 所示 1 如在二极管两端通过 1K 的电阻上加 1 5V 的电压 如图 b 所示 此时二极 管的电流 I 和电压 U 各为多少 2 将图 b 中的 1 5V 电压改为 3V 则二极管的电流 I 和电压 U 各为多少 解解解解 1 图 b 示二极管的外特性方程为 U E IR 1 5 I 通过作图 可得 Q1 I U Q1 0 8mA 0 7V 2 图 b 示二极管的外特性方程变为 U E IR 3 I 通过作图 可得 Q1 I U Q1 2 1mA 0 85V 1 4 假设用万用表的R 10档测得某二极管的正向电阻为200 若改用R 100 档测量同一个二极管 则测得的结果将比 200 大还是小 还是正好相等 为什 么 答答答答 用 R 100 档测量二极管的正向电阻比用 R 10 档测的电阻大 设万用表 R 10 档的内阻为R1 R 100 档的内阻为R2 则R1 IDQ2 故用 R 100 档测量二极管的正向电阻比用 R 10 档测的电阻大 1 5 在图示电路中 ui 10sin t V RL 1K 试在图 b 中 对应画出二极管的电流iD 电压uD以及输出电压uO的波形 并标出幅值 设二极管的正向压降和反向电流可以忽略 第 3 页 解解解解 波形如图 b 示 1 6 欲使稳压管具有良好的稳压特性 它的工作电流IZ 动态内阻rZ及温度系 数aU等各项参数 大一些好还是小一些好 答答答答 工作电流IZ大一些 动态内阻rZ小一些 温度系数aU小一些 稳压管的稳 压特性会好一些 1 7 某稳压管在温度为 20 工作电流为 5mA 时 稳定电压UZ 10V 已知其 动态内阻rZ 8 电压的温度系数aU 0 09 试问 1 当温度不变 工作电流改为 20mA 时 UZ约等于多少 2 当工作电流仍为 5mA 但温度上升至 50 时 UZ约等于多少 解解解解 1 VmVrIU Z 12 0 1208 520 于是 12 1012 010 5 20 VUmAUmAU ZZ 2 27 10 0009 01 20 50 2050 VCUCU o Z o Z 1 8 在图示电路中 已知电源电压 U 10V R 200 RL 1K 稳压管的UZ 6V 试求 1 稳压管中的电流IZ 2 当电源电压 U 升高到 12V 时 IZ将变为多少 3 当 U 10V 但RL改为 2K 时 IZ将变为多少 RL VDZ IZ U R 第 4 页 解解解解 1 2 3 1 9 试述变容二极管的工作原理 解解解解 参见教材 P121 1 10 一个三极管的输出特性曲线如图示 试求出在图上UCE 5V IC 6mA处 的电流放大系数 和 并进行比较 解解解解 145 2060 36009400 B C i i 99 0 1451 145 1 145 99 0 1 11 设题 1 10 三极管的极限参数 ICM 14mA U BR CEO 15V PCM 100mW 试在特性曲线图上画出该三极管的 安全工作区 解解解解 如图示 14620 6 1 6 20 02 0 200 610 mAIII mA R U I mAA R UU I L L RRZ L Z R Z R 24630 30 03 0 200 612 mAIII mAA R UU I L RRZ Z R 17320 3 2 6 mAIII mA R U I L L RRZ L Z R 8 4 0 15105 iC mA uCE V iB 100 A 16 20 A 40 A 12 80 A 60 A 0 A 8 4 0 15105 iC mA uCE V iB 100 A 16 20 A 40 A 12 80 A 60 A 0 A 安全区 第 5 页 1 12 有两个三极管 已知甲管的99 1 则 1 当甲管的IB1 10 A 时 其IC1和IE1各为多少 乙管的95 0 2 则 2 若乙管的IE2 1mA 则IC2 和IB2各为多少 解解解解 1 甲管参数计算 99 0 991 99 1 1 1 1 1 100010 991 1 99 0 9901099 111 111 mAAII mAAII BE BC 2 乙管参数计算 19 95 01 95 0 1 2 2 2 50 05 0 19 95 0 95 0195 0 2 2 2 222 AmA I I mAII C B EC 1 13 测得某电路中几个三极管的各极电位如图示 试判断各三极管分别工作 在截止区 放大区还是饱和区 解 放大区 截止区 放大区 饱和区 解 截止区 饱和区 放大区 放大区 第 6 页 1 14 已知图中各三极管的 均为 50 UBE 0 7V 试分别估算各电路中三极管 的IC和UCE 判断它们各自工作在哪个区 截止区 放大区还是饱和区 并将各 管子的工作点分别画在图 g 的输出特性曲线上 解解解解 a 工作在放大区 b 工作在放大区 c 工作在饱和区 5 3225 310 25 3065 050 065 0 20 7 02 VU mAII mAI CE BC B 35 52325 210 325 20465 050 0465 0 200 7 010 VU mAII mAI CE BC B 5 36225 2310 25 23065 050 465 0 20 7 010 VU mAII mAI CE BC B 第 7 页 e 工作在截止区 f 工作在放大区 1 15 分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图 a 和 b 所示 试识别它 们的管脚 分别标上 e b c 并判别这两个三极管是 NPN 型还是 PNP 型 硅管 还是锗管 解解解解 a 1 e 2 c 3 b NPN 型锗管 b 1 c 2 e 3 b PNP 型硅管 1 16 设某三极管在 20 时的反向饱和电流ICBO 1 A 30 试估算该管在 50 时的ICBO和穿透电流ICEO大致等于多少 已知每当温度升高 10 时 ICBO 大约增加一倍 而当温度每升高 1 时 大约增加 1 解解解解 10 0 0 VU I I CE C B 10 325 20465 050 0465 0 200 7 010 VU mAII mAI CE BC B 1 3 2 3V 9V 3 2V a 1 3 2 11V 6V 6 7V b 2 3318 4 401 50 50 1 50 4 40348 130 01 01 20 50 8212 20 50 2050 3 10 2050 ACICCI CC ACICI O CBO OO CEO OO O CBO O CBO 第 8 页 1 17 已知一个 N 沟道增强型 MOS 场效应管的漏极特性曲线如图示 试作出UDS 15V 的转移特性曲线 并由特性曲线求出该场效应管的开启电压UT和IDO值 以 及UDS 15V UGS 4V时的跨导gm 解解解解 转移特性曲线如图示 开启电压 1 18 试根据图示的转移特性曲线 分别判断各相应的场效应管的类型 结型或 绝缘栅型 P 型沟道或 N 型沟道 增强型或耗尽型 如为耗尽型 在特性曲线 上标注出其夹断电压 UP和饱和漏极电流IDSS 如为增强型 标出其开启电压UT 解解解解 N 沟道增强型 P 沟道结型 N 沟道耗尽型 P 沟道