模电自测题

作者：whoo | 发布时间：2021-01-18 06:43:28 收藏本文下载本文

章第一章常用半导体器件自自测题一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。

（1）在 N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为 P 型半导体。（）（2）因为 N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（）（3）PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（）（4）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。

（）（5）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其 R GS 大的特点。（）（6）若耗尽型 N 沟道 MOS 管的 U GS 大于零，则其输入电阻会明显变小。（）解解：（1）√（2）×（3）√（4）×（5）√（6）× 二、选择正确答案填入空内。

（1）PN 结加正向电压时，空间电荷区将。

A.变窄 B.基本不变 C.变宽（2）设二极管的端电压为 U，则二极管的电流方程是。

A.I S e U B.TU UI eS C.)1 e(S－TU UI（3）稳压管的稳压区是其工作在。

A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿（4）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为。

A.前者反偏、后者也反偏 B.前者正偏、后者反偏 C.前者正偏、后者也正偏（5）U GS ＝0V 时，能够工作在恒流区的场效应管有。

A.结型管 B.增强型 MOS 管 C.耗尽型 MOS 管：

解：（1）A（2）C（3）C（4）B（5）A C

三、写出图 T1.3 所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压 U D ＝0.7V。

图 T1.3 ：

解：U O1 ≈1.3V，U O2 ＝0，U O3 ≈－1.3V，U O4 ≈2V，U O5 ≈1.3V，U O6 ≈－2V。

四、已知稳压管的稳压值 U Z ＝6V，稳定电流的最小值 I Zmin ＝5mA。求图 T1.4 所示电路中 U O1 和 U O2 各为多少伏。

图 T1.4 解：U O1 ＝6V，U O2 ＝5V。

五、某晶体管的输出特性曲线如图 T1.5 所示，其集电极最大耗散功率P CM ＝200mW，试画出它的过损耗区。

图 T1.5 解图 T1.5 解：根据 P CM ＝200mW 可得：U CE ＝40V 时 I C ＝5mA，U CE ＝30V 时 I C≈6.67mA，U CE ＝20V 时 I C ＝10mA，U CE ＝10V 时 I C ＝20mA，将各点连接成曲线，即为临界过损耗线，如解图 T1.5 所示。临界过损耗线的左边为过损耗区。

六、电路如图 T1.6 所示，V CC ＝15V，β ＝100，U BE ＝0.7V。试问：

（1）R b ＝50kΩ时，u O ＝？（2）若 T 临界饱和，则 R b ≈？：

解：（1）R b ＝50kΩ时，基极电流、集电极电流和管压降分别为 26bBE BBBRU VIμA V 2mA 6.2 C C CC CEB C   R I V UI I  所以输出电压 U O ＝U CE ＝2V。

图 T1.6（2）设临界饱和时 U CES ＝U BE ＝0.7V，所以

  k 4.45A 6.28mA 86.2BBE BBbCBcCES CCCIU VRIIRU VI 七．测得某放大电路中三个 MOS 管的三个电极的电位如表 T1.7 所示，它们的开启电压也在表中。试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电阻区），并填入表内。

表表 T1.7 管管号 U GS（th）/V U S /V U G /V U D /V 态工作状态 T 1 4 －5 1 3 T 2 －4 3 3 10 T 3 －4 6 0 5 ：

解：因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型 MOS 管。根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态，如解表 T1.7 所示。

表解表 T1.7 管管号 U GS（th）/V U S /V U G /V U D /V 态工作状态 T 1 4 －5 1 3 恒流区 T 2 －4 3 3 10 截止区 T 3 －4 6 0 5 可变电阻区习习题 1.1 选择合适答案填入空内。

（1）在本征半导体中加入元素可形成 N 型半导体，加入元素可形成 P 型半导体。

A.五价 B.四价 C.三价（2）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将。

A.增大 B.不变 C.减小（3）工作在放大区的某三极管，如果当 I B 从 12μA 增大到 22μA 时，I C 从 1mA 变为 2mA，那么它的 β 约为。

A.83 B.91 C.100（4）当场效应管的漏极直流电流 I D 从 2mA 变为 4mA 时，它的低频跨导 g m 将。

A.增大 B.不变 C.减小：

解：（1）A，C（2）A（3）C（4）A 1.2 能否将 1.5V 的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V 时，管子会因电流过大而烧坏。

1.3 电路如图 P1.3 所示，已知 u i ＝10sin ω t(v)，试画出 u i 与 u O 的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。

图 P1.3 解图 P1.3 解：u i 和 u o 的波形如解图 P1.3 所示。

1.4 电路如图 P1.4 所示，已知 u i ＝5sin ω t(V)，二极管导通电压 U D ＝0.7V。试画出 u i 与 u O 的波形，并标出幅值。

图 P1.4 解图 P1.4 解：波形如解图 P1.4 所示。

1.5 电路如图 P1.5（a）所示，其输入电压 u I1 和 u I2 的波形如图（b）所示，二极管导通电压 U D ＝0.7V。试画出输出电压 u O 的波形，并标出幅值。

图 P1.5 ：

解：u O 的波形如解图 P1.5 所示。

解图 P1.5

1.6 电路如图 P1.6 所示，二极管导通电压 U D ＝0.7V，常温下 U T ≈26mV，电容 C 对交流信号可视为短路；u i 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？解：二极管的直流电流 I D ＝（V－U D）/R＝2.6mA 其动态电阻 r D ≈U T /I D ＝10Ω 故动态电流有效值 I d ＝U i /r D ≈1mA 图 P1.6 1.7 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。

1.8 已知稳压管的稳定电压 U Z ＝6V，稳定电流的最小值 I Zmin ＝5mA，最大功耗 P ZM ＝150mW。试求图 P1.8 所示电路中电阻 R 的取值范围。

解：稳压管的最大稳定电流 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA 电阻 R 的电流为 I ZM ～I Zmin，所以其取值范围为   k 8.1 36.0ZZ I～IU UR 图 P1.8

1.9 已知图 P1.9 所示电路中稳压管的稳定电压 U Z ＝6V，最小稳定电流I Zmin ＝5mA，最大稳定电流 I Zmax ＝25mA。

（1）分别计算 U I 为 10V、15V、35V 三种情况下输出电压 U O 的值；（2）若 U I ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？：

解：（1）当 U I ＝10V 时，若 U O ＝U Z＝6V，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 V 33.3ILLO  UR RRU 当 U I ＝15V 时，稳压管中的电流大于最图 P1.9 小稳定电流 I Zmin，所以 U O ＝U Z ＝6V 同理，当 U I ＝35V 时，U O ＝U Z ＝6V。

（2）   R U U I)(Z I D Z29mA＞I ZM ＝25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。

1.10 在图 P1.10 所示电路中，发光二极管导通电压 U D＝1.5V，正向电流在 5～15mA 时才能正常工作。试问：

（1）开关 S 在什么位置时发光二极管才能发光？（2）R 的取值范围是多少？：

解：（1）S 闭合。

（2）R 的范围为。

      7 0 0)(2 3 3)(D m i n D m a xD m a x D m i nI U V RI U V R 图 P1.10

1.11 电路如图 P1.11（a）、（b）所示，稳压管的稳定电压 U Z ＝3V，R 的取值合适，u I 的波形如图（c）所示。试分别画出 u O1 和 u O2 的波形。

图 P1.11 ：

解：波形如解图 P1.11 所示解图 P1.11 1.12 在温度 20℃时某晶体管的 I CBO ＝2μA，试问温度是 60℃时 I CBO≈？

解：60℃时 I CBO ≈5C 20 CBO）＝（ TI ＝32μA。

1.13 有两只晶体管，一只的 β ＝200，I CEO ＝200μA；另一只的 β ＝100，I CEO ＝10μA，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？解：选用 β ＝100、I CBO ＝10μA 的管子，因其 β 适中、I CEO 较小，因而温度稳定性较另一只管子好。

1.14 已知两只晶体管的电流放大系数 β 分别为 50 和 100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图 P1.14 所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。

图 P1.14 ：

解：答案如解图 P1.14 所示。

解图 P1.14

1.15 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图 P1.15 所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。

图 P1.15 解：晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如解表 P1.15 所示。

解表 P1.15 管号 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 上 e c e b c b 中 b b b e e e 下 c e c c b c 管型 PNP NPN NPN PNP PNP NPN 材料 Si Si Si Ge Ge Ge 1.16 电路如图 P1.16 所示，晶体管导通时 U BE ＝0.7V，β =50。试分析V BB 为 0V、1V、1.5V 三种情况下 T 的工作状态及输出电压 u O 的值。

：

解：（1）当 V BB ＝ 0 时，T 截止，u O ＝ 12V。

（2）当 V BB ＝1V 时，因为

60bBEQ BBBQRU VI μA V 9mA 3 C CQ CC OBQ CQ   R I V uI I  所以 T 处于放大状态。

（3）当 V BB ＝3V 时，因为 1 6 0bB E Q BBBQRU VI μA 图 P1.16 BE C CQ OBQ CQmA 8 U R I V uI ICC＜     所以 T 处于饱和状态。

1.17 电路如图 P1.17 所示，试问 β 大于多少时晶体管饱和？解：取 U CES ＝U BE，若管子饱和，则 C bCBE CCbBE CC R RRU VRU V 所以，100Cb RR 时，管子饱和。

图 P1.17 1.18 电路如图 P1.18 所示，晶体管的 β ＝50，|U BE |＝0.2V，饱和管压降|U CES |＝0.1V；稳压管的稳定电压 U Z ＝5V，正向导通电压 U D ＝0.5V。试问：当 u I ＝0V 时 u O ＝？当 u I ＝－5V 时 u O ＝？解：当 u I ＝0 时，晶体管截止，稳压管击穿，u O ＝－U Z ＝－5V。

当 u I ＝－ 5V 时，晶体管饱和，u O ＝0.1V。因为 mA 24μA 480B CbBE IB I IRU uI CC C C CC ECV R I V U ＜  

图 P1.18 1.19 分别判断图 P1.19 所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。

图 P1.19 ：

解：（a）可能（b）可能（c）不能（d）不能，T 的发射结会因电流过大而损坏。

（e）可能 1.20 已知某结型场效应管的 I DSS ＝2mA，U GS（off）＝－4V，试画出它的转移特性曲线和输出特性曲线，并近似画出予夹断轨迹。

解：根据方程

2G S(t h)GSDSS D)1(UuI i   逐点求出确定的 u GS 下的 i D，可近似画出转移特性和输出特性；在输出特性中，将各条曲线上 u GD ＝U GS（off）的点连接起来，便为予夹断线；如解图 P1.20所示。

解图 P1.20 1.21 已知放大电路中一只 N 沟道场效应管三个极①、②、③的电位分别为 4V、8V、12V，管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子（结型管、MOS 管、增强型、耗尽型），并说明 ①、②、③与 G、S、D 的对应关系。

解：管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管，三个极①、②、③与 G、S、D 的对应关系如解图 P1.21 所示。

解图 P1.21

1.22 已知场效应管的输出特性曲线如图 P1.22 所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。

图 P1.22 ：