第1章半导体二极管及其基本电路自测题判断下列说法是否正确，用“√”和“?”表示判断结果填入空内1. 半导体中的空穴是带正电的离子。

（?）2. 温度升高后，本征半导体内自由电子和空穴数目都增多，且增量相等。

（√）3. 因为P型半导体的多子是空穴，所以它带正电。

（?）4. 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。

（√）5. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。

（√）选择填空1. N型半导体中多数载流子是 A ；P型半导体中多数载流子是B。

A．自由电子 B．空穴2. N型半导体C；P型半导体C。

A．带正电 B．带负电 C．呈电中性3. 在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于B，而少子的浓度则受 A 的影响很大。

A．温度 B．掺杂浓度 C．掺杂工艺 D．晶体缺陷4. PN结中扩散电流方向是A；漂移电流方向是B。

A．从P区到N区 B．从N区到P区5. 当PN结未加外部电压时，扩散电流C飘移电流。

A．大于 B．小于 C．等于6. 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7. 二极管的正向电阻B，反向电阻A。

A．大 B．小8. 当温度升高时，二极管的正向电压B，反向电流A。

A．增大 B．减小 C．基本不变9. 稳压管的稳压区是其工作在C状态。

A．正向导通 B．反向截止 C．反向击穿有A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2?A、0.5?A、5?A；在外加相同的正向电压时，电流分别为10mA、 30mA、15mA。

比较而言，哪个管子的性能最好【解】：二极管在外加相同的正向电压下电流越大，其正向电阻越小；反向电流越小，其单向导电性越好。

所以B管的性能最好。

题习题1试求图所示各电路的输出电压值U O，设二极管的性能理想。

5VVD+-3k ΩU OVD7V5V +-3k ΩU O5V1VVD +-3k ΩU O（a ） （b ） （c ）10V5VVD3k Ω+._O U 2k Ω6V9VVD VD +-123k ΩU OVD VD 5V7V+-123k ΩU O（d ） （e ） （f ）图【解】：二极管电路，通过比较二极管两个电极的电位高低判断二极管工作在导通还是截止状态。

方法是先假设二极管断开，求出二极管阳极和阴极电位，电路中只有一个二极管：若阳极电位高于阴极电位（或二极管两端电压大于其导通电压U on ），二极管正偏导通，导通时压降为0（对于理想二极管）或U on （对于恒压源模型的二极管）；若阳极电位低于阴极电位（或二极管两端电压小于其导通电压U on ），二极管反偏截止，流过二极管的电流为零。

如果电路中有两个二极管：若一个正偏，一个反偏，则正偏的导通，反偏的截止；若两个都反偏，则都截止；若两个都正偏，正偏电压大的优先导通，进而再判断另一只二极管的工作状态。

图(a)二极管VD 导通，U O =5V 图(b) 二极管VD 导通，U O = ?7V 图? 二极管VD 截止，U O = ?1V图(d) 二极管VD 1导通，VD 2截止，U O =0V 图(e) 二极管VD 1截止，VD 2导通，U O = ?9V 图(f) 二极管VD 导通，U O =0V 在图所示电路图中，试求下列几种情况下输出端Y 点的电位及流过各元件的电流。

⑴U A =U B =0V ；⑵U A =3V ，U B =0V 。

设二极管的导通电压U on =。

【解】：（1）二极管VD 1和VD 2均承受正向电压，且正向电压相等，都导通。

所以输出端Y 点电位：U Y =U on =。

流过二极管VD 1和VD 2的电流：mA 65.4k Ω1V7.0V 1021VD2VD1=-==I I（2）二极管VD 1和VD 2均承受正向电压，但VD 2承受的正向电压大，VD 2优先导通。

所以输出端Y 点电位：U Y =U on =。

将VD 1钳制在截止状态。

流过二极管VD 1的电流0VD1=I ，流过二极管VD 2的电流mA 3.9k Ω1V7.0V 10VD2=-=I1k ΩYABVD VD 1210V 1k ΩYABVD VD 12图 图分析图所示电路中各二极管的工作状态，试求下列几种情况下输出端Y 点的电位及流过各元件的电流。

⑴U A =U B =0V ；⑵U A =5V ，U B =0V ；⑶U A =U B =5V 。

二极管的导通电压U on =。

【解】：（1）二极管VD 1和VD 2均处于零偏状态，所以都截止。

输出端Y 点电位：U Y =0。

流过二极管VD 1和VD 2的电流0VD2VD1==I I 。

（2）二极管VD 1正偏导通，所以输出端Y 点电位：U Y =U A -U on ==。

将VD 2钳制在截止状态。

流过二极管VD 1流过二极管VD 1和VD 2的电流mA 3.4k Ω1V3.4VD1==I ,流过二极管VD 2的电流0VD2=I 。

（3）二极管VD 1和VD 2均承受正向电压，且正向电压相等，都导通。

所以输出端Y 点电位：U Y =U A -U on ==。

流过二极管VD 1和VD 2的电流mA 15.2k Ω1V3.421VD2VD1===I I 。

在图所示电路中，已知输入电压u i =5sin?t （V ），设二极管的导通电压U on =。

分别画出它们的输出电压波形和传输特性曲线u o =f （u i ）。

3k ΩVD VD 12++--u u i o 3k ΩVD ++--u u i o 3k ΩVD++--u u i o +++----U VD U VD+U VD1U VD2（a ） （b ） （c ）图【解】：在（a ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压U VD =u i 。

当U VD ?U on ，即u i ?时，二极管导通，输出电压u o =u i ?；当U VD ?U on ，即u i ?时，二极管截止，输出电压u o =0。

输出电压的波形如图解（a ）1所示，传输特性如图解（a ）2所示。

在（b ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压U VD =u i 。

当U VD ?U on ，即u i ?时，二极管导通，输出电压u o = ；当U VD ?U on ，即u i ?时，二极管截止，输出电压u o =u i 。

输出电压的波形如图解（b ）1所示，传输特性如图解（b ）2所示。

在（c ）图所示电路中，当u i ?时，二极管VD 1导通，输出电压u o =；当u i ??时，二极管VD 2导通，输出电压u o =?；当??u i ?时，VD 1、VD 2都截止，输出电压u o =u i 。

输出电压的波形如图解（c ）1所示，传输特性如图解（c ）2所示。

t ttttt-图解（a ）1 图解（b ）1 图解（c ）1u i /V i/Vi /V图解（a ）2 图解（b ）2 图解（c ）2在图所示电路中，已知u i =10sin?t （V ），二极管的性能理想。

分别画出它们的输入、输出电压波形和传输特性曲线u o =f （u i ）。

+_u oVD VD 212k Ω+_u i3V+_u o VD VD 21+_u i2k Ω5V3V+_u oVD2k Ω+_u i5V（a ） （b ） （c ）图【解】：在（a ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压U VD =5V?u i 。

当U VD ?0， 即u i ?5V 时，二极管导通，输出电压u o =5V ；当U VD ?0，即u i ?5V 时，二极管截止，输出电压u o =u i 。

输出电压的波形如图解（a ）1所示，传输特性如图解（a ）2所示。

在（b ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管VD 1两端的电压U VD1=?u i ，VD 2两端的电压U VD2=u i ?3V 。

当u i >3V 时，VD 2导通，输出电压u o =3V ；当u i ?0时，VD 1导通，输出电压u o =0；当0?u i ?3V 时，VD 2、VD 1都截止，输出电压u o =u i 。

输出电压的波形如图解（b ）1所示，传输特性如图解（b ）2所示。

在（b ）图所示电路中，当二极管断开时，二极管VD 1两端的电压U VD1=?5V?u i ，VD 2两端的电压U VD2=u i ?3V 。

当u i >3V 时，VD 2导通，输出电压u o =3V ；当u i ??5V 时，VD 1导通，输出电压u o =?5V ；当?5V?u i ?3V 时，VD 2、VD 1都截止，输出电压u o =u i 。

输出电压的波形如图解（c ）1所示，传输特性如图解（c ）2所示tttt -tt图解（a ）1 图解（b ）1 图解（c ）1ui /Vu ui /Vu i /V图解（a ）2 图解（b ）2 图解（c ）2图所示为一限幅电路，输入电压u i =10sin?t （V ），试画出输出电压的波形和传输特性曲线。

设VD 1、VD 2的性能均理想。

+_u o+_u i 8V10k Ω20k ΩR R 12VD VD 122VVD VD 1图 图解 (a)【解】：设流过VD 1、VD 2、R 1、R 2的电流分别为i D1、i D2、i 1、i 2，参考方向如图解(a)所示。

当VD 1、VD 2均导通时2088i 2i 2D2u R u i i -=-==，20123)28()(i 1i 2i 2D 1D1-=-+--=+-=u R u R u i i i ，由此可得，VD 1导通的条件是：u i ?4V ；VD 2导通的条件是：u i ?8V 。

故u i ?8V 时，VD 1导通，VD 2截止，输出电压u o =8V ；4V?u i ?8V 时，VD 1、VD 2都导通，输出电压u o =u i ；u i ?4V 时，VD 1截止，VD 2导通，输出电压V 4210102028o =+⨯+-=u 。

输出电压的波形如图解((b ）所示，传输特性如图解(c)所示。

i /Vtt图解(b) 图解(c)电路如图所示。

输入电压u i =10sin?t （mV ），二极管的导通电压U on =，电容C 对交流信号的容抗可忽略不计。

试计算输出电压的交流分量。

【解】：只有直流电压作用时，电容C 开路，流过二极管的电流为8.1m 1.57.010DQ =-=A I mA ， 由此可估算出二极管VD 的动态电阻为：Ω4.14Ω8.126)mA ()mV (26Q D d ===I r在进行交流分析时，令直流电压和电容短路，二极管用交流等效电阻r d 代替，此时，电路可等效为图解。