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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。 4.当温度升高时,二极管的反向饱和电流将 增大 ,正向压降将 减小 。 5.整流电路是利用二极管的 单向导电 性,将交流电变为单向脉动的直流电。稳压二极管是利用二极管的 反向击穿 特性实现稳压的。

6.发光二极管是一种通以 正向 电流就会 发光 的二极管。

7.光电二极管能将 光 信号转变为 电 信号,它工作时需加 反向 偏置电压。

8.测得某二极管的正向电流为1 mA,正向压降为0.65 V,该二极管的直流电阻等于 650 Ω,交流电阻等于 26 Ω。

1.2 单选题

1.杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于( C )。

A.温度 B.掺杂工艺 C.掺杂浓度 D.晶格缺陷 2.PN结形成后,空间电荷区由( D )构成。

A.价电子 B.自由电子 C.空穴 D.杂质离子 3.硅二极管的反向电流很小,其大小随反向电压的增大而( B )。 A.减小 B.基本不变 C.增大

4.流过二极管的正向电流增大,其直流电阻将( C )。 A.增大 B.基本不变 C.减小 5.变容二极管在电路中主要用作( D )。 、

A.整流 B.稳压 C.发光 D.可变电容器 1.3 是非题

1.在N型半导体中如果掺人足够量的三价元素,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。( × ) 3.二极管在工作电流大于最大整流电流IF时会损坏。( × ) 4.只要稳压二极管两端加反向电压就能起稳压作用。( × ) 1.4 分析计算题

1.电路如图T1.1所示,设二极管的导通电压UD(on)=0.7V,试写出各电路的输出电压Uo值。

解:(a)二极管正向导通,所以输出电压U0=(6—0.7)V=5.3 V。

(b)令二极管断开,可得UP=6 V、UN=10 V,UP

(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U0=0.7 V。

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、u0、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u0=0,而流过二极管的电流iD=ui/R,为半波正弦波,其最大值IDm=10 V/1 kΩ=10 mA;当ui为负半周时,二极管反偏截止,iD=0,u0=ui为半波正弦波。因此可画出电压u0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=5 V,IZ=5 mA,电压表中流

V和电流表○A1、○A2读过的电流忽略不计。试求当开关s 断开和闭合时,电压表○

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

IA1?U1?U2(18?5)V??6.5mA?IZR12K?

可见稳定二极管处于稳压状态,所以电压表的读数为5 V。

当开关S闭合,令稳压二极管开路,可求得R2两端压降为

UR2?R20.5U1??18?3.6?UZR1?R22?0.5

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

IA1?IA2?U118V??7.2mAR1?R2(2?0.5)K?

而电压表的读数,即R2两端压降为3.6 V。

第2章 半导体三极管及其基本应用

2.1 填空题

1.晶体管从结构上可以分成 PNP 和 NPN 两种类型,它工作时有 2 种载流子参与导电。 2.晶体管具有电流放大作用的外部条件是发射结 正偏 ,集电结 反偏 。 3.晶体管的输出特性曲线通常分为三个区域,分别是 放大 、 饱和 、 截止 。 4.当温度升高时,晶体管的参数β 增大 ,ICBO 增大 ,导通电压UBE 减小 。

5.某晶体管工作在放大区,如果基极电流从10μA变化到20μA时,集电极电流从1mA变为1.99 mA,则交流电流放大系数β约为 99 。

6.某晶体管的极限参数ICM=20mA、PCM=100mW、U(BR)CEO=30V,因此,当工作电压UCE=10V时,工作电流IC不得超过 10 mA;当工作电压UCE=1V时,IC不得超过 20 mA;当工作电流IC=2 mA时,UCE不得超过 30 V。

7.场效应管从结构上可分为两大类: 结型 、 MOS ;根据导电沟道的不同又可分为 N沟道 、 P沟道 两类;对于MOSFET,根据栅源电压为零时是否存在导电沟道,又可分为两种: 耗尽型 、 增强型 。

8.UGS(off)表示 夹断 电压,IDSS表示 饱和漏极 电流,它们是 耗尽 型场效应管的参数。 2.2 单选题

1.某NPN型管电路中,测得UBE=0 V,UBC= —5 V,则可知管子工作于( C )状态。

A.放大 B.饱和 C.截止 D.不能确定