第一章半导体器件
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1． 杂质半导体有哪两种基本类型？载流子分别是什么？各载流子主要与哪些因素有关？
解：N 型和P 型杂质半导体。N 型杂质半导体的多数载流子是自由电子，其数量主要取决于掺杂浓度，少数载流子
是空穴，其数量主要取决于环境温度；P 型杂质半导体的多数载流子是空穴，其数量主要取决于掺杂浓度，少数载流子是自由电子，其数量主要取决于环境温度。
2．在图示各电路中，E ＝3V ，u i ＝6sin ωt V ，二极管为理想二极管，试画出各电路输出电压u 0的波形。
（a ） （b ）
图（a ）：在0～ωt 1期间，D 阳极电位低于阴极，D 截止，所以u o =E ；在ωt 1～ωt 2期间，D 阳极电位高于阴极电位，D 导通，u o = u i ；
图（b ）：在0～ωt 1期间，D 阳极电位高于于阴极，D 导通，此时u o = E ；在ωt 1～ωt 2期间，D 阴极电位高于阳极，D 截止，此时u o ＝u i 。 由此分析可见，两电路的输出波形相同。
3．电路如图所示，已知输入10sin i u t V ω=，二极管均为理想二极管。试求输出电压0u ，并画出其波形。
解：在0～ωt 1：－5＜u i ＜3，D1、D2截止，
u o = u i ；
在ωt 1～ωt 2： u i ＞3，D1导通、D2截止，
u o =3V ；
在ωt 2～ωt 3：－5＜u i ＜3，D1、D2截止，
u o = u i ；
在ωt 3～ωt 4： u i ＜－5，D1截止、D2导通，u o = -5V ；
4．两个三极管在电路中处于放大状态，测得三个管脚的直流电位分别如图 (a)、(b)所
示，试判别三个管脚的名称、三极管是硅管还是锗管，是NPN 型还是PNP 型管。
解：在放大状态下：NPN 管：V C ＞V B ＞V E ；PNP 锗管：V C ＜V B ＜V E 。
硅管：V B －V E ＝0.5～0.7V ；锗管：V E －V B ＝0.2～0.3V 。
所以：图（a ）①发射极；②基极 ③集电极 PNP 锗管
图（b ）①基极； ②集电极；③发射极 NPN 硅管。
5．在图示电路中，已知E C =12V ，E B =6V ， R C =2.5kΩ，R B =200kΩ，β=100，试计算： ⑴I B 、I C ，并验证三极管是否
处于放大状态？⑵若将R B 减小到95kΩ，三极管是否还处于放大状态？（设U BE =0.7V ）
解：⑴μΩ
302006==≈k V R E I B B B A ；3==B C I I βmA ； 75.435.212=?-=-=C C CC CE I R U U V
由此可见：发射结正偏，集电结反偏。晶体管处于放大状态。
⑵ 63956=≈Ω
k V I BS μA ；3.6==B CS I I βmA ； 75.33.65.212-=?-=CES U V 由此可见：发射结正偏，集电结正偏，晶体管处于饱和状态。
6．在图示电路中，当开关S 分别接通A 、B 、C 触点时，判断晶体管的工作状态（设β＝50，U BE ≈0）。
解：A ：μΩ
302006=≈k V I B A ；5.1==B C I I βmA ；75.35.15.16=?-=CE U V 由此可见：发射结正偏，集电结反偏。晶体管处于放大状态。 B ：3.0206=≈
Ωk V I B mA ；15==B C I I βmA ；5.165.1156-=?-=CE U V 由此可见：发射结正偏，集电结正偏，晶体管处于饱和状态。
C ：U BE =-4V ，U CE ≈6V ，
由此可见：发射结反偏，集电结反偏，晶体管处于截止状态。
7．在图示稳压电路中，已知：U Z ＝6V ，I Zmin =10mA ，I Zmax =30mA ，限流电阻R ＝200Ω，试分析：⑴假设负载电流
I o ＝15mA ，则为了保证稳压电路正常工作，U i 的变化范围是多少？⑵假设U i ＝13V ，则允许负载电流I o 的变化范围是多少？⑶如果负载电流I o ＝10～20mA ，此时U i 的变化范围是多少？
解：⑴116)1510(2.0)(min min =++?=++=Uz I I R U o z i V
156)1530(2.0)(max max =++?=++=Uz I I R U o z i V ⑵因为：z o z i I I R
U U +=- 所以：5302
.0613max min =--=--=z z i o I R U U I mA 同理：25102.0613min max =--=--=
z z i o I R U U I mA ⑶因为：z z o i U I I R U ++=)(
所以：146)1030(2.0)(max min max =++?=++=z z o i U I I R U V
同理：126)1020(2.0)(min max min =++?=++=z z o i U I I R U V