《电工与电子技术》考试【 二极管】题目类型【问答题】难度【易】

问题【22】 删除 修改 为什么说在空间电荷区内几乎没有载流子？ 答案： PN 结各区所带的电荷，应由该处杂质离子与载流子电荷的总和来决定。在空间电荷的总和来决定。在空间电荷区以外的Ｐ区或Ｎ区中，杂质离 子的电荷被载流子电荷所补偿，总电荷等于零，所以是电中性的。在进入空间电荷区后，多数载流子（对Ｐ区是空穴，对Ｎ区是自由电子）的浓 度将迅速地降低到对方区域少数载流子的浓度,就不足以完全补偿杂质离子的电荷了。 必须注意到除边界以外,在大部分空间电荷区中,多数载流子 的浓度很快减小以至耗尽。所以,如果忽略空间电荷区中载流子的电荷,就可以认为,空间电荷区中的总电荷密度主要由杂质离子决定。一般认为空 间电荷区的电荷密度等于杂质离子的电荷密度，而载流子浓度近似为零。这种近似模型叫做耗尽层近似。空间电荷区也叫耗尽层。 问题【23】 删除 修改 二极管短路，是否应该有电流流通？把一个有玻璃壳的二极管刮去外面的黑漆，两端接一微安表，不接任何电源，在光照之下电表是否有指示？ 把它加温到 50 度，过一段时间后，电表是否有指示？ 答案： 二极管短路时没有电流。原因是 PN 结两端虽有电位差，但是在半导体和金属电极接触处，也有"接触电位差"，后者抵消了 PN 结两端的电位差。 金属一半导体结和 PN 结不同： (1)没有单向导电性， (2)接触电位差和外加电压的极性及幅值无关。 这种接触叫做"欧姆接触"。 从另一种角度分析， 如果有电流，金属导线就会发热，二极管就要冷却。作为一个热平衡的整体，要产生这种现象是不可能的。所以，二极管短路时 I＝０。 空穴 对。对Ｐ区和Ｎ区的多子来说，原来浓度很大，受光激发后浓度变化不大。但是对少子来说，原来浓度很小，受光激发后浓度可能增大很多倍。 因此，光照对多子的扩散运动影响不大，但却大大加强了少子的漂移运动。在 PN 结电位差的作用下，这些增加的少子漂移过 PN 结，形成反向 电流。光照愈强，反向饱和电流愈大。二极管受光照后，光能激发半导体内的载流子，产生电子 如果把二极管加热后，使之稳定在 50 度而不 再加热，则在新的热平衡下，电表指示又将为零。 总之，二极管要有电流，除了必须有 PN 结这一内因之外，还必须有外因，即必须外加能量。 一般用电能，也可以用光能、热能、辐射能等。 问题【24】 删除 修改 如何用较简单的办法测试稳压管的极性和好坏？如何区分整流用的二极管和稳压管？
因为空间电荷区的带电离子是由自由电子与空穴复合而成，而这种离子固定在晶体结构上不能移动，即不能参与导电。在动态平衡条件下,空间 电荷区内导电的载流子(自由电子和空穴)几乎为 0，所以呈现很高的电阻率。 问题【7】 删除 修改 为什么二极管的反向饱和电流与外加反向电压基本无关，而当环境温度升高时，又明显增大？ 答案： 由于反向饱和电流是由少数载流子的漂移运动形成的，少子的数量很少，稍加反向电压便全部漂移过去，因此反向电流达到饱和不再随外加反向 电压变化。而当环境温度升高时,本征激发增强,少子增多,因此反向饱和电流也随之增大。 问题【8】 删除 修改 二极管的伏安特性上有一个死区电压。什么是二极管的死去电压？为什么会出现死区电压？硅管和锗管的死区电压的典型值是多少？ 答案： 当二极管所加正向电压较小时，正向电流很小，几乎可以忽略，当正向电压超过某值时，正向电流才迅速增大，此时的电压值就称为死区电压。 出现死区电压的原因是由于 PN 结形成后, 空间电荷区的内电场阻止多数载流子扩散，当外加正向电压很低时,不足以克服内电场的作用，所以正 向扩散电流很小, 形成了死区电压。硅管的死区电压为 0.5V，锗管的死区电压为 0.1V。 问题【9】 删除 修改 分别用万用表的 R×10Ω 和 R×100Ω 档去测二极管的正向电阻时，测得的阻值是否相同？为什么？ 答案： 用万用表的不同欧姆档测出二极管的正向电阻值是不同的。由于二极管的电压和电流不是正比关系，当不同的电流通过管子时，管子两端的电压 和电流的比值 (电阻值)也不同, 用 R×10 Ω 档测时, 通过管子的电流较大, 用 R×100Ω 档测时, 通过管子的电流较小, 且从二极管的正向特性曲线 可知，用 R×10Ω 档测出的二极管正向电阻值小, 用 R×100Ω 档测的二极管正向电阻值大。可在二极管特性曲线上作图说明。 问题【10】 删除 修改 怎样用万用电表判断二极管的正负极性及好坏？ 答案： 通常用万用表的 R×1kΩ 档判断二极管的正负极。红、黑表笔本别接二极管的两极，若测得的电阻值较小，如 10kΩ 左右，则红表笔所接为负极， 黑表笔所接为正极；反之，若测得的电阻值较大，如 500kΩ 以上，则表明红表笔所接为正极，黑表笔所接为负极；有的二极管的单向导电性不 好，例如反向电阻值只有几十千欧姆，甚至正、反向电阻接近相等，则这样的二极管就不能使用了。 问题【11】 删除 修改 把一个 1.5V 的干电池, 以正向接法直接接到一个二极管的两端，会出现什么问题？ 答案： 将造成二极管烧毁或电池由于电流过大而发热失效。因此，在工作中切不要把电源直接接到二极管的两端。 问题【12】 删除 修改 为什么用手捏着万用表的表笔去测量二极管的反向电阻时不可靠？ 答案： 因为人体相当于一个较大电阻, 一般在几千欧到几百千欧间。用手捏着万用表的表笔去测量二极管的反向电阻时(也是一个大电阻), 相当于把人 体电阻与二极管的反向电阻相并联。所以测得的值要比实际值小。 问题【13】 删除 修改 利用稳压管和普通二极管的正向压降是否也可以稳压？
答案： 稳压管和普通二极管的正向特性很陡，但管压降很低，硅管仅为 0.6V~ 0.7V , 因此只有在需要稳压值很低的情况下可做稳压用。 问题【14】 删除 修改 为什么稳压管的动态电阻越小，其稳压效果越好？ 答案：
问题【15】 删除 修改 稳压电路中的限流电阻 R=0，是否可以？有何后果？ 答案： 限流电阻 R 一方面限制稳压管电流不会超过其 Izmax 而免遭破坏， 另一方面起着电压调节作用, 从而保证了稳压的效果, 所以限流电阻 R 不能为 零, 否则稳压管容易被烧坏。 问题【16】 删除 修改 稳压电路中的稳压管接反了，有何后果？ 答案： 稳压管接反了，将与普通二极管一样处于正向导通状态，负载两端电压等于其正向电压降。 问题【17】 删除 修改 如何用较简单的办法来判断稳压管的好坏和极性？ 如何区别一个管子是整流二极管还是稳压管？ 答案： 二极管和稳压管的共性是在一定范围内都具有单向导电性, 所以可用测二极管正反电阻的方法来判断稳压管的好坏。两者不同的地方是, 一般稳 压管的反向击穿电压较低(大多数是几伏至十几伏)， 而二极管的击穿电压则很大(在 50V 以上), 因此若用欧姆档测内接有 15V 或 22.5 伏电源的万 用表去测一个管子的反向电阻时管子两端的电阻很小，而换成低电阻档(此时欧姆档接的电压只有 1.5V 或 3V)后,电阻很大，那么该管子大概就是 稳压管。 问题【18】 删除 修改 有人在观察三极管是否有电流放大作用时, 用两手捏住表笔分别接到管子的 C、E 两端, 然后用舌头舐基极的引线来观察欧姆档电阻值体管的发射极和集电极是否可以呼唤使用,为什么 ？ 答案： 不可以！ 由于晶体管的特殊构造, 虽然发射区和集电区是同型半导体, 但发射区掺杂浓度高而面积小, 而集电区则掺杂浓度低而面积大, 若互换使
用将不能获得有效的放大作用。 问题【20】 删除 修改 如何用万用表判别双极型晶体管的 B、C、E 三个电极及管子的类型(PNP 还是 NPN)? 答案： 利用万用表的电阻档, 根据 PN 结的单意向导电性来判别。 可用万用表的黑表笔接任一脚, 用红笔分别接另两个电极, 测得电阻都较小, 在表笔换 接方向后, 其电阻都较大时, 为 NPN 管; 若红表笔搭任一脚, 而黑笔接另两个脚时, 测得的电阻都大, 换表笔后测得的电阻都小时，为 PNP 管。 然后判用放大的原理，加偏置电流来分析管子的 C 和 E 极。 问题【21】 删除 修改 设二极管导通时的正向压降为 0.7V，判断图示电路的二极管是否导通？并求输出电压 Uo 和大小。 答案：
今天是 2008 年 11 月 20 日 课程【电子技术 】章节【 二极管】题目类型【问答题】难度【易】 数目 【28】 问题【1】 删除 修改 电子导电和空穴导电有什么区别?空穴电流是不是自由电子递补空穴所形成的? 答案： 电子导电是自由电子在外电场作用下定向运动, 携带负电荷导电，运动方向与电流方向相反；空穴导电则是由被原子束缚的价电子在共价键之间 递补空穴，在外电场作用下形成空穴的定向运动，携带正电荷导电，运动方向与电流方向相同。自由电子导电和金属导电机理相同，而空穴导电 则是半导体所特有的。可见空穴电流不是自由电子递补空穴所形成的， 空穴参与导电， 但其数量不会减少， 若自由电子递补子空穴，则称为复合， 其结果将使空穴和自由电子数量同时减少。 问题【2】 删除 修改 杂质半导体中的多数载流子是怎样产生的?为什么杂质半导体中少数载流子的浓度比本征载流子的浓度小? 答案： 当纯净半导体中掺入杂质时，由于杂质元素的化学价不是比半导体元素高一价，便是比其低一价，在以共价键形成晶体时，杂质原子的价电子便 多余一个被挤入能级更高的外层，很容易挣脱原子核的束缚成为自由电子。或因为杂质原子少一个价电子，而在共价键上形成“空位”，该“空位” 很容易被相邻半导体原子的价电子所填充，于是该相邻原子上便形成一个空穴。随着掺杂浓度的增加，这种自由电子或空穴的数量便远远多于本 征激发所产生的自由电子或空穴数量，形成为多数载流子。而这些原始的自由电子或空穴又和本征激发产生的空穴或自由电子产生复合，于是使 本征激发形成的空穴或自由电子数量更少， 于是形成了少数载流子。 正是由于复合作用， 杂质半导体中少于浓度要比本征载流子浓度低得多。 问题【3】 删除 修改 为什么空间电荷区靠 N 区的一侧带正电，而靠 P 区的一侧带负电? 答案： 因为在形成 PN 结时，P 区空穴扩散到 N 区, 与自由电子复合, 形成带正电的离子。N 区的自由电子扩散到 P 区与空穴复合，形成带负电的离子。 所以 N 区带正电而 P 区带负电, 这就是空间电荷区。 问题【4】 删除 修改 N 型半导体中的自由电子多于空穴，而 P 型半导体中的空穴多于自由电子，是否 N 型半导体带负电, 而 P 型半导体带正电？ 答案： 由上题中多子形成过程看, N 型半导体中五价杂质原子的一个价电子被挤入更外层而挣脱原子核束缚成为自由电子时，该杂质原子便失去一个电 子而成为带正电的离子。相反在 P 型半导体三价的杂质原子共价键上空位被填补, 相邻导体原子上形成一个带正电的空穴，但该杂质原子则多了 一个价电子而成为带负电子的离子。综上可见, 不论是 N 型还是 P 型半导体，尽管它们的多数载流于浓度都远远高于少数载流子，但总体上电 荷量都是平衡的，所以不会带电。 问题【5】 删除 修改 为什么说扩散运动是多数载流子的运动，漂移运动是少数载流子的运动？ 答案： 因为扩散运动多数载流子因浓度上的差异而形成的运动，漂移运动是少数载流子在内电场作用下形成的运动。 问题【6】 删除 修改 空间电荷区既然是由带电的正负离子形成的，为什么它的电阻率很高? 答案：