模电第1单元自测题解答

1、-作者xxxx-日期xxxx模电第1单元自测题解答【精品文档】第1章 习题 一、填空题：1. N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的 五 价元素构成。这种半导体内的多数载流子为 自由电子 ，少数载流子为 空穴 ，定域的杂质离子带 正 电。2. 双极型三极管内部分有 基 区、 发射 区和 集电 区三个区， 发射 结和 集电 结两个PN结，从三个区向外引出三个铝电极。3. PN结正向偏置时，内、外电场方向 相反 ，电阻很 小 ， 多子扩散 形成较大的正向电流，PN结导通；PN结反向偏置时，其内、外电场方向 相同 ，电阻很 大 ， 少子漂移 形成很小的反向电流，PN结几乎截止。PN结的这种特性称为

2、单向导电 性。4. 二极管的伏安特性曲线划分为四个区，分别是 死 区、 正向导通 区、 反向截止 区和 反向击穿 区。5. 用指针式万用表检测二极管极性时，需选用欧姆挡的 R1k 档位，检测中若指针偏转较大，可判断与红表棒相接触的电极是二极管的 阴 极；与黑表棒相接触的电极是二极管的 阳 极。检测二极管好坏时，若两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大，说明二极管已经被 击穿 ；两表棒位置调换前后万用表指针偏转都极小时，说明该二极管已经 老化不通 。6. BJT中，由于集电极大电流ic受基极小电流ib控制，属于 电流 控制型器件；FET中，由于漏极大电流iD受栅源电压uGs控制，属于 电压 控制

3、型器件。7. 温度升高时，PN结内电场增强，造成二极管正向电压 减小 ，反向电压 增大 。8. 稳压管正常工作时应在 反向击穿 区；发光二极管正常工作时应在 正向导通 区；光电二极管正常工作应在 反向截止 区。9. 晶闸管有阳极、 阴 极和 门控 极三个电极。10. 晶闸管既有单向导电的 整流 作用，又有可以控制导通时间的作用。晶闸管正向导通的条件是 阳极加正电压时，门控极也要有正向触发电压 ，关断的条件是 晶闸管反偏或电流小于维持电流 。二. 判断下列说法的正确与错误：1. 半导体中自由电子是带负电的离子，空穴是带正电的离子。 （ 错 ）2. 晶体管和场效应管都是由两种载流子同时参与导电。

4、（ 错 ）3. 用万用表测试晶体管好坏和极性时，应选择欧姆档R10k档位。 （ 错 ）4. 温度升高后，本征半导体内自由电子和空穴数目都增多，且增量相等。（ 对 ）5. 无论在任何情况下，三极管都具有电流放大能力。 （ 错 ）6. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。 （ 对 ）7. 二极管只要工作在反向击穿区，一定会被击穿而造成永久损坏。 （ 错 ）8. 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可改变成P型半导体。 （ 对 ）9. 场效应管若出厂前衬底与源极相连，则漏极和源极就不能互换使用。 （ 对 ）10. 双极型三极管的集电极和发射极类型相同，因此可以互换使用。 （ 错 ）1

5、1. 只要晶闸管门极上加正向触发电压，晶闸管就会导通。 （ 错 ）12. 晶闸管触发脉冲与主电路不需要同步。 （ 错 ）三单项选择题： 1. 单极型半导体器件是（ C ）。A、二极管 B、双极型三极管 C、场效应管 D、稳压管2. P型半导体是在本征半导体中加入微量的（ A ）元素构成的。A、三价 B、四价 C、五价 D、六价3. 特殊二极管中，正常工作时是在反向击穿区的是（ A ）。A、稳压二极管 B、发光二极管 C、光电二极管 D、变容二极管4. 用万用表检测某二极管时，发现其正、反电阻均约等1k，说明该二极管（ C ）。A、已经击穿 B、完好状态 C、内部老化不通 D、无法判断5. PN

6、结两端加正向电压时，其正向电流是（ A ）而成。A、多子扩散 B、少子扩散 C、少子漂移 D、多子漂移6. 测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为VE2.1V，VB2.8V，VC4.4V，说明此三极管处在（ A ）。A、放大区 B、饱和区 C、截止区 D、反向击穿区7. 绝缘栅型场效应管的输入电流（ C ）。A、较大 B、较小 C、为零 D、无法判断8. 正弦电流经过二极管整流后的波形为（ C ）。A、矩形方波 B、等腰三角波 C、正弦半波 D、仍为正弦波9. 在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于（ B ）；少子的浓度则受（ A ）的影响很大。A、温度 B、掺杂浓度 C、掺杂工艺 D、晶体缺

7、陷10. 若使三极管具有电流放大能力，必须满足的外部条件是（ B ）A、发射结正偏、集电结正偏 B、发射结反偏、集电结反偏C、发射结正偏、集电结反偏 D、发射结反偏、集电结正偏四简答题： 1. N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子，P型半导体中的多子是带正电的空穴载流子，因此说N型半导体带负电，P型半导体带正电。上述说法对吗？为什么？ 答：这种说法是错误的。因为，晶体在掺入杂质后，只是共价键上多出了电子或少了电子，从而获得了N型半导体或P型半导体，但整块晶体中既没有失电子也没有得电子，所以仍呈电中性。2. 某人用测电位的方法测出放大电路中晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚12V、管脚3V

8、、管脚3.7V，试判断管子的类型以及各管脚所属电极。答：管脚和管脚电压相差0.7V，显然一个硅管，其中管脚电位高于管脚，管脚电位最高，符合NPN管的放大电路中集电极电位最高，发射极电位最低的原则，因此判断该管是NPN型硅管。其中管脚是基极，管脚是发射极，管脚是集电极。3. 齐纳击穿和雪崩击穿能否造成二极管的永久损坏？为什么？答：齐纳击穿和雪崩击穿都属于电击穿，其过程可逆，只要控制使其不发生质变引起热击穿，一般不会造成二极管的永久损坏。4. 图所示电路中，已知E=5V，V，二极管为理想元件（即认为正向导通时电阻R=0，反向阻断时电阻R=），试画出uo的波形。VDu/Vt0uiuo105答：分析：

9、根据电路可知，当uiE时，二极管VD导通，uo=ui，当ui-E时，VD导通，uo=ui+E；当ui-E时，VD截止，uo=0。图（b）：当uiE时，VD截止，uo=E。图（c）：当ui-E时，VD截止，uo=ui。u/Vt0uiuo105（b）图u/Vt0uiuo105（a）图u/Vt0uiuo105（c）图2. 由理想二极管组成的电路如图1.46所示，试求图中电压U及电流I的大小。10kVD+5V5V（a）IU（b）10kVD+5V5VIU（c）10kVD+5V5VIU（d）10kVD+5V5VIU解：（a）图中，VD导通，U钳位在-5V，I=5-（-5）/10=1mA；（b）图中，VD截

10、止，U钳位在5V，I=0；（c）图中，VD导通，U钳位在5V，I=5-（-5）/10=1mA；（d）图中，VD截止，U钳位在-5V，I=0。3. 同理想二极管构成的电路如图1.47所示，求图中电压U及电流I的大小。uRUSVDuR1kVD1+1V5V（a）I+3VUVD2U（b）1k5VIVD11V3VVD2解：图（a）中，输入端+3V与电源-5V之间电位差大首先使VD2导通，U被钳位在3V，使VD1反偏截止，I=3-(-5)/1=8mA；图（b）中，+5V电源与+1V输入端之间电位差大首先使VD1导通，U被钳位在1V，使VD2反偏截止，I=(5-1)/1=4mA.4在图1.48所示的电路图中

11、，已知US5V，V，其中VD为理想二极管，试在输入波形的基础上画出uR和uD的波形图。u/Vt0uiuR105uD解：当uUS时，VD导通，uR=u-US；uD=0当uUS时，VD截止，uR=0，uD=u-US波形图如右图所示。5. 稳压管的稳压电路如图1.49所示。已知稳压管的稳定电压UZ=6V，最小稳定电流IZmin=5mA，最大功耗PZM=150mW，试求电路中的限流电阻R的取值范围。VDZUIUOR解：由题可计算出稳压管的最大稳定电流 流过稳压管的电流应满足，又因为，可得限流电阻R的取值范围：6. 测得某电路中晶体三极管的三个电极对地电位分别是：V14V，V23.4V，V39.4V，判

12、断该管的类型及三个电极。如果测得另一管子的三个管脚对地电位分别是V12.8V，V28V，V33V，判断此管的类型及三个电极。解：对地电位分别是：V14V，V23.4V，V39.4V时，比较三个电极的电位可知管子是NPN型硅管，其中引脚1是基极、引脚2是发射极，引脚3是集电极。对地电位分别是：V12.8V，V28V，V33V时，比较三个电极的电位可知管子是PNP型锗管，其中引脚1是发射极，引脚2是基极，引脚3是集电极。（c）（a）（b）（f）（d）（e）0V9V2V7V0V1V8V0V7. 测得电路中三极管的各极电位如图1.50所示，试判断各管的工作状态（截止、放大或饱和）。IC (mA)UCE

13、 (V)54321100A 80A 60A 40A 20AIB0图1.51 01 2 3 4 5 6 7 8AtC解：（a）图：NPN管，发射结反偏，截止状态；（b）图：NPN管，发射结正偏，集电结反偏，放大状态；（c）图：NPN管，发射结正偏，集电结反偏，放大状态；（d）图：PNP管，发射结正偏，集电结反偏，放大状态；（e）图：PNP管，发射结反偏，截止状态；（f）图：PNP管，发射结正偏，集电结正偏，饱和状态。8. 图1.51所示三极管的输出特性曲线，试指出各区域名称并根据所给出的参数进行分析计算。（1）UCE=3V，IB=60A，IC=？ （2）IC=4mA，UCE=4V，IB=？ （3

14、）UCE=3V，IB由4060A时，=？ 解：A区是饱和区，B区是放大区，C区是截止区。（1）观察图1.51，对应IB=60A、UCE=3V处，集电极电流IC约为3.5mA；（2）观察图1.51，对应IC=4mA、UCE=4V处，IB约小于80A和大于70A；（3）对应IB=20A、UCE=3V处，IC1mA，所以1000/2050。9. 已知NPN型三极管的输入输出特性曲线如图1.52所示，当（1）UBE=0.7V，UCE=6V，IC=？（2）IB=50A，UCE=5V，IC=？ （3）UCE=6V，UBE从0.7V变到0.75V时，求IB和IC的变化量，此时的图1.52 IC (mA)UCE (V)108642100A 80A 60A 40A 20AIB001 2 3 4 5 6