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《电路与电子技术基础》第六章参考答案第1页习题六6-1(1)A;(2)C;(3)B;(4)C;(5)A6-2怎样用万用表判断二极管的极性与好坏？答：用数字万用表可将表的选择开关转换到“”，黑表笔插入COM，红表笔插入V/Ω（红笔的极性为“+”），将表笔连接在二极管，其读数为二极管正向压降的近似值。用模拟万用表测量二极管时，万用表内的电池正极与黑色表笔相连；负极与红表笔相连。测试二极管时，将万用表拨至R×1k档，将两表笔连接在二极管两端，然后再调换方向，若一个是高阻，一个是低阻，则证明二极管是好的。当确定了二极管是好的以后就非常容易确定极性，在低阻时，与黑表笔连接的就是二极管正极。6-3什么是PN结的击穿现象，击穿有哪两种。击穿是否意味着PN结坏了？为什么？答：当PN结加反向电压（P极接电源负极，N极接电源正极）超过一定的时候，反向电流突然急剧增加，这种现象叫做PN结的反向击穿。击穿分为齐纳击穿和雪崩击穿两种，齐纳击穿是由于PN结中的掺杂浓度过高引起的，而雪崩击穿则是由于强电场引起的。PN结的击穿并不意味着PN结坏了，只要能够控制流过PN结的电流在PN结的允许范围内，不会使PN结过热而烧坏，则PN结的性能是可以恢复正常的，稳压二极管正式利用了二极管的反向特性，才能保证输出电压的稳定。6-4理想二极管组成电路如题图6-1所示，试确定各电路的输出电压uo。-18VR6KD1-6VuoD20VD3-6V(a)+18VR6KD1+6VuoD2-6VD30V(b)图6-1习题6-4电路图解：理想二极管的特性是：当二极管两端加正向电压，二极管导通，否则二极管截止。分析含有二极管电路的方法是：假定二极管是开路，然后确定二极管两端的电位，若二极管的阳极电位高于阴极电位，则二极管导通，否则截止。对于图(a)假定D1、D2、D3截止，输出端的电位为-18V，而D1、D2、D3的阳极电位分别是-6V、0V、-6V，因此，理论上D1、D2、D3都能导通，假定D1导通，则输出点的电位为-6V，由于该点电位也是D2的阴极电位，因此D2会导通，一旦D2导通，uO点的电位就为0V，因此，D1、D3的阴极电位为0V，而阳极端为-6V，这样D1、D3必定截止，所以输出电压uo=0V（这就是脉冲数字电路中的或门，0V为高电平，-6V为低电平，只要输入端有一个高电平，输出就为高电平）。对于图(b)依同样的道理可知：D1、D2、D3的阳极电位都低于+18V，所以三个二极管均截止，流过R的电流为0，故输出电位uo=18V试分析图(b)中的三个二极管极性都反过来，输出电压uo=？6-5现有两只稳压二极管，它们的稳定电压分别为5V和9V，正向导通电压为0.7V。试问，若将它们串联相接，则可以得到几种稳压值，各为多少？答：有四种不同的稳压值，分别是：14V、5.7V、9.7V、1.4V6-6二极管电路如题图6-2所示，判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO两端的电压UAO。《电路与电子技术基础》第六章参考答案第2页解：对于图(a)，在闭合回路中12V电源大于6V电源，故在二极管D的两端加了正向电压，二极管导通，由于是理想二极管，二极管的管压降为0，所以UAO=-6V；对于图(b)，假定D1、D2截止，A点电位是-12V，D1的阳极电位是0V，D2的阳极电位是-15V，所以D1两端加正向电压导通，D2加反向电压截止，因此，UAO=0VD1D2DD2D1AAA3k3k3k6V15V6V12V12V12VOOO(a)(b)(c)题图6-2习题6-6电路图对于图(c)，同样假定D1、D2截止，A点电位是12V，D1的阴极电位是-6V，D2的阴极电位是0V，两个二极管都具备导通条件，但一旦D1导通，A点的电位就为-6V，D2两端加反向电压，故D2必截止，所以输出UAO=-6V（也可以假定D2导通，则A点电位为0V，而D1仍是正向偏置，所以D1必然导通，一旦D1导通，UAO=-6V）。6-7二极管电路如题图6-3所示。输入波形ui=Uimsinωt，UimUR，二极管的导通电压降可忽略，试画出输出电压uo1~uo4的波形图。RRDD++++++++DDRRuiuo1uiuo2uiuo3uiuo4UUUURRRR--------(a)(b)(c)(d)题图6-3习题6-7电路图解：由于ui=Uimsinωt，且UimUR，则有：图(a)当uiUR时，二极管截止，输出为ui，当uiUR时，二极管D导通，输出为UR；图(b)当uiUR时，二极管导通，输出为URi，当uiUR时，二极管D截止，输出为ui；图(c)当uiUR时，二极管导通，输出为ui，当uiUR时，二极管D截止，输出为UR；图(d)当uiUR时，二极管截止，输出为UR，当uiUR时，二极管D导通，输出为ui。其波形如下图所示。其中下图(a)是上图(a)、(c)的波形图；图(b)是上图(b)、(d)的波形图。uo2,uo4UR6-8利用稳压二极管组成的简单稳压电路如题图6-4所示。R为限流电阻，试定性说明RL变动或UI变动时，UO基本恒定的理由。答：由于稳压管工作在反向击穿状态，由反向击穿特性知，当DZ两端电压有微小变化，必然引起DZ中电流很大变化。0t(b)uo1,uo3UR0t(a)《电路与电子技术基础》第六章参考答案第3页例如：当RL变小时→UO减小→DZ两端电压减小→流过DZ的电流减小→流过R的电流减小→在R上的压降减小→UO上升。RL变大可以做同样的分析。当UI变大时→流过DZ中的电流急剧增加→流过电阻R中的电流急剧增加→在R上的压降急剧增加→UO维持不变。Ta++D4D1~220Vu2cb-io-D3D2+dRLuo-题图6-5习题6-9电路图UOR+UIDZRL-题图6-4习题6-8电路图6-9单相桥式整流电路如题图6-5所示。试说明当某只二极管断路时的工作情况，并画出负载电压波形。解：假设D4断路，当u2的正半周时，D1、D3导通，负载上有电流流过；当u2的负半周时，由于D4断路，在负载中无电流流过，这一桥式电路在一个二极管断路的情况下实际上是一个半波整流电路。其波形图如图所示。6-10为了使三极管能有效地起放大作用，对三极管的发射区掺杂浓度有什么要求、基区宽度有什么要求、集电结面积比发射结面积大小有何要求。其理由是什么？如果将三极管的集电极和发射极对调使用（即三极管反接），能否起放大作用。u20T/2T3T/22uo,iouoip0T/2T3T/22波形图TtTt答：为了使三极管能有效地起放大作用，要求三极管的发射区掺杂浓度高；基区宽度薄；集电结结面积比发射结面积大。其理由是，由于发射极的掺杂浓度高，所以在发射结的正向偏置的作用下，会有大量的载流子漂移到基区；漂移到基区的载流子积聚在发射结附近，而在集电结附近载流子浓度几乎为0（集电结反向偏置的缘故），由于浓度差异，积聚在发射结附近的电子会向集电结扩散，只有基区宽度很薄，才能保证向集电结扩散过程中只有很少一部分与基区的空穴复合，大多数载流子可以扩散到集电结附近；又因为集电区面积比较大，所以在集电结反向偏置下，就可以尽可能多的收集扩散到集电结附近的多数载流子。如果集电极和发射极对调，是不能起到放大作用的。因为集电极的掺杂浓度低，即使在集电结正向偏置的作用下，也没有足够多的载流子漂移到基区，且由于发射区的面积不够大，也不能将接近发射极的载流子大量的收集到发射极。6-11工作在放大区的某个三极管，当IB从20μA增大到40μA时，IC从1mA变成2mA。它的β值约为多少？解：根据动态放大倍数的定义得：50201000204010002000==−−=ΔΔ=bcIIβ6-12工作在放大状态的三极管，流过发射结的电流主要是什么？流过集电结的电流主要是什么？《电路与电子技术基础》第六章参考答案第4页答：工作在放大状态的三极管，流过发射结的电流主要是扩散电流，流过集电结的电流主要是漂移电流。6-13某三极管，其α=0.98，当发射极电流为2mA时，基极电流是多少？该管的β多大？另一只三极管，其β=100。当发射极电流为5mA时，基极电流是多少？该管的α多大？解：根据α定义ECECIIII≈≈ΔΔ=αα，所以AmAIIImAmAIIcEBECμα4004.096.1296.1298.0==−=−==×=≈4904.096.1===BCIIβ由于100==BCIIβ，所以AmAIICBμβ5005.01005====99.005.055=+=+==BCCECIIIIIα6-14放大电路中，测得几个三极管的三个电极电位U1、U2、U3分别为下列各组数值，判断它们是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？确定e、b、c。（1）U1=3.3V，U2=2.6V，U3=15V（2）U1=3.2V，U2=3V，U3=15V（3）U1=6.5V，U2=14.3V，U3=15V（4）U1=8V，U2=14.8V，U3=15V答：先确定是硅管还是锗管。由于硅管的结电压降一般为0.6~0.8V，锗管的结电压降约为0.1~0.3V，所以(1)(3.3-2.6=0.7V)、(3)(15-14.3=0.7V)为硅管，(2)(3.2-3=0.2V)、(4)(15-14.8=0.2V)为锗管。然后确定是NPN还是PNP管。对于NPN管，基极电位高于发射极电位（发射极正向偏置），而集电极的电位高于基极（集电极反向偏置）。对于PNP管，发射极电位高于基极电位（发射结正向偏置），基极电位高于集电极电位（集电结反向偏置），所以（1）、（2）是NPN管；（3）、（4）是PNP管因此：（1）是NPN硅三极管；3.3V—b极，2.6V—e极，15V—c极（2）是NPN锗三极管；3.2V—b极，3V—e极，15—c极（3）是PNP硅三极管；6.5V—c极，14.3V—b极，15V—e极（4）是PNP锗三极管；8V—c极，14.8V—b极，15V—e极6-15电路如题图6-2所示，已知三极管为硅管，UBE=0.7V，β=50，ICBO忽略不计，若希望IC=2mA，试求（a）图的Re和(b)图的Rb值，并将两者比较。解：对于图(a)，在输入回路中（图中左边回路），Re两端的电压降为6-0.7V，所以BCEBeeEIIIIRRIββ=+==−=13.57.06，故Ω=××=×=+=+=KIIRCBe598.2251503.5502513.5)1(3.5)1(3.5βββ《电路与电子技术基础》第六章参考答案第5页对于图(b)，βCBbBIIRI=−=7.06，所以Ω=×=×=kIRCb5.1322503.53.5βReRb10V6V10V6V(a)(b)题图6-6习题6-15电路图