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模拟电子技术基础[李国丽]第一章习题答案解析

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Aμ1,D.大于Aμ1)
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T1 小于 25℃。(大于、小于、等于)
/
v
V
0

i
mA

-0.001
50
10
20
30

100
150

0.5
1

T
1

25oC

-0.002
-0.003

图选择题7

8.PN结的特性方程是
)1(
T
V

v

S
eIi
。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结的漂移电流是少数载流子在电场作用下形成的。 ( √ )
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(tωSin5

i
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。

i
v

t

R
L

i
v
R
L

( a )

( b )
i
v
R
L

( c )

t

o

t

o

o
10V

10V

D
D

D

v
o

v
o

v
o

v
o

v
o

v
o

图题1.1
解:
(a)图中,vi>0时,二极管截止,vo=0;vi<0时,二极管导通,vo= vi。

(b)图中,二极管导通,vo= vi +10。
(c)图中,二极管截止,vo=0。
1.2求图题1.2所示电路中流过二极管的电流ID和A点对地电压VA。设二极管的正向
导通电压为0.7V。

图题1.2
解:(a)
VV

A
3.57.06

mARVRVIAAD3.101021
(b) 3217.0)6(10RVRVRVAAA

VV

A
96.4

mARVIAD42.17.03

1.33
电路如图题1.3所示,已知D1为锗二极管,其死区电压Vth=0.2V,正向导通压降

为0.3V;D2为硅二极管,其死区电压为Vth=0.5V,正向导通压降为0.7V。求流过D1、D
2

的电流I1和I2。

图题1.3
解:由于D1的死区电压小于D2的死区电压,应该D1先导通。设D1通、D2截止,此

mA46.1A10010103.01531I
D2两端电压=I1×100+0.3=0.45V
小于D2的开启电压,所以D2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
5k( a )I5k( c )D1D2D1D210VI5k

( b )
D
1

D
2

40V
I
5k

( d )
D
1
D

2

10V
40V
图题1.4
解:
(a)图中,两个二极管导通,mAI2510
(b)图中,由于D2反向截止,所以电流为反向饱和电流10μA。
(c)图中,D2反向击穿,保持击穿电压30V,所以mAI25)3040(
(d)图中,D1导通,mAI8540

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V1和V2的值(设
二极管正向导通电压为 0.7V)

图题1.5
解:
(a)图中,D导通,RRI33.113)7.012(
VRRRIV53.7233.1122
V1=0.7+V
2
=8.23V

(b)D截止,I=0,V1=12V, V2=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。
10V3k( a )3k2k2k1k20V4k10V3k( b )2k3k2k4k15V1kD1D2AA
BB

图题1.6
解:先将D断开,计算A、B点对地电压
(a)
VV

A
10)4112032310(

VV
B
832320

BA
VV
,所以D
1

导通

(b)
VV

A
8)4141532210(

VV
B
632215

BA
VV
,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。
3k
( a )D23V6VD1Vo( b )
D25VD
1
6
V

3k
D
3

D
4

V
o

图题1.7
解:
先假设所有二极管都截止,看哪个二极管的正偏电压高,先导通。
(a)图中,
VV

D6)6(01


VVD9)6(32
所以, D2先导通,导通后 VO=3-0.7=2.3V,VVD3.23.201 D1截止。

(b)图中,
VV

D1)6(51


VVVV
DDD6432


所以,D2D4先导通,则VVD9.2)1.2(51,D1截止,

V
O
=-1.4V

1.8设图题1.8中二极管的导通压降为0.7V,求二极管上流过的电流ID的值。

图题1.8
解:将二极管以外的电路进行戴维宁等效
kReq62.1]332[3

6
V

D

2k
I
D

2
V

3k
3k
3k

D
I
D

eq
R

eq
V

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