一、判斷下列說法是否正確,用「√」和「×」表示判斷結果填入空內。
(1)在n型半導體中如果摻入足夠量的三價元素,可將其改型為p型半導體。( )
(2)因為n型半導體的多子是自由電子,所以它帶負電。( )
(3)pn結在無光照、無外加電壓時,結電流為零。( )
(4)處於放大狀態的電晶體,集電極電流是多子漂移運動形成的。
(5)結型場效電晶體外加的柵-源電壓應使柵-源間的耗盡層承受反向電壓,才能保證其rgs大的特點。( )
(6)若耗盡型n溝道mos管的ugs大於零,則其輸入電阻會明顯變小。( )
解:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
二、選擇正確答案填入空內。
(1)pn結加正向電壓時,空間電荷區將 。
a. 變窄 b. 基本不變 c. 變寬
(2)設二極體的端電壓為u,則二極體的電流方程是 。
a. iseu b. c.
(3)穩壓管的穩壓區是其工作在 。
a. 正嚮導通 b.反向截止 c.反向擊穿
(4)當電晶體工作在放大區時,發射結電壓和集電結電壓應為 。
a. 前者反偏、後者也反偏
b. 前者正偏、後者反偏
c. 前者正偏、後者也正偏
(5)ugs=0v時,能夠工作在恆流區的場效電晶體有 。
a. 結型管 b. 增強型mos管 c. 耗盡型mos管
解:(1)a (2)c (3)c (4)b (5)a c
三、寫出圖t1.3所示各電路的輸出電壓值,設二極體導通電壓ud=0.7v。
圖t1.3
解:uo1≈1.3v,uo2=0,uo3≈-1.3v,uo4≈2v,uo5≈1.3v,
uo6≈-2v。
四、已知穩壓管的穩壓值uz=6v,穩定電流的最小值izmin=5ma。求圖t1.4所示電路中uo1和uo2各為多少伏。
圖t1.4
解:uo1=6v,uo2=5v。
五、某電晶體的輸出特性曲線如圖t1.5所示,其集電極最大耗散功率pcm=200mw,試畫出它的過損耗區。
圖t1.5解圖t1.5
解:根據pcm=200mw可得:uce=40v時ic=5ma,uce=30v時ic≈6.
67ma,uce=20v時ic=10ma,uce=10v時ic=20ma,將各點連線成曲線,即為臨界過損耗線,如解圖t1.5所示。臨界過損耗線的左邊為過損耗區。
六、電路如圖t1.6所示,vcc=15v,β=100,ube=0.7v。試問:
(1)rb=50kω時,uo=?
(2)若t臨界飽和,則rb≈?
解:(1)rb=50kω時,基極電流、集電極電流和管壓降分別為
μa所以輸出電壓uo=uce=2v圖t1.6
(2)設臨界飽和時uces=ube=0.7v,所以
七.測得某放大電路中三個mos管的三個電極的電位如表t1.7所示,它們的開啟電壓也在表中。試分析各管的工作狀態(截止區、恆流區、可變電阻區),並填入表內。
表t1.7
解:因為三隻管子均有開啟電壓,所以它們均為增強型mos管。根據表中所示各極電位可判斷出它們各自的工作狀態,如解表t1.7所示。
解表t1.7
1.1 選擇合適答案填入空內。
(1)在本徵半導體中加入元素可形成n型半導體,加入元素可形成p型半導體。
a. 五價 b. 四價 c. 三價
(2)當溫度公升高時,二極體的反向飽和電流將 。
a. 增大 b. 不變 c. 減小
(3)工作在放大區的某三極體,如果當ib從12μa增大到22μa時,ic從1ma變為2ma,那麼它的β約為 。
a. 83b. 91c. 100
(4)當場效電晶體的漏極直流電流id從2ma變為4ma時,它的低頻跨導gm將 。
a.增大b.不變 c.減小
解:(1)a ,c (2)a (3)c (4)a
1.2 能否將1.5v的乾電池以正向接法接到二極體兩端?為什麼?
解:不能。因為二極體的正向電流與其端電壓成指數關係,當端電壓為1.5v時,管子會因電流過大而燒壞。
1.3 電路如圖p1.3所示,已知ui=10sinωt(v),試畫出ui與uo的波形。設二極體正嚮導通電壓可忽略不計。
圖p1.3
解圖p1.3
解:ui和uo的波形如解圖p1.3所示。
1.4 電路如圖p1.4所示,已知ui=5sinωt (v),二極體導通電壓ud=0.7v。試畫出ui與uo的波形,並標出幅值。
圖p1.4
解圖p1.4
解:波形如解圖p1.4所示。
1.5 電路如圖p1.5(a)所示,其輸入電壓ui1和ui2的波形如圖(b)所示,二極體導通電壓ud=0.7v。試畫出輸出電壓uo的波形,並標出幅值。
圖p1.5
解:uo的波形如解圖p1.5所示。
解圖p1.5
1.6 電路如圖p1.6所示,二極體導通電壓ud=0.7v,常溫下ut≈26mv,電容c對交流訊號可視為短路;ui為正弦波,有效值為10mv。
試問二極體中流過的交流電流有效值為多少?
解:二極體的直流電流
id=(v-ud)/r=2.6ma
其動態電阻
rd≈ut/id=10ω
故動態電流有效值
id=ui/rd≈1ma圖p1.6
1.7 現有兩隻穩壓管,它們的穩定電壓分別為6v和8v,正嚮導通電壓為0.7v。試問:
(1)若將它們串聯相接,則可得到幾種穩壓值?各為多少?
(2)若將它們併聯相接,則又可得到幾種穩壓值?各為多少?
解:(1)兩隻穩壓管串聯時可得1.4v、6.7v、8.7v和14v等四種穩壓值。
(2)兩隻穩壓管併聯時可得0.7v和6v等兩種穩壓值。
1.8 已知穩壓管的穩定電壓uz=6v,穩定電流的最小值izmin=5ma,最大功耗pzm=150mw。試求圖p1.8所示電路中電阻r的取值範圍。
解:穩壓管的最大穩定電流
izm=pzm/uz=25ma
電阻r的電流為izm~izmin,所以其取值範圍為
圖p1.8
1.9 已知圖p1.9所示電路中穩壓管的穩定電壓uz=6v,最小穩定電流izmin=5ma,最大穩定電流izmax=25ma。
(1)分別計算ui為10v、15v、35v三種情況下輸出電壓uo的值;
(2)若ui=35v時負載開路,則會出現什麼現象?為什麼?
解:(1)當ui=10v時,若uo=uz=6v,則穩壓管的電流為4ma,小於其最小穩定電流,所以穩壓管未擊穿。故
當ui=15v時,穩壓管中的電流大於最圖p1.9
小穩定電流izmin,所以
uo=uz=6v
同理,當ui=35v時,uo=uz=6v。
(2)29ma>izm=25ma,穩壓管將因功耗過大而損壞。
1.10 在圖p1.10所示電路中,發光二極體導通電壓ud=1.5v,正向電流在5~15ma時才能正常工作。試問:
(1)開關s在什麼位置時發光二極體才能發光?
(2)r的取值範圍是多少?
解:(1)s閉合。
(2)r的範圍為
圖p1.10
1.11 電路如圖p1.11(a)、(b)所示,穩壓管的穩定電壓uz=3v,r的取值合適,ui的波形如圖(c)所示。試分別畫出uo1和uo2的波形。
圖p1.11
解:波形如解圖p1.11所示
解圖p1.11
1.12 在溫度20℃時某電晶體的icbo=2μa,試問溫度是60℃時icbo≈?
解:60℃時icbo≈=32μa。
1.13 有兩隻電晶體,乙隻的β=200,iceo=200μa;另乙隻的β=100,iceo=10μa,其它引數大致相同。你認為應選用哪只管子?為什麼?
解:選用β=100、icbo=10μa的管子,因其β適中、iceo較小,因而溫度穩定性較另乙隻管子好。
1.14已知兩隻電晶體的電流放大係數β分別為50和100,現測得放大電路中這兩隻管子兩個電極的電流如圖p1.14所示。分別求另一電極的電流,標出其實際方向,並在圓圈中畫出管子。
半導體器件物理習題
在300k下,si在價帶中的有效態密度為2,66x,而gaas為7x,求出空穴的有效質量,並與自由電子質量比較。畫出在77k,300k,及600k時摻雜個 的as原子的si簡化能帶圖,標示出費公尺能級且使用本徵作參考量。求出在300k時摻入下列摻雜情形下電子空穴濃度及費公尺能級。對一半導體而言,其具...
單元1半導體器件
3學時 第1 3學時 主要內容 半導體器件 pn結 二極體 三極體 場效電晶體。教學重點 二極體 三極體 場效電晶體。教學難點 三極體 場效電晶體特性。教學方法 複習總結式。啟發式教學 式教學。教學手段 理論 實際應用相結合,必要時採用對 輔助教學。第一部分知識點 一 半導體知識 1 半導體分類 分...
半導體發光器件led常識
半導體發光器件包括半導體發光二極體 簡稱led 數碼管 符號管 公尺字管及點陣式顯示屏 簡稱矩陣管 等。事實上,數碼管 符號管 公尺字管及矩陣管中的每個發光單元都是乙個發光二極體。一 半導體發光二極體工作原理 特性及應用 一 led發光原理 發光二極體是由 族化合物,如gaas 砷化鎵 gap 磷化...