第1章 常用半导体器件典型例题
第1章—02-半导体二极管-sw
六、发光二极管 发光二极管
将电能转换成光能的特殊半导体器件。 1.定义：将电能转换成光能的特殊半导体器件。 定义： 2.类型 类型 普通发光二极管 红外发光二极管 …… 直流驱动电路 交流驱动电路
3.常用驱动电路： 常用驱动电路：
4.工作原理： 管子加正向电压时 在正向电流激发下， 4.工作原理：当管子加正向电压时，在正向电流激发下， 工作原理 管子发光，属电致发光。 管子发光，属电致发光。 注意：发光二极管在加正向电压时才发光。 注意：发光二极管在加正向电压时才发光。
模拟电子技术基础 第1章 常用半导体器件
电子系 2010年9月 Electronic Department Sep. 2010
第一章 常用半导体器件
1.1、半导体的基础知识 1.1、 1.2、半导体二极管 1.2、 1.3、 1.3、晶体三极管 1.4、 1.4、场效应管
1.2 半导体二极管
一、二极管的组成 二、二极管的伏安特性及电流方程 三、二极管的等效电路 四、二极管的主要参数 五、稳压二极管 六、发光二极管 七、光电二极管 八、其他二极管 九、二极管的应用
ui=0时直流电源作用 时直流电源作用
∆u D U T 根据电流方程，rd = ≈ ∆iD ID
小信号作用 Q越高，rd越小。 越高， 越小。 越高 静态电流
四、二极管的主要参数
• • • • 最大整流电流I 最大整流电流 F：最大平均值 最大反向工作电压U 最大反向工作电压 R：最大瞬时值 反向电流 IR：即IS 最高工作频率f 最高工作频率 M：因PN结有电容效应 结有电容效应 结电容为扩散电容（ 与势垒电容（ 之和。 结电容为扩散电容（Cd）与势垒电容（Cb）之和。
uL
+
(完整版)半导体器件基础测试题
第一章半导体器件基础测试题（高三）姓名班次分数一、选择题1、N型半导体是在本征半导体中加入下列物质而形成的。
A、电子；B、空穴；C、三价元素；D、五价元素。
2、在掺杂后的半导体中，其导电能力的大小的说法正确的是。
A、掺杂的工艺；B、杂质的浓度：C、温度；D、晶体的缺陷。
3、晶体三极管用于放大的条件，下列说法正确的是。
A、发射结正偏、集电结反偏；B、发射结正偏、集电结正偏；C、发射结反偏、集电结正偏；D、发射结反偏、集电结反偏；4、晶体三极管的截止条件，下列说法正确的是。
A、发射结正偏、集电结反偏；B、发射结正偏、集电结正偏；C、发射结反偏、集电结正偏；D、发射结反偏、集电结反偏；5、晶体三极管的饱和条件，下列说法正确的是。
A、发射结正偏、集电结反偏；B、发射结正偏、集电结正偏；C、发射结反偏、集电结正偏；D、发射结反偏、集电结反偏；6、理想二极管组成的电路如下图所示，其AB两端的电压是。
A、—12V；B、—6V；C、+6V；D、+12V。
7、要使普通二极管导通，下列说法正确的是。
A、运用它的反向特性；B、锗管使用在反向击穿区；C、硅管使用反向区域，而锗管使用正向区域；D、都使用正向区域。
8、对于用万用表测量二极管时，下列做法正确的是。
A、用万用表的R×100或R×1000的欧姆，黑棒接正极，红棒接负极，指针偏转；B、用万用表的R×10K的欧姆，黑棒接正极，红棒接负极，指针偏转；C、用万用表的R×100或R×1000的欧姆，红棒接正极，黑棒接负极，指针偏转；D、用万用表的R×10，黑棒接正极，红棒接负极，指针偏转；9、电路如下图所示，则A、B两点的电压正确的是。
A、U A=3.5V，U B=3.5V，D截止；B、U A=3.5V，U B=1.0V，D截止；C、U A=1.0V，U B=3.5V，D导通；D、U A=1.0V，U B=1.0V，D截止。
半导体器件试题
半导体器件试题第一章半导体器件一、是非题1、在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，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、PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（） 4．当外加反向电压增加时，PN结的结电容减小。
（） 5．当外加电压为0时，PN结的电容最小。
（）6、二极管是根据PN结的单向导电性制成的，因此二极管也具有单向导电性。
（）7、二极管的电流-电压关系特性可大概理解为反向偏置导通，正向偏置截止。
（）8、用万用表识别二极管的极性时，若测得是二极管的正向电阻，那么标有“+”号的测试棒相连的是二极管的正极，另一端是负极。
（）9、反向电流几乎与二极管两端所加电压无关，击穿后反向电流剧增。
（）10、特定的二极管，其静态电阻是固定不变的，但动态电阻则随工作点的变化而变化。
（） 11、当反向电压小于反向击穿电压时，二极管的反向电流很小，当反向电压大于反向击穿电压后，其反向电流迅速增加。
（）12、一般来说，硅二极管的死区电压小于锗二极管的死区电压。
（） 13、如果二极管的正、反向电阻都很大，则该二极管内部断路。
（） 14、二极管的正极电位为-20V，负极电位为19.4V，则二极管处于零偏。
（） 15、二极管的正向电阻小，反向电阻大。
（）16、二极管的正极电位是-20V，负极电位是-19.4V，则该二极管处于反偏的状态。
（）17、稳压二极管是特殊的二极管，工作于反向击穿特性。
（）18、稳压二极管工作在正常的反向击穿状态时，切断外加电压后，PN结仍处于反向击穿状态。
（）19、当工作电流超过最大稳定电流时，稳压二极管将不起稳压作用，但并不损坏。
（） 20、三极管相当于两个反向连接的二极管，所以基极断开后还可以作为二极管使用。
（） 21、晶体管相当于两个反向连接的二极管，所以，基极断开后还可以作为二极管使用。
（） 22、三极管由两个PN结构成，所以能用两个二极管反向连接起来充当三极管使用。
1章 常用半导体器件 习题
第一章常用半导体器件习题1.1选择合适答案填入空内。
（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。
A. 五价B. 四价C. 三价（2）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将。
A. 增大B. 不变C. 减小（3）工作在放大区的某三极管，如果当I B从12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为。
A. 83B. 91C. 100（4）当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时，它的低频跨导g m 将。
A.增大B.不变C.减小解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A1.2 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：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1.5V 时，管子会因电流过大而烧坏。
1.3 电路如图P1.3所示，已知u i＝10sinωt(v)，试画出u i与u O的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
图P1.3解图P1.32解：u i 和u o 的波形如解图P1.3所示。
1.4 电路如图P1.4所示，已知u i ＝5sin ωt (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P 1.4解图P 1.4解：波形如解图P1.4所示。
1.5 电路如图P1.5（a ）所示，其输入电压u I 1和u I 2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P 1.5解：u O 的波形如解图P1.5所示。
第一章题解－3解图P 1.51.6 电路如图P1.6所示，二极管导通电压U D ＝0.7V ，常温下U T ≈26mV ，电容C 对交流信号可视为短路；u i 为正弦波，有效值为10mV 。
试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？解：二极管的直流电流I D ＝（V －U D ）/R ＝2.6mA其动态电阻 r D ≈U T /I D ＝10Ω 故动态电流有效值I d ＝U i /r D ≈1mA 图P 1.61.7 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V 和8V ，正向导通电压为0.7V 。
1-半导体基础知识_习题(410)
1.9
1.9
NPN 管 : U C U B U E PNP管 : U C U B U E
e c b b e
b
c
e
c
PNP Si管
NPN Si管
NPN Si管
1.9
NPN 管 : U C U B U E PNP管 : U C U B U E
耗尽型：
夹断区： uGS ≤ UGS(off) 可变电阻区： uGS>UGS(off) uGD>UGS(off)
恒流区： uGS>UGS(off) uGD<UGS(off)
增强型：
夹断区： uGS ≥ UGS(th)
可变电阻区： uGS<UGS(th) uGD<UGS(th)
恒流区： uGS<UGS(th) uGD>UGS(th)
同理，UI=15V时，Uo=5V。
IR
UI=35V时 假设稳压管工作在稳压状态
35V 6V 6V I DZ I R I RL 17mA 1k 500 假设成立 稳压管工作在稳压状态。 Uo=6V
I RL
I DZ
×
（2） UI=35V，负载开路时，
I DZ
U I U Z 35V 6V 29mA I ZM 25mA R 1k
N沟道：夹断区： uGS≤UGS(off) 可变电阻区： 0>uGS>UGS(off) 0>uGD>UGS(off)
恒流区： 0>uGS>UGS(off) uGD<UGS(off)
P沟道：夹断区： uGS≥UGS(off) 可变电阻区： 0<uGS<UGS(off) 0<uGD<UGS(off) 恒流区：0< uGS<UGS(off) uGD>UGS(off)
第1章半导体器件习题及答案
第1章 半导体器件一、是非题 (注:请在每小题后[ ]用"√"表示对,用"×"表示错) 1、P 型半导体可通过在本半导体中掺入五价磷元素而获得。
（ ） 2、N 型半导体可以通过在本征半导体中掺入三价元素而得到。
（ ） 3、在N 型半导体中，掺入高浓度的三价杂质可以发型为P 型半导体。
（ ） 4、P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。
（ ） 5、N 型半导体的多数载流子是电子，所以它带负电。
（ ）6、半导体中的价电子易于脱离原子核的束缚而在晶格中运动。
（ ）7、半导体中的空穴的移动是借助于邻近价电子与空穴复合而移动的。
（ ）8、施主杂质成为离子后是正离子。
（ ）9、受主杂质成为离子后是负离子。
（ ）10、PN 结中的扩散电流是载流子在电场作用下形成的。
（ ） 11、漂移电流是少数载流子在电场作用下形成的。
（ ）12、由于PN 结交界面两边存在电位差，所以，当把PN 结两端短路时就有电流流过。
（ ） 13、PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（）14、二极管的伏安特性方程式除了可以描述正向特性和反向特性外，还可以描述二极管的反向击穿特性。
（ ） 15、通常的BJT 管在集电极和发射极互换使用时，仍有较大的电流放大作用。
（ ） 16、有人测得某晶体管的U BE =0.7V ，I B =20μA，因此推算出r be =U BE /I B =0.7V/20μA=35kΩ。
（ ） 17、有人测得晶体管在U BE =0.6V ，I B =5μA，因此认为在此工作点上的r be 大约为26mV/I B =5.2kΩ。
（ ）18、有人测得当U BE =0.6V ，I B =10μA。
考虑到当U BE =0V 时I B =0因此推算得到0.6060()100BE be B U r k I ∆-===Ω∆- （ ）二、选择题(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) . 1、在绝对零度（0K ）时，本征半导体中_________ 载流子。
半导体物理习题集
第一章、 半导体中的电子状态习题1-1、 什么叫本征激发？温度越高，本征激发的载流子越多，为什么？试定性说明之。
1-2、 试定性说明Ge 、Si 的禁带宽度具有负温度系数的原因。
1-3、试指出空穴的主要特征。
1-4、简述Ge 、Si 和GaAS 的能带结构的主要特征。
1-5、某一维晶体的电子能带为[])sin(3.0)cos(1.01)(0ka ka E k E --=其中E 0=3eV ，晶格常数a=5х10-11m 。
求： （1） 能带宽度； （2） 能带底和能带顶的有效质量。
题解：1-1、 解：在一定温度下，价带电子获得足够的能量（≥E g ）被激发到导带成为导电电子的过程就是本征激发。
其结果是在半导体中出现成对的电子-空穴对。
如果温度升高，则禁带宽度变窄，跃迁所需的能量变小，将会有更多的电子被激发到导带中。
1-2、 解：电子的共有化运动导致孤立原子的能级形成能带，即允带和禁带。
温度升高，则电子的共有化运动加剧，导致允带进一步分裂、变宽；允带变宽，则导致允带与允带之间的禁带相对变窄。
反之，温度降低，将导致禁带变宽。
因此，Ge 、Si 的禁带宽度具有负温度系数。
1-3、 解：空穴是未被电子占据的空量子态，被用来描述半满带中的大量电子的集体运动状态，是准粒子。
主要特征如下：A 、荷正电：+q ；B 、空穴浓度表示为p （电子浓度表示为n ）；C 、E P =-E nD 、m P *=-m n *。
1-4、 解：（1） Ge 、Si:a ）Eg (Si ：0K) = 1.21eV ；Eg (Ge ：0K) = 1.170eV ；b ）间接能隙结构c ）禁带宽度E g 随温度增加而减小； （2） GaAs ：a ）E g （300K ）= 1.428eV ，Eg (0K) = 1.522eV ；b ）直接能隙结构；c ）Eg 负温度系数特性： dE g /dT = -3.95×10-4eV/K ；1-5、 解： （1） 由题意得：[][])sin(3)cos(1.0)cos(3)sin(1.002220ka ka E a k d dE ka ka aE dk dE+=-=eVE E E E a kd dE a k E a kd dE a k a k a k ka tg dk dE ooo o 1384.1min max ,01028.2)4349.198sin 34349.198(cos 1.0,4349.198,01028.2)4349.18sin 34349.18(cos 1.0,4349.184349.198,4349.1831,04002222400222121=-=∆<⨯-=+==>⨯=+====∴==--则能带宽度对应能带极大值。
半导体器件物理习题
半导体器件物理习题第一章1 设晶体的某晶面与三个直角坐标轴的截距分别为2a,3a,4a,其中a 为晶格常数，求该晶面的密勒指数。
2 试推导价带中的有效态密度公式232]2[2h kT m N p V π=。
提示：价带中的一个状态被空穴占据的几率为1－F （E ），其中F （E ）为导带中电子占据能量E 的几率函数。
3 室温300K 下，硅的价带有效态密度为1.04×1019cm －3，砷化镓的为7×1018cm －3，求相应的空穴有效质量，并与自由电子的质量相比较。
4 计算在液氮温度下77K 、室温300K 及100℃下硅中Ei 的位置，设m p ＝0.5m 0，m n =0.3m 0。
并说明Ei 位于禁带中央的假设是否合理。
5 求300K 时下列两种情况下硅的电子和空穴浓度及费米能级：(a) 掺1×1016原子/cm 3的硼，(b) 掺3×1016原子/cm 3的硼及2.9×1016原子/cm 3的砷。
6 假定满足杂质完全电离的条件，求出在掺磷浓度分别为1015 、1017、1019原子/cm 3时，硅在室温下的费米能级。
根据计算结果得到的费米能级验证这三种情况下杂质完全电离的假设是否成立。
7 计算300K 时，迁移率为1000cm 2/Vs 的电子平均自由时间和平均自由程，设m n ＝0.26m 0。
8 在均匀n 型半导体样品的某一点注入少数载流子（空穴），样品的两端加50V/cm 的电场，电场使少数载流子在100μs 中运动1cm ，求少子的漂移速度和扩散系数。
9 求本征硅及本征砷化镓在300K 时的电阻率。
10 一不知掺杂浓度的样品硅，用霍耳测量得到下述的数据：W=0.05cm ，A=1.6×10－3cm 2，I=2.5mA ，磁场为30nT(1T=104Wb/cm 2)。
若测得霍耳电压为10mV ，求该半导体样品的霍耳系数、导电类型、多数载流子浓度、电阻率和迁移率。
模拟电子试题
精品文档?模拟电子?第一章半导体器件根底本章练习题或思考题1．如下图电路，判定电路中硅二极管的工作状态，并计算 UAB的值。
设VD正向导通压降为。
图图2．如图稳压管稳压电路，假设限流电阻Ω，UZ=12V，IZmax=18mA。
通过稳压管的电流IZ等于多少？限流电阻的值是否适宜？3．如下图，二极管构成的各电路，设二极管的正向导通压降为。
〔1〕判定各电路中二极管的工作状态；〔2〕试求各电路的输出电压Uo。
4．如图所示，当输入电压为u=5sin图u画出输出电压u的波形。
设二极管的正向tV时，试对应输入电压i i o导通压降为。
图5．如何用万用表确定一个二极管的极性和好坏？6．稳压二极管稳压电路如下图，稳压管的稳定电压为UZ=8V，正向导通压降为，当输入电压为ui=15sinωtV时，试对应输入电压ui画出输出电压uo的波形。
图7．假设测得放大状态中的三极管I B，取β=50。
试计算I C和I E的值。
8．两个双极型三极管：A管的β＝200，I CEO=200μA；B管的β＝50，I CEO=50μA，其它参数相同，应选用哪一个？9．一个工作在放大状态中的三极管，已经测得其三个引出端的电位分别为①、②和③。
试问此三极管为什么类型？三个引出端分别对应管子的什么电极？10．测得电路中三极管的各电极电位如图所示，试判定各个三极管是工作在截止、放大还是饱和状态？9V-3V .精品文档图第二章根本放大电路和多级放大电路本章练习题或思考题1．三极管在放大电路中的三种连接方式是什么？2．①如果一个放大电路的电压放大倍数为100倍，用分贝作单位其电压增益为多少分贝？②假设一个放大电路的电压增益为60分贝〔dB〕，此放大电路的电压放大倍数有多少？3．如图共射放大电路，输出电压出现的是什么失真？如何调整偏置电阻Rb的值可减小此失真？+6VR CRb++u0ui--4．如图电压放大倍数真？5．如图R i、R0。
图图所示电路，UCC=10V，R=320KΩ，β=80，R=R=2KΩ，试估算Q点的值，计算放大电路的b cLA u、输入电阻R i、输出电阻R o。
半导体器件(附答案)
第一章、半导体器件（附答案）一、选择题1．PN 结加正向电压时，空间电荷区将 ________A. 变窄B. 基本不变C. 变宽2．设二极管的端电压为 u ，则二极管的电流方程是 ________ A. B. C.3．稳压管的稳压是其工作在 ________A. 正向导通B. 反向截止C. 反向击穿区4．V U GS 0=时，能够工作在恒流区的场效应管有 ________A. 结型场效应管B. 增强型 MOS 管C. 耗尽型 MOS 管5．对PN 结增加反向电压时，参与导电的是 ________A. 多数载流子B. 少数载流子C. 既有多数载流子又有少数载流子6．当温度增加时，本征半导体中的自由电子和空穴的数量 _____A. 增加B. 减少C. 不变7．用万用表的 R × 100 Ω档和 R × 1K Ω档分别测量一个正常二极管的正向电阻，两次测量结果 ______A. 相同B. 第一次测量植比第二次大C. 第一次测量植比第二次小8．面接触型二极管适用于 ____A. 高频检波电路B. 工频整流电路9．下列型号的二极管中可用于检波电路的锗二极管是： ____A. 2CZ11B. 2CP10C. 2CW11D.2AP610．当温度为20℃时测得某二极管的在路电压为V U D 7.0=。
若其他参数不变，当温度上升到40℃，则D U 的大小将 ____A. 等于 0.7VB. 大于 0.7VC. 小于 0.7V11．当两个稳压值不同的稳压二极管用不同的方式串联起来，可组成的稳压值有 _____A. 两种B. 三种C. 四种12．在图中，稳压管1W V 和2W V 的稳压值分别为6V 和7V ，且工作在稳压状态，由此可知输出电压O U 为 _____A. 6VB. 7VC. 0VD. 1V13．将一只稳压管和一只普通二极管串联后，可得到的稳压值是（ ）A. 两种B. 三种C. 四种14．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 __（1）__，而少数载流子的浓度与 __（2）__有很大关系。
第1章半导体器件习题答案
习题1-1 （1）什么是P 型半导体？什么是N 型半导体？（2）什么是PN 结？其主要特性是什么？（3）如何使用万用表欧姆档判别二极管的好坏与极性？（4）为什么二极管的反向电流与外加反向电压基本无关，而当环境温度升高时会明显增大？ （5）把一节1.5V 的电池直接到二极管的两端，会发生什么情况？判别二极管的工作状态 解：（1） 在本征半导体内掺入受主杂质，得到P 型半导体；在本征半导体内掺入施主杂质，得到N 型半导体。
（2） 将P 型半导体与N 型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称PN 结。
PN 结具有单向导电性。
（3） 用欧姆档，测两次电阻（正反测），看电阻有无很大的出入，若有则说明是好的。
当测得电阻很大的时候，对应的红表笔对应的是阴极。
（4） 由于二极管的反向电流是由少子漂移产生的，浓度很低，反向电流很容易达到饱和，不随外加电压变化，或说变化很小。
当温度升高时，本征激发增加，少子赠短，反向饱和电流增大。
（5） 不能，普通二极管是不能的，一般导通电压为0.7V ，加到1.5V 说明二极管导通了，此时二极管相当于导线，二极管将由于电流过大烧坏，但是二极管有很多分类，有的发光二极管却可以这样接。
1-2 二极管电路如题1-2图所示，D 1、D 2为理想二极管，判断图中的二极管是导通还是截止，并求AO 两端的电压U AO 。
题1-2图解：（a ）假设D 1截止电位V U D 6-=+，V U D 12-=-（由于假设D 1截止，电阻电流=0），V U U U D D D 6=-=-+，则假设不成立，D 1导通，因此V U AO 6-=。
（ｂ）假设D 1截止电位V U D 15-=+，V U D 12-=-（由于假设D 1截止，电阻电流=0），(a)3K 6VD 112VAO(c)O12V D 2D 13K Ω6VA(c)3K 15VD 112VAO(d)O12VD 2D 13K Ω6VAV U U U D D D 3-=-=-+，则假设成立，D 1截止，由于电阻电流=0，因此V U AO 12-=。
江苏大学电子电工习题册第一章半导体器件参考答案
第一章半导体器件 学院 班级 姓名 学号1． 杂质半导体有哪两种基本类型载流子分别是什么各载流子主要与哪些因素有关解：N 型和P 型杂质半导体。
N 型杂质半导体的多数载流子是自由电子，其数量主要取决于掺杂浓度，少数载流子是空穴，其数量主要取决于环境温度；P 型杂质半导体的多数载流子是空穴，其数量主要取决于掺杂浓度，少数载流子是自由电子，其数量主要取决于环境温度。
2．在图示各电路中，E ＝3V ，u i ＝6sin ωt V ，二极管为理想二极管，试画出各电路输出电压u 0的波形。
）（a ） （b ）图（a ）：在0～ωt 1期间，D 阳极电位低于阴极，D 截止，所以u o =E ；在ωt 1～ωt 2期间，D 阳极电位高于阴极电位，D 导通，u o = u i ；图（b ）：在0～ωt 1期间，D 阳极电位高于于阴极，D 导通，此时u o = E ；在ωt 1～ωt 2期间，D 阴极电位高于阳极，D 截止，此时u o ＝u i 。
由此分析可见，两电路的输出波形相同。
3．电路如图所示，已知输入10sin i u t V ω=，二极管均为理想二极管。
试求输出电压0u ，并画出其波形。
解：在0～ωt 1：－5＜u i ＜3，D1、D2截止，u o = u i ；在ωt 1～ωt 2： u i ＞3，D1导通、D2截止，u o =3V ；。
在ωt 2～ωt 3：－5＜u i ＜3，D1、D2截止，u o = u i ；在ωt 3～ωt 4： u i ＜－5，D1截止、D2导通，u o = -5V ；4．两个三极管在电路中处于放大状态，测得三个管脚的直流电位分别如图 (a)、(b)所示，试判别三个管脚的名称、三极管是硅管还是锗管，是NPN 型还是PNP 型管。
解：在放大状态下：NPN 管：V C ＞V B ＞V E ；PNP 锗管：V C ＜V B ＜V E 。
硅管：V B －V E ＝～；锗管：V E －V B ＝～。
第一章半导体二极管及其应用典型例题
当 时，二极管截止, ﻫ当 时，二极管导通,
由此画出输出电压 的波形如图（ｂ)所示。
图 (b)
【例1-6】在图示电路中，设二极管正向导通时的压降为０．７Ｖ,试估算ａ点的电位。
【相关知识】ﻫ(1)二极管的线性等效模型。ﻫ(2)二极管的工作状态工作状态(导通、截止)。ﻫ（2）选用合适的二极管线性等效模型。
【解题过程】ﻫ 该电路利用二极管的负温度系数，可以用于温度的测量。其温度系数–2mＶ／℃。ﻫ20℃时二极管的正向电压降
UD=６60mV
50℃时二极管的正向电压降ﻫＵD=66０ –（２´30)＝6０0 mV
因为二极管的正向电压降UD是温度和正向电流的函数，所以应使用电流源以稳定电流，使二极管的正向电压降ＵD仅仅是温度一个变量的函数。
（3）利用线性电路的方法进行分析计算。
【解题过程】
首先分析二极管开路时，管子两端的电位差,从而判断二极管两端加的是正向电压还是反向电压。ﻫ若是反向电压，则说明二极管处于截止状态;若是正向电压,但正向电压小于二极管的死区电压，ﻫ则说明二极管仍然处于截止状态；只有当正向电压大于死区电压时，二极管才能导通。ﻫ 在图示电路中,当二极管开路时,二极管两端的正向电压 ,二极管反向偏置，处于ﻫ截止状态,故 。
【例1－2】电路如图(a)所示，已知 ，二极管导通电压 。试画出uＩ与uＯ的波形,并标出幅值。
图(a)
模拟电子技术课程习题 第一章 常用半导体器件
第一章 常用半导体器件1.1 在晶体管放大电路中，测得晶体管的各个电极的电位如图1.1所示，该晶体管的类型是[ ]A.NPN 型硅管B.PNP 型硅管 C.NPN 型锗管 图D. PNP 型锗管 1.3V b1.2 某三极管各个电极的对地电位如图1-2所示，可判断其工作状态是[ ]A. 饱和B. 放大C. 截止 图1.2D. 已损坏1.3 在如图1.3所示电路中，当电源V=5V 时，测得I=1mA 。
若把电源电压调整到V=10V ，则电流的大小将是 [ ]A.I=2mAB.I<2mAC.I>2mAD.不能确定图1.31.4 在如图1-7所示电路中电源V=5V 不变。
当温度为20O C 时测得二极管的电压U D =0.7V 。
当温度上生到为40O C 时,则U D 的大小将是[ ]A.仍等于0.7VB.大于0.7VC. 小于0.7VD.不能确定图1.41.5 在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 [ ]A.温度B.掺杂工艺C.杂质浓度D.晶体缺陷1.6 对于同一个晶体管而言，反向电流最小的是 [ ]A.I CBOB.I CESC.I CERD.I CEO1.7二极管的主要特性是 [ ]A.放大特性B.恒温特性C.单向导电特性D.恒流特性1.8 温度升高时，晶体管的反向饱和电流ICBO将[ ]A.增大B.减少C.不变D.不能确定1.9 下列选项中，不属三极管的参数是[ ]A.电流放大系数βB.最大整流电流IFC.集电极最大允许电流ICM D.集电极最大允许耗散功率PCM1.10 温度升高时，三极管的β值将A.增大B.减少C.不变D.不能确定1.11 在N型半导体中，多数载流子是[ ]A. 电子B. 空穴C.离子D. 杂质1.12 下面哪一种情况二极管的单向导电性好[ ]A.正向电阻小反向电阻大B. 正向电阻大反向电阻小C.正向电阻反向电阻都小D. 正向电阻反向电阻都大1.13 在如图1.13所示电路中，设二极管的正向压降可以忽略不计，反向饱和电流为0.1 mA, 反向击穿电压为25V且击穿后基本不随电流而变化，这时电路中的电流I等于[ ]A. 0.1 mAB. 2.5mAC. 5mAD. 15 mA图 1.131.14 在P型半导体中，多数载流子是[ ]A. 电子B. 空穴C.离子D. 杂质1.15 下列对场效应管的描述中，不正确的是[ ]A 场效应管具有输入电阻高，热稳定性好等优点；B 场效应管的两种主要类型是MOSFET和JFET；C 场效应管工作时多子、少子均参与导电；D 场效应管可以构成共源、共栅、共漏这几种基本类型的放大器。
半导体物理习题
半导体物理习题半导体物理习题：1第一章半导体中的电子状态例题：第一章半导体中的电子状态例1. 证明:对于能带中的电子，K状态和-K状态的电子速度大小相等,方向相反。
即： v(k)= －v(－k)，并解释为什么无外场时，晶体总电流等于零。
思路与解：K状态电子的速度为：（1）同理，－K状态电子的速度则为：（2）从一维情况容易看出：（3）同理有：（4）（5）将式（3）（4）（5）代入式（2）后得：（6）利用（1）式即得：v(－k)= －v(k) 因为电子占据某个状态的几率只同该状态的能量有关，即： E(k)=E(－k)故电子占有k状态和-k状态的几率相同，且 v(k)=－v(－k)，故这两个状态上的电子电流相互抵消，晶体中总电流为零。
评析：该题从晶体中作共有化运动电子的平均漂移速度与能量E的关系以及相同能量状态电子占有的机率相同出发，证明K状态和-K状态的电子速度大小相等，方向相反，以及无电场时，晶体总电流为零。
例2. 已知一维晶体的电子能带可写成：式中，a为晶格常数。
试求：能带的宽度；能带底部和顶部电子的有效质量。
思路与解：（1）由E(k)关系得：＝（1）（2）令得：当时，代入（2）得：对应E(k)的极小值。
当时，代入（2）得：对应E(k)的极大值。
根据上述结果，求得和即可求得能带宽度。
故：能带宽度能带底部和顶部电子的有效质量：评析：本题根据能带宽度为能带顶和能带底的能量之差，即能量最大值和最小值之差。
习题： 1.什么叫本征激发？温度越高，本征激发的载流子越多，为什么？试定性说明之。
2.试定性说明Ge、Si的禁带宽度具有负温度系数的原因。
3.试指出空穴的主要特征。
4.简述Ge、Si和GaAs的能带结构的主要特征。
5.某一维晶体的电子能带为其中E0=3eV，晶格常数a=5×10-11m。
求：能带宽度；能带底和能带顶的有效质量。
半导体物理习题：2第二章半导体中的杂质和缺陷能级例题：第二章半导体中的杂质与缺陷能级例1. 半导体硅单晶的介电常数＝11.8，电子和空穴的有效质量各为＝0.97，＝0.19和＝0.16，＝0.53，利用类氢模型估计：（1）施主和受主电离能; （2）基态电子轨道半径。
半导体的基础知识试题
第一章半导体的基础知识一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为、和三大类。
2、电子技术的核心是半导体，它的三个特性是：、、3、半导体中存在着两种载流子，其中带正电的载流子叫做，带负电的载流子叫做；N型半导体中多数载流子是，P型半导体中的多数载流子是。
4、PN结具有性能，即：加电压时PN结导通，加电压时PN结截止。
5、二极管的主要特性是具有。
二极管外加正向电压超过死区电压以后，正向电流会，这时二极管处于状态。
6、晶体二极管的伏安特性可简单理解为正向，反向的特性。
导通后，硅管的管压降约为，锗管约为。
7、整流电路将交流电变为直流电，滤波电路将直流电变为的直流电。
8、整流电路按整流相数，可分为与两种；按被整流后输出电压（或电流）的波形分，又可分为与两种。
9、把脉动直流电变成比较平滑直流电的过程称为。
10、电容滤波电路中的电容具有对交流电的阻抗，对直流电的阻抗的特性，整流后的脉动直流电中的交流分量由电容，只剩下直流分量加到负载的两端。
二、选择题1、稳压管（）A、是二极管B、不是二极管C、是特殊二极管2、稳压管电路如图1—1所示，稳压管的稳压值为（）A、6.3VB、0.7VC、7VD、14V3、稳压管稳压电路如图1—2所示，其中U Z1=7V、U Z2=3V，该电路输出电压为（）A、0.7VB、1.4VC、3VD、7V4、NPN型和PNP型晶体管的区别是（）A、由两种不同材料硅和锗制成的B、掺入杂质元素不同C、P区和N区的位置不同5、三极管的I CEO大，说明其（）A、工作电流大B、击穿电压高C、寿命长D、热稳定性差6、用直流电压表测得放大电路中某晶体管电极1、2、3的电位各为V1=2V，V2=6V，V3=2.7V,m则（）A、1为e 2为b 3为cB、1为e 2为c 3为bC、1为b 2为e 3为cD、1为b 2为c 3为e7、晶体管共发射极输出特性常用一族曲线表示，其中每一条曲线对应一个特定的（ ）A 、i cB 、U CEC 、I bD 、i E8、P 型半导体中空穴多于自由电子，则P 型半导体呈现的电性为（ ）。
第一章半导体器件的基础知识
第⼀章半导体器件的基础知识第⼀章半导体器件的基础知识⼀、填空题1、⾃然界中的物质按着导电能⼒分为、、三类。
2、半导体的导电能⼒会随着、、、和的变化⽽发⽣变化。
3、半导体材料主要有和两种。
4、半导体中的载流⼦是和。
5、主要靠导电的半导体称为N型半导体，主要靠导电的半导体称为P型半导体。
6、经过特殊⼯艺加⼯，将P型半导体和N型半导体紧密地结合在⼀起，则在两种半导体的交界处就会出现⼀个特殊的接触⾯，称为结。
7、PN结的特性是。
8、半导体⼆极管的符号是。
9、PN结两端外加的反向电压增加到⼀定值时，反向电流急剧增⼤，称为PN 结的。
10、⼆极管的核⼼部分是⼀个，具有特性。
11、半导体⼆极管⼜称。
它是由，从P区引出的极和从N区引出的极以及将他们封装起来的组成。
12、由于管芯结构不同，⼆极管⼜分为、、。
13、⼆极管的导电性能由加在⼆极管两端的电压和流过⼆极管的电流来决定，这两者之间的关系称为⼆极管的。
⽤于定量描述这两者关系的曲线称为。
14、当⼆极管两端所加的正向电压由零开始增⼤时，开始时，正向电流很⼩，⼏乎为零，⼆极管呈现很⼤电阻。
通常把这个范围称为，相应的电压称为。
15、硅⼆极管的死区电压约为；锗⼆极管的死区电压约为。
16、硅管的导通电压约为，锗管的导通电压约为，17、加在⼆极管的反向电压不断增⼤，当达到⼀定数值时，反向电流会突然增⼤，这种现象称为，相应的电压称为。
18、半导体⼆极管的主要参数有、。
19、半导体三极管的核⼼是。
20、半导体三极管的两个PN结将半导体基⽚分成三个区域：、和。
由这三个区引出三个电极为：、和。
分别⽤字母、和。
其中区相对较薄。
21、半导体三极管中，通常将发射极与基极之间的PN结称为；集电极与基极之间的PN结称为。
22、由于半导体基⽚材料不同，三极管可分为型和型两⼤类。
23、半导体三极管常采⽤、和封装。
24、半导体三极管按功率分有和;按⼯作频率分有和；按管芯所⽤半导体材料分有和；按结构⼯艺分有和；按⽤途分有和。
第一章 电力半导体器件(基础教育)
电力电子变流技术试题汇总 （第一章 电力半导体器件）一、填空题1.晶闸管是三端器件，三个引出电极分别是，阳极、门极和__阴__极。
2.晶闸管额定通态平均电流I VEAR 是在规定条件下定义的，是晶闸管允许连续通过__工频__正弦半波电流的最大平均值。
3.处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极承受正向电压，且__门极加上正向电压 _时，才能使其开通。
4.晶闸管额定通态平均电流I VEAR 是在规定条件下定义的，条件要求环境温度为_+400__。
5.对同一只晶闸管，断态不重复电压U DSM 与转折电压U BO 数值大小上有U DSM __小于_U BO 。
6..对同一只晶闸管，维持电流I H 与擎住电流I L 在数值大小上有I L _≈（2～4）_I H 。
7..晶闸管反向重复峰值电压等于反向不重复峰值电压的_90%___。
8.普通逆阻型晶闸管的管芯是一种大功率__四__层结构的半导体元件。
9.可关断晶闸管（GTO ）的电流关断增益βoff 的定义式为minoff G AI I -=β。
10.晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为____擎住电流I L __。
11..晶闸管的额定电压为断态重复峰值电压U DRm 和反向重复峰值电压U RRm 中较_小__的规化值。
12.普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定，双向晶闸管的额定电流用__有效值_标定。
13.普通晶闸管属于__半控型_器件，在整流电路中，门极的触发信号控制晶闸管的开通，晶闸管的关断由交流电源电压实现。
14.IGBT 的功率模块由IGBT 和_快速二极管_芯片集成而成。
15.对于同一个晶闸管，其维持电流I H _ 小于_擎住电流I L 。
16.2.可用于斩波和高频逆变电路，关断时间为数十微秒的晶闸管派生器件是__快速晶闸管____。
17.功率集成电路PIC 分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是__智能功率集成电路（SPIC）。
半导体例题及习题
半导体例题及习题第⼀章半导体⼆极管、三极管例题解析例1－1 求图1.1电路中的I 1、I 2、I O 及U O 的值？（硅管 U F ＝0.7V ）图1.1解题要领：判断⼆极管的状态，将⼆极管从电路中取出后⽐较管⼦阳极、阴极电位⾼低；解：∵21DD DD V V ? ∴V D 导通U O =V DD1-U F =15-0.7=14.3V8.433.14===L O O R U I mA)(1.73.28.421mA I I I O =+=+=mA R V U I DD O 3.21123.1422=-=-=例1－2 图1.2中，试求下列⼏种情况下输出端电位V Y 。
（1）V A =3V ，V B =0V ；（2）V A =0V ，V B =3V ；（3）V A =V B =0V ；（4）V A =V B =3V 。
设⼆极管的正向电阻为零，反向电阻为⽆穷⼤。
图1.2 解题要领：两个或两个以上阴极（或阳极）连在⼀起时，阳极电位⾼（或阴极电位低）的⼆极管优先导通，然后再判断其它管解：（1）、⼆极管V DB 优先导通，则V Y ＝0V ，V DA 截⽌。
（2）、⼆极管V DA 优先导通，则V Y ＝0V ，V DB 截⽌。
（3）、V DA 和VDB 两管都导通V Y ＝0V（4）、V DA和VDB两管都导通V Y＝3V例1－3⼀个晶体管在放⼤电路中看不出型号，也没有其它标记，但⽤万⽤表测得它的三个电极A、B、C对地电位分别为VA＝－9V，VB＝－6V，VC＝－6.2V, 试判断该三极管的类型和A、B、C各对应三极管的什么极？解题要领：如何判断三极管的类型和电极？1、硅管或锗管的判别原则：发射结正向压降是0.7V左右为硅管，0.2V为锗管，且b极电位处于中间值，由此初步确定b极、e极；2、NPN管或PNP管的判别原则：处于放⼤状态的NPN管中其集电极电位为最⾼，⽽PNP管为最低；3、电极判别：弄清管⼦的类型之后，再结合各电极的电位就很容易判别它的各个电极。
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第1章 常用半导体器件
2个串、并联稳压管工作状态的判定方法
假设稳压管DZ1、DZ2的正向导通电压为UD，稳定电压为UZ1，UZ2。
※ 2个反向串联稳压管： 两端电压大于（UD+UZ1）或（UD+UZ2）时，则1个稳
压管（接正向电压的）处于导通状态，另一个稳压管（接
反向电压的）处于击穿状态 ； 两端电压小于（UD+UZ1）或（UD+UZ2）时，则两管 均处于截止状态 ；
为正值，则导通；反之，则截止。
第1章 常用半导体器件
例1-3 判断图中二极管的工作状态，并求出A、B两端电
压。设所有的二极管均为理想二极管。
解：①D1，D2断开时,两二极管的正向电压为： UD1=UA-UB, UA=UCC=12V
×
UD1=6V>0
×
U CC D1导通， 12 截止 UB 2 2D2 6 V 22 22
极管导通。
第1章 常用半导体器件
U a 1V
U a 0.7V
U a 0.3V
第1章 常用半导体器件
例1-2 在图所示的理想二极管电路中，输入信号ui=8sinwt(V),
UE=4V，试画出输出电压uo的波形。
ui/V
8 4
wt
-4 -8
二极管开路电压： U D ui U E
第1章 常用半导体器件
例1-3 判断图中二极管的工作状态，并求出A、B两端电压。
设所有的二极管均为理想二极管。 解题思路：
在判断二极管Байду номын сангаас态的过程中，若出
现两个以上二极管承受大小不等的正向 电压，则应判定承受正向电压较大的二 极管优先导通，其两端电压为正向导通 电压，然后再判断其余二极管的状态。
注意：对于理想二极管，若其正向电压
B
DZ1 DZ2
第1章 常用半导体器件
例1-4 如图所示电路中，限流电阻R=2KΩ，硅稳压二极管DZ1、DZ2的
稳定电压UZ1、UZ2分别为6V和8V，正向压降UD为0.7V。试求各电路输 出端A、B两端之间电压UAB的值。
R + A R + A
20V
DZ1 UAB DZ2 B
20V
DZ1
UAB DZ2
第1章 常用半导体器件
例1-1 在图所示电路中，设二极管正向导通电压为0.7V，
试估算a点的电位。
解题思路：含有二极管的电路是非线性电路，不能直接用线性电路的 计算方法。
要先判定二极管的工作状态（导通，截止），再选用合适的线性
等效模型代替二极管，然后利用线性电路的分析方法分析电路。
第1章 常用半导体器件
当判定二极管的工作状态后，对理想二极管用理想 模型等效； 对实际二极管用恒压模型等效，电路其余部分不变。 等效后的电路就是线性电路，可用电路的基本分析 方法分析二极管电路。
第1章 常用半导体器件
二极管工作状态的判定方法
将二极管开路，利用线性电路的分析方法判断二极
管两端加的是正向电压还是反向电压。
若是反向电压，说明二极管处于截止状态；若是正向 电压，对理想二极管而言，处于导通状态； 对实际二极管而言，正向电压小于二极管的导通电压 ，说明二极管仍然截止；当正向电压大于导通电压时，二
2个串、并联稳压管工作状态的判定方法
假设稳压管DZ1、DZ2的正向导通电压为UD，稳定电压为UZ1，UZ2。
※ 2个同向串联稳压管： 两端正向电压大于2UD时，2个稳压管均处于导通状 态； 两端反向电压大于UZ1+UZ2时，两管同时处于击穿状 态； 两端电压在-（ UZ1+UZ2 ）与2UD之间时，两管同时处 于截止状态。
UAB=0(V) UD2=UA-UC=12-10=2V>0
∵UD1>UD2,∴D1先导通，此时
U CC 12 UA UB 2 2 8V 2 // 2 2 1 2
②D1导通，D2断开时,二极管 D2的正向电压为： UD2=UA-UC=8-10=-2V<0
第1章 常用半导体器件