電路與模擬電子技術(shù)課后習(xí)題題庫(kù)期末考試試卷試題及答案詳解-常用半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)習(xí)題及解析

PAGEPAGE四第五章常用半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)題解析半導(dǎo)體二極管由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成,三極管則由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成,那么,能否將兩個(gè)二極管背靠背地連接在一起構(gòu)成一個(gè)三極管？如不能,說(shuō)說(shuō)為什么？答:兩個(gè)二極管背靠背地連接在一起是不能構(gòu)成一個(gè)三極管地。因?yàn)?三極管地集電區(qū)與發(fā)射區(qū)雖然摻雜質(zhì)類型相同,但雜質(zhì)濃度不同,體積存在差異,且基區(qū)制作很薄。而兩個(gè)二極管背靠背地連接在一起時(shí),其基區(qū)太厚,即使是發(fā)射區(qū)能向基區(qū)發(fā)射電子,到基區(qū)后也都會(huì)被基區(qū)大量地空穴復(fù)合掉,根本不可能有載流子繼續(xù)擴(kuò)散到集電區(qū),所以這樣地"三極管"是不會(huì)有電流放大作用地。二.如果把晶體三極管地集電極與發(fā)射極對(duì)調(diào)使用？三極管會(huì)損壞嗎？為什么？答:如果把晶體三極管地集電極與發(fā)射極對(duì)調(diào)使用,三極管不會(huì)被損壞。但是,三極管地電流放大能力會(huì)大大下降,甚至失去電流放大能力。三.兩個(gè)硅穩(wěn)壓管VDZ一與VDZ二地穩(wěn)壓值分別為六V與一零V,兩管地正向電壓降均為零.六V,如果想得到一.二V,六.六V,一零.六V與一六V這四種穩(wěn)定電壓,兩個(gè)穩(wěn)壓管應(yīng)如何連接？畫(huà)出電路圖。解:把兩個(gè)穩(wěn)壓管正向偏置相串聯(lián)接在電路,穩(wěn)定電壓為一.二V;把VDZ一反向偏置,VDZ二正向偏置相串聯(lián)后接在電路,穩(wěn)定電壓為六.六V;把VDZ二反向偏置,VDZ一正向偏置后相串聯(lián)接在電路,穩(wěn)定電壓為一零.六V;把兩個(gè)穩(wěn)壓管均反向偏置后相串聯(lián)接在電路,穩(wěn)定電壓為一六V。圖略四.在圖五.三七所示電路,已知E=五V,V,二極管為理想元件（即認(rèn)為正向?qū)〞r(shí)電阻R=零,反向阻斷時(shí)電阻R=∞）,試對(duì)應(yīng)ui畫(huà)出各輸出電壓uo地波形。圖五.三七題四電路圖VD（a）uiREuoVDuiREuo（c）（b）VDu圖五.三七題四電路圖VD（a）uiREuoVDuiREuo（c）（b）VDuiREuo圖（b）:當(dāng)ui<E時(shí),VD導(dǎo)通,uo=ui;當(dāng)ui>E時(shí),VD截止,uo=E。圖（c）:當(dāng)ui<-E時(shí),VD導(dǎo)通,uo=-E;當(dāng)ui>-E時(shí),VD截止,uo=ui。u/Vu/Vωt零uiuo一零五（b）圖u/Vωt零uiuo一零五（a）圖u/u/Vωt零uiuo一零五（c）圖五.判斷下列說(shuō)法地正確與錯(cuò)誤。本征半導(dǎo)體摻入三價(jià)元素后可形成電子型半導(dǎo)體。（錯(cuò)）光電二極管正常工作時(shí)應(yīng)反向偏置,工作在特曲線地反向擊穿區(qū)。（錯(cuò)）場(chǎng)效應(yīng)管地漏源電壓較小時(shí),可做為一個(gè)可變電阻使用。（對(duì)）晶體三極管地發(fā)射區(qū)與集電區(qū)雜質(zhì)類型相同,可以互換使用。（錯(cuò)）六.由理想二極管組成地電路如圖五.三八所示,試求圖電壓U與電流I地大小。圖五圖五.三八題六電路圖一零kΩVD+五V－五V（a）IU（b）一零kΩVD+五V－五VIU（c）一零kΩVD+五V－五VIU（d）一零kΩVD+五V－五VIU（a）圖,VD導(dǎo)通,理想二極管相當(dāng)于短路,U鉗位在-五V,I=[五-（-五）]/一零=一mA;（b）圖,VD截止,+五V;（c）圖,VD導(dǎo)通,U鉗位在+五V,I=[五-（-五）]/一零=一mA;（d）圖,VD截止,電阻無(wú)電流I=零,U鉗位在-五V。七.由理想二極管構(gòu)成地電路如圖五.三九所示,求圖電壓U與電流I地大小。圖圖五.三九題七電路圖一kΩVD一+一V－五V（a）I+三VUVD二U（b）一kΩ＋五VIVD一＋一V＋三VVD二解:圖（a）,輸入端+三V與電源-五V之間電位差大,首先使VD二導(dǎo)通,U被鉗位在+三V,使VD一反偏截止,I=[三-(-五)]/一=八mA;圖（b）,+五V電源與輸入端+一V之間電位差大,首先使VD一導(dǎo)通,U被鉗位在+一V,使VD二反偏截止,I=(五-一)/一=四mA?！玼R－USVD＋uRuD圖五.四零題八～uR－USVD＋uRuD圖五.四零題八電路圖解:當(dāng)u>US時(shí),VD導(dǎo)通,uR=u-US;uD=零當(dāng)u<US時(shí),VD截止,uR=零,uD=u-US波形圖如下圖所示。u/u/Vωt零uiuR一零五uD圖五.四一題九電路圖VDZUIUOR穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖圖五.四一題九電路圖VDZUIUOR解:由題可計(jì)算出穩(wěn)壓管地最大穩(wěn)定電流流過(guò)穩(wěn)壓管地電流應(yīng)滿足,又因?yàn)?可得限流電阻R地取值范圍:一零.三極管地各極電位如圖五.四二所示,試判斷各管地工作狀態(tài)（截止,放大或飽與）。（c）（a）（c）（a）（b）（f）（d）（e）零V九V－零.三V二V七V二.六V零V零.二V零.七V七.一V三.五V六.九V－一V－八V六.九V零V－零.一V－零.三V圖五.四二題一零電路圖一一.測(cè)得某放大電路晶體三極管地三個(gè)電極對(duì)地電位分別是:V一＝四V,V二＝三.四V,V三＝九.四V,判斷該管地類型與三個(gè)電極。如果測(cè)得另一管子地三個(gè)管腳對(duì)地電位分別是V一＝－二.八V,V二＝－八V,V三＝－三V,判斷此管地類型與三個(gè)電極。解:對(duì)地電位分別是:V一＝四V,V二＝三.四V,V三＝九.四V時(shí),比較三個(gè)電極地電位可知管子是NPN型硅管,其引腳一是基極,引腳二是發(fā)射極,引腳三是集電極。對(duì)地電位分別是:V一＝－二.八V,V二＝－八V,V三＝－三V時(shí),比較三個(gè)電極地電位可知管子是PNP型鍺管,其引腳一是發(fā)射極,引腳二是基極,引腳三是集電極。IC(mA)IC(mA)UCE(V)五四三二一一零零μA八零μA六零μA四零μA二零μAIB＝零圖五.四三題一二輸出特圖零一二三四五六七ABC（一）UCE=三V,IB=六零μA,IC=？（二）IC=四mA,UCE=四V,IB=？（三）UCE=三V,IB由四零~六零μA時(shí),β=？解:A區(qū)是飽與區(qū),B區(qū)是放大區(qū),C區(qū)是截止區(qū)。（一）觀察圖一.五零,對(duì)應(yīng)IB=六零μA,UCE=三V處,集電極電流IC約為三.五mA;（二）觀察圖一.五零,對(duì)應(yīng)IC=四mA,UCE=四V處,IB約小于八零μA與大于七零μA;（三）對(duì)應(yīng)ΔIB=二零μA,UCE=三V處,ΔIC≈一mA,所以β≈一零零零/二零≈五零。一三.已知NPN型三極管地輸入,輸出特曲線如圖五.四四所示,當(dāng)（一）UBE=零.七V,UCE=六V,IC=？（二）IB=五零μA,UCE=五V,IC=？（三）UCE=六V,UBE從零.七V變到零.七五V時(shí),求IB與IC地變化量,此時(shí)地圖圖五.四五題一三輸入,輸出特圖IC(mA)UCE(V)一零八六四二一零零μA八零μA六零μA四零μA二零μAIB＝零零一二三四五六七八（b）輸出特曲線（a）輸入特曲線IB(μA)一二零八零六零四零二零UBE(V)零零.一零.三零.五零.七零.九解:（一）由（a）所示輸入特曲線查得UBE=零.七V時(shí),對(duì)應(yīng)IB=三零μA,由(b)輸出特曲線查得IC≈三.六mA;（二）由（b）輸出特曲線可查得此時(shí)IC≈五mA;（三）由輸入特曲線可知,UBE從零.七V變到零.七五V地過(guò)程,ΔIB≈三零μA,由輸出特曲線可知,ΔIC≈二.四mA,所以β≈二四零零/三零≈八零。一四.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖五.四五所示。已知其穩(wěn)壓管選用二DW七B,穩(wěn)壓值UZ＝六V,最大穩(wěn)定電流為IZmax=三零mA,最小穩(wěn)定電流為IZmin=一零mA,限流電阻R=二零零Ω。RVDZ＋URVDZ＋UO－＋圖五.五五題一四電路圖－UIRL假設(shè)給定輸入電壓UI=一三V,則允許負(fù)載電流IL地變化范圍為多大？如果負(fù)載電流也在一定范圍內(nèi)變化,設(shè)IL=一零～一五mA,此時(shí)輸入直流電壓UI地最大允許變化范圍是多少？解:（一）若要保證穩(wěn)壓管地正常工作,穩(wěn)壓管地電流應(yīng)滿足,即:,可得。輸入電壓UI=一三V,電路應(yīng)滿足,可得允許負(fù)載電流地變化范圍為。當(dāng)負(fù)載電流在一零～一五mA地范圍內(nèi)變化,