集成电子技术基础教程-模电教材习题与习题解答-一篇 1章

1、 集成电子技术基础教程习题与习题解答第一篇 电子器件与电子电路基础第一章 半导体二极管及其电路分析题1.1.1 已知二极管2AP9 的伏安特性如图题1.1.1（a）所示。（1） 若将其按正向接法直接与1.5V 电池相连，估计会出现什么问题？（2） 若将其按反向接法直接与30V 电源相连，又会出现什么问题？（3） 分析二极管、稳压管在电路中常常与限流电阻相连的必要性。（4） 画出两只 2AP9 二极管 图题 1.1.1（a）在：同向串联、反向串联、同向并联、反向并联四种情况下的合成伏安特性曲线。图题 1.1.1解：(1)烧杯二极管(2)反向击穿(3)串联电阻可以限制流过二极管或稳压管的电流超过规

2、定值，使二极管或稳压管安全。(4)略题1.1.2 当用万用表电阻档测量二极管参见图题1.1.1（b），分析：（1） 所测得的电阻值是二极管的直流电阻还是动态（微变）电阻？（2） 设万用表内电池电压为1.5V，R10档的内阻R 为 240，R100档的内阻iR =2.4k。试用图解分析法估算：ia）用R10档测得的正向电阻值；b）用R100档测得的正向电阻值。从概念上说明, 为什么用不同电阻档测得的二极管正向电阻相差悬殊？解： (1)是二极管的直流电阻(2)在二极管的特性曲线上，作出两条负载线，负载线和特性曲线的交点求得 V 和I，然后求出这二档的电阻。V =1.5-0.24I (R10档)DD

3、V =1.5-2.4I (R100档)DD由于万用表不同档的内阻不同，使流过二极管的电流相差较大，从而不同档时，测得二极管的正向电阻悬珠。题1.1.3 二极管的伏安特性曲线如图题1.1.3 所示。 （1） 二极管承受的反向电压V 为多少？RM（2） 若温度升高20C，则二极管的反向电流I 应为多大？S（3） 当温度升高20C 时，定性画出变化后的伏安特性曲线。图题1.1.3图题1.1.4解：(1) 由图可知，二极管承受的反向电压 V 规定为实际击穿电压 V 的一半，即RMBVRM=40V; (2)在反偏的条件下，温度每增加 10时，I 约增加 1 倍，所以温S度增加 20时,反向饱和电流 I

4、约增加 4 倍。S(3) 略题 1.1.4 二极管的正向伏安特性曲线如图题 1.1.4 所示，室温下测得二极管中的电流为20mA。试确定二极管的直流电阻r 和动态电阻r 的大小。Dd解： 求出I =20mA 时的V ,然后用求得直流电阻。在过I =20mA 处，作一条切线，求切线D0D斜率，可求得动态电阻r 。d题1.1.5 分析图题1.1.5 电路中，各二极管是导通还是截止？并求出A、O 两端的电压VAO（设D 为理想二极管）。图题1.1.5解： 根据二极管的单向导电性得(a) 电路：D 截止，V=-12V；1AO(b) 电路：D 导电，D 截止，输出 V =0V；12AO(c) 电路：D

5、导电，D 截止，输出 V =-4.5V；21AO题1.1.6 二极管接成图题1.1.6 所示的电路，分析在下述条件下各二极管的通断情况。（1） VCC1 =6V，V =6V，R =2k，R =3kCC212（2） VCC1 =6V，V =6V，R = R =3kCC212（3） VCC1 =6V，V =6V，R =3k，R =2kCC212设二极管D 的导通压降V =0.7V，求出D 导通时电流I 的大小。DD 图题 1.1.6图题 1.1.7解：(1) D 导电，I 0.42mA;D(2) D 截止，I 0mA；D(3) D 截止，I =0mA；题1.1.7 图题1.1.7 所示为桥式整流电

6、路，设二极管为理想器件，变压器的原、副边绕组匝2 sin数比为n=N /N =11，变压器损耗不计，v =V sint = 220100tV。试回答下列问1211m题：（1）画出 v 、v 和 v 的波形；（2）求负载 R 上的直流电压V 和直流电流I ；（3）2ODLOO求二极管的平均电流I 和最大反向电压V 。DRM解： (1) 波形略(2) 负载上电压 V018V,I018mA(3)I =I /29mA,V 28.2VDORM题 1.1.8 图题 1.1.8 电路中，设 v = 12sin tV，分别画出 i 、v 和 v 的波形（要求时间iDDO坐标对齐），并将二极管电流i 的峰值和其

7、所承受的反向峰值标于图中（假定D 为理想二极D管）。图题1.1.8题 1.1.9 图题 1.1.9（a）所示电路中， D 、D 为硅管，导通压降 V 均为 0.7V，12D图题1.1.9 图题1.1.9（b）为输入v 、v 的波形，试画出 v 的波形。ABO题1.1.10 图题1.1.9 电路中，输入端v 、v 如按下述各种方法连接：AB（1）（2）（3）（4）v 接+ 2V，v 接+ 5V；ABv 接+ 2V，v 接 5VABv 悬空， v 接+ 5V；ABv 经3k电阻接地，v 悬空。AB试确定相应的输出v =？。O解： (1) V =2.7V；0(2) V =-1.3V;0(3) V =

8、5.7V;0(4) V =6.28V。0题1.1.11 稳压值为7.5V 和8.5V 的两只稳压管串联使用时，可得到几种不同的稳压值？各为多少伏？设稳压管正向导通压降为0.7V。解： 可得到四种稳压值，16V，8.2V，9.2V，1.4V。题1.1.12 稳压管接成 图题1.1.12 所示电路。已知稳压管的稳压值为6V，在下述4 种情况下：（1） V =12V，R =4K，R =8kI12（2） V =12V，R =4K，R =4kI12（3） V =24V，R =4K，R =2kI12（4） V =24V，R =4K，R =1kI12确定输出电压V 的值。O图题 1.1.12图题 1.1.1

9、3解：(1) V =6V0(2)V =6V0(3)V =6V0(4)V =48V0题1.1.13 图题1.1.13 所示电路中，设v =（3+10sint）V，稳压管D 和D 的反向击穿iz1z2电压分别为V =5V，V =7V 正向压降为0.7V。试画出i 和v 的波形（要求时间坐标对齐）。z1z2ZO题 1.1.14 图题1.1.14 所示电路中，稳压管2CW16 具有下列特性：稳定电压9 伏，耗散功率允许值250mW，稳压管电流小于1mA 时不能稳压，且动态电阻不大于20 。试按电路中的参数计算：（1） 当R =1k 时，电流I 、I 、I 的大小；LRZL（2） 当电源电压V 变化20%时，V 最多变化几伏？IO（3） 稳压管在 V 和 R 变化至何值时功耗最大？其值是否已超过允许值？（V 的变化范IL 围不超过20%，R 可任意变化。）L（4） 按照图中的参数，分析该电路在I 大于何值时将失去稳压能力？L解：(1)I 21.6mA,I 9mA,I =12.6mARLZ(2) V 0.15V0(3) 当 V 变化+20%和 R 时稳压管的功耗最大。P 265mWP ，L