模电第一章习题解答
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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。
第一章 半导体基础知识自测题一、(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×二、(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C 三、U O1≈1.3V U O2=0 U O3≈-1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈-2V四、U O1=6V U O2=5V五、根据P CM =200mW 可得:U CE =40V 时I C =5mA ,U CE =30V 时I C≈6.67mA ,U CE =20V 时I C =10mA ,U CE =10V 时I C =20mA ,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。
图略。
六、1、V2V mA6.2 μA26V C C CC CE B C bBEBB B =-====-=R I U I I R U I βU O =U CE =2V 。
2、临界饱和时U CES =U BE =0.7V ,所以Ω≈-====-=k 4.45V μA6.28mA86.2V BBEBB b CB cCESCC C I U R I I R U I β七、T 1:恒流区;T 2:夹断区;T 3:可变电阻区。
习题1.1(1)A C (2)A (3)C (4)A 1.2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1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。
1.3 u i 和u o 的波形如图所示。
tt1.4 u i 和u o 的波形如图所示。
1.5 u o 的波形如图所示。
1.6 I D =(V -U D )/R =2.6mA ,r D ≈U T /I D =10Ω,I d =U i /r D ≈1mA 。
1.7 (1)两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。
(2)两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。
1.8 I ZM =P ZM /U Z =25mA ,R =U Z /I DZ =0.24~1.2k Ω。
第一章答案1.1 在一本征硅中,掺入施主杂质,其浓度D N =⨯21410cm 3-。
(1)求室温300K 时自由电子和空穴的热平衡浓度值,并说明半导体为P 型或N 型。
(2 若再掺入受主杂质,其浓度A N =⨯31410cm 3-,1)。
(3)若D N =A N =1510cm 3-,,重复(1)。
(4)若D N =1610cm 3-,A N =1410cm 3-,重复(1)。
解:(1)已知本征硅室温时热平衡载流子浓度值i n =⨯5.11010 cm 3-,施主杂质D N =⨯21410cm 3->> i n =⨯5.11010 cm 3-,所以可得多子自由浓度为0n ≈D N =⨯21410cm 3- 少子空穴浓度 0p =2n n i=⨯125.1610cm 3-该半导体为N 型。
(2)因为D A N N -=14101⨯cm 3->>i n ,所以多子空穴浓度 0p ≈14101⨯cm 3- 少子电子浓度 0n =2p n i=⨯25.2610cm 3-该半导体为P 型。
(3)因为A N =D N ,所以0p = 0n = i n =⨯5.11010cm 3-该半导体为本征半导体。
(4)因为A D N N -=10-161014=99⨯1014(cm 3-)>>i n ,所以,多子自由电子浓度0n =⨯991410 cm 3-空穴浓度 0p =02n n i=142101099)105.1(⨯⨯=2.27⨯104(cm 3-)该导体为N 型。
1.2 当T=300K 时,锗和硅二极管的反向饱和电流S I 分别为μ1A 和0.5pA 。
如果将此两个二极管串联连接,有1mA 的正向电流流过,试问他们的结电压各为多少? 解:T=300K 时,热电压 T U =26mV 二极管正偏时,I=S I ∙exp )U U(TD对于硅管:D U =T U lnS I I =556.4mV对于锗管:D U =T U lnSI I =179.6mV1.3 二极管电路如图1.3所示。
第一章习题参考答案2.如图直流电路,已知电流表读数为3A ,电压表读数为10V ,元件A 产生功率为18W ,元件C 吸收功率为10W ,求元件B 和D 的产生功率解:电流参考方向如图所示,电压参考方向与电流参考方向相关联已知VU U A i D C 10,31-==-=W i U P W i U P c c A A 10,1821==-==解得A i V U A 162-==,,列a 点的KCL 方程:321i i i +=解得A i 23-=列KVL 方程=++A C B U U U解得V U B 4=Wi U P W i U P D D B B 20)2()10(12)3(421=-⨯-==-=-⨯==所以B 产生12W 的功率,D 产生-20W 的功率,即吸收20W 的功率。
12.求图示电流i解:对两个网孔列KVL 方程1l 网孔:0105312=--i i (1)2l 网孔:0551=-i (2)(2)求出 1i =1mA ,代入(1)得2i =5mA 根据KCL 解得 i =1i +2i =6mA14.图示电路,求各支路电流1I 、2I 和电压ab U解:根据KCL 定理,I=0,V U ab 10-= 左回路网孔KVL 方程 A I I 2010511==-右回路网孔KVL 方程 A I I 109922-==+17.求等效电阻 图a)解:等效电阻为Ω=++=4)84//()4)6//3((R 图b)解:等效电导为s S S S S S G ab 10)6//612//()2//2(=+=,Ω=1.0ab R23.求开路电压ab Uba8Ω6Ω8Ω解:利用节点电压法求出电压uV u u 6105)300016000130001(3=⨯=++-算出根据分压原则VU U u Vu u V u u b a ab b a 2262432=-=====25.求图中的电流ΩK 4ΩK 2bu解:利用KVL 方程 得045=+i所以A 8.0i -=。
模电第四版习题答案模拟电子技术是电子工程领域中非常重要的基础课程,其习题答案对于学生理解和掌握课程内容至关重要。
以下是模拟电子技术第四版习题的部分答案,供参考:第一章:半导体基础1. 半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间。
在室温下,硅的电阻率大约是1kΩ·cm,而锗的电阻率大约是0.6kΩ·cm。
2. N型半导体中,多数载流子是自由电子,而P型半导体中,多数载流子是空穴。
3. PN结的正向偏置是指给P型半导体加上正电压,N型半导体加上负电压,此时PN结导通。
第二章:二极管1. 整流二极管主要用于将交流电转换为脉动直流电,稳压二极管主要用于电路中稳定电压。
2. 一个理想的二极管在正向偏置时电阻为零,反向偏置时电阻无穷大。
3. 齐纳二极管是一种特殊类型的稳压二极管,它在反向偏置时具有稳定的电压。
第三章:双极型晶体管1. 双极型晶体管(BJT)分为NPN和PNP两种类型,其中NPN型BJT在基极-发射极结正向偏置时导通。
2. 晶体管的放大区是基极电流变化引起集电极电流变化的区域。
3. 晶体管的饱和区是指基极电流足够大,使得集电极电流达到最大值,此时晶体管不能进一步放大信号。
第四章:场效应晶体管1. 场效应晶体管(FET)的工作原理是通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。
2. JFET(结型场效应晶体管)和MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是两种常见的FET。
3. MOSFET在截止状态下,其源极和漏极之间的电阻非常大,几乎相当于断路。
第五章:放大器基础1. 放大器的主要功能是接收一个电信号并将其转换为更大的电流或电压信号。
2. 共射放大器是最常见的BJT放大器配置之一,它具有较高的电压增益和中等的电流增益。
3. 差分放大器能够放大两个输入信号之间的差值,对共模信号不敏感。
第六章:反馈放大器1. 反馈放大器通过将输出信号的一部分反馈到输入端来稳定放大器的性能。
2. 负反馈可以提高放大器的稳定性和线性度,但可能会降低增益。
《模拟电子技术基础》典型习题解答第一章半导体器件的基础知识1.1 电路如图P1.1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P1.1 解图P1.1 解:波形如解图P1.1所示。
1.2 电路如图P1.2(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P1.2解:u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.21.3 已知稳压管的稳定电压U Z =6V ,稳定电流的最小值I Zmin =5mA ,最大功耗P ZM =150mW 。
试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。
图P1.3解:稳压管的最大稳定电流 I ZM =P ZM /U Z =25mA电阻R 的电流为I ZM ~I Zmin ,所以其取值范围为Ω=-=k 8.136.0ZZ I ~I U U R1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V ,最小稳定电流I Zmin =5mA ,最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1) 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?图P1.4解:(1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故V33.3I L LO ≈⋅+=U R R R U当U I =15V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故LO I L5VR U U R R =⋅≈+ 当U I =35V 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 。
(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。
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:第1章直流电路习题解答1.1 在图1.1所示电路中,(1)选d 为参考点,求a V 、b V 和c V ;(2)选c 为参考点,求a V 、b V 和d V 。
图1.1 习题1.1电路图解 (1) 当选d 为参考点时, V 3ad a ==u VV 112cd bc bd b =-=+==u u u V ;V 1cd c -==u V (2) 当选c 为参考点时, 4V 13dc ad a =+=+=u u VV 2bc b ==u V ;V 1dc d ==u V1.2 求图1.2中各元件的功率,并指出每个元件起电源作用还是负载作用。
图1.2 习题1.2电路图解 W 5.45.131=⨯=P (吸收); W 5.15.032=⨯=P (吸收) W 15353-=⨯-=P (产生);W 5154=⨯=P (吸收); W 4225=⨯=P (吸收)元件1、2、4和5起负载作用,元件3起电源作用。
1.3 求图1.3中的电流I 、电压U 及电压源和电流源的功率。
图1.3 习题1.3电路图解 A 2=I ;V 13335=+-=I I U电流源功率:W 2621-=⋅-=U P (产生),即电流源产生功率6W 2。
电压源功率:W 632-=⋅-=I P (产生),即电压源产生功率W 6。
1.4 求图1.4电路中的电流1I 、2I 及3I 。
图1.4 习题1.4电路图解 A 1231=-=IA 1322-=-=I由1R 、2R 和3R 构成的闭合面求得:A 1223=+=I I 1.5 试求图1.5所示电路的ab U 。
图1.5 习题1.5电路图解 V 8.13966518ab -=⨯+++⨯-=U 1.6求图1.6所示电路的a 点电位和b 点电位。
图1.6 习题1.6电路图解 V 4126b =⨯-=VV 13b a =+-=V V1.7 求图1.7中的I 及S U 。
第一篇第1章习题题1.1.1有一电流控制电流源电路如图题1.1.1所示,图中i sI I β=,50=β,Ω=k R L 2。
当mA I i 1.0=时,试计算L R 两端的电压o V 和功率o P 。
图题1.1.1解:负载电阻R L 两端电压为:Vk R I R I V L i L S O 1021.050=××===β负载电阻上消耗的功率为:mWR V R I V I P LO L SO S O 5022====题1.1.2有一电压控制电流源电路如图题1.1.2所示,图中i m s V g I =,V mA g m 5=,Ω=k R L 2。
当V V i 0.1=时,试计算L R 两端的电压o V 和功率o P 。
图题1.1.2解:电阻阻端的电压为:VV mA R V g R I V L i m L S O 1021/5=××===负载电阻上消耗的功率为:mWR V R I V I P LO L SO S O 5022====题1.1.3电路如图题1.1.3所示,分析在下述条件下各二极管的通断情况。
设二极管D 的导通压降V D =0.7V,求出D 导通时电流I D 的大小。
(1)V CC1=6V,V CC2=6V,R 1=2kΩ,R 2=3kΩ;(2)V CC1=6V,V CC2=6V,R 1=R 2=3kΩ;(3)V CC1=6V,V CC2=6V,R 1=3kΩ,R 2=2kΩ。
图题1.1.3解:(1)求出二极管两端的开路电压,如开路电压使二极管正偏,则二极管导电,然后再求出流过二极管的电流。
二极管开路后流过R 1和R 2的电流:mA R R V V I CC CC 4.25122121==++=,则二极管两端的开路电压V IR V V IR V CC CC 2.11122=−=−=,由于二极管两端开路电压大于0.7V ,所以二极管导电,导电后,二极管二端压降为0.7V 。