资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除电子线路（D董尚斌编课后习题（1到7章）第1章1-1本征半导体与杂质半导体有什么区别？解:本征半导体是纯净的，没有掺杂的半导体，本征半导体的导电性能较差,在温度为0K时，半导体中没有载流子，它相当于绝缘体。在室温的情况下，由本征激发产生自由电子一空穴对，并达到某一热平衡值，本征载流子浓度3金巧=47功汨与温度有关。杂质半导体是在本征硅或本征错中掺入杂质得到的,若掺入5价元素的杂质可得到型半导体，N半导体中的多子为自由电子，少子为空穴，由于掺入微量的杂质其导电性能得到了极大的改善，其电导率是本征半导体的好几个数量级。在杂质半导体中，多子的浓度取决于杂质的浓度，而少子的浓度与：或正比，即与温度有很大的关系。若掺入3价元素的杂质可得到P型半导体.1-2试解释空穴的作用，它与正离子有什么不同？解：空穴的导电实际上是价电子导电，在半导体中把它用空穴来表示，它带正电是运教电流的基本粒子，在半导体中，施主杂质电离后，它为半导体提供了一个自由电子，自身带正电，成为正离子，但由于它被固定在晶格中，是不能移动的.1-3半导体中的漂移电流与扩散电流的区别是什么？解：漂移电流是在电场力的作用下载流子定向运动而形成的电流，扩散电流是由于浓度差而引起的载流子的定向运动而形成的电流1一4在P结两端加反向偏压时，为什么反向电流几乎与反向电压无关？解:PN结加反偏电压，外加电场与内电场方向相同,P结变宽，外加电压全部降落在PN结上，而不能作用于P区和N区将少数教流子吸引过来。漂移大于扩散，由于在P区及N区中少子的浓度一定，因而反向电流与反偏电压无关。1-5将一个二极管看作一个电阻，它和一般由导体构成的电阻有何区别？解：将二极管看作一个电阻,其明显的特点是非线性特性.而一般由导体构成的电阻，在有限的电压、电流范围内，基本上是线性的。（1）二极管的正反向电阻，其数值相差悬殊。正向电阻很小，而反向电阻很大。二极管具有负温度系数，而导体构成的电阻具有正温度系数.1-6在用万用表的电阻档测二极管的正向电阻时，发现RxlO档测出的阻值小，而用RxlOO档测出的阻值大，为什么？解:万用表测量电阻时.，实际上是将流过电表的电流换算为电阻值刻在表盘上，当流过电表的电流大时，指示的电阻小，测量时，流过电表的电流由万用表的内阻和二极管的等效直流电阻之和联合决定。1 / 33资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除通常万用表欧姆档的电池电压为L5V,RX10档时,表头满量程为100UA,万用表的内阻为底=150。，RX100档时万用表的内阻为&=10%=150（11。用万用表测二极管所构成的电路如题图6（a）所示，图中虚线框内所示电路为万用表的等效电路。由图可得管子两端的电压V和电流I之间有下列关系：RX10档：V=L5IRRX100档：V=1.5/&=L51OIRs这两个方程式在VI坐标系中均为直线，如图（b）所示;从二极管本身的特性看，管子的电压和电流应满足特性曲线所表示的规律。因此，同时受这两种关系约束的电压和电流必定在特性曲线与直流负教线的交点上。用RX10档测量时，交于图中A点,万用表读数为匕/L；用RX100档测时，交于图中B点，万用表读数为V：/I：.显然前者的阻值较小，而后者的阻值大。1一18在300K下，一个错晶体中的施主原子数等于2义10%小一二受主原子数等于3X10%m7（1）试求这块晶体中的自由电子与空穴浓度。由此判断它是N型还是P型铭？它的电功能主要是由电子还是由空穴来体现？提示若工=受主原子（负离子）浓度，&=施主原子（止离子）浓度，则根据电中性原理，可得Na+=Nd+乂np=（300K下，错的0=2。4X1013cm-3）由上二式可求出n、p之值。（2）若Na=Nd=10%m7,重做上述内容。（3）若Nd=10%m7,N,=10%in7,重做上述内容。解：（1）由与n+Na=P+Nd可得+（NM）p=0解之得=1_（储_M）J（NlM）2+由于p0,故上式根号前应取“+”号，已知# / 33资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除n，=2.4X10%ni7,NSXlOcm_3,Nd=2XlOcm_3代入上式得p=-(2-3)xlO,4+(2-3)x1O42+4(2.4xlO3)2=1.055x10l4c/n_3n=2_p+(Nd-Na)=lo055X10”+(23)X1014=5o5X1012cm-3由此可知np因而是P型错.(2)由于N.=Nd,因而由n+=p+Nd得n=p=nj=2o4X10,3cm3这是本征错。(3)由于Napn七Nd=10Mcm3p=(WX：Q=5.76x10“)c广np,故为N型错。io16F1-20若在每105个硅原子中掺杂一个施主原子，试计算在T=300K时自由电子和空穴热平衡浓度值，掺杂前后半导体的电导率之比。解:T=300K时，n0Nd=(4。96X1022/105)cm3=4o96X10,7cm3ni=11代入公式得euM=iD/Is=ln父uD=VTn0.34V1sh1-25二极管的正向伏安特性曲线如题图125所示，室温下测得二极管中的电流为20mA,试确定二极管的静态直流电阻Rd和动态电阻h的大小。-JC V Fffr 题图1-26# / 33资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除解：(125)从图中可见，lDQ=20mA、Vdq=0.67V,所以静态直流电阻Rd为Rd% _ 0.67 亚- 20x10-3= 33.50从图中可见，AZd=30-10=20fhA,因而在静态工# / 33题图1-266)的变形电路(b)DiznDafB2厂川作点处其交流电阻为y76=一=工=1.3。126由理想二极管组成的电路如题图126所示，试求图中标A/d20注的电压V和电流I的大小,解：在图(a)电路中Dz管优先导通，输出端电压=+3V,Di截止，通过IkQ电阻的电流I=8mA;题图126(b)的变形电路如右图所示，从图中可见:假定D截止D?导通则输出端的电压=H)-x10+(-10)=+3.33V：由于D，5+10是理想二极管，则A点电压也为+3.33V,显然，假定Di截止是错误的。若Di导通，A点电压为零，则输出端电压也为零V=0.则通过Di的电流为/二W上士叫=1闪1-27二极管电路如题图1-27所示，判断图中二极管是导通510题图1-27还是截止状态，并确定输出电压V。设二极管的导通压降为0.7V解：判断二极管在电路中的工作状态，常用的方法是：首先假设将要判断的二极管断开(图中A、B两点之间断开)，然后求该二极管阳极与阴极之间承受的电压.如果该电压大于导通电压，则说明该二极管处于正向偏置而导通，两端的实际电压为二极管的导通压降;如果该电压小于导通电压，则二极管处于反向偏置而截I匕在判断过程中，如果电路中出现两个以上二极管承受大小不相等的正向电压，则应判定承受正向电压较大者优先导通，其两端电压为导通电压降，然后再用上述方法判断其余二极管的状态，具体分析如下：在图题1-27(a)中，首先将二极管D断开,求二极管两端将承受的电压Vab=Va-Vb=-5V-(-10V)=5V显然，二极管接入以后处于正向偏置，工作在导通状态。如果设二极管是理想器件，正向导通压降Vd=OV,则输出电压V0=Va-Vd=-5V0若考虑二极管的正向压降Vd，w=0.7V,则输出电压Vo=Va-V，sd=-5V-007V=5。7V.在图题127(b)中，断开二极管Vd,有Vab=Va-Vb=-10V-(-5V)=-5V。可见，二极管Vd接入以后，将承受反向电压，D处于截止状态(相当于断开)，电路中电流等于零(设反向饱和电流为零)，R上的电压降等于零，故Vo=Vb=-5V。在图题127(c)中,首先将Di和D2断开，求两管将承受的电压为：Vdi：Vbia=Vbi-Va=OV-(-9V)=9VVD2：Vb2a=VB2-Va=-12V-(-9V)=-3V二极管接入以后，Vs因正偏处于导通，则Vo=Va=Vbi-Vvdi=0V-0o7V=-0。7V而Vb2A=-12V-(-0。7V)=-llo3V,所以，Vs因反偏处于截止状态。在图题127(d)中,首先将Vs和Via断开，求得两管将承受的电压。Vdi：Vabi=Va-Vbi=15V-0V=15VVD2：Vab2=Va-VB2=15V-(-10V)=25V二极管接入以后，因Vdz承受的正向电压较Vdi高，优先导通；使A点的电位Va=Vb2+VD2=-10V+0.7V=-9o3V。D|因承受电压而截止。故Vo=Va=-9.3V1 IQIkQ 十Vi支 “Vo VZ=6V 题图1-281-28题图1-28所示电路中稳压管的稳压值为6V,稳定电流为10mA,额定功率为200mW,试问(1)当电源电压在18V30V范围内变化时，输出V。是多少?稳压管是否安全？(2)若将电源电压改为5V,电压V。是多少？(3)要使稳压管起稳压作用，电源电压的大小应满足什么条件？解：由于稳压管的额定功率为200n1W,而Vz为6V,则通过稳压管的最大允许电流为/max=33,3M(1)当电源电压在1830V范围内变化时，输出电压V=6,而通过6稳压管的电流Iz为，z=；*=24NV/zmax，所以稳压管是安全的。(2)若电源电压改为5V,电压V(,=5V(不稳压(3)1Ox10-3v33.3x10-3=16V匕V39.3V1一29题图1-29中给出实测双极型三极管各个电极的对地电位，试判定这些三极管是否处于正常工作状态？如果不正常，是短路还是断路？如果正常，是工作于放大状态，截止状态还是饱和状态？解：三极管的三种工作状态的偏置特点为：放大状态一一发射结正偏、集电结反偏：饱和状态资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除# / 33发射结正偏、集电结正偏;截止状态一一发射结反偏、集电结反偏。正偏时三极管的发射结电压为:硅管0.7V、错管0.3V,若违反以上特点，则考虑管子是否损坏。综合分析后得：（a）放大状态：（b）发射结断路；（c）放大状态；（d）发射结短路；（e）截止状态；（f）饱和状态；（g）发射结断路；（h）放大状态。题图1-291一32已知电路如题图1-32所示，试判断下列两种情况下电路中三极管的状态:(1) Vcc=15VRb=390kQRe=3oIkQP=100(2) Vcc=18VRb=31