第二章 习题解答
2-1 电话线路上的直流电压约为50V，用于电话机通话时的直流电源。话机内部电路对电压有极性的要求。话机电路中有一个导向电路，如题2-1图所示。外线与话机引线相接时不必考虑电压极性。试说明其工作原理。
答：当外线与话机引线相接时，如果话机引线的上端接正、下端接负，则电源正端经过D1，话机内的其他电路、D4到电源负端，形成电流回路，此时二极管D1、D4正向导通，D2、D3截止。如果话机引线的下端接正、上端接负，则电源正端经过D2、话机内的其他电路、D3到电源负端，形成电流回路。由此或见，无论话机引线的上端接正还是下端接正，对于话机内的其他电路来说都符合对电压极性的要求，这就是导向电路所起的作用。
2-2 已知硅和锗PN结的反向饱和电流分别为10-14A和10-8A。若外加电压为0.25V、0.45V、0.65V时，试求室温下各电流I，并指出电压增加0.2V时，电流增加的倍数。
解：根据式（1-2-4） I?IS?ev/vT?1?，室温时VT?26mV
对于硅PN结：IS?10?14A，则
外加电压V eV/VT 0.25V 14993.7 1.5?10?10A 0.45V 3285 7556 0.65V 7.20×1010 7.2?10?4A ?0.72mA3.3?10?7A?0.33?AI
电压增加0.2V时电流增加的倍数为
e0.2V/26mV?e200mv/26mV?2191倍
对于锗PN结，IS?10?8A，则 外加电压V eV/VT 0.25V 14993.7 1.5?10?4A ?0.15mA0.45V 3285 7556 0.33A 0.65V 7.20×1010 7.2?102A I 电压增加0.2V时电流同样增加2191倍。
书籍是人类知识的总结,书籍是全世界的营养品。——莎士比亚
2-3 在室温时锗二极管和硅二极管的反向饱和电流分别为1μA和0.5pA，若两个二极管均通过1mA正向电流，试求它们的管压降分别为多少。 解：根据二极管的伏安特性 I?IS?eV/VT?1?
当V＞＞VT时 I?ISeV/VT 则eV/VT? ?v?VTlnIIS
若锗二极管的IS?1?A， I?1mA，则
310V?26mV?ln10?0.18V ?6?0.026ln10?3IIS
若硅二极管的IS?0.5PA，I?1mA，则
910V?26mV?ln0.5?0.557V ?12?0.026ln2?10?10?3??
2-4 两个硅二极管在室温时反向饱和电流分别为2×10-12A和2×10-15A，若定义二极管电流I=0.1mA时所需施加的电压为导通电压，试求各VD（on）。若I增加到10倍，试问VD（on）增加多少伏。 解：根据二极管的伏安特性 I?IS?eV/VT?1?
当I＞＞IS时 I?ISeV/VT 则eV/VT?IIS
?v?VTlnIIS
当硅二极管的IS?2?10?12时，I?0.1mA，则
10VD?on??26mvln2??461mV?0.461V 10?12?4当硅二极管的IS?2?10?15时，I?0.1mA，则
10VD?on??26mvln2??641mV?0.641V 10?15?4若I增加到10倍，则
?VD?on??26mVln10?60mV
书籍是人类知识的总结,书籍是全世界的营养品。——莎士比亚
2-5 已知IS（27℃）=10A，试求温度为－10℃、47℃和60℃时的IS值。
'?IS?2?T?TO?/10 解：由于温度每升高10℃，IS约增加一倍，即IS-9
已知To=27℃时IS?10?9A，则
当T??10℃，当T?47℃，当T?60℃，
'IS?10?9?2'IS?10?9?2'IS?10?9?2??10?27?/10?10?9?2?3.7?7.7?10?11A
?47?27?/10?10?9?22?4?10?9A ?10?9?23.3?9.85?10?9A
?60?27?/10
2-6 题2-6图所示电路中为三个完全相同的二极管，IS=10-14A。要求在输出电压V0=2V时，求电流值I。如果从输出端流向负载的电流为1mA，输出电压的变化为多少？
解：（1）根据I?IS?eV/VT?1??ISeV/VT
27 其中IS?10?14A V?13VO?3V?0.666V2?I?10?14A?e3V/26mv?1.37?10?3A?1.37mA
（2）如果流向负载的电流为1mA，则流过二极管的电流为
I'?I?1mA?0.37mAI?ISe''V1/VTI?ISeV/VT
则II'?e?V?V?/VT V?V'?VTlnII?.37mA?26mVln10.37mA?34mV
所以输出电压的变化为：?VO?3?V?3?V?V'??102mV?0.1V
2-7 在题2-7图所示电路中，设二极管为理想的，试判断图中各二极管是否导通，并求VAO值。
解：根据题意，电路中的二极管都是理想的。
（a）二极管D不通
VAO?V2?12V （b）D导通
VAO?V1?15V
书籍是人类知识的总结,书籍是全世界的营养品。——莎士比亚