电子电路基础习题册参考答案-第一章

电子电路基础习题册参考答案 第三版 全国中等职业技术电子电路基础习题册参考答案 第三版 全国中等职业技术 第一章第一章 常用半导体器件常用半导体器件 1 1 晶体二极管晶体二极管 一 填空题 1 物质按导电能力的强弱可分为 导体 绝缘体 和 半导 体 三大类 最常用的半导体材料是 硅 和 锗 2 根据在纯净的半导体中掺入的 杂质 元素不同 可形成 N 型半导体和 P 型半导体 3 纯净半导体又称 本征 半导体 其内部空穴和自由电子数 相等 N 型半导体又称 电子 型半导体 其内部少数载流子是 空穴 P 型半导体又称 空穴 型半导体 其内部少数载流子 是 电子 4 晶体二极管具有 单向导电性 即加正向电压时 二极管 导 通 加反向电压时 二极管 截止 一般硅二极管的开启电 压约为 0 5 V 锗二极管的开启电压约为 0 1 V 二极管导通后 一般硅二极管的正向压降约为 0 7 V 锗二极管的正向压降约为 0 3 V 5 锗二极管开启电压小 通常用于 检波电路 硅二极管反向电 流小 在 整流电路 及电工设备中常使用硅二极管 6 稳压二极管工作于 反向击穿 区 稳压二极管的动态电阻越小 其稳压性能 好 7 在稳压电路中 必须串接 限流 电阻 防止 反向击穿电流 超过极限值而发生 热击穿 损坏稳压管 8 二极管按制造工艺不同 分为 点接触 型 面接触 型和 平面 型 9 二极管按用途不同可分为 普通二极管 整流二极管 稳压二极管 开关 热敏 发光 和 光电二极管 等二极管 10 二极管的主要参数有 最大整流电流 最高反向工作电压 反向饱和电流 和 最高工作频率 11 稳压二极管的主要参数有 稳定电压 稳定电流 和 动 态电阻 12 图 1 1 1 所示电路中 二极管 V1 V2 均为硅管 当开关 S 与 M 相接时 A 点的电位为 无法确定 V 当开关 S 与 N 相接时 A 点的电位为 0 V 13 图 1 1 2 所示电路中 二极管均为理想二极管 当开关 S 打开时 A 点的电位为 10V 流过电阻的电流是 4mA 当开关 S 闭合时 A 点的电位为 0 V 流过电阻的电流为 2mA 14 图 1 1 3 所示电路中 二极管是理想器件 则流过二极管 V1 的 电流为 0 25mA 流过 V2 的电流为 0 25mA 输出电压 U0 为 5V 15 光电二极管的功能是将 光脉冲 信号转换为 电 信号 发 光二极管的功能是将 电 信号转换为 光 信号 16 用数字式万用表测量二极管 应将功能开关置于 二极管 挡 将黑表笔插入 com 插孔 接二极管的 负 极 红表笔插入 V 插孔 接二极管 的 正 极 其显示的读数为二极管的 正向压降 一 判断题 1 在外电场作用下 半导体中同时出现电子电流和空穴电流 2 P 型半导体中 多数载流子是电子 少数载流子是空穴 3 晶体二极管有一个 PN 结 所以有单向导电性 4 晶体二极管的正向特性也有稳压作用 5 硅稳压管的动态电阻小 则稳压管的稳压性能愈好 6 将 P 型半导体和 N 型半导体用一定的工艺制作在一起 其 交界处形成 PN 结 7 稳压二极管按材料分有硅管和锗管 8 用万用表欧姆挡的不同量程去测二极管的正向电阻 其数值 是相同的 9 二极管两端的反向电压一旦超过最高反向电压 PN 结就会 击穿 10 二极管的反向电阻越大 其单向导电性能越好 11 用 500 型万用表测试发光二极管 应选 R 10K 挡 三 选择题 1 当环境温度升高时 晶体二极管的反向电流将 A A 增大 B 减小 C 不变 2 测量小功率晶体二极管性能好坏时 应把万用表欧姆档拨到 A A R 100 或 R 1K B R 1 C R 10K 3 半导体中的空穴和自由电子数目相等 这样的半导体称为 B A P 型半导体 B 本征半导体 C N 型半导体 4 稳压管的稳压性能是利用 B 实现的 A PN 结的单向导电性 B PN 结的反向击穿特性 C PN 结的正向导通特性 5 电路如图 1 1 4 所示 已知两个稳压管的 UZ1 7V UZ2 5V 它们的正向压降均为 0 7V 则输出电压 U0 为 C A 12V B 5 7V C 7 7V D 7V 6 在图 1 1 5 所示的电路中 流过二极管的电流 I1 I2 分别 是 D A I1 8mA I2 0 B I1 2mA C I1 0 I2 6mA D I1 0 I2 8mA 7 二极管的正向电阻 B 反向电阻 A 大于 B 小于 C 等于 D 不确定 8 电路如图 1 1 6 所示 V 为理想二极管 则二极管的状态为 A A 导通 B 截止 C 击穿 9 上题中 A B 两端的电压为 C A 3V B 3V C 6V D 6V 10 某二极管反向击穿电压为 140V 则它的最高反向工作电 压为 C A 280V B 140V C 70V D 40V 11 二极管电路如图 1 1 7 所示 1 处于导通状态的二极 管是 A A 只有 V1 导通 B 只有 V2 导通 C V1 V2 均导通 D V1 V2 均不导通 2 考虑二极管正向压降为 0 7V 时 输出电压 U0 为 B A 14 3V B 0 7V C 12V D 15V 12 P 型半导体中多数载流子是 D N 型半导体中多数 载流子是 C A 正离子 B 负离子 C 自由电子 D 空穴 13 用万用表 R 10 和 R 1K 挡分别测量二极管的正向电阻 测量结果是 C A 相同 B R 10 挡的测试值较小 C R 1K 挡的测试 值较小 14 用万用表不同欧姆档测量二极管的正向电阻值时 测得的 阻值不相同 其原因是 c A 二极管的质量差 B 万用表不同欧姆档有不同的内阻 C 二极管有非线性的伏安特性 二 简答题 1 什么是本征半导体 N 型半导体 PN 结 答 本征半导体即纯净的单晶半导体 其内部存在数量相等 的两种载流子 一种是负电的自由电子 另一种是带正电空穴 N 型半导体又称电子型半导体其内部自由电子数多于空穴 数量 P 型半导体又称空穴型半导体其内部空穴多数载流子自由电 子少数载流子 PN 结是采用掺杂工艺便硅和锗晶体的一边形成 P 型区 一边形 成 N 型半导体 五 分析 计算 作图题 1 判断图 1 1 8 中 理想二极管导通还是截止 若导通 则 流过二极管的电流是多少 解 图 a V 导通 I 5mA 图 b V 截止 I 0 图 c V 导通 I 10mA 2 在图 1 1 9 所示电路中 二极管为理想二极管 ui 10sin tV 试画出输出电压波形 3 在图 1 1 10 所示电路中 二极管为硅管 求 A 点电位和流 过二极管的电流 4 在图 1 1 11 所示电路中 二极管是导通还是截止 输出电压 U0 是多少 图 1 1 11 解 a V 导通 U0 11 3V b V 导通 I0 15 12 3 2mA UR 1 3 3V UO UR 15 12V c V 导通 UO 0 7V 1 2 晶体三极管晶体三极管 一 填空题 1 三极管有两个 PN 结 分别为 发射结 集电结 三 个电极分别为 发射极 基极 和 基极 三极管按内部结构不同可分为 NPN 和 PNP 型 2 晶体三极管实现电流放大作用的偏置条件是 发射结 正偏 和 集电结 反偏 电流分配关系是 IE IC IB 3 在模拟电子电路中 晶体管通常被用作 电流控制 元件 工作在输出特性曲线上的 放大 区 在数字电子电路中 晶体三极管通常被用作 开关 元件 工作在输出特性曲线上 区或 饱和 区或 截止 区 4 在一块正常放大电路板上 测得三极管 1 2 3 脚对地电压 分别为 10V 10 2V 14V 则该管为 PNP 型 锗 材料三 极管 1 脚是 发射 极 2 脚是 基 极 3 脚是 集电 极 5 NPN 型三极管 挡UBE 0 5V UBE UCE时 工作在 饱和 状态 当 UBE 0 5V UBE UCE时 工作在 放大 状态 当 UBE 0 时 工作在 截止 状态 6 当温度升高时 三极管的电流放大系数 将 升高 穿 透电流 ICEO将 增加 发射结电压 UBE将 增大 7 衡量晶体三极管放大能力的参数是 共射电流放大系数 三极管的主要极限参数有 集电极最大允许电流 集 发反向击穿电压 集电极最 大允许耗散功率 8 因为晶体三极管的穿透电流随温度的升高增大 而锗管的穿 透电流比硅管 大 所以 硅 三极管的热稳定性好 9 三极管的输出特性可分为三个区域 即 截止 区和 放大 区 当三极管工作在 饱和 区时 IC IB才成立 当三极管工作在包河区时 UCE UCES 当三极管工作在截止区时 IC O ICEO 10 ICEO称为三极管的 穿透 电流 它反映三极管的 温度稳定 性 ICEO是 ICBO的 1 倍 先选用管子时 希望 ICEO尽量 小 11 测量晶体三极管 3AX31 的电流 当 IB 20uA 时 IC 2mA 当 IB 60uA 时 IC 5 4mA 则该管的 为 85 ICEO 0 3mA ICBO 3 5uA 12 设三极管的 PCM 150mW ICM 100 mA U BR CEO 30V 若 UCE 10V IC允许的最大值为 15mA 若 UCE 1V IC允许的最大值为 100mA 若 IC 3A UCE允许的最大值为 30v 13 复合管是由 两个 以上的三极管按一定方式连接而成 用 复合管提高输出级的 电流 放大倍数 14 有二只三极管构成的复合管的类型 取决于 输入管 三极 管的类型 其电流 放大系数 1 2 二 判断题 1 晶体三极管的发射区和集电区是由同一类半导体 N 型或 P 型 构成的 所以发射极 和集电极可以相互调换使用 2 晶体三极管的放大作用具体体现在 IC IB 3 晶体三极管具有能量放大作用 4 硅三极管的 ICBO值要比锗三极管的小 5 如果集电极电流 IC 大于集电极最大允许电流 ICM 时 晶体 三极管肯定损坏 6 晶体二极管和晶体三极管都是非线性器件 7 3CG21 管工作在饱和状态时 一定是 UBE UCE 8 某晶体三极管的 IB 10uA 时 IC 0 44mA IB 20u 时 IC 0 89mA 则它的电流放大系数 45 9 因为三极管有两个 PN 结 二极管有一个 PN 结 所以用两个 二极管可以连接成 一个三极管 10 判断图 1 2 1 所示各三极管的工作状态 NPN 型为硅管 PNP 型为锗管 11 复合管的共发射极电流放大倍数 等于两管的 1 2 之 和 12 晶体三极管的主要性能是具有电压和电流放大作用 三 选择题 1 三极管的发射结正偏 集电结反偏时 三极管处于 A A 放大状态 B 饱和状态 C 截止状态 2 三极管在饱和状态时 它的 IC 将 C A 随 IB的增加而增加 B 随 IB的增加而减小 C 与 IB无关 3 三极管的特性曲线是指它的 C A 输入特性曲线 B 输出特性曲线 C 输入特性和输出特性曲线 4 在三极管的输出特性曲线中 每一条曲线与 C 对应 A 输入电压 B 基极电压 C 基极电流 5 当温度升高时 晶体三极管的参数将发生 C 变化 A UBE增大 增大 ICBO增大 B UBE减小 增大 ICBO增大 C UBE增大 减小 ICBO增大 6 用万用表测得电子线路中的晶体管 UE 3V UCE 6V UBC 5 4V 则 该晶体管是 C A PNP 型 处于放大状态 B PNP 型 处于截止状态 C NPN 型 处于放大状态 D NPN 型 处于截止状态 7 已知某晶体管的 PCM 100mW ICM 20mA U BR 15V 在下列工作 条件下 正常工作的是 B A UCE 2V IC 40mA B UCE 3V IC 10mA C UCE 4V IC 30mA D UCE 6V IC 20mA 8 3DG6 型晶体管是 A A 高频小功率硅 NPN 型三极管 B 高频小功率锗 NPN 型三极管 C 高频小功率锗 PNP 型三极管 9 在三极管的输出特性曲线中 当 IB 0 时 IC 是 C A ICM B ICBO C ICEO 10 某晶体三极管的发射极电流等于 1ma 基极电流等于 20uA 正 常工作时它的集电极 电流等于 A A 0 98mA B 1 02mA C 0 8mA 11 图 1 2 2 所示电路中 三极管处于 A 状态 V 为硅管 A 截止 B 饱和 C 放大 12 在图 1 2 3 所示各复合管中 连接不正确的是 C 四 简答题 1 什么是三极管的输出特性 画出硅三极管在共发射极组态时 的输出特性曲线 并标出它的三个工作区 答 它是指三极管基极电流 IB一定时 三极管的集电极电流 IC 与集电极和发射极之间 的电压 UCE之间的关系曲线 2 三极管有哪三种连接方式 画出示意图 答 共发射极接法 共集电极接法 共基极接法 3 三极管有哪三种工作状态 其外部条件 偏执条件 是什么 答 放大状态 截止状态 饱和状态 其外部条件 1 放大状态时 三极管发射结正偏 集电结反偏时 ic 受 ib 控制 具有电流放大作用 同时 ic 的大小和 uce 基本无关 记住 三极管放大状态时的硅管 UBE约为 0 7V 锗管的 UBE约为 0 3V 2 截止状态时 一般把 IB 0 时 这时的三极管发射结和集电结 均反偏 三极管处于截止状态 相当于开关断开 这时只有很小 的集电极电流穿透电流存在 3 饱和状态时 三极管的 Uce Ube 时 在发射结和集电结均 正偏时 此时 ic 不受 ib 控制 却随着 UCE的增大而增大 这时 处于饱和状态 相当于开关闭合 这时的只剩下三极管的饱和压 降存在 5 标出下列复合管的等效管型和管脚 6 三极管的集电极最大允许电流是怎样定义的 答 三极管集电极最大允许电流 Icm 集电极电流过大时 三极 管的 值要降低 一般规定 下降到其正常值的三分之二时的集电极电流 五 分析 计算 画图题 1 一个晶体三极管在工作时 测得其发射极电流 IE 10mA 基 极电流 IB 400uA 求其基极电流 IC和直流电流放大系数 2 用万用表测量三极管各级间电压得到下列三组数值 1 UBE 0 7V UCE 0 3V 2 UBE 0 7V UCE 4V 3 UBE 0 2V UCE 0 3V 试分析每只管子的类型 是硅管还是 锗管 并说明 工作状态 答 1 UBE 0 7V 是硅管 UCE 0 3V 工作在饱和状态 2 UBE 0 7V 是硅管 UCE 4V 工作在放大状态 3 UBE 0 2V 是锗管 UCE 0 3V 工作在饱和状态 3 画出 PNP 管和 NPN 管的符号 并标出放大状态时各极电流 方向和各极间电压的极性 1 3 场效应管 一 填空题 1 晶体三极管是 电流 控制器件 是通过较小的 基极电流 变化去控制较大的 集电极电流 的变化 2 场效应管是 一种电压 控制器件 是用 栅源 电压控制 漏极 电流 具有 转移特性 和 输出特性 特点 3 场效应管按其结构不同分为 结 型和 绝缘栅 型两大类 每类有 P 沟道和 N 沟道两种 绝缘栅场效应管按其工作 状态又可分为 增强 型和 耗尽 型两种 4 场效应管的三个电极分别是 栅极 源极 和 漏极 5 场效应管的输出特性曲线是 UGS 为定值时 漏极电流 iD 与 漏源电压 UDS 的关系曲线 输出特性曲线分为 可变电阻 区 放大饱和 区和 击穿 区 6 某耗尽型 MOS 管的转移特性曲线如图 1 3 1 所示由图可知 IDSS 3 8mA UP 4V 7 图 1 3 2 是增强型 MOS 的一条输出特性曲线 当 UDS 10V 时 该管的 ID 2 6mA 8 用 N 沟道增强型和 P 沟道增强型 MOS 管组成互补电路 称 COMS 管 该管输入电流 小 功耗 小 和工作电源范 围 宽 目前广泛应用于 集成电路 中 9 VMOS 管和 UMOS 管的最大特点是 耗散功率 大 工作速 度 快 耐压 高和 转移特性 的线性度好 是理想的大功率器件 10 场效应管用于放大时 工作在 放大 区 三极管用于放大 时 工作在 放大 区 11 场效应管的主要参数有 开启电压 UT 夹断电压 UP 饱和漏极电流 IDSS 跨导 gm 和 漏极击穿电压 U BR DS 二 判断题 1 晶体三极管是单极型器件 场效应管是双极型器件 2 通常场效应管的性能用转移特性曲线 输出特性曲线和跨到 表示 3 场效应管的源极和漏极均可以互换使用 4 场效应管具有电流放大和电压放大能力 5 跨到是表征输入电压对输出电流控制作用的一个参数 6 结型场效应管有增强型和耗尽型 7 绝缘栅场效应管通常称为 MOS 管 8 P 沟道增强型绝缘栅场效应管正常工作时 UDS 和 UGS 都必 须为负 9 绝缘栅场效应管可以用万用表检测 10 存放绝缘栅场效应管应将三个电