模拟电子技术基础2021刘颖课后答案

第1章 半导体二极管及其电路分析

`

1．1 某二极管在室温（300K）下的反向饱和电流为0.1pA，试分析二极管外加电压在0.5V~0.7V之间变化时，二极管电流的变化范围。 解：由于 iD=IS(e

uDUT

1)

由题意知IS=0.1pA，室温下UT≈26mV，故当UD=0.5V时，得

iD=0.1×10

当UD=0.7V时，得

－12

×（e

50026

1）A≈22.5μA

iD=0.1×10

12

×(e

70026

1)A≈49.3mA

因此UD在0.5~0.7V之间变化时，iD在22.5μA~49.3mA之间变化。

1.2 二极管电路如图P1.2所示，二极管的导通电压UD(on) =0.7V，试分别求出R为1kΩ、4kΩ时，电路中电流I1、I2、IO和输出电压UO。 （1）R=1kΩ 解：

假设二极管断开，可求得输出电压

'UO=

9×1

V= 4.5V 1+1

可见，电路中二极管的阳极电位高于阴极电位1.5V，所以，二极管处于导通状态，故

UO=( 3 0.7)V= 3.7V

3.7 ( 9)

I2=mA=5.3mA

1

I1=IO+I2=( 3.7+5.3)mA=1.6mA

（2）R=4kΩ

假设二极管

第二章 习题解答

2-1 电话线路上的直流电压约为50V，用于电话机通话时的直流电源。话机内部电路对电压有极性的要求。话机电路中有一个导向电路，如题2-1图所示。外线与话机引线相接时不必考虑电压极性。试说明其工作原理。

答：当外线与话机引线相接时，如果话机引线的上端接正、下端接负，则电源正端经过D1，话机内的其他电路、D4到电源负端，形成电流回路，此时二极管D1、D4正向导通，D2、D3截止。如果话机引线的下端接正、上端接负，则电源正端经过D2、话机内的其他电路、D3到电源负端，形成电流回路。由此或见，无论话机引线的上端接正还是下端接正，对于话机内的其他电路来说都符合对电压极性的要求，这就是导向电路所起的作用。

2-2 已知硅和锗PN结的反向饱和电流分别为10-14A和10-8A。若外加电压为0.25V、0.45V、0.65V时，试求室温下各电流I，并指出电压增加0.2V时，电流增加的倍数。

解：根据式（1-2-4） I?ISev/vT?1，室温时VT?26mV

对于硅PN结：IS?10?14A，则

外加电压V eV/VT??0.25V 14993.7 1.5?10?100.45V 3285 7556 0.65V 7.20×10

第三部分 习题与解答

习题1

客观检测题

一、填空题

1、在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ，而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。

2、当PN 结外加正向电压时，扩散电流 大于 漂移电流，耗尽层 变窄 。当外加反向电压时，扩散电流 小于 漂移电流，耗尽层 变宽 。

3、在N 型半导体中，电子为多数载流子， 空穴 为少数载流子。

二．判断题

1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子，N 型半导体中含有大量电子载流子，所以P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。（ × ）

2、在N 型半导体中，掺入高浓度三价元素杂质，可以改为P 型半导体。（ √ ）

3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的，即杂质浓度大，扩散电流大；杂质浓度小，扩散电流小。（× ）

4、本征激发过程中，当激发与复合处于动态平衡时，两种作用相互抵消，激发与复合停止。（ × ）

5、PN 结在无光照无外加电压时，结电流为零。（ √ ）

6、温度升高时，PN 结的反向饱和电流将减小。（ × ）

7、PN 结加正向电压时，空间电荷区将变宽。（× ）

三．简答题

1、PN 结的伏安特性有何特点？

答：根据统计物理理论分析，PN 结的伏安特性可用式)1e (I I T

模拟电子技术基础

一、基础题

1、在图中，RF反馈电路引入的是：

RFR1?ui?R2RLR A.并联电流负反馈 B.串联电压负反馈 C.并联电压负反馈 D.串联电流负反馈 答案A

2、因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。 答案×

3、在纯净的半导体中如果掺入三价元素，就是P型半导体。

答案√

4、处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。 答案×

5、双极性三极管的电流不仅有多子的运动，也要考虑少子的运动； 答案√

6、二极管的伏安特性上有一个死区电压，这个电压的大小与半导体的材料有关； 答案√

7、NPN晶体管的发射区和集电区都是N型半导体，所以发射极和集电极可以调换使用； 答案×

8、晶体管是电流控制元件； 答案√

9、发光二极管（LED）发光时一定是正向导通的； 答案√

10、将PN结的N区接电源的正极，P区接电源的负极，则为PN结的_______偏置。 答案：反向。

11、本征半导体就是完全纯净的、具有_______结构的半导体；用得最多的半导体材料就是_______和_______； 答案：晶体；硅；锗；

12、二极管具有_______导电性；稳压二极管是一种特殊的二极管，它一般工作在____

《光电子技术》参考答案

第三章

1.一纵向运用的 KD*P电光调制器，长为 2cm，折射率 n=2.5，工作频率为 1000kHz。试求此 时光在晶体中的渡越时间及引起的相位延迟。

解：渡越时间为：

2

2 10??L nL ??2.5??????m ?1.67?10?10s

????????d 3?10 8 m / s c / n c

在本题中光在晶体中的渡越引起的相位延迟量为：

对相位的影响在千分之一级别。

????????2???10 m d

6Hz?1.67?10?10 ?1.05?10?3 ??1

3.为了降低电光调制器的半波电压,采用 4块 z切割的 KD*

P晶体连接(光路串联,电路并联)成

纵向串联式结构。试问:(1)为了使 4块晶体的电光效应逐块叠加,各晶体 x和 y轴取向应如何?(2)若

????0.628?m,n0 ?1.51,????????23.6 ?? 10? 12 m/V,计算其半波电压,并与单块晶体调制器比较之.。

63

答：

⑴用与 x轴或 y轴成 45夹角（为 45°-z切割）晶体，横向电光调制，沿 z轴方向加电场，通 光方向垂直于 z轴，形成(光路串联,电

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模拟电子技术基础.(杨拴科.

一、填空

1.杂质半导体分为 N 型和 P 型两种类型。 2.在下述电路中，能使二极管导通的电路是 a 。

ＶＤ Ｒ＝１ＫΩ ＶＤ Ｒ＝１ＫΩ 20v 10v 10v 20v a b 3.在电路中测出某硅材料NPN三极管的三个电极对地电位为Vb=1.3V、Ve=0.6V、Vc=5V，则该三极管处于 放大 工作状态。

4.衡量双极型三极管放大能力的参数是 β ，衡量其温度稳定性的参数是__ICBO ___。

5.N沟道J型FET工作在恒流区的条件是_ uds＞UGS（OFF）__，它的截止条件为__ uGs≤UGS（OFF）__。

6.在基本OCL功放电路中，设电源电压为±15V，负载电阻RL=8Ω，则理想情况最大输出功率为_ 14.06 _ W，理想效率为 78.5%_。

7.在集成电路中广泛采用的恒流源电路，在实际电路中，经常作为 偏置电路 和 有源负载 广泛使用。

8.通用型集成运放的输入级一般采用_差分放大电路_电路，其主要目的是 抑制0点漂移 。

９.为了稳定放大电路的静态工作点，可以引入直流负反馈_，为了稳定放大倍数应引人__交流负反馈_。

10.正弦波振荡电路就是一个没有输入信

一、填空题（请将答案填在相应的答题线上。每空2分，共22分）

1．在本征半导体中加入 三 价元素可以形成P型半导体。

2．场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的，所以它是 电压 控型器件。 3．电路如图1-1所示，设二极管导通电压UD?0.7V，则该电路的输出电压值U? 0 V。 4．电路如图1-2所回示，则该电路输出电压uO与输入电压uI的关系为 uO???1RC?udt 。

I5．已知某共射放大电路的对数幅频特性如图1-3所示，则其中频电压放大倍数|Aum|为 100 ，电路的上限频率fH? 105 Hz。

20lg|Au|/dB?C40uID2VRA30uO20100RU

R'

100101102103104105106f/Hz

图1-1 图1-2 图1-3

6．按照滤波电路的工作频率，阻止某一频率范围的信号，频率低于此范围的信号及高于此范围的信号均能通过的滤波器称为 带阻

一、填空

1.杂质半导体分为 N 型和 P 型两种类型。 2.在下述电路中，能使二极管导通的电路是 a 。

ＶＤ Ｒ＝１ＫΩ ＶＤ Ｒ＝１ＫΩ 20v 10v 10v 20v a b 3.在电路中测出某硅材料NPN三极管的三个电极对地电位为Vb=1.3V、Ve=0.6V、Vc=5V，则该三极管处于 放大 工作状态。

4.衡量双极型三极管放大能力的参数是 β ，衡量其温度稳定性的参数是__ICBO ___。

5.N沟道J型FET工作在恒流区的条件是_ uds＞UGS（OFF）__，它的截止条件为__ uGs≤UGS（OFF）__。

6.在基本OCL功放电路中，设电源电压为±15V，负载电阻RL=8Ω，则理想情况最大输出功率为_ 14.06 _ W，理想效率为 78.5%_。

7.在集成电路中广泛采用的恒流源电路，在实际电路中，经常作为 偏置电路 和 有源负载 广泛使用。

8.通用型集成运放的输入级一般采用_差分放大电路_电路，其主要目的是 抑制0点漂移 。

９.为了稳定放大电路的静态工作点，可以引入直流负反馈_，为了稳定放大倍数应引人__交流负反馈_。

10.正弦波振荡电路就是一个没有输入信

模拟电子技术基础试题及答案

自测题分析与解答

一、在括号内用“√”或“×”表明下列说法是否正确。

(1I)只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；( ) (2)可以说任何放大电路都有功率放大作用；( )

(3)放大电路中输出的电流和电压都是有由有源元件提供的；( ) (4)电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的；( )

(5)放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；( )

(6)由于放大的对象象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何放大电路的输出都豪无变化；( )

(7)只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。( )

【解答】 (1)×。放大的特征是功率的放大，电压电流其中一个或两个都放大都可称 放大，但放大的前提条件是不能失真。

(2) √。放大的特征就是功率的放大。

(3)×。应该是由有源元件通过对输入信号的控制和转换得到的，而不是直接提供。 (4)×。 ．

(5) √。设置合适的静态工作点。

(6)×。任何稳态信号都可分解为若干正弦波的叠加。 (7)×。

二、试分析图T2．2所示各电路是否能够