第章半导体二极管及其应用电路习题答案.doc

选择正确答案填入空内。（1）在本征半导体中加入 A 元素可形成N型半导体，加入 C 元素可形成P型半导体。 A. 五价 B. 四价 C. 三价（2）PN结加正向电压时，空间电荷区将 A 。 A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽（3）设二极管的端电压为vD，则二极管的电流方程是 c 。A. B. C. （4）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将 a 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小（5）稳压管的稳压区是其工作在 c 。 A. 正向导通 B.反向截止 C.反向击穿（6）稳压二极管稳压时，其工作在(c )，发光二极管发光时，其工作在( a )。A正向导通区 B反向截止区 C反向击穿区6.2将正确答案填入空内。（1）图P6.2（a）所示电路中二极管为理想器件，则D1工作在 状态，D2工作在 状态，VA为 V。图P6.2 (a) 图P6.2 (b) +_D1D2+_3V6VR 5k+Vi=30V_SR22 kW2CW51.5 kWR1VA1A22解：截止，导通，-2.7 V。（2）在图P6.2(b)所示电路中稳压管2CW5的参数为：稳定电压Vz = 12 V，最大稳定电流IZmax = 20 mA。图中电压表中流过的电流忽略不计。当开关S闭合时，电压表V和电流表A1、A2的读数分别为 、 、 ；当开关S断开时，其读数分别为 、 、 。解：12 V，12 mA，6 mA，12 V，12 mA，0 mA。6.3 电路如图P6.3所示，已知vi56sint(v)，试画出vi与vO的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。+图P6.3 +_vi_vo图P6.4 +_vi_voR R DD1 D2 3V3V+_6.4 电路如图P6.4所示，已知vi5sint (V)，二极管导通电压VD0.7V。试画出电路的传输特性及vi与vO的波形，并标出幅值。图P6.4 的解：当vi 为 正半周时，D1截止，D2导通，vO=-2.3V。当vi 为负正半周，且小于-3时，D1截止，D2仍导通，vO大于-3V后，；vO=vi。vi1/V 6.5 电路如图P6.5（a）所示，其输入电压vi1和vi2的波形如图（b）所示，二极管导通电压VD0.7V。试画出输出电压vO的波形，并标出幅值。图P6.5 vi1R D1+VCC（5V） D2vi2t 3 t 3 vi2/V (a) (b)vo0.3 0.3 解：uO的波形如解图P1.2所示。解图P1.26.6电路如图P6.6所示，（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的ID和 Vo的值；（2）在室温（300K）的情况下，利用二极管的小信号模型求vo的变化范围。图P6.6 _voR1k D1 +D2 VCC（101V） 解（1）求二极管的电流和电压（2）求vo的变化范围图题2.4.1的小信号模型等效电路如图解2.4.l所示，温度 T300 K。 当rd1=rd2=rd时，则的变化范围为，即1.406V1.394V。6.7（有错） 电路如图P6.7所示，设二极管是理想的。（a）画出它的传输特性；（b）若输入电压vI =vi=20 sint V，试根据传输特性绘出一周期的输出电压 vo的波形。解 （a）画传输特性图P6.7 +_vi_voR1 D1 D2 12V10V+_6k R2 R3 12k 12k 1. vI=0时， D2导通，D1截止， 或 VI单独作用 +_vi_voR1 D1 D2 12V10V+_6k R2 R3 12k 12k 2. 10VvI0时，D2导通，D1截止，3. 10 V=vI12 V时，D1，D2均截止，vovI；4. 0vI12 V时，D2导通，D1截止12V单独作用 +_vi_voR1 D1 D2 12V10V+_6k R2 R3 12k 12k 5. vI12 V时，D1 、D2均导通， 10V单独作用 +_vi_voR1 D1 D2 12V10V+_6k R2 R3 12k 12k 传输特性。6.8二极管电路如图6.8所示，试判断各图中的二极管是导通还是截止，并求出AB两端电压VAB，设二极管是理想的。图P6.8 _VABD_R 5kD26V12V12VD1+AABBVAB15V_D212VD1+ABVAB6VR 5kR 5k(a) (b) (c)解:图a：将D断开，以B点为电位参考点，D的阳极电位为6 V，阴极电位为12 V，故 D处于正向偏置而导通，VAB=6 V。图b：对D1有阳极电位为 0V，阴极电位为12 V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为 0V，而其阳极为15 V，故D2反偏截止，VAB=0 V。图c：对D1有阳极电位为12 V，阴极电位为0 V，对D2有阳极电位为12 V，阴极电位为6V故D2更易导通，此后使VA6V；D1反偏而截止，故VAB6V。6.9 二极管电路如图P6.9所示，设输入电压vi（t）波形如图 b所示，在 0t5ms的时间间隔内，试绘出vo（t）的波形，设二极管是理想的。解 vI（t）6V时，D截止，vo（t）6V；vI（t）6V时，D导通vo（t）的波形如图P6.9(c)所示图P6.9 +_vi(t)_voR1 D6VR2 200 200 +t/mS vi(t)/V 1050(a) (b) (c) t/mS vo(t)/V 650386.10写出图P6.10所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD0.7V。图P6.10 _Vo1D2VR +(a) (b) (c)_Vo2D2VR +_Vo3D2VR +_Vo4D2VR +2V2V_Vo5D2VR +2V_Vo6D2VR +2V(d) (e) (f)解：VO11.3V，VO20，VO31.3V，VO42V，VO51.3V，VO62V。 6.11 电路如图P6.11所示，二极管导通电压VD0.7V，常温下VT26mV，电容C对交流信号可视为短路；vi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？+_viR 500D 2V+_C iD解：二极管的直流电流 ID（VUD）/R2.6mA其动态电阻 rDUT/ID10故动态电流有效值 IdUi/rD1mA 6.12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。6.13 已知稳压管的稳压值VZ6V，稳定电流的最小值IZmin5mA。求图P6.13所示电路中VO1和VO2各为多少伏。(a) (b)+_10V_Vo1+DZR 500 RL 2k +_10V_Vo2+DZR RL 2k 图P6.13 2k 解：VO16V，VO25V。6.14已知稳压管的稳定电压VZ6V，稳定电流的最小值IZmin5mA，最大功耗PZM150mW。试求图P6.14所示电路中电阻R的取值范围。 解：稳压管的最大稳定电流 IZMPZM/UZ25mA电阻R的电流为IZMIZmin，所以其取值范围为 +_VI=15V_Vo=6V+DZR 图P6.14 6.15 已知图P6.15所示电路中稳压管的稳定电压UZ6V，最小稳定电流IZmin5mA，最大稳定电流IZmax25mA。 （1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值； （2）若VI35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？解：（1）当UI10V时，若UOUZ6V，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UI15V时， ，没有被击穿。 UO5V 同理，当UI35V时，UOUZ6V。 （2）29mAIZM25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。+_VI_Vo+DZR 500 RL 1k 图P6.15 10V_Vo+DZR 100 RL 图P6.16 IZ6.16已知稳压二极管VZ=6V，PZ=0.12w，IZmin=2mA，当要求RL两端电压Vo稳定在6V时，求RL的