2025年大学第二学年（电子科学与技术）半导体器件应用试题及答案

2025年大学第二学年（电子科学与技术）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40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小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具有单向导电性？（）A.二极管B.三极管C.场效应管D.晶闸管2.半导体二极管的伏安特性曲线中，正向导通区的特点是（）A.电流随电压变化缓慢B.电流随电压迅速增大C.电压为零时电流很大D.电流为零时电压很大3.当温度升高时，半导体二极管的反向饱和电流（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小4.三极管工作在放大区时，其发射结和集电结的偏置情况是（）A.发射结正偏，集电结反偏B.发射结反偏，集电结正偏C.发射结和集电结都正偏D.发射结和集电结都反偏5.三极管的电流放大倍数β的定义是（）A.Ic/IbB.Ib/IcC.Ie/IbD.Ib/Ie6.场效应管的输入电阻（）A.很高B.很低C.与三极管相当D.不确定7.绝缘栅型场效应管的栅极与源极之间（）A.有PN结B.没有PN结C.有电容D.有电感8.晶闸管导通的条件是（）A.阳极加正向电压，门极加正向电压B.阳极加反向电压，门极加正向电压C.阳极加正向电压，门极加反向电压D.阳极加反向电压，门极加反向电压9.晶闸管一旦导通后，门极（）A.仍起控制作用B.失去控制作用C.有时起控制作用D.不确定10.稳压二极管工作在（）A.正向导通区B.反向截止区C.反向击穿区D.放大区11.半导体器件的参数中，反映其功率损耗的是（）A.耐压B.电流C.功耗D.频率12.三极管的输出特性曲线分为（）A.放大区、饱和区、截止区B.正向导通区、反向截止区、击穿区C.线性区、非线性区D.上升区、下降区13.场效应管根据结构不同可分为（）A.结型和绝缘栅型B.N沟道和P沟道C.耗尽型和增强型D.单极型和双极型14.绝缘栅型场效应管根据工作方式可分为（）A.结型和绝缘栅型B.N沟道和P沟道C.耗尽型和增强型D.单极型和双极型15.晶闸管的额定电流是按（）来定义的。A.有效值B.平均值C.最大值D.瞬时值16.稳压二极管的稳压原理是利用其（）A.正向导通特性B.反向截止特性C.反向击穿特性D.放大特性17.半导体器件在高频工作时，主要考虑的参数是（）A.耐压B.电流C.功耗D.频率特性18.三极管的穿透电流Iceo会随温度升高而（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小19.场效应管的跨导gm反映了（）A.输入电压对输出电流的控制能力B.输入电流对输出电压的控制能力C.输出电压对输入电流的控制能力D.输出电流对输入电压的控制能力20.晶闸管的关断条件是（）A.阳极电流小于维持电流B.阳极电压小于击穿电压C.门极电流小于触发电流D.门极电压小于触发电压第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在题中的横线上填上正确答案。1.半导体中的载流子有______和______。2.二极管的主要参数有______、______、______等。3.三极管的三个电极分别是______、______、______。4.场效应管的三个电极分别是______、______、______。5.晶闸管的导通条件是______，关断条件是______。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述半导体二极管的伏安特性。2.说明三极管工作在放大区、饱和区和截止区时的条件及特点。3.场效应管与三极管相比有哪些特点？4.简述晶闸管的工作原理。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分。根据所给电路或器件特性进行分析。1.分析下图所示二极管电路中二极管的工作状态，并求输出电压Uo。已知二极管为理想二极管，输入电压Ui=5V。[此处可简单描述一下二极管电路的连接方式，如一个电源与一个电阻串联后与二极管并联等]2.分析三极管放大电路的工作原理，说明如何实现信号的放大。[此处可简单描述一下三极管放大电路的基本组成，如包含三极管、电阻、电容等元件的电路结构]3.分析场效应管放大电路的工作原理，说明其与三极管放大电路的不同之处。[此处可简单描述一下场效应管放大电路的基本组成，如包含场效应管、电阻、电容等元件的电路结构]（四）材料分析题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在某电子设备中，使用了一个晶闸管作为可控整流元件。当输入交流电压为220V时，通过变压器降压后得到10V的交流电压，再经过整流滤波后得到直流电压。已知晶闸管的额定电流为1A，触发电流为50mA。在实际工作中，发现晶闸管有时不能正常导通。问题：1.分析晶闸管不能正常导通的可能原因。[150字左右]2.如何解决晶闸管不能正常导通的问题？[150字左右]（五）设计题（共5分）答题要求：设计一个简单的稳压电路，要求使用稳压二极管。画出电路原理图，并简要说明工作原理。[150字左右]答案：1.A2.B3.A4.A5.A6.A7.B8.A9.B10.C11.C12.A13.A14.C15.B16.C17.D18.A19.D20.A填空题答案：1.自由电子、空穴2.最大整流电流、反向击穿电压、反向电流3.发射极、基极、集电极4.栅极、源极、漏极5.阳极加正向电压，门极加正向电压；阳极电流小于维持电流简答题答案：1.半导体二极管的伏安特性包括正向特性和反向特性。正向特性是指二极管加正向电压时，电流随电压迅速增大；反向特性是指二极管加反向电压时，反向电流很小且基本不随电压变化，当反向电压超过一定值时，反向电流急剧增大，二极管被击穿。2.三极管工作在放大区时，发射结正偏，集电结反偏，此时电流放大倍数β基本不变，集电极电流Ic受基极电流Ib控制，实现信号放大；工作在饱和区时，发射结和集电结都正偏，Ic不受Ib控制，三极管失去放大作用；工作在截止区时，发射结和集电结都反偏，Ic≈0，三极管处于截止状态。3.场效应管与三极管相比，具有输入电阻高、噪声低、温度稳定性好、抗辐射能力强等特点。场效应管是电压控制型器件，而三极管是电流控制型器件。4.晶闸管由阳极、阴极和门极组成。当阳极加正向电压，门极加正向触发信号时，晶闸管导通；导通后，门极失去控制作用，只要阳极电流大于维持电流，晶闸管就继续导通；当阳极电流小于维持电流时，晶闸管关断。分析题答案：1.因为二极管为理想二极管，当Ui=5V时，二极管正偏导通，输出电压Uo=5V。2.三极管放大电路由三极管、偏置电阻等组成。输入信号加在基极与发射极之间，引起基极电流变化，进而使集电极电流变化，通过集电极电阻将电流变化转换为电压变化，实现信号放大。3.场效应管放大电路由场效应管、偏置电阻等组成。输入信号加在栅极与源极之间，改变栅源电压，从而控制漏极电流，通过漏极电阻将电流变化转换为电压变化。与三极管放大电路不同，场效应管是电压控制，输入电阻高。材料分析题答案：1.晶闸管不能正常导通的可能原因有：触发电流不足，门极触发信号幅度不够或宽度不足；阳极电压过低，导致阳极电流无法达到导通所需值；晶闸管本