《模拟电子技术基础》典型习题解答
《模拟电子技术基础》习题参考答案
《模拟电子技术基础》习题及参考答案
一、填空题:
1.半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。
2.半导体中由漂移形成的电流是反向电流,它由少数载流子形成,其大小决定
于温度,而与外电场无关。
3.PN结的P型侧接高电位,N型侧接低电位称为正向偏置(正偏),反之称为
反向偏置(反偏)。
4.PN结最重要的特性是单向导电性,它是一切半导体器件的基础。在NPN型三极管
中,掺杂浓度最大的是发射区。
5.晶体三极管因偏置条件不同,有放大、截止、饱和三种工作状态。
6.晶体三极管的集电极电流Ic=βI B所以它是电流控制元件。
7.工作在放大区的晶体管,当I
B 从10μA增大到20μA,I
C
从1mA增大到2mA,
它的β为100,α为1。
8.通常晶体管静态工作点选得偏高或偏低时,就有可能使放大器的工作状态进
入饱和区或截止区,而使输出信号的波形产生失真。
9.测得某正常线性放大电路中晶体管三个管脚x、y、z对地的静态电压分别为6.7伏、
2.4伏、1.7伏,则可判断出x、y、z分别为三极管的集电(C)极、基(B)极、
发射(E)极。
10.一只晶体管在放大电路中,用万用表测出管脚对地电压分别是:A脚为12
伏,B脚为11.7伏,C脚为6伏,则该管为PNP型锗管,A为发射(E)极,B
为基(B)极,C为集电(C)极。
11.稳压二极管工作在反向击穿区,主要用途是稳压。
12.稳压二极管稳压时是处于反向偏置状态,而二极管导通时是处于正向偏置状
态。
13.晶体管电流放大系数是频率的函数,随着频率的升高而下降。共基极电路比
共射极电路高频特性好。
《模拟电子技术基础》典型习题解答
《模拟电子技术基础》典型习题解答
半导体器件的基础知识
1 电路如图P1.1所示,已知u i=5sinωt (V),二极管导通电压U D=0.7V。试画出u i与u O的波形,并标出幅值。
图P1.1 解图P1.1
解:波形如解图P1.1所示。
2电路如图P1.2(a)所示,其输入电压u I1和u I2的波形如图(b)所示,二极管导通电压U D=0.7V。试画出输出电压u O的波形,并标出幅值。
图P1.2
解:u O 的波形如解图P1.2所示。
解图P1.2
3 已知稳压管的稳定电压U Z =6V ,稳定电流的最小值I Zmin =5mA ,最大功耗P ZM =150mW 。试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。
图P1.3
解:稳压管的最大稳定电流 I ZM =P ZM /U Z =25mA
电阻R 的电流为I ZM ~I Zmin ,所以其取值范围为
Ω=-=
k 8.136.0Z
Z
I ~I U U R
4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V ,最小稳定电流I Zmin =5mA ,最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1) 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值; (2) 若U I =35V 时负载开路,则会出现什么现象?为什么?
图P1.4
解:(1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
V
33.3I L
L
O ≈⋅+=
U R R R U
当U I =15V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
模拟电子技术基础例题与习题解答
= I CS = 11.7 mA , U CE = U CES = 0.3 V
由于 I B > I BS ,故三极管处于饱和区, I C 则
IB = 3 − 0.7 10 × 103 + 20 × 103
③当开关置于 c 处时, UBB=+3V, 三极管发射结也导通, UBE=0.7V,
通后 U A0 = −15 V ,这时 U AB1 截止状态。
= U A − U B1 = ( −15) − ( −12) = −3 V ,所以二极管 D1 最终处于
对 于 例 2-1 图 (c) 所 示 电 路 , 当 二 极 管
D1
、
D2
都断开后,
U B1 A = U B1 − U A = 12 − 9 = 3 V , U B 2 A = U B 2 − U A = 10 − 9 = 1 V ,由于 U B1 A > U B 2 A , 因此 ,
ID = U 6 = = 1.28 mA R1 4.7 × 103
6V U
R1
4.7 kΩ
ID
20V
UD
R1
4.7kΩ
300Ω
R2
U
ID
UD
D
300Ω
R2
D
(a)原理电路图
《模拟电子技术基础》习题答案
( RC // RL ) u i 0.76V rbe (1 ) RE
(1 )( RE // RL ) ui 0.994V rbe (1 ) RE
u o 2 Auo 2 u i
2. 6 如图题 2.6 所示的偏置电路中,热敏电阻 Rt 具有负温度系数、问能否起到稳定工作点的作用?
UI
图题 1.5 解: (1)在测二极管的正向电阻时,黑表笔接正极,红表笔接负极。 (2)在测二极管的反向电阻时,黑表笔接负极,红表笔接正极。 (3)第一次测量中指针偏转的角度大,偏转角度大的一次阻值小。 1.6.有两个三极管分别接在放大电路中,今测得它们的管脚对地的电位分别如表题 1.6 所列,试判断(1)三极 管的管脚,并在各电极上注明 e、b、c; (2)是 NPN 管还是 PNP 管,是硅管还是锗管?
+UCC Rb1 Rc Rt Rb1 Rc +UCC
Rt
Rb2
Re
Rb2
Re
(a)
(b)
图题 2.6 解: (a)能稳定 Q 点,过程如下:
T
IC Rt VBE I B I C
(b)不能稳定 Q 点,因为
T
IC Rt VBE I B I C
2. 7 画出图题 2.7 所示电路的等效电路,设电路中各电容容抗均可忽略,并注意标出电压、电流的正方向。
模拟电子技术基础习题及答案
第一章 半导体器件
1-1 当T=300K 时,锗和硅二极管的反向饱和电流I S 分别为1A μ和pA 。如将此两个二极管串联起来,有1μA 的正向电流流过,试问它们的结电压各为多少? 解:
二极管正偏时,T
D U U S e
I I ≈ , S
T D I I ln
U U ≈ 对于硅管:mV 6.179A
1mA
1ln mV 26U D =μ≈ 对于锗管:mV 8.556pA
5.0mA
1ln mV 26U D =≈
1-2 室温27C 时,某硅二极管的反向饱和电流I S =。 (1)当二极管正偏压为时,二极管的正向电流为多少?
(2)当温度升至67C 或降至10C -时,分别计算二极管的反向饱和电流。此时,如保持(1)中的正向电流不变,则二极管的正偏压应为多少? 解:
(1)mA 2.7e 10
1.0e
I I mA
26mA 65012
U U S T
D =⨯⨯=≈-
(2)当温度每上升10℃时,S I 增加1倍,则
pA
107.72101.02)27(I )10(I pA
6.12101.02)27(I )67(I 3
7.31210
27
10S
S 41210
2767S S -------⨯=⨯⨯=⨯=-=⨯⨯=⨯=
T=300k(即27℃),
300
26q K mA 26300q
K
q KT )27(U T ==⨯==即
则67℃时,
mA
7.716pA 107.7mA
2.7ln 8.22U ,C 10mA
7.655pA
6.1mA 2.7ln 5.29U ,C 67mV
8.22263300
26
)10(U mV 5.2934030026
《模拟电子技术基础》习题答案
模拟电子技术基础答案 第1章习题及答案
1.1.在图题1.1所示的各电路图中E =5V ,t u i ωsin 10=V ,二极管的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压o u 的波形。
o
o
(a)
(b)
(c)
(d)
图题1.1
解:(a )图:当i u > E 时,o u = E ,当i u < E 时,i o u u =。 (b )图:当i u < E 时,o i u u =;当i u > E 时,E u o =。 (c )图:当i u < E 时,E u o =;当i u > E 时,i o u u =。 (d )图:当i u > E 时,i o u u =;当i u < E 时,E u o =。 画出o u 波形如图所示。
V
u i /
u o /u o /u o /u o /
1.2.有两个稳压管D Z1和D Z2
,其稳定电压分别为5.5V 和8.5V ,正向压降都是0.5V 。如果要得到0.5V ,3V ,6V ,9V 和14V 几种稳定电压,问这两个稳压管(还有限流电阻)应如何连接?画出各个电路。
解:各电路图如图所示。(a)0.5V ;(b)3V ;(c)6V ;(d)9V ;(e)14V
。
R L
R L
(a)
(b)
R L
R L
R L
(c) (d) (e)
1.3.在如图题1.3所示的发光二极管的应用电路中若输入电压为1.0V 试问发光二极管是否发光,为什么?
U
图题1.3
解:若输入电压U I =1.0V ,发光二极管不发光,因为发光二极管正向工作电压为2~2.5V 。
模拟电子技术基础课后答案(完整版)
第三部分 习题与解答
习题1
客观检测题
一、填空题
1、在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ,而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。
2、当PN 结外加正向电压时,扩散电流 大于 漂移电流,耗尽层 变窄 。当外加反向电压时,扩散电流 小于 漂移电流,耗尽层 变宽 。
3、在N 型半导体中,电子为多数载流子, 空穴 为少数载流子。
二.判断题
1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子,N 型半导体中含有大量电子载流子,所以P 型半导体带正电,N 型半导体带负电。( × )
2、在N 型半导体中,掺入高浓度三价元素杂质,可以改为P 型半导体。( √ )
3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的,即杂质浓度大,扩散电流大;杂质浓度小,扩散电流小。(× )
4、本征激发过程中,当激发与复合处于动态平衡时,两种作用相互抵消,激发与复合停止。( × )
5、PN 结在无光照无外加电压时,结电流为零。( √ )
6、温度升高时,PN 结的反向饱和电流将减小。( × )
7、PN 结加正向电压时,空间电荷区将变宽。(× )
三.简答题
1、PN 结的伏安特性有何特点?
答:根据统计物理理论分析,PN 结的伏安特性可用式)1e (I I T V V
s D -⋅=表示。 式中,I D 为流过PN 结的电流;I s 为PN 结的反向饱和电流,是一个与环境温度和材料等有关的参数,单位与I 的单位一致;V 为外加电压; V T =kT/q ,为温度的电压当量(其单位
与V 的单位一致),其中玻尔兹曼常数k .J /K -=⨯23
《模拟电子技术基础》典型习题解答
《模拟电子技术基础》典型习题解答
第一章半导体器件的基础知识
1.1 电路如图P1.1所示,已知u i=5sinωt (V),二极管导通电压U D=0.7V。试画出u i 与u O的波形,并标出幅值。
图P1.1 解图P1.1 解:波形如解图P1.1所示。
1.2 电路如图P1.2(a)所示,其输入电压u I1和u I2的波形如图(b)所示,二极管导通电压U D=0.7V。试画出输出电压u O的波形,并标出幅值。
图P1.2
解:u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.2
1.3 已知稳压管的稳定电压U Z =6V ,稳定电流的最小值I Zmin =5mA ,最大功耗P ZM =150mW 。试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。
图P1.3
解:稳压管的最大稳定电流 I ZM =P ZM /U Z =25mA
电阻R 的电流为I ZM ~I Zmin ,所以其取值范围为
Ω
=-=k 8.136.0Z
Z I ~I U U R
1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V ,最小稳定电流I Zmin =5mA ,最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1) 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值; (2) 若U I =35V 时负载开路,则会出现什么现象?为什么?
图P1.4
解:(1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
V
33.3I L L
O ≈⋅+=U R R R U
当U I =15V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
《模拟电子技术基础》习题参考答案
《模拟电子技术基础》习题及参考答案
一、填空题:
1.半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。
2.半导体中由漂移形成的电流是反向电流,它由少数载流子形成,其大小决定
于温度,而与外电场无关。
3.PN结的P型侧接高电位,N型侧接低电位称为正向偏置(正偏),反之称为
反向偏置(反偏)。
4.PN结最重要的特性是单向导电性,它是一切半导体器件的基础。在NPN型三极管
中,掺杂浓度最大的是发射区。
5.晶体三极管因偏置条件不同,有放大、截止、饱和三种工作状态。
6.晶体三极管的集电极电流Ic=βI B所以它是电流控制元件。
7.工作在放大区的晶体管,当I
B 从10μA增大到20μA,I
C
从1mA增大到2mA,
它的β为100,α为1。
8.通常晶体管静态工作点选得偏高或偏低时,就有可能使放大器的工作状态进
入饱和区或截止区,而使输出信号的波形产生失真。
9.测得某正常线性放大电路中晶体管三个管脚x、y、z对地的静态电压分别为6.7伏、
2.4伏、1.7伏,则可判断出x、y、z分别为三极管的集电(C)极、基(B)极、
发射(E)极。
10.一只晶体管在放大电路中,用万用表测出管脚对地电压分别是:A脚为12
伏,B脚为11.7伏,C脚为6伏,则该管为PNP型锗管,A为发射(E)极,B
为基(B)极,C为集电(C)极。
11.稳压二极管工作在反向击穿区,主要用途是稳压。
12.稳压二极管稳压时是处于反向偏置状态,而二极管导通时是处于正向偏置状
态。
13.晶体管电流放大系数是频率的函数,随着频率的升高而下降。共基极电路比
共射极电路高频特性好。
模拟电子技术基础习题及其解答(唐治德)
(2)一电压放大电路输出端接 1kΩ负载电阻时,输出电压为 1V;负载电阻断开时,输 ) ; 出电压上升到 1.1V,则该放大电路的输出电阻R o 为( (3)某放大电路输入信号为 10pA 时,输出为 500 mV,它的互阻增益是( ) 。 10 答案: (1)1V /5mV =200 1/2kΩ/5μA =100 20000 (2) 0.1kΩ (3) 5×10 2.3 某放大电路输入电阻为R i =10kΩ,如果用 1μA电流源驱动,放大电路短路输出电流为 10 mA,开路输出电压为 10V。求该放大电路接 4 kΩ负载电阻时的电压增益Av,电流增益 A i 和功率增益A p ,并分别转换成dB数表示。 解:
v
VS t o T 题图 1.2 2T
题型:计算题 分析: 周期方波电压信号的傅里叶分解,即频谱为
1
V 2V 2V 2V v(t ) = S + S sin ω0t + S sin 3ω0t + S sin 5ω0t + 3 π 2 3π 5π ω = 2π 1 = 2πf 0 0 T
设:Voo − −开路电压 Ro = ( Voo − 1) RL VOL
VOL − −负载电压 Voo Voo 5 = = VOL (1 − 0.2)Voo 4 Ro = 0.25kΩ
) 。
(5)电路如题图 2.1 所示,放大电路的输出端直接与输入端相连,则输出电阻R o(
《模拟电子技术基础》习题参考答案
18.
《模拟电子技术基础》习题及参考答案
、填空题:
半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。
半导体中由漂移形成的电流是反向电流,它由 少数载流子形成,其大小决定 于温度,而与外电场
无关。
10. 一只晶体管在放大电路中,用万用表测出管脚对地电压分别是: A 脚为12
伏,B 脚为11.7伏,C 脚为6伏,则该管为PNP 型锗管,A 为发射(E )极,B 为基(B )极,C 为集电(C )极。 11. 稳压二极管工作在 反向击穿区,主要用途是稳压。
12. 稳压二极管稳压时是处于 反向偏置状态,而二极管导通时是处于 正向偏置状
态。
13. 晶体管电流放大系数是频率的函数,随着频率的升高而 下降。共基极电路比 共射极电路高频特性
好。
场效应管的输出特性曲线可分为三个区:分别是 可变电阻区、恒流区、击穿区。 电子线路中常用的耦合方式有 直接耦合和电容耦合。
通常把与信号源相连接的第一级放大电路称为输入级,与负载相连接的末级 放大电路称为输出
级,它们之间的放大电路称为中间级。
某放大电路空载输出电压为4V,接入3KQ 负载后,输出电压变为3V ,该放大电路 的输出电阻为
1KQ 。 为了稳定三极管放大电路静态工作点,采用 直流负反馈。为稳定交流输出电
1. 2. 3. 4. 5. PN 结的P 型侧接高电位,N 型侧接低电位称为 正向偏置(正偏),反之称为 反向偏置(反
偏)。
PN 结最重要的特性是 单向导电性,它是一切半导体器件的基础。在 NPN 型三极管 中,掺杂浓度
最大的是 发射区。
晶体三极管因偏置条件不同,有放大、截止、饱和三种工作状态。 6. 7. 8. 9. 晶体三极管的集电极电流lc=XL B 所以它是电流控制元件。
《模拟电子技术基础》习题答案
模拟电子技术基础答案 第1章习题及答案
1.1.在图题1.1所示的各电路图中E =5V ,t u i ωsin 10=V ,二极管的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压o u 的波形。
o
o
(a)
(b)
(c)
(d)
图题1.1
解:(a )图:当i u > E 时,o u = E ,当i u < E 时,i o u u =。 (b )图:当i u < E 时,o i u u =;当i u > E 时,E u o =。 (c )图:当i u < E 时,E u o =;当i u > E 时,i o u u =。 (d )图:当i u > E 时,i o u u =;当i u < E 时,E u o =。 画出o u 波形如图所示。
V
u i /
u o /u o /u o /u o /
1.2.有两个稳压管D Z1和D Z2
,其稳定电压分别为5.5V 和8.5V ,正向压降都是0.5V 。如果要得到0.5V ,3V ,6V ,9V 和14V 几种稳定电压,问这两个稳压管(还有限流电阻)应如何连接?画出各个电路。
解:各电路图如图所示。(a)0.5V ;(b)3V ;(c)6V ;(d)9V ;(e)14V
。
R L
R L
(a)
(b)
R L
R L
R L
(c) (d) (e)
1.3.在如图题1.3所示的发光二极管的应用电路中若输入电压为1.0V 试问发光二极管是否发光,为什么?
U
图题1.3
解:若输入电压U I =1.0V ,发光二极管不发光,因为发光二极管正向工作电压为2~2.5V 。
模拟电子技术基础课后答案(完整版)
第三部分 习题与解答
习题1
客观检测题
一、填空题
1、在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ,而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。
2、当PN 结外加正向电压时,扩散电流 大于 漂移电流,耗尽层 变窄 。当外加反向电压时,扩散电流 小于 漂移电流,耗尽层 变宽 。
3、在N 型半导体中,电子为多数载流子, 空穴 为少数载流子。
二.判断题
1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子,N 型半导体中含有大量电子载流子,所以P 型半导体带正电,N 型半导体带负电。( × )
2、在N 型半导体中,掺入高浓度三价元素杂质,可以改为P 型半导体。( √ )
3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的,即杂质浓度大,扩散电流大;杂质浓度小,扩散电流小。(× )
4、本征激发过程中,当激发与复合处于动态平衡时,两种作用相互抵消,激发与复合停止。( × )
5、PN 结在无光照无外加电压时,结电流为零。( √ )
6、温度升高时,PN 结的反向饱和电流将减小。( × )
7、PN 结加正向电压时,空间电荷区将变宽。(× )
三.简答题
1、PN 结的伏安特性有何特点?
答:根据统计物理理论分析,PN 结的伏安特性可用式)1e (I I T V V
s D -⋅=表示。 式中,I D 为流过PN 结的电流;I s 为PN 结的反向饱和电流,是一个与环境温度和材料等有关的参数,单位与I 的单位一致;V 为外加电压; V T =kT/q ,为温度的电压当量(其单位
与V 的单位一致),其中玻尔兹曼常数k .J /K -=⨯23
清华大学《模拟电子技术基础》习题解答与问题详解
第一章 半导体基础知识
自测题
一、(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
二、(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C
三、U O1≈1.3V U O2=0 U O3≈-1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈-2V 四、U O1=6V U O2=5V
五、根据P CM =200mW 可得:U CE =40V 时I C =5mA ,U CE =30V 时I C ≈6.67mA ,U CE =20V 时I C =10mA ,U CE =10V 时I C =20mA ,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。图略。
六、1、
V
2V mA
6.2 A μ26V C C CC CE B C b
BE
BB B =-====-=
R I U I I R U I β
U O =U CE =2V 。
2、临界饱和时U CES =U BE =0.7V ,所以
Ω
≈-=
==
=-=
k 4.45V μA
6.28mA
86.2V B
BE
BB b C
B c CES
CC C I U R I I R U I β
七、T 1:恒流区;T 2:夹断区;T 3:可变电阻区。
习题
1.1(1)A C (2)A (3)C (4)A 1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系,当端电压为1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。
1.3 u i 和u o 的波形如图所示。
t
t
1.4 u i 和u o 的波形如图所示。
1.5 u o 的波形如图所示。
1.6 I D =(V -U D )/R =
2.6mA ,r D ≈U T /I D =10Ω,I d =U i /r D ≈1mA 。
《模拟电子技术基础》习题参考答案
18.
《模拟电子技术基础》习题及参考答案
、填空题:
半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。
半导体中由漂移形成的电流是反向电流,它由 少数载流子形成,其大小决定 于温度,而与外电场
无关。
10. 一只晶体管在放大电路中,用万用表测出管脚对地电压分别是: A 脚为12
伏,B 脚为11.7伏,C 脚为6伏,则该管为PNP 型锗管,A 为发射(E )极,B 为基(B )极,C 为集电(C )极。 11. 稳压二极管工作在 反向击穿区,主要用途是稳压。
12. 稳压二极管稳压时是处于 反向偏置状态,而二极管导通时是处于 正向偏置状
态。
13. 晶体管电流放大系数是频率的函数,随着频率的升高而 下降。共基极电路比 共射极电路高频特性
好。
场效应管的输出特性曲线可分为三个区:分别是 可变电阻区、恒流区、击穿区。 电子线路中常用的耦合方式有 直接耦合和电容耦合。
通常把与信号源相连接的第一级放大电路称为输入级,与负载相连接的末级 放大电路称为输出
级,它们之间的放大电路称为中间级。
某放大电路空载输出电压为4V,接入3KQ 负载后,输出电压变为3V ,该放大电路 的输出电阻为
1KQ 。 为了稳定三极管放大电路静态工作点,采用 直流负反馈。为稳定交流输出电
1. 2. 3. 4. 5. PN 结的P 型侧接高电位,N 型侧接低电位称为 正向偏置(正偏),反之称为 反向偏置(反
偏)。
PN 结最重要的特性是 单向导电性,它是一切半导体器件的基础。在 NPN 型三极管 中,掺杂浓度
最大的是 发射区。
晶体三极管因偏置条件不同,有放大、截止、饱和三种工作状态。 6. 7. 8. 9. 晶体三极管的集电极电流lc=XL B 所以它是电流控制元件。
模拟电子技术基础典型习题解答
《模拟电子技术基础》典型习题解答
半导体器件的基础知识
1电路如图P1.1所示,已知u i=5sinωt(V),二极管导通电压U D=0.7V。试画出u i与u O的波形,并标出幅值。
图P1.1解图P1.1
解:波形如解图P1.1所示。
2电路如图P1.2(a)所示,其输入电压u I1和u I2的波形如图(b)所示,二极管导通电压U D=0.7V。试画出输出电压u O的波形,并标出幅值。
图P1.2
解:u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.2
3已知稳压管的稳定电压U Z=6V,稳定电流的最小值I Zmin=5mA,最大功耗P ZM=150mW。试求图P1.3所示电路中电阻R的取值范围。
图P1.3
解:稳压管的最大稳定电流 I ZM =P ZM /U Z =25mA
电阻R 的电流为I ZM ~I Zmin ,所以其取值范围为
Ω=-=
k 8.136.0Z
Z
I ~I U U R
4已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V ,最小稳定电流I Zmin =5mA ,最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1) 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值; (2) 若U I =35V 时负载开路,则会出现什么现象?为什么?
图P1.4
解:(1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
V
33.3I L
L
O ≈⋅+=
U R R R U
当U I =15V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
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半导体器件的基础知识
1.1 电路如图P1.1所示,已知u i=5sinωt (V),二极管导通电压U D=0.7V。试画出u
与u O的波形,并标出幅值。
i
图P1.1 解图P1.1 解:波形如解图P1.1所示。
1.2 电路如图P1.2(a)所示,其输入电压u I1和u I2的波形如图(b)所示,二极管导通电压U D=0.7V。试画出输出电压u O的波形,并标出幅值。
图P1.2
解:u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.2
1.3 已知稳压管的稳定电压U Z =6V ,稳定电流的最小值I Zmin =5mA ,最大功耗P ZM =150mW 。试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值围。
图P1.3
解:稳压管的最大稳定电流 I ZM =P ZM /U Z =25mA
电阻R 的电流为I ZM ~I Zmin ,所以其取值围为
Ω
=-=k 8.136.0Z
Z I ~I U U R
1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V ,最小稳定电流I Zmin =5mA ,最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1) 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值; (2) 若U I =35V 时负载开路,则会出现什么现象?为什么?
图P1.4
解:(1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
V
33.3I L
L
O ≈⋅+=
U R R R U
当U I =15V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
L
O I L 5V
R U U R R =⋅≈+
当U I =35V 时,稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ,所以U O =U Z =6V 。
(2)=-=R U U I )(Z I D Z 29mA >I ZM =25mA ,稳压管将因功耗过大而损坏。
1.5 电路如图P1.5(a )、(b )所示,稳压管的稳定电压U Z =3V ,R 的取值合适,u I 的波形如图(c )所示。试分别画出u O1和u O2的波形。
图P1.5
解图P1.5
解:波形如解图P 1.5所示
1.6测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.6所示。在圆圈中画出管子,并分别说明它们是硅管还是锗管。
图P1.6
解:晶体管三个极分别为上、中、下管脚,答案如解表P1.6所示。
管号T
1
T
2
T
3
T
4
T
5
T
6 上 e c e b c b
中 b b b e e e
下 c e c c b c
管型PNP NPN NPN PNP PNP NPN
材料Si Si Si Ge Ge Ge 1.7电路如图P1.7所示,试问β大于多少时晶体管饱和?
图P1.7
解:取U CES=U BE,若管子饱和,则
C
b
C
BE
CC
b
BE
CC
R
R
R
U
V
R
U
V
β
β
=
-
=
-
⋅
所以,
100
C
b=
≥
R
R
β
时,管子饱和。
1.8 分别判断图P1.8所示的各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。
图P1.8
解:(a)可能
(b)可能
(c)不能
(d)不能,T的发射结会因电流过大而损坏。
(e)可能
第二章基本放大电路
2.1分别改正图P2.1所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。
图P2.1
解:(a)将-V CC改为+V CC。
(b)在+V CC与基极之间加R b。
(c)将V BB反接,且在输入端串联一个电阻。
(d)在V BB支路加R b,在-V CC与集电极之间加R c。
2.2 电路如图P2.2(a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时U BEQ=0.7V。利用图解法分别求出R L=∞和R L=3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压U om(有效值)。
图P2.2
解:空载时:I BQ=20μA,I CQ=2mA,U CEQ=6V;最大不失真输出电压峰值约为5.3V,有效值约为3.75V。
带载时:I BQ=20μA,I CQ=2mA
,U CEQ=3V;最大不失真输出电压峰值约为2.3V,有效值约为1.63V。
如解图P2.2所示。
解图P2.2
2.3电路如图P2.3所示,晶体管的b=80,'bb r=100Ω。分别计算R L=∞和R L=3k Ω时的Q点、u A
、R i和R o。
图P2.3
解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、r be均相等,它们分别为
Ω
≈
+
+
=
≈
=
≈
-
-
=
k3.1
mV
26
)
1(
mA
76
.1
A
μ
22
EQ
bb'
be
BQ
CQ
BEQ
b
BEQ
CC
BQ
I
r
r
I
I
R
U
R
U
V
I
β
β
空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为