《電子技術(shù)》-李中發(fā)主編-答案

《電子技術(shù)》.李中發(fā)主編

答案標(biāo)準(zhǔn)化文件發(fā)布號(hào)：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-第1章半導(dǎo)體存器件在如圖所示的各個(gè)電路中，已知直流電壓叫7V,電阻K=lkQ,二極管的正向壓降為，求Uo?！?2 ￡圖習(xí)題的圖分析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(gè)V的恒壓源；若極管兩端電壓為反向偏置則截止，則可將其視為開路。解對(duì)圖（a）所示電路，由于=3V,二極管VD承受正向電壓，處于導(dǎo)通狀態(tài)，故：『%印-？（V）對(duì)圖（b）所示電路，由于鞏=3V,二極管VD承受反向電壓截止，故：EZn=-?-￡/==1x3=1_5K+曜（ （V）對(duì)圖（C）所示電路，由于％=3V,二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，故：%=5-%=5-U=43（V）在如圖所示的各個(gè)電路中，已知輸入電壓.皿V,二極管的正向壓降可忽略不計(jì)，試分別畫出各電路的輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形。分析在ui和5V電源作用下，分析出在哪個(gè)時(shí)間段內(nèi)二極管正向?qū)ǎ膫€(gè)時(shí)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(shí)可視為短路,截止時(shí)可視為開路,由此可畫出各電路的輸入、輸出電壓的波形。

圖習(xí)題的圖圖習(xí)題的圖解對(duì)圖（a）所示電路，輸出電壓uo為：=%+5mN5V時(shí)二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，UD=0,u=5V；ui<5V時(shí)二極管VD承受反向電壓截止，電阻R中無電流，uR=0,uo=4。輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形如圖（a）所示。圖習(xí)題解答用圖圖習(xí)題解答用圖對(duì)圖（b）所示電路，輸出電壓uo為：='+5uiN5V時(shí)二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，UD=0,u=ui；ui<5V時(shí)二極管VD承受反向電壓截止，電阻R中無電流，uR=0,4=5丫。輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形如圖（b）所示。 ° 1 °對(duì)圖（c）所示電路，輸出電壓uo為:uiN5V時(shí)二極管VD承受反向電壓截止，電阻R中無電流，uR=0,uo=ui；ui<5V時(shí)二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，UD=0,u。=5丫。輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形如圖（c）所示。

在如圖所示的電路中，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）%=%="V。（2）4=3,%=%（3）八=%=3v。斗蛇…）圖習(xí)題的圖斗蛇…）圖習(xí)題的圖分析在一個(gè)電路中有多個(gè)二極管的情況下，一些二極管的電壓可能會(huì)受到另一些二極管電壓的影響，所以，在判斷各個(gè)二極管的工作狀態(tài)時(shí)，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?yàn)?=%=“V而UCC=6V,所以兩個(gè)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）電阻中的電流為：E/cc近 E/cc近 _2(mA)兩個(gè)二極管vda、VDb中的電流為:Am.=Am.=Ab=；[貪(mA)（2）因?yàn)?=3,嗎=Dv而ucc=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：電阻中的電流為：Ucc-Uv6-0(mA)VDB導(dǎo)通后，VDa上加的是反向電壓，VDa因而截止，所以兩個(gè)二極管VDa、VDB中的電流為：（3）因?yàn)椋?%=3v而UCC=6V，所以兩個(gè)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：4=必=%=3（V）電阻中的電流為：(mA)兩個(gè)二極管vda、VDB中的電流為:在如圖所示的電路中，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）%■= "°VO（2）t/*=3V,%?。?）%=4=%。圖習(xí)題的圖

分析本題與上題一樣，先判斷出兩個(gè)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)輸出端F的電位計(jì)算各元件中的電流。解(1)因?yàn)?=%=“V，所以兩個(gè)二極管VDa、VDB上的電壓均為0，都處于截止?fàn)顟B(tài)，電阻R中無電流，故：公=1?=白(mA)輸出端F的電位UF為：%=4=。或=。(V)(2)因?yàn)椋?3V,4二°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：%=%=3(v)電阻中的電流為：TOC\o"1-5"\h\zF_Uce_4 _]比R( (mA)VDA導(dǎo)通后，VDB上加的是反向電壓，VDB因而截止，所以兩個(gè)二極管vda、vdb中的電流為：Ah=。(mA)= (mA)(3)因?yàn)?="b=3v,所以兩個(gè)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：%=%=4=3(V)電阻中的電流為：E7cc一%E7cc一%6-3R3-(mA)兩個(gè)二極管vda、vdb中的電流為:(mA)

在如圖所示的電路中，已知芯=*V,6=M\1WV。試用波形圖表示二極管上的電壓uD。分析設(shè)二極管為理想元件，則二極管導(dǎo)通時(shí)u廣0，二極管截止時(shí)因電阻R中無電流，/=第十芭，因此，判斷出二極管VD在ui和E作用下哪個(gè)時(shí)間段內(nèi)導(dǎo)通，哪個(gè)時(shí)間段內(nèi)截止，即可根據(jù)uD的關(guān)系式畫出其波形。0,即e^-E=-10v時(shí)二極管導(dǎo)通，UD=O；當(dāng)群十胤金，即苗〈-君=-10V時(shí)二極管截止，、=薜+￡=30.H+1%。由此可畫出uD的波形，如圖所示。圖習(xí)題的圖圖習(xí)題解答用圖圖習(xí)題的圖圖習(xí)題解答用圖胤=2flV,4=9W。，瑪=U00q。穩(wěn)壓管VDZ的穩(wěn)定電壓/二如丫，最大穩(wěn)定電流=SmA。試求穩(wěn)壓管中通過的電流IZ,并判斷IZ是否超過IZM如果超過，怎么辦分析穩(wěn)壓管工作于反向擊穿區(qū)時(shí)，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)壓管配合的電阻要適當(dāng)，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?yàn)闆]有工作在穩(wěn)壓區(qū)而不能穩(wěn)壓。圖習(xí)題的圖解設(shè)穩(wěn)壓管VDZ解設(shè)穩(wěn)壓管VDZ工作正常，則電阻R1和R2中的電流分別為:礦區(qū)=衛(wèi)小期(UM(mA)穩(wěn)壓管中通過的電流IZ為：…一心―皿(mA)可見『工K4M如果IZ超過IZM，則應(yīng)增大R1,也可減小R2。但R2一般是負(fù)載電阻，不能隨意改變，若R1不能變，則應(yīng)限制R2的最大值，或另選穩(wěn)壓管。有兩個(gè)穩(wěn)壓管VDZ1和VDZ2，其穩(wěn)定電壓分別為和，正向壓降都是，如果要得到、3V、6V、9V和14V幾種穩(wěn)定電壓，這兩個(gè)穩(wěn)壓管(還有限流電阻)應(yīng)該如何連接，畫出各個(gè)電路。分析穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)時(shí)，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(shí)，管子兩端電壓等于其正向壓降。因此，可通過兩個(gè)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(a)?(e)所示各個(gè)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。圖習(xí)題的圖在一放大電路中，測(cè)得某晶體管3個(gè)電極的對(duì)地電位分別為-6V、-3V、，試判斷該晶體管是NPN型還是PNP型鍺管還是硅管并確定3個(gè)電極。分析晶體管的類型（NPN型還是PNP型，硅管還是鍺管）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)射極電位最低，即%A5t>%,5?>。；PNP型集電極電位最低，發(fā)射極電位最高，即/硅管基極電位與發(fā)射極電位大約相差或；鍺管基極電位與發(fā)射極電位大約相差或。解設(shè)晶體管3個(gè)電極分別為1、2、3，即q=Tiv、/=Tv、％=TJ2v。因?yàn)?、3兩腳的電位差為，可判定這是一個(gè)鍺管，且1腳為集電極。由于集電極電位最低，可判定這是一個(gè)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?yàn)榘l(fā)射極與基極之間的電壓%nT^T-ah/^v，基極與集電極之間的電壓/：=%-』=-g-（司=重^，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(gè)PNP型的鍺晶體管。晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，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NPN型和PNP型兩種情況討論：（1）UC和UB的電位哪個(gè)高UCB是正還是負(fù)（2）UB和UE的電位哪個(gè)高UBE是正還是負(fù)（3）UC和UE的電位哪個(gè)高UCE是正還是負(fù)分析晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，要求發(fā)射結(jié)上加正向電壓，集電結(jié)上加反向電壓。對(duì)NPN型晶體管，電源的接法應(yīng)使3個(gè)電極的電位關(guān)系為對(duì)PNP型晶體管，則應(yīng)使《<％4%。解（1）對(duì)NPN型晶體管，由&aOr〉"可知："c>°ii，%%>/；^CB>0，U皿>。，UfX>0o（2）對(duì)PNP型晶體管，由《 可知：&<%，4<%，%%H<"，k<。，一個(gè)晶體管的基極電流4=即口A,集電極電流4=1占mA,能否從這兩個(gè)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(shí)，基極電流和集電極電流的關(guān)系不同。工作在截止?fàn)顟B(tài)時(shí)％=",4="；工作在放大狀態(tài)時(shí)』匚=網(wǎng)；工作在飽和狀態(tài)時(shí)小《周。解不能由這兩個(gè)數(shù)據(jù)來確定晶體管的電流放大系數(shù)。這是因?yàn)榫w管的電流放大系數(shù)是放大狀態(tài)時(shí)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(gè)數(shù)據(jù)的測(cè)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(gè)數(shù)據(jù)來確定晶體管的電流放大系數(shù)。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IC將比發(fā)射結(jié)加正向電壓、集電結(jié)加反向電壓時(shí)更大，這對(duì)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(shí)工作在飽和狀態(tài)，IC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。解發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都加正向電壓時(shí)對(duì)晶體管的放大作用不是更為有利，而是反而不利。這是因?yàn)檫@時(shí)晶體管工作在飽和狀態(tài)，集電極電流/C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(shí)更大，但是/C已不再隨IB線性增大，IB對(duì)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(shí)集電極與發(fā)射極之間的電壓“b<05V，雖然IC更大，但晶體管的輸出電壓反而更小，所以也不能把電流放大作用轉(zhuǎn)換為電壓放大作用。有兩個(gè)晶體管，一個(gè)管子的AT翎、,皿=2?口A,另一個(gè)管子的2二501皿=如口A,其他參數(shù)都一樣，哪個(gè)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(gè)非常重要的指標(biāo)，但并非B越大就意味著管子性能越好。衡量一個(gè)晶體管的性能不能光看一、兩個(gè)參數(shù)，而要綜合考慮它的各個(gè)參數(shù)。在其他參數(shù)都一樣的情況下，B太小，放大作用?。籅太大，溫度穩(wěn)定性差。一般在放大電路中，以"100左右為好。ICBO受溫度影響大，此值越小，溫度穩(wěn)定性越好。/CBO越大、聲越大的管子，則ICEO越大，穩(wěn)定性越差。解第二個(gè)管子的性能更好一些。這是因?yàn)樵诜糯箅娐分校倘灰紤]晶體管的放大能力，更主要的是要考慮放大電路的穩(wěn)定性。有一晶體管的％=1㈱mW,1a=20mA, =加丫，試問在下列幾種情況下，哪種為正常工作狀態(tài)⑴ua=3V, =10mA4K=?Y,7c^AmA%=*V,/c=18mA分析1cM、UBRCEO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ICM時(shí)晶體管的B值將明顯下降；反向電壓超過UBRCEO時(shí)晶體管可能會(huì)被擊穿；集電極耗散功率超過PCM時(shí)晶體管會(huì)被燒壞。 （）解第（1）種情況晶體管工作正常，這是因?yàn)?=<%?血，Wa心^17其余=3x10=30mW^其。其余兩種情況晶體管工作不正常某場(chǎng)效應(yīng)管漏極特性曲線如圖所示，試判斷：（1）該管屬哪種類型畫出其符號(hào)。（2）該管的夾斷電壓UGS（o用大約是多少（3）該管的漏極飽和電流IDSS大約是多少分析根據(jù)表所示絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極特性曲線可知，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管當(dāng)UGS由正值向負(fù)值變化時(shí)ID減小，P溝道場(chǎng)效應(yīng)管當(dāng)UGS由正值向負(fù)值變化時(shí)ID增大；耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管在時(shí)工口，。，增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管在“GS=。時(shí)/=口。解由圖可知，因?yàn)樵摴墚?dāng)UGS由正值向負(fù)值變化時(shí)ID減小，且^0=="時(shí)%'。，所以該管屬N溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管，并且夾斷電壓170gH/V，漏極飽和電流餐餐12mA，其符號(hào)如圖所示。圖習(xí)題的圖圖習(xí)題解答用圖Dnjtu圖習(xí)題的圖圖習(xí)題解答用圖Dnjtu試由如圖所示的場(chǎng)效應(yīng)管漏極特