模拟电子技术基础 胡宴如 自测题答案分解

模 拟 电 子 技 术

胡宴如（第3版）自测题 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。( × ) 3．二极管在工作电流大于最大整流电流IF时会损坏。( × ) 4．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UD(on)=0.7V，试写出各电路的输出电压Uo值。

解：(a)二极管正向导通，所以输出电压U0＝(6—0.7)V＝5.3 V。

(b)令二极管断开，可得UP＝6 V、UN＝10 V，UP

(c)令V1、V2均断开，UN1＝0V、UN2＝6V、UP＝10V，UP—UN1>Up—UN2，故V1优先导通后，V2截止，所以输出电压U0＝0.7 V。

2．电路如图T1．2所示，二极管具有理想特性，已知ui＝(sinωt)V，试对应画出ui、u0、iD的波形。

解：输入电压ui为正半周时，二极管正偏导通，所以二极管两端压降为零，即u0＝0，而流过二极管的电流iD＝ui／R，为半波正弦波，其最大值IDm＝10 V／1 kΩ＝10 mA；当ui为负半周时，二极管反偏截止，iD＝0，u0＝ui为半波正弦波。因此可画出电压u0电流iD的波形如图(b)所示。

3．稳压二极管电路如图T1．3所示，已知UZ＝5 V，IZ＝5 mA，电压表中

V和电流表○A1、A2读流过的电流忽略不计。试求当开关s 断开和闭合时，电压表○○

数分别为多大?

解：当开关S断开，R2支路不通，IA2＝0，此时R1与稳压二极管V相串联，因此由图可得

IA1?U1?U2(18?5)V??6.5mA?IZR12K?

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R2两端压降为

UR2?R20.5U1??18?3.6?UZR1?R22?0.5

故稳压二极管不能被反向击穿而处于反向截止状态，因此，R1、R2构成串联电路，电流表A1、A2的读数相同，即

IA1?IA2?U118V??7.2mAR1?R2（2?0.5）K?

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；

UBC=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；

UBC=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；

UBC=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

UEB=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：

IB?(6?0.7)V?0.053mA

100K? 设晶体管工作在放大状态，则有 IC＝βIB＝100×0.053＝5.3mA

UCE＝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

ICS?VCC?UCE(sat)RC?12?0.3?3.9mA 1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： IB?(6?0.7)V?0.053mA

100K?ICS?VCC?UCE(sat)RCICS??12?0.3?3.9mA 1IBS??3.9?0.039mA 100因为IB>IBS，所以晶体管处于饱和状态，因而有

IB＝0.053 mA、IC＝ICS＝3.9 mA、UCE＝UCE(Sat)＝0.3 V (6?0.7)V?0.0084mA?8.4?A

510K?设晶体管工作在放大状态，则有 IC＝100×0.008 4 mA＝0.84 mA

UCE＝5 V—0.84×3＝2.48 V> UCE(Sat) (b) IB?

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