模电课后答案

习题：

一．填空题

1. 半导体的导电能力与 温度 、 光照强度 、 掺杂浓度 和材料性质有关。 2. 利用PN结击穿时的特性可制成 稳压 二极管，利用发光材料可制成 发光 二级管，利用PN结的光敏性可制成 光敏（光电） 二级管。

3. 在本征半导体中加入＿＿5价＿＿元素可形成N型半导体，加入＿3价＿元素可形成P型半导 体。N型半导体中的多子是_自由电子_______；P型半导体中的多子是___空穴____。 4. PN结外加正向电压时 导通 外加反向电压时 截止 这种特性称为PN结的 单向导电性 。

5. 通常情况下硅材料二极管的正向导通电压为 0.7v ，锗材料二极管的正向导通电压为 0.2v 。

6..理想二极管正向电阻为__0______，反向电阻为_______，这两种状态相当于一个___开关____。 7..晶体管的三个工作区分别为 放大区 、 截止区 和 饱和区 。 8.. 稳压二极管是利用PN结的 反向击穿特性 特性制作的。 9.. 三极管从结构上看可以

XX大学信息工程专业模拟电子技术习题

第二章

题2.1 如图所示电路，已知集成运放开环差模电压增益为∞，其电源电压?VCC=?14V，Ui=1V；R1＝10k,Rw=100k。请问：当Rw滑动端分别在最下端、最上端和中点时时，输出Uo＝？V； 解：

14V,1V,6V

题2.2 在题图所示的放大电路中，已知R1?R2?R5?R7?R8?10k?，R6?R9?R10?20k?∶

① 列出uO1、uO2和uO的表达式；

② 设uI1?0.3V，uI2?0.1V，则输出电压uO??

注：此图A1的同相端、反相端标反。

解

分析：本题中，运放A1构成反相比例运用电路，A2构成同相比例运用。而A3则构成了一个减法电路，由于可将运放当作理想器件，又在线线场合下使用，所以可使用“虚短”及“虚断”的两个基本概念来对电路进行分析。

uO1??R210uI1???uI1??uI1R110?R5?3?10?uO2??1??uI2??1???uI2?uI12 ?20??R6? （1）

R10202u3???uO2?uO2?uO2?uI2R8?R1010?203 对A3， u3??u3??uI2u01?u3－u3??u0?RR9

习题解答

第1章

1.1简述半导体的导电特性。

答：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。半导体一般呈晶体结构，其原子核对价电子的束缚较弱，当半导体受到外界光和热的刺激时，它便释放价电子，从而使导电能力发生变化。例如纯净的锗从20℃升高到30℃时，它的电阻率几乎减小为原来的1/2。又如一种硫化镉薄膜，在暗处其电阻为几十兆欧姆，受光照后，电阻可以下降到几十千欧姆，只有原来的百分之一。利用这些敏感性可制成各种光敏元件和热敏元件。若在纯净的半导体中加入微量的杂质，则半导体的导电能力会有更显著的增加，例如在半导体硅中，只要掺入亿分之一的硼，电阻率就会下降到原来的几万分之一，这是半导体最显著的导电特征。利用这个特性，可制造出各种半导体器件。

1.2 简述PN结是如何形成的。

答：当P型和N型半导体结合在一起时，由于交界面两侧多数载流子浓度的差别，N区的多数载流子电子向P区扩散，P区的多数载流子空穴也要向N区扩散，于是电子与空穴复合，在交界面附近P区一侧因复合失去空穴而形成负离子区，N区一侧也因复合失去电子而形成正离子区。这些不能移动的带电离子形成了空间电荷区，称为PN结。

PN结内存在一个由N区指向P区的内电场。内电场的形成将阻止多数载流子的继续扩散，

第四章部分习题解答

4．1．3 某BJT的极限参数ICM=100mA，PCM=150mW，V（BR）CEO=30V，若它的工作电压VCE=10V，则工作电流IC不得超过多大？若工作电流IC=1mA，则工作电压的极限值应为多少？

解: BJT工作时，其电压和电流及功耗不能超过其极限值，否则将损坏。当工作电压VCE确定时，应根据PCM及ICM确定工作电流IC，即应满足ICVCE≤PCM及IC≤ICM。当VCE=10V时，

IC?PCM?15mAVCE

此值小于ICM=100mA，故此时工作电流不超过15mA即可。同理，当工作电流Ic确定时，应根据ICVCE≤PCM及VCE≤V（BR）CEO确定工作电压VCE的大小。当IC=1mA时，为同时满足上述两个条件，则工作电压的极限值应为30V。

4．3．3 若将图题3.3.1所示输出特性的BJT接成图题3.3.3所示电路，并设VCC=12V，RC=1kΩ，在基极电路中用VBB=2.2V和Rb=50kΩ串联以代替电流源iB。求该电路中的IB、IC和VCE的值，设VBE=0.7V。

图题3.3.1

图题 3.3.3

解: 由题3.3.1已求得β=200，故

IB?

VBB?VBE?0.03mARb

【2-1】 填空：

1．本征半导体是 ，其载流子是 和 。两种载流子的浓度 。

2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 ，而少数载流子的浓度则与 有很大关系。

3．漂移电流是 在 作用下形成的。

4．二极管的最主要特征是 ，与此有关的两个主要参数是 和 。

5．稳压管是利用了二极管的 特征，而制造的特殊二极管。它工作在 。描述稳压管的主要参数有四种，它们分别是 、 、 、和 。 6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将 。

1. 完全纯净的半导体，自由电子，空穴，相等。 2. 杂质浓度，温度。

3. 少数载流子，(内)电

3-11放大电路如题3-73图所示，已知UCC?12V,Rb?360 k?, RL?Rc?2 k?,三极

管的Ube?0.7 V，β=60。试求： （1）计算静态工作点 （2）计算Au、Ri和Ro

（3）ui的有效值为多大时输出电压将出现失真？首先出现什么失真？ 解：

（1）计算静态工作点，

?IBQ?UCC?0.712?0.7??0.03 mA，ICQ??IBQ?60?0.03 mA?1.8 mA

Rb360 k?IEQ?(??1)IBQ?61?0.03 mA?1.83 mA UCEQ?UCC?ICQRC?12?1.8 mA?2 k??8.4 V

（2）计算Au、Ri和Ro

共射放大电路Ri?rbe?200?(1??)?26mV26?200?(1?60)?1.067 k? IEQ1.83Ro?RC?2 k?

???(RL//Rc)?60?(2k//2k)Au????56.2

rbe1.067k （3）ui的有效值为多大时输出电压将出现失真？首先出现什么失真？ 由于静态工作点UCEQ比较靠近截止区，uo幅度增大时，首先出现截止失真 另外因为交流负载线的斜率为

?iC111，而静态Q点?????

1.2电路如图P1.2 所示，已知ui?10sin?t(V)，试画出ui与uo的波形。设二极管导通电压可忽略不计。

图P1.2 解图P1.2

解：ui与uo的波形如解图Pl.2所示。

1.4电路如图P1.4所示, 二极管导通电压UD=0.7V,常温下UT?26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui为正弦波，有效值为10mV。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？

解：二极管的直流电流 ID?(V?UD)/R?2.6mA 其动态电阻:

rD?UT/ID?10? 图P1.4

故动态电流的有效值：Id?Ui/rD?1mA

1.6 已知图Pl.6 所示电路中稳压管的稳定电压UZ?6V，最小稳定电流 IZmin?5mA，最大稳定电流IZmax?25mA。

(1)分别计算UI为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压UO的值； (2)若UI?35V时负载开路，则会出现什么现象？ 为什么？

解：(1)只有当加在稳压管两端的 电压大于其稳压值时，输出电压才为6V。 ∴UI?10V时，UO?RLR?RLUI?3.3V；

图Pl.6

第一章 课后习题详解

1. 把下例二进制数转换成十进制 （1） 1100 0101

解 19721212121 0 2 6 7

2 11000101 ＝ ＝ ） （ ×+×+×+× （2） 101101 解 0 2 6 7 2

21212121 11000101 ×+×+×+× ＝ ） （ （3）0.01101

解 4375.0212121 5 3 2 2 01101.0 ＝ ＝ ）（ ? ? ? ×+×+×

（4）1010101.0011

1875.85212121212121 4 3 0 2 4 6 2 0011.1010101 ＝ ＝ ） （ ? ? ×+×+×+×+×+× （5）101001.10010

5625.412121212121 4 1 0 3 5

2 10010.101001 ＝ ＝ ） （ ? ? ×+×+×+×+×

2.把下列十进制数转换成二进制数 （1）51 51 2 1 1 0 0 1 1 0 1 3 6 12 25 2 2 2 2 2

（2）136

4 2 2 2 2 2 68 34 176 8 1

一、VD1,VD2为理想二极管，其导通电压为0V，电路如图所示，画出uO的波形。（15分）

二、判别题：（21分）

1、若放大电路中三极管3个电极的电位分别为下列各组数值，试确定它们的电极和三极管的类型。

（a）①5V ②1.2V ③0.5V （b）①6V ②5.8V ③1V （c）①-8V ②-0.2V ③0V

2、某一放大电路中引入了直流负反馈和交流电流并联负反馈，这些反馈是否能够 （1）稳定输出电压（ ） （2）稳定输出电流（ ） （3）增加输出电阻（ ） （4）增加输入电阻（ ） （5）增大静态电流（ ）

（6）稳定静态电流（ ）

三、某两级阻容耦合放大电路如图所示，已知β1= β2=40，试求：（24分） （1）各级电路的静态工作点；

（2）各级电压放大倍数Au1，Au2和总电压放大倍数Au； （3）放大器输入电阻Ri和输出电阻Ro；

（4）后级采用什么电路？有什么优点？

四、OTL电路如图所示，电容C足够大，三极管的饱和压降UCES=1V，求：（15

一、VD1,VD2为理想二极管，其导通电压为0V，电路如图所示，画出uO的波形。（15分）

二、判别题：（21分）

1、若放大电路中三极管3个电极的电位分别为下列各组数值，试确定它们的电极和三极管的类型。

（a）①5V ②1.2V ③0.5V （b）①6V ②5.8V ③1V （c）①-8V ②-0.2V ③0V

2、某一放大电路中引入了直流负反馈和交流电流并联负反馈，这些反馈是否能够 （1）稳定输出电压（ ） （2）稳定输出电流（ ） （3）增加输出电阻（ ） （4）增加输入电阻（ ） （5）增大静态电流（ ）

（6）稳定静态电流（ ）

三、某两级阻容耦合放大电路如图所示，已知β1= β2=40，试求：（24分） （1）各级电路的静态工作点；

（2）各级电压放大倍数Au1，Au2和总电压放大倍数Au； （3）放大器输入电阻Ri和输出电阻Ro；

（4）后级采用什么电路？有什么优点？

四、OTL电路如图所示，电容C足够大，三极管的饱和压降UCES=1V，求：（15