模拟电子技术基础-第1章 常用半导体器件题解
模拟电子技术习题答案(1)
模拟电子技术习题答案(1)第一章常用半导体器件1习题答案〖题1.1〗(1)杂质浓度,温度(2)呈圆形电中性,呈圆形电中性(3)等同于,大于,变宽,大于,变窄(4)逆向打穿(5)减小,减小,增大(6)左移,下移,加高(7)、发射结,erf(8)一种载流子参予导电,两种载流子参予导电,压控,流控。
〖题1.2〗二极管电路如图t1.2所示,判断图中二极管是导通还是截止,并确定各电路的输出端电压uo。
设二极管的导通压降为ud=0.7v。
adbadr10v5vcb?uo??r5v10vuo?(a)b1d1a?r12v9v?uob1b2(b)d1d2r10v15vuoab2d2??(c)(d)图t1.2解:(a)uo=ua-ud=-5v-0.7v=-5.7v(b)uo=ub=uc=-5v(c)uo=ua=-0.7v(d)uo=ua=-9.3v〖题1.3〗二极管电路例如图t1.3(a)右图,未知ui?10sin?t(mv),e?1.2v,ui电容c和直流电源e对交流视为短路,二极管的伏安特性曲线如图t1.3(b)所示,r?100?,谋二极管两端的电压和穿过二极管的电流。
解:id?id?id?(5?1.92sin?t)maud?ud?ud?(0.7?0.01sin?t)v+redcid/ma12id8400.30.60.91.2ud/v??ud(a)(b)图t1.3第一章常用半导体器件2〖题1.4〗设图t1.4中的二极管d为理想二极管,试通过计算判断它们是否导通?。
6k?d4k??5k?1k?4k?5kb20v?18kd?20k?14kb?1k5k?15v10vaa10v?2k(a)(b)图t1.4解:(a)ua??10?41?(?20)9v4?61?45ub??2010v,ua?ub,二极管导通;5?525?(?15)4v(b)ua??10?2?185?201ub??151v,ua?ub,二极管截至。
1?141k?1k??d5v?(a)d??〖题1.5〗在图t1.5所示电路中,已知ui=10sinωt(v),二极管的正向压降和反向电流均可忽略。
模拟电子技术基础学习指导与习题解答
第一章思考题与习题解答1-1 名词解释半导体、载流子、空穴、自由电子、本征半导体、杂质半导体、N型半导体、P型半导体、PN结。
解半导体——导电能力介乎于导体与绝缘体之间的一种物质。
例如硅(Si)和锗(Ge),这两种半导体材料经常用来做晶体管。
载流子——运载电流的粒子。
在导体中的载流子就是自由电子;半导体中的载流子有两种,就是自由电子与空穴,它们都能参加导电。
空穴——硅和锗均为共价键结构,属于四价元素。
最外层的四个电子与相邻原子最外层电子组成四个共价键,每一个共价键上均有两个价电子运动。
当环境温度升高(加热或光照)时,价电子获得能量摆脱原子核与共价键对它的束缚进入自由空间成为自由电子,在原来的位置上就出现一个空位,称为空穴。
空穴带正电,具有吸引相邻电子的能力,参加导电时只能沿着共价键作依次递补式的运动。
自由电子——位于自由空间,带负电,参加导电时,在自由空间作自由飞翔式的运动,这种载流子称为自由电子。
本征半导体——不掺任何杂质的半导体,也就是指纯净的半导体,称为本征半导体。
杂质半导体——掺入杂质的半导体称为杂质半导体。
N型半导体——在本征硅(或锗)中掺入微量五价元素(如磷P),就形成含有大量电子的N型杂质半导体,又称电子型杂质半导体,简称N型半导体。
P型半导体——在本征硅(或锗)中掺入微量的三价元素(如硼B),就形成含大量空穴的P型杂质半导体,又称空穴型杂质半导体,简称P型半导体。
PN结——将一块P型半导体与一块N型半导体放在一起,通过一定的工艺将它们有机地结合起来,在其交界面上形成一个结,称为PN结。
1-3 选择填空(只填a、b…以下类同)(1)在PN结不加外部电压时,扩散电流漂移电流。
(a.大于,b.小于,c.等于)(2)当PN结外加正向电压时,扩散电流漂移电流。
(a1.大于,b1.小于,c1.等于)此时耗尽层。
(a2.变宽,b2.变窄,c2.不变)(3)当PN结外加反向电压时,扩散电流漂移电流。
模拟电子技术基础习题及答案
第一章 半导体器件1-1 当T=300K 时,锗和硅二极管的反向饱和电流I S 分别为1A μ和pA 。
如将此两个二极管串联起来,有1μA 的正向电流流过,试问它们的结电压各为多少? 解:二极管正偏时,TD U U S eI I ≈ , ST D I I lnU U ≈ 对于硅管:mV 6.179A1mA1ln mV 26U D =μ≈ 对于锗管:mV 8.556pA5.0mA1ln mV 26U D =≈1-2 室温27C 时,某硅二极管的反向饱和电流I S =。
(1)当二极管正偏压为时,二极管的正向电流为多少?(2)当温度升至67C 或降至10C -时,分别计算二极管的反向饱和电流。
此时,如保持(1)中的正向电流不变,则二极管的正偏压应为多少? 解:(1)mA 2.7e 101.0eI I mA26mA 65012U U S TD =⨯⨯=≈-(2)当温度每上升10℃时,S I 增加1倍,则pA107.72101.02)27(I )10(I pA6.12101.02)27(I )67(I 37.312102710SS 412102767S S -------⨯=⨯⨯=⨯=-=⨯⨯=⨯=T=300k(即27℃),30026q K mA 26300qKq KT )27(U T ==⨯==即则67℃时,mA7.716pA 107.7mA2.7ln 8.22U ,C 10mA7.655pA6.1mA 2.7ln 5.29U ,C 67mV8.2226330026)10(U mV 5.2934030026)67(U 3D D T T =⨯=-===⨯=-=⨯=-时时1-3 二极管电路如图P1-3(a )所示,二极管伏安特性如图P1-3(b )所示。
已知电源电压为6V ,二极管压降为伏。
试求: (1)流过二极管的直流电流;(2)二极管的直流电阻D R 和交流电阻D r 。
解:(1)mA 53100V7.06I D =Ω-=(2)Ω===Ω==49.0mA 53mA 26I mA 26r 2.13mA53V7.0R D D D1-4 当T=300K 时,硅二极管的正向电压为,正向电流为1mA ,试计算正向电压加至时正向电流为多少? 解:mA26mA 800SmA26mA 700SU U S e II e I 1mA eI I TD ⨯=⨯=≈则 mA 35.1e I TU 100=≈1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管,如图P1-5所示。
模电(第四版)习题解答
实用文档模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(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)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( × )(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保R大的特点。
( √ )证其GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
( × )(6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有 A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
《模拟电子技术基础》(童诗白、华成英第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(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)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
《模拟电子技术基础》典型习题解答
《模拟电子技术基础》典型习题解答第一章半导体器件的基础知识1.1 电路如图P1.1所示,已知u i=5sinωt (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P1.1 解图P1.1 解:波形如解图P1.1所示。
1.2 电路如图P1.2(a)所示,其输入电压u I1和u I2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P1.2解:u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.21.3 已知稳压管的稳定电压U Z =6V ,稳定电流的最小值I Zmin =5mA ,最大功耗P ZM =150mW 。
试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。
图P1.3解:稳压管的最大稳定电流 I ZM =P ZM /U Z =25mA电阻R 的电流为I ZM ~I Zmin ,所以其取值范围为Ω=-=k 8.136.0ZZ I ~I U U R1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V ,最小稳定电流I Zmin =5mA ,最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1) 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值; (2) 若U I =35V 时负载开路,则会出现什么现象?为什么?图P1.4解:(1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故V33.3I L LO ≈⋅+=U R R R U当U I =15V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故LO I L5VR U U R R =⋅≈+ 当U I =35V 时,稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ,所以U O =U Z =6V 。
(2)=-=R U U I )(Z I D Z 29mA >I ZM=25mA ,稳压管将因功耗过大而损坏。
模拟电路1习题及解答
8. 稳压二极管电路如图所示,稳压二极管的参数为:UZ=8V,IZmin=5mA,
PZM=240mW,限流电阻R=390,负载电阻RL=510,输入电压UI=17V。
(1)求输出电压Uo及稳压管电流IDZ;
(2)若UI增加20%,RL开路,分析稳压二极管是否安全。
(1)Uo=8V,IDZ=7.4mA
5
1. 二极管电路如图所示,设二极管的导通电压UD(on)=0.7V,试求出各电路 的输出电压Uo。
3kΩ R
3kΩ R
6V
3kΩ R Uo
6V
3kΩ R Uo
6V
Uo
6V
Uo
12V
12V
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)二极管导通,输出电压Uo=6-0.7=5.3V (b)二极管截止,输出电压Uo=0 (c)二极管截止,输出电压Uo=12V (d)二极管导通,输出电压Uo=6+0.7=6.7V
(e)β=121,α=0.992, iB=6μA
16
12. 某双极型晶体管,共射放大倍数β的范围为110≤β≤180。试求对应的共基 放大倍数α的范围。如果基极电流为iB=50µA,试求集电极电流iC的范围。
iE iC iB
iC iB
iE 1 iB
iC iE
iC 1 iE
1
D
I1
VDD1 4V
I2 R
VDD2
12V
Io RL 1kΩ Uo
R=1kΩ,二极管截止。I1=0,I2=-6mA,Io=6mA,Uo=6V R=5kΩ,二极管导通。I1=1.56mA,I2=-1.74mA,Io=3.3mA,Uo=3.3V
9
5. 二极管电路如图所示,D1、D2为硅二极管,即二极管的导通电压UD(on)= 0.7V,已知ui=10sinωt (V),画出输出电压波形。
模拟电子技术(童诗白)基础习题答案
第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(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)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
图T1.3四、已知稳压管的稳压值U Z =6V ,稳定电流的最小值I Zmin =5mA 。
求图Tl.4 所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
(a) (b)图T1.4解:左图中稳压管工作在击穿状态,故U O1=6V 。
右图中稳压管没有击穿,故U O2=5V 。
五、电路如图T1.5所示,V CC =15V ,β=100,U BE =0.7V 。
试问:(1)R b =50k Ω时,U o=?(2)若T 临界饱和,则R b =?解:(1)26BB BEB bV U I A R μ-==,2.6C B I I mA β==,2O CC C c U V I R V =-=。
模拟电子技术基础(第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第 1 章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第 2 章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14第 3 章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31第 4 章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41第 5 章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50第 6 章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60第 7 章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74第 8 章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90第 9 章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114第 10 章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第 1 章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(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)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( × )(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证其R GS 大的特点。
( √ )(6)若耗尽型 N 沟道 MOS 管的U GS 大于零,则其输入电阻会明显变小。
( × )二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V 时,能够工作在恒流区的场效应管有 A 、C 。
A.结型管B.增强型 MOS 管C.耗尽型 MOS 管三、写出图Tl.3 所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
模拟电子技术基础(杨素行)第一章半导体器件
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•常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
• 本征半导体掺入 5 价元素后,原来晶体中的某 些硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个 价电子,其中 4 个与硅构成共价键,多余一个电子只 受自身原子核吸引,在室温下即可成为自由电子。
• 4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。
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•(a)N 型半导体
•(b) P 型半导体
•图 1.1.6 杂质半导体的的简化表示法
模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
•1.2 半导体二极管
•1.2.1 PN 结及其单向导电性
• 在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体,另 一侧掺杂成为 N 型半导体,两个区域的交界处就形成了 一个特殊的薄层,称为 PN 结。
• 自由电子和空穴使本 征半导体具有导电能力, 但很微弱。
•T
•+4
•+4
•空 •+4 穴 •+4
•+4
•+4
•+4 •自由电 子
•+4
•+4
• 空穴可看成带正电的 载流子。
•图 1.1.3 •
本征半导体中的 自由电子和空穴
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模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
•1. 半导体中两种载流子
•I / mA
•60
•40 •死 区电
•20 压 •0 •0.4 •0.8 •U / V
•正向特性
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模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
•2. 反向特性 • 二极管加反向电压, 反向电流很小; • 当电压超过零点几伏 后,反向电流不随电压增加
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。
模拟电子技术基础-作业答案1
模拟电子技术课程作业第1章 半导体器件1将PN 结加适当的正向电压,则空间电荷区将( b )。
(a)变宽 (b)变窄 (c)不变2半导体二极管的主要特点sdf 是具有( b )。
(a)电流放大作用 (b)单向导电性(c)电压放大作用3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压( a )。
(a)正向电压大于PN 结的死区电压 (b)正向电压等于零 (c)必须加反向电压4电路如图1所示,设D 1,D 2均为理想元件,已知输入电压u i =150sin ωt V 如图2所示,试画出电压u O 的波形。
20V100V 0u Iu i V/ωtD 2D 140k Ω40k Ω150u O+- 图1+-图2+-+-答案u i V /ωt150ωt 10060u i V /0100605电路如图1所示,设输入信号u I1,u I2的波形如图2所示,若忽略二极管的正向压降,试画出输出电压u O 的波形,并说明t 1,t 2时间内二极管D 1,D 2的工作状态。
u I2R Lu Ot 1t 2tt2D 1D 2图1图2u I1+-u I1/ V-22-2u I2/ V答案t 1t 2tu O /V -2t 1:D 1导通,D 2截止t 2:D 2导通,D 1截止第2章 基本放大电路1下列电路中能实现交流放大的是图( b )。
++++++++U CCu oU CCU CCU CC()a ()b (c)(d)+-+-+-+-+-+-+-+-u iu iu ou ou iu ou i++++2图示电路,已知晶体管β=60,U BE .V =07,R C k =2 Ω,忽略U BE ,如要将集电极电流I C 调整到1.5mA ,R B 应取( a )。
(a)480k Ω (b)120k Ω (c)240k Ω (d)360k Ω++C 2C 1R BR C u ou i+-+-+12V3固定偏置放大电路中,晶体管的β=50,若将该管调换为β=80的另外一个晶体管,则该电路中晶体管集电极电流IC 将( a )。
模拟电子技术基础学习指导与习题解答第一章
第一章思考题与习题解答1-1 名词解释半导体、载流子、空穴、自由电子、本征半导体、杂质半导体、N型半导体、P型半导体、PN结。
解半导体——导电能力介乎于导体与绝缘体之间的一种物质。
例如硅(Si)和锗(Ge),这两种半导体材料经常用来做晶体管。
载流子——运载电流的粒子。
在导体中的载流子就是自由电子;半导体中的载流子有两种,就是自由电子与空穴,它们都能参加导电。
空穴——硅和锗均为共价键结构,属于四价元素。
最外层的四个电子与相邻原子最外层电子组成四个共价键,每一个共价键上均有两个价电子运动。
当环境温度升高(加热或光照)时,价电子获得能量摆脱原子核与共价键对它的束缚进入自由空间成为自由电子,在原来的位置上就出现一个空位,称为空穴。
空穴带正电,具有吸引相邻电子的能力,参加导电时只能沿着共价键作依次递补式的运动。
自由电子——位于自由空间,带负电,参加导电时,在自由空间作自由飞翔式的运动,这种载流子称为自由电子。
本征半导体——不掺任何杂质的半导体,也就是指纯净的半导体,称为本征半导体。
杂质半导体——掺入杂质的半导体称为杂质半导体。
N型半导体——在本征硅(或锗)中掺入微量五价元素(如磷P),就形成含有大量电子的N型杂质半导体,又称电子型杂质半导体,简称N型半导体。
P型半导体——在本征硅(或锗)中掺入微量的三价元素(如硼B),就形成含大量空穴的P型杂质半导体,又称空穴型杂质半导体,简称P型半导体。
PN结——将一块P型半导体与一块N型半导体放在一起,通过一定的工艺将它们有机地结合起来,在其交界面上形成一个结,称为PN结。
1-3 选择填空(只填a、b…以下类同)(1)在PN结不加外部电压时,扩散电流漂移电流。
(a.大于,b.小于,c.等于)(2)当PN结外加正向电压时,扩散电流漂移电流。
(a1.大于,b1.小于,c1.等于)此时耗尽层。
(a2.变宽,b2.变窄,c2.不变)(3)当PN结外加反向电压时,扩散电流漂移电流。
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。
模拟电子技术基础(第四版)习题解答
图 Pl.14
(a)
(b)
解图 Pl.14
8
解: 在场效应管的恒流区作横坐标的垂线 (如解图 Pl.14 (a)所示 ),读出其与各条曲 线交点的纵坐标值及 u G S 值,建立 i D f ( uG S ) 坐标系,描点,连线,即可得到转移 特性曲线,如 解图 Pl.14 (b) 所示。
1.15 电路如 图 P1.15 所示,T 的输出特性如 图 Pl.14 所示 ,分析当 u I =4V、8V 、12V 三种情况下场效应管分别工作在什么区域。
因此, u GD u GS u DS
2V ,小于开启电压,
说明假设成立,即 T 工作在恒流区。
当 u I =12V 时,由于 V DD 12V ,必然使 T 工作在可变电阻区。
图 Pl.15
l.16 分别判断 图 Pl.16 所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。
(a)
(b)
(c)
图 P1.16
其动态电阻 : rD U T / I D 10
故动态电流的有效值: I d U i / rD 1m A
图 P1.4
1.5 现有两只稳压管,稳压值分别是 6V 和 8V,正向导通电压为 (1) 若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?各为多少? (2) 若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为多少?
U I 15V 时, U O
RL
UI
R RL
5V ;
图 Pl.6
U I 35 V 时, U O
RL
UI
R RL
11.7 V
U Z ,∴ U O U Z 6V 。
0.1 (2) 当负载开路时, I Z
UI UZ R
29 mA I Z max
模拟电子技术(第2版)课后习题答案第一章
第一章 半导体器件1.1 电路如图P1.1所示,设二极管为理想的,试判断下列情况下,电路中的二极管是导通还是截止,并求出AO 两端的电压AO U 。
(1)V V DD 61=,V V DD 122=;(2)V V DD 61=、V V DD 122-=;(3)V V DD 61-=、V V DD 122-=。
解:1、当V V DD 61=、V V DD 122=时,假设二极管是截止的,则V V B 6=、V V A 12=二极管承受反偏电压,所以二极管截止假设成立。
V V U DD AO 122==。
2、当V V DD 61=、V V DD 122-=时,假设二极管是截止的则V V B 6=、V V A 12-=二极管承受正偏电压,所以二极管截止假设不成立,二极管导通。
V V U DD AO 61==。
3、当V V DD 61-=、V V DD 122-=时,假设二极管是截止的,则V V B 6-=、V V A 12-= 二极管承受正偏电压,所以二极管截止假设不成立,二极管导通。
V V U U DD BO AO 61-===。
1.2 二极管电路如图P1.2所示,二极管的导通电压VU D 7.0)on (=,试分别求出Ω=k R 1、Ω=k R 4时,电路中的电流O I I I 、、21和输出电压O U 。
解:1、当Ω=k R 1时,假设二极管是截止的,则mA I I O 5.41192=+=-= V R I U V L O O B 5.415.4-=⨯-===V V A 3-= (V V V B A 5.1=-)由上分析可知,二极管承受正偏电压导通(假设不成立)故可得其等效电路如图P1.2b 所示:根据KCL 、 KVL :⎪⎩⎪⎨⎧+-=-+=+=RI R I R I I I I LO O222197.039 解之:mA I mAI mA I 3.56.17.3210==-=V R I U L O O 7.317.3-=⨯-==2、当Ω=k R 4时,假设二极管是截止的,则mA I I O 8.11492=+=-=VR I U V L O O B 8.118.1-=⨯-===V V A 3-= V U U B A 2.1-=-由上分析可知,二极管承受反偏电压截止(假设成立)01=I mA I I 8.102=-=V R I U L O O 8.118.1-=⨯-==3.3 设二极管为理想的,试判断P1.3所示电路中各二极管是导通还是截止,并求出AO两端的电压AO U解:(a )假设21V V 、均截止,则V V A 10=、V V B 6-=、V V O 0=, 21V V 、均承受正偏电压,但2V 管的正向偏值电压更大,故它首先导通。
模拟电子技术例题习题ppt课件
ICQ=βIBQ=5060μA=3mA。
uo=VCC-ICQRC=9V 所以T处于放大状态
. 第10页
模拟电子技术B
1.10 电路如图P1.10所示,晶体管导通时 UBE=0.7V,β=50。试分析VBB为0V、1V、 3V三种情况下T的工作状态及输出电压uO 的值。 【解】
Q3Q4: Q3和Q4负载线平行,说明RC无变化,由于负载线变陡, Q3Q4 的原因是VCC增大。
.
第17页
模拟电子技术B
讨论
例题习题
1. 在什么参数、如何变化时Q1→ Q2 → Q3 → Q4? 2. 从输出电压上看,哪个Q点下最易产生截止失真?哪 个Q点下最易产生饱和失真?哪个Q点下Uom最大? 3. 设计放大电路时,应根据什么选择VCC?
静 态工作点Q(直流值):UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ
IBQVBBUBEQ Rb
ICQ= IBQ
T
U VI R
CQ E
CC C Q C
基本共射放大电路
. 第12页
模拟电子技术B
2. 常见的两种共射放大电路 (1) 直接耦合放大电路 ( RL=∞ )
Ib2 IBQ
Ube
Ib1例题习题源自已知Ib2=Ib1+IBQ
Q3Q4: Q3和Q4负载线平行,说明RC无变化,由于负载线变陡, Q3Q4 的原因是VCC增大。
.
第19页
模拟电子技术B
基本共射放大电路的直流通路和交流通路
例题习题
I
BQ
=
V
BB
-U Rb
BEQ
I CQ I BQ
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第一章 常用半导体器件自 测 题一、判断下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
(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)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ) (5)结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压,才能保证其R G S 大的特点。
( )(6)若耗尽型N 沟道MOS 管的U G S 大于零,则其输入电阻会明显变小。
( )解:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×二、选择正确答案填入空内。
(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. I S e U B. TU U I eS C. )1e (S -T U U I(3)稳压管的稳压区是其工作在 。
A. 正向导通B.反向截止C.反向击穿(4)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 。
A. 前者反偏、后者也反偏 B. 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏(5)U G S =0V 时,能够工作在恒流区的场效应管有 。
A. 结型管 B. 增强型MOS 管 C. 耗尽型MOS 管 解:(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C三、写出图T1.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
图T1.3解:U O1≈1.3V,U O2=0,U O3≈-1.3V,U O4≈2V,U O5≈1.3V,U O6≈-2V。
四、已知稳压管的稳压值U Z=6V,稳定电流的最小值I Z mi n=5mA。
求图T1.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
图T1.4解:U O1=6V,U O2=5V。
五、某晶体管的输出特性曲线如图T1.5所示,其集电极最大耗散功率P C M =200mW ,试画出它的过损耗区。
图T1.5 解图T1.5解:根据P C M =200mW 可得:U C E =40V 时I C =5mA ,U C E =30V 时I C ≈6.67mA ,U C E =20V 时I C =10mA ,U C E =10V 时I C =20mA ,将各点连接成曲线,即为临界过损耗线,如解图T1.5所示。
临界过损耗线的左边为过损耗区。
六、电路如图T1.6所示,V C C =15V ,β=100,U B E =0.7V 。
试问: (1)R b =50k Ω时,u O =? (2)若T 临界饱和,则R b ≈? 解:(1)R b =50k Ω时,基极电流、集电极电流和管压降分别为26bBEBB B =-=R U V I μ AV2mA 6.2 C C CC CE B C =-===R I V U I I β所以输出电压U O =U C E =2V 。
图T1.6 (2)设临界饱和时U C E S =U B E =0.7V ,所以Ω≈-====-=k 4.45A6.28mA 86.2BBEBB b CB c CESCC C I U V R I I R U V I μβ七.测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如表T1.7所示,它们的开启电压也在表中。
试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电阻区),并填入表内。
表T1.7解:因为三只管子均有开启电压,所以它们均为增强型MOS管。
根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态,如解表T1.7所示。
解表T1.7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P1.3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=5sinωt(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P1.4解图P1.4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 I1和u I2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P1.5解:u O的波形如解图P1.5所示。
解图P1.51.6 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 。
试问:(1)若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?各为多少? (2)若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为多少? 解:(1)两只稳压管串联时可得 1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。
(2)两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。
1.8 已知稳压管的稳定电压U Z =6V ,稳定电流的最小值I Z m i n =5mA ,最大功耗P Z M =150mW 。
试求图P1.8所示电路中电阻R 的取值范围。
解:稳压管的最大稳定电流 I Z M =P Z M /U Z =25mA电阻R 的电流为I Z M ~I Z m i n ,所以其取值范围为 Ω=-=k 8.136.0ZZI ~I U U R 图P 1.81.9 已知图P1.9所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V ,最小稳定电流I Z m i n =5mA ,最大稳定电流I Z ma x =25mA 。
(1)分别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值; (2)若U I =35V 时负载开路,则会出现什么现象?为什么?解:(1)当U I =10V 时,若U O =U Z=6V ,则稳压管的电流为4mA ,小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故V 33.3I LLO ≈⋅+=U R R R U当U I =15V 时,稳压管中的电流大于最 图P 1.9 小稳定电流I Z m i n ,所以U O =U Z =6V 同理,当U I =35V 时,U O =U Z =6V 。
(2)=-=R U U I )(Z I D Z 29mA >I Z M =25mA ,稳压管将因功耗过大而损坏。
1.10 在图P1.10所示电路中,发光二极管导通电压UD =1.5V ,正向电流在5~15mA 时才能正常工作。
试问: (1)开关S 在什么位置时发光二极管才能发光? (2)R 的取值范围是多少? 解:(1)S 闭合。
(2)R 的范围为。
Ω=-=Ω≈-=700)(233)(DminD max Dmax D min I U V R I U V R图P 1.101.11 电路如图P1.11(a)、(b)所示,稳压管的稳定电压U Z=3V,R的取值合适,u I的波形如图(c)所示。
试分别画出u O1和u O2的波形。
图P1.11解:波形如解图P1.11所示解图P1.111.12 在温度20℃时某晶体管的I C B O=2μA,试问温度是60℃时I C B O ≈?I=32μA。
解:60℃时I C B O≈5CT(CBO)20=1.13 有两只晶体管,一只的β=200,I C E O=200μA;另一只的β=100,I C E O=10μA,其它参数大致相同。
你认为应选用哪只管子?为什么?解:选用β=100、I C B O=10μA的管子,因其β适中、I C E O较小,因而温度稳定性较另一只管子好。
1.14已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100,现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图P1.14所示。
分别求另一电极的电流,标出其实际方向,并在圆圈中画出管子。
图P1.14解:答案如解图P1.14所示。
解图P1.141.15测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。
在圆圈中画出管子,并分别说明它们是硅管还是锗管。
图P 1.15解:晶体管三个极分别为上、中、下管脚,答案如解表P1.15所示。
解表P1.151.16 电路如图P1.16所示,晶体管导通时U B E =0.7V ,β=50。
试分析V B B 为0V 、1V 、1.5V 三种情况下T 的工作状态及输出电压u O 的值。
解:(1)当V B B =0时,T 截止,u O =12V 。
(2)当V B B =1V 时,因为 60bBEQBB BQ =-=R U V I μ AV9mA 3 C CQ CC O BQ CQ =-===R I V u I I β所以T 处于放大状态。
(3)当V B B =3V 时,因为160bBEQBB BQ =-=R U V I μA图P 1.16BEC CQ O BQ CQ mA 8 U R I V u I I CC <-===β所以T 处于饱和状态。
1.17 电路如图P1.17所示,试问β大于多少时晶体管饱和?解:取U C E S =U B E ,若管子饱和,则Cb C BECC b BE CC R R R U V R U V ββ=-=-⋅所以,100Cb=≥R R β时,管子饱和。
图P 1.171.18 电路如图P1.18所示,晶体管的β=50,|U B E |=0.2V ,饱和管压降|U C E S |=0.1V ;稳压管的稳定电压U Z =5V ,正向导通电压U D =0.5V 。
试问:当u I =0V 时u O =?当u I =-5V 时u O =? 解:当u I =0时,晶体管截止,稳压管击穿,u O =-U Z =-5V 。