第1章__半导体二极管及其应用习题解答
第一章 半导体二极管及其应用典型例题
【例1-1】分析图所示电路得工作情况,图中I为电流源,I=2mA。
设20℃时二极管得正向电压降U D=660mV,求在50℃时二极管得正向电压降。
该电路有何用途？电路中为什么要使用电流源？【相关知识】二极管得伏安特性、温度特性,恒流源。
【解题思路】推导二极管得正向电压降,说明影响正压降得因素及该电路得用途。
【解题过程】该电路利用二极管得负温度系数,可以用于温度得测量。
其温度系数–2mV/℃。
20℃时二极管得正向电压降U D=660mV50℃时二极管得正向电压降U D=660 –(2´30)=600 mV因为二极管得正向电压降U D就是温度与正向电流得函数,所以应使用电流源以稳定电流,使二极管得正向电压降U D仅仅就是温度一个变量得函数。
【例1-2】电路如图(a)所示,已知,二极管导通电压。
试画出u I与u O得波形,并标出幅值。
图(a)【相关知识】二极管得伏安特性及其工作状态得判定。
【解题思路】首先根据电路中直流电源与交流信号得幅值关系判断二极管工作状态;当二极管得截止时,u O=u I;当二极管得导通时,。
【解题过程】由已知条件可知二极管得伏安特性如图所示,即开启电压U on与导通电压均为0、7V。
由于二极管D1得阴极电位为＋3V,而输入动态电压u I作用于D1得阳极,故只有当u I高于＋3、7V时D1才导通,且一旦D1导通,其阳极电位为3、7V,输出电压u O=＋3、7V。
由于D2得阳极电位为－3V,而u I作用于二极管D2得阴极,故只有当u I低于－3、7V时D2才导通,且一旦D2导通,其阴极电位即为－3、7V,输出电压u O=－3、7V。
当u I在－3、7V到＋3、7V之间时,两只管子均截止,故u O=u I。
u I与u O得波形如图(b)所示。
图(b)【例1-3】某二极管得反向饱与电流,如果将一只1、5V得干电池接在二极管两端,试计算流过二极管得电流有多大？【相关知识】二极管得伏安特性。
模拟电子技能技术总结习题及答案
精心整理模拟电子技术第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。
456781．1A2．A3A4A5A1．12341．1值。
解：(a)二极管正向导通，所以输出电压U＝(6—0.7)V＝5.3V。
(b)令二极管断开，可得UP ＝6V、UN＝10V，UP<UN，所以二极管反向偏压而截止，U＝10V。
(c)令V1、V2均断开，UN1＝0V、UN2＝6V、UP＝10V，UP—UN1>Up—UN2，故V1优先导通后，V2截止，所以输出电压U＝0.7V。
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ui 、u、iD的波形。
解：输入电压ui 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iD ＝ui／R，为半波正弦波，其最大值IDm＝10V／1kΩ＝10mA；当ui为负半周时，二极管反偏截止，iD ＝0，u＝ui为半波正弦波。
因此可画出电压u电流iD的波形如图(b)所示。
3．稳压二极管电路如图T1．3所示，已知UZ ＝5V，IZ＝5mA，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，电压表和电流表、读数分别为多大?解：当开关S断开，R2支路不通，IA2＝0，此时R1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5V。
当开关S闭合，令稳压二极管开路，可求得R2两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，R1、R2构成串联电路，电流表A1、A2的读数相同，即而电压表的读数，即R2两端压降为3.6V。
第2章半导体三极管及其基本应用2．1填空题12种载流子参与导电。
《模拟电子技术》(第3版)课件与教案 第1章
第1章 半导体二极管及其应用试确定图（a ）、（b ）所示电路中二极管D 是处于正偏还是反偏状态，并计算A 、B 、C 、D 各点的电位。
设二极管的正向导通压降V D(on) ＝。
解：如图E1.1所示，断开二极管，利用电位计算的方法，计算二极管开始工作前的外加电压，将电路中的二极管用恒压降模型等效，有（a ）V D1＇＝（12－0）V ＝12V ＞0.7V ，D 1正偏导通，)7.02.22.28.17.012(A +⨯+-=VV B ＝V A －V D(on)）V ＝6. 215V（b ）V D2＇＝（0－12）V ＝－12V ＜0.7V ，D 2反偏截止，有V C ＝12V ，V D ＝0V二极管电路如图所示，设二极管的正向导通压降V D(on) ＝，试确定各电路中二极管D 的工作状态，并计算电路的输出电压V O 。
解：如图E1.2所示，将电路中连接的二极管开路，计算二极管的端电压，有 （a ）V D1＇＝[－9－（－12）]V ＝3V ＞0.7V ，D 1正偏导通V O1（b ）V D2＇＝[－3－（－29）]V ＝1.5V ＞0.7V ，D 2正偏导通V O2图E1.2（c）V D3＇＝9V＞0.7V，V D4＇＝[9－（－6）]V＝15V＞0.7V，V D4＇＞V D3＇，D4首先导通。
D4导通后，V D3＇＇＝（0.7－6）V＝－5.3V＜，D3反偏截止，V O3。
二极管电路如图所示，设二极管是理想的，输入信号v i=10sinωt V，试画出输出信号v O的波形。
图E1.3解：如图E1.3所示电路，二极管的工作状态取决于电路中的输入信号v i的变化。
（a）当v i＜0时，D1反偏截止，v O1＝0；当v i＞0时，D1正偏导通，v O1＝v i。
（b）当v i＜0时，D2反偏截止，v O2＝v i；当v i＞0时，D2正偏导通，v O2＝0。
（c）当v i＜0时，D3正偏导通，v O3＝v i；当v i＞0时，D3反偏截止，v O3＝0。
半导体二极管及其应用习题解答
半导体二极管及其应用习题解答Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT第1章半导体二极管及其基本电路教学内容与要求本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。
教学内容与教学要求如表所示。
要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。
主要掌握半导体二极管在电路中的应用。
表第1章教学内容与要求内容提要1.2.1半导体的基础知识1．本征半导体高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。
常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。
本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。
自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。
本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。
但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差，2．杂质半导体(1) N 型半导体 本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N 型半导体，N 型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。
N 型半导体呈电中性。
(2) P 型半导体 本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P 型半导体。
P 型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。
P 型半导体呈电中性。
在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。
而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。
1.2.2 PN 结及其特性1．PN 结的形成在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。
PN 结是构成其它半导体器件的基础。
2．PN 结的单向导电性PN 结具有单向导电性。
外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。
经典模拟电子技术基础知识总结习题(选择,填空,解答题)
1)开关S合上时，电压表V、电流表A1和电流表A2的读数为
多少？
V：12V A1：12mA A2：6mA
2)开关S打开时，流过稳压管的电流为多少？ IZ：12mA
3)开关S合上，且输入电压由原来30 V上升到33 V时，
此时电压表V、电流表A1和电流表A2的读数为多少？
V：12V
A1：14mA A2：6mA
7.电路如图所示，试估算输出电压 U o 1 和 U o 2，
并标出输出电压对地极性。
-
-45V
+
+9V
8．电容滤波桥式整流电路及输出电压极性如图所示
u2102si n t( V )试求：
（1）画出图中4只二极管和滤波电容（标出极性）；
（2）正常工作时，Uo =？ 12V
（3）若电容脱焊，Uo=？ 9V
＿偏置。
正向
反向
7.当＿三＿极管工作＿在偏＿置截＿，止＿集＿电区极时＿，＿I＿C≈偏0置；。发射极＿
零或反向
反向
8.当＿三正＿极向＿管＿工偏作置在，＿集＿饱电＿和极＿＿区＿正时＿向，＿U偏CE置≈。0。发射极
9.当NPN硅管处在放大状态时，在三个电极电位中， 以＿＿＿＿集极电的电位最高，＿＿＿发＿射极电位最低， ＿＿＿＿极基和＿＿＿＿极发电射位差等于＿＿＿＿。
28V
（5）若其中一个二极管开路，Uo =？ 20V
10. 试分析图示电路的工作原理， 标出电容电压的极性和 数值，并标出电路能输出约多少大的输出电压和极性。
＋
＋
约
＋
＋
2 U 2 、 22 U 2 、 32 U 2 、 42 U 2
第二章 半导体三极管
一、填充题
1.三极管从结构上看可以分成＿＿N＿PN＿＿和＿＿PN＿P＿＿ 两种类型。
第1章__半导体二极管及其应用习题解答xx
第1章半导体二极管及其基本电路1.1 教学内容与要求本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。
教学内容与教学要求如表1.1所示。
要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。
主要掌握半导体二极管在电路中的应用。
表1.1 第1章教学内容与要求1.2 内容提要1.2.1半导体的基础知识1．本征半导体高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。
常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。
本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。
自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。
本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。
但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差，2．杂质半导体(1) N型半导体本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N型半导体，N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。
N型半导体呈电中性。
(2) P型半导体本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P型半导体。
P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。
P型半导体呈电中性。
在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。
而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。
1.2.2 PN结及其特性1．PN结的形成在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。
PN 结是构成其它半导体器件的基础。
2．PN 结的单向导电性PN 结具有单向导电性。
外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。
3. PN 结的伏安特性PN 结的伏安特性： )1(TS -=U U eI I式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV 。
电子技术试题和答案解析(
《电子技术基础》题库适用班级：2012级电钳 3、4、5、6班备注：本学期进行到第七章；第一、二、三章是重点内容，要求掌握；第四、八章没有涉及。
一、填空题：第一章半导体二极管○1、根据导电能力来衡量，自然界的物质可以分为导体，半导体和绝缘体三类。
Δ2、导电性能介于导体和绝缘体之间物质是半导体。
○3、半导体具有热敏特性、光敏特性、参杂的特性。
Δ4、PN结正偏时，P区接电源的正极，N极接电源的负极。
○5、PN结具有单向导电特性。
○6、二极管的P区引出端叫正极或阳极，N区的引出端叫负极或阴极。
Δ7、按二极管所用的材料不同，可分为硅二极管和锗二极管两类；○8、按二极管用途不同，可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、光电二极管和变容二极管。
★9、二极管的正向接法是二极管正极接电源的正极，负极接电源的负极；反响接法相反。
○10、硅二极管导通时的正向管压降约 0.7V ，锗二极管导通时的管压降约0.3V。
Δ11、使用二极管时，应考虑的主要参数是最大整流电流，最高反向电压和反向电流。
★12、发光二极管将电信号转换为光信号。
★13、变容二极管在高频收音机的自动频率控制电路中，通过改变其反向偏置电压来自动调节本机震荡频率。
★14、所谓理想二极管，就是当其正偏时，结电阻为零。
第二章半导体三极管及其放大电路○15、三极管是电流控制元件。
○16、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结正偏，集电结反偏。
★17、当温度升高时，晶体三极管集电极电流Ic变大，发射结压降变小。
Δ18、三极管处在放大区时，其集电结电压小于零，发射结电压大于零。
★19、三极管的发射区杂质浓度很高，而基区很薄。
Δ20、三极管实现放大作用的内部条件是：发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，同时基区厚度要很小 .Δ21、工作在放大区的某三极管，如果当IB 从12μA增大到22μA时，IC从1mA变为2mA，那么它的β约为 100 。
第1章__半导体二极管和应用习题解答
第1章半导体二极管及其基本电路自测题1.1 判断下列说法是否正确，用“√”和“⨯”表示判断结果填入空内1. 半导体中的空穴是带正电的离子。
（⨯）2. 温度升高后，本征半导体内自由电子和空穴数目都增多，且增量相等。
（√）3. 因为P型半导体的多子是空穴，所以它带正电。
（⨯）4. 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。
（√）5. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。
（√）1.2 选择填空1. N型半导体中多数载流子是 A ；P型半导体中多数载流子是B。
A．自由电子B．空穴2. N型半导体C；P型半导体C。
A．带正电B．带负电C．呈电中性3. 在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于B，而少子的浓度则受 A 的影响很大。
A．温度B．掺杂浓度C．掺杂工艺D．晶体缺陷4. PN结中扩散电流方向是A；漂移电流方向是B。
A．从P区到N区B．从N区到P区5. 当PN结未加外部电压时，扩散电流C飘移电流。
A．大于B．小于C．等于6. 当PN结外加正向电压时，扩散电流A漂移电流，耗尽层E；当PN 结外加反向电压时，扩散电流B漂移电流，耗尽层D。
A．大于B．小于C．等于D．变宽E．变窄F．不变7. 二极管的正向电阻B，反向电阻A。
A．大B．小8. 当温度升高时，二极管的正向电压B，反向电流A。
A．增大B．减小C．基本不变9. 稳压管的稳压区是其工作在C状态。
A．正向导通B．反向截止C．反向击穿1.3 有A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2μA、0.5μA、5μA；在外加相同的正向电压时，电流分别为10mA、30mA、15mA。
比较而言，哪个管子的性能最好？【解1.3】：二极管在外加相同的正向电压下电流越大，其正向电阻越小；反向电流越小，其单向导电性越好。
所以B管的性能最好。
题习题11.1 试求图P1.1所示各电路的输出电压值U O，设二极管的性能理想。
5VVD+-3k ΩU OVD7V5V +-3k ΩU O5V1VVD +-3k ΩU O（a ） （b ） （c ）10V5VVD3k Ω+._O U 2k Ω6V9VVD VD +-123k ΩU OVD VD 5V7V+-123k ΩU O（d ） （e ） （f ）图P 1.4【解 1.1】：二极管电路，通过比较二极管两个电极的电位高低判断二极管工作在导通还是截止状态。
第1章 半导体二极管及其基本电路习题答案
解：uO的波形如解图P1-6所示。
解图P1-6
1-7电路如图P1-7所示，二极管导通电压UD＝0.7V，常温下UT≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui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
ID＝（V－UD）/R＝2.6mA
其动态电阻
（2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。
1-9已知稳压管的稳定电压UZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA，最大功耗PZM＝150mW。试求图P1-9所示电路中电阻R的取值范围。
解：稳压管的最大稳定电流
IZM＝PZM/UZ＝25mA
电阻R的电流为IZM～IZmin，所以其取值范围为
（5）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将A。
A.增大B.不变C.减小
1-3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。
1-4电路如图P1-4所示，已知ui＝10sinωt(v)，试画出ui与uO的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。
图p1-17
解:各个二极管在交流三相电源的每个周期中导通的相位角均为120度,电压波形如图所示.
1-18本题图中， L 1 、 L 2 是继电器 J 1 、 J 2 的吸引线圈，它们的直流电阻均为 10kΩ，当流过的电流大于 2mA 时，继电器才能动作。试判断，对于这一电路在下列四种答案种，哪个是正确的。
rD≈UT/ID＝10Ω
故动态电流有效值
Id＝Ui/rD≈1mA
图P1-7
1-8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。试问：
模拟电子技术第一章 半导体二极管及其电路练习题(含答案)
第一章半导体二极管及其电路【教学要求】本章主要介绍了半导体的基础知识及半导体器件的核心环节—PN结。
PN结具有单向导电特性、击穿特性和电容特性。
介绍了半导体二极管的物理结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
理想情况下，二极管相当于开关闭合与断开。
介绍了二极管的简单应用电路，包括整流、限幅电路等。
同时还介绍了稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管。
教学内容、要求和重点见如表1.1。
表1.1 教学内容、要求和重点【例题分析与解答】【例题1-1】二极管电路及其输入波形如图1-1所示，设U im>U R,，二极管为理想，试分析电路输出电压，并画出其波形。
解：求解这类电路的基本思路是确定二极管D在信号作用下所处的状态，即根据理想二极管单向导电的特性及具体构成的电路，可获得输出U o的波形。
本电路具体分析如下：当U i增大至U R时，二极管D导通，输出U o被U R嵌位，U o=U R，其他情况下，U o=U i。
这类电路又称为限幅电路。
图1-1【例题1-2】二极管双向限幅电路如图1-2 (a)所示，若输入电压U i=7sinωt (V)，试分析并画出电路输出电压的波形。
（设二极管的U on为0.7V，忽略二极管内阻）。
图1-2解：用恒压降等效模型代替实际二极管，等效电路如图1-2(b)所示，当U i<－3.7V时，D2反偏截止，D1正偏导通，输出电压被钳制在－3.7V；当－3.7V<U i <3.7V时，D1、D2均反偏截止，此时R中无电流，所以U o=U i；当3.7V<U i时，D1反偏截止，D2正偏导通，输出电压被钳制在3.7V。
综合上述分析，可画出的波形如图1-20(c)所示，输出电压的幅度被限制在正负3.7V 之间。
【例题1-3】电路如图1-3（a），二极管为理想，当B点输入幅度为±3V、频率为1kH Z的方波，A点输入幅度为3V、频率为100kH Z的正弦波时，如图1-3（b），试画出Uo点波形。
经典模拟电子技术基础知识总结习题(选择,填空,解答题)
第一章 半导体二极管及其应用电路 第六章 运放应用电路
第二章
半导体三极管及其放大电路
第七章
功率放大电路
第三章
场效应晶体管及其放大电路
第八章
波形发生和变换电路
第四章
集成运算放大器
第九章
直流稳压电源
第五章
负反馈放大电路
第十一章～第二十一章
应用篇
第一章 半导体二极管及其应用电路
一、填空： 绝缘体 之间的物 导体 和_______ 1．半导体是导电能力介于_______ 质。 掺杂 特性，制成杂质半导体；利 2．利用半导体的_______ 光敏 特性,制成光敏电阻，利用半 用半导体的_______ 热敏 特性,制成热敏电阻。 导体的_______ 导通 ，加反向电压时 3．PN结加正向电压时_______ 截止 ，这种特性称为PN结的 单向导电 _______ _______ 特性。
饱和 8.当三极管工作在＿＿＿＿区时， UCE ≈0。发射极 正向 正向 ＿＿＿＿偏置，集电极＿＿＿＿偏置。 9.当NPN硅管处在放大状态时，在三个电极电位中， 集电 发射 以＿＿＿＿极的电位最高，＿＿＿＿极电位最低， 基 发射 ＿＿＿＿极和＿＿＿＿极电位差等于＿＿＿＿。 0.7V 10.当 PNP锗管处在放大状态时，在三个电极电位中， 以＿＿＿＿极的电位最高，＿＿＿＿极电位最低， 发射 集电 UBE等于＿＿＿＿。 -0.3V 三个电极的电位分别为 11.晶体三极管放大电路中 ,试判断三极管的 V ,V2 1.2V ,V3 1.5V 类型是 ＿＿＿＿，材料是＿＿＿＿。 1 4V 锗 PNP
T 10．单相桥式整流电容滤波电路，当满足 RLC （3～5） 2 时，负载电阻上的平均电压为_______。 A.1.1U2 B. 0.9U2 C. 1.2 U2 D. 0.45U2
模拟电子技术第一章 半导体二极管及其电路练习题(含答案)
第一章半导体二极管及其电路【教学要求】本章主要介绍了半导体的基础知识及半导体器件的核心环节—PN结。
PN结具有单向导电特性、击穿特性和电容特性。
介绍了半导体二极管的物理结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
理想情况下，二极管相当于开关闭合与断开。
介绍了二极管的简单应用电路，包括整流、限幅电路等。
同时还介绍了稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管。
教学内容、要求和重点见如表1.1。
表1.1 教学内容、要求和重点【例题分析与解答】【例题1-1】二极管电路及其输入波形如图1-1所示，设U im>U R,，二极管为理想，试分析电路输出电压，并画出其波形。
解：求解这类电路的基本思路是确定二极管D在信号作用下所处的状态，即根据理想二极管单向导电的特性及具体构成的电路，可获得输出U o的波形。
本电路具体分析如下：当U i增大至U R时，二极管D导通，输出U o被U R嵌位，U o=U R，其他情况下，U o=U i。
这类电路又称为限幅电路。
图1-1【例题1-2】二极管双向限幅电路如图1-2 (a)所示，若输入电压U i=7sinωt (V)，试分析并画出电路输出电压的波形。
（设二极管的U on为0.7V，忽略二极管内阻）。
图1-2解：用恒压降等效模型代替实际二极管，等效电路如图1-2(b)所示，当U i<－3.7V时，D2反偏截止，D1正偏导通，输出电压被钳制在－3.7V；当－3.7V<U i <3.7V时，D1、D2均反偏截止，此时R中无电流，所以U o=U i；当3.7V<U i时，D1反偏截止，D2正偏导通，输出电压被钳制在3.7V。
综合上述分析，可画出的波形如图1-20(c)所示，输出电压的幅度被限制在正负3.7V 之间。
【例题1-3】电路如图1-3（a），二极管为理想，当B点输入幅度为±3V、频率为1kH Z的方波，A点输入幅度为3V、频率为100kH Z的正弦波时，如图1-3（b），试画出Uo点波形。
第一章 半导体的基础知识习题及答案
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1章课后习题参考题答案
第1章课后习题参考题答案第⼀章半导体器件基础1．试求图所⽰电路的输出电压Uo，忽略⼆极管的正向压降和正向电阻。
解：（a）图分析：1）若D1导通，忽略D1的正向压降和正向电阻，得等效电路如图所⽰，则U O=1V，U D2=1-4=-3V。
即D1导通，D2截⽌。
2）若D2导通，忽略D2的正向压降和正向电阻，得等效电路如图所⽰，则U O=4V，在这种情况下，D1两端电压为U D1=4-1=3V，远超过⼆极管的导通电压，D1将因电流过⼤⽽烧毁，所以正常情况下，不因出现这种情况。
综上分析，正确的答案是 U O= 1V。
（b）图分析：1.由于输出端开路，所以D1、D2均受反向电压⽽截⽌，等效电路如图所⽰，所以U O=U I=10V。
2．图所⽰电路中，E解：由于Eu oE u i3．选择正确的答案填空在图所⽰电路中，电阻R为6Ω，⼆极管视为理想元件。
当普通指针式万⽤表置于R×1Ω挡时，⽤⿊表笔(通常带正电)接A点，红表笔(通常带负电)接B点，则万⽤表的指⽰值为( a )。
a.l8Ω，b.9Ω，c.3Ω，d.2Ω,e.0Ω解：由于A端接电源的正极，B端接电源的负极，所以两只⼆极管都截⽌，相当于断开，等效电路如图，正确答案是18Ω。
4．在图所⽰电路中，uI =10sinωt V，E = 5V，⼆极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压uo的波形。
解：（a ）图当u I ＜E 时，D 截⽌，u O =E=5V ；当u I ≥E 时，D 导通，u O =u I u O 波形如图所⽰。
（b ）图当u I ＜-E=-5V 时,D 1导通D 2截⽌，uo=E=5V ；当-E ＜u I ＜E 时，D 1导通D 2截⽌，uo=E=5V ；当u I ≥E=5V 时，uo=u I所以输出电压u o 的波形与（a ）图波形相同。
5．在图所⽰电路中，试求下列⼏种情况下输出端F 的电位UF 及各元件(R 、DA 、DB)中通过的电流：( 1 )UA=UB=0V ；( 2 )UA= +3V ，UB = 0 V 。
电气工程半导体二极管及其电路分析习题及答案
《集成电子技术基础教程》习题与习题解答第一篇电子器件与电子电路基础第一章半导体二极管及其电路分析题1.1.1 已知二极管2AP9的伏安特性如图题1.1.1（a）所示。
（1）假设将其按正向接法直接与1.5V电池相连，估量会显现什么问题？（2）假设将其按反向接法直接与30V电源相连，又会显现什么问题？（3）分析二极管、稳压管在电路中常常与限流电阻相连的必要性。
（4）画出两只2AP9二极管[图题1.1.1（a）]在：同向串联、反向串联、同向并联、反向并联四种情形下的合成伏安特性曲线。
解：(1)烧杯二极管(2)反向击穿(3)串联电阻能够限制流过二极管或稳压管的电流超过规定值，使二极管或稳压管平安。
(4)略题1.1.2 当用万用表电阻档测量二极管[参见图题1.1.1（b）]，分析：（1）所测得的电阻值是二极管的直流电阻仍是动态（微变）电阻？（2）设万用表内电池电压为1.5V，R×10Ω档的内阻R iˊ为240Ω，R×100Ω档的内阻R iˊΩ。
试用图解分析法估算：a）用R×10Ω档测得的正向电阻值；b）用R×100Ω档测得的正向电阻值。
从概念上说明, 什么缘故用不同电阻档测得的二极管正向电阻相差差异？解： (1)是二极管的直流电阻(2)在二极管的特性曲线上，作出两条负载线，负载线和特性曲线的交点求得V和I，然后求出这二档的电阻。
V DD (R×10Ω档)V DD (R×100Ω档)由于万用表不同档的内阻不同，使流过二极管的电流相差较大，从而不同档时，测得二极管的正向电阻悬珠。
题1.1.3 二极管的伏安特性曲线如图题1.1.3所示。
（1）二极管经受的反向电压V RM为多少？（2）假设温度升高20°C，那么二极管的反向电流I S应为多大？（3）当温度升高20°C时，定性画出转变后的伏安特性曲线。
图题1.1.4解：(1) 由图可知，二极管经受的反向电压V RM规定为实际击穿电压V B的一半，即VRM=40V; (2)在反偏的条件下，温度每增加10°时，I S约增加1倍，因此温度增加20℃时,反向饱和电流I S约增加4倍。
电子技术基础(第五版)习题册参考答案
８. 正偏ꎻ 反偏ꎻ 正偏ꎻ 反偏ꎻ 零偏ꎻ 反偏ꎻ 零偏ꎻ 反偏
９. 控制ꎻ 用较小的电流控制较大的电流
１０. Ｕ ＣＥ ꎻ Ｉ Ｂ ꎻ 无
２３８
１１. 饱和ꎻ 截止ꎻ 发射ꎻ 集电
１２. 增大ꎻ 增大ꎻ 减小ꎻ 向左移
１３. 发射ꎻ 集电极与基极间的反向饱和
１４. 较小ꎻ 不稳定
１５. 放大ꎻ 开关
Ｖ ＣＣ １２
＝
＝ ０ ０６ ( ｍＡ) ＝ ６０ ( μＡ)
Ｒ Ｂ ２００
Ｕ ＣＥ ＝ Ｖ ＣＣ － Ｉ Ｃ Ｒ Ｃ ＝ １２ － ４Ｉ Ｃ
令 Ｉ Ｃ ＝ ０ꎬ 则 Ｕ ＣＥ ＝ １２ Ｖꎬ 得点 Ｍ (１２ꎬ ０) ꎬ 令 Ｕ ＣＥ ＝ ０ꎬ 则
８. 最大整流电流ꎻ 最高反向工作电压
９. 烧毁ꎻ 击穿
１０. 硅ꎻ 稳压ꎻ 锗ꎻ 普通ꎻ 硅ꎻ 整流ꎻ 锗ꎻ 开关
１１. 击穿ꎻ 开路
１２. 小ꎻ 好
１３. 电ꎻ 光ꎻ 光ꎻ 电ꎻ 发光二极管
二、 判断题
１.
８.
１４.
× ꎻ ２.
× ꎻ ９.
× ꎻ ３.
× ꎻ ４. √ꎻ ５.
× ꎻ １０. √ꎻ １１.
× ꎻ ７. √ꎻ
× ꎻ １３. √ꎻ
三、 选择题
１. Ｃꎻ ２. Ａꎻ ３. ＡＣＤꎻ ４. Ａꎻ ５. Ｂꎻ ６. Ａꎻ ７. Ｃꎻ ８. Ａꎻ
９. ＡＢＤꎻ １０. Ｃꎻ １１. Ｃꎻ １２. Ｂꎻ １３. Ｄꎻ １４. Ｃꎻ １５. Ｂꎻ
１６. Ａꎻ １７. Ｃꎻ １８. Ｂꎻ １９. Ｃꎻ ２０. Ｃꎻ ２１. Ａꎻ ２２. Ｄꎻ
ｕ ｏ ( Ｖ)
０
０
导通 截止
０
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第1章半导体二极管及其基本电路自测题判断下列说法是否正确，用“√”和“?”表示判断结果填入空内1. 半导体中的空穴是带正电的离子。
（?）2. 温度升高后，本征半导体内自由电子和空穴数目都增多，且增量相等。
（√）3. 因为P型半导体的多子是空穴，所以它带正电。
（?）4. 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。
（√）5. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。
（√）选择填空1. N型半导体中多数载流子是 A ；P型半导体中多数载流子是B。
A．自由电子 B．空穴2. N型半导体C；P型半导体C。
A．带正电 B．带负电 C．呈电中性3. 在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于B，而少子的浓度则受 A 的影响很大。
A．温度 B．掺杂浓度 C．掺杂工艺 D．晶体缺陷4. PN结中扩散电流方向是A；漂移电流方向是B。
A．从P区到N区 B．从N区到P区5. 当PN结未加外部电压时，扩散电流C飘移电流。
A．大于 B．小于 C．等于6. 当PN结外加正向电压时，扩散电流A漂移电流，耗尽层E；当PN结外加反向电压时，扩散电流B漂移电流，耗尽层D。
A．大于 B．小于 C．等于D．变宽 E．变窄 F．不变7. 二极管的正向电阻B，反向电阻A。
A．大 B．小8. 当温度升高时，二极管的正向电压B，反向电流A。
A．增大 B．减小 C．基本不变9. 稳压管的稳压区是其工作在C状态。
A．正向导通 B．反向截止 C．反向击穿有A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2?A、0.5?A、5?A；在外加相同的正向电压时，电流分别为10mA、 30mA、15mA。
比较而言，哪个管子的性能最好【解】：二极管在外加相同的正向电压下电流越大，其正向电阻越小；反向电流越小，其单向导电性越好。
所以B管的性能最好。
题习题1试求图所示各电路的输出电压值U O，设二极管的性能理想。
5VVD+-3k ΩU OVD7V5V +-3k ΩU O5V1VVD +-3k ΩU O（a ） （b ） （c ）10V5VVD3k Ω+._O U 2k Ω6V9VVD VD +-123k ΩU OVD VD 5V7V+-123k ΩU O（d ） （e ） （f ）图【解】：二极管电路，通过比较二极管两个电极的电位高低判断二极管工作在导通还是截止状态。
方法是先假设二极管断开，求出二极管阳极和阴极电位，电路中只有一个二极管：若阳极电位高于阴极电位（或二极管两端电压大于其导通电压U on ），二极管正偏导通，导通时压降为0（对于理想二极管）或U on （对于恒压源模型的二极管）；若阳极电位低于阴极电位（或二极管两端电压小于其导通电压U on ），二极管反偏截止，流过二极管的电流为零。
如果电路中有两个二极管：若一个正偏，一个反偏，则正偏的导通，反偏的截止；若两个都反偏，则都截止；若两个都正偏，正偏电压大的优先导通，进而再判断另一只二极管的工作状态。
图(a)二极管VD 导通，U O =5V 图(b) 二极管VD 导通，U O = ?7V 图? 二极管VD 截止，U O = ?1V图(d) 二极管VD 1导通，VD 2截止，U O =0V 图(e) 二极管VD 1截止，VD 2导通，U O = ?9V 图(f) 二极管VD 导通，U O =0V 在图所示电路图中，试求下列几种情况下输出端Y 点的电位及流过各元件的电流。
⑴U A =U B =0V ；⑵U A =3V ，U B =0V 。
设二极管的导通电压U on =。
【解】：（1）二极管VD 1和VD 2均承受正向电压，且正向电压相等，都导通。
所以输出端Y 点电位：U Y =U on =。
流过二极管VD 1和VD 2的电流：mA 65.4k Ω1V7.0V 1021VD2VD1=-==I I（2）二极管VD 1和VD 2均承受正向电压，但VD 2承受的正向电压大，VD 2优先导通。
所以输出端Y 点电位：U Y =U on =。
将VD 1钳制在截止状态。
流过二极管VD 1的电流0VD1=I ，流过二极管VD 2的电流mA 3.9k Ω1V7.0V 10VD2=-=I1k ΩYABVD VD 1210V 1k ΩYABVD VD 12图 图分析图所示电路中各二极管的工作状态，试求下列几种情况下输出端Y 点的电位及流过各元件的电流。
⑴U A =U B =0V ；⑵U A =5V ，U B =0V ；⑶U A =U B =5V 。
二极管的导通电压U on =。
【解】：（1）二极管VD 1和VD 2均处于零偏状态，所以都截止。
输出端Y 点电位：U Y =0。
流过二极管VD 1和VD 2的电流0VD2VD1==I I 。
（2）二极管VD 1正偏导通，所以输出端Y 点电位：U Y =U A -U on ==。
将VD 2钳制在截止状态。
流过二极管VD 1流过二极管VD 1和VD 2的电流mA 3.4k Ω1V3.4VD1==I ,流过二极管VD 2的电流0VD2=I 。
（3）二极管VD 1和VD 2均承受正向电压，且正向电压相等，都导通。
所以输出端Y 点电位：U Y =U A -U on ==。
流过二极管VD 1和VD 2的电流mA 15.2k Ω1V3.421VD2VD1===I I 。
在图所示电路中，已知输入电压u i =5sin?t （V ），设二极管的导通电压U on =。
分别画出它们的输出电压波形和传输特性曲线u o =f （u i ）。
3k ΩVD VD 12++--u u i o 3k ΩVD ++--u u i o 3k ΩVD++--u u i o +++----U VD U VD+U VD1U VD2（a ） （b ） （c ）图【解】：在（a ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压U VD =u i 。
当U VD ?U on ，即u i ?时，二极管导通，输出电压u o =u i ?；当U VD ?U on ，即u i ?时，二极管截止，输出电压u o =0。
输出电压的波形如图解（a ）1所示，传输特性如图解（a ）2所示。
在（b ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压U VD =u i 。
当U VD ?U on ，即u i ?时，二极管导通，输出电压u o = ；当U VD ?U on ，即u i ?时，二极管截止，输出电压u o =u i 。
输出电压的波形如图解（b ）1所示，传输特性如图解（b ）2所示。
在（c ）图所示电路中，当u i ?时，二极管VD 1导通，输出电压u o =；当u i ??时，二极管VD 2导通，输出电压u o =?；当??u i ?时，VD 1、VD 2都截止，输出电压u o =u i 。
输出电压的波形如图解（c ）1所示，传输特性如图解（c ）2所示。
t ttttt-图解（a ）1 图解（b ）1 图解（c ）1u i /V i/Vi /V图解（a ）2 图解（b ）2 图解（c ）2在图所示电路中，已知u i =10sin?t （V ），二极管的性能理想。
分别画出它们的输入、输出电压波形和传输特性曲线u o =f （u i ）。
+_u oVD VD 212k Ω+_u i3V+_u o VD VD 21+_u i2k Ω5V3V+_u oVD2k Ω+_u i5V（a ） （b ） （c ）图【解】：在（a ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压U VD =5V?u i 。
当U VD ?0， 即u i ?5V 时，二极管导通，输出电压u o =5V ；当U VD ?0，即u i ?5V 时，二极管截止，输出电压u o =u i 。
输出电压的波形如图解（a ）1所示，传输特性如图解（a ）2所示。
在（b ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管VD 1两端的电压U VD1=?u i ，VD 2两端的电压U VD2=u i ?3V 。
当u i >3V 时，VD 2导通，输出电压u o =3V ；当u i ?0时，VD 1导通，输出电压u o =0；当0?u i ?3V 时，VD 2、VD 1都截止，输出电压u o =u i 。
输出电压的波形如图解（b ）1所示，传输特性如图解（b ）2所示。
在（b ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管VD 1两端的电压U VD1=?5V?u i ，VD 2两端的电压U VD2=u i ?3V 。
当u i >3V 时，VD 2导通，输出电压u o =3V ；当u i ??5V 时，VD 1导通，输出电压u o =?5V ；当?5V?u i ?3V 时，VD 2、VD 1都截止，输出电压u o =u i 。
输出电压的波形如图解（c ）1所示，传输特性如图解（c ）2所示tttt -tt图解（a ）1 图解（b ）1 图解（c ）1ui /Vu ui /Vu i /V图解（a ）2 图解（b ）2 图解（c ）2图所示为一限幅电路，输入电压u i =10sin?t （V ），试画出输出电压的波形和传输特性曲线。
设VD 1、VD 2的性能均理想。
+_u o+_u i 8V10k Ω20k ΩR R 12VD VD 122VVD VD 1图 图解 (a)【解】：设流过VD 1、VD 2、R 1、R 2的电流分别为i D1、i D2、i 1、i 2，参考方向如图解(a)所示。
当VD 1、VD 2均导通时2088i 2i 2D2u R u i i -=-==，20123)28()(i 1i 2i 2D 1D1-=-+--=+-=u R u R u i i i ，由此可得，VD 1导通的条件是：u i ?4V ；VD 2导通的条件是：u i ?8V 。
故u i ?8V 时，VD 1导通，VD 2截止，输出电压u o =8V ；4V?u i ?8V 时，VD 1、VD 2都导通，输出电压u o =u i ；u i ?4V 时，VD 1截止，VD 2导通，输出电压V 4210102028o =+⨯+-=u 。
输出电压的波形如图解((b ）所示，传输特性如图解(c)所示。
i /Vtt图解(b) 图解(c)电路如图所示。
输入电压u i =10sin?t （mV ），二极管的导通电压U on =，电容C 对交流信号的容抗可忽略不计。
试计算输出电压的交流分量。
【解】：只有直流电压作用时，电容C 开路，流过二极管的电流为8.1m 1.57.010DQ =-=A I mA ， 由此可估算出二极管VD 的动态电阻为：Ω4.14Ω8.126)mA ()mV (26Q D d ===I r在进行交流分析时，令直流电压和电容短路，二极管用交流等效电阻r d 代替，此时，电路可等效为图解。