133
一、例题精解
【例题15.1】在图15.1(a)中，u是输入电压的波形。试画出对应于的输出电压u、
电阻R上的电压和二极管上电压的波形。 二极管的正向压降可忽略不计。
i i
u
o
R
u D
D
u
)a(
R
E
i
u
R
u
D
u
D
o
u
+
10
3
5
2?
t
V/
i
u
10
3
5
2?
t
V/
t
V/
i
u
5
10
V/
t
2?
5?
7?
5?
5? 5?
t
V
5
)b(
/
R
u
o
u
D
u
D
R
E
o
U
i
U
)a(
o
U
i
U
)b(
D
E
R
图15.1 例题15.1的图
【解】、u、各电压波形如图15.1（b）所示。
o
u
R D
u
图15.2 例题15.2的图
【例题15.2】在图15.2的各电路中，已知5V=E，u。二极管的正向压降可忽略不计。试分别画出输出电压的波形。
Vsin10
i
tω=
o
u
【解】各电压波形图15.3所示。
图15.3 输出电压波形图
D
R
E
o
U
i
U
)c(
o
U
i
U
(d)
R
D
E
/V
i
U
10
5
O
10?
tω
(a)
/V
o
U
5
O
10?
t
(b)
/V
o
U
5
O
10?
t
(c)
10
5
O
t
(d)
5
O
t
(e)
10
/V
o
U /V
o
U
电工学试题精选与答题技巧 134
【例题15.3】有两个稳压管和，其稳定电压分别是5.5V和8.5V，正向压降都是0.5V。如果要得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压，这两个稳压管（还有限流电阻）应该如何连接？画出各电路。
Z1
D
Z2
D
R
Z1
D
o
U
+
V5.0
1
R
2
R
Z1
D
Z2
D
V3
o
U
)b(
R
Z2
D
o
U
+
V6
)c(
Z1
D
(a)
R
Z1
D
o
U
+
V9
)d(
Z2
D
R
Z2
D
o
U
+
V14
)e(
Z1
D
图15.4 例题15.3的答案
【解】各种稳压电路如图15.4所示。
【例题15.4】 二极管电路如图15.5所示，求电流、、、
1
I
2
I
3
I I。
【解】因为、D、D为共阳极接法，所以在此电路中只有导通，而、D
截止。
1
D
2 3 2
D
1
D
3
所以 mA15
1
69
2
=
+
=I
15mA
2
=?= II
0
1
=I
0
3
=I
4V
1
D
2
D
3
D
1
I
6V
9V
1k
3
I
2
I
I
4V
1
D
2
D
3
D
1
I
6V
3V
1k
3
I
2
I
I
图15.5 例题15.4的图 图15.6 例题15.5的图
【例题15.5】 二极管电路如图15.6所示，求电流I
1
, I
2
, I
3
, I。
【解】因为、、D 为共阴极接法，所以在此电路中只有导通，而、
截止。所以
1
D
2
D
3 2
D
1
D
3
D
mA3
1
36
2
=
=I
mA3
2
== II
0
1
=I
0
3
=I
【例题15.6】 电路如图15.7(a)所示，设的稳定电压为5V，的稳定电压为7V，两稳压管的正向压降均为0V，在[波形如图15.7(b)所示]的作用下，试画出u的波形图。
Z1
D
sin10
Z2
D
V
i
tu ω=
o
第十五章 半导体二极管和三极管 135
【解】当 时，输出电压。 5V
i
≥u 5V
o
=u
当u时，输出电压u，所以输出电压 的波形如图15.7(c) 所示。 V7
i
≤ V7
o
=
o
u
Z1
D
Z2
D
R
i
U
o
U
)a(
)b(
/V
i
u
tω
10
10?
O
tω
O
5
7?
/V
o
u
c)(
图15.7 例题15.6的图
【例题15.7】 电路如图15.8(a)所示，试画出范围内的传输特性曲线U。
10VU10V
i
≤≤?
)(
io
Uf=
【解】当U时，导通，截止，输出U； 5V
i
≥
1
D
2
D 5V
o
=
当U时，D导通，截止，输出U； 5V
i
≤
2 1
D 5V
o
=
当时，、均截止，输出U。 5VV5
i
<<? U
1
D
2
D
io
U=
所以得 曲线如图15.8(b)所示。 )(
io
UfU =
(a) (b)
R
1
D
2
D
5V 5V
++
i
U
o
U
g
5
5
5?
5?
10
10?
V/
o
U
V/
i
U
O
图15.8 例题15.7的图
【例题15.8】 电路如图15.9（a）所示，设稳压管的稳定电压U，试画出范围内的传输特性曲线U。
0V1
Z
=
30V0V
i
≤≤U )(
io
Uf=
【解】当U时，D反向截止，所以U。当U时，D反向击穿，所以U。所以传输特性曲线U如图15.9(b)所示。
10V
i
<
10
i
U
Z
i
U
io
U?= 10V
i
≥
)(
i
Uf
Z
20V10
o
==
o
=
o
Uz
D
R
+
+
i
U
z
D
20
10
10?
10
V/
o
U
V/
i
U
O
30
R
(a) (b)
图15.9 例题15.8的图
【例题15.9】 晶体管工作在放大区时，要求发射结上加正向电压，集电结上加反向电压。试就型和两种情况讨论。 NPN PNP
(1) U和U的电位哪个高？U是正还是负？
C B CB
(2) U和U的电位哪个高？U是正还是负？
B E BE
(3) U和U的电位哪个高？U是正还是负？
C E CE
【解】先就管来分析。 NPN
(1) U >U,U为正。
C B CB
2
电工学试题精选与答题技巧 136
(2) U >U,U为正。
B E BE
(3) >U,U为正。
C
U
E CE
PNP管的各项结论同管的各项结论相反。 NPN
【例题15.10】 用直流电压表测某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如图
15.10所示。试指出每只晶体管的C、B、E极。
1
T
2
1
3
3
T
2
1
3
2
T
2
1
3
6V
0V 6V
5V2.3V? 3V? V7.0? 5.7V V6?
图15.10 例题15.10的图
【解】 管：①为极，②为极，③为极。
1
T C B E
T管：①为极，②为极，③为C极。
2
B E
T管：①为极，②为极，③为C极。
3
E B
【例题15.11】 在图15.11中，晶体管、T、T的三个电极上的电流分别为,
1
T
2 3
(1) 2.01mA2mA0.01mA
321
=== III
(2) 1.98mA0.02mA2mA
321
=?== III
(3) mA03.0mA03.3mA3
321
==?= III
试指出每只晶体管的、C、极。 B E
2
T
2
1
3
3
I
2
I
1
I
3
T
2
1
3
3
I
2
I
1
I
1
T
2
1
3
3
I
2
I
1
I
图15.11 例题15.11的图
【解】 管：①为极，②为C极，③为极。
1
T B E
T管：①为极，②为极，③为极。
2
E B C
T管：①为C极，②为E极，③为B极。
3
【例题15.12】什么叫三极管的极限参数？集电极电流超过，管子是否被烧坏？U超过又会怎样？为什么不允许和同时达到？
C
I
CM
I
CE CEO
BV
CM
I
CEO
BV
【解】（1） 晶体管的极限参数是指保证晶体管正常使用下，所允许的最大条件值。
如果超过这些值，将使晶体管的性能下降，甚至使晶体管损坏。
第十五章 半导体二极管和三极管 137
(2）晶体管的集电结温度是受耗散功率及散热条件制约的，而P
C
P
C
I
C
= U
CE
I
C
，在标准散热条件下，只要P
C
不超过最大允许耗散功率，即使，也不至于烧坏管子。但超过时，管子的β值为正常电流情况下β值0.707倍以下。
CM
P
CMC
II >
C
I
CM
I
（3）U 超过后会造成晶体管极之间的击穿。如果此时不对晶体管的电流加以限制，半导体三极管就会损坏。但只要限制三极管电流，且进入击穿的时间不长，半导体三极管并不会损坏。
CE CEO
BV CE
（4） 这是因为。
CMCEOCM
PBVI >>?
二,习题精选
【习题15.1】 在半导体材料中，其正确的说法是（ ）。
（1）P型半导体中由于多数载流子为空穴，所以它带正电。
（2）P型半导体中由于多数载流子为自由电子，所以它带负电。
（3）P型半导体中由于多数载流子为空穴，所以它带正电。
（4）P型半导体中由于多数载流子为自由电子，所以它带负电。
（5）P型和N型半导体材料本身都不带电。
【习题15.2】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为–2.5V、–32V、–9V，
这三极管的类型是（ ）。
（1）型管 （2）型Si管 PNP Ge PNP
（3）型Ge管 （4）型Si管 NPN NPN
【习题15.3】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为–2.5V、–3.2V、–9V，
则分别代表管子的三个极是（ ）。
（1）e,c、b （2）e、b、c （3）b、c、e （4）c、b、e
【习题15.4】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为1V、1.2V、6V，
这三极管的类型是（ ）。
（1）型Ge管 （2）型Si管 PNP PNP
（3）型Ge管 （4）型Si管 NPN NPN
【习题15.5】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为1V、1.2V、6V，则分别代表管子的三个极是（ ）。
（1）e,c、b （2）e、b、c （3）b、c、e （4）c、b、e
【习题15.6】 一个管在电路中正常工作，现测得,NPN
U，则此管工作区为（ ）。 0,0,0
CEBCBE
>>> UU
（1）饱和区 （2）截止区 （3）放大区
【习题15.7】 一个NPN管在电路中正常工作，现测得U，
则此管工作区为（ ）。
0,0,0
CEBCBE
><> UU
（1）饱和区 （2）截止区 （3）放大区
【习题15.8】 一个NPN管在电路中正常工作，现测得U，0,0,0
CEBCBE
><< UU
2
电工学试题精选与答题技巧 138
则此管工作区为（ ）。
（1）饱和区 （2）截止区 （3）放大区
【习题15.9】 二极管电路如图15.12,输出电压U值为（ ）。
o
（1）0V （2）4V （3）6V （4）12V
0V
4V
6V
D1
D2
D3
O
U
k10
12V+
0V
4V
D1
D2
D3
O
U
1
R
10V+
4
D
2
R
10V?
2V?
图15.12 习题15.9的图 图15.13 习题15.10的图
【习题15.10】 二极管电路如图15.13, 输出电压U值为（）。
o
（1）–2V （2）0V （3）4V （4）10V
【习题15.11】 二极管电路如图15.14,输出电压U值为（）。
o
（1）0V （2）4V （3）6V （4）10V
0V
4V
6V
D1
D2
D4
O
U
1
R
10V+
D3
10V?
2
R
i
u
o
u
5V
10k
D
(a)
V/
i
u
10V
tω
3
10V?
(b)
图15.14 习题15.11的图 图15.15 习题15.12的图
【习题15.12】 二极管电路如图15.15(a),在输入电压u (图15.15(b))作用下，其输出电压波形为图15.16中的哪一个?
i
o
u
V/
o
u
O
5V?
10V?
tω
1
O
5V
10V
tω
2
O
5V
10V
tω
3
10V?
O
10V
tω
4
V5?
V/
o
u
V/
o
u V/
o
u
第十五章 半导体二极管和三极管 139
图15.16 答案选择
【习题15.13】 电路如图15.17，设的稳定电压为5V，的稳定电压为7V，
两管正向压降均为0V，在正常输入U
Z1
D
Z2
D
i
下，输出U
o
的值为（ ）。
（1）5V （2）7V （3）12V （4）0V
【习题15.14】 电路如图15.18，设D的稳定电压为5V，D的稳定电压为7V，两管正向压降均为0V，在正常U输入下，输出U的值为（）。
（1）5V （2）7V （3）6V （4）0V
Z1
D
Z2
D
R
i
U
o
U
+
Z1
D
Z2
D
R
i
U o
U
+
图15.17 习题15.13的图 图15.18 习题15.14的图
三,习题答案
【习题1】 （5）
【习题2】 （2）
【习题3】 （2）
【习题4】 （3）
【习题5】 （2）
【习题6】 （1）
【习题7】 （3）
【习题8】 （2）
【习题9】 （1）
【习题10】 （1）
【习题11】 （4）
【习题12】 （3）
【习题13】 （1）
【习题14】 （1）
2
一、例题精解
【例题15.1】在图15.1(a)中，u是输入电压的波形。试画出对应于的输出电压u、
电阻R上的电压和二极管上电压的波形。 二极管的正向压降可忽略不计。
i i
u
o
R
u D
D
u
)a(
R
E
i
u
R
u
D
u
D
o
u
+
10
3
5
2?
t
V/
i
u
10
3
5
2?
t
V/
t
V/
i
u
5
10
V/
t
2?
5?
7?
5?
5? 5?
t
V
5
)b(
/
R
u
o
u
D
u
D
R
E
o
U
i
U
)a(
o
U
i
U
)b(
D
E
R
图15.1 例题15.1的图
【解】、u、各电压波形如图15.1（b）所示。
o
u
R D
u
图15.2 例题15.2的图
【例题15.2】在图15.2的各电路中，已知5V=E，u。二极管的正向压降可忽略不计。试分别画出输出电压的波形。
Vsin10
i
tω=
o
u
【解】各电压波形图15.3所示。
图15.3 输出电压波形图
D
R
E
o
U
i
U
)c(
o
U
i
U
(d)
R
D
E
/V
i
U
10
5
O
10?
tω
(a)
/V
o
U
5
O
10?
t
(b)
/V
o
U
5
O
10?
t
(c)
10
5
O
t
(d)
5
O
t
(e)
10
/V
o
U /V
o
U
电工学试题精选与答题技巧 134
【例题15.3】有两个稳压管和，其稳定电压分别是5.5V和8.5V，正向压降都是0.5V。如果要得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压，这两个稳压管（还有限流电阻）应该如何连接？画出各电路。
Z1
D
Z2
D
R
Z1
D
o
U
+
V5.0
1
R
2
R
Z1
D
Z2
D
V3
o
U
)b(
R
Z2
D
o
U
+
V6
)c(
Z1
D
(a)
R
Z1
D
o
U
+
V9
)d(
Z2
D
R
Z2
D
o
U
+
V14
)e(
Z1
D
图15.4 例题15.3的答案
【解】各种稳压电路如图15.4所示。
【例题15.4】 二极管电路如图15.5所示，求电流、、、
1
I
2
I
3
I I。
【解】因为、D、D为共阳极接法，所以在此电路中只有导通，而、D
截止。
1
D
2 3 2
D
1
D
3
所以 mA15
1
69
2
=
+
=I
15mA
2
=?= II
0
1
=I
0
3
=I
4V
1
D
2
D
3
D
1
I
6V
9V
1k
3
I
2
I
I
4V
1
D
2
D
3
D
1
I
6V
3V
1k
3
I
2
I
I
图15.5 例题15.4的图 图15.6 例题15.5的图
【例题15.5】 二极管电路如图15.6所示，求电流I
1
, I
2
, I
3
, I。
【解】因为、、D 为共阴极接法，所以在此电路中只有导通，而、
截止。所以
1
D
2
D
3 2
D
1
D
3
D
mA3
1
36
2
=
=I
mA3
2
== II
0
1
=I
0
3
=I
【例题15.6】 电路如图15.7(a)所示，设的稳定电压为5V，的稳定电压为7V，两稳压管的正向压降均为0V，在[波形如图15.7(b)所示]的作用下，试画出u的波形图。
Z1
D
sin10
Z2
D
V
i
tu ω=
o
第十五章 半导体二极管和三极管 135
【解】当 时，输出电压。 5V
i
≥u 5V
o
=u
当u时，输出电压u，所以输出电压 的波形如图15.7(c) 所示。 V7
i
≤ V7
o
=
o
u
Z1
D
Z2
D
R
i
U
o
U
)a(
)b(
/V
i
u
tω
10
10?
O
tω
O
5
7?
/V
o
u
c)(
图15.7 例题15.6的图
【例题15.7】 电路如图15.8(a)所示，试画出范围内的传输特性曲线U。
10VU10V
i
≤≤?
)(
io
Uf=
【解】当U时，导通，截止，输出U； 5V
i
≥
1
D
2
D 5V
o
=
当U时，D导通，截止，输出U； 5V
i
≤
2 1
D 5V
o
=
当时，、均截止，输出U。 5VV5
i
<<? U
1
D
2
D
io
U=
所以得 曲线如图15.8(b)所示。 )(
io
UfU =
(a) (b)
R
1
D
2
D
5V 5V
++
i
U
o
U
g
5
5
5?
5?
10
10?
V/
o
U
V/
i
U
O
图15.8 例题15.7的图
【例题15.8】 电路如图15.9（a）所示，设稳压管的稳定电压U，试画出范围内的传输特性曲线U。
0V1
Z
=
30V0V
i
≤≤U )(
io
Uf=
【解】当U时，D反向截止，所以U。当U时，D反向击穿，所以U。所以传输特性曲线U如图15.9(b)所示。
10V
i
<
10
i
U
Z
i
U
io
U?= 10V
i
≥
)(
i
Uf
Z
20V10
o
==
o
=
o
Uz
D
R
+
+
i
U
z
D
20
10
10?
10
V/
o
U
V/
i
U
O
30
R
(a) (b)
图15.9 例题15.8的图
【例题15.9】 晶体管工作在放大区时，要求发射结上加正向电压，集电结上加反向电压。试就型和两种情况讨论。 NPN PNP
(1) U和U的电位哪个高？U是正还是负？
C B CB
(2) U和U的电位哪个高？U是正还是负？
B E BE
(3) U和U的电位哪个高？U是正还是负？
C E CE
【解】先就管来分析。 NPN
(1) U >U,U为正。
C B CB
2
电工学试题精选与答题技巧 136
(2) U >U,U为正。
B E BE
(3) >U,U为正。
C
U
E CE
PNP管的各项结论同管的各项结论相反。 NPN
【例题15.10】 用直流电压表测某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如图
15.10所示。试指出每只晶体管的C、B、E极。
1
T
2
1
3
3
T
2
1
3
2
T
2
1
3
6V
0V 6V
5V2.3V? 3V? V7.0? 5.7V V6?
图15.10 例题15.10的图
【解】 管：①为极，②为极，③为极。
1
T C B E
T管：①为极，②为极，③为C极。
2
B E
T管：①为极，②为极，③为C极。
3
E B
【例题15.11】 在图15.11中，晶体管、T、T的三个电极上的电流分别为,
1
T
2 3
(1) 2.01mA2mA0.01mA
321
=== III
(2) 1.98mA0.02mA2mA
321
=?== III
(3) mA03.0mA03.3mA3
321
==?= III
试指出每只晶体管的、C、极。 B E
2
T
2
1
3
3
I
2
I
1
I
3
T
2
1
3
3
I
2
I
1
I
1
T
2
1
3
3
I
2
I
1
I
图15.11 例题15.11的图
【解】 管：①为极，②为C极，③为极。
1
T B E
T管：①为极，②为极，③为极。
2
E B C
T管：①为C极，②为E极，③为B极。
3
【例题15.12】什么叫三极管的极限参数？集电极电流超过，管子是否被烧坏？U超过又会怎样？为什么不允许和同时达到？
C
I
CM
I
CE CEO
BV
CM
I
CEO
BV
【解】（1） 晶体管的极限参数是指保证晶体管正常使用下，所允许的最大条件值。
如果超过这些值，将使晶体管的性能下降，甚至使晶体管损坏。
第十五章 半导体二极管和三极管 137
(2）晶体管的集电结温度是受耗散功率及散热条件制约的，而P
C
P
C
I
C
= U
CE
I
C
，在标准散热条件下，只要P
C
不超过最大允许耗散功率，即使，也不至于烧坏管子。但超过时，管子的β值为正常电流情况下β值0.707倍以下。
CM
P
CMC
II >
C
I
CM
I
（3）U 超过后会造成晶体管极之间的击穿。如果此时不对晶体管的电流加以限制，半导体三极管就会损坏。但只要限制三极管电流，且进入击穿的时间不长，半导体三极管并不会损坏。
CE CEO
BV CE
（4） 这是因为。
CMCEOCM
PBVI >>?
二,习题精选
【习题15.1】 在半导体材料中，其正确的说法是（ ）。
（1）P型半导体中由于多数载流子为空穴，所以它带正电。
（2）P型半导体中由于多数载流子为自由电子，所以它带负电。
（3）P型半导体中由于多数载流子为空穴，所以它带正电。
（4）P型半导体中由于多数载流子为自由电子，所以它带负电。
（5）P型和N型半导体材料本身都不带电。
【习题15.2】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为–2.5V、–32V、–9V，
这三极管的类型是（ ）。
（1）型管 （2）型Si管 PNP Ge PNP
（3）型Ge管 （4）型Si管 NPN NPN
【习题15.3】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为–2.5V、–3.2V、–9V，
则分别代表管子的三个极是（ ）。
（1）e,c、b （2）e、b、c （3）b、c、e （4）c、b、e
【习题15.4】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为1V、1.2V、6V，
这三极管的类型是（ ）。
（1）型Ge管 （2）型Si管 PNP PNP
（3）型Ge管 （4）型Si管 NPN NPN
【习题15.5】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为1V、1.2V、6V，则分别代表管子的三个极是（ ）。
（1）e,c、b （2）e、b、c （3）b、c、e （4）c、b、e
【习题15.6】 一个管在电路中正常工作，现测得,NPN
U，则此管工作区为（ ）。 0,0,0
CEBCBE
>>> UU
（1）饱和区 （2）截止区 （3）放大区
【习题15.7】 一个NPN管在电路中正常工作，现测得U，
则此管工作区为（ ）。
0,0,0
CEBCBE
><> UU
（1）饱和区 （2）截止区 （3）放大区
【习题15.8】 一个NPN管在电路中正常工作，现测得U，0,0,0
CEBCBE
><< UU
2
电工学试题精选与答题技巧 138
则此管工作区为（ ）。
（1）饱和区 （2）截止区 （3）放大区
【习题15.9】 二极管电路如图15.12,输出电压U值为（ ）。
o
（1）0V （2）4V （3）6V （4）12V
0V
4V
6V
D1
D2
D3
O
U
k10
12V+
0V
4V
D1
D2
D3
O
U
1
R
10V+
4
D
2
R
10V?
2V?
图15.12 习题15.9的图 图15.13 习题15.10的图
【习题15.10】 二极管电路如图15.13, 输出电压U值为（）。
o
（1）–2V （2）0V （3）4V （4）10V
【习题15.11】 二极管电路如图15.14,输出电压U值为（）。
o
（1）0V （2）4V （3）6V （4）10V
0V
4V
6V
D1
D2
D4
O
U
1
R
10V+
D3
10V?
2
R
i
u
o
u
5V
10k
D
(a)
V/
i
u
10V
tω
3
10V?
(b)
图15.14 习题15.11的图 图15.15 习题15.12的图
【习题15.12】 二极管电路如图15.15(a),在输入电压u (图15.15(b))作用下，其输出电压波形为图15.16中的哪一个?
i
o
u
V/
o
u
O
5V?
10V?
tω
1
O
5V
10V
tω
2
O
5V
10V
tω
3
10V?
O
10V
tω
4
V5?
V/
o
u
V/
o
u V/
o
u
第十五章 半导体二极管和三极管 139
图15.16 答案选择
【习题15.13】 电路如图15.17，设的稳定电压为5V，的稳定电压为7V，
两管正向压降均为0V，在正常输入U
Z1
D
Z2
D
i
下，输出U
o
的值为（ ）。
（1）5V （2）7V （3）12V （4）0V
【习题15.14】 电路如图15.18，设D的稳定电压为5V，D的稳定电压为7V，两管正向压降均为0V，在正常U输入下，输出U的值为（）。
（1）5V （2）7V （3）6V （4）0V
Z1
D
Z2
D
R
i
U
o
U
+
Z1
D
Z2
D
R
i
U o
U
+
图15.17 习题15.13的图 图15.18 习题15.14的图
三,习题答案
【习题1】 （5）
【习题2】 （2）
【习题3】 （2）
【习题4】 （3）
【习题5】 （2）
【习题6】 （1）
【习题7】 （3）
【习题8】 （2）
【习题9】 （1）
【习题10】 （1）
【习题11】 （4）
【习题12】 （3）
【习题13】 （1）
【习题14】 （1）
2
