《电工学》第六版下册 秦曾煌著 课后答案

14 二极管和晶体管

14.3 二极管

14.3.2

在图1所示的各电路图中，E = 5V ，u i = 10 sin ωtV ，二极管D的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压u0 的波形。

[ 解]

图1: 习题14.3.2图

(a) u i为正半周时，u i> E，D导通；u i < E，D截止。u i为负半周时，D截止。

D导通时，u0 = E；D截止时，u o = u i。

(b)u i为正半周时；u i > E，D导通；u i < E，D截止。u i为负半周时，D截止。

D导通时，u0 = u i；D截止时，u0 = E。

u0的波形分别如图2(a)和(b)所示。

图2: 习题14.3.2图

× ×

−3

14.3.5

在图3中，试求下列几种情况下输出端电位V Y 及各元件中通过的电流。(1)V A = +10V ，V B = 0V ；(2)V A = +6V ,V B = +5.8V ;(3)V A = V B = +5V .设二极管的正 向电阻为零，反向电阻为无穷大。 [解]

图 3: 习题14.3.5图

(1) 二极管D A 优先导通，则

10

V Y = 9 × 1 + 9

V = 9V

V Y 9 I D A = I R = = A = 1 10 R 9 × 103

A = 1mA

D B 反向偏置，截止，I D B = 0

(2) 设D A 和D B 两管都导通，应用结点电压法计算V Y ：

V Y = 6 5.8 + 1 1 1 1

1 V = 11.8 × 9 V = 5.59V < 5.8V + + 19 1 1 9

可见D B 管也确能导通。

I D A

= 6 − 5.59 A = 0.41 × 10−3 1 103

A = 0.41mA

I D B = 5.8 − 5.59 A = 0.21 × 10−3 1 × 103 5.59

A = 0.21mA

I R

= A = 0.62 10−3

9 × 103

A = 0.62mA

× −3 (3) D A 和D B 两管都能导通

5 5 +

V Y = 1 1 1 1 1 V = 4.74V + + 1 1 9 V Y 4.74 I R

= = = 0.53 10 R 9 × 103

A = 0.53mA

I D A

= I D B = I R =

2 0.53

mA = 0.26mA 2

14.4

稳压二极管

14.4.2

有两个稳压二极管D Z 1和D Z 2，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3V 的稳定电压，应如何连接？ [解]

应按图4(a)或(b )连接，U Z = 3V 。图中R 1、R 2 是限流电阻。

图 4: 习题14.4.2图

14.5 晶体管

14.5.1

有两个晶体管分别接在电路中，今测得它们管脚的电位（对“地”）分别如 下表所列：

晶体管I

晶体管II

试判别管子的三个电极，并说明是硅管还是锗管？是N P N 型还是P N P 型？ [解]

N P N 型：集电极电位最高，发射极电位最低，U B E> 0；P N P 型；发射极电位最高，集电极电位最低，U B E< 0。

硅管：基极电位与发射极电位大约相差0.6V 或0.7V ；锗管：基极电位与发射极电位大约相差0.2V 或0.3V 。

由此可知：

晶体管I：N P N 型，硅管，1 −B、2 −E、3 −C；

晶体管II ：P N P 型，锗管，1 −C、2 −B、3 −

E。

14.5.3

如何用万用表判断出一个晶体管是N P N 型还是P N P 型？如何判断出管子的三个管脚？锗管或硅管又如何通过实验区别出来？

[解]

(1) 先判断基极

将插入万用表“-”（实为表内电源正极）插孔的测试笔轮流接任一管脚，而后将另一测试笔分别接另外两个管脚，如果两次测得管脚间的电阻同为低电阻（BE极间和BC 极间的P N 结上加正向电压）或同为高电阻（上述极间的P N 结上加反向电压），则接万用表“-”插孔的是基极。

(2) 判断是N P N 型管还是P N P 型管在(1)中，测得管脚间的电阻同为低电阻

时，则为N P N 型管；测得同为高电阻时，则为P N P 型。

(3) 判断集电极

对已知的N P N 型管或P N P 型管照图5所示的两种方法接

线，未知管

图5: 习题14.5.3图脚1和2用测试笔分别接万用表的“+”，“-”插孔（注意，“-”插孔接表内电

(a)管

(b)管 (c)管 U C C

I C (sat ) ≈ R

C

12mA

8mA

I 0 I C (sat )

0.24mA

0.2mA

I B 6 − 0.6 50 mA = 0.11mA 12 − 0.6

47

mA = 0.24mA I B < 0

状态 I B < I 0 放大 I B > I 0 饱和

截止 源的正极），比较两种接法1，2管脚间的电阻高低。对N P N 型管，电阻 较低时接“-”插孔的是集电极；对P N P 型管，电阻较低时接“+”插孔的是 集电极。

(4) 判断是锗管还是硅管

B ，E 极间正向压降在0.6 ∼ 0.7V 时为硅管；在0.2 ∼ 0.3V 时为锗管。

14.5.4

图 6: 习题14.5.4图

[解]

在图6所示的各个电路中，试问晶体管工作于何种状态？设U B E = 0.6V 。

计算结果见下表。

B

= β

B B