第4章常用半导体器件-练习复习题

1、第4章：常用半导体器件-复习要点基本概念：了解半导体基本知识和PN结的形成及其单向导电性；掌握二极管的伏安特性以及单向导电性特点，理解二极管的主要参数及意义，掌握二极管电路符号；理解硅稳压管的结构和主要参数，掌握稳压管的电路符号；了解三极管的基本结构和电流放大作用，理解三极管的特性曲线及工作在放大区、饱和区和截止区特点，理解三极管的主要参数，掌握NPN型和PNP型三极管的电路符号。分析依据和方法：二极管承受正向电压（正偏）二极管导通，承受反向电压（反偏）二极管截止。稳压管在限流电阻作用下承受反向击穿电流时，稳压管两端电压稳定不变（施加反向电压大于稳定电压，否者，稳压管反向截止）；若稳压管承受正

2、向电压，稳压管导通（与二极管相同）。理想二极管和理想稳压管：作理想化处理即正向导通电压为零，反向截止电阻无穷大。三极管工作在放大区：发射结承受正偏电压；集电结承受反偏电压；三极管工作在饱和区：发射结承受正偏电压；集电结承受正偏电压；三极管工作在截止区：发射结承受反偏电压；集电结承受反偏电压；难点：含二极管和稳压管电路分析，三极管三种工作状态判断以及三极管类型、极性和材料的判断。一、填空题1.本征半导体中价电子挣脱共价键的束缚成为 自由电子 ，留下一个空位称为 空穴 ，它们分别带负电和正电，称为载流子。2.在本征半导体中掺微量的五价元素，就称为N型半导体，其多数载流子是 自由电子 ，少数载流子是

3、 空穴 ，它主要依靠多数载流子导电。3.在本征半导体中掺微量的三价元素，就称为P型半导体，其多数载流子是 空穴 ，少数载流子是 自由电子 ，它主要依靠多数载流子导电。4.PN结加 正向电压 时，有较大的电流通过，其电阻较小，加 反向电压 时处于截止状态，这就是PN结的单向导电性。5.在半导体二极管中，与P区相连的电极称为正极或 阳极 ，与N区相连的电极称为负极或 阴极 。6.晶体管工作在截止区的条件是：发射结 反向 偏置，集电结 反向 偏置。7.晶体管工作在放大区的条件是：发射结 正向 偏置，集电结 反向 偏置。8.晶体管工作在饱和区的条件是：发射结 正向 偏置，集电结 正向 偏置。9.三极管

4、IB、IC、IE之间的关系式是（IEIBIC），IC/IB的比值叫 直流电流放大系数 ，IC/IB的比值叫 交流电流放大系数 。10.在电子技术中三极管的主要作用是： 具有电流放大作用 和开关作用。11.若给三极管发射结施加反向电压，可使三极管处于可靠的 截止 状态。12.已知某PNP型三极管处于放大状态，测得其三个电极的电位分别为-9V 、-6V和-6.2V，则三个电极分别为 集电极 、 发射极和 基极 。13.已知某NPN型三极管处于放大状态，测得其三个电极的电位分别为9V 、6.2V和6V，则三个电极分别为 集电极 、 基极 和 发射极 。14.N型半导体中 自由电子 是多数载流子， 空

5、穴 是少数载流子。15.P型半导体中 空穴 是多数载流子， 自由电子 是少数载流子。16.给半导体PN结加正向电压时，电源的正极应接半导体的 P 区，电源的负极通过电阻接半导体的 N 区。17.给半导体PN结加反向电压时，电源的正极应接半导体的 N 区，电源的负极通过电阻接半导体的 P 区。18.半导体三极管具有放大作用的外部条件是发射结 正向偏置 ，集电结 反向偏置 。19.二极管的反向漏电流越小，二极管的单向导电性能就 越好 。20.半导体三极管是具有二个PN结即 发射结 和 集电结 。21.三极管的偏置情况为 发射结正向偏置 、 集电结正向偏置 时，三极管处于饱和状态。二、计算题1如图所

6、示电路，输入端A的电位UA+3V，B点的电位UB0V，电阻R接电源电压为-15V，求输出端F的电位UF。解：因为DA和DB为共阴极连接，A、B两端为它们的阳极，因此UA、UB中的高电位对应的管子将会优先导通。由UAUB可知，DA将会优先导通。如果DA为硅二极管，其正向压降为0V，则此时UF+3V。当DA导通后，DB因承受反向电压而截止。在此处，DA起的就是钳位作用，把F端的电位钳置在+3V；DB起隔离作用，把输入端B和输出端F隔离开。2有两只晶体管，一只的200，ICEO200A；另一只的100，ICEO10A，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、ICBO10A的管

7、子，因其适中、ICEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。23已知两只晶体管的电流放大系数分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。解：答案如解图所示： 3测得放大电路中三只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。解：晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如下表所示： 管号T1T2T3上ece中bbb下cec管型PNPNPNNPN材料SiSiSi4测得放大电路中三只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。解：晶体管三个极分别为上、中、下管脚，

8、答案如下表所示： 管号T1T2T3上bcb中eee下cbc管型PNPPNPNPN材料GeGeGe5如图所示，试求UAB，并说明二极管的作用。解：取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。U阳 =6 V U阴 =12 VU阳U阴 二极管导通若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB = 6V否则， UAB低于6V一个管压降，为6.3或6.7V在这里，二极管起钳位作用。6电路如图所示，试求：UAB,并说明D1、D2的作用。解：两个二极管的阴极接在一起，取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。U1阳 =6 V，U2阳=0 V，U1阴 = U2阴= 12 VUD1 =

9、 6V（1分），UD2 =12V UD2 UD1 D2 优先导通， D1截止。若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB = 0 V流过 D2 的电流为D1承受反向电压为6 V。在这里， D2 起钳位作用， D1起隔离作用。7已知： 二极管是理想的，试画出 uo 波形。解：ui 8V，二极管导通，可看作短路 uo = 8Vui 8V，二极管截止，可看作开路 uo = ui8输出特性曲线如图所示，在UCE= 6 V时， Q1 点IB=40mA, IC=1.5mA； Q2 点IB=60 mA, IC=2.3mA。求：解：在 Q1 点，有 由 Q1 和Q2点，得 9在图示电路中，设D为理想二极管，已知输

10、入电压ui的波形。试画出输出电压uo的波形图。解：首先从（b）图可以看出，当二极管D导通时，电阻为零，所以uoui；当D截止时，电阻为无穷大，相当于断路，因此uo5V，即是说，只要判断出D导通与否，就可以判断出输出电压的波形。要判断D是否导通，可以以接地为参考点（电位零点），判断出D两端电位的高低，从而得知是否导通。V时，D导通， V时，D截止，Vuo与ui的波形对比如右图所示：10一晶体管的极限参数为PCM100mW，ICM20mA，U（BR）CEO15V，试问在下列情况下，哪种是正常工作？UCE 3V，IC 10mA；UCE 2V，IC 40mA；UCE 6V，IC 20mA。解：(1)能

11、正常工作。（2）不能正常工作。集电极电流太大。（3）不能正常工作。其积大于集电结耗散功率。11试总结晶体三极管分别工作在放大、饱和、截止三种工作状态时，三极管中的两个PN结所具有的特点。解：三极管工作在放大工作状态时，集电结反偏，发射结下偏。三极管工作在饱和工作状态时，发射线和集电结均正偏。三极管工作在截止工作状态时，发射线和集电结均反偏。12稳压二极管技术数据为：稳压值UZ=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，负载电阻RL=2kW，输入电压ui=12V，限流电阻R=200 W 。若负载电阻变化范围为1.5 kW 4 kW ，是否还能稳压？解：UZ=10V ui=12V R=20

12、0 W Izmax=12mA Izmin=2mA RL=2kW (1.5 kW 4 kW)iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA）i=（ui - UZ）/R=（12-10）/0.2=10 （mA）iZ = i - iL=10-5=5 （mA）RL=1.5 kW , iL=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3（mA）RL=4 kW , iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5（mA）负载变化,但iZ仍在12mA和2mA之间,所以稳压管仍能起稳压作用13三极管电路如图所示，已知：b=50， USC =12V，RB =70kW， RC =6kW，当USB = -2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？解：USB =-2V， IB=0 ， IC=0，Q位于截止区USB =2V， IB= (USB -UBE)/ RB =(2-0.7)/70=0.019 mAIC= bIB =500.019=0.95 mA ICS =2 mAQ位于饱和区(实际上，此时IC和IB 已不是b的关系）14图中通过稳压管电流IM等于多数？R值是否合适？解：15测得某一晶体管的IB10A,IC1mA,能否确定它的电流放大系数？