电子电路第一章习题

iB ICBO
1
ICBO

1
iB
1
1
I CBO
Байду номын сангаас
(忽略ICBO）
1.3.8
1.10 画出NPN和PNP BJT工作在放大状态的偏置电 路；画出共基和共射BJT的输入和输出特性曲线； 说明截止区、饱和区和放大区的特点；在伏安特性 曲线上能定义哪些直流参数？哪些交流参数？说明 共射BJT的 f 、 f 和 fT 的物理意义。
（2）共射NPN型BJT的输入和输出特性如图所示：
共射输入特性曲线表示 集、射极间电压固定时，基 极电流与基、射极间电压之
间的关系 iB f (vBE ) vCE 常数
共射输出特性曲线表示 基极电流固定时，集电极电 流与集、基极间电压之间的
关系 iC f (vCE ) iB 常数
（3）共射NPN型BJT有三个区域：放大区，饱和区，截止区
1、放大区特点：发射结正向偏置，集电结反向偏置；I C I B ，基 本不受 vCE 的影响。
2、饱和区特点：发射结正向偏置，集电结正向偏置；管压降vCE
很小vC，ES 0.3V (硅管)。iC
的大小由外电路参数决定。
受控v于CE I，C I B
已不成立I C，
3、截止区特点：发射结、集电结均反偏；集电极电流近似为零； 管压降比较高。
(4)在伏安特性曲线上可以定义下列直流参数：
β
: β = IC＝ α ，直流电流增益。（α是共基BJT的直流电流增益）
IB 1- α
ICBO : 集电结反向饱和电流，表示当发射极开路时的集电极反向截止电流。
ICEO : ICEO＝（1＋β）ICBO，穿透电流，指在三极管基极开路情况下，流过集
电极的电流。
1.4 埋层稳压管的性能特点是什么？(教材13页）
答：埋层齐纳稳压管是精密、高稳定和耐高温的器件。 稳定电压值一般在6.05V；误差可小至1mV；温度稳定 性可达1.5ppm/oC；稳压值的长期稳定性可达25ppm/1000 小时；可达175o C～220o C下可靠工作。
1.5 设定图P1.5中D1和D2的正向导通电压，画出与 vi对应的输出信号电压波形。
iD＝10uA时，vD＝539mV；
iD＝100uA时，vD＝599mV。
1.3 在 iD vD 平面坐标中画出硅二极管（普通二极 管、稳压管、变容器）的伏安特性曲线，说明在伏 安特性曲线上可以定义哪些直流参数和动态参数。
解：1.普通二极管的伏安特性曲线如图1.2.4和1.2.5所示；对设 定的静态工作点，可定义正向压降VDQ和电流IDQ，直流电阻 RD＝VIDDQQ ；可定义Q点的动态电阻rd；RD和rD均具有非线性； 可定义反向击穿电压V（BR）和反向电流IR。 2.稳压管特性曲线如图1.2.8所示。用它可以定义稳压电压、 稳定电流及改电的动态电阻rd。 3.变容管的动态特性如图1.2.10所示。它不是伏安特性，由它 可知在设定工作电压下的结电容。
电子电路第一章习题课
2011.3.25
1.1 说明PN结的工作原理
P型区到N型区的过渡带两边的自由电子和空穴浓 度相差很大，在浓度差下形成扩散运动，P区的空穴（多子） 向N区扩散，N区的自由电子（多子）向P区扩散，在过渡区 域产生强烈的复合作用使自由电子和空穴基本消失，在过 渡带中产生一个空间电荷区（耗尽区），扩散运动使过渡 带内失去了电中性，产生电位差和电场，分别称为接触电 位差和内建电场，内建电场由N区指向P区阻碍多子的扩散 运动，却促进过渡带中少子的漂移运动，漂移运动中和过 渡区中的电荷从而削弱内建电场，随着扩散运动和漂移运 动的进行，最后达到一个平衡状态，即内建电场的强度恰 好使扩散运动和漂移运动的速度相等，这种平衡称为动态 平衡，这时过渡带中的接触电位差，内建电场强度，空间 电荷区宽度均处于稳定值，这时我们认为PN结已经形成， 并把P、N的过渡带称为PN结，PN结的宽度为空间电荷区的 宽度。
1.8 图P1.8所示为具有电容滤波的桥式整流电路， 试分析并画出 vO 的波形图。
1.8 Multisim步骤
如图搭建电路（为简化电路形式，电源直 接用交流电源，电容电阻参数可以自行修 改）
运行后可以看到如下波形
作为对比可观察去掉电容后的波形（1.7）
1.9 说明BJT内部载流子运动过程，写出BJT内部与 外部电流关系式。
1.2 设二极管 Is 1014 A,求ID 1uA、10uA、100uA时的V（D T=25o）。
解：在二极管正偏时，伏安特性方程iD
=
IS(exp
vD VT
-1),
得vD＝VTln(
iD IS
＋1)。因为T＝25o
C时，热力学电压VT
≈
26mV，故：
iD＝1uA时, vD＝479mV；
解：本题用D的单向导电性实现箝位功能。 设D1和D2理想，VD＝0。当vi正半周且幅度大于V2＝5时， D2导通，D1截止，vo被箝在5V；vi正半周且幅度小于 V1＝2V时，D1导通，D2截止，vo被箝在2V，实施得vi和 vo对应波形如图所示。
1.5 Multisim步骤
如图搭建电路（为更好地观测输入输出波 形，将示波器的两个通道分别连接输入端 和输出端，并以不同颜色区分）
V(BR)CBO : 发射极开路时的集电结反向击穿电压。 V(BR)CEO : 基极开路的集－射击穿电压。V(BR)CEO > V(BR)CBO V(BR)EBO : 共射，集电结反偏，发射结也反偏时，相应击穿电压。 VA : 厄尔利电压，是描述共射BJT基区宽度调制效应的参数。典型值100V。
开始仿真并双击示波器观察，可看到如下 波形（注意调整示波器的设置）
1.6 假设图P1.6中D的正向导通电压VD 0 ，试画出 RL 两端 的 vL 波形；求出 RL中的直流电流分量IDC 和 RL 上的直流电 压 VDC 。
1.7 图P1.7所示为桥式整流电路，设D1～D4的正向 电压 VD 0 ，重复题1.6的分析和计算。
参阅1.3.1小节BJT内部载流子的传输过程。
1.多子通过EB结注入 2.载流子在基区内扩散与复合 3.集电极对载流子收集
iE=iC+iB iC=αiE+ICBO iB=iB1+iB2-ICBO iB1+iB2=(1- α)iE
1.3.6
是共基BJT的直流电流增益。 IC
IE
iC