电路与模拟电子技术 第6章 半导体器件
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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I S 分别为1A μ和pA 。
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,TD U U S eI I ≈ , ST D I I lnU U ≈ 对于硅管:mV 6.179A1mA1ln mV 26U D =μ≈ 对于锗管:mV 8.556pA5.0mA1ln mV 26U D =≈1-2 室温27C 时,某硅二极管的反向饱和电流I S =。
(1)当二极管正偏压为时,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)mA 2.7e 101.0eI I mA26mA 65012U U S TD =⨯⨯=≈-(2)当温度每上升10℃时,S I 增加1倍,则pA107.72101.02)27(I )10(I pA6.12101.02)27(I )67(I 37.312102710SS 412102767S S -------⨯=⨯⨯=⨯=-=⨯⨯=⨯=T=300k(即27℃),30026q K mA 26300qKq KT )27(U T ==⨯==即则67℃时,mA7.716pA 107.7mA2.7ln 8.22U ,C 10mA7.655pA6.1mA 2.7ln 5.29U ,C 67mV8.2226330026)10(U mV 5.2934030026)67(U 3D D T T =⨯=-===⨯=-=⨯=-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 ,二极管压降为伏。
试求: (1)流过二极管的直流电流;(2)二极管的直流电阻D R 和交流电阻D r 。
解:(1)mA 53100V7.06I D =Ω-=(2)Ω===Ω==49.0mA 53mA 26I mA 26r 2.13mA53V7.0R D D D1-4 当T=300K 时,硅二极管的正向电压为,正向电流为1mA ,试计算正向电压加至时正向电流为多少? 解:mA26mA 800SmA26mA 700SU U S e II e I 1mA eI I TD ⨯=⨯=≈则 mA 35.1e I TU 100=≈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。
《模拟电子技术》教案(全)模拟电子技术教案信息工程系目录第一章常用半导体器件第一讲半导体基础知识第二讲半导体二极管第三讲双极型晶体管三极管第四讲场效应管第二章基本放大电路第五讲放大电路的主要性能指标及基本共射放大电路组成原理第六讲放大电路的基本分析^p ^p 方法第七讲放大电路静态工作点的稳定第八讲共集放大电路和共基放大电路第九讲场效应管放大电路第十讲多级放大电路第十一讲习题课第三章放大电路的频率响应第十二讲频率响应概念、RC电路频率响应及晶体管的高频等效模型第十三讲共射放大电路的频率响应以及增益带宽积第四章功率放大电路第十四讲功率放大电路概述和互补功率放大电路第十五讲改进型OCL电路第五章模拟集成电路基础第十六讲集成电路概述、电流电路和有负载放大电路第十七讲差动放大电路第十八讲集成运算放大电路第六章放大电路的反馈第十九讲反馈的基本概念和判断方法及负反馈放大电路的方框图第二十讲深度负反馈放大电路放大倍数的估算第二十一讲负反馈对放大电路的影响第七章信号的运算和处理电路第二十二讲运算电路概述和基本运算电路第二十三讲模拟乘法器及其应用第二十四讲有滤波电路第八章波形发生与信号转换电路第二十五讲振荡电路概述和正弦波振荡电路第二十六讲电压比较器第二十七讲非正弦波发生电路第二十八讲利用集成运放实现信号的转换第九章直流电第二十九讲直流电的概述及单相整流电路第三十讲滤波电路和稳压管稳压电路第三十一讲串联型稳压电路第三十二讲总复习第一章半导体基础知识本章主要内容本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义,工作状态或工作区的分析^p ^p 。
首先介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成及其特点。
其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例。
然后介绍两种三极管(BJT和FET)的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判断分析^p ^p 方法。
本章学时分配本章分为4讲,每讲2学时。
精心整理模拟电子技术第1章半导体二极管及其基本应用1.1填空题1.半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。
2.本征半导体中,若掺入微量的五价元素,则形成N型半导体,其多数载流子是电子;若掺入微量的三价元素,则形成P型半导体,其多数载流子是空穴。
3.PN结在正偏时导通反偏时截止,这种特性称为单向导电性。
456781.1A2.A3A4A5A1.12341.1值。
解:(a)二极管正向导通,所以输出电压U=(6—0.7)V=5.3V。
(b)令二极管断开,可得UP =6V、UN=10V,UP<UN,所以二极管反向偏压而截止,U=10V。
(c)令V1、V2均断开,UN1=0V、UN2=6V、UP=10V,UP—UN1>Up—UN2,故V1优先导通后,V2截止,所以输出电压U=0.7V。
2.电路如图T1.2所示,二极管具有理想特性,已知ui=(sinωt)V,试对应画出ui 、u、iD的波形。
解:输入电压ui 为正半周时,二极管正偏导通,所以二极管两端压降为零,即u=0,而流过二极管的电流iD =ui/R,为半波正弦波,其最大值IDm=10V/1kΩ=10mA;当ui为负半周时,二极管反偏截止,iD =0,u=ui为半波正弦波。
因此可画出电压u电流iD的波形如图(b)所示。
3.稳压二极管电路如图T1.3所示,已知UZ =5V,IZ=5mA,电压表中流过的电流忽略不计。
试求当开关s断开和闭合时,电压表和电流表、读数分别为多大?解:当开关S断开,R2支路不通,IA2=0,此时R1与稳压二极管V相串联,因此由图可得可见稳定二极管处于稳压状态,所以电压表的读数为5V。
当开关S闭合,令稳压二极管开路,可求得R2两端压降为故稳压二极管不能被反向击穿而处于反向截止状态,因此,R1、R2构成串联电路,电流表A1、A2的读数相同,即而电压表的读数,即R2两端压降为3.6V。
第2章半导体三极管及其基本应用2.1填空题12种载流子参与导电。