第二章常用半导体器件及应用一、习题2.1填空1. 半导材料有三个特性，它们是 ________ 、______ 、______ 。

2. 在本征半导体中加入_____ 元素可形成N型半导体，加入_________ 元素可形成P型半导体。

3. 二极管的主要特性是______________ 。

4. _____________________________________ 在常温下，硅二极管的门限电压约为V,导通后的正向压降约为_V;锗二极管的门限电压约为_______ V,导通后的正向压降约为_V。

5. ____________________________________________ 在常温下，发光二极管的正向导通电压约为_______________________________________________ V,考虑发光二极管的发光亮度和寿命，其工作电流一般控制在__________ mA。

6. 晶体管（BJT）是一种 ___ 控制器件；场效应管是一种_______ 控制器件。

7. 晶体管按结构分有_______ 和_______ 两种类型。

8. 晶体管按材料分有_______ 和____ 两种类型。

9. NPN和PNP晶体管的主要区别是电压和电流的_________ 不同。

10. 晶体管实现放大作用的外部条件是发射结_、集电结_。

11. 从晶体管的输出特性曲线来看，它的三个工作区域分别是_______ 、 ____ 、_____ 。

12. 晶体管放大电路有三种组态__________ 、______ 、_______ 。

13. 有两个放大倍数相同，输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B,对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。

在负载开路的条件下，测得A放大器的输出电压小，这说明A的输入电阻______________ 。

14 .三极管的交流等效输入电阻随________ 变化。

15 .共集电极放大电路的输入电阻很______ ,输出电阻很_____ 。

16 .射极跟随器的三个主要特点是_______ 、____ 、______ 。

17 .放大器的静态工作点由它的__________ 决定，而放大器的增益、输入电阻、输出电阻等由它的________ 决定。

18 .图解法适合于____________ ,而等效电路法则适合于 ______________ 。

19 .在单级共射极放大电路中，如果输入为正弦波，用示波器观察u o和U i的波形的相位关系为____ ；当为共集电极电路时，则U o和U i的相位关系为_________ 。

20. ______________________________________________________________ 在NPN共射极放大电路中，其输出电压的波形底部被削掉，称为 ______________________________ 失真，原因是Q点 ______ （太高或太低）,若输出电压的波形顶部被削掉，称为________ 失真，原因是Q 点(太高或太低)。

如果其输出电压的波形顶部底都被削掉，原因是21. _________________ 某三极管处于放大状态，三个电极A、B、C的电位分别为9V、2V和1.4V，则该三极管属于_型，由半导体材料制成。

22.在题图P2.1电路中，某一元件参数变化时，将U CEQ的变化情况(增加；减小；不变)填入相应的空格内。

⑴R增加时，U CEQ将(2) R c减小时，U CEQ将_________⑶Rc增加时, U CEQ将_________⑷R s增加时，U CEQ将_________(5)卩增加时(换管子),U CEQ将____________题图P2.123 .为了使结型场效应管正常工作，栅源间PN结必须加______ 电压来改变导电沟道的宽度，它的输入电阻比双极性晶体管的输入电阻 _______ 。

24 .由于晶体三极管______________________________________ ,所以将它称为双极型器件，由于场效应管_________________________________ ,所以将其称为单极型器件。

25 .对于耗尽型MOS管，U GS可以为______________ 。

对于增强型N沟道MOS管，U GS只能为____ ,并且只有当U GS______ 时，才能形有i d。

26 .场效应管与三极管相比较，其输入电阻_________ 、噪声____ 、温度稳定性_______ 、放大能力_。

27. 场效应管放大器常用偏置电路一般有 ________ 和_______ 两种类型。

28. _____________________________ 低频跨导g m反映了场效应管__________ 对控制能力，其单位为____________________________ 。

解：(1 )热敏、光敏、掺杂特性。

(2 )五价、三价。

(3 )单向导电性。

(4) 0.5、0.7、0.1、0.2 。

(5) 1-2.5。

(6 )电流型、电压型。

(7)NPN、PNP。

(8)锗、硅。

(9 )极性和方向。

(10 )正偏、反偏。

(11 )截止区、放大区、饱和区。

(12 )共射极、共基极、共集电极。

(13 )小。

(14 )静态工作点。

(15 )高(大)、低(小)。

(16 )输入与输出同相、电压放大倍数约等于1、输入电阻大且输出电阻小。

(17 )直流通路、交流通路。

(18 )分析各点的电流、电压波形和非线性失真情况，一般用于大信号放大电路；适宜于求解动态参数，一般用于小信号放大器分析。

(19 ) 反相、相同。

(20 ) 饱和、太高；截止、太低；输入信号过大(21) NPN、硅。

(22) 增加、增加、减小、不变、减小。

(23) 反偏、高。

(24 )通过空穴和自由电子两种载流子参与导电，只靠一种载流子(多子)参与导电。

(25)为正为负或者为零；为正；＞U Gs(th)。

(26)高、低、好、弱。

(27)自给式、分压式。

(28)U GS、I D、西门子(ms)。

2.2选择题1 .二极管加正向电压时，其正向电流是由()。

(A)多数载流子扩散形成(B)多数载流子漂移形成(C)少数载流子漂移形成(D)少数载流子扩散形成2 . PN结反向偏置电压的数值增大，但小于击穿电压时，()。

(A)其反向电流增大(B)其反向电流减小(C)其反向电流基本不变(D)其正向电流增大参考材料3 .稳压二极管是利用 PN 结的（ ）。

（A ）单向导电性 （B ）反偏截止特性 （C ）电容特性（D ）反向击穿特性4 •变容二极管在电路中使用时 ，其PN 结应（）。

（A ）正偏（B ）反偏答：1、A 2、C 3、D 4、B题图P2.3解：（a ）导通、-5V （ b ） D i 与D 2均截止、-6V （c ） D 2导通、D i 截止、5V 。

2.6电路如题图P2.4 所示,已知U i =5sin 3 t （V ）,试画出u 。

的波形，并标出幅值,分别 使用二极管理想模型和恒压降模型（U D =0.7V ）。

题图P2.42.3写出题图P2.2所示各电路的输出电压值 。

（设二极管均为理想二极管）解：（a ） 3V （ b ） 0V （c ） -3V （d ） 3V 。

2.4重复题2.3,设二极管均为恒压降模型题图P2.2解：(a ) 2.3V ( b ) 0V (c ) -2.3V (d ) 3V 。

2.5.题图P2.3中的二极管均为理想二极管，试判断其中二极管的工作状态（是导通还是 截止）,并求出U O (a ) (b)(b)D i(c)+ Uo(a)题图P2.52.8电路如题图P2.6所示，分别用理想二极管和恒压降模型 (U D =0.7V)计算以下几种情况的UO 值。

⑴ A=0V ； B=0V ⑵ A=0V ； B=5V ⑶ A=5V ； B=5V ⑷ A=1V ； B=2V2.7(b)理想模型电路如题图P2.5(a)所示，U i 如图(b)所示，试画出U o 波形。

解：因为输入电压高 ，应采用理想模型，输出波形如右图解:2V 0 -2V(b)恒压降模型(a)+5V—U Ob ；b 2题图P2.6解：A 、用理想模型(1) 0V (2) 0 ( 3) 5V (4) 1VB 、用恒压降模型(1) 0.7V (2) 0.7V ( 3) 5V (4) 1.7V 。

2.9电路如题图P2.7所示，要求负载 R L 电压U L 保持在12V ,负载电流可在10~40mA 范围内变化。

已知稳压二极管 U z =12V 、I zmin =5mA 、l zmax =50mA ，试确定R 取值范围。

* --- —+ R题图P2.766.67门 _ R 乞 88.89」。

,工作电流为5~10mA 。

为使发光二极管正常工作，试确定限流电阻 R 的取值范 围。

5_Uu5_Uu 5_Uu解：二极管工作电流|D=-R 」，故話汁「而F ，即3Q”68"。

2.11试画出使用共阴极七段数码管显示字符 5”的电路连接图IU i =16VD z 西 []R L U L解：U R =U I -U L ~4V 。

在负载电流最小时，流过 D z 电流为最大 ,此时应l RL <60mA ;在负载电流最大时，流过 D z 电流为最小，此时应I RL >45mA ;所以」 R —，即0.060.0452.10 发光二极管驱动电路如题图P2.8 所示，已知发光二极管的正向导通压降U F =1.6V2.12已知放大电路中一只 N 沟道增强型MOS 场效应管三个极①、②、③的电位分别为2.15判断题（1）下面给出几组三极管处于放大状态的各管脚的电位，试判断晶体管的类型及材料⑴ 2.6V ，2V ，5V3V 、6V 、9V ，场效应管工作在恒流区试说明①、②、③与g 、s 、d 的对应关系。

解：①为s 、②为g 、③为d 。

2.13 一个结型场效应管的转移特性曲线如题图 P2.9所示。

⑴试判断它是什么沟道的场效应管 ？⑵U GS （off ）、I DSS 各为多少？ 答：（1 ）为N 沟道。

（2）U GS （off ） =-0.5V 、bss =4mAP2.10所示，试画出该管在恒流区 U DS =6V 的- ——:■ r —1——rr1 -----r — -——=- --- t— 一 —■ L10 12 U DS/V+V cc8 辛i /mA-0.2 -0.4-0.6 6 4 2U GS =0.1题图P2.10解：其转移特性曲线如下图⑵—5V, - 5.7V , - 10V⑶ 2.5V, 2.3V, 8V⑷ 1V, 0.3V , 10V⑸ 8V, 7.3V , 3V解：放大状态下NPN管E、B、C之间的电位关系是V C>V B>V E,且U BE-0.7V是硅管、U BEU BE~0.7V是硅管、U BE ~0.2V是锗管；PNP管E、B、C之间的电位关系是V E >V B>V C,且~0.2V是锗管。