习题bl (1)什么是P型半导体？什么是N型半导体？(2) 什么是PN结？其主要特性是什么？(3) 如何使用万用表欧姆档判别二极管的好坏与极性？(4) 为什么二极管的反向电流与外加反向电压基本无关，而当环境温度升高时会明显增大？(5) 把一节1.5V的电池直接到二极管的两端，会发生什么情况？判别二极管的工作状态 解：(1) 在本征半导体内掺入受主杂质，得到P型半导体；在本征半导体内掺入施主杂质，得 到N型半导体。(2) 将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或错)基片上，在它们 的交界面就形成空间电荷区称PN结。PN结具有单向导电性。(3) 用欧姆档，测两次电阻(正反测)，看电阻有无很大的出入，若有则说明是好的。当 测得电阻很大的时候，对应的红表笔对应的是阴极。(4) 由于二极管的反向电流是由少子漂移产生的，浓度很低，反向电流很容易达到饱和, 不随外加电压变化，或说变化很小。当温度升高时，本征激发增加，少子赠短，反向 饱和电流增大。(5) 不能，普通二极管是不能的，一般导通电压为。.7V,加到1.5V说明二极管导通了， 此时二极管相当于导线，二极管将由于电流过大烧坏，但是二极管有很多分类，有的 发光二极管却可以这样接。1-2二极管电路如题1-2图所示，功、庆为理想二极管，判断图中的二极管是导通还是截止，并求 A0两端的电压Uao。D1ZSDi1_TA3K-E-12VT o OM15VTDi1_TA3K菱12V工 o O(c)I6V1 A|3KQ12V -=LDiZoOI亍6V1 3KQ12V圣1 O(c)(d)题1-2图解:(a)假设Di截止电位UD+ = -6V , UD_=-UV (由于假设Di截止，电阻电流=0),UD=UD+-UD_=6V ,则假设不成立，。导通，因此UAO = -6V o(b)假设Di截止电位Ud+=-15V, UD_=-12V (由于假设。截止，电阻电流=0),43214321gs八-4-3-2-1题1-20图题1-21图解：漏极饱和电流loss是以GS = 0时的漏极电流，夹断电压UGS（off）是漏极电流=0时的栅源极电压gs的值，根据题1-21图所示可得:/z)ss=4mA ； %s(off)=4Vgs = -2V时，跨导:叫Ags琴=ois-2.5-T-8(a)4(b)g 4o mgs1.= = 0.0005S1.22两个场效应管的转移特性曲线分别如题1-22图（a）、（b）所示，分别确定这两个场效应管的类型， 并求其主要参数（开启电压或夹断电压，低频跨导）。测试时电流仍的参考方向为从漏极。至I 源极S。A 加A8-6题1-22图解：（a）漏极电流iD0,所以为N沟道。ugs t/cs（ofnn= -”GS.专= 0.001 S1-23场效应管T的输出特性如题1-23(a)所示，电路如图1-23(b)所示，分析当,=4V、8V、12V三 种情况下场效应管分别工作在什么区域。iD/mA +ccgs=12VG5=11V3gs=10V2gs=9Vg5=8VRd3.3kQLJT(12V)gs=6V g5=5VA5101520 25uDSl(a)(b)题1-23图解：,=4V时，漏极电流zD=0,所以T工作在截止区;根据1-23(b)可得:%=8V时，假设T工作在恒流区，则漏极电流iD mA ,uDS = Vcc 一 Rd x iD a 12 3.3k x Im = 8.7V ,根据l.23(a)观察发现，假设成立，T工作在恒流区，得到:u() = uDS = Vcc - Rd x iD a 12 - 3.3k xlm = 8.7V ；佑=12V时，假设T工作在恒流区，则漏极电流根据1-23(b)可得:uDS = Vcc 一 R( x iD a 12 33k x 4m = -1.2V ,根据1-23(a)观察发现，假设不成立，T工作在可变电阻区，得到: 2-1根据1-23(a)观察发现，假设不成立，T工作在可变电阻区，得到: 2-1UGS=2m x12 Ab )=2.SmA其中Ido是iiGS=2UGS(jh)时的io。根据1-23(b)可得:u() = uDS = Vcc 一 Rd x iD a 12 3.3k x 2.8m = 2.76VUd=Ud+-Ud_=-W，则假设成立，D1截止，由于电阻电流=0,因此UAO=-2V .(c )假设 Di、D2 截止。UD =12-0 = 127,队=6-(T2) = 6V,则 Di 优先导通；之 后继续假设D2截止，电位UD2=-6-0 = -6V ,则假设成立，即D2截止。那么真实情 况是：Di优先导通，D2截止。则UAO = 0V o(d)假设。、D2截止。C/D1=0-(-12) = 127, U2=6 12 = 18V,那么真实情况是：Di导通；D2截止。则UA0 = QV o1-3在题1-3图所示电路中，已知U=6V, , = 12sin仞V,二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压Uo的波形。(a)(b)题1-3图解：(a)假设D截止(断路)二 ”j-6 = 12sin仞一6。当12sin仞Z6时，假设不成立，因此在这种情况下D应该导通，由于是理想二极管，导通时 ”广0,因此u=U=6V；当12sin以/6时，D截止的假设成立，此时二极管断路，电阻R电流为0A,因此根据基尔 霍夫电压定律。= 12sin城/o综合以上分析，可以得到。的波形如题13解图(a)所示。(b)假设D截止(断路) = 6. = 6-12sin欲。当12sin血6时，D截止的假设成立，此时二极管断路，电阻R电流为0A,因此根据基尔霍 夫电压定律 = 12sin仞V。综合以上分析，可以得到。的波形如题1-3解图(b)所示。12V(a)(b)题1-3解图1-4楼道中的路灯常常通霄长明，灯泡使用寿命很短，工人师傅在电路中串联一只二极管如题1-4 图。若灯泡是220V/100W的，试问：(1) 在此情况下灯泡上电压有效值及消耗功率各为多少？(2) 二极管的最大整流平均电流及最高反向电压应选多大？100W 220V=白22。眼 56/一(I)L R Ul / R. 220/100也 sin 刃U(仞)=0.45 = 0.45 x205 mA2J。RlRl 484其中题1-4图解：(1)二极管D的作用起到半波整流作用(即，二极管在50Hz输入的正弦电压的正半轴导通，副半轴截止)。根据有效值和平均值的定义可以得到:=50所(2) ID =- f d(cot) - 1 o 271 Rl2 non2Rl =二= 484Q, URm =Um =V2x220 = 311VoL Pn 100Rm fn25k225k2140kQ10kQTTwD+ 18kQ1-5试判断题1-5图中二极管是导通还是截止？为什么？ (D为理想二极管)解：假设二极管D截止，则电位篇妇儿-x5妇些2 = 3.5/,则Ud=Ud+-Ud_=-2.5V,因此假设正确，即二极 2*0UD =* 25k + 5k 管D断开。1-6题1-6图所示电路,。的波形。D解：假设二极管D截止，则UD+ = 3V , UD_ = ,则UD=3-uiQ根据奶的波形，可知:U D =3 ui =0，W/3V,因此当 3V时二极管截止的假设不成立，二极管D导通，此 3V时吒=心 当 3V时二极管截止的假设成立，二极管D截止，此时uo=3V .因此可得吨波形如题1-6解图所示。题1-6解图己知输入电压的波形，二极管的正向压降可忽略不计，试画出输出电压1-7在题1-7图所示电路中，已知稳压管的稳定电压Uz=6V,气=12sin仞V,二极管的正向压降可忽略不计，试画出输出电压。的波形。并说出稳压管在电路中所起的作用。-o+解：由二极管和稳压二极管特性可知（分析过程略）:当*U z时，Di导通，Dzi稳压，D2截止，Dz2截止，u（） = Uz = 6V ;当 U10V :所以假设Dzi截止 R+Rl不成立，Dzi应该为稳压，则UL = 10V o此时，=牛= 15mA， 1四血“U尸10V，所以假设Dzi R + Rl截止不成立，Dzi应该为稳压，则UL = 0V o此时，=-牛=12侦泓，/gd稳压管安全稳压。R kl当的波动土 30%时，仍假设Dzi截止，即ozi=xR/=1426V尸10U，所以假设Dzi R+Rl截止不成立，Dzi应该为稳压，则UL = 10V o此时，匕=性二曳_4 = 624/泌，有可能出现/z/zm，稳压管有烧毁的可 R Rl能，因此电路不能正常工作。1-9题1-9图所示半波整流、电容滤波电路。试用EDA软件的瞬态分析，分析输出波形。哥D1N40015V/50Hz/ ODeg100。题1-9图110选择正确答案（1）在三极管放大电路中，基极电压（A ）oA、位于集电极和发射极电压中间。B、比集电极和发射极电压高。C、集电极和发射极电压都低。（2）测得三极管zb=30/A时，ic=3/A； zb=40/A时,诂=4mA,该管的交流电流放大系数为（D ）。A、80B、60C、75D、100（3） NPN型共射极放大电路中三极管发射结必须是（B ）oA、反偏（4）下列元件中，（AA、电阻B、正偏）不是半导体器件。B、二极管C、任意偏置C、三极管集成电路（5）温度升高时，三极管部分参数的变化规律是（C ）A、 IcEO T、BE 个C、T、/CEO 个BEB、”1、IcEOD、月个、IcEO1-11判