2025年大学大三（微电子科学与工程）半导体器件应用试题及答案

2025年大学大三（微电子科学与工程）半导体器件应用试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6小题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.以下哪种半导体器件常用于放大电信号？（）A.二极管B.三极管C.场效应管D.晶闸管2.对于NPN型三极管，其工作在放大区时，各极电位关系正确的是（）A.Vc>Ve>VbB.Vc>Vb>VeC.Vb>Vc>VeD.Vb>Ve>Vc3.场效应管的输入电阻通常（）A.很低B.中等C.很高D.不确定4.半导体二极管的反向电流随温度升高而（）A.减小B.不变C.增大明显D.增大不明显5.当晶闸管导通后，维持其导通的条件是（）A.阳极电流大于擎住电流B.阳极电流大于维持电流C.门极有触发信号D.以上都不对6.以下哪种半导体器件具有单向导电性？（）A.三极管B.场效应管C.二极管D.集成电路第II卷（非选择题共70分）7.（10分）简述半导体三极管的电流放大原理。8.（15分）分析场效应管与三极管相比，有哪些优缺点？9.（15分）材料：某电子电路中使用了一个晶闸管，已知其额定电流为10A，在实际工作中，通过晶闸管的电流有效值为8A。问题：该晶闸管能否正常工作？说明理由。10.（20分）材料：在一个放大电路中，采用了NPN型三极管，已知三极管的β=50，Vcc=12V，Rc=2kΩ，Rb=500kΩ，输入信号电压为0.1V。问题：（1）计算三极管的静态工作点；（2）求电压放大倍数。11.（20分）材料：有一个由二极管组成的整流电路，输入为正弦交流电压220V（有效值）。问题：（1）画出半波整流电路原理图；（2）计算输出直流电压的平均值；（3）若负载电阻为100Ω，计算整流二极管承受的最大反向电压。答案：1.B2.B3.C4.C5.B6.C7.三极管的电流放大原理基于其内部结构。发射区向基区发射大量的自由电子，这些电子在基区中与空穴复合，形成基极电流。由于基区很薄且掺杂浓度低，大部分电子能够扩散到集电区，形成集电极电流。集电极电流远大于基极电流，通过控制基极电流的大小，就可以控制集电极电流的大小，从而实现电流放大作用。8.优点：场效应管输入电阻高，可达10^7-10^15Ω，抗干扰能力强；噪声低；温度稳定性好。缺点：跨导较小，电压放大能力相对三极管较弱；工作频率较低。三极管的优点是电流放大倍数较大，适用于多种放大电路。缺点是输入电阻较小，容易引入干扰，噪声相对较大。9.晶闸管的额定电流是指在规定环境温度和散热条件下，晶闸管能够长期正常工作的最大平均电流。这里的额定电流为10A，实际工作中电流有效值为8A，根据有效值与平均值的关系，对于正弦波，平均值约为有效值的0.637倍，8A的有效值对应的平均值约为5.096A，小于额定电流10A，所以该晶闸管能正常工作。10.（1）首先计算基极电流Ib=(Vcc-Ube)/Rb=(12-0.7)/500kΩ≈22.6μA。集电极电流Ic=βIb=50×22.6μA=1.11.（1）半波整流电路原理图：变压器次级绕组一端接二极管阳极（正极），另一端接负载一端，负载另一端接二极管阴极（负极）。（2）输出直流电压平均值Uo=0.