第1章半导体二极管及应用电路
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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。
第1章 半导体二极管及其应用试确定图(a )、(b )所示电路中二极管D 是处于正偏还是反偏状态,并计算A 、B 、C 、D 各点的电位。
设二极管的正向导通压降V D(on) =。
解:如图E1.1所示,断开二极管,利用电位计算的方法,计算二极管开始工作前的外加电压,将电路中的二极管用恒压降模型等效,有(a )V D1'=(12-0)V =12V >0.7V ,D 1正偏导通,)7.02.22.28.17.012(A +⨯+-=VV B =V A -V D(on))V =6. 215V(b )V D2'=(0-12)V =-12V <0.7V ,D 2反偏截止,有V C =12V ,V D =0V二极管电路如图所示,设二极管的正向导通压降V D(on) =,试确定各电路中二极管D 的工作状态,并计算电路的输出电压V O 。
解:如图E1.2所示,将电路中连接的二极管开路,计算二极管的端电压,有 (a )V D1'=[-9-(-12)]V =3V >0.7V ,D 1正偏导通V O1(b )V D2'=[-3-(-29)]V =1.5V >0.7V ,D 2正偏导通V O2图E1.2(c)V D3'=9V>0.7V,V D4'=[9-(-6)]V=15V>0.7V,V D4'>V D3',D4首先导通。
D4导通后,V D3''=(0.7-6)V=-5.3V<,D3反偏截止,V O3。
二极管电路如图所示,设二极管是理想的,输入信号v i=10sinωt V,试画出输出信号v O的波形。
图E1.3解:如图E1.3所示电路,二极管的工作状态取决于电路中的输入信号v i的变化。
(a)当v i<0时,D1反偏截止,v O1=0;当v i>0时,D1正偏导通,v O1=v i。
(b)当v i<0时,D2反偏截止,v O2=v i;当v i>0时,D2正偏导通,v O2=0。
(c)当v i<0时,D3正偏导通,v O3=v i;当v i>0时,D3反偏截止,v O3=0。
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。
1.正向特性2.反向特性3.反向击穿特性4.温度对特性的影响1.2.3 半导体二极管的主要参数1.最大整流电流IF2.最大反向工作电压URM3.反向饱和电流IR4.二极管的直流电阻R5.最高工作频率fM1.2.4 半导体二极管的命名及分类1.半导体二极管的命名方法第2章半导体三极管及其放大电路本章重点内容�晶体三极管的放大原理、输入特性曲线、输出特性曲线�基本放大电路的工作原理及放大电路的三种基本偏置方式�利用估算法求静态工作点�微变等效电路及其分析方法�三种基本放大电路的性能、特点2.1 半导体三极管2.1.1 三极管的结构及分类1.三极管的内部结构及其在电路中的符号N PP2.输出特性曲线(1)放大区(2) 饱和区(3) 截止区2.1.4 三极管正常工作时的主要特点1.三极管工作于放大状态的条件及特点2.三极管工作于饱和状态的条件及特点3.三极管工作于截止状态时的条件及特点*2.1.5 特殊晶体管简介1.光电三极管2.1.6 三极管的主要参数1.电流放大系数2.反向饱和电流ICBO3.穿透电流ICEO4.集电极最大允许电流ICM5.集电极、发射极间的击穿电压UCEO。
6.集电极最大耗散功率PCM2.1.7 三极管的检测与代换1.国产三极管的命名方法简介2.三极管三个电极(管脚)的估测(aωωωωω2.4.2 放大电路的图解分析法1.用图解法确定静态工作点的步骤:(1)在i c 、u ce 平面坐标上作出晶体管的输出特性曲线。
(2)根据直流通路列出放大电路直流输出回路的电压方程式:U CE = V CC -I C ·R C(3)根据电压方程式,在输出特性曲线所在坐标平面上作直流负载线。
因为两点可决定一条直线,所以分别取(I C =0,U CE =V CC )和(U CE =0,I C =E C /R c )两点,这两点也就是横轴和纵轴的截距,连接两点,便得到直流负载线。
(4)根据直流通路中的输入回路方程求出I BQ 。