1章常用半导体器件题解.doc

1、第 一 章 常 用 半 导 体 器 件自 测 题一 、 判 断 下 列 说 法 是 否 正 确 ， 用 “ ”和 “”表 示 判 断 结 果 填 入 空 内 。（ 1） 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 。 （ ）（ 2） 因 为 N 型 半 导 体 的 多 子 是 自 由 电 子 ， 所 以 它 带 负 电 。 （ ）（ 3） PN 结 在 无 光 照 、 无 外 加 电 压 时 ， 结 电 流 为 零 。 （ ）（ 4） 处 于 放 大 状 态 的 晶 体 管 ， 集 电 极 电 流 是 多 子 漂 移

2、 运 动 形 成 的 。（ ）（ 5） 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 其 RGS 大 的 特 点 。 （ ）（ 6） 若 耗 尽 型 N 沟 道 MOS 管 的 UGS 大 于 零 ， 则 其 输 入 电 阻 会 明 显 变 小 。（ ）解 ： （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6）二 、 选 择 正 确 答 案 填 入 空 内 。（ 1） PN 结 加 正 向 电 压 时 ， 空 间 电 荷 区 将 。A. 变 窄 B. 基 本 不 变 C. 变 宽（ 2） 设 二 极

3、 管 的 端 电 压 为 U， 则 二 极 管 的 电 流 方 程 是 。A. ISeU B. C. TIeS )1e(STUI（ 3） 稳 压 管 的 稳 压 区 是 其 工 作 在 。A. 正 向 导 通 B.反 向 截 止 C.反 向 击 穿（ 4） 当 晶 体 管 工 作 在 放 大 区 时 ， 发 射 结 电 压 和 集 电 结 电 压 应 为 。A. 前 者 反 偏 、 后 者 也 反 偏B. 前 者 正 偏 、 后 者 反 偏C. 前 者 正 偏 、 后 者 也 正 偏（ 5） UGS 0V 时 ， 能 够 工 作 在 恒 流 区 的 场 效 应 管 有 。A. 结 型 管 B.

4、 增 强 型 MOS 管 C. 耗 尽 型 MOS 管解 ： （ 1） A （ 2） C （ 3） C （ 4） B （ 5） A C三 、 写 出 图 T1.3 所 示 各 电 路 的 输 出 电 压 值 ， 设 二 极 管 导 通 电 压UD 0.7V。图 T1.3解 ： UO1 1.3V， UO2 0， UO3 1.3V， UO4 2V， UO5 1.3V，UO6 2V。四 、 已 知 稳 压 管 的 稳 压 值 UZ 6V， 稳 定 电 流 的 最 小 值 IZmin 5mA。 求图 T1.4 所 示 电 路 中 UO1 和 UO2 各 为 多 少 伏 。图 T1.4解 ： UO1 6

5、V， UO2 5V。五 、 某 晶 体 管 的 输 出 特 性 曲 线 如 图 T1.5 所 示 ， 其 集 电 极 最 大 耗 散 功 率PCM 200mW， 试 画 出 它 的 过 损 耗 区 。图 T1.5 解 图 T1.5解 ： 根 据 PCM 200mW 可 得 ： UCE 40V 时 IC 5mA， UCE 30V 时IC 6.67mA， UCE 20V 时 IC 10mA， UCE 10V 时 IC 20mA， 将 各 点 连 接成 曲 线 ， 即 为 临 界 过 损 耗 线 ， 如 解 图 T1.5 所 示 。 临 界 过 损 耗 线 的 左 边 为 过 损 耗区 。六 、 电

6、 路 如 图 T1.6 所 示 ， VCC 15V， 100， UBE 0.7V。 试 问 ：（ 1） Rb 50k 时 ， uO ？（ 2） 若 T 临 界 饱 和 ， 则 Rb ？解 ： （ 1） Rb 50k 时 ， 基 极 电 流 、 集电 极 电 流 和 管 压 降 分 别 为 A26bBEBUVIm. CCERI所 以 输 出 电 压 UO UCE 2V。 图 T1.6（ 2） 设 临 界 饱 和 时 UCES UBE 0.7V， 所 以 k4.5A6.28m.BEbCcESIUVRI七 测 得 某 放 大 电 路 中 三 个 MOS 管 的 三 个 电 极 的 电 位 如 表 T

7、1.7 所 示 ，它 们 的 开 启 电 压 也 在 表 中 。 试 分 析 各 管 的 工 作 状 态 (截 止 区 、 恒 流 区 、 可 变 电阻 区 ） ， 并 填 入 表 内 。表 T1.7管 号 UGS（ th）/VUS/V UG/V UD/V 工 作 状 态T1 4 5 1 3T2 4 3 3 10T3 4 6 0 5解 ： 因 为 三 只 管 子 均 有 开 启 电 压 ， 所 以 它 们 均 为 增 强 型 MOS 管 。 根 据表 中 所 示 各 极 电 位 可 判 断 出 它 们 各 自 的 工 作 状 态 ， 如 解 表 T1.7 所 示 。解 表 T1.7管 号 UG

8、S（ th）/VUS/V UG/V UD/V 工 作 状 态T1 4 5 1 3 恒 流 区T2 4 3 3 10 截 止 区T3 4 6 0 5 可 变 电 阻 区习 题1.1 选 择 合 适 答 案 填 入 空 内 。（ 1） 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 。A. 五 价 B. 四 价 C. 三 价（ 2） 当 温 度 升 高 时 ， 二 极 管 的 反 向 饱 和 电 流 将 。A. 增 大 B. 不 变 C. 减 小（ 3） 工 作 在 放 大 区 的 某 三 极 管 ， 如 果 当 IB

9、从 12 A 增 大 到 22 A 时 ，IC 从 1mA 变 为 2mA， 那 么 它 的 约 为 。A. 83 B. 91 C. 100（ 4） 当 场 效 应 管 的 漏 极 直 流 电 流 ID 从 2mA 变 为 4mA 时 ， 它 的 低 频 跨导 gm 将 。A.增 大 B.不 变 C.减 小解 ： （ 1） A ， C （ 2） A （ 3） C （ 4） A1.2 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

10、 电 压 为 1.5V时 ， 管 子 会 因 电 流 过 大 而 烧 坏 。1.3 电 路 如 图 P1.3 所 示 ， 已 知 ui 10sin t(v)， 试 画 出 ui 与 uO 的 波 形 。设 二 极 管 正 向 导 通 电 压 可 忽 略 不 计 。图 P1.3 解 图 P1.3解 ： ui 和 uo 的 波 形 如 解 图 P1.3 所 示 。1.4 电 路 如 图 P1.4 所 示 ， 已 知 ui 5sin t (V)， 二 极 管 导 通 电 压UD 0.7V。 试 画 出 ui 与 uO 的 波 形 ， 并 标 出 幅 值 。 图 P1.4解 图 P1.4解 ： 波 形

11、 如 解 图 P1.4 所 示 。1.5 电 路 如 图 P1.5（ a） 所 示 ， 其 输 入 电 压 uI1 和 uI2 的 波 形 如 图 （ b） 所示 ， 二 极 管 导 通 电 压 UD 0.7V。 试 画 出 输 出 电 压 uO 的 波 形 ， 并 标 出 幅 值 。图 P1.5解 ： uO 的 波 形 如 解 图 P1.5 所 示 。解 图 P1.51.6 电 路 如 图 P1.6 所 示 ， 二 极 管 导 通 电 压 UD 0.7V， 常 温 下UT 26mV， 电 容 C 对 交 流 信 号 可 视 为 短 路 ； ui 为 正 弦 波 ， 有 效 值 为 10mV。

12、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ID （ V UD） /R 2.6mA其 动 态 电 阻 rD UT/ID 10故 动 态 电 流 有 效 值Id Ui/rD 1mA 图 P1.61.7 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 ？

13、 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 。（ 2） 两 只 稳 压 管 并 联 时 可 得 0.7V 和 6V 等 两 种 稳 压 值 。1.8 已 知 稳 压 管 的 稳 定 电 压 UZ 6V， 稳 定 电 流 的 最 小 值 IZmin 5mA，最 大 功 耗 PZM 150mW。 试 求 图 P1.8 所示 电 路 中 电 阻 R 的 取 值 范 围 。解 ： 稳 压 管 的 最 大 稳 定 电 流IZM PZM/UZ 25mA电 阻 R 的 电 流 为 IZM IZmin， 所

14、以其 取 值 范 围 为 图 P1.8k8.1360ZI1.9 已 知 图 P1.9 所 示 电 路 中 稳 压 管 的 稳 定 电 压 UZ 6V， 最 小 稳 定 电 流IZmin 5mA， 最 大 稳 定 电 流 IZmax 25mA。（ 1） 分 别 计 算 UI 为 10V、 15V、 35V 三 种 情 况 下 输 出 电 压 UO 的 值 ；（ 2） 若 UI 35V 时 负 载 开 路 ， 则 会 出现 什 么 现 象 ?为 什 么 ？解 ： （ 1） 当 UI 10V 时 ， 若UO UZ 6V， 则 稳 压 管 的 电 流 为 4mA，小 于 其 最 小 稳 定 电 流 ，

15、 所 以 稳 压 管 未 击 穿 。故 3.ILOR当 UI 15V 时 ， 稳 压 管 中 的 电 流 大 于 最 图 P1.9小 稳 定 电 流 IZmin， 所 以UO UZ 6V 同 理 ， 当 UI 35V 时 ， UO UZ 6V。（ 2） 29mA IZM 25mA， 稳 压 管 将 因 功 耗 过 大 而 损R)(DZ坏 。1.10 在 图 P1.10 所 示 电 路 中 ， 发 光 二 极 管 导 通 电 压UD 1.5V， 正 向 电 流 在 5 15mA 时 才 能 正 常 工 作 。 试 问 ：（ 1） 开 关 S 在 什 么 位 置 时 发 光 二 极 管 才 能 发

16、 光 ？（ 2） R 的 取 值 范 围 是 多 少 ？解 ： （ 1） S 闭 合 。（ 2） R 的 范 围 为。70)(23DminmaxaxinIUV图 P1.101.11 电 路 如 图 P1.11（ a） 、 （ b） 所 示 ， 稳 压 管 的 稳 定 电 压 UZ 3V， R的 取 值 合 适 ， uI 的 波 形 如 图 （ c） 所 示 。 试 分 别 画 出 uO1 和 uO2 的 波 形 。图 P1.11解 ： 波 形 如 解 图 P1.11 所 示解 图 P1.111.12 在 温 度 20 时 某 晶 体 管 的 ICBO 2 A， 试 问 温 度 是 60 时IC

17、BO ？解 ： 60 时 ICBO 32 A。5C0）（ T1.13 有 两 只 晶 体 管 ， 一 只 的 200， ICEO 200 A； 另 一 只 的 100， ICEO 10 A， 其 它 参 数 大 致 相 同 。 你 认 为 应 选 用 哪 只 管 子 ？ 为 什 么 ？解 ： 选 用 100、 ICBO 10 A 的 管 子 ， 因 其 适 中 、 ICEO 较 小 ， 因而 温 度 稳 定 性 较 另 一 只 管 子 好 。1.14 已 知 两 只 晶 体 管 的 电 流 放 大 系 数 分 别 为 50 和 100， 现 测 得 放 大电 路 中 这 两 只 管 子 两 个

18、 电 极 的 电 流 如 图 P1.14 所 示 。 分 别 求 另 一 电 极 的 电 流 ，标 出 其 实 际 方 向 ， 并 在 圆 圈 中 画 出 管 子 。图 P1.14解 ： 答 案 如 解 图 P1.14 所 示 。解 图 P1.141.15 测 得 放 大 电 路 中 六 只 晶 体 管 的 直 流 电 位 如 图 P1.15 所 示 。 在 圆 圈 中画 出 管 子 ， 并 分 别 说 明 它 们 是 硅 管 还 是 锗 管 。图 P1.15解 ： 晶 体 管 三 个 极 分 别 为 上 、 中 、 下 管 脚 ， 答 案 如 解 表 P1.15 所 示 。解 表 P1.15

19、管 号 T1 T2 T3 T4 T5 T6上 e c e b c b中 b b b e e e下 c e c c b c管 型 PNP NPN NPN PNP PNP NPN材 料 Si Si Si Ge Ge Ge1.16 电 路 如 图 P1.16 所 示 ， 晶 体 管 导 通 时 UBE 0.7V， =50。 试 分 析VBB 为 0V、 1V、 1.5V 三 种 情 况 下 T 的 工 作 状 态 及 输 出 电 压 uO 的 值 。解 ： （ 1） 当 VBB 0 时 ， T 截 止 ，uO 12V。（ 2） 当 VBB 1V 时 ， 因 为 A60bBEQQRUI9m3 COCI

20、u所 以 T 处 于 放 大 状 态 。 （ 3） 当 VBB 3V 时 ， 因 为 A 图 P1.16160bBEQBQRUVIBECOCm8 Iu所 以 T 处 于 饱 和 状 态 。1.17 电 路 如 图 P1.17 所 示 ， 试 问 大 于 多少 时 晶 体 管 饱 和 ？解 ： 取 UCES UBE， 若 管 子 饱 和 ， 则CbCBE RV所 以 ， 时 ， 管 子 饱 和 。10C图 P1.171.18 电 路 如 图 P1.18 所 示 ， 晶 体 管 的 50， |UBE| 0.2V， 饱 和 管 压降 |UCES| 0.1V； 稳 压 管 的 稳 定 电 压 UZ 5

21、V， 正 向 导 通 电 压 UD 0.5V。 试 问 ：当 uI 0V 时 uO ？ 当 uI 5V 时 uO ？解 ： 当 uI 0 时 ， 晶 体 管 截 止 ， 稳 压 管击 穿 ， uO UZ 5V。当 uI 5V 时 ， 晶 体 管 饱 和 ，uO 0.1V。 因 为mA2480BCbEIRUuCEVI图 P1.18 1.19 分 别 判 断 图 P1.19 所 示 各 电 路 中 晶 体 管 是 否 有 可 能 工 作 在 放 大 状 态 。图 P1.19解 ： （ a） 可 能 （ b） 可 能 （ c） 不 能（ d） 不 能 ， T 的 发 射 结 会 因 电 流 过 大 而 损 坏 。 （ e） 可 能