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《模拟电子技术基础》第4版习题解答

第1章 半导体二极管及其基本应用电路

一、填空题

1．1 在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 ，而少数载流子的浓度则与 有很大关系。

1．2 在N型半导体中，多子是 ，少子是 ；在P型半导体中，多子是 ，少子是 。

1．3二极管具有 性；当 时，二极管呈 状态；当 时，二极管呈 状态。

1．4 2APl2型二极管是由半导体材料 制成的；2CZ52A型二极管是由半导体材料 制成的。

1．5在桥式整流电路中接入电容C(与负载并联)滤波后，输出电压较未加C时 ，二极管的导通角 ，输出电压随输出电流的增大而 。 二、选择正确答案填空(只需选填英文字母)

1．6二极管正向电压从0．7 V增大15％时，流过的电流增大 (a．15％；b．大于15％；c．小于15％)。

1．7当温度升高后，二极管的正向压降将 ，反向电流将 (a．增大；b．减小；c．不变)。

1．8利用二极管的 组成整流电路(a1．正向特性；b1．单向导电性；c1．反向击穿特性)。稳压二极管工作在 状态下，能够稳定电压(a2．正向导通；b2．反向截止；c2．反向击穿)。 三、判断下列说法是否正确(用√或×号表示)

1．9在N型半导体中，掺入高浓度的三价杂质，可以改型为P型半导体。

( )

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1．10 PN结的伏安特性方程可以描述PN结的正向特性和反向特性，也可以描述其反向击穿特性。( )

1．11 在桥式整流电路中，如用交流电压表测出变压器二次侧的交流电压为40 V，则在纯电阻负载两端用直流电压表测出的电压值约为36 V。( )

1．12光电二极管是受光器件，能将光信号转换为电信号。( ) 解答：

1.1 杂质浓度 温度 1.2 电子 空穴 空穴 电子

1.3 单向导电性 正向偏置 导通 反向偏置 截止 1.4 N型锗材料 N型硅材料 1.5 增大 减小 减小 1.6 （b） 1.7 （b） （a） 1.8 （b1） （c2） 1.9 （√） 1.10 （×） 1.11 （√） 1.12 （√）

1．13某硅二极管在室温下的反向饱和电流为10A，求外加正向电压为0．2

?9V、0．4 V时二极管的直流电阻RD。和交流电阻rd。(提示：二极管的直流电阻RD=UD/ID；交流电阻rd1.13解答：

0.2 V时，ID1?IS(euD/UT?1)?1?10?9(e0.2/26?10?1)A?2.19?10?6A

?3??U?I。)

0.4 V时，ID2?1?10?9(e0.4/26?10?1)A?4.8?10?3A

?3则直流电阻

RD1?UD10.2???91?103?(0.2 V时) ?6ID12.19?100.4RD2???83?(0.4 V时)

4.8?10?3. .

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交流电阻

rd1?26mV26mV??????k? (0.2 V时) ID12.19?10?3mA26mV26mVrd2???????? (0.4 V时)

ID24.8mA从上计算结果，说明该二极管在0.2 V时在阈值电压以下，而0.4 V在阈值电压以上，正常工作状态。

1．14用万用表的Rxl0挡和Rxl00挡分别测量同一个二极管的正向电阻，试分析两次测试结果是否相同。若不同，哪一次测得的结果大?(提示：用Rxl00挡时表内等效内阻约为用Rxl0挡时表内等效电阻的10倍。)

1.14解答： 用万用表的不同量程去测量二极管的正向电阻，由于表的内阻不同，使流过管子的电流大小不同，也就是工作点的位置不同（参见图题解1.14），故测出的正向电阻（直流电阻）将不同。因为RD=UD/ID=1/tan ?，而用

R×10挡测量时，由于其内阻小，使流过管子的电流大，其工作点如图题解1.14中的Q1；用R×100挡测量时，其工作点如图题解1.14中的Q2；而?1>?2，故用

R×100挡测出的电阻大。

图题解1.14

1．15试判断图题1．15电路中二极管是导通还是截止。并分别求出各电路中A、O两端电压UAO。设二极管是理想器件。

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1.15解答：

图（a）：二极管D导通，UAO= – 4 V

图（b）：二极管D1导通、D2截止，UAO ≈ 0 V 图（c）：二极管D1截止、D2导通，UAO ≈ – 6 V

1．16试估算图题1．16各电路中流过二极管的电流ID。和A点的电位。设二极管的正向压降为0．7 V。

1.16解答： mA

图（a）：二极管导通，UA=0.7 V，ID=(10 V–0.7 V)/3 k?–0.7 V/1 k?=2.4 图（b）：二极管导通，UA≈6.7 V，ID=(10 V–6.7 V)/0.5 k?–6.7 V/2 k?=3.25 mA

图（c）：先将10 V电源和R1、R2这部分利用戴维南定理等效化简，如图题解1.16（c）所示，即

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10V?7.69V3?10Ro?(3//10)k??2.31k? ?D?(7.69?0.7)V/(2.31?2)k??????m?UA=IDR3?0.7?1.62m???k?????V?????VUoc?10?

图题解1.16（c）

1．17二极管电路如图题1．17所示，已知ui=5sin 3140t mV，VDD=4 V，R=1 kΩ，试求二极管两端的电压uD及流过二极管的电流iD。(提示：电容C对直流不通，对交流ui可通。)

1.17解答： （1）静态分析

令ui=0 V，用恒压降模型求得

UDQ=0.7 V

IDQ=(4–0.7) V/1 k?=3.3 mA

（2）动态分析

rd=26 mV/3.3 mA≈8 ? ?uD=ui=5 sin 3 140t mV

?iD=5sin 3 140t mV/8 ?=0.625 sin 3 140 t mA

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