第6章 半导体器件习题与解答

要判断D是否导通，可以以接地为参考点（电位零点），判断出D
开路时两端电位的高低，从而得知： ui <4V时，D截止uo= 4V； ui >4V时，D导通，uo = ui。 与 ui 对应的 uo 波形如右图所示：
6-16 试比较硅稳压管与普通二极管在结构和运用上有何异同？
解：硅稳压管与普通二极管在结构是一样的，都有一个PN结，引出两个电极，但由于
(a)
(b)
(c)
(d)
6-19 特性完全相同的稳压管 2CW15，UZ=8.2V，接成如题 6-20 图所示的电路，各电路输
出电压 Uo 是多少？电流 I 是多少？
(a)
(b)
(c)
(d)
题 6-19 图
解：由已知，稳压管的UZ =8.2V，正向压降0.7V，如果两个稳压管串联，Uo 为二者电
压之和，如果并联，因为二极管的钳位作用，Uo 为电压值较低的稳压管的电压，由此可得：
题 6-14 图
解：此题所考查的是电位的概念以及二极管应用的有关知识。假设图中二极管为理想二极
管，可以看出 A、B 两点电位的相对高低影响了 DA 和 DB 两个二极管的导通与关断。 当 A、B 两点的电位同时为 0 时，DA 和 DB 两个二极管的阳极和阴极（UY）两端电位 同时为 0V，因此均不能导通；当 UA＝5V，UB＝0V 时，DA 的阳极电位为 5V，阴极电位 为 0（接地） ，根据二极管的导通条件，DA 此时承受正向电压而导通，一旦 DA 导通， 则 UY＞0，从而使 DB 承受反向电压（UB＝0V）而截止；当 UA＝UB＝5V 时，即 DA 和 DB 的阳极电位为大小相同的高电位，所以两管同时导通，两个 1kΩ 的电阻为并联关系。 本题解答如下：
7
解：三极管工作在放大工作状态时，发射结正偏，集电结反偏。 三极管工作在饱和工作状态时，发射结和集电结均正偏。 三极管工作在截止工作状态时，发射线和集电结均反偏。
6-28 如题 6-28 图所示的电路是一声光报警电路。在正常情况下，B 端电位为 0V；若前接 装置发生故障时，B 端电位上升到+5V。试分析之，并说明电阻 R1 和 R2 起何作用？
稳压二极管中的电流IDz =I1-I2=4.02mA<IZm=8mA，没有超过最大稳定电流 如果超过，则可以增大电阻R1，或者减小电阻R2，也可以另选稳压二极管。
6-22 有两个晶体管分别接在放大电路中，它们管脚的电位（对地）分别见下表：
晶体管 1
晶体管 2
管脚
1
2
3
管脚
1
2
3
电位/V 3
3.2
9
电位/V 6
6-13 场效应管的控制方式为（ ）。B
A. 输入电流控制输出电压 B. 输入电压控制输出电压 C. 输入电压控制输出电流
B 基本题
6-14 设 D 为理想二极管，在以下三种情况下分别计算题 6-14 图所示电路的电位 UY。（1） UA＝UB＝0V 时；（2）UA＝5V，UB＝0V 时；（3）UA＝UB＝5V 时。
A. 放大区
B. 饱和区
C. 截止区
6-11 对某电路中一个 NPN 型硅管测试，测得 UBE<0,UBC<0,UCE>0,则此管工作在（ ）。C
A. 放大区
B. 饱和区
C. 截止区
6-12 晶体管的控制方式为（ ）。B
A. 输入电流控制输出电压 B. 输入电流控制输出电流 C.输入电压控制输出电压
19
6-15 在题 6-15 图所示电路中，设 D 为理想二极管，已知输入电压 ui 的波形。试画出输出 电压 uo 的波形图。
第 6 章 常用半导体器件习题解答
3
(a)
(b)
题 6-15 图
解：首先从（b）图可以看出，当二极管D导通时，电阻为零，所
以uo = ui；当D截止时，电阻为无穷大，相当于断路，因此uo= 5V， 即是说，只要判断出D导通与否，就可以判断出输出电压的波形。
(c)
(d)
题 6-18 图
4
电工与电子技术
解： ①假设二极管断开，根据二极管的开路电压即偏置电压的正负来判断二极管何时 导通，何时截止。②分别分析二极管导通与截止的情况下输出电压值。具体分析过程：
（a） 当ui<5V 时，二极管截止，uo=ui，当ui >5V 时，二极管导通，uo =5V； （b） 当ui<5V 时，二极管导通，uo = ui，当ui >5V 时，二极管截止，uo =5V； （c） 当ui<5V 时，二极管导通，uo =5V，当ui >5V 时，二极管截止，uo = ui； （d） 当ui<5V 时，二极管截止，uo =5V，当ui >5V 时，二极管导通，uo = ui。 输出电压 uo 波形如下图：
6-24 两个晶体管的共射极输出特性曲线如题 6-24 图所示。试说明哪个管子的β值大？
6
电工与电子技术
(a)
(b)
题 6-24 图
解：该题考查了晶体管输出特性和参数的相关知识。
从（a）(b)两图可以看出：当IB变化相同的值时，（a）图中IC变化要更大一些，由 β
=
ΔIC ΔI B
可知（a）图管子的β值大。
果要得到 0.5V、3V、6V、9V 和 14V 几种稳定电压，这两个稳压管及限流电阻应如何连接？
并画出各个电路图。
解：
(a) Ui＞0.5V
(b) Ui ＞8.5V
(c) Ui＞6V
(d) Ui＞9V
(e) Ui＞14V
6-21 在题 6-21 图所示电路中，UI =20V，R1=450Ω，R2=550Ω。稳压管的稳定电压 UZ=10V，
A. -12V
B. -9Ｖ
6-3 在题 6-3 图所示的电路中，Uo 为（
题 6-2 图 C. －３Ｖ
）。其中，忽略二极管的正向压降。B
题 6-3 图
A. 4V
B. 1V
C. 10V
6-4 在题 6-4 图所示的电路中，稳压二极管 DZ1 和 DZ2 的稳定电压分别为 5V 和 7V，其正向
压降忽略不计，则 Uo 为（ ）。A
（1）由于 UA＝UB＝0，DA 和 DB 均处于截止状态，所以 UY＝0；
（2）由
UA＝5V，UB＝0
可知，DA
导通，DB
截止，所以
UY＝
9KΩ × 5V 1KΩ + 9KΩ
=
4.5V
（3）由于 UA＝UB＝5V，DA
和
DB
同时导通，因此
UY＝
9
9KΩ × 5V KΩ + (1//1)KΩ
=
90 V
6-26 在题 6-26 图所示的各个电路中，试问晶体管工作于何种状态？
(a)
(b)
(c)
题 6-26 图
解：计算结果见下表，设uBE=0.6V。表中，ICS为晶体管饱和时的集电极电流，IBS为晶
体管临界饱和状态时的基极电流。
判断公式
（a）管
（b）管
（c）管
Hale Waihona Puke ICS≈v CC RC
12mA
8mA
IBS=
A. NPN 型硅管 B. PNP 型锗管 C. NPN 型锗管
6-9 对某电路中一个 NPN 型硅管测试，测得 UBE>0,UBC>0,UCE>0,则此管工作在（ ）。B
A. 放大区
B. 饱和区
C. 截止区
6-10 对某电路中一个 NPN 型硅管测试，测得 UBE>0,UBC<0,UCE>0 则此管工作在（ ）。A
I CS β
0.24mA
0.2mA
uBE<0
IB
（6-0.6）/50=0.11mA （12-0.6）/47=0.24mA
状态
IB ＜IBS，放大
IB ＞IBS，饱和
截止
6-27 试总结晶体三极管分别工作在放大、饱和、截止三种工作状态时，三极管中的两个
PN 结所具有的特点。
第 6 章 常用半导体器件习题解答
题 6-4 图
A. 5V
B. 7V
C. 0V
6-5 在题 6-5 图所示的电路中，稳压二极管 Dz1 和 Dz2 的稳定电压分别为 5V 和 7V，其正向
压降忽略不计，则 Uo 为（ ）。A
题 6-5 图
A. 5 V
B. 7 V
C. 0 V
6-6 在放大电路中，若测得某晶体管三个极的电位分别为 9 V,4 V,3.4 V,则这三个级分别为
Uo被钳位在12V-0.7V=11.3V （c）D1 导通， D2 截止，Uo被钳位在0.7V； （d）D1截止，D2 导通，Uo=-0.7V。
6-18 在题 6-18 图所示的电路中，ui=10sinωt (V)，U=5V，试分别画出输出电压 uo 的波形。 二极管的正向压降可忽略不计。
(a)
(b)
2.6
2
试判断管子的三个管脚，并说明是硅管还是锗管？是 NPN 型还是 PNP 型？
解：因为在放大状态下，NPN型管UE<UB<UC，集电极电位最高，PNP型管UE>UB>UC，
集电极电位最低，硅管的发射极与基极的电位差（即管压降UBE）约为0.6-0.7V，锗管约为
0.2-0.3V，由此可知：
晶体管1： NPN型，锗管，1—E，2—B，3—C；
做PN结的工艺不同，二者在运用中就不相同，硅稳压管可以工作在反向击穿区而普通二极
管就不能工作在反向击穿区，如果外加反向电压小于稳压值时，稳压管可作二极管使用。
6-17 二极管电路如题 6-17 图所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出电压 Uo。 图中二极管均为硅管，正向压降取 0.7V。
（a）
（a）Uo =8.2+0.7=8.9V，I=（18-8.9）/1.5≈6.07mA
（b）Uo =8.2+8.2=16.4V，I=（18-16.4）/0.5=3.2mA
（c）Uo =0.7V，I=（18-0.7）/2=8.65mA
（d）Uo =8.2V，I=（18-8.2）/1=9.8mA
6-20 有两个稳压管 DZ1 和 DZ2，其稳定电压分别为 5.5V 和 8.5V，正向压降都是 0.5V。如
(b)
(c)
(d)
题 6-17 图 解：假设二极管断开，求二极管的开路电压即偏置电压，如果偏置电压大于0.7V 以上，
则二极管导通，否则截止。
（a）假设D断开，二极管的开路电压即偏置电压为6V，可知D 处于导通状态，
Uo=6-0.7=5.3V； （b）假设D断开，二极管的开路电压即偏置电压为12V-6V=6V，可知D处于导通状态，
题 6-28 图 解：在正常情况下，B端点位为0V，晶体管截止，发光二极管不发光，蜂鸣器不发声。 当前接装置发生故障时，B端点位上升到+5V，晶体管饱和导通，蜂鸣器发声，发光二 极管发光，起到声光报警的作用。
R1 用来限制流过晶体管基极的电流。R2 用来降压使得发光二极管导通过电压为 2V 左 右并且保证发光二极管能发光所需的工作电流。 6-29 在题 6-29 图所示电路中，通过稳压管的电流 IZ 等于多少？R 是限流电阻，其值是否合 适？
最大稳定电流 IZmax=8A。试求稳压管中通过的电流 IDz 是否超过 IZmax？
第 6 章 常用半导体器件习题解答
5
题 6-21 图
解：电阻R1 中的电流I1= UI − UZ = 20 − 10 = 22.2 (mA)；
R1
0.45
电阻R2 中的电流I2= UZ = 10 =18.18 (mA)； R2 0.55
晶体管 2：NPN 型，硅管，1—C，2—B，3—E。
6-23 某人检修电子设备时，用测电位的办法，测出管脚①对地电位为－6.2V；管脚②对地
电位为－6V；管脚③对地电位为－9V，如题 6-23 图所示。试判断各管脚所属电极及管子
类型（PNP 或 NPN）。
题 6-23 图 解：分析方法同题6-22，由3个管脚的电位高低判断该管为PNP型，根据管脚①和②两 者的电位差值0.2V 判断应为锗管（硅管应为0.6-0.7V），因为PNP型管VE>VB>VC，据此可 判定管脚①和②分别为基极和发射极，管脚③为集电极。
6-25 一晶体管的极限参数为 PCM＝100mW，ICM＝20mA，U（BR）CEO＝15V，试问在下列情 况下，哪种是正常工作？ ⑴uCE＝3V，iC＝10mA；⑵uCE＝2V，iC＝40mA；⑶uCE＝6V，iC＝20mA。
解：(1)能正常工作。 （2）不能正常工作。集电极电流超过了ICM＝20mA。 （3）不能正常工作。集电结耗散功率超过了 PCM。
第 6 章 常用半导体器件习题解答
习题 A 选择题 6-1 对半导体而言，起正确的说法是（ ）。C A. P 型半导体中由于多数载流子为空穴，所以它带正电。 B. N 型半导体中由于多数载流子为只有电子，所以它带负电。 C. P 型半导体和 N 型半导体本身都不带电。 6-2 在题 6-2 图所示的电路中，Uo 为（ ）。 B
（ ）。A
A. C,B,E
B. C,E,B
C. E,C,B
2
电工与电子技术
6-7 在放大电路中，若测得某晶体管三个极的电位分别为-6 V,-2.3 V,-2 V,则-2.3 V 那个极为
（ ）。B
A. 集电极
B. 基极
C. 发射极
6-8 在放大电路中，若测得某晶体管三个极的电位分别为 6 V,1.2 V,1 V,则此管为（ ）。C