電子技術(shù)第章課后答案

1、第1章半導(dǎo)體存器件V,電阻R-lk Q,二極管的正向1.1在如圖1.4所示的各個電路屮，已知直流電壓 壓降為0. 7V,求U。圖1.4習題1.1的圖分析Uo的值與二極管的工作狀態(tài)有關(guān)，所以必須先判斷二極管是導(dǎo)通還是截止。若二極管兩端電壓為正向偏置則導(dǎo)通，可將其等效為一個0.7 V的恒壓源；若二極管兩端電壓為反向偏置則截止，則可將其視為開路。解對圖1.4 (a)所示電路，由于產(chǎn)3 V,二極管VD承受正向電壓，處于導(dǎo)通狀態(tài)，故:(V)對圖1.4 (b)所示電路，由于L. V,二極管VD承受反向電壓截止，故:U-一一(V)對圖1.4(C)所示電路，由于 耳一 7 二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，故:耳包

2、旦殛(V)1. 2在如圖1. 5所示的各個電路中，已知輸入電壓曾-】Ev,二極管的正向壓降可忽略不計，試分別畫出各電路的輸入電壓U】和輸出電壓U。的波形。分析在5和5V電源作用下，分析出在哪個時間段內(nèi)二極管正向?qū)ǎ膫€時間段內(nèi)二極管反向截止。在忽略正向壓降的情況下，正向?qū)〞r可視為短路，截止時可視為開路，由此可畫出各電路的輸入、輸出電壓的波形。圖1.5習題1.2的圖解 對圖1.5 (a)所示電路，輸出電壓U。為:Ui 5V時二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，Ud=O , Uo=5V ; UK5V時二極管VD承受反向電壓 截止，電 阻R中無電流，Ur=O, uo=uio輸入電壓U】和輸出電壓U。的波

3、形如圖1.6 (a)所示。圖1.6習題1.2解答用圖對圖1.5 (b)所示電路，輸出電壓 U。為:U】5V時二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，Ud=O, uo= Ux； UK5V時二極管VD承受反向電壓 截止，電阻R 屮無電流，Ur=O , Uo=5Vo輸入電壓6和輸出電壓U。的波形如圖1.6 (b)所 示。對圖1.5( c)所示電路，輸出電壓 U。為：Ui 5V時二極管VD承受反向電壓截止，電阻R中無電流，Ur=O , Uo= Uz ；U】5V時二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，Ud=O, Uq=5Vo輸入電壓山和輸出電壓U。的波形如圖1.6( c)所示。1.3在如圖1. 7所示的電路屮，試求下列幾種情

4、況下輸出端F的電位Uf及各元件壓、VDa.VDb)屮的電流，圖中的二極管為理想元件。(1) -(V。八=3僅TVo圖1.7習題1.3的圖分析在一個電路屮有多個二極管的情況下，一些二極管的電壓可能會受到另一些二極管電壓的影響，所以，在判斷各個二極管的工作狀態(tài)時，應(yīng)全面考慮各種可能出現(xiàn)的因素。一般方法是先找出正向電壓最高和(或) 反向電壓最低的二極管，正向電壓最高者必然導(dǎo)通，反 向電壓最低者必然截止，然后再根據(jù)這些二極管的工作狀態(tài)來確定其他二極管承受的是正向電壓還是 反向電壓。解(1)因為V而Ucc=6V,所以兩個二極管VDa、VDb承受同樣大的正向電壓，都處于導(dǎo)通狀態(tài)，均可視為短路，輸出端 F的

5、電位Uf為:(V)電阻中的電流為：-i IT-69 2R3(mA)兩個二極管VDa、VDb +的電流為:=x2=l(mA)(2)因為血二3, UR二0 V而U cc=6V,所以二極管VDb承受的正向電壓最高，處于導(dǎo)通 狀態(tài)，可視為短路，輸出端F的電位Uf為:(V)電阻中的電流為：7 2(mA)VDb導(dǎo)通后，VDa上加的是反向電壓,HDa因而截止，所以兩個二極管VDa. VDb中的電 流為:仏一(mA)(3)因為陀V而Ucc=6V,所以兩個二極管VDa、VDb承受同樣大的正向電壓,都處于導(dǎo)通狀態(tài)，均可視為短路，輸出端F的電位Uf為：(V)電阻屮的電流為:6-3=1一 1(mA)兩個二極管VDa、

6、VDb屮的電流為：二穢1 0 5(mA)1.4在如圖1.8所示的電路屮，試求下列幾種情況下輸出端F的電位Uf及各元件(R、VDa.VDb)中的電流，圖中的二極管為理想元件。(1) 底 4“V。(2) U 壷二九， Oo(3)你-心分析本題與上題一樣，先判斷出兩個二極管VDa、VDb的工作狀態(tài)，從而確定出輸出端F的電位，再根據(jù)輸岀端F的電位計算各元件屮的電流。解(1)因為V,所以兩個二極管VDa、VDb上的電壓均為0,都處于截止狀態(tài)，電阻R中無電流，故：輸出端F的電位Uf為:(2)因為八二3 V , UR二。V,所以二極管VDA承受的正向電壓最高，處于導(dǎo)通狀態(tài)，可視為短路，輸出端F的電位Uf為:

7、電阻中的電流為:(mA)VDa導(dǎo)通后，VDb上加的是反向電壓，VDb因而截止，所以兩個二極管VDa、VDb中的電流為：IE(mA)* 11A 心mA)(3)因為V,所以兩個二極管VDa、VDb承受同樣大的正向電壓，都處于導(dǎo)通狀態(tài)，均可視為短路，輸出端F的電位0為：Ur=Uk=Vn=3電阻中的電流為:(mA)兩個二極管VDa VDb屮的電流為：1.5在如圖1.9所示的電路中，已知J-10V,會=30shstFo試用波形圖表示二極管上的電壓Udo分析設(shè)二極管為理想元件，則二極管導(dǎo)通時Ud=0,二極管截止時因電阻R屮無電流，噸-小:,因此，判斷出二極管VD在U和E作用下哪個時間段內(nèi)導(dǎo)通，哪個時間段內(nèi)

8、截 止，即可根據(jù)Ud的關(guān)系式畫岀其波形。解設(shè)二極管為理想元件，則當 和點0,即e并皿V時二極管導(dǎo)通，Ud=0 ；當i/f0,即E10V時二極管截止,sq =ff+E=30siifirf + 1 (1 v。由此可畫出 uD 的圖1.10習題5解答用圖K二順Q ,為=11聊Qo穩(wěn)壓管VDz的波形，如圖1.10所示。圖1.9習題1.5的圖1.6在如圖1. 11所示的電路屮，已知&二2dv穩(wěn)疋電壓 V,取大穩(wěn)疋電流mA。試求穩(wěn)壓管中通過的電流匸，并判斷h是否超過U?如果超過，怎么辦？分析穩(wěn)壓管工作于反向擊穿區(qū)時，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓變化很小，所以能起穩(wěn)壓的作用。但與穩(wěn)壓管配合的

9、電阻要適當，否則，要么使穩(wěn)壓管的反向電流超過允許值而過熱損壞，要么使穩(wěn)壓管因為沒有工作在穩(wěn)壓區(qū)而不能穩(wěn)壓。圖1. 11習題16的圖解設(shè)穩(wěn)壓管VDz工作正常，則電阻R】和&屮的電流分別為:(mA)(mA)穩(wěn)壓管中通過的電流Iz為：(mA)可見4 “ZM。如果Iz超過Izm,則應(yīng)增大&,也可減小&。但&一般是負載電阻，不能隨意改變，若Ri不能變，則應(yīng)限制電的最大值，或另選穩(wěn)壓管。1.7有兩個穩(wěn)壓管VDzi和VDz2,其穩(wěn)定電壓分別為5.5V和8.5V,正向壓降都是0. 5V,如 果要得到 0.5V、3V、6V、9V和14V幾種穩(wěn)定電壓，這兩個穩(wěn)壓管(還有限流電阻)應(yīng)該 如何連接，畫出各個電 路。分

10、析穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)時，管子兩端電壓等于其穩(wěn)定電壓；穩(wěn)壓管工作在正向?qū)顟B(tài)時，管子兩端電壓等于其正向壓降。因此，可通過兩個穩(wěn)壓管的不同組合來得到不同的穩(wěn)定電壓。解 應(yīng)按如圖11. 12 (a) - (e)所示各個電路連接，可分別得到上述幾種不同的穩(wěn)定電壓，圖中的電阻 均為限流電阻。4-6V- 卞立圖1. 12習題1.6的圖1.8在一放大電路屮，測得某晶體管3個電極的對地電位分另U為-6V、-3V、-3. 2V,試判斷該晶體管是 NPN型還是PNP型？錯管還是硅管？并確定3個電極。分析晶體管的類型(NPN型還是PNP型，硅管還是錯管)和管腳可根據(jù)各極電位來判斷。NPN型集電極電位最高，發(fā)射

11、極電位最低，即B E , 圄PNP型集電極電位最低，發(fā)射極電位最高，即O硅管基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.6或0.7V ;銬管基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.2或0.3V。解 設(shè)晶體管3個電極分別為1、2、3,即1 一 2V、廠V。因為2、3兩腳的電位差為0.2V,可判定這是一個錯管，且 1腳為集電極。由于集電極電位最低，可 判定這是一個PNP型管。又由于2腳電位最高，應(yīng)為發(fā)射極，而3腳為基極。因為發(fā)射極與基極之間的電壓tZffi=lZ73=-32- (-3) /V,基極與集電極Z間的電壓Uec二人E7 = -32-(-6) = 23使匚 “y解(1 )對NPN型晶體管，由可知：厲叫你叫件心

12、NPN匾0, %0o(2)對PNP型晶體管，由UCB是正還是負？Ube是正還是負？UCE是正還是負？NPN則應(yīng)可知：5恥你帚口如燦應(yīng)使3個電極的電位關(guān)系為對PNP型晶體管,1. 10 一個晶體管的基極電流席酬卩A,集電極電流：1 2 3 4 mA，能否從這兩個數(shù)據(jù)來確定它的電流放大系數(shù)？為什么？分析晶體管工作在不同狀態(tài)時，基極電流和集電極電流的關(guān)系不同。工作在截止狀態(tài)時V；工作在放大狀態(tài)時人二駕；工作在飽和狀態(tài)時幾人禺。解不能由這兩個數(shù)據(jù)來確定晶體管的電流放大系數(shù)。這是因為晶體管的電流放大系數(shù)是放大狀態(tài)時的集電極電流與基極電流的比值，而題中只給出了基極電流和集電極電流的值，并沒有指明這兩個數(shù)據(jù)

13、的測試條件，無法判別晶體管是工作在放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)，所以不能由這兩個數(shù)據(jù)來確定晶體管的電流放大系數(shù)。1. 11若晶體管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都加正向電壓，則集電極電流lc將比發(fā)射結(jié)加正向電壓、集電結(jié)加 反向電壓時更大，這對晶體管的放大作用是否更為有利？為什么？分析晶體管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都加正向電壓時工作在飽和狀態(tài)，：Lc不隨IB的增大而成比例地增大，晶體管已失去了線性放大作用。V,可見發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，晶體管工作在放大狀態(tài)。綜上所述，可知這是一個PNP型的錯晶體管。1.9晶體管工作在放大區(qū)時，要求發(fā)射結(jié)上加正向電壓，集電結(jié)上加反向電壓。試就 型和PNP型兩種 情況討論：2 Uc和Ub的電位

14、哪個高？3 Ub和Ue的電位哪個高？4 Uc和Ue的電位哪個高？分析晶體管工作在放大區(qū)時，要求發(fā)射結(jié)上加正向電壓，集電結(jié)上加反向電壓。對解由圖1.13可知，因為該管當Ugs由正值向負值變化時Id減小，且卩隔時厶*。,所解 發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都加正向電壓時對晶體管的放大作用不是更為有利，而是反而不利。這是因為這時晶體管工作在飽和狀態(tài)，集電極電流Ic雖然比發(fā)射結(jié)加正向電壓、集電結(jié)加反向電壓（即放大狀態(tài)）時更大，但是Ic已不再隨IB線性增大，IB對Ic已失去控制作用，所以已沒有放大能力。另一方面，晶體管工作在飽和狀態(tài)時集電極與發(fā)射極之間的電壓V,雖然Ic更大，但晶體管的輸出電壓反而更小，所以也不能把電流

15、放大作用轉(zhuǎn)換為電壓放大作用。1.12有兩個晶體管，一個管子的0期獅口 A,另一個管子的01。卩A,其他參數(shù)都一樣，哪個管子的性能更好一些？為什么？分析雖然在放大電路中晶體管的放大能力是一個非常重要的指標，但并非B越大就意味著管子性能越好。衡量一個晶體管的性能不能光看一、兩個參數(shù)，而要綜合考慮它的各個參數(shù)。在其他參數(shù)都一樣的情況下，3太小，放大作用??；3太大，溫度穩(wěn)定性差。一般在放大電路中，以左右為好。Icbo受溫度影響大，此值越小，溫度穩(wěn)定性越好。：CB。越大、/越大的管子，則 IcEO越大，穩(wěn)定性越差。解第二個管子的性能更好一些。這是因為在放大電路屮，固然要考慮晶體管的放大能力，更主要的是

16、要考慮放大電路的穩(wěn)定性。1.13有一晶體管的，mW,哪種為正常工作狀態(tài)？(1)“0K =3 V,A：mA o(2)% =2v,=mAo(3)at =8 v,A： $ mA oAM 如 mA%V,試問在下列幾種情況下,分析1CM、U（BR）CEO和PCM稱為晶體管的極限參數(shù)，由它們共同確定晶體管的安全工作區(qū)。集電極電流超 過IcH時晶體管的3值將明顯下降；反向電壓超過U（BR）CEO時晶體管可能會被擊穿；集電極耗散功率超 過PcH時晶體管會被燒壞。解第（1）種情況晶體管工作正常，這是因為厲：附加,V丘，/p=310 =30imW/rj無余兩種情況晶體管工作不正常1. 14某場效應(yīng)管漏極特性曲線如

17、圖1.13所示，試判斷：（D該管屬哪種類型？畫出其符號。（2 ）該管的夾斷電壓U GS（off）大約是多少？（3）該管的漏極飽和電流IDSS大約是多少？分析 根據(jù)表1. 2所示絕緣柵型場效應(yīng)管的漏極特性曲線可知，N溝道場效應(yīng)管當Ugs由正值向負值變化時Id減小，P溝道場效應(yīng)管當Ugs由正值向負值變化時Id增大；耗盡型場效應(yīng)管在以該管屬N溝道耗盡型場效應(yīng)管，并且夾斷電壓g簡以飛V,漏極飽和電流As =12mA,其符號如圖1.14所示。-2V4V右 bLi圖1. 13習題1. 14的圖圖1. 14習題1. 14解答用圖115試由如圖113所示的場效應(yīng)管漏極特性曲線，畫出求出 V時的轉(zhuǎn)移特性曲線，并管子的跨導(dǎo)&。分析根據(jù)場效應(yīng)管漏極特性曲線畫轉(zhuǎn)移