半导体二极管及其基本应用

第1章半导体二极管及其基本电路自测题判断下列说法是否正确，用“√”和“?”表示判断结果填入空内1. 半导体中的空穴是带正电的离子。

（?）2. 温度升高后，本征半导体内自由电子和空穴数目都增多，且增量相等。

（√）3. 因为P型半导体的多子是空穴，所以它带正电。

（?）4. 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。

（√）5. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。

（√）选择填空1. N型半导体中多数载流子是 A ；P型半导体中多数载流子是B。

A．自由电子 B．空穴2. N型半导体C；P型半导体C。

A．带正电 B．带负电 C．呈电中性3. 在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于B，而少子的浓度则受 A 的影响很大。

A．温度 B．掺杂浓度 C．掺杂工艺 D．晶体缺陷4. PN结中扩散电流方向是A；漂移电流方向是B。

A．从P区到N区 B．从N区到P区5. 当PN结未加外部电压时，扩散电流C飘移电流。

A．大于 B．小于 C．等于6. 当PN结外加正向电压时，扩散电流A漂移电流，耗尽层E；当PN结外加反向电压时，扩散电流B漂移电流，耗尽层D。

A．大于 B．小于 C．等于D．变宽 E．变窄 F．不变7. 二极管的正向电阻B，反向电阻A。

A．大 B．小8. 当温度升高时，二极管的正向电压B，反向电流A。

A．增大 B．减小 C．基本不变9. 稳压管的稳压区是其工作在C状态。

A．正向导通 B．反向截止 C．反向击穿有A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2?A、0.5?A、5?A；在外加相同的正向电压时，电流分别为10mA、 30mA、15mA。

比较而言，哪个管子的性能最好【解】：二极管在外加相同的正向电压下电流越大，其正向电阻越小；反向电流越小，其单向导电性越好。

所以B管的性能最好。

题习题1试求图所示各电路的输出电压值U O，设二极管的性能理想。

5VVD+-3k ΩU OVD7V5V +-3k ΩU O5V1VVD +-3k ΩU O（a ） （b ） （c ）10V5VVD3k Ω+._O U 2k Ω6V9VVD VD +-123k ΩU OVD VD 5V7V+-123k ΩU O（d ） （e ） （f ）图【解】：二极管电路，通过比较二极管两个电极的电位高低判断二极管工作在导通还是截止状态。

精心整理模拟电子技术第1章半导体二极管及其基本应用1．1填空题1．半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。

2．本征半导体中，若掺入微量的五价元素，则形成N型半导体，其多数载流子是电子；若掺入微量的三价元素，则形成P型半导体，其多数载流子是空穴。

3．PN结在正偏时导通反偏时截止，这种特性称为单向导电性。

456781．1A2．A3A4A5A1．12341．1值。

解：(a)二极管正向导通，所以输出电压U＝(6—0.7)V＝5.3V。

(b)令二极管断开，可得UP ＝6V、UN＝10V，UP<UN，所以二极管反向偏压而截止，U＝10V。

(c)令V1、V2均断开，UN1＝0V、UN2＝6V、UP＝10V，UP—UN1>Up—UN2，故V1优先导通后，V2截止，所以输出电压U＝0.7V。

2．电路如图T1．2所示，二极管具有理想特性，已知ui＝(sinωt)V，试对应画出ui 、u、iD的波形。

解：输入电压ui 为正半周时，二极管正偏导通，所以二极管两端压降为零，即u＝0，而流过二极管的电流iD ＝ui／R，为半波正弦波，其最大值IDm＝10V／1kΩ＝10mA；当ui为负半周时，二极管反偏截止，iD ＝0，u＝ui为半波正弦波。

因此可画出电压u电流iD的波形如图(b)所示。

3．稳压二极管电路如图T1．3所示，已知UZ ＝5V，IZ＝5mA，电压表中流过的电流忽略不计。

试求当开关s断开和闭合时，电压表和电流表、读数分别为多大?解：当开关S断开，R2支路不通，IA2＝0，此时R1与稳压二极管V相串联，因此由图可得可见稳定二极管处于稳压状态，所以电压表的读数为5V。

当开关S闭合，令稳压二极管开路，可求得R2两端压降为故稳压二极管不能被反向击穿而处于反向截止状态，因此，R1、R2构成串联电路，电流表A1、A2的读数相同，即而电压表的读数，即R2两端压降为3.6V。

第2章半导体三极管及其基本应用2．1填空题12种载流子参与导电。

半导体二极管在电子电路中的基本作用半导体二极管是一种重要的电子器件，广泛应用于各种电子电路中。

它具有诸多独特的性质和功能，可以起到多种作用。

本文将从基本原理、特点和应用领域等方面，详细介绍半导体二极管在电子电路中的基本作用。

半导体二极管是一种两端具有PN结的二极管，由p型和n型半导体材料组成。

它有一个主要的特点，即只能从p端流向n端的方向导通电流，而反向时截止电流。

这种非线性特性使得二极管在电子电路中具有独特的应用价值。

首先，半导体二极管常用作整流器。

整流器是将交流信号转换为直流信号的重要电子元件。

半导体二极管具有只能单向传导电流的特性，可以有效地将交流信号中的负半周去除，只保留正半周，从而实现整流的功能。

这在电源、通信和音频等领域的电路中经常需要。

其次，半导体二极管广泛应用于电路的保护功能。

例如，在电路中加入一个二极管，可以实现过压保护。

当电路中出现过高的电压时，二极管会在达到其击穿电压时变为导通状态，将超出范围的电压引到地或其他处，从而保护其他电子元件不受损坏。

类似地，二极管还可以用于过流保护、过温保护和反向电压保护等，保障电路的安全运行。

此外，半导体二极管还可用作电压参考源。

例如，锂电池充电、开关电源和运算放大器等电子电路中，通常需要一个稳定的参考电压。

半导体二极管的正向电压降通常比较稳定，因此可以将其作为稳定的参考电压源使用。

通过合理设计与连接，可以在电路中产生精确的参考电压，确保其他电子元件的工作稳定和准确。

同时，半导体二极管在信号混频中具有重要的作用。

信号混频是将两个频率不同的信号混合在一起，得到频率和幅度均不同于原信号的新信号。

在混频电路中，半导体二极管常常作为非线性元件被使用。

通过合理选择和连接二极管，可以实现不同种类的混频电路，从而实现频率合成、调制解调等功能，广泛应用于无线通信和广播电视等领域。

此外，半导体二极管还可用作电路中的开关元件。

在数字电路中，常常需要将信号进行开关控制。

半导体二极管及其基本应用1. 二极管是什么？说到二极管，大家可能会想，“这玩意儿是什么？吃的吗？”其实，二极管是个小小的电子元件，但它的作用可大得很！简而言之，二极管就像个单行道，电流只能朝一个方向走，通俗点说，它让电流变得有规矩。

不论是在家里的电子产品里，还是在我们身边的各种科技设备中，二极管几乎无处不在。

听起来神秘，其实它在我们生活中默默无闻地工作着。

那么，二极管是怎么工作的呢？想象一下，一个人站在一个门口，门只能向一个方向打开，外面的人想进来，就得从这扇门走，反之则不行。

这就是二极管的基本原理。

它能让电流顺利通过，但一旦反向，它就会坚决拒绝，像个守门员一样把电流挡在外面。

1.1 二极管的类型当然，二极管可不是单一品种，市场上有各种各样的二极管，就像水果摊上的水果一样多。

例如，有普通的硅二极管，广泛应用于各种电路中；还有整流二极管，专门负责把交流电转换成直流电，就像把河水引入小渠里，确保水流顺畅。

再比如发光二极管（LED），它不仅能导电，还能发光，真是个“能发光的好家伙”，让我们的小夜灯亮起来，简直是黑夜里的小明星。

1.2 二极管的特点谈到二极管的特点，首先要提的是它的“单向导电性”。

就像一个不喜欢麻烦的人，只有在合适的情况下才会敞开心扉。

其次，二极管的反向击穿电压也很有意思。

当电压达到某个临界值时，二极管就像忍不住了，突然间放开了电流，虽然这在大多数情况下不是好事，但有时候却能拯救一些电路的生命。

还有，就是它的“恢复时间”，二极管在电流切换时的表现，也决定了它的应用场合。

2. 二极管的基本应用说了这么多，二极管到底有什么用呢？这可是个大问题，接下来我们就来聊聊它的一些基本应用。

2.1 整流电路首先要提的就是整流电路。

整流电路的任务就是把交流电转换成直流电。

你知道吗，家里的电器大部分都需要直流电，比如手机充电器、电脑等。

如果没有二极管，交流电就会让这些电器“崩溃”，简直就是电器界的“天塌下来了”。

半导体二极管及其应用习题解答Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT第1章半导体二极管及其基本电路教学内容与要求本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。

教学内容与教学要求如表所示。

要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。

主要掌握半导体二极管在电路中的应用。

表第1章教学内容与要求内容提要1.2.1半导体的基础知识1．本征半导体高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。

常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。

本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。

自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。

本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。

但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差，2．杂质半导体(1) N 型半导体 本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N 型半导体，N 型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。

N 型半导体呈电中性。

(2) P 型半导体 本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P 型半导体。

P 型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。

P 型半导体呈电中性。

在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。

而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。

1.2.2 PN 结及其特性1．PN 结的形成在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。

PN 结是构成其它半导体器件的基础。

2．PN 结的单向导电性PN 结具有单向导电性。

外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。

第1章半导体二极管及其基本应用1．1 填空题1．半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。

2．本征半导体中，假设掺入微量的五价元素，则形成N 型半导体，其多数载流子是电子；假设掺入微量的三价元素，则形成P型半导体，其多数载流子是空穴。

3．PN结在正偏时导通反偏时截止，这种特性称为单向导电性。

4．当温度升高时，二极管的反向饱和电流将增大，正向压降将减小。

5．整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电变为单向脉动的直流电。

稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性实现稳压的。

6．发光二极管是一种通以正向电流就会发光的二极管。

7．光电二极管能将光信号转变为电信号，它工作时需加反向偏置电压。

8．测得某二极管的正向电流为1 mA，正向压降为0.65 V，该二极管的直流电阻等于650 Ω，交流电阻等于26 Ω。

1．2 单项选择题1．杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于( C )。

A．温度B．掺杂工艺C．掺杂浓度D．晶格缺陷3．硅二极管的反向电流很小，其大小随反向电压的增大而(B )。

A．减小B．基本不变C．增大4．流过二极管的正向电流增大，其直流电阻将( C )。

A．增大B．基本不变C．减小5．变容二极管在电路中主要用作(D )。

、A．整流B．稳压C．发光D．可变电容器1．3 是非题1．在N型半导体中如果掺人足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。

(√)2．因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。

(×)3．二极管在工作电流大于最大整流电流I F时会损坏。

(×)4．只要稳压二极管两端加反向电压就能起稳压作用。

(×)第2章半导体三极管及其基本应用2．1 填空题1．晶体管从结构上可以分成PNP 和NPN两种类型，它工作时有2种载流子参与导电。

2．晶体管具有电流放大作用的外部条件是发射结正偏，集电结反偏。

3．晶体管的输出特性曲线通常分为三个区域，分别是放大、饱和、截止。

4．当温度升高时，晶体管的参数β增大，I CBO增大，导通电压U BE 减小。