半导体器件习题解答最新

1、第 1 章自测题、习题解答自测题 1一、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、C 2、A 3、 C 4、A 5、B二、判断题1 PN 结加上反向

2、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、 二极管电路如图 T1 3所示，写出各电路的输出电压值。设二极管导通时uD =0.7V 。(a)(c)(b)解：+5V3V+DD-3V+UO4(d) (

3、e)(f)图 T1 3(a) 二 极 管 截 止 ， 故 uo1 =0V b)二极管导通，故 uo2 =5 0.7=4.3V(c) 二极管导通，故uo3 =3 0.7=3.7V(d) 二 极 管 截 止 ， 故 uo4=5V(e) 二极管导通，故uo5 =0.7 3= 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 D Z1、DZ2的稳定电压分别为 U Z1=5V ， UZ2 =8V， 试求输出电压 UO1， UO2。(a)Ui=15VR1DZ1DZ2+R2 UO2(b)图 T1 4 解：(a) uo1 =15UZ1UZ22V(b) DZ2两端的电压小

4、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，1. RB =100K， UBB =3V 时， I C =？ 解：IB UBB-UBE 3- 0.7 23 ABRB100ICI B 100 23 2.3mA=100，UBE =0.7V ，U CES=0V 试问：2. UBB =2V 时， UO =5V 时， RB =？解：CC-U10- 5RC1mARB10010 AU BB - U BE2- 0. 7 130kW0.01习题 11。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 。D1D10v

5、 RD2UAB6VB(b)（a）图 P1 1 解：（a） D1 截止， D2 导通，故 uAB =6V（b） D1 导通， D2 截止，故 uAB = 10V12 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。R(a)(b)图 P1 2解：a）当 ui 5V 时，二极管导通，b）当 ui 5V 时，二极管截止，uo 5V ；当 ui 5V 时，二极管截止， uo ui uo ui ；当 ui 5V 时，二极管导通， uo 5V1 3 选择填空. 硅材料的 N型半导体中加入的杂质是元素

6、，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

7、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）C A （2） B （3）A （4） C （5）A （6） B （7）B （8） C14 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

8、的电路模型，并写出U 及 rd 的表达式。解： 等效电路图如下：uDiDrDDUononuD =U on +iDrD rD =(uDU on)/ iD16 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。R+15VD Z1 D Z2U O1+DZ215VU O2DZ1(c)(b)15V(d)D Z2 DZ1+R U O4图 P1 6解：(a)DZ1 反向击穿， DZ2 截止，故 uo1 =5V(b) DZ1 正偏， DZ2 截止，故 uo2 =0.

9、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 =5V17 电路如图 P1 7所示 ，已知稳压管 最大值Izmax =20mA ，(1)当 Ui =8V 时，DZ 的稳定电压 UZ =6V ，稳定电流的最小值 Izmin =5mA ， 求 R 的范围； (2)当 R=1K 时，求 Ui 的范围。解：1)RmaxUi-UZImin8- 6 0.4kW5 10002)Ui - UZ Im a x8- 6 0.1kW20 10003 -3Uimin RImin U Z 1 103 5 10-3 6 11V3- 3UimaxRI

10、max U Z 1 103 20 10-3 6 26V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 ?18解：1)RL 最小时，通过稳压管的电流为IZmin 5mAUi - UZ20- 1025mA400I Lm a xIZ mi n2 5 -5 2 0mARLm i nUZ2)10 500WILm a x 20稳压管可以通过的最大电流为：IZma x

11、PZM150 15mAU Z 10此时， I RUi - UZ26- 10 40mA400I Lm i n I - IZm a x4 0- 1 5 2m5ARLm axUZ10 400WILmi n 25若 RL，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图 P1 9的电位。（1） 解：当 VA =VB =5V 时10 5 UY4.76VY 10 0.5 1UD1、D2 的电流为 ID1 ID2Y 0.24mAD1 D2 2 10（2） 解：当 VA =10V，VB =0V 时此时 D1导通， D2 截止。10 10 UY9. 0V9Y

12、10 1UA - UY 10- 9. 09I D1 A Y 0. 9m1A D1 1 1I D2 0（3） 解：当 VA =6V，VB =5.8V 时10假如 D 2截止，则 UY6 5.45V ，故 D2应该导通2 Y 1 10 2U A- UY ID1 1U B - UY ID2 1UY 10 (I D1 I D2)6- 5.62 5.8- 5.62解得： UY 5.62V ID10.38mA I D20.18mA11110 已知三极管的输出特性曲线如图 P1 10所示，试求图中的 IC =6mA ，UCE =6V 时，电流的放大系数 、解：从图中得知：当 IC 6mA时，IC6 100I

13、B 0.06IB 0.06mAICIEICIBIC6 0.996 0.06111 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 P111 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 P1 11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P1 12 所示，试判别它们各处于放大、饱和与截止中1 12 已测得三极管的各极

14、电位如图 的哪种工作状态？6V10V0.7V2V(c) -6.7V(a) 0V(b) 10V0.3V- 6V(d) 0.6V图 P1 12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 ，I DO =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：I D(mA)(V)IDDOU GSUT1)2 4(UGS - 1)23114已知一个 N 沟道结型场效应管的夹断电压UP =性曲线示意图，并计算当 uGS = 2V 时 iD 的值。4V，IDSS =5mA ，请画出其转移特解：-40转移特性曲线即 ID 和 U GS的关系：I D IDSS(1-) 5(1-UPU GS )2 -4UGS(V)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 ，