模拟电子技术基础[李国丽]第一章习题答案解析
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1半导体二极管
自我检测题
一．选择和填空
1．纯净的、结构完整的半导体称为 本征半导体，掺入杂质后称 杂质半导体。
若掺入五价杂质，其多数载流子是 电子 。
2．在本征半导体中，空穴浓度 C 电子浓度；在N 型半导体中，空穴浓度 B 电子浓度；在P 型半导体中，空穴浓度 A 电子浓度。
（A ．大于，B ．小于，C ．等于）
3. 在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 C ，而少数载流子的浓度与 A 关系十分密切。
（A ．温度，B ．掺杂工艺，C ．杂质浓度）
4. 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 ）
5．二极管实际就是一个PN 结，PN 结具有 单向导电性 ，即处于正向偏置时，处于 导通 状态；反向偏置时，处于 截止 状态。
6. 普通小功率硅二极管的正向导通压降约为_B ，反向电流一般_C_；普通小功率锗二极管的正向导通压降约为_A_，反向电流一般_D_。
（A ．0.1～0.3V ，B ．0.6～0.8V ，C ．小于A μ1，D ．大于A μ1）
7. 已知某二极管在温度为25℃时的伏安特性如图选择题7中实线所示，在温度为 T 1
时的伏安特性如图中虚线所示。
在25℃时，该二极管的死区电压为 0.5 伏，反向击穿电
压为 160 伏，反向电流为 10-6
安培。
温度T 1 小于 25℃。
（大于、小于、等于）
图选择题7
8．PN 结的特性方程是)1(-=T
V v S e
I i 。
普通二极管工作在特性曲线的 正向区 ；稳压
管工作在特性曲线的 反向击穿区 。
二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）
1．N 型半导体可以通过在纯净半导体中掺入三价硼元素而获得。
（ × ） 2．在P 型半导体中，掺入高浓度的五价磷元素可以改型为N 型半导体。
（ √ ） 3．P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。
（ × ） 4．PN 结内的漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。
（ √ ） 5．由于PN 结交界面两边存在电位差，所以当把PN 结两端短路时就有电流流过。
（ × ） 6．PN 结方程既描写了PN 结的正向特性和反向特性，又描写了PN 结的反向击穿特性。
（ × ）
7．稳压管是一种特殊的二极管，它通常工作在反向击穿状态（√ ），它不允许工作在正向导通状态（×）。
习题
1.1图题1.1各电路中，)V (t ωSin 5i =v ，忽略D 的导通压降和死区电压，画出各电路相应的输出电压波形。
v v ( a )
( b )
v ( c )
D
图题1.1
解：
（a ）图中，v i >0时，二极管截止，v o =0；v i <0时，二极管导通，v o = v i 。
5
（b ）图中，二极管导通，v o = v i +10。
（c ）图中，二极管截止，v o =0。
1.2求图题1.2所示电路中流过二极管的电流I D 和A 点对地电压V A 。
设二极管的正向导通电压为0.7V 。
( a )
D ( b )
R D
R R Ω
图题1.2
解：（a ）V V A 3.57.06-=+-=
mA R V R V I A
A D 3.10102
1≈-+-=
（b ）
3217
.0)6(10R V R V R V A A A -+
--=- 得V V A 96.4≈
mA R V I A D 42.17
.03
=-=
1.33电路如图题1.3所示，已知D 1为锗二极管，其死区电压V th ＝0.2V ，正向导通压降为0.3V ；D 2为硅二极管，其死区电压为V th ＝
0.5V ，正向导通压降为0.7V 。
求流过D 1、D 2的电流I 1和I 2。
2
图题1.3
解：由于D 1的死区电压小于D 2的死区电压，应该D 1先导通。
设D 1通、D 2截止，此时
mA 46.1A 100
10103
.0153
1≈+⨯-=
I D 2两端电压＝I 1×100＋0.3＝0.45V
小于D 2的开启电压，所以D 2截止，因此
I 2＝0
1.4设二极管的正向导通压降可以忽略不计，反向饱和电流为10μA ，反向击穿电压为 30V ，并假设一旦击穿反向电压保持30V 不变，不随反向击穿电流而变化。
求图题1.4中各电路的电流I 。
I
I
图题1.4
解：
（a ）图中，两个二极管导通，mA I 2
10=
=
（b ）图中，由于D 2反向截止，所以电流为反向饱和电流10μA 。
（c ）图中，D 2反向击穿，保持击穿电压30V ，所以mA I 2)3040(=-= （d ）图中，D 1导通，mA I 840==
1.5试确定图题1.5（a ）和图（b ）中的二极管是否导通，并计算电压V 1和V 2的值（设二极管正向导通电压为 0.7V ）
( a )V 1
V 2
2D
( b )
V 1V 2
2D
图题1.5
解：
（a ）图中，D 导通，R R I 33.113)7.012(=-=
V R R
R I V 53.7233
.1122==
⋅= V 1＝0.7+V 2=8.23V
（b ）D 截止，I =0，V 1＝12V ， V 2＝0V
1.6忽略图题1.6中二极管的死区电压，试判断图中二极管是否导通。
20V
10V
图题1.6
解：先将D 断开，计算A 、B 点对地电压 （a ）V V A 10)4
11
2032310(=+++= V V B 83
23
20
=+= B A V V >，所以D 1导通 （b ） V V A 8)414
1532210
(-=+-
+= V V B 63
22
15
-=+-= B A V V <，所以D 2截止
1.7设图题1.7中二极管的导通压降为 0.7V ，判断图中各二极管是否导通，并求出V o
的值。
( a )( b )
6V
图题1.7
解：
先假设所有二极管都截止，看哪个二极管的正偏电压高，先导通。
（a ）图中，V V D 6)6(01=--=
V V D 9)6(32=--=
所以， D 2先导通，导通后 V O ＝3-0.7=2.3V ，V V D 3.23.201-=-= D 1截止。
（b ）图中，V V D 1)6(51=---= V V V V D D D 6432=++
所以，D 2~D 4先导通，则V V D 9.2)1.2(51-=---=，D 1截止，
V O ＝－1.4V
1.8设图题1.8中二极管的导通压降为0.7V ，求二极管上流过的电流I D 的值。
图题1.8
解：将二极管以外的电路进行戴维宁等效
Ω=+=k R eq 62.1]332[3
V V eq 69.33
23
)32(3)32(332)
332(33326=++⨯+++
+++⨯
=
所以 mA R V I eq
eq D 85.17.0≈-=
1.9已知图题1.9电路中稳压管D Z1和D Z2的稳定电压分别为5V 和9V ，求电压V O 的值。
图题1.9
解：（a ）图中D Z1 、D Z2均工作于稳压状态， V V O 459=-=
（b ）D Z1工作于稳压状态，D Z2工作于反向截止区，所以D Z2支路的电流近似为零， V V O 5≈
1.10已知图题1.10所示电路中，)V ( sin 9i t v ω=，稳压管D Z1、D Z2的稳定电压分别为5V 、3V ，正向导通压降均为0.7V 。
试画出v O 的波形。
6
3k Ω
3k D
I D R V
v
图题1.10
解：i v 正半周时，D Z1承受正向压降，D Z2承受反向压降，在V DZ2=3V 之前，D Z2反向截止，i D =0，v O =
v i ；i v 上升到V DZ2=3V 之后，D Z2击穿，v O =3.7V ；
i v 负半周时，D Z2承受正向压降，D Z1承受反向压降，在V DZ1=5V 之前，D Z1反向截止，i D =0，v O =v
i ；i v 反向电压达到V DZ1=5V 之后，D Z1击穿，v O =－5.7V ；。
