第1章常用半导体器件
一、判断题(正确打“√”,错误打“×”,每题1分)
1.在N型半导体中,如果掺入足够量的三价元素,可将其改型成为P型半导体。
()2.在N型半导体中,由于多数载流子是自由电子,所以N型半导体带负电。
()3.本征半导体就是纯净的晶体结构的半导体。
()
4.PN结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
()
5.使晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正偏,且集电结也是正偏。
()6.晶体三极管的β值,在任何电路中都是越大越好。
( )
7.模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。
( )
8.稳压二极管正常工作时,应为正向导体状态。
( )
9.发光二极管不论外加正向电压或反向电压均可发光。
( )
10.光电二极管外加合适的正向电压时,可以正常发光。
( )
一、判断题答案:(每题1分)
1.√;
2.×;
3.√;
4.√;
5.×;
6.×;
7.√;
8.×;
9.×;
10.×。
二、填空题(每题1分)
1.N型半导体中的多数载流子是电子,P型半导体中的多数载流子是。
2.由于浓度不同而产生的电荷运动称为。
3.晶体二极管的核心部件是一个,它具有单向导电性。
4.二极管的单向导电性表现为:外加正向电压时,外加反向电压时截止。
5.三极管具有放大作用的外部条件是发射结正向偏置,集电结偏置。
6.场效应管与晶体三极管各电极的对应关系是:场效应管的栅极G对应晶体三极管的基极b,源极S对应晶体三极管,漏极D对应晶体三极管的集电极c。
7.PN结加正向电压时,空间电荷区将。
8.稳压二极管正常工作时,在稳压管两端加上一定的电压,并且在其电路中串联一支限流电阻,在一定电流围表现出稳压特性,且能保证其正常可靠地工作。
9.晶体三极管三个电极的电流I
E 、I
B
、I
C
的关系为:。
10.发光二极管的发光颜色决定于所用的,目前有红、绿、蓝、黄、橙等颜色。
二、填空题答案:(每题1分)
1.空穴
2.扩散运动
3.PN结
4.导通
5.反向
6.发射机e
7.变薄
8.反向
9.I
E =I
B
+I
C
10.材料
三、单项选择题(将正确的答案题号及容一起填入横线上,每题1分)
1.在本征半导体中加入元素可形成N型半导体,加入三价元素可形成P型半导体。
A、五价
B、四价
C、三价
D、二价2.在本征半导体材料中,有目的的掺入杂质后,改变了。
A、多子的浓度
B、少子的浓度
C、半导体的体积
D、PN结的导电性能
3.当温度升高时,二极管的反向饱和电流将。
A、增大
B、不变
C、减小
D、为零
4.设二极管导通电压U D=0.7V,图示电路的输出电压值U0
为。
A、0V
B、2V
C、1.3V
D、-1.3V
5.晶体二极管具有。
A、单向导电性
B、双向导电性
C、对信号有放大作用
D、负载特性
6.要使发光二极管正常发光,其两端需外加:。
A、正向电压
B、反向电压
C、正、反向电压均可
D、零偏置电压7.稳压二极管一旦被反向硬击穿,将。
A、保持原导电性能不变
B、绝对不能再使用
C、性能变坏,可以继续使用
D、对原电路没有影响
8.工作在放大区的某三极管,如果当I B从12μA增大到22μA时,I C从1mA变为2mA,那么它的β约为。
A、83
B、91
C、100
D、1000
9.极限参数是为了晶体管安全工作对它的电压、电流和功率损耗的限制,属于晶体管极限参数的为。
A、共射极电流放大倍数β值
B、特征频率f T
C、最大集电极耗散功率P CM
D、静态工作点的电压值
10.图示电路中V B=0V,二极管的管压降可以不计,当V A由0V跳到3V后,Y的电位应为。
A、3V
B、0V
C、12V
D、没法确定
三、单项选择题答案:(每题1分)
1.A、五价
2. A、多子的浓度
3. A、增大
4. A、0V
5. A、单向导电性
6. A、正向电压
7. B、绝对不能再使用
8. C、100
9.C、最大集电极耗散功率P CM
10.B、0V
四、简答题(每题5分)
1. 怎样由本征半导体得到P型半导体?
2. 怎样由本征半导体得到N型半导体?
Y 3V
0V
3. 硅三极管BE 结的导通电压为多少伏?
4. 锗三极管BE 结的导通电压为多少伏?
5. 二极管的主要参数有哪些?
6. 为什么半导体器件的温度稳定性差?是多子还是少子是影响温度稳定性的主要因素? 四、简答题答案:(每题5分)
1. 答:在本征半导体中掺入三价元素(如硼)可得到P 型半导体。
2. 答:在本征半导体中掺入五价元素(如磷)可得到N 型半导体。
3. 答:硅三极管BE 结的导通电压为0.5~0.7伏。
4. 锗三极管BE 结的导通电压为0.2~0.3伏。
5. 答:二极管的主要参数有:①最大整流电流I F
;②最高反向工作电压U R
;③最大瞬时
值反向电流 I R
;④最高工作频率f M。
6. 答:因为在把半导体中存在两种运载电荷的粒子,即载流子。
外加电场时,带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电,且运动方向相反。
由于载流子数目很少,故导电性很差。
温度升高,热运动加剧,本证激发加剧,使少数载流子浓度增大,但掺杂浓度不变,相对增加较多的是少数载流子,使导电性增强,产生较大的噪声。
所以少子是影响温度稳定性的主要因素。
五、画图题(每题5分)
1. 电路如图所示,设二极管正向导通时的电压可忽略不计,已知i u =10sin ωt (v),试画出i u 与o u 的波形(注意时间坐标的对应关系)。
2. 电路如图所示,已知i u =5sin ωt (V),二极管导通电压U D =0.7V 。
试画出i u 与o u 的波
形,并标出幅值(注意时间坐标的对应关系)。
3. 现测得某放大电路中两只三极管的两个电极的电流如图所示。
分别求另一电极的电流,标出其实际方向,并在圆圈中画出管子符号。
4. 测得某放大电路中六只晶体管的各电极直流电位分别如图所示,这些管子均处于放大状态。
在圆圈中画出管子符号,并分别说明它们是硅管还是锗管。
五、画图题答案:(每题5分)
1. 解:①根据 i u 的表达式i u =10sin ωt (v),可画出输入信号波形如图中的i u 所示;
②i u 正半周期时二极管正向偏置而导通,又因二极管正向导通时的电压可忽略不
计,所以o u =i u 。
i u 负半周期时二极管因反向偏置而截止,回路中无电流,所以输出电
压o u =0。
③画出i u 与o u 的对应波形如图所示。
2. 解:①若考虑二极管导通电压U D =0.7V ,由电路可以看出,当-
3.7V ≤i u ≤+3.7V 时,二极管D 1和D 2均截止,回路中无电流,所以o u =i u ;
②i u 正半周期且高于3.7V 时,二极管D 1正向偏置而导通,D 2因反偏而截止,所o u =3V+0.7V=3.7V 。
i u 负半周期时且低于-3.7V 时,二极管D 2因正向偏置而导通,D 1因反偏而截止,所以o u =-(3V+0.7V )=-3.7V 。
③画出i u 与o u 的对应波形如图所示。
3. 解:①根据基尔霍夫电流定律和晶体管三个电极的各电极电流关系,对于(a )图,第三个电极流出的电流I = 10μA + 1mA = 1.1 mA ,且这个电极应为发射极 I e (符合I e = I b + I C ),根据电流的流向,该管应为NPN 型管;对于(b )图,第三个电极流出的电流I = 5.1 mA - 100μA = 5 mA ,且这个电极应为集电极 I C (符合I C =I E -I B ),根据电流的流向,该管应为PNP 型管。
②分别画出两只管子的符号如图所示。
4. 解:①由于硅管BE结的导通电压为0.5~0.8V,锗管BE结的导通电压为0.1~0.3V;
②NPN管正常放大应为正电压,即V C>V B>V E,而PNP管应为负电压,即V C<V B <V E;
③根据晶体管的放大条件,综合上述特点,得出各晶体管三个电极分别为上、中、下管脚及管型和材料得出如下结论:
管号T1 T2 T3 T4 T5 T6
上 e c e b c b
中 b b b e e e
下 c e c c b c
管型PNP NPN NPN PNP PNP NPN
材料Si Si Si Ge Ge Ge
画出各管子的图形如下图所示:。