大學(xué)課件 集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程 習(xí)題與習(xí)題解答 一篇 1章

1、集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程習(xí)題與習(xí)題解答第一篇 電子器件與電子電路基礎(chǔ) 第一章 半導(dǎo)體二極管及其電路分析題1.1.1 已知二極管2AP9的伏安特性如圖題1.1.1（a）所示。（1） 若將其按正向接法直接與1.5V電池相連，估計(jì)會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？（2） 若將其按反向接法直接與30V電源相連，又會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？（3） 分析二極管、穩(wěn)壓管在電路中常常與限流電阻相連的必要性。（4） 畫(huà)出兩只2AP9二極管 圖題1.1.1（a）在：同向串聯(lián)、反向串聯(lián)、同向并聯(lián)、反向并聯(lián)四種情況下的合成伏安特性曲線(xiàn)。 圖題1.1.1解：(1)燒杯二極管(2)反向擊穿(3)串聯(lián)電阻可以限制流過(guò)二極管或穩(wěn)壓管的電流超過(guò)規(guī)定值，使二極

2、管或穩(wěn)壓管安全。(4)略題1.1.2 當(dāng)用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量二極管參見(jiàn)圖題1.1.1（b），分析：（1） 所測(cè)得的電阻值是二極管的直流電阻還是動(dòng)態(tài)（微變）電阻？（2） 設(shè)萬(wàn)用表內(nèi)電池電壓為1.5V，R10檔的內(nèi)阻Ri為240，R100檔的內(nèi)阻Ri=2.4k。試用圖解分析法估算： a）用R10檔測(cè)得的正向電阻值；b）用R100檔測(cè)得的正向電阻值。從概念上說(shuō)明, 為什么用不同電阻檔測(cè)得的二極管正向電阻相差懸殊？解： (1)是二極管的直流電阻(2)在二極管的特性曲線(xiàn)上，作出兩條負(fù)載線(xiàn)，負(fù)載線(xiàn)和特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)求得V和I，然后求出這二檔的電阻。VD=1.5-0.24ID (R10檔)VD=1.5-2.4I

3、D (R100檔)由于萬(wàn)用表不同檔的內(nèi)阻不同，使流過(guò)二極管的電流相差較大，從而不同檔時(shí)，測(cè)得二極管的正向電阻懸珠。題1.1.3 二極管的伏安特性曲線(xiàn)如圖題1.1.3所示。（1） 二極管承受的反向電壓VRM為多少？（2） 若溫度升高20C，則二極管的反向電流IS應(yīng)為多大？（3） 當(dāng)溫度升高20C時(shí)，定性畫(huà)出變化后的伏安特性曲線(xiàn)。 圖題1.1.3 圖題1.1.4解： (1) 由圖可知，二極管承受的反向電壓VRM規(guī)定為實(shí)際擊穿電壓VB的一半，即VRM=40V; (2)在反偏的條件下，溫度每增加10時(shí)，IS約增加1倍，所以溫度增加20時(shí),反向飽和電流IS約增加4倍。(3) 略題1.1.4 二極管的正向

4、伏安特性曲線(xiàn)如圖題1.1.4所示，室溫下測(cè)得二極管中的電流為20mA。試確定二極管的直流電阻rD和動(dòng)態(tài)電阻rd的大小。 解： 求出ID=20mA時(shí)的V0,然后用求得直流電阻。在過(guò)ID=20mA處，作一條切線(xiàn)，求切線(xiàn)斜率，可求得動(dòng)態(tài)電阻rd。 題1.1.5 分析圖題1.1.5電路中，各二極管是導(dǎo)通還是截止？并求出A、O兩端的電壓VAO（設(shè)D為理想二極管）。 圖題1.1.5解： 根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦缘?a) 電路：D1截止，VAO=-12V；(b) 電路：D1導(dǎo)電，D2截止，輸出VAO=0V；(c) 電路：D2導(dǎo)電，D1截止，輸出VAO=-4.5V；題1.1.6 二極管接成圖題1.1.6所示的電

5、路，分析在下述條件下各二極管的通斷情況。（1） VCC1 =6V，VCC2=6V，R1=2k，R2=3k（2） VCC1 =6V，VCC2=6V，R1= R2=3k（3） VCC1 =6V，VCC2=6V，R1=3k，R2=2k設(shè)二極管D的導(dǎo)通壓降VD=0.7V，求出D導(dǎo)通時(shí)電流ID的大小。 圖題1.1.6 圖題1.1.7解：(1) D導(dǎo)電，ID0.42mA;(2) D截止，ID0mA；(3) D截止，I=0mA；題1.1.7 圖題1.1.7所示為橋式整流電路，設(shè)二極管為理想器件，變壓器的原、副邊繞組匝數(shù)比為n=N1/N2=11，變壓器損耗不計(jì)，v1 =V1m sint = 220100tV。

6、試回答下列問(wèn)題：（1）畫(huà)出v2、vO 和vD的波形；（2）求負(fù)載RL上的直流電壓VO和直流電流IO ；（3）求二極管的平均電流ID和最大反向電壓VRM 。解： (1) 波形略(2) 負(fù)載上電壓V018V,I018mA(3)ID=IO/29mA,VRM28.2V題1.1.8 圖題1.1.8電路中，設(shè) vi =12sin tV，分別畫(huà)出iD、vD和vO的波形（要求時(shí)間坐標(biāo)對(duì)齊），并將二極管電流iD的峰值和其所承受的反向峰值標(biāo)于圖中（假定D為理想二極管）。 圖題1.1.8題1.1.9 圖題1.1.9（a）所示電路中，D1、D2為硅管，導(dǎo)通壓降VD均為0.7V， 圖題1.1.9圖題1.1.9（b）為輸

7、入vA、vB的波形，試畫(huà)出 vO的波形。題1.1.10 圖題1.1.9電路中，輸入端vA、vB如按下述各種方法連接：（1） vA接 + 2V，vB 接 + 5V；（2） vA接 + 2V，vB 接5V（3） vA懸空， vB接 + 5V；（4） vA 經(jīng)3k電阻接地，vB懸空。試確定相應(yīng)的輸出vO =？。解： (1) V0=2.7V；(2) V0=-1.3V;(3) V0=5.7V;(4) V0=6.28V。題1.1.11 穩(wěn)壓值為7.5V和8.5V的兩只穩(wěn)壓管串聯(lián)使用時(shí)，可得到幾種不同的穩(wěn)壓值？各為多少伏？設(shè)穩(wěn)壓管正向?qū)▔航禐?.7V。解： 可得到四種穩(wěn)壓值，16V，8.2V，9.2V，1

8、.4V。題1.1.12 穩(wěn)壓管接成 圖題1.1.12 所示電路。已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值為6V，在下述4種情況下：（1） VI =12V，R1=4K，R2=8k（2） VI =12V，R1=4K，R2=4k （3） VI =24V，R1=4K，R2=2k（4） VI =24V，R1=4K，R2=1k確定輸出電壓VO的值。 圖題1.1.12 圖題1.1.13解： (1) V0=6V (2)V0=6V(3)V0=6V(4)V0=48V題1.1.13 圖題1.1.13所示電路中，設(shè)vi =（3+10sint）V，穩(wěn)壓管Dz1和Dz2的反向擊穿電壓分別為Vz1=5V，Vz2=7V正向壓降為0.7V。試畫(huà)出i

9、Z 和vO的波形（要求時(shí)間坐標(biāo)對(duì)齊）。題1.1.14 圖題1.1.14所示電路中，穩(wěn)壓管2CW16具有下列特性：穩(wěn)定電壓9伏，耗散功率允許值250mW，穩(wěn)壓管電流小于1mA時(shí)不能穩(wěn)壓，且動(dòng)態(tài)電阻不大于20 。試按電路中的參數(shù)計(jì)算：（1） 當(dāng)RL=1k 時(shí)，電流IR、IZ、IL的大??；（2） 當(dāng)電源電壓VI變化20%時(shí)，VO最多變化幾伏？（3） 穩(wěn)壓管在VI和RL變化至何值時(shí)功耗最大？其值是否已超過(guò)允許值？（V的變化范圍不超過(guò)20%，RL可任意變化。）（4） 按照?qǐng)D中的參數(shù)，分析該電路在IL大于何值時(shí)將失去穩(wěn)壓能力？解： (1)IR21.6mA,IL9mA,IZ=12.6mA(2) V00.15V(3) 當(dāng)V變化+20%和RL時(shí)穩(wěn)壓管的功耗最大。PZ(max)265mWPZ，