2章常用半导体器件及应用题解
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第二章常用半导体器件及应用
一、习题
2.1填空
1. 半导材料有三个特性，它们是 ________ 、 ______ 、 ______ 。
2. 在本征半导体中加入 _____ 元素可形成N型半导体，加入 _________ 元素可形成P型半导
体。
3. 二极管的主要特性是 ______________ 。
4•在常温下，硅二极管的门限电压约为 _______ V，导通后的正向压降约为 —V ;锗二极
管的门限电压约为 _____ V，导通后的正向压降约为 _V。
5•在常温下，发光二极管的正向导通电压约为 __________ V ,考虑发光二极管的发光亮度
和寿命，其工作电流一般控制在 _________ mA。
6. 晶体管(BJT)是一种 ______ 控制器件；场效应管是一种 _________ 控制器件。
7. 晶体管按结构分有 _______ 和 ____ 两种类型。
8. 晶体管按材料分有 ______ 和 ____ 两种类型。
9. NPN和PNP晶体管的主要区别是电压和电流的 __________ 不同。
10. 晶体管实现放大作用的外部条件是发射结 —、集电结—。
11. 从晶体管的输出特性曲线来看，它的三个工作区域分别是 _________ 、 _____ 、 ____ 。
12. 晶体管放大电路有三种组态 ________ 、 ________ 、 ______ 。
13. 有两个放大倍数相同， 输入电阻和输出电阻不同的放大电路 A和B,对同一个具有
内阻的信号源电压进行放大。 在负载开路的条件下， 测得A放大器的输出电压小， 这说明A
的输入电阻 ______ 。
14. ______________________________ 三极管的交流等效输入电阻随 变化。
15. ______________________________ 共集电极放大电路的输入电阻很 ，输出电阻很
___________________________________________ 。
16. 射极跟随器的三个主要特点是 .、 、 。
17. ____________________________ 放大器的静态工作点由它的 决定，而放大器的增益、输入电阻、输出电阻
等由它的 ________ 决定。
18. _____________________ 图解法适合于 _______________________ ，而等效电路法则适合于 __________________________ 。
19. 在单级共射极放大电路中，如果输入为正弦波，用示波器观察 uo和5的波形的相
位关系为 ____ ；当为共集电极电路时，则 U。和Ui的相位关系为 _____ 。
20. 在NPN共射极放大电路中，其输出电压的波形底部被削掉，称为 ___________ 失真，原因
是Q点 ______ (太高或太低)，若输出电压的波形顶部被削掉，称为 ____________ 失真，原因是 Q
点 _____ (太高或太低)。如果其输出电压的波形顶部底都被削掉，原因是 __________________ 。
21. 某三极管处于放大状态，三个电极 A、B、C的电位分别为9V、2V和1.4V，则该
三极管属于 —型，由 _______ 半导体材料制成。
22. 在题图P2.1电路中，某一元件参数变化时，将 UCEQ的变化情况(增加；减小；不 变)填入相应的空格内。 (1) Rb增加时， UCEQ 将 ________ 。
(2) Rc减小时，UCEQ将 __________ 。
(3) Rc增加时， UCEQ 将 _________ 。
(4) Rs增加时， UCEQ 将 ________ 。
(5) B增加时(换管子),UCEQ将 ___________ 。
、+VCC
题图P2.1
23. ________________________________________________ 为了使结型场效应管正常工作，栅源间 PN结必须加 _________________________________________ 电压来改变导电沟道的
宽度，它的输入电阻比双极性晶体管的输入电阻 _______ 。
24. ___________________________________________ 由于晶体三极管 ，所以将它称为双极型器件，
由于场效应管 __________________________________ ，所以将其称为单极型器件。
25. ______________________________________ 对于耗尽型 MOS管，UGS可以为 。对于增强型 N沟道MOS管，UGS
只能为 _____，并且只有当UGS ______ 时，才能形有id。
26. ____________________________________ 场效应管与三极管相比较，其输入电阻
__________________________________________________ 、噪声 _____ 、温度稳定性 _____ 、放大
能力 ____ 。
27. 场效应管放大器常用偏置电路一般有 _________ 和 _______ 两种类型。
28. 低频跨导gm反映了场效应管 _____ 对 ____ 控制能力，其单位为 __________ 。
解：(1)热敏、光敏、掺杂特性。
(2) 五价、三价。
3)单向导电性。
(4) 0.5、0.7、0.1、0.2。
(5) 1-2.5。
(6) 电流型、电压型。
(7) NPN、PNP。
(8) 锗、硅。
9)极性和方向。
(10)正偏、反偏。
11 )截止区、放大区、饱和区。
(12 )共射极、共基极、共集电极。
(13) 小。
(14) 静态工作点。
(15) 高(大)、低(小)。
(16 )输入与输出同相、电压放大倍数约等于1、输入电阻大且输出电阻 小。 (17)直流通路、交流通路。
(18 )分析各点的电流、电压波形和非线性失真情况，一般用于大信号放 大电路；适宜于求解动态参数，一般用于小信号放大器分析。
(19)反相、相同。
20)饱和、太高；截止、太低；输入信号过大。
(21) NPN、硅。
(22) 增加、增加、减小、不变、减小。 (23) 反偏、高。
(24) 通过空穴和自由电子两种载流子参与导电，只靠一种载流子(多子)参与导电。
(25) 为正为负或者为零；为正； > U Gs(th)°
(26) 高、低、好、弱。
(27) 自给式、分压式。
(28) UGS、ID、西门子(ms) °
2.2选择题
1•二极管加正向电压时，其正向电流是由 ( )°
(A)多数载流子扩散形成 (B)多数载流子漂移形成
(C)少数载流子漂移形成 (D)少数载流子扩散形成
2 • PN结反向偏置电压的数值增大，但小于击穿电压时,
(A)其反向电流增大 (B)其反向电流减小
(C)其反向电流基本不变 (D)其正向电流增大
3 •稳压二极管是利用 PN结的( )°
(A)单向导电性 (B)反偏截止特性
(C)电容特性 (D)反向击穿特性
4 •变容二极管在电路中使用时，其 PN结应( )。
(A)正偏 (B)反偏
答：1、A 2、C 3、D 4、B
2.3写出题图P2.2所示各电路的输出电压值。 (设二极管均为理想二极管 )
解：(a) 3V (b) 0V (c) -3V (d) 3V。
2.4重复题2.3,设二极管均为恒压降模型，且导通电压 Uon=0.7V。
2.5.题图P2.3中的二极管均为理想二极管，试判断其中二极管的工作状态 (是导通还是
截止)，并求出U。。
题图P2.3
解：(a)导通、-5V ( b) D1与D2均截止、-6V (c) D2导通、D1截止、5V。
2.6电路如题图P2.4所示，已知 ui=5sin 3 t(V),试画出Uo的波形，并标出幅值，分别使
用二极管理想模型和恒压降模型 (U D=0.7V)。(b) (c) (d)
0V (c) -2.3V (d) 3V。
5V 解: (a) 2.3V (b)
1K Q] UO1
8V一
(a) D1
(b) (c)
(b) 理想模型 (b)恒压降模型
2.7电路如题图P2.5(a)所示，ui如图(b)所示，试画出u。波形。
解：因为输入电压高，应采用理想模型，输出波形如右图。
2.8电路如题图P2.6所示，分别用理想二极管和恒压降模型 (UD=0.7V)计算以下几种情况
的UO值。
⑴ A=0V ； B=0V
⑵ A=0V ； B=5V
⑶ A=5V ； B=5V
⑷ A=1V ； B=2V 2V* 2V
-4—
(b)
解: 题图P2.4
题图P2.5
1KQ
A 口 | UO
Di
B ------ H-
D2
题图P2.6
解：A、用理想模型
(1) 0V (2) 0 (3) 5V (4) 1V
B、用恒压降模型
(1) 0.7V (2) 0.7V ( 3) 5V (4) 1.7V。
2.9电路如题图P2.7所示，要求负载RL电压UL保持在12V，负载电流可在10~40mA范 围内变化。已知稳压二极管 UZ =12V、lzmin=5mA、lzmax=50mA，试确定R取值范围。
* ---
1 1 ----- ------ ----- *
+ R +
Ui=16V Dz& []RL UL
题图P2.7
解：UR=UI-UL~4V。在负载电流最小时，流过 DZ电流为最大，此时应IRL< 60mA ;在负载
4 4
电流最大时，流过 Dz电流为最小，此时应 IRL > 45mA ;所以 R ，即
0.06 0.045
66.67门-R - 88.89」。
2.10发光二极管驱动电路如题图 P2.8所示，已知发光二极管的正向导通压降 UF=1.6V,
工作电流为5~10mA。为使发光二极管正常工作，试确定限流电阻 R的取值范围。
解：二极管工作电流 ID= 土鸟，故乞R < •kL，即340, |乞R乞680 1。
R 0.01 0.005
2.11试画出使用共阴极七段数码管显示字符“ 5 ”的电路连接图。
+5V
答：电路如右，R为限流电阻。 R〕
DP JR[
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f R
e
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