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【2-1】 填空：1．本征半导体是 ，其载流子是 和 。
两种载流子的浓度 。
2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 ，而少数载流子的浓度则与 有很大关系。
3．漂移电流是 在 作用下形成的。
4．二极管的最主要特征是 ，与此有关的两个主要参数是 和 。
5．稳压管是利用了二极管的 特征，而制造的特殊二极管。
它工作在 。
描述稳压管的主要参数有四种，它们分别是 、 、 、和 。
6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将 。
1. 完全纯净的半导体，自由电子，空穴，相等。
2. 杂质浓度，温度。
3. 少数载流子，(内)电场力。
4. 单向导电性，正向导通压降U F 和反向饱和电流I S 。
5. 反向击穿特性曲线陡直，反向击穿区，稳定电压（U Z ），工作电流（I Emin ），最大管耗（P Zmax ）和动态电阻（r Z ）6. 增大;【2-2】电路如图2.10.4所示，其中u i =20sinωt (mV)，f =1kHz ，试求二极管VD 两端电压和通过它的电流。
假设电容C 容量足够大。
-+-+C R+k 5ΩV 6iu VD+-D u Di a)(图2.10.4 题2-5电路图1．静态分析静态，是指u i =0，这时u i 视作短路，C 对直流视作开路，其等效电路如图1.4.2(a)所示。
不妨设U D =0.6V则D D 6V (60.6)V1.08mA 5kU I R --===Ω 对于静态分析，也可以根据二极管的伏安特性曲线，用图解法求解。
2．动态分析对于交流信号，直流电源和电容C 视作短路；二极管因工作在静态工作点附近很小的范围内，故可用动态电阻r d 等效，且D d D1ir u ∆=∆，由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。
二极管伏安特性方程：)1e (TD/S D -=U u I i (1.4.1)由于二极管两端电压U D ?U T =26 mV ，故式1.4.1可简化为：TD/S D e U u I i ≈TD D Dd d d 1U I u i r ≈=Ω==≈07.241.08mA26mVD T d I U r 所以d i d d d 0.02sin (V)0.83sin (mA)24.07()u u t i t r r ωω===≈Ω 3．交流和直流相叠加)(mA sin 83.008.1d D D t i I i ω+=+=)(V sin 02.06.0d D D t u U u ω+=+=4．u D 和i D 波形如图1.4.2(c)、(d)所示。
第四章 正弦交流电路习题解答4.1 已知图示电路中100cos( 10)V u t ω=+︒，12cos( 100)A i t ω=+︒，24cos( 190)A i t ω=-+︒，35sin( 10)A i t ω=+︒。
试写出电压和各电流的有效值、初相位，并求电压越前于电流的相位差。
3图 题4.1解：将2i 和3i 改写为余弦函数的标准形式，即234cos(190)A 4cos(190180)A 4cos(10)A 5sin(10)A 5cos(1090)A 5cos(80)A i t t t i t t t ωωωωωω=-+︒=+︒-︒=+︒=+︒=+︒-︒=-︒电压、电流的有效值为12370.7V, 1.414A 2.828A, 3.54AU I I I ========初相位 12310,100,10,80u i i i ψψψψ====-相位差 111010090u i ϕψψ=-=-=- 11u i u i 与正交，滞后于；2210100u i ϕψψ=-=︒-︒= u 与2i 同相；3310(80)90u i ϕψψ=-=︒--︒= u 与3i 正交，u 超前于3i4.2 写出下列电压、电流相量所代表的正弦电压和电流(设角频率为ω)： (a)o m 1010V U =∠- (b)(6j8)V U =--(c)m (0.2j20.8)V I =- (d)I =-30A解：()()()().2a 10cos(10)V-8b arctg10233.1V,233.1)V -6-20.8c 0.2arctg 20.889.4A,20.8cos(89.4)A 0.2d 30180A,180)Am u t U u t I i t I i t ωωωω=-︒==∠︒=+︒==∠-︒=-︒=∠︒=+︒4.3 图示电路中正弦电流的频率为50Hz 时，电压表和电流表的读数分别为100V 和15A ；当频率为100Hz 时，读数为100V 和10A 。
1.1何谓源程序、目标程序、翻译程序、编译程序和解释程序?它们之间可能有何种关系?1.2一个典型的编译系统通常由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?1.3选择一种你所熟悉的程序设计语言，试列出此语言中的全部关键字，并通过上机使用该语言以判明这些关键字是否为保留字。
1.4选取一种你所熟悉的语言，试对它进行分析，以找出此语言中的括号、关键字END以及逗号有多少种不同的用途。
1.5试用你常用的一种高级语言编写一短小的程序，上机进行编译和运行，记录下操作步骤和输出信息，如果可能，请卸出中间代码和目标代码。
第一章习题解答1.解：源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。
目标程序是指编译程序（或解释程序）将源程序处理加工而得的另一种语言（目标语言）的程序。
翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。
编译程序与解释程序均为翻译程序，但二者工作方法不同。
解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码，而是每读入一条高级语言程序语句，就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之，然后再读入下一条语句继续进行解释、执行，如此反复。
即边解释边执行，翻译所得的指令序列并不保存。
编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序，将其保存到指定的空间中，在用户需要时再执行之。
即先翻译、后执行。
2.解：一般说来，编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。
3.解：C语言的关键字有：auto break case char const continue default do double else enum externfloat for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。
【4-1】填空： 1．场效应管从结构上分成 和 两种类型，它的导电过程仅仅取决于 载流子的流动；因而它又称做 器件。
2．场效应管属于 控制型器件，而双极型晶体管是 控制型器件。
1. 结型，绝缘栅型，多数，单极型。
2. 电压，电流。
【4-2】两个场效应管的转移特性曲线分别如图4.7.1 (a)、(b)所示，分别确定这两个场效应管的类型，并求其主要参数（开启电压或夹断电压，低频跨导）。
测试时电流i D 的参考方向为从漏极D 到源极S 。
u GS / V
u GS / V
10V
=
(a)
(b)
图4.7.1 题4-2特性曲线
：
（a ）P 沟道增强型MOS 管，开启电压U GS （th ）＝－2V ，I DO = -1mA 在工作点（U GS ＝－5V ， I D ＝－2.25mA ）处，
g m GS(th)
1.5mS =-
（b ）N 沟道耗尽型MOSFET ，夹断电压GS(off)4V U =-，DSS 4mA I =
在工作点（U GS ＝－2V ， I D ＝1mA ）处，
g m GS(off)
mS
【4-3】已知图4.7.2(a)所示电路中场效应管的转移特性如图4.7.2(b)所示。
求解电路的Q 点和A u 。
u GS / V
(a)
(b)
图4.7.2 题4-3电路图
【4-4】电路如图4.7.3所示，设MOS 管的参数为U GS(th)=1V ，I DO =500uA 。
电路参数为V DD =5V ，－V SS =－5V ，R d =10kΩ，R =0.5kΩ，I DQ =0.5mA 。
若流过R g1、R g2的电流是I DQ 的1/10，试确定R g1和R g2的值。
u i
R S
s
u
图4.7.3 题4-4电路图 图4.7.4 题4-6电路图
【4-5】电路如图4.7.3所示，已知R d =10kΩ，R s =R =0.5kΩ，R g1=165 kΩ，R g2=35kΩ，U GS(th)=1V ，I DO =1mA ，电路静态工作点处U GS =1.5V 。
试求共源极电路的小信号电压增益A u =u o /u i 和源电压增益A us =u o /u s 。
【4-6】电路如图4.7.4，场效应管的r ds >>R D ，要求： 1. 画出该放大电路的中频微变等效电路；
2. 写出u
A 、R i 和R o 的表达式； 3. 定性说明当R s 增大时，u
A 、R i 和R o 是否变化，如何变化？ 4. 若C S 开路，u
A 、R i 和R o 是否变化，如何变化？写出变换后的表达式。
解：
此题的场效应管是增强型的，所以要用增强型的转移特性曲线方程式
2G S (t h )
G S Q
DO DQ )1(
-=U U I I
S DQ G2
G1G2
DD S G GSQ R I R R R V U U U -+=-=
DSQ
DD S D DQ ()U V R R I =-+
由以上三个式子可求出电路的静态工作点。
1. 略
2. 电压增益 A u =–g m （R d // R L ） 对转移特性曲线方程求导数，可得
DO DQ GS(th)
m 2I I U g =
输入电阻 )//(G2G1G i R R R R += 输出电阻 D o R R ≈
3. R s 的增大，会使U GS 有所下降，静态工作点的I D 下降，g m 有所减小，A u 有所下降，对R i 和R o 没有什么影响。
4. C s 开路，对静态工作点没有影响，但电压增益下降。
m D
u m S
1g R A g R =-
+
C s 开路，对R i 和R o 没有什么影响。
【4-7】在图4.7.5所示电路中，已知U GS =－2V ，管子参数I DSS ＝－4mA ，U p ＝U GS(off)=－4V 。
设电容在交流通路中可视为短路。
1. 求电流I DQ 和电阻R S 。
2. 画出中频微变等效电路，用已求得的有关数值计算A u ，R i 和R o （设r DS 的影响可以忽略不计）。
3. 为显著提高｜A u ｜，最简单的措施是什么？
图4.7.5 题4-7电路图 图4.7.6 题4-8电路图
解：
场效应管是耗尽型，漏极电流可由下式算出 mA 1)4
21(4)1(2
2GS(off)
GSQ DSS DQ =---
⨯=-=U U I I Ω=-=k 2DQ
GSQ S I U R
mS 1)1(2P
GS P DSS m =-=
U U
U I g 33.32
1110
11s m m u -=⨯+⨯=+-
=R g R g A D
Ω==M 1G i R R
Ω≈=k 10D o R R
为显著提高|A u |，应在R S 两端并联旁路电容。
【4-8】场效应管放大电路如图4.7.6所示，其中R g1=300Ωk ，R g2=120Ωk ，R g3=10ΩM ，R s =R d =10Ωk ，C S 的容量足够大，V DD ＝16V ，设FET 的饱和电流mA 1DSS =I ，夹断电压U p =U GS(off) = －2V ，求静态工作点，然后用中频微变等效电路法求电路的电压放大倍数。
若C S 开路再求电压放大倍数。
[解]
1. 求静态工作点
该放大电路采用耗尽型场效应三极管，分压偏置电路。
由于栅极回路无静态电流，所以R g3中无电流。
所以，R g1和R g2分压点的电位与栅极电位相等，这种分压偏置可以提高放大电路的输入电阻。
由电路得： s D g2
g1g2DD S G GS R I R R R V U U U -+=
-=
D d S DD DS )(I R R V U +-=
2
P
GS DSS D )1(U U I I -
= 上述方程组代入数据得两组解：
第一组：I D =0.46mA U GS = -0.6V 第二组：I D2=0.78mA U GS = -3.8V ＜U p
第二组数据不合理，故工作点为：I D =0.46mA ，U GS = -0.6V 2. 用微变等效电路求电压放大倍数
放大器的微变等效电路如图2-13（b ）；
&
&
图2-13(b) 2-13题的中频微变等效电路 图2-13(c) 无C S 的微变等效电路
i gs
o m gs d d (//)
U U U g U R r ==-
m d u A g R =-
对转移特性曲线方程式求导数，可得 mA/V 69.02DQ DSS p
m ≈-
=I I U g
A u =－6.9 3. C S 开路时的电压放大倍数
C S 开路实际上就是电路出现电流串联负反馈，电压增益下降。
如果没有学习反馈， 仍然可以用微变等效电路法求解。
放大器微变等效电路如图2-13(c)。
因为r d >>R d 、R s 故
gs m s d U g I I &&&≈= s
s gs i R I U U &&&+= o d d m gs d U I R g U R =-=-
于是
87.01s m d m s
gs m gs d gs m s s gs d gs m i o
u -=+-=+-=+-==R g R g R U g U R U g R I U R U g U U A &&&&&&&&。
