第一章 常用半导体器件 习 题 1.1 选择合适答案填入空内。 （1）在本征半导体中加入 元素可形成N型半导体，加入 元素可形成P型半导体。 A. 五价 B. 四价 C. 三价 （2）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 （3）工作在放大区的某三极管，如果当IB从12μA增大到22μA时，IC从1mA变为2mA，那么它的β约为 。 A. 83 B. 91 C. 100 （4）当场效应管的漏极直流电流ID从2mA变为4mA时，它的低频跨导gm将 。 A.增大 B.不变 C.减小 解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A 1.2 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？ 解：不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。 1.3 电路如图P1.3所示，已知ui＝10sinωt(v)，试画出ui与uO的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。 图P1.3 解图P1.3 解：ui和uo的波形如解图P1.3所示。 1.4 电路如图P1.4所示，已知ui＝5sinωt (V)，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。 图P1.4 解图P1.4 解：波形如解图P1.4所示。 1.5 电路如图P1.5（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所示，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。 图P1.5 解：uO的波形如解图P1.5所示。 解图P1.5 1.6 电路如图P1.6所示，二极管导通电压UD＝0.7V，常温下UT≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui为正弦波，有效值为10mV。 试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？ 解：二极管的直流电流 ID＝（V－UD）/R＝2.6mA 其动态电阻 rD≈UT/ID＝10Ω 故动态电流有效值 Id＝Ui/rD≈1mA 图P1.6 1.7 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。试问： （1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ （2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？ 解：（1）两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。 （2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。 1.8 已知稳压管的稳定电压UZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA，最大功耗PZM＝150mW。试求图P1.8所示电路中电阻R的取值范围。 解：稳压管的最大稳定电流 IZM＝PZM/UZ＝25mA 电阻R的电流为IZM～IZmin，所以其取值范围为  图P1.8 1.9 已知图P1.9所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流IZmax＝25mA。 （1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值； （2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？ 解：（1）当UI＝10V时，若UO＝UZ＝6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故  当UI＝15V时，稳压管中的电流大于最 图P1.9 小稳定电流IZmin，所以 UO＝UZ＝6V 同理，当UI＝35V时，UO＝UZ＝6V。 （2）29mA＞IZM＝25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。 1.10 在图P1.10所示电路中，发光二极管导通电压UD＝1.5V，正向电流在5～15mA时才能正常工作。试问： （1）开关S在什么位置时发光二极管才能发光？ （2）R的取值范围是多少？ 解：（1）S闭合。 （2）R的范围为  图P1.10 1.11 电路如图P1.11（a）、（b）所示，稳压管的稳定电压UZ＝3V，R的取值合适，uI的波形如图（c）所示。试分别画出uO1和uO2的波形。 图P1.11 解：波形如解图P1.11所示 解图P1.11 1.12 在温度20℃时某晶体管的ICBO＝2μA，试问温度是60℃时ICBO≈？ 解：60℃时ICBO≈＝32μA。 1.13 有两只晶体管，一只的β＝200，ICEO＝200μA；另一只的β＝100，ICEO＝10μA，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？ 解：选用β＝100、ICBO＝10μA的管子，因其β适中、ICEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。 1.14已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图P1.14所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。 图P1.14 解：答案如解图P1.14所示。 解图P1.14 1.15测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。 图P1.15 解：晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如解表P1.15所示。 解表P1.15 管号 T1 T2 T3 T4 T5 T6  上 e c e b c b  中 b b b e e e  下 c e c c b c  管型 PNP NPN NPN PNP PNP NPN  材料 Si Si Si Ge Ge Ge   1.16 电路如图P1.16所示，晶体管导通时UBE＝0.7V，β=50。试分析VBB为0V、1V、1.5V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。 解：（1）当VBB＝0时，T截止，uO＝12V。 （2）当VBB＝1V时，因为 μA  所以T处于放大状态。 （3）当VBB＝3V时，因为 μA 图P1.16  所以T处于饱和状态。 1.17 电路如图P1.17所示，试问β大于多少时晶体管饱和？ 解：取UCES＝UBE，若管子饱和，则  所以，时，管子饱和。 图P1.17 1.18 电路如图P1.18所示，晶体管的β＝50，|UBE|＝0.2V，饱和管压降|UCES|＝0.1V；稳压管的稳定电压UZ＝5V，正向导通电压UD＝0.5V。试问：当uI＝0V时uO＝？当uI＝－5V时uO＝？ 解：当uI＝0时，晶体管截止，稳压管击穿，uO＝－UZ＝－5V。 当uI＝－5V时，晶体管饱和，uO＝0.1V。因为   图P1.18 1.19 分别判断图P1.19所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。 图P1.19 解：（a）可能 （b）可能 （c）不能 （d）不能，T的发射结会因电流过大而损坏。 （e）可能 1.20 已知某结型场效应管的IDSS＝2mA，UGS（off）＝－4V，试画出它的转移特性曲线和输出特性曲线，并近似画出予夹断轨迹。 解：根据方程  逐点求出确定的uGS下的iD，可近似画出转移特性和输出特性；在输出特性中，将各条曲线上uGD＝UGS（off）的点连接起来，便为予夹断线；如解图P1.20所示。 解图P1.20 1.21 已知放大电路中一只N沟道场效应管三个极①、②、③的电位分别为4V、8V、12V，管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子（结型管、MOS管、增强型、耗尽型），并说明 ①、②、③与G、S、D的对应关系。 解：管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管，三个极①、②、③与G、S、D的对应关系如解图P1.21所示。 解图P1.21 1.22 已知场效应管的输出特性曲线如图P1.22所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。 图P1.22 解：在场效应管的恒流区作横坐标的垂线〔如解图P1.22（a）所示〕，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及UGS值，建立iD＝f（uGS）坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图P1.22（b）所示。 解图P1.22 1.23 电路如图1.23所示，T的输出特性如图P1.22所示，分析当uI＝4V、8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。 解：根据图P1.22所示T的输出特性可知，其开启电压为5V，根据图P1.23所示电路可知所以uGS＝uI。 当uI＝4V时，uGS小于开启电压，故T截止。 当uI＝8V时，设T工作在恒流区，根据 输出特性可知iD≈0.6mA，管压降 uDS≈VDD－iDRd≈10V 因此，uGD＝uGS－uDS≈－2V，小于开启电压， 图P1.23 说明假设成立，即T工作在恒流区。 当uI＝12V时，由于VDD ＝12V，必然使T工作在可变电阻区。 1.24 分别判断图P1.24所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。 图P1.24 解：（a）可能 （b）不能 （c）不能 （d）可能