模拟电子技术基础(李国丽)第一章习题答案

1半导体二极管

自我检测题

一．选择和填空

1．纯净的、结构完整的半导体称为 本征半导体，掺入杂质后称 杂质半导体。若掺入五价杂质，其多数载流子是 电子 。

2．在本征半导体中，空穴浓度 C 电子浓度；在N 型半导体中，空穴浓度 B 电子浓度；在P 型半导体中，空穴浓度 A 电子浓度。

（A ．大于，B ．小于，C ．等于）

3. 在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 C ，而少数载流子的浓度与 A 关系十分密切。

（A ．温度，B ．掺杂工艺，C ．杂质浓度）

4. 当PN 结外加正向电压时，扩散电流 A 漂移电流，耗尽层 E ；当PN 结外加反向电压时，扩散电流 B 漂移电流，耗尽层 D 。

（A ．大于，B ．小于，C ．等于，D ．变宽，E ．变窄，F 不变 ）

5．二极管实际就是一个PN 结，PN 结具有 单向导电性 ，即处于正向偏置时，处于 导通 状态；反向偏置时，处于 截止 状态。

6. 普通小功率硅二极管的正向导通压降约为_B ，反向电流一般_C_；普通小功率锗二极管的正向导通压降约为_A_，反向电流一般_D_。

（A ．0.1～0.3V ，B ．0.6～0.8V ，C ．小于A μ1，D ．大于A μ1）

7. 已知某二极管在温度为25℃时的伏安特性如图选择题7中实线所示，在温度为 T 1

时的伏安特性如图中虚线所示。在25℃时，该二极管的死区电压为 0.5 伏，反向击穿电

压为 160 伏，反向电流为 10-6

安培。温度T 1 小于 25℃。（大于、小于、等于）

图选择题7

8．PN 结的特性方程是)1(-=T

V v S e

I i 。普通二极管工作在特性曲线的 正向区 ；稳压

管工作在特性曲线的 反向击穿区 。

二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）

1．N型半导体可以通过在纯净半导体中掺入三价硼元素而获得。（

× ）

2．在P 型半导体中，掺入高浓度的五价磷元素可以改型为N 型半导体。 （ √ ） 3．P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。 （ × ） 4．PN 结内的漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。 （ √ ） 5．由于PN 结交界面两边存在电位差，所以当把PN 结两端短路时就有电流流过。（ × ） 6．PN 结方程既描写了PN 结的正向特性和反向特性，又描写了PN 结的反向击穿特性。

（ × ）

7．稳压管是一种特殊的二极管，它通常工作在反向击穿状态（√ ），它不允许工作在正向导通状态（×）。

习题

1.1图题1.1各电路中，)V (t ωSin 5i =v ，忽略D 的导通压降和死区电压，画出各电路相应的输出电压波形。

v v ( a )

( b )

v ( c )

D

图题1.1

解：

（a ）图中，v i >0时，二极管截止，v o =0；v i <0时，二极管导通，v o = v i 。

5

（b ）图中，二极管导通，v o = v i +10。

（c ）图中，二极管截止，v o =0。

1.2求图题1.2所示电路中流过二极管的电流I D 和A 点对地电压V A 。设二极管的正向导通电压为0.7V 。

( a )

D ( b )

R D

R R Ω

图题1.2

解：（a ）V V A 3.57.06-=+-=

mA R V R V I A

A D 3.10102

1≈-+-=

（b ）

3217

.0)6(10R V R V R V A A A -+

--=- 得V V A 96.4≈

mA R V I A D 42.17

.03

=-=

1.33电路如图题1.3所示，已知D 1为锗二极管，其死区电压V th ＝0.2V ，正向导通压降为0.3V ；D 2为硅二极管，其死区电压为V th ＝0.5V ，正向导通压降为0.7V 。求流过D 1、D 2的电流I 1和I 2。

2

图题1.3

解：由于D 1的死区电压小于D 2的死区电压，应该D 1先导通。设D 1通、D 2截止，此时

mA 46.1A 100

10103

.0153

1≈+⨯-=

I D 2两端电压＝I 1×100＋0.3＝0.45V

小于D 2的开启电压，所以D 2截止，因此

I 2＝0

1.4设二极管的正向导通压降可以忽略不计，反向饱和电流为10μA，反向击穿电压为 30V ，并假设一旦击穿反向电压保持30V 不变，不随反向击穿电流而变化。求图题1.4中各电路的电流I 。

I

I

图题1.4

解：

（a ）图中，两个二极管导通，mA I 210==

（b ）图中，由于D 2反向截止，所以电流为反向饱和电流10μA。

（c ）图中，D 2反向击穿，保持击穿电压30V ，所以mA I 2)3040(=-= （d ）图中，D 1导通，mA I 840==

1.5试确定图题1.5（a ）和图（b ）中的二极管是否导通，并计算电压V 1和V 2的值（设二极管正向导通电压为 0.7V ）

( a )V 1

V 2

2D

( b )

V 1

V 2

2D

图题1.5

解：

（a ）图中，D 导通，R R I 33.113)7.012(=-=

V R R

R I V 53.7233

.1122==

⋅= V 1＝0.7+V 2=8.23V

（b ）D 截止，I =0，V 1＝12V ， V 2＝0V

1.6忽略图题1.6中二极管的死区电压，试判断图中二极管是否导通。

20V

10V

图题1.6

解：先将D 断开，计算A 、B 点对地电压 （a ）V V A 10)4

11

2032310(=+++= V V B 83

23

20

=+= B A V V >，所以D 1导通 （b ） V V A 8)414

1532210

(-=+-+= V V B 63

22

15

-=+-= B A V V <，所以D 2截止

1.7设图题1.7中二极管的导通压降为 0.7V ，判断图中各二极管是否导通，并求出V o

的值。