模拟电子技术习题及答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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。
( × )时会损坏。
( × )3.二极管在工作电流大于最大整流电流IF4.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U=0.7V,试写出各电路的输出电压D(on)Uo值。
解:(a)二极管正向导通,所以输出电压U 0=(6—0.7)V =5.3 V 。
(b)令二极管断开,可得U P =6 V 、U N =10 V ,U P <U N ,所以二极管反向偏压而截止,U 0=10 V 。
(c)令V 1、V 2均断开,U N1=0V 、U N2=6V 、U P =10V ,U P —U N1>Up —U N2,故V 1优先导通后,V 2截止,所以输出电压U 0=0.7 V 。
2.电路如图T1.2所示,二极管具有理想特性,已知ui =(sin ωt)V ,试对应画出u i 、u 0、i D 的波形。
解:输入电压u i 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=0,而流过二极管的电流i D =u i /R ,为半波正弦波,其最大值I Dm =10 V /1 k Ω=10 mA ;当u i 为负半周时,二极管反偏截止,i D =0,u 0=u i 为半波正弦波。
因此可画出电压u 0电流i D 的波形如图(b)所示。
3.稳压二极管电路如图T1.3所示,已知U Z =5 V ,I Z =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○A 1、○A 2读数分别为多大? 解:当开关S 断开,R 2支路不通,I A2=0,此时R 1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R2两端压降为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,ICBO 增大,导通电压UBE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ICM =20mA、PCM=100mW、U(BR)CEO=30V,因此,当工作电压UCE=10V时,工作电流IC 不得超过 10 mA;当工作电压UCE=1V时,IC不得超过 20 mA;当工作电流IC =2 mA时,UCE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.UGS(off)表示夹断电压,IDSS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UBE =0 V,UBC= —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UGS=0时,( B )管不可能工作在恒流区。
A.JFET B.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)UBE =UB—UE=0.7—0=0.7V,发射结正偏;U BC =UB—UC=0.7—3=—2.3 V,集电结反偏因此晶体管工作在放大状态。
(b) UBE =UB—UE=2—3=—1V,发射结反偏;U BC =UB—UC=2—5=—3 V,集电结反偏因此晶体管工作在截止状态。
(c) UBE =UB—UE=3—2.3=0.7V,发射结正偏;U BC =UB—UC=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 =UE—UB=(—2)—(—2.7)=0.7V,发射结正偏;UCB=UC—UB=(—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IB 、IC、UCE。
解:(a)方法一:设晶体管工作在放大状态,则有 IC =βIB=100×0.053=5.3mAUCE=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UCE(Sat)=0.3 V,则集电极电流为因此可得晶体管的IB =0.053 mA、IC=ICS=3.9 mA、UCE=UCE(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 mAU 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 V3.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uGS=0时,iD =—IDSS(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uGS=0时, iD=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uGS=0时,iD =IDSS,且uGS≤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Ui =10 mV,输出电压U=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。
6.乙类互补对称功放由 NPN 和 PNP 两种类型晶体管构成,其主要优点是效率高。