模拟电子线路习题习题答案

第一章1.1 在一本征硅中，掺入施主杂质，其浓度 = cm 。DN21403（1）求室温 300K 时自由电子和空穴的热平衡浓度值，并说明半导体为 P 型或 N 型。（2 若再掺入受主杂质，其浓度 = cm ，重复（1） 。A3143（3）若 = = cm ,，重复（1） 。DNA503（4）若 = cm ， = cm ，重复（1） 。16A43解：（1）已知本征硅室温时热平衡载流子浓度值 = cm ，施主杂质 =in5.103DN2cm = cm ，所以可得多子自由浓度为403in5.103= cm0DN214少子空穴浓度= = cm 0p2ni5.603该半导体为 N 型。（2）因为 = cm ，所以多子空穴浓度DA143incm0p少子电子浓度 = = cm0n2i5.6103该半导体为 P 型。（3）因为 = ,所以AND= = = cm0pni5.103该半导体为本征半导体。（4）因为 =10 10 =99 10 （cm ） ，所以，多子自由电子浓度 AD164143in= cm0n943空穴浓度= = =2.27 10 （cm ）0p2i14209)5.(43该导体为 N 型。1.3 二极管电路如图 1.3 所示。已知直流电源电压为 6V，二极管直流管压降为 0.7V。 （1） 试求流过二极管的直流电流。（2）二极管的直流电阻 和交流电阻 各为多少？DRDr+6V DR100 图 1.3解：（1）流过二极管的直流电流也就是图 1.3 的回路电流，即= =53mADIA107.6(2) = =13.2RV35= = =0.49DrTIUA310261.4 二极管电路如题图 1.4 所示。（1）设二极管为理想二极管，试问流过负载 的电流为多少？LR（2）设二极管可看作是恒压降模型，并设二极管的导通电压 V，试问流过负7.0)(onDU载 的电流是多少？LR（3）设二极管可看作是折线模型，并设二极管的门限电压V， ，试问流过负载的电流是多少？7.0)(onDU20onDr（4）将电源电压反接时，流过负载电阻的电流是多少？（5）增加电源电压 E，其他参数不变时，二极管的交流电阻怎样变化？D题图 1.410V+ERL100解：（1） mA10LRI（2） mA94L)on(DRUEI（3） mA378.DL)on(（4） 0I或SI（5）E 增加，直流电流 增加，交流电阻 下降。DDTI U1.6 在图 1.6 所示各电路中，设二极管均为理想二极管。试判断各二极管是否导通，并求Uo 的值。题图 1.6解：(1)在图(a)中，V 2 导通，V 1 截止，U 0 5V。(2)在图(b)中，V 1 导通，V 2 截止，U 0 0V。(3)在图(c)中，V 1、 V2 均导通，此时有 VRREU984.12)05./1(46)/(32140 1.7 二极管限幅电路如图 1.7(a)、(b)所示。将二极管等效为恒压降模型，且 UD(on)=0.7V。若 ui 5sin t(V)，试画出 u0 的波形。题图 1.7解：(1)在图(a)中：当 ui一 2.7V 时，V 管截止，u 0一 2V；当 ui 一 2.7V 时，V 管导通，u 0 ui。当 ui 5sin t(V)时，对应的 u0 波形如图答图 1.7(a)所示。(2)在图(b)中：当 ui 1.3V 时，V 管截止，u 0 ui；当 ui 1.3V 时，V 管导通，u0 2V。其相应波形如答图 1.7 (b)所示。答图 1.71.9 在题图 1.9 (a)所示电路中，二极管等效为恒压降模型。已知输入电压 u1、 u2 的波形如题图 1.9(b)所示，试画出 u0 的波形。题图 1.9解：该电路为高电平选择电路，即 u1、 u2 中至少有一个为 3V，则 u0 3 一0.7 2.3V。 u1、 u2 均为 0 时，u o一 0.7V。其波形答图 1.9(c)所示。答图 1.91.10 在题图 1.10 所示电路中，设稳压管的 Uz 5V，正向导通压降为 0.7V。若 ui 10 sin t(V)，试画出 u0 的波形。题图 1.10解：当 ui 5V 时，V z 击穿， u0 5V。当 ui 一 0.7V 时， Vz 正向导通，u 0一 0.7V。当 一 0.7V ui 5V 时，V z 截止， u0 ui。由此画出的 u0 波形如答图 1.10 所示。答图 1.101.11 稳压管电路如题图 1.11 所示。（1）设 V，稳压管 的稳定电压 =10V，允许最大稳定电流%)10(2iUZDZU=30mA， =5mA, =800 , = 。试选择限流电阻 R 的值。maxZIminZIminLRmaxL（2）稳压管的参数如（1）中所示，R=100 ， =250 ，试求 允许的变化范围。Ri（3）稳压管的参数如（1）中所示，当 =10V 时，其工作电流ZU=20mA， =12 ，如 =20V 不变，试求 从无穷大到 1k 时，输出电压变化的值ZIZriULR为多少？0URZDLROU+_i+_题图 1.11+解：（1）因为 maxinin(210)43iZZLUVRIA式中，因 ，所以 =0， VmaxLinL 2.aximiaxnax(180)4575.ZZLIm式中 mA, V=18V5.1280maxLI )2(iU选择 R 应满足：400 R457(2) 当 时， mA。L 40LI当 ZI达到最大时 ， （V ） 170.)430()(maxax ZLZi RI当 为 时， （V ）min 5.5ininUIU即 的变化范围是 14.517V。iV（3）当 时， =10V。LRo当 时， =10V （V）k1oU814.9012LZRr（mV）6.81084.9o或9(mV)6.18201ZLorRU第二章2.1 已知晶体管工作在线性放大区，并测得个电极对地电位如题图 2.1 所示。试画出各晶体管的电路符号，确定每管的 b、e、c 极，并说明是锗管还是硅管。0.7V8V0V(a)-0.7V-8V0V(b)4V1V3.7V(c)4V4.3V9V(d)题图 2.1解：8V0V0.7V 硅 NPN-8V0V-0.7V 硅 PNP1V4V3.7V 锗 PNP9V4.3V 锗 NPN4V题图（a）：题图（b）：题图（c）：题图（d）：2.3 已测得晶体管电极管各电极对地电位如题图 2.3 所示，试判别各晶体管的工作状态（放大、饱和、截止或损坏） 。-5V-0.3V0V3AX81(a)12V3V0V(d)3DG86.6V6.3V7V3CG21(c)8V2.5V3V(b)3BX1题图 2.3解：题图（a）3AX 为 PNP 锗管， V（正偏） ， V（反偏） ，放大状30.UBE74.UCE态题图（b）：e 结反偏，c 结反偏，截止状态题图（c）：e 结正偏，c 结正偏，饱和状态题图（d）：e 结开路，晶体管损坏2.4 型晶体管基区的少数载流子的浓度分布曲线如题图 2.4 所示，其中 nb0 表示平PN衡时自由电子的浓度。（1）说明每种浓度分布曲线所对应的发射结和集电结的偏置状态。（2）说明每种浓度分布曲线所对应的晶体管的工作状态。 N)(xnp0b1xxO（a）P N N)(xnp0b1xxO（b）P NN)(xnp0b1xxO（c）P N题图 2.4N)(xnp0b1xxO（d）P N解：（1）对于 晶体管，当发射结（集电结）正偏时，由于从发射区（集电区）向PN基区注入了非平衡少子电子，所以 处 P 区边界上少子电子的浓度大于平衡的)(01x电子浓度 ，当发射结（集电结）反偏时，在阻挡层两侧边界上的少子浓度趋向于零。0bn据此，可以判别：（1）图 (a)：发射结反偏，集电结反偏。图 (b)：发射结正偏，集电结反偏。图 (c)：发射结正偏，集电结正偏。图 (d)：发射结反偏，集电结正偏。（2）图 (a)：截止。图 (b)：放大。图 (c)：饱和。图（d）：反向放大。2.6 某晶体管的共射输出特性曲线如题图 2.6 所示（1） 求 IBQ=0.3mA 时，Q 1、Q 2 点的 值。（2） 确定该管的 U(BR)CEO 和 PCM。题图 2.6解：（1）Q 1 点： 。点 ： 0,502Q（2） 。mWPVUCMCEOBR3,4)(2.7 硅晶体管电路如题图 2.7 所示。设晶体管的 V， 。判别电路