2章 常用半导体器件及应用题解

第二章常用半导体器件及应用

一、习题

2.1填空

1. 半导材料有三个特性，它们是、、。

2. 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。

3. 二极管的主要特性是。

4．在常温下，硅二极管的门限电压约为V，导通后的正向压降约为V；锗二极管的门限电压约为V，导通后的正向压降约为V。

5．在常温下，发光二极管的正向导通电压约为V，考虑发光二极管的发光亮度和寿命，其工作电流一般控制在mA。

6. 晶体管(BJT)是一种控制器件；场效应管是一种控制器件。

7. 晶体管按结构分有和两种类型。

8. 晶体管按材料分有和两种类型。

9. NPN和PNP晶体管的主要区别是电压和电流的不同。

10. 晶体管实现放大作用的外部条件是发射结、集电结。

11. 从晶体管的输出特性曲线来看，它的三个工作区域分别是、、。

12. 晶体管放大电路有三种组态、、。

13. 有两个放大倍数相同，输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。在负载开路的条件下，测得A放大器的输出电压小，这说明A 的输入电阻。

14．三极管的交流等效输入电阻随变化。

15．共集电极放大电路的输入电阻很，输出电阻很。

16．射极跟随器的三个主要特点是、、。

17．放大器的静态工作点由它的决定，而放大器的增益、输入电阻、输出电阻等由它的决定。

18．图解法适合于，而等效电路法则适合于。

19．在单级共射极放大电路中，如果输入为正弦波，用示波器观察u o和u i的波形的相位关系为；当为共集电极电路时，则u o和u i的相位关系为。

20. 在NPN共射极放大电路中，其输出电压的波形底部被削掉，称为失真，原因是Q点(太高或太低)，若输出电压的波形顶部被削掉，称为失真，原因是Q 点(太高或太低)。如果其输出电压的波形顶部底都被削掉，原因是。

21．某三极管处于放大状态，三个电极A、B、C的电位分别为9V、2V和1.4V，则该三极管属于型，由半导体材料制成。

22．在题图P2.1电路中，某一元件参数变化时，将U CEQ的变化情况(增加；减小；不变)填入相应的空格内。

(1) R b增加时，U CEQ将。

(2) R c减小时，U CEQ将。

(3) R c增加时，U CEQ将。

(4) R s增加时，U CEQ将。

(5) β增加时(换管子)，U CEQ将。

题图P2.1

23．为了使结型场效应管正常工作，栅源间PN结必须加电压来改变导电沟道的宽度，它的输入电阻比双极性晶体管的输入电阻。

24．由于晶体三极管，所以将它称为双极型器件，由于场效应管，所以将其称为单极型器件。

25．对于耗尽型MOS管，U GS可以为。对于增强型N沟道MOS管，U GS 只能为，并且只有当U GS时，才能形有i d。

26．场效应管与三极管相比较，其输入电阻、噪声、温度稳定性、放大能力。

27. 场效应管放大器常用偏置电路一般有和两种类型。

28. 低频跨导g m反映了场效应管对控制能力，其单位为。

解：（1）热敏、光敏、掺杂特性。

（2）五价、三价。

（3）单向导电性。

（4）0.5、0.7、0.1、0.2。

（5）1-2.5。

（6）电流型、电压型。

（7）NPN、PNP。

（8）锗、硅。

（9）极性和方向。

（10）正偏、反偏。

（11）截止区、放大区、饱和区。

（12）共射极、共基极、共集电极。

（13）小。

（14）静态工作点。

（15）高（大）、低（小）。

（16）输入与输出同相、电压放大倍数约等于1、输入电阻大且输出电阻小。

（17）直流通路、交流通路。

（18）分析各点的电流、电压波形和非线性失真情况，一般用于大信号放大电路；适宜于求解动态参数，一般用于小信号放大器分析。

（19）反相、相同。

（20）饱和、太高；截止、太低；输入信号过大。

（21）NPN、硅。

（22）增加、增加、减小、不变、减小。

（23）反偏、高。

（24）通过空穴和自由电子两种载流子参与导电，只靠一种载流子（多子）参与导电。 （25）为正为负或者为零；为正；> U GS(th)。 （26）高、低、好、弱。 （27）自给式、分压式。

（28）U GS 、I D 、西门子（ms ）。 2.2 选择题

1．二极管加正向电压时，其正向电流是由( )。 (A)多数载流子扩散形成 (B)多数载流子漂移形成 (C)少数载流子漂移形成 (D)少数载流子扩散形成

2．PN 结反向偏置电压的数值增大，但小于击穿电压时，( )。 (A)其反向电流增大 (B)其反向电流减小 (C)其反向电流基本不变 (D)其正向电流增大 3．稳压二极管是利用PN 结的( )。 (A)单向导电性 (B)反偏截止特性 (C)电容特性 (D)反向击穿特性

4．变容二极管在电路中使用时，其PN 结应( )。 (A)正偏 (B)反偏

答：1、A 2、C 3、D 4、B

2.3 写出题图P2.2所示各电路的输出电压值。(设二极管均为理想二极管) 解：（a ）3V （b ）0V （c ）-3V （d ）3V 。

2.4 重复题2.3，设二极管均为恒压降模型，且导通电压U on =0.7V 。

（a ） (b) (c) (d)

题图P2.2

解：（a ）2.3V （b ）0V （c ）-2.3V （d ）3V 。

2.5. 题图P2.3

中的二极管均为理想二极管，试判断其中二极管的工作状态(是导通还是截止)，并求出U O 。

(a)

(b)

(c)

解：（a ）导通、-5V （b ）D 1与D 2均截止、-6V （c ）D 2导通、D 1截止、5V 。

2.6 电路如题图P2.4所示，已知u i =5sinωt(V),，试画出u o 的波形，并标出幅值，分别使用二极管理想模型和恒压降模型(U D =0.7V)。

题图P 2.3