模拟电子技术习题及答案

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I

F

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U

D(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U

＝(6—0.7)V＝5.3 V。

(b)令二极管断开，可得U

P ＝6 V、U

N

＝10 V，U

P

N

，所以二极管反向偏压而截止，U

＝10 V。

(c)令V

1、V

2

均断开，U

N1

＝0V、U

N2

＝6V、U

P

＝10V，U

P

—U

N1

>Up—U

N2

，故V

1

优先导通后，V

2

截

止，所以输出电压U

＝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u

i 、u

、i

D

的波形。

解：输入电压u

i 为正半周时，二极管正偏导通，所以二极管两端压降为零，即u

＝0，而流过

二极管的电流i

D ＝u

i

／R，为半波正弦波，其最大值I

Dm

＝10 V／1 kΩ＝10 mA；当u

i

为负半周时，

二极管反偏截止，i

D ＝0，u

＝u

i

为半波正弦波。因此可画出电压u

电流i

D

的波形如图(b)所示。

3．稳压二极管电路如图T1．3所示，已知U

Z ＝5 V，I

Z

＝5 mA，电压表中流过的电流忽略不计。

试求当开关s 断开和闭合时，电压表○V和电流表○A1、○A2读数分别为多大?

解：当开关S断开，R

2支路不通，I

A2

＝0，此时R

1

与稳压二极管V相串联，因此由图可得

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R 2两端压降为

故稳压二极管不能被反向击穿而处于反向截止状态，因此，R 1、R 2构成串联电路，电流表A 1、A 2的读数相同，即

而电压表的读数，即R 2两端压降为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 ，I CBO 增大 ，导通电压U BE 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I CM =20mA 、P CM =100mW 、U (BR)CEO =30V ，因此，当工作电压U CE =10V 时，工作电流I C 不得超过 10 mA ；当工作电压U CE =1V 时，I C 不得超过 20 mA ；当工作电流I C =2 mA 时，U CE 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．U GS(off)表示 夹断 电压，I DSS 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U BE =0 V ，U BC = —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

2．根据国产半导体器件型号的命名方法可知，3DG6为( B )。 A ．NPN 型低频小功率硅晶体管 B ．NPN 型高频小功率硅晶体管 C ．PNP 型低频小功率锗晶体管 D ．NPN 型低频大功率硅晶体管

3．输入( C )时，可利用H 参数小信号电路模型对放大电路进行交流分析。 A ．正弦小信号 B ．低频大信号 C ．低频小信号 D ．高频小信号 4．( D )具有不同的低频小信号电路模型。

A ．NPN 型管和PNP 型管

B ．增强型场效应管和耗尽型场效应管

C ．N 沟道场效应管和P 沟道场效应管

D ．晶体管和场效应管 5．当U GS ＝0时，( B )管不可能工作在恒流区。

A ．JFET

B ．增强型MOS 管

C ．耗尽型MOS 管

D ．NMOS 管 6．下列场效应管中，无原始导电沟道的为( B )。 A ．N 沟道JFET B ．增强~AI PMOS 管 C ．耗尽型NMOS 管 D ．耗尽型PMOS 管 2．3 是非题

1．可以采用小信号电路模型进行静态工作点的分析。( × )

2．MOSFET 具有输入阻抗非常高、噪声低、热稳定性好等优点。( √ ) 3．EMOS 管存在导电沟道时，栅源之间的电压必定大于零。( × ) 4．结型场效应管外加的栅源电压应使栅源间的PN 结反偏。( √ ) 5．场效应管用于放大电路时，应工作于饱和区。( √ ) 2．4 分析计算题

1．图T2．1所示电路中的晶体管为硅管，试判断其工作状态。 解：(a)U BE =U B —U E ＝0.7—0＝0.7V ，发射结正偏；

U BC =U B —U C ＝0.7—3＝—2.3 V ，集电结反偏

因此晶体管工作在放大状态。