模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答(謝紅主編)第一章

第一 思考題與習(xí)題解1- 體、PN結(jié)。解半導(dǎo)體——導(dǎo)電能力介乎于導(dǎo)體與絕緣體之間的一種物質(zhì)。例如硅(Si)和鍺(Ge)，N型半導(dǎo)體——在本征硅(或鍺)中摻入微量五價(jià)元素(P)，就形成含有大量電子的NN型半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體——在本征硅(或鍺)中摻入微量的三價(jià)元素(B)，就形成含大量空穴的PP型半導(dǎo)體。PN結(jié)——PNPN結(jié)。選擇填空(a、b…以下類同在PN結(jié)不加外部電壓時(shí)，擴(kuò)散電 漂移電流。(a.大于，b.小于，c.等于當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，擴(kuò)散電 漂移電流。(a1.大于，b1.小于，c1.等于此時(shí)耗盡層。(a2.變寬，b2.變窄，c2.不變當(dāng)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)，擴(kuò)散電 漂移電流。(a1.大于，b1.小于，c1.等于 二極管電壓從0.65V增大10%，流過的電流增大 c.小于10%) (a1.是二極管，b1.不是二極管，c1.是特殊的二極管)，它工作在NPN型和PNP型晶體管的區(qū)別是 入的雜質(zhì)元素不同，c.P區(qū)和N區(qū)的位置不同) (a1.柵極電流，b1.柵源電壓，c1.漏源電壓)來改變漏極電流的，因此是一 (a2.電流，b2.電壓)控制的 (a3.電流源，b3.電壓源)。 (a1.多子，b1.少子，c1.兩種載流子)組成，而場效應(yīng)管的電流 (a2.多子，b2.少子，c2.兩種載流子)組成。因此，晶體管電流受溫度的影響比場 (a3.大，b3.小，c3.差不多)。晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，b-e極間為 ，b-c極間為 時(shí)，b-e極間為 ，b-c極間為 (1)b。(2)c1,c2。(3)c。(4)b1,b2,a3。(5)c1,a2,a3。(6)a,b;a,a與c。 直流電源的正極端，而紅筆接負(fù)極端(3)比較硅、鍺兩種二極管的性能。在工程實(shí)踐中，為什么硅二極管應(yīng)用得較普遍解(1)如果二極管的正向電流超過最大整流電流就會(huì)進(jìn)入過流區(qū)，容易燒管；如果超(2)根據(jù)二極管的正向電阻小，反向電阻大的性質(zhì)。先假設(shè)二極管的陰、陽兩個(gè)端，測ICEO比鍺管的小有兩個(gè)三極管，A管的β=200，ICEO=200μA,B管的β=50,ICEO=10μA。其他參 IC將更大，對(duì)放IB=10μAIC=1mA，我們能否從這兩個(gè)數(shù)據(jù)來決定它的交流電 (1)B。因?yàn)镮CEO越小的管子，使用壽命越長，而且其溫度穩(wěn)定性越好IBIC絕對(duì)值的大小，而在于二者變化量的比IC的變化量ICIB的變化量IB越大，表征管子的放大作用越強(qiáng)。由定義式βIC2IC1知，對(duì)于一般的管子來說不可以，因?yàn)?0， 0IB2

IC10IB10IC=1mAIB=10μA個(gè)數(shù)據(jù)來決定它的交流電流放大系數(shù)，即βIC100010100BJT相比，F(xiàn)ET具有哪些基本特點(diǎn)圖題1-7(a)、(b)、(c)管子(結(jié)型、絕緣柵型；增強(qiáng)型、耗盡型；N溝道、P溝道)圖1- 幾種場效應(yīng)管特 為FET產(chǎn)生噪聲的來源比BJT少；※容易集成化。目前，大面積集成電路多采用FET。見第(3)1-7(a)N溝道耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管。它的夾斷電壓是曲線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)，以UGS(off),標(biāo)在圖(a)中。圖(b)P溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管。它的開啟電壓UGS(th)標(biāo)在圖(b)中。圖(c)N溝道耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管。它的夾斷電壓UGS(off)標(biāo)在圖(c)25※10μA0.1μA※ 即每升高10※大一倍，用公式表示為 o

S(25

S(60 S(25=0.1μA

0.1

=1.13 S(25

=10μA

10

=11360※時(shí)，硅二極管的反問電流仍然比鍺二極管的小得多(1.13=113μA)※1- 1-10(a)所示電路中二極管的工作狀態(tài)(導(dǎo)通或截止)，確定出Uo并將結(jié)果填入圖(b)1-(a)電路圖；(b)解V1V20.7V。當(dāng)UA=0UB=0V1V2Uo0.7V；當(dāng)UA=0，UB=5V時(shí)，看上去好像V1V2V2導(dǎo)通后，Uo4.3VV1處于反偏狀態(tài)而截止，因此此時(shí)Uo=4.3V；UA=5V,UB=0VV2V1Uo=4.3V;當(dāng)UAUB=5VV1V2均處于正偏置而導(dǎo)通，此時(shí)Uo0.7+5=4.3V1-10(b)表格※1- 兩只硅穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值分別為UZ1=6V,UZ2=9V 6+9=15V；※當(dāng)UZ1正接，UZ20.7+9=9.7當(dāng)UZ1反接，UZ26+0.7=6.7V；※0.7+0.7=1.4V0.7V。NPNPNPe、b、c1- 實(shí)際方向是向外流的。圖(b)中，將兩個(gè)已知電流相減就是另一電極電流，即6.10.1=6mA，其實(shí)際方向也是向外流的。b極，4mAc極，4.1mAe極；同理圖(b)PNP型，0.1極，6.1mAe極。上述結(jié)果已標(biāo)在圖中。

mAb

β

1

40

β

α601-13的實(shí)線。試根據(jù)特性曲線求出管子的下列參β、αICEOICBO、U(BRCEOPCM。 (1)圖解β

1-在晶體管輸出特性曲線族的放大區(qū)(曲線平行等距的區(qū)域)找一個(gè)IB6040)μA，對(duì)應(yīng)找到IC(32)mA，再由β的定義式可得 β C

60

β50 PCM=5mA×10V=50IB=0μAICICEOIC=10μAICEO=10ICEO1β)ICBO

=1

=100.196μA確定擊穿電壓U(BRIB=0μA的輸出特性曲線開始上翹時(shí)的UCE值即為U(BRCEOU(BR)CEO=50 測得工作在放大電路中幾個(gè)晶體管的三個(gè)電極電位U1、U2、U3分別為下列各NPNPNP型?是硅管，還是鍺管?e、b、c三個(gè)電極。U1=3.5V,U2=2.8V,U3=12U1=3V,U2=2.8V,U3=12U1=6V,U2=11.3V,U3=12U1=6V,U2=11.8V,U3=12 解此題的理論根據(jù)有兩條：※由UBE值確定材料。對(duì)于硅材料，其UBE0.7V；對(duì)于鍺材料，其UBE0.2V。※由放大管的e結(jié)正偏，c結(jié)反偏確NPN管應(yīng)滿足VcVbVePNP管應(yīng)滿足VcVbVe，同時(shí)還能確定管子U1U23.52.8=0.7VU3U1U2,且均為正值，可見該管NPN型，同時(shí)三個(gè)電極分別：U1b極；U22e極；U3c極。U1U232.8=0.2V，因此是鍺材料；U3U1U2NPN，三個(gè)電極分別：U1b極；U2e極；U3cU3U21211.3=0.7V，因此是硅材料；U1U2U3PNP型，并且它的三個(gè)電極分別：U1c極；U2b極；U3e極。U2U30.2VU1U2U3PNPU1c極；U2b極；U3e※1- 1-15(a)～(d)1-說明圖(a)～(d)根據(jù)圖中曲線標(biāo)定值確定UGS(th)、UGS(off)IDSS 圖(a)中UGS0，因此是N溝道增強(qiáng)型MOS管。對(duì)應(yīng)iD0的UGS值為開啟電壓UGS(th)=3圖(b)中UGS0PMOSUGS(th)2圖(c)中 0，因此是P溝道耗盡型MOS管。對(duì)應(yīng)iD的UGS值為夾斷電壓，UGS(off)=2對(duì)應(yīng)UGS=0V時(shí)的iD值為IDSSIDSS=圖(d)中UGS※0NMOSUGS(off))=3IDSS1- G、Sb、e極間的阻抗，后者則應(yīng)屬33DSCE則互換 1-19所示，試判斷下1- 晶體管放大的條件：對(duì)于NPN型，其UBE0.7V，各極電位關(guān)系UcUbUePNP型，其UBE0.2V，各極電位關(guān)系UcUbUe圖(1)UBE1.71=0.7V6V1.7V1VNPN管的放大條件，因此處于放大IC由上而下流。圖(2)，UBE9.410)=0.6V1V9.4V10VNPNIC圖(3)NFET，其放大條件是UGS0，UDUS。UGS08810V8VID圖 是 管，UBE=UBE2.7(2)

10V2.7V2VIC圖(5)N溝道耗盡型MOSUGS0UDUSUGS6.42=4.410V2VID圖(6)PNP管。e結(jié)反偏，因此截止。圖(7)PNP管。e結(jié)反偏，因此截止。圖(8)PNP管。UBE2.52)

圖(9)NMOS管，要求UGS0。本例中UGS2V0，因此截止。圖(10)PMOS管，要求U