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模拟电子技术习题及答案

模拟电子技术第1章半导体二极管及其基本应用1.1 填空题1.半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。

2.本征半导体中,若掺入微量的五价元素,则形成 N 型半导体,其多数载流子是电子;若掺入微量的三价元素,则形成 P 型半导体,其多数载流子是空穴。

3.PN结在正偏时导通反偏时截止,这种特性称为单向导电性。

4.当温度升高时,二极管的反向饱和电流将增大,正向压降将减小。

5.整流电路是利用二极管的单向导电性,将交流电变为单向脉动的直流电。

稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性实现稳压的。

6.发光二极管是一种通以正向电流就会发光的二极管。

7.光电二极管能将光信号转变为电信号,它工作时需加反向偏置电压。

8.测得某二极管的正向电流为1 mA,正向压降为0.65 V,该二极管的直流电阻等于 650 Ω,交流电阻等于 26 Ω。

1.2 单选题1.杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于( C )。

A.温度 B.掺杂工艺 C.掺杂浓度 D.晶格缺陷2.PN结形成后,空间电荷区由( D )构成。

A.价电子 B.自由电子 C.空穴 D.杂质离子3.硅二极管的反向电流很小,其大小随反向电压的增大而( B )。

A.减小 B.基本不变 C.增大4.流过二极管的正向电流增大,其直流电阻将( C )。

A.增大 B.基本不变 C.减小5.变容二极管在电路中主要用作( D )。

、A.整流 B.稳压 C.发光 D.可变电容器1.3 是非题1.在N型半导体中如果掺人足够量的三价元素,可将其改型为P型半导体。

( √ )2.因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。

( × )3.二极管在工作电流大于最大整流电流IF时会损坏。

( × )4.只要稳压二极管两端加反向电压就能起稳压作用。

( × )1.4 分析计算题1.电路如图T1.1所示,设二极管的导通电压UD(on)=0.7V,试写出各电路的输出电压Uo值。

解:(a)二极管正向导通,所以输出电压U=(6—0.7)V=5.3 V。

(b)令二极管断开,可得UP =6 V、UN=10 V,UP<UN,所以二极管反向偏压而截止,U=10 V。

(c)令V1、V2均断开,UN1=0V、UN2=6V、UP=10V,UP—UN1>Up—UN2,故V1优先导通后,V2截止,所以输出电压U=0.7 V。

2.电路如图T1.2所示,二极管具有理想特性,已知ui=(sinωt)V,试对应画出ui 、u、iD的波形。

解:输入电压ui 为正半周时,二极管正偏导通,所以二极管两端压降为零,即u=0,而流过二极管的电流iD =ui/R,为半波正弦波,其最大值IDm=10 V/1 kΩ=10 mA;当ui为负半周时,二极管反偏截止,iD =0,u=ui为半波正弦波。

因此可画出电压u电流iD的波形如图(b)所示。

3.稳压二极管电路如图T1.3所示,已知UZ =5 V,IZ=5 mA,电压表中流过的电流忽略不计。

试求当开关s 断开和闭合时,电压表○V和电流表○A1、○A2读数分别为多大?解:当开关S断开,R2支路不通,IA2=0,此时R1与稳压二极管V相串联,因此由图可得可见稳定二极管处于稳压状态,所以电压表的读数为5 V。

当开关S 闭合,令稳压二极管开路,可求得R 2两端压降为故稳压二极管不能被反向击穿而处于反向截止状态,因此,R 1、R 2构成串联电路,电流表A 1、A 2的读数相同,即而电压表的读数,即R 2两端压降为3.6 V 。

第2章 半导体三极管及其基本应用2.1 填空题1.晶体管从结构上可以分成 PNP 和 NPN 两种类型,它工作时有 2 种载流子参与导电。

2.晶体管具有电流放大作用的外部条件是发射结 正偏 ,集电结 反偏 。

3.晶体管的输出特性曲线通常分为三个区域,分别是 放大 、 饱和 、 截止 。

4.当温度升高时,晶体管的参数β 增大 ,I CBO 增大 ,导通电压U BE 减小 。

5.某晶体管工作在放大区,如果基极电流从10μA 变化到20μA 时,集电极电流从1mA 变为1.99 mA ,则交流电流放大系数β约为 99 。

6.某晶体管的极限参数I CM =20mA 、P CM =100mW 、U (BR)CEO =30V ,因此,当工作电压U CE =10V 时,工作电流I C 不得超过 10 mA ;当工作电压U CE =1V 时,I C 不得超过 20 mA ;当工作电流I C =2 mA 时,U CE 不得超过 30 V 。

7.场效应管从结构上可分为两大类: 结型 、 MOS ;根据导电沟道的不同又可分为 N 沟道 、 P 沟道 两类;对于MOSFET ,根据栅源电压为零时是否存在导电沟道,又可分为两种: 耗尽型 、 增强型 。

8.U GS(off)表示 夹断 电压,I DSS 表示 饱和漏极 电流,它们是 耗尽 型场效应管的参数。

2.2 单选题1.某NPN 型管电路中,测得U BE =0 V ,U BC = —5 V ,则可知管子工作于( C )状态。

A .放大 B .饱和 C .截止 D .不能确定2.根据国产半导体器件型号的命名方法可知,3DG6为( B )。

A .NPN 型低频小功率硅晶体管 B .NPN 型高频小功率硅晶体管 C .PNP 型低频小功率锗晶体管 D .NPN 型低频大功率硅晶体管3.输入( C )时,可利用H 参数小信号电路模型对放大电路进行交流分析。

A .正弦小信号 B .低频大信号 C .低频小信号 D .高频小信号 4.( D )具有不同的低频小信号电路模型。

A .NPN 型管和PNP 型管B .增强型场效应管和耗尽型场效应管C .N 沟道场效应管和P 沟道场效应管D .晶体管和场效应管 5.当U GS =0时,( B )管不可能工作在恒流区。

A .JFETB .增强型MOS 管C .耗尽型MOS 管D .NMOS 管 6.下列场效应管中,无原始导电沟道的为( B )。

A .N 沟道JFET B .增强~AI PMOS 管 C .耗尽型NMOS 管 D .耗尽型PMOS 管 2.3 是非题1.可以采用小信号电路模型进行静态工作点的分析。

( × )2.MOSFET 具有输入阻抗非常高、噪声低、热稳定性好等优点。

( √ ) 3.EMOS 管存在导电沟道时,栅源之间的电压必定大于零。

( × ) 4.结型场效应管外加的栅源电压应使栅源间的PN 结反偏。

( √ ) 5.场效应管用于放大电路时,应工作于饱和区。

( √ ) 2.4 分析计算题1.图T2.1所示电路中的晶体管为硅管,试判断其工作状态。

解:(a)U BE =U B —U E =0.7—0=0.7V ,发射结正偏;U BC =U B —U C =0.7—3=—2.3 V ,集电结反偏因此晶体管工作在放大状态。

(b) U BE =U B —U E =2—3=—1V ,发射结反偏;U BC =U B —U C =2—5=—3 V ,集电结反偏因此晶体管工作在截止状态。

(c) U BE =U B —U E =3—2.3=0.7V ,发射结正偏;U BC =U B —U C =3—2.6=0.4V ,集电结正偏因此晶体管工作在饱和状态。

(d)该管为PNP 型晶体管U EB =U E —U B =(—2)—(—2.7)=0.7V ,发射结正偏; U CB =U C —U B =(—5)—(—2.7)=—2.3V ,集电结反偏因此晶体管工作在放大状态。

2.图T2.2所示电路中,晶体管均为硅管,β=100,试判断各晶体管工作状态,并求各管的I B 、I C 、U CE 。

解:(a)方法一:设晶体管工作在放大状态,则有 I C =βI B =100×0.053=5.3mAU CE =12—5.3×3=—3.9 V<0说明上述假设不成立,晶体管已工作在饱和区。

令晶体管的饱和压降U CE(Sat)=0.3 V ,则集电极电流为因此可得晶体管的I B =0.053 mA 、I C =I CS =3.9 mA 、U CE =U CE(Sat)=0.3 V 方法二:因为I B >I BS ,所以晶体管处于饱和状态,因而有 I B =0.053 mA 、I C =I CS =3.9 mA 、U CE =U CE(Sat)=0.3 V(b) A mA K VI B μ4.80084.0510)7.06(==Ω-=设晶体管工作在放大状态,则有 I C =100×0.008 4 mA =0.84 mA U CE =5 V —0.84×3=2.48 V> U CE(Sat)说明晶体管工作在放大状态,故上述假设成立,计算结果正确。

(c)基极偏压为负电压,发射结和集电结均反偏,所以晶体管截止,则I B =0,I C =0,U CE =5 V 3.放大电路如图T2.3所示,试图中所有电容对交流信号的容抗近似为零,试画出各电路的直流通路、交流通路和小信号等效电路。

解:(a)将C 1、C 2断开,即得直流通路如下图(a)所示;将C 1、C 2短路、直流电源对地短接,即得交流通路如下图(b)所示;将晶体管用小信号电路模型代人,即得放大电路小信号等效电路如下图(c)所示。

(b)按上述相同方法可得放大电路的直流通路、交流通路、小信号等效电路如下图 (a)、(b)、(c)所示。

4.场效应管的符号如图T2.4所示,试指出各场效应管的类型,并定性画出各管的转移特性曲线。

解:(a)为P 沟道耗尽型MOS 管,它的转移特性曲线如下图(a)所示,其特点是u GS =0时,i D =—I DSS(b)为N 沟道增强型MOS 管,它的转移特性曲线如下图(b)所示,其特点是u GS =0时, i D=0(c)为N 沟道结型场效应管,它的转移特性曲线如下图(c)所示,其特点是u GS =0时,i D =I DSS ,且u GS ≤0第3章 放大电路基础3.1 填空题 1.放大电路的输入电压U i =10 mV ,输出电压U 0=1 V ,该放大电路的电压放大倍数为 100 ,电压增益为 40 dB 。

2.放大电路的输入电阻越大,放大电路向信号源索取的电流就越小,输入电压也就越大;输出电阻越小,负载对输出电压的影响就越小,放大电路的负载能力就越强。

3.共集电极放大电路的输出电压与输入电压同相,电压放大倍数近似为 1 ,输入电阻大,输出电阻小。

4.差分放大电路的输入电压Ui1=1 V,Ui2=0.98 V,则它的差模输入电压Uid= 0.02 V,共模输入电压UiC= 0.99 V。

5.差分放大电路对差模输入信号具有良好的放大作用,对共模输入信号具有很强的抑制作用,差分放大电路的零点漂移很小。

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