模擬電子技術基礎李國麗習題答案

1半導體二極管

自我檢測題

一．選擇和填空

1．純凈的、結構完整的半導體稱為

本征半導體，摻入雜質(zhì)后稱

雜質(zhì)半導體。若摻入五價雜質(zhì)，其多數(shù)載流子是

電子。

2．在本征半導體中，空穴濃度

C

電子濃度；在N型半導體中，空穴濃度

B

電子濃度；在P型半導體中，空穴濃度

A

電子濃度。

（A．大于，B．小于，C．等于）

3.在雜質(zhì)半導體中，多數(shù)載流子的濃度主要取決于

C，而少數(shù)載流子的濃度與

A

關系十分密切。

（A．溫度，B．摻雜工藝，C．雜質(zhì)濃度）

4.當PN結外加正向電壓時，擴散電流

A

漂移電流，耗盡層

E

；當PN結外加反向電壓時，擴散電流

B

漂移電流，耗盡層

D。

（A．大于，B．小于，C．等于，D．變寬，E．變窄，F(xiàn)不變）

5．二極管實際就是一個PN結，PN結具有

單向?qū)щ娦?，即處于正向偏置時，處于

導通

狀態(tài)；反向偏置時，處于

截止

狀態(tài)。

6.普通小功率硅二極管的正向?qū)▔航导s為_B，反向電流一般_C_；普通小功率鍺二極管的正向?qū)▔航导s為_A_，反向電流一般_D_。

（A．0.1～0.3V，B．0.6～0.8V，C．小于，D．大于）

7.已知某二極管在溫度為25℃時的伏安特性如圖選擇題7中實線所示，在溫度為

T1時的伏安特性如圖中虛線所示。在25℃時，該二極管的死區(qū)電壓為

0.5

伏，反向擊穿電壓為

160

伏，反向電流為

10-6

安培。溫度T1

小于

25℃。（大于、小于、等于）

圖選擇題7

8．PN結的特性方程是。普通二極管工作在特性曲線的正向區(qū)

；穩(wěn)壓管工作在特性曲線的反向擊穿區(qū)。

二．判斷題（正確的在括號內(nèi)畫√，錯誤的畫×）

1．N型半導體可以通過在純凈半導體中摻入三價硼元素而獲得。

（×）

2．在P型半導體中，摻入高濃度的五價磷元素可以改型為N型半導體。

（√）

3．P型半導體帶正電，N型半導體帶負電。

（×）

4．PN結內(nèi)的漂移電流是少數(shù)載流子在內(nèi)電場作用下形成的。

（√）

5．由于PN結交界面兩邊存在電位差，所以當把PN結兩端短路時就有電流流過。（×）

6．PN結方程既描寫了PN結的正向特性和反向特性，又描寫了PN結的反向擊穿特性。（×）

7．穩(wěn)壓管是一種特殊的二極管，它通常工作在反向擊穿狀態(tài)（√），它不允許工作在正向?qū)顟B(tài)（×）。

習題

1.1圖題1.1各電路中，忽略D的導通壓降和死區(qū)電壓，畫出各電路相應的輸出電壓波形。

圖題1.1

解：

（a）圖中，vi>0時，二極管截止，vo=0；vi<0時，二極管導通，vo=

vi。

（b）圖中，二極管導通，vo=

vi

+10。

（c）圖中，二極管截止，vo=0。

1.2求圖題1.2所示電路中流過二極管的電流ID和A點對地電壓VA。設二極管的正向?qū)妷簽?.7V。

圖題1.2

解：（a）

（b）

得

1.33電路如圖題1.3所示，已知D1為鍺二極管，其死區(qū)電壓Vth＝0.2V，正向?qū)▔航禐?.3V；D2為硅二極管，其死區(qū)電壓為Vth＝0.5V，正向?qū)▔航禐?.7V。求流過D1、D2的電流I1和I2。

圖題1.3

解：由于D1的死區(qū)電壓小于D2的死區(qū)電壓，應該D1先導通。設D1通、D2截止，此時

D2兩端電壓＝I1×100＋0.3＝0.45V

小于D2的開啟電壓，所以D2截止，因此

I2＝0

1.4設二極管的正向?qū)▔航悼梢院雎圆挥?，反向飽和電流?0μA，反向擊穿電壓為

30V，并假設一旦擊穿反向電壓保持30V不變，不隨反向擊穿電流而變化。求圖題1.4中各電路的電流I。

圖題1.4

解：

（a）圖中，兩個二極管導通，（b）圖中，由于D2反向截止，所以電流為反向飽和電流10μA。

（c）圖中，D2反向擊穿，保持擊穿電壓30V，所以

（d）圖中，D1導通，1.5試確定圖題1.5（a）和圖（b）中的二極管是否導通，并計算電壓V1和V2的值（設二極管正向?qū)妷簽?/p>

0.7V）

圖題1.5

解：

（a）圖中，D導通，V1＝0.7+V2=8.23V

（b）D截止，I=0，V1＝12V，V2＝0V

1.6忽略圖題1.6中二極管的死區(qū)電壓，試判斷圖中二極管是否導通。

圖題1.6

解：先將D斷開，計算A、B點對地電壓

（a），所以D1導通

（b），所以D2截止

1.7設圖題1.7中二極管的導通壓降為

0.7V，判斷圖中各二極管是否導通，并求出Vo的值。

圖題1.7

解：

先假設所有二極管都截止，看哪個二極管的正偏電壓高，先導通。

（a）圖中，所以，D2先導通，導通后

VO＝3-0.7=2.3V，D1截止。

（b）圖中，所以，D2~D4先導通，則，D1截止，VO＝－1.4V

1.8設圖題1.8中二極管的導通壓降為0.7V，求二極管上流過的電流ID的值。

圖題1.8

解：將二極管以外的電路進行戴維寧等效

所以

1.9已知圖題1.9電路中穩(wěn)壓管DZ1和DZ2的穩(wěn)定電壓分別為5V和9V，求電壓VO的值。

圖題1.9

解：（a）圖中DZ1、DZ2均工作于穩(wěn)壓狀態(tài)，（b）DZ1工作于穩(wěn)壓狀態(tài)，DZ2工作于反向截止區(qū)，所以DZ2支路的電流近似為零，1.10已知圖題1.10所示電路中，穩(wěn)壓管DZ1、DZ2的穩(wěn)定電壓分別為5V、3V，正向?qū)▔航稻鶠?.7V。試畫出vO的波形。

圖題1.10

解：正半周時，DZ1承受正向壓降，DZ2承受反向壓降，在VDZ2=3V之前，DZ2反向截止，iD=0，vO=vi；上升到VDZ2=3V之后，DZ2擊穿，vO=3.7V；

負半周時，DZ2承受正向壓降，DZ1承受反向壓降，在VDZ1=5V之前，DZ1反向截止，iD=0，vO=vi；反向電壓達到VDZ1=5V之后，DZ1擊穿，vO=－5.7V；