模拟电子技术基础习题及答案(清华大学出版社)
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第一章 半导体器件
1-1 当T=300K时，锗和硅二极管的反向饱和电流IS分别为1A和0.5pA.如将此两个二极管串联起来,有1μA的正向电流流过,试问它们的结电压各为多少？
解：
二极管正偏时，TDUUSeII ,
STDIIlnUU
对于硅管：mV6.179A1mA1lnmV26UD
对于锗管：mV8.556pA5.0mA1lnmV26UD
1-2 室温27C时，某硅二极管的反向饱和电流IS=0。1pA。
（1）当二极管正偏压为0。65V时，二极管的正向电流为多少？
(2）当温度升至67C或降至10C时,分别计算二极管的反向饱和电流。此时，如保持（1）中的正向电流不变,则二极管的正偏压应为多少？
解：
（1）mA2.7e101.0eIImA26mA65012UUSTD
（2）当温度每上升10℃时,SI增加1倍，则
pA107.72101.02)27(I)10(IpA6.12101.02)27(I)67(I37.312102710SS412102767SS
T=300k（即27℃),
30026qKmA26300qKqKT)27(UT即
则67℃时，
mA7.716pA107.7mA2.7ln8.22U,C10mA7.655pA6.1mA2.7ln5.29U,C67mV8.2226330026)10(UmV5.2934030026)67(U3DDTT时时
1-3 二极管电路如图P1—3（a）所示，二极管伏安特性如图P1-3（b）所示.已知电源电压为6V,二极管压降为0.7伏。试求：
（1)流过二极管的直流电流; (2）二极管的直流电阻DR和交流电阻Dr。
解:
(1）mA53100V7.06ID
（2)
49.0mA53mA26ImA26r2.13mA53V7.0RDDD
1—4 当T=300K时,硅二极管的正向电压为0.7V，正向电流为1mA，试计算正向电压加至0.8V时正向电流为多少？
解：
mA26mA800SmA26mA700SUUSeIIeI1mAeIITD则 mA35.1eITU100
1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管，如图P1—5所示.反之二只背靠背连接的二极管可等效为一个三极管吗？
解：不能。因为它们不可能同时满足如下条件,即：发射区掺杂浓;集电结面积大；基区薄.放大时发射结正偏，集电结反偏,用二极管等效集电结反偏时不可能有电流，而晶体管二个结因具有上述特点载流子可输出到集电极去。
1-6 已知晶体管工作在线性放大区，并测得各极电压如图P1—6所示。试画出晶体管的电路符号ID
UD 0.7 53mA
图 P1-3 6V R
100Ω
D
ID
(a)
(b)
图 P1-5 NPN PNP b b b b c c c c
e e e e 并注明是硅管还是锗管。
解：
Ge Si
1—7 已测得晶体三极管各极对地电位如图P1-7所示.判断它们处于何种工作状态(饱和，放大，截止或损坏).
解: 放大 截止 损坏 临界饱和UBE=UCE
1-8 共射电路如图P1—8所示。已知晶体管参数为β=50，ICBO=0,EB=5.6V,RB=100KΩ,EC=12V,UBE(on)=0.6V。
（1)如果RC=2KΩ，试求ICQ、UCEQ，并说明电路的工作状态；
(2）如果RC=5。1KΩ重复（1）；
(3）如晶体管工作在放大状态,调节RB使ICQ=2mA。如bbr50，画出晶体管的低频混合型等效电路，并标出元件值。
解:
（1）
V7RIEUmA5.2IIA50RUEICCCCEQBQCQB)on(BEBBQ
放大状态 -2.3V
图 P1-6 -7V
-2V 8V
3.7V 3V
(a)
(b)
图 P1-7 -8.2V
(a) -12V
-8V 2V 8V
2.3V 3V 8V
1V 8.2V 8.2V
8V 2V 2V R1
R2 3AD6 3DG6 3CG2
3BX1
(b) (c) (d)
图 P1-8 EC
EB RB RC -2.3V -7V
-2V 3.7V 8V
3V （2）
V75.0K1.5mA5.2V12UCEQ
饱和状态
（3）
ms9.76I5.38gK7.0ImA26)1(rrK125IUERA40IImA2ICQmCQ'bbbeBQ)on(BEBBCQBQCQ
1—9 某晶体管的输出特性如图P1—9（a）所示。将在0~1mA之间的特性放大后如图P1-9（b）所示。
(1)计算该晶体管的β和PCM。
（2）当UCE分别为5V和10V时，IC分别允许为多大。
（3）确定该晶体管的U(BR）CEO和U（BR)CBO的值。
解：
（1）
mW40V20mA2UIP100A10mA1IICECMCMBC
(2）
mA4IV10UmA8IV5UCMCECMCE时，时，
（3）
V40UV25UCBO)BR(CEO)BR(
图 P1-9 (a) 4
3
2 5 10 15 6
1
20 5
0 UCE /V IC / mA
-ICBO 1.5
0 UCE /V IC / mA
10 20 30 40 0.5 1 10μA
ICEO
(b) RB RC βIb rbe 1—10 已知三个场效应管的转移特性曲线或输出特性曲线分别如图P1—10所示,试判别其类型,并说明UDS=|10V|的饱和电流。
解:
(a）N沟耗尽型MOSFET，mA2IDSS，V3UoffGS
（b）P沟JFET，mA3IDSS，V3UoffGS
(c）N沟增强型MOSFET，DSSI无意义，V5.1UT
1—11已知各FET的各极电压值如图P1—11所示，设各管的│UP│=2V，试分别说明它们的工作状态(可变电阻区，饱和区，截止区或不能正常工作）。
解：
(a）是增强型NMOS，TGSDSTGSUUV1U,V2UV3U，所以工作于临界饱和状态.
（b)是耗尽型NMOS，V5UV7)V2(V5UU,V2UV5UDSPGSPGS,所以工作于可变电阻区。
（c）是增强型PMOS，V5UV3UU,V2UV5UDSPGSPGS，所以工作于恒流区。
（d）是N沟JFET， V2UV3UPGS，所以工作于截止区。
G G G G D D D D
S S S S 5V 5V 3V -5V
0V 2V 0V 0V -3V
(a) (d) (c) (b)
图 P1-11 2 4
3
1
图 P1-10 (a) UGS /V
1 -2 ID / mA
-3 -1 UDS=10V
2 0
(b) 2 1 1 ID / mA
UGS /V -1
-2 3
-3 4.5V
2
5 UDS /V ID / mA
10 15 4 6 8
UGS=2V 3V 3.5V 4V
(c) 2.5V 1-12场效应管电路如图P1-12所示，已知ED=12V，EG= -5V ，R1=300K,R2=200K，RD=10K，JFET的IDSS=2mA，UP= -3V。
(1）试求此时的UGS和ID的值；
（2)求此时UDS和gm；
（3）画出FET的小信号交流等效图。
解：
(1）mA2.0)UU1(IIV2URRRU2PGSDSSDG211GS，
（2）ms04.0)UU1(UI2g,V10RIEUPGSPDSSmDDDDS
ED RD
R2 R1
EG
图 P1-12 RB1 RD gmUgs RB2
