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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。
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 单选题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2．PN结形成后，空间电荷区由( D )构成。
A．价电子 B．自由电子 C．空穴 D．杂质离子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IF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。
( × )1．4 分析计算题1．电路如图T1．1所示，设二极管的导通电压UD(on)=0.7V，试写出各电路的输出电压Uo值。
模拟电子技术习题答案(1)第一章常用半导体器件1习题答案〖题1.1〗（1）杂质浓度，温度（2）呈圆形电中性，呈圆形电中性（3）等同于，大于，变宽，大于，变窄（4）逆向打穿（5）减小，减小，增大（6）左移，下移，加高（7）、发射结，erf（8）一种载流子参予导电，两种载流子参予导电，压控，流控。
〖题1.2〗二极管电路如图t1.2所示，判断图中二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出端电压uo。
设二极管的导通压降为ud=0.7v。
adbadr10v5vcb?uo??r5v10vuo?(a)b1d1a?r12v9v?uob1b2(b)d1d2r10v15vuoab2d2??(c)(d)图t1.2解：（a）uo=ua－ud=－5v－0.7v=－5.7v（b）uo=ub=uc=－5v（c）uo=ua=－0.7v（d）uo=ua=－9.3v〖题1.3〗二极管电路例如图t1.3(a)右图，未知ui?10sin?t(mv)，e?1.2v，ui电容c和直流电源e对交流视为短路，二极管的伏安特性曲线如图t1.3(b)所示，r?100?，谋二极管两端的电压和穿过二极管的电流。
解：id?id?id?(5?1.92sin?t)maud?ud?ud?(0.7?0.01sin?t)v+redcid/ma12id8400.30.60.91.2ud/v??ud(a)(b)图t1.3第一章常用半导体器件2〖题1.4〗设图t1.4中的二极管d为理想二极管，试通过计算判断它们是否导通？。
6k?d4k??5k?1k?4k?5kb20v?18kd?20k?14kb?1k5k?15v10vaa10v?2k(a)(b)图t1.4解：(a)ua??10?41?(?20)9v4?61?45ub??2010v,ua?ub,二极管导通；5?525?(?15)4v(b)ua??10?2?185?201ub??151v,ua?ub,二极管截至。
1?141k?1k??d5v?(a)d??〖题1.5〗在图t1.5所示电路中，已知ui=10sinωt(v),二极管的正向压降和反向电流均可忽略。
习题1.1选择合适答案填入空内。
（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。
A. 五价B. 四价C. 三价（2）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将。
A. 增大B. 不变C. 减小（3）工作在放大区的某三极管，如果当I B从12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为。
A. 83B. 91C. 100（4）当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时，它的低频跨导g m将。
A.增大B.不变C.减小解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A1.2 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。
1.3 电路如图P1.3所示，已知u i＝10sinωt(v)，试画出u i与u O的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
图P1.3解图P1.3解：u i和u o的波形如解图P1.3所示。
1.4 电路如图P1.4所示，已知u i＝5sinωt(V)，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出u i与u O的波形，并标出幅值。
图P1.4解图P1.4解：波形如解图P1.4所示。
1.5 电路如图P1.5（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。
图P1.5解：u O的波形如解图P1.5所示。
解图P1.51.6 电路如图P1.6所示，二极管导通电压U D＝0.7V，常温下U T≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；u i为正弦波，有效值为10mV。
试问二极管中流过的交流电流有效值解：二极管的直流电流I D＝（V－U D）/R＝2.6mA其动态电阻r D≈U T/I D＝10Ω故动态电流有效值I d＝U i/r D≈1mA 图P1.61.7现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。
1.3电路如图所示，已知i 5sin (V)u t ω=，二极管导通电压U D =0.7V 。
试画出u i 与u o 的波形，并标出幅值。
解：当i 3.7u ≥V 时，D 1导通，将u o 钳位在3.7V ；当i 3.7u <V 时，D 2导通，将u o 钳位在-3.7V ； 当i 3.7 3.7V u -<<V 时，D 1、D 2均截止，u o = u i 。
1.4电路如图所示，二极管导通电压U D =0.7V ，常温下U T ≈26mV ，电容C 对交流信号可视为短路；u i 为正弦波，有效值为10mV 。
试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？ 解：二极管中的直流电流为D D ()/ 2.6I V U R mV =-=其动态电阻r D ≈U T /I D =10Ω。
故动态电流有效值为I D =U i /r D ≈1mA 。
1.6已知稳压管的稳定电压U Z =6V ，最小稳定电流I Zmin =5mA ，最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1)分别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值；(2)若U I =35V 时负载开路，则会出现什么现象？为什么？解：（1）稳压管正常工作时所允许的输入电压的范围为Imin Z L Zmin Z(/)(6/0.55)1623V U U R I R U =++=+⨯+=Imax Z L Zmax Z(/)(6/0.525)1643V U U R I R U =++=+⨯+=故23V<U i <43V 。
因此，U I 为10V 和15V 时稳压管未工作在稳压状态下。
所以I LO 10V I L | 3.33VU R U U R R ===+I LO 15V I L|5VU R U U R R ===+U I 为35V 时稳压管工作在稳压状态下，所以I O 35V Z |6V U U U ===（2）当负载开路时，稳压管的电流等于限流电阻中的电流，即Z D I Z Zmax ()/29I U U R mA I =-=>稳压管将因功耗过大而损坏。
第1章 常用半导体器件1.1选择合适答案填入空内。
(l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体，加入( C )元素可形成P 型半导体。
A.五价 B. 四价 C. 三价 (2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A) 。
A.增大 B.不变 C.减小(3)工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时，I C 从l mA 变为2mA ，那么它的β约为( C )。
A.83B.91C.100(4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。
A.增大；B.不变；C.减小 1.3电路如图P1.2 所示，已知10sin i u t ω=(V )，试画出i u 与o u 的波形。
设二极管导通电压可忽略不计。
图P1.2 解图P1.2解：i u 与o u 的波形如解图Pl.2所示。
1.4电路如图P1.3所示，已知t u i ωsin 5=(V )，二极管导通电压U D =0.7V 。
试画出i u 与ou 的波形图，并标出幅值。
图P1.3 解图P1.31.6电路如图P1.4所示, 二极管导通电压U D =0.7V ,常温下mV U T 26≈，电容C 对交流信号可视为短路；i u 为正弦波，有效值为10mV 。
试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？解：二极管的直流电流()/ 2.6D D I V U R mA =-=其动态电阻:/10D T D r U I ≈=Ω故动态电流的有效值：/1di D I U r mA =≈1.7现有两只稳压管，稳压值分别是6V 和8V ，正向导通电压为0.7V 。
试问： (1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ (2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？解：(1)串联相接可得4种：1.4V ；14V ；6.7V ；8.7V 。
1、两个管子都正接。
（1.4V ）2、6V 的管子反接，8V 的正接。
第一章 电路的基本概念和基本定律1.1 在题1.1图中，各元件电压为 U 1=-5V ，U 2=2V ，U 3=U 4=-3V ，指出哪些元件是电源，哪些元件是负载？解：元件上电压和电流为关联参考方向时，P=UI ；电压和电流为非关联参考方向时，P=UI 。
P>0时元件吸收功率是负载，P<0时，元件释放功率，是电源。
本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向，元件3上电压和电流为关联参考方向，因此P 1=-U 1×3= -（-5）×3=15W ； P 2=-U 2×3=-2×3=-6W ； P 3=U 3×（-1）=-3×（-1）=3W ； P 4=-U 4×（-4）=-（-3）×（-4）=-12W 。
元件2、4是电源，元件1、3是负载。
1.2 在题1.2图所示的RLC 串联电路中，已知)V33ttC ee(u ---= 求i 、u R 和u L 。
解：电容上电压、电流为非关联参考方向,故()()33133ttttc d u d i ceeeeA d td t--=-=-⨯-=-电阻、电感上电压、电流为关联参考方向()34ttR u R i eeV--==-()()3313ttttL d i d u LeeeeVd t d t----==⨯-=-+1.3 在题1.3图中，已知I=2A ，求U ab 和P ab 。
解：U ab =IR+2-4=2×4+2-4=6V ， 电流I 与U ab 为关联参考方向，因此P ab =U ab I=6×2=12W1.4 在题1.4图中，已知 I S =2A ，U S =4V ，求流过恒压源的电流I 、恒流源上的电压U 及它们的功率，验证电路的功率平衡。
+U4-题1.1图a题1.3图+u L-1/3F题1.2图解：I=I S =2A ，U=IR+U S =2×1+4=6V P I =I 2R=22×1=4W ，U S 与I 为关联参考方向，电压源功率：P U =IU S =2×4=8W ，U 与I 为非关联参考方向，电流源功率：P I =-I S U=-2×6=-12W ，验算：P U +P I +P R =8-12+4=01.5 求题1.5图中的R 和U ab 、U ac 。
第一章参考答案一、判断题1、√2、×3、√4、√5、×6、×二、单项选择1、(a)2、(c)3、(c)4、(a)5、(c)6、(c)7、(c)8、(b)9、(b) 10、(b)11、(c) 12、(a) 13、(a) 14、(b) 15、(a) 16、(c) 17、(b) 8、(a) 19、(a) 20、(b)21、(c)三、解：U O1≈1.3V，U O2＝0，U O3≈－1.3V，U O4≈2V，U O5≈1.3V，U O6≈－2V。
四、解：U O1＝6V，U O2＝5V。
五、解：u i和u o的波形如题5解图所示。
题6解图题5解图六、解：u i和u o的波形如题6解图所示。
题6解图七、解：1、当U I＝10V时，若U O＝U Z＝6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
故V 33.3I LLO ≈⋅+=U R R R U当U I ＝15V 时，稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ，所以U O ＝U Z ＝6V同理，当U I ＝35V 时，U O ＝U Z ＝6V 。
2、 =-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。
八、解：波形如题8解图所示。
题8解图第二章 参考答案一、判断1、√2、×3、×4、√5、×6、√7、×8、×9、√ 10、× 11、√二、单项选择题1、(c)2、(a)3、(b)4、(b)5、(c)6、(a)7、(a)8、(a)9、(b) 10、(c) 11、(b) 12、(a) 13、(c) 14、(b) 15、(c) 16、(b) 17、(b) 18、(c) 19、(b) 20、(a) 21、(c) 22、(a) 23、(c) 24、(c) 25、(a) 26、(c) 27、(c) 28、(c) 29、(a) 30、(b) 31、(c) 32、(b) 33、(b) 34、(a) (a) (a) 35、(c) 36、(a) 37、(c) 38、(c) 39、(b) 40、(c) 41、(c) 42、(b) 43、(b) 44、(c) 45、(c) 46、(b) 47、(b) 48、(b) 49、(a) 50、(a) 51、(c) 52、(c) 53、(c) (c) 54、(c) (a)二、填空题1、NPN,PNP ；硅，锗；电子和空穴。
模拟电⼦技术第⼀章习题与答案第⼀章习题与答案1.什么是PN结的偏置？PN结正向偏置与反向偏置时各有什么特点？答：⼆极管（PN结）阳极接电源正极，阴极接电源负极，这种情况称⼆极管正向偏置，简称正偏，此时⼆极管处于导通状态，流过⼆极管电流称作正向电流。
⼆极管阳极接电源负极，阴极接正极，⼆极管处于反向偏置，简称反偏，此时⼆极管处于截⽌状态，流过⼆极管电流称为反向饱和电流。
把⼆极管正向偏置导通、反向偏置截⽌的这种特性称之为单向导电性。
2.锗⼆极管与硅⼆极管的死区电压、正向压降、反向饱和电流各为多少？答：锗管死区电压约为0.1V，硅管死区电压约为0.5V。
硅⼆极管的正向压降约0.6～0.8 V；锗⼆极管约0.2～0.3V。
硅管的反向电流⽐锗管⼩，硅管约为1uA，锗管可达⼏百uA。
3.为什么⼆极管可以当作⼀个开关来使⽤？答：⼆极管在正向电压作⽤下电阻很⼩，处于导通状态，相当于⼀只接通的开关；在反向电压作⽤下，电阻很⼤，处于截⽌状态，如同⼀只断开的开关。
4.普通⼆极管与稳压管有何异同？普通⼆极管有稳压性能吗？答：普通⼆极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作⽤下，导通电阻很⼩；⽽在反向电压作⽤下导通电阻极⼤或⽆穷⼤。
稳压⼆极管的稳压原理：稳压⼆极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变。
⽽普通⼆极管反向击穿后就损坏了。
这样，当把稳压管接⼊电路以后，若由于电源电压发⽣波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
因此，普通⼆极管在未击穿的条件下具有稳压性能。
5.选⽤⼆极管时主要考虑哪些参数？这些参数的含义是什么？答：正向电流IF：在额定功率下，允许通过⼆极管的电流值。
正向电压降VF：⼆极管通过额定正向电流时，在两极间所产⽣的电压降。
最⼤整流电流（平均值）IOM：在半波整流连续⼯作的情况下，允许的最⼤半波电流的平均值。
反向击穿电压VB：⼆极管反向电流急剧增⼤到出现击穿现象时的反向电压值。
