2章 常用半導(dǎo)體器件及應(yīng)用題解

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一、習(xí)題

2.1填空

1.半導(dǎo)材料有三個特性，它們是、、。

2.在本征半導(dǎo)體中參與元素可形成N型半導(dǎo)體，參與元素可形成P型半導(dǎo)體。

3.二極管的主要特性是。

4．在常溫下，硅二極管的門限電壓約為V，導(dǎo)通后的正向壓降約為V；鍺二極管的門限電壓約為V，導(dǎo)通后的正向壓降約為V。

5．在常溫下，發(fā)光二極管的正向?qū)妷杭s為V，考慮發(fā)光二極管的發(fā)光亮度和壽命，其工作電流一般控制在mA。

6.晶體管(BJT)是一種控制器件；場效應(yīng)管是一種控制器件。7.晶體管按結(jié)構(gòu)分有和兩種類型。8.晶體管按材料分有和兩種類型。

9.NPN和PNP晶體管的主要區(qū)別是電壓和電流的不同。10.晶體管實(shí)現(xiàn)放大作用的外部條件是發(fā)射結(jié)、集電結(jié)。

11.從晶體管的輸出特性曲線來看，它的三個工作區(qū)域分別是、、。12.晶體管放大電路有三種組態(tài)、、。

13.有兩個放大倍數(shù)一致，輸入電阻和輸出電阻不同的放大電路A和B，對同一個具有內(nèi)阻的信號源電壓進(jìn)行放大。在負(fù)載開路的條件下，測得A放大器的輸出電壓小，這說明A的輸入電阻。

14．三極管的交流等效輸入電阻隨變化。

15．共集電極放大電路的輸入電阻很，輸出電阻很。16．射極跟隨器的三個主要特點(diǎn)是、、。

17．放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)由它的決定，而放大器的增益、輸入電阻、輸出電阻等由它的決定。

18．圖解法適合于，而等效電路法則適合于。

19．在單級共射極放大電路中，假使輸入為正弦波，用示波器觀測uo和ui的波形的相位關(guān)系為；當(dāng)為共集電極電路時(shí)，則uo和ui的相位關(guān)系為。

20.在NPN共射極放大電路中，其輸出電壓的波形底部被削掉，稱為失真，原因是Q點(diǎn)(太高或太低)，若輸出電壓的波形頂部被削掉，稱為失真，原因是Q點(diǎn)(太高或太低)。假使其輸出電壓的波形頂部底都被削掉，原因是。

21．某三極管處于放大狀態(tài)，三個電極A、B、C的電位分別為9V、2V和1.4V，則該三極管屬于型，由半導(dǎo)體材料制成。

22．在題圖P2.1電路中，某一元件參數(shù)變化時(shí)，將UCEQ的變化狀況(增加；減??；不變)填入相應(yīng)的空格內(nèi)。

(1)Rb增加時(shí)，UCEQ將。(2)Rc減小時(shí)，UCEQ將。(3)Rc增加時(shí)，UCEQ將。(4)Rs增加時(shí)，UCEQ將。(5)β增加時(shí)(換管子)，UCEQ將。

其次章題解－1

+VCCRbC1+Rsus+RcTRLuo－C2++－

題圖P2.1

23．為了使結(jié)型場效應(yīng)管正常工作，柵源間PN結(jié)必需加電壓來改變導(dǎo)電溝道的寬度，它的輸入電阻比雙極性晶體管的輸入電阻。

24．由于晶體三極管，所以將它稱為雙極型器件，由于場效應(yīng)管，所以將其稱為單極型器件。

25．對于耗盡型MOS管，UGS可以為。對于加強(qiáng)型N溝道MOS管，UGS

只能為，并且只有當(dāng)UGS時(shí)，才能形有id。

26．場效應(yīng)管與三極管相比較，其輸入電阻、噪聲、溫度穩(wěn)定性、放大能力。

27.場效應(yīng)管放大器常用偏置電路一般有和兩種類型。28.低頻跨導(dǎo)gm反映了場效應(yīng)管對控制能力，其單位為。解：（1）熱敏、光敏、摻雜特性。

（2）五價(jià)、三價(jià)。（3）單向?qū)щ娦浴?/p>

（4）0.5、0.7、0.1、0.2。（5）1-2.5。

（6）電流型、電壓型。（7）NPN、PNP。（8）鍺、硅。

（9）極性和方向。（10）正偏、反偏。

（11）截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)。（12）共射極、共基極、共集電極。（13）小。

（14）靜態(tài)工作點(diǎn)。（15）高（大）、低（?。?/p>

（16）輸入與輸出同相、電壓放大倍數(shù)約等于1、輸入電阻大且輸出電阻小。

（17）直流通路、交流通路。

（18）分析各點(diǎn)的電流、電壓波形和非線性失真狀況，一般用于大信號放大電路；適合于求解動態(tài)參數(shù)，一般用于小信號放大器分析。

（19）反相、一致。

（20）飽和、太高；截止、太低；輸入信號過大。（21）NPN、硅。

（22）增加、增加、減小、不變、減小。

其次章題解－2

（23）反偏、高。

（24）通過空穴和自由電子兩種載流子參與導(dǎo)電，只靠一種載流子（多子）參與導(dǎo)電。（25）為正為負(fù)或者為零；為正；>UGS(th)。（26）高、低、好、弱。（27）自給式、分壓式。

（28）UGS、ID、西門子（ms）。2.2選擇題

1．二極管加正向電壓時(shí)，其正向電流是由()。(A)多數(shù)載流子擴(kuò)散形成(B)多數(shù)載流子漂移形成(C)少數(shù)載流子漂移形成(D)少數(shù)載流子擴(kuò)散形成

2．PN結(jié)反向偏置電壓的數(shù)值增大，但小于擊穿電壓時(shí)，()。(A)其反向電流增大(B)其反向電流減小(C)其反向電流基本不變(D)其正向電流增大3．穩(wěn)壓二極管是利用PN結(jié)的()。(A)單向?qū)щ娦?B)反偏截止特性(C)電容特性(D)反向擊穿特性

4．變?nèi)荻O管在電路中使用時(shí)，其PN結(jié)應(yīng)()。(A)正偏(B)反偏

答：1、A2、C3、D4、B

2.3寫出題圖P2.2所示各電路的輸出電壓值。(設(shè)二極管均為理想二極管)解：（a）3V（b）0V（c）-3V（d）3V。

2.4重復(fù)題2.3，設(shè)二極管均為恒壓降模型，且導(dǎo)通電壓Uon=0.7V。

D3VR+UO1?3VDR+UO2?R3V3V+UO3?R3V3V+UO4?

（a）(b)(c)(d)

題圖P2.2

解：（a）2.3V（b）0V（c）-2.3V（d）3V。

2.5.題圖P2.3中的二極管均為理想二極管，試判斷其中二極管的工作狀態(tài)(是導(dǎo)通還是截止)，并求出UO。

D1?+D1KΩ8V?+?+D2?1KΩ10V?+6VUO+(b)D1+D2+?5V1KΩ?5V+(c)+5VUO1UO2?UO3?(a)題圖P2.3

解：（a）導(dǎo)通、-5V（b）D1與D2均截止、-6V（c）D2導(dǎo)通、D1截止、5V。

2.6電路如題圖P2.4所示，已知ui=5sinωt(V),，試畫出uo的波形，并標(biāo)出幅值，分別使用二極管理想模型和恒壓降模型(UD=0.7V)。

其次章題解－3

+ui?DR+uo?+ui?RD12V(b)D22V+uo?(a)

：

題圖P2.4

解

i5Vi5Vi5V0?5Vt0?5Vt0?5Vtuo5Vuo4.3Vuo2V0t0t-2V0t(a)理理理理i5V(a)理理理理理(b)理理理理0?5Vtuo2.7V-2.7V0t

2.8電路如題圖P2.6所示，分別用理想二極管和恒壓降模型(UD=0.7V)計(jì)算以下幾種狀況的UO值。⑴A=0V；B=0V⑵A=0V；B=5V⑶A=5V；B=5V⑷A=1V；B=2V

+5V1KΩAD1BD2UO(b)理理理理

解：A、用理想模型

（1）0V（2）0（3）5V（4）1V

B、用恒壓降模型

題圖P2.6

（1）0.7V（2）0.7V（3）5V（4）1.7V。2.15判斷題

（3）判斷題圖P2.12所示電路對正弦信號是否有放大作用？假使沒有放大作用，則說明原因并改正電路(設(shè)電容對交流視為短路)。

其次章題解－4

+VCC+VCCRcR+TC+RcR1+CT+R2ui?(a)RLuo?ui?VBBRLuo?(b)+VCC+VCCR2R1+TC+RcR1+TC+ui?(c)RLuo?ui?R2RLuo?(d)

題圖P2.12

解：（a）不能放大，缺少基極正偏電阻，改正如下圖（a）。

（b）也不能放大，輸入信號被VBB吸收而不能加到發(fā)射結(jié)上，改正如下圖（b）。（c）不能放大，缺少集電極回路電阻，改正如下圖（c）。（d）不能放大，缺少基極偏置電流，改正如下圖（d）。

+VCC+VCCRbR+RcTC+RcR1+TC+ui?(a)RLuo?ui?R2VBB(b)RLuo?+VCC+VCCR2R1+RCTC+RcR2R1+TC+ui?(c)RLuo?ui