1.3电路如图所示，已知i5sin(V)ut，二极管导通电压UD=0.7V。试画出ui与uo的波形，并标出幅值。
解：当i3.7uV时，D1导通，将uo钳位在3.7V；
当i3.7uV时，D2导通，将uo钳位在-3.7V；
当i3.73.7VuV时，D1、D2均截止，uo=
ui。
1.4电路如图所示，二极管导通电压UD=0.7V，常温下UT≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui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
DD()/2.6IVURmV
其动态电阻rD≈UT/ID=10Ω。
故动态电流有效值为ID=Ui/rD≈1mA。
1.6已知稳压管的稳定电压UZ=6V，最小稳定电流IZmin=5mA，最大稳定电流IZmax=25mA。
(1)分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值；
(2)若UI=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
IminZLZminZ(/)(6/0.55)1623VUURIRU ImaxZLZmaxZ(/)(6/0.525)1643VUURIRU
故23V
因此，UI为10V和15V时稳压管未工作在稳压状态下。所以
ILO10VIL|3.33VURUURR
ILO15VIL|5VURUURR
UI为35V时稳压管工作在稳压状态下，所以
IO35VZ|6VUUU
（2）当负载开路时，稳压管的电流等于限流电阻中的电流，即
ZDIZZmax()/29IUURmAI
稳压管将因功耗过大而损坏。
1.7电路如图所示，发光二极管导通电压UD=1.5V，正向电流在5~15mA时才能正常工作。试问：
（1）开关S在什么位置时发光二极管才能发光？
（2）R的取值范围是多少？
第一章题解－1 第一章 常用半导体器件
自 测 题
一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
（1）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。（ ）
（2）因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（ ）
（3）PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（ ）
（4）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
（ ）
（5）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其RGS大的特点。（ ）
（6）若耗尽型N沟道MOS管的UGS大于零，则其输入电阻会明显变小。（ ）
解：（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）×
二、选择正确答案填入空内。
（1）PN结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽
（2）稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A. 正向导通 B.反向截止 C.反向击穿
（3）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。
A. 前者反偏、后者也反偏
B. 前者正偏、后者反偏
C. 前者正偏、后者也正偏
（4）UGS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有 A 。
A. 结型管 B. 增强型MOS管 C. 耗尽型MOS管
解：（1）A （2）C （3）B （4）A C
习 题
1.1 选择合适答案填入空内。
0
模拟电子线路
教、学指导与习题详解
杨 凌
1 第1章 常用半导体器件
1.1 教 学 要 求
1.1.1 半导体物理基础知识
1、熟悉本征半导体、杂质半导体、施主杂质、受主杂质、多子、少子、漂移、扩散的概念；
2、熟悉PN结的形成机理和基本特性——单向导电性、击穿特性、电容效应。
1.1.2 晶体二极管
1、了解二极管的结构、分类、符号、主要参数；
2、熟悉二极管的几种模型表示——数学模型、曲线模型、简化电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合；
3、熟悉二极管电路的三种分析方法——图解法、简化分析法、小信号分析法。能熟练运用简化分析法分析各种功能电路；
4、了解几种特殊二极管的性能。
1.1.3 晶体三极管
1、了解三极管的结构、分类、符号、熟悉其主要参数及温度对参数的影响；
2、掌握三极管在放大状态下的电流分配关系；
3、熟悉三极管处在放大、饱和、截止三种工作状态下的条件及特点；
4、熟悉三极管的几种模型表示——数学模型、共射曲线模型、直流简化电路模型、小信号电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合；
5、熟悉三极管放大电路的三种分析方法——图解法、估算法、小信号等效电路分析法。能熟练运用估算法判断三极管的工作状态。
1.1.4 场效应管
1、了解场效应管的工作原理，理解场效应管中预夹断的概念；
2、熟悉场效应管的几种模型表示——数学模型、曲线模型、直流简化电路模型、小信号电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合；
3、熟悉放大状态下几种场效应管的外部工作条件；
4、熟悉场效应管与三极管之间的异同点；
1.2 基本概念和内容要点
1.1.1 半导体物理基础知识
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其导电能力随温度、光照或所掺杂质的不同而显著变化，特别是掺杂可以改变半导体的导电能力和导电类型，因而半导体广泛应用于各种器件及集成电路的制造。
1、本征半导体 2 （1）高度提纯、几乎不含任何杂质的半导体称为本征半导体。
第一章 半导体基础知识
第一章 半导体基础知识
科技前沿―PN结在太阳能电池技术领域的应用
太阳能是可再生能源（包括生物质能、风能、海洋能、水能等）中最重要的基本能源。
太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体材料转变为电能的新型电源器件。其核心是利用半导体的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。
照使不均匀半导体或半
池又称为“光伏电池”。
生机理就在这个“结”，
池受到阳光照射时，电
。由此，在PN结两端便
图1-1太阳能电池结构与产生电流原理
Front electrode--前电极 Anti-reflection coating--抗反射层 N(P)-type silicon—N(P)型硅
Back electrode—后电极 Current—电流 Sunlight—太阳光 单片太阳能电池是一个小的负温度系数PN结，除了当太阳光照射在上面时，它能够产
生电能外，它还具有PN结的一切特性。在标准光照条件下，它的额定输出电压为0.48V。
工程上的太阳能电池是由多个PN结连接组成的将太阳能转换为电能的巨大PN结。
太阳能利用领域在二十世纪50年代出现了两项重大技术突破：一是1954年美国贝尔实
验室研制的实用型单晶硅电池；二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论
并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项技术突破为太阳能技术进入现代发展时期奠定了理
论基础，发展至今天已经成为人类最有前途的可再生能源。
1第一章 半导体基础知识
本章首先介绍模拟电子技术中涉及的基本概念，接着阐述模拟电子技术在电子信息系统中的作用，最后重点介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成过程及其特点。本章要求重点掌握以下要点： 理解P型半导体和N型半导体形成的机理； 熟悉空间电荷区的形成过程； 掌握PN结的单向导电性。
半导体（semiconductor），指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之
