双极型半导体器件习题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 双极型半导体器件,例题及选择题,例1-1,图1-1所示的各电路中，二极管为理想二极管。试分析其工作情况，求出流过二极管的电流。,解,这两个含二极管的电路中都只有一个电源，容易判断出二极管是正向偏置还是反向偏置。对理想二极管，当判断出二极管正向偏置时就将其视为短路，当判断出二极管反向偏置时，就将其视为开路，然后用求解线性电路的方法求解。,图1-1 例 1-1图,E,1,20V,R,1,10,VD,1,a),E,2,8V,R,2,4,VD,2,b),图1-1b中，二极管反向偏置，VD,可视为开路，得到图1-2b，,I,D1,=,E,1,/,R,1,=20V,/,10,=2A,可知：,I,D2,=0A,图1-1a中，电源的正极接二极管的正极，电源的负极通过电阻,接二极管的负极，此时二极管正向偏置。将VD,视为短路，得到图-a。,由图1-2a可求得流过二极管VD,1,的电流：,图1-2a 图1-1a等效电路,E,1,20V,R,1,10,VD,1,a),I,D1,E,2,8V,R,2,4,VD,2,b),I,D2,图1-2b 图1-1b等效电路,R,E,2,VD,2,VD,1,E,1,8V,16V,U,O,例-,设图-中的VD,1,、VD,2,都是理想二极管，求电阻,（,k,）,中的电流和电压,。,解,在二个电源,和,作用下，VD,1,和VD,2,是正向偏置还是反向偏置不易看出。这类题可用下面的方法判断二极管的状态。,先把被判断的二极管从电路中取下，然后比较两个开路端电位的高低，即确定开路端电压的极性。若这个开路电压的极性对被判断的二极管是正向偏置的,管子接回原处仍是正向偏置；反之，管子接回原处就是反向偏置的,。,图1-3,）,先判断VD,1,的状态。把VD,1,从图中取下，如图1-4a所示（,k,）。,R,E,2,VD,2,E,1,8V,16V,U,O,a,b,+,_,R,E,2,VD,1,E,1,8V,16V,U,O,c,d,+,_,图1-4a 判断VD,1,的状态,从图1-4a可以判断出VD,2,是正向导通的，于是电源的正极接,a,端，负极接,b,端，,a,点电位高于,b,点电位，这个极性使VD,1,反向偏置。,）,再判断VD,2,的状态。把VD,2,从图中取下，如图1-4b所示。,图1-4b 判断VD,2,的状态,可以判断出图中的VD,1,是正向导通的，于是V 电源的正极经VD,1,接,d,端，负极接,c,端，即开路端,d,点电位高于,c,点电位，这个极性使VD,2,正向偏置。,）,根据上述判断可以画出图-的等效电路（图-）。,E,1,+,E,2,/,R=,(8+16)V,/,3k,=8mA,U,-,E,1,=-8V,16V-,k,*8mA=-8V,流过电阻,（,k,）的电流：,R,E,2,VD,2,VD,1,E,1,8V,16V,U,O,I,图1-5 图1-3的等效电路,例1-3,图1-6电路中，VD,1,和VD,2,均为理想二极管，直流电压,1,2,，,u,i,、,u,o,是交流电压信号的瞬时值。试求:,）当,u,i,U,1,时,u,o,=？,）当,u,i,时。二极管VD,的正极经,R,1,接,1,，,二极管的负极接,u,i,。由于,u,i,所以VD,1,反向偏置，理想二极管VD,1,此时可视为开路。VD,2,的正极经,R,2,接,U,2,，VD,2,的负极经,R,1,接,U,1,。由于,U,1,U,2,所以VD,2,也是反向偏置。VD,2,也可视为开路。VD,1,和VD,2,均做断开处理后的电路如图1-7所示。,由图1-7可知：,u,o,=,2,VD,1,VD,2,A,B,R,1,R,2,u,i,u,o,U,1,U,2,B,C,图1-7,U,1,U,2,，,u,i,时图1-6的等效电路,2),u,i,U,2,，而,U,2,u,i,，所以,U,1,u,i,，此时VD,1,正向偏置，理想二极管VD,1,可以视为短路。VD,1,做短路处理后,U,BB,=,u,i,，这时VD,2,的负极接,u,i,，VD,2,的正极经,R,2,接,U,2,。由于,U,2,u,i,，所以VD,2,正向偏置，理想二极管VD,2,亦可视为短路。,VD,1,和VD,2,均做短路处理后的等效电路如图1-8所示。,由图1-8可知：,u,o,=,u,i,u,o,VD,1,VD,2,A,B,R,1,R,2,u,i,U,1,U,2,B,图1-8,U,1,U,2,，,u,i,2,时图1-6的等效电路,例1.4,在图-所示的电路中，,5V、,u,i,=10sin,t,(V)、VD,为理想二极管，试画出输出电压,u,o,的波形。,解,分析出,u,i,和5V电源共同作用下，在哪个时间区段上VD正向导通，在哪个时间区段上VD反向截止。画出等效电路最后在等效电路中求出,u,o,的波形。,R,5V,u,i,u,o,VD,E,图1-9,）,u,i,正半周，且,u,i,5V时。VD的正极经,R,接,u,i,，其负极电源,E,。由于,u,i,5V时。此时VD正向偏置，理想二极管VD可视为短路（图1-12）。,R,5V,u,i,u,o,VD,E,由图1-12知，,u,o,5V。输出电压,u,o,在,ab,段上是,u,o,5V，平行于横轴的直线。,R,5V,u,i,u,o,VD,E,图1-11,图1-12,）,u,i,为负半周时。,u,i,为负半周时，其实际方向如图1-13所示。,此时VD反向偏置，理想二极管VD可视为开路。由图1-13可知，,u,o,=,u,i,，即在,u,i,为负半周时,u,o,的波形与,u,i,的波形是一致的。,输出电压,u,o,的波形如图1-10b所示。,u,o,R,5V,u,i,VD,E,图1-13,t,U,i,/V,-10,0,5,10,-5,先画出输入正弦电压的波形（图1-10a）。,t,图1-10a,图1-10b,U,o,/V,-10,0,5,10,-5,a,b,c,例1.5,两个稳压管VS,Z1,和VS,Z2,的稳压值分别为5.5V和8.5V，正向压降均为0.5V，要得到6V和14V电压，试画出稳压电路。,解,稳压管工作在反向击穿特性上。,它反向偏置时，管两端电压为其稳压值，稳压管正向偏置时，管两端电压为其正向压降值。,根据上面分析，可画出1-14两个稳压电路。,R,5.5V,U,i,U,o,=6V,VS,Z2,VS,Z1,0.5V,R,5.5V,U,i,U,o,=14V,VS,Z2,VS,Z1,8.5V,图1-14,例1.6,某晶体管的集电极电流,i,c,为1.6mA。穿透电流,I,CEO,为0.2mA，电流放大系数,40，求基极电流,i,b,和发射极电流,i,e,。,解,因为,i,c,i,b,+I,CEO,所以,i,b,=,i,c,-I,CEO,/,=(1.6-0.2)mA/40=35,A,i,e,=,i,c,+,i,b,=1.6mA+0.035mA=1.635mA,例1-7,用直流电压表测某电路中三只晶体管的三个电极对地的电压，其数值如图1-15所示。试指出每只晶体管的E、B、C三个极，并说明该管是硅管还是锗管。,1,2,3,1,2,3,1,2,3,6V,6V,0V,-2.3V,-3V,-0.7V,5V,5.7V,-6V,图1-15 例1-7图,管的,管是NPN型硅管,三个极：1为B；2为E；3为C,管的,管是PNP型锗管,三个极：2为B；1为E；3为C,解,在正常工作的情况下NPN型硅管发射结的直流压降为 =0.6到0.8伏；PNP型锗管 =-0.2到-0.3。,管的,可见 是NPN硅管。,三个极：2为B；3为E；1为C,电子技术试题(第一章)_选择题,10V,R,5k,3V,VD,2,VD,1,图1-19 题1-17图,I,D,U,D,a,b,c,d,E,1.5V,VD,R,图1-19 题1-18图,a),b),c),d),0,0,0,0,i,D,i,D,i,D,i,D,u,D,u,D,u,D,u,D,-,+,+,-,24V,12V,R,R,VS,Z2,VS,Z1,VS,Z1,VS,Z2,U,0,U,0,图1-21 题1-20图,图1-22 题1-21图,+,-,R,10V,VS,Z1,VS,Z2,U,0,1-23 工作在放大区的某三极管,当I,B,从20 增大到40 时,Ic从1mA变为2mA,则它的 值约为(),a)10 b)50 c)100,+U,CC,12V,4k,20k,=100,U,BE,=0.7V,U,CES,=0.3V,图1-24 题1-27图,1-28 测得三极管I,B,=30 时 I,C,=2.4mA,I,B,=40 时I,C,=3mA,则该管 的交流 电流放大系数为(),a)80 b)60 c)75 d)100,1-30 当温度升高时,晶体管的参数和电流应按如下变化()()()(),b)c),d)e)f),1-34 某晶体管的发射极电流等于 1mA,基极电流等于,20 ,则它的集电极电流等于()mA.,a)0.98 b)1.02 c)0.8 d)1.2,1-35 已知一个晶体管的I,CEO,为200 ,当基极电流为20,时,集电极电流为1mA,则该管的I,CBO,约等于(),a)8mA b)10mA c)5 d)4,d,1-37 图1-25所示为三极管输出特性,该管在U,CE,=6V,I,C,=3mA处的电流放大倍数 为().,a)60 b)80 c)100 d)10,0,12,i,C,/mA,u,CE,/V,8,10,4,6,2,4,3,2,1,i,B,=40,10,20,30,0,