哈工大模电习题册答案

DZ2
UO
图 1-5
【3-1】 填空：
1．双极型晶体管可以分成
和
两种类型，它们工作时
使二极管的正向电压降 UD 仅仅是温度一个变量的函数。 【2-4】 在图 2.10.7 中，试求下列几种情况下输出端对地的电压 UY 及各元件中通过的电
流。（1）UA=10V，UB=0V；（2）UA=6V，UB=5V；（3）UA=UB=5V。设二极管为理想二极 管。
UA
IDA 1k VDA
UB
1k
IR
VCC
UD
解：
图 2.10.5 题 2-6 电路图
该电路利用二极管的负温度系数，可以用于温度的测量。其温度系数-2mV/℃。 20℃时二极管的正向电压降 UD=660mV，50℃时二极管的正向电压降
UD=660-（230）=600 mV 因为二极管的正向电压降 UD 是温度和正向电流的函数，所以应使用电流源以稳定电流，
U1
iR1
R1
VD1 A
VD2
ui
uo
iD1 R2
iD2 iR 2
U2
图 2.10.3 题 2-4 电路图
[解] 当输入电压很低时，ui UA ，D1二极管反向截止，此过程中D2二极管正向导通， 计算可得：
iR1
iR2
U1
U2 UD R1 R2
此时输出电压为
uo
U1
U1
U2 UD R1 R2
UY IR R 5.4V
（3） VDA VDB 均导通
IR
5V 9.5k
0.53mA
IDA
IDB
IR 2
0.26mA
UY IR R 4.74V
【2-5】在图 2.10.3 电路中，U1 和 U2 分别为大小合适的电源，U1>0、U2<0。二极管 D1 和
D2 的正向导通电压为 UD，耐压为无穷大，且U1 U2 UD 。请画出该电路的电压传输特性 曲线，并写出 A 点的电压表达式。
R1
，定义此电压为Uth。
当U1 ui Uth 时，二极管D1和D2均为导通状态，此时 uo ui ，输出电压跟随输入电压
变化；当 ui U1 时，二极管D1导通，D2截止，输出电压 uo U1 。
此题关键在于判断各二极管的工作状态，传输特性如图1.4.8所示。
uo
U
Uth U
ui
图1.4.8 例1.4.4解图
ID
6V UD R
(6 0.6)V 5k
1.08mA
对于静态分析，也可以根据二极管的伏安特性曲线，用图解法求解。
2．动态分析
对于交流信号，直流电源和电容C视作短路；二极管因工作在静态工作点附近很小的范
围内，故可用动态电阻rd等效，且
1 rd
iD uD
，由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。
二极管伏安特性方程：
IDB
VDB
R
UY IR
9k
图 2.10.7 题 2-8 电路图
解：
（1） VDA 导通， VDB 截止
10V
ID B 0 , I D A I R( 1 9 ) ( k
1 m A )
UY IR R 9V
（2） VDA 导通， VDB 截止
ID B 0, I D A I
R
6V 10k
0.6mA
iD / mA
ud
id
UD 0.6
ID
1.08
0.83
0
0.02
t 0
t
(c)
(d)
图 1.4.2 例 1.4.1 解图
【2-3】分析图 2.10.5 所示电路的工作情况，图中 I 为电流源，I=2mA。设 20℃时二极管 的正向电压降 UD=660mV，求在 50℃时二极管的正向电压降。该电路有何用途？电路中为 什么要使用电流源？
（PZmax）和动态电阻（rZ）
6. 增大;
【2-2】电路如图2.10.4所示，其中ui=20sinωt (mV)，f=1kHz，试求二极管VD两端电压和 通过它的电流。假设电容C容量足够大。
C
R
iD
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ui
5k VD
uD
6V
( a)
图 2.10.4 题 2-5 电路图
1．静态分析 静态，是指ui =0，这时ui 视作短路，C 对直流视作开路，其等效电路如图1.4.2(a)所示。 不妨设UD=0.6V 则
【2-1】 填空：
1．本征半导体是
，其载流子是
和
。两
种载流子的浓度
。
2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于
，而少数载流子
的浓度则与
有很大关系。
3．漂移电流是
在
作用下形成的。
4．二极管的最主要特征是
，与此有关的两个主要参数是
和
。
5．稳压管是利用了二极管的
特征，而制造的特殊二极管。它工作
在
。描述稳压管的主要参数有四种，它们分别
0.83sin t(mA)
3．交流和直流相叠加
iD ID id 1.08 0.83sin t(mA)
uD UD ud 0.6 0.02sin t(V)
4．uD和iD波形如图1.4.2(c)、(d)所示。
UD
D
ID
R 5k 6V
ui
R
iR id rd ud
5k
(a)
(b)
uD / V
图(b)1.4V;
(c)
(d)
图 2.10.9 题 2-10 电路图
图(c)5V; 图(d)0.7V.
【2-7】有两个稳压管 VDZ1 和 VDZ2，其稳定电压值分别为 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：
连接方法如图 1-5。
1k
DZ1
UI
【2-6】设硅稳压管 VDz1 和 VDz2 的稳定电压分别为 5V 和 10V，正向压降均为 0.7V。求 2.10.9 各电路的输出电压 UO。
1k
1k
25V
VDZ1 VDZ2
UO 25V
VDZ1 UO
VDZ2
(a) 1k
(b) 1k
25V
VDZ1
UO 25V VDZ2
VDZ1
UO VDZ2
解： 图(a)15V;
iD IS (euD /UT 1) 由于二极管两端电压UD ? UT=26 mV，故式1.4.1可简化为：
iD
I euD /UT S
1 diD ID rd duD UT
(1.4.1)
所以
rd
UT ID
26mV 24.07 1.08mA
id
ud rd
ui rd
0.02sin t(V) 24.07()
是
、
、
、和
。
6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将
。
1. 完全纯净的半导体，自由电子，空穴，相等。 2. 杂质浓度，温度。 3. 少数载流子，(内)电场力。 4. 单向导电性，正向导通压降 UF 和反向饱和电流 IS。 5. 反向击穿特性曲线陡直，反向击穿区，稳定电压（UZ），工作电流（IEmin），最大管耗