模拟电子技术 半导体二极管及其基本电路
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第三章半导体二极管及其基本电路一、写出图T1所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
图T1解:U O1≈1.3V,U O2=0,U O3≈-1.3V,U O4≈2V,U O5≈1.3V,U O6≈-2V。
二、已知稳压管的稳压值U Z=6V,稳定电流的最小值I Z m i n=5mA。
求图T2所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
图T2解:U O1=6V,U O2=5V。
三、能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端?为什么?解: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1.5V 时,管子会因电流过大而烧坏。
四、电路如图T3所示,已知u i=10sinωt(v),试画出u i与u O的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
图T3 解图T3 解:u i 和u o 的波形如解图T3所示。
五、 电路如图T4所示,已知u i =5sin ωt (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T4 解图T4 解:波形如解图T4所示。
六、 电路如图T5(a )所示,其输入电压u I 1和u I 2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T5解:uO 的波形如解图T5所示。
解图T5七、 电路如图T6所示,二极管导通电压U D =0.7V ,常温下U T ≈26mV ,电容C 对交流信号可视为短路;u i 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:二极管的直流电流 I D =(V -U D )/R =2.6mA 其动态电阻 r D ≈U T /I D =10Ω 故动态电流有效值 I d =U i /r D ≈1mA图T6八、现有两只稳压管,它们的稳定电压分别为6V和8V,正向导通电压为0.7V。
试问:(1)若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?各为多少?(2)若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为多少?解:(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。
第二章半导体二极管及其基本电路2-1.填空(1)N型半导体是在本征半导体中掺入;P型半导体是在本征半导体中掺入。
(2)当温度升高时,二极管的反向饱和电流会。
(3)PN结的结电容包括和。
(4)晶体管的三个工作区分别是、和。
在放大电路中,晶体管通常工作在区。
(5)结型场效应管工作在恒流区时,其栅-源间所加电压应该。
(正偏、反偏)答案:(1)五价元素;三价元素;(2)增大;(3)势垒电容和扩散电容;(4)放大区、截止区和饱和区;放大区;(5)反偏。
2-2.判断下列说法正确与否。
(1)本征半导体温度升高后,两种载流子浓度仍然相等。
()(2)P型半导体带正电,N型半导体带负电。
()(3)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R GS大的特点。
()(4)只要在稳压管两端加反向电压就能起稳压作用。
()(5)晶体管工作在饱和状态时发射极没有电流流过。
()(6)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。
()(7)PN结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
()(8)若耗尽型N沟道MOS场效应管的U GS大于零,则其输入电阻会明显减小。
()答案:(1)对;温度升高后,载流子浓度会增加,但是对于本征半导体来讲,电子和空穴的数量始终是相等的。
(2)错;对于P型半导体或N型半导体在没有形成PN结时,处于电中性的状态。
(3)对;结型场效应管在栅源之间没有绝缘层,所以外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R GS大的特点。
(4)错;稳压管要进入稳压工作状态两端加反向电压必须达到稳压值。
(5)错;晶体管工作在饱和状态和放大状态时发射极有电流流过,只有在截止状态时没有电流流过。
(6)对;N型半导体中掺入足够量的三价元素,不但可复合原先掺入的五价元素,而且可使空穴成为多数载流子,从而形成P型半导体。
(7)对;PN结在无光照、无外加电压时,处于动态平衡状态,扩散电流和漂移电流相等。
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。
模拟电子技术基础复习提纲第一章绪论)信号、模拟信号、放大电路、三大指标。
(放大倍数、输入电阻、输出电阻)第三章二极管及其基本电路)本征半导体:纯净结构完整的半导体晶体。
在本征半导体内,电子和空穴总是成对出现的。
N型半导体和P型半导体。
在N型半导体内,电子是多数载流子;在P型半导体内,空穴是多数载流子。
载流子在电场作用下的运动称为漂移;载流子由高浓度区向低浓度区的运动称为扩散。
P型半导体和N型半导体的接触区形成PN结,在该区域中,多数载流子扩散到对方区域,被对方的多数载流子复合,形成空间电荷区,也称耗尽区或高阻区。
空间电荷区内电场产生的漂移最终与扩散达到平衡。
PN结最重要的电特性是单向导电性,PN结加正向电压时,电阻值很小,PN结导通;PN结加反向电压时,电阻值很大,PN结截止。
PN 结反向击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿;PN结的电容效应包括扩散电容和势垒电容,前者是正向偏置电容,后者是反向偏置电容。
)二极管的V-I 特性(理论表达式和特性曲线))二极管的三种模型表示方法。
(理想模型、恒压降模型、折线模型)。
(V BE=)第四章双极结型三极管及放大电路基础)BJT的结构、电路符号、输入输出特性曲线。
(由三端的直流电压值判断各端的名称。
由三端的流入电流判断三端名称电流放大倍数))什么是直流负载线什么是直流工作点)共射极电路中直流工作点的分析与计算。
有关公式。
(工作点过高,输出信号顶部失真,饱和失真,工作点过低,输出信号底部被截,截止失真)。
)小信号模型中h ie和h fe含义。
)用h参数分析共射极放大电路。
(画小信号等效电路,求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻)。
)常用的BJT放大电路有哪些组态(共射极、共基极、共集电极)。
各种组态的特点及用途。
P147。
(共射极:兼有电压和电流放大,输入输出电阻适中,多做信号中间放大;共集电极(也称射极输出器),电压增益略小于1,输入电阻大,输出电阻小,有较大的电流放大倍数,多做输入级,中间缓冲级和输出级;共基极:只有电压放大,没有电流放大,有电流跟随作用,高频特性较好。