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第6章常用半导体器件习题解答习题A选择题6-1对半导体而言，起正确的说法是（）。CA.P型半导体中由于多数载流子为空穴，所以它带正电。B.N型半导体中由于多数载流子为只有电子，所以它带负电。C.P型半导体和N型半导体本身都不带电。6-2在题6-2图所示的电路中，Uo为（）。B题6-2图A.-12VB.-9ＶC.－３Ｖ6-3在题6-3图所示的电路中，Uo为（）。其中，忽略二极管的正向压降。B题6-3图A.4VB.1VC.10V6-4在题6-4图所示的电路中，稳压二极管DZ1和DZ2的稳定电压分别为5V和7V，其正向压降忽略不计，则Uo为（）。A题6-4图A.5VB.7VC.0V6-5在题6-5图所示的电路中，稳压二极管Dz1和Dz2的稳定电压分别为5V和7V，其正向压降忽略不计，则Uo为（）。A题6-5图A.5VB.7VC.0V6-6在放大电路中，若测得某晶体管三个极的电位分别为9V,4V,3.4V,则这三个级分别为（）。AA.C,B,EB.C,E,BC.E,C,B电工与电子技术26-7在放大电路中，若测得某晶体管三个极的电位分别为-6V,-2.3V,-2V,则-2.3V那个极为（）。BA.集电极B.基极C.发射极6-8在放大电路中，若测得某晶体管三个极的电位分别为6V,1.2V,1V,则此管为（）。CA.NPN型硅管B.PNP型锗管C.NPN型锗管6-9对某电路中一个NPN型硅管测试，测得UBE0,UBC0,UCE0,则此管工作在（）。BA.放大区B.饱和区C.截止区6-10对某电路中一个NPN型硅管测试，测得UBE0,UBC0,UCE0则此管工作在（）。AA.放大区B.饱和区C.截止区6-11对某电路中一个NPN型硅管测试，测得UBE0,UBC0,UCE0,则此管工作在（）。CA.放大区B.饱和区C.截止区6-12晶体管的控制方式为（）。BA.输入电流控制输出电压B.输入电流控制输出电流C.输入电压控制输出电压6-13场效应管的控制方式为（）。BA.输入电流控制输出电压B.输入电压控制输出电压C.输入电压控制输出电流B基本题6-14设D为理想二极管，在以下三种情况下分别计算题6-14图所示电路的电位UY。（1）UA＝UB＝0V时；（2）UA＝5V，UB＝0V时；（3）UA＝UB＝5V时。题6-14图解：此题所考查的是电位的概念以及二极管应用的有关知识。假设图中二极管为理想二极管，可以看出A、B两点电位的相对高低影响了DA和DB两个二极管的导通与关断。当A、B两点的电位同时为0时，DA和DB两个二极管的阳极和阴极（UY）两端电位同时为0V，因此均不能导通；当UA＝5V，UB＝0V时，DA的阳极电位为5V，阴极电位为0（接地），根据二极管的导通条件，DA此时承受正向电压而导通，一旦DA导通，则UY＞0，从而使DB承受反向电压（UB＝0V）而截止；当UA＝UB＝5V时，即DA和DB的阳极电位为大小相同的高电位，所以两管同时导通，两个1kΩ的电阻为并联关系。本题解答如下：（1）由于UA＝UB＝0，DA和DB均处于截止状态，所以UY＝0；（2）由UA＝5V，UB＝0可知，DA导通，DB截止，所以UY＝=Ω+Ω×ΩKKVK9159V5.4（3）由于UA＝UB＝5V，DA和DB同时导通，因此UY＝=Ω+Ω×ΩKKVK)1//1(959V19906-15在题6-15图所示电路中，设D为理想二极管，已知输入电压ui的波形。试画出输出电压uo的波形图。第6章常用半导体器件习题解答3(a)(b)题6-15图解：首先从（b）图可以看出，当二极管D导通时，电阻为零，所以uo=ui；当D截止时，电阻为无穷大，相当于断路，因此uo=5V，即是说，只要判断出D导通与否，就可以判断出输出电压的波形。要判断D是否导通，可以以接地为参考点（电位零点），判断出D开路时两端电位的高低，从而得知：ui4V时，D截止uo=4V；ui4V时，D导通，uo=ui。与ui对应的uo波形如右图所示：6-16试比较硅稳压管与普通二极管在结构和运用上有何异同？解：硅稳压管与普通二极管在结构是一样的，都有一个PN结，引出两个电极，但由于做PN结的工艺不同，二者在运用中就不相同，硅稳压管可以工作在反向击穿区而普通二极管就不能工作在反向击穿区，如果外加反向电压小于稳压值时，稳压管可作二极管使用。6-17二极管电路如题6-17图所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出电压Uo。图中二极管均为硅管，正向压降取0.7V。（a）(b)(c)(d)题6-17图解：假设二极管断开，求二极管的开路电压即偏置电压，如果偏置电压大于0.7V以上，则二极管导通，否则截止。（a）假设D断开，二极管的开路电压即偏置电压为6V，可知D处于导通状态，Uo=6-0.7=5.3V；（b）假设D断开，二极管的开路电压即偏置电压为12V-6V=6V，可知D处于导通状态，Uo被钳位在12V-0.7V=11.3V（c）D1导通，D2截止，Uo被钳位在0.7V；（d）D1截止，D2导通，Uo=-0.7V。6-18在题6-18图所示的电路中，ui=10sinωt(V)，U=5V，试分别画出输出电压uo的波形。二极管的正向压降可忽略不计。(a)(b)(c)(d)题6-18图电工与电子技术4解：①假设二极管断开，根据二极管的开路电压即偏置电压的正负来判断二极管何时导通，何时截止。②分别分析二极管导通与截止的情况下输出电压值。具体分析过程：（a）当ui5V时，二极管截止，uo=ui，当ui5V时，二极管导通，uo=5V；（b）当ui5V时，二极管导通，uo=ui，当ui5V时，二极管截止，uo=5V；（c）当ui5V时，二极管导通，uo=5V，当ui5V时，二极管截止，uo=ui；（d）当ui5V时，二极管截止，uo=5V，当ui5V时，二极管导通，uo=ui。输出电压uo波形如下图：(a)(b)(c)(d)6-19特性完全相同的稳压管2CW15，UZ=8.2V，接成如题6-20图所示的电路，各电路输出电压Uo是多少？电流I是多少？(a)(b)(c)(d)题6-19图解：由已知，稳压管的UZ=8.2V，正向压降0.7V，如果两个稳压管串联，Uo为二者电压之和，如果并联，因为二极管的钳位作用，Uo为电压值较低的稳压管的电压，由此可得：（a）Uo=8.2+0.7=8.9V，I=（18-8.9）/1.5≈6.07mA（b）Uo=8.2+8.2=16.4V，I=（18-16.4）/0.5=3.2mA（c）Uo=0.7V，I=（18-0.7）/2=8.65mA（d）Uo=8.2V，I=（18-8.2）/1=9.8mA6-20有两个稳压管DZ1和DZ2，其稳定电压分别为5.5V和8.5V，正向压降都是0.5V。如果要得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压，这两个稳压管及限流电阻应如何连接？并画出各个电路图。解：(a)Ui＞0.5V(b)Ui＞8.5V(c)Ui＞6V(d)Ui＞9V(e)Ui＞14V6-21在题6-21图所示电路中，UI=20V，R1=450Ω，R2=550Ω。稳压管的稳定电压UZ=10V，最大稳定电流IZmax=8A。试求稳压管中通过的电流IDz是否超过IZmax？第6章常用半导体器件习题解答5题6-21图解：电阻R1中的电流I1==−=−45.01020RU1ZIU22.2(mA)；电阻R2中的电流I2=55.010RU2Z==18.18(mA)；稳压二极管中的电流IDz=I1-I2=4.02mAIZm=8mA，没有超过最大稳定电流如果超过，则可以增大电阻R1，或者减小电阻R2，也可以另选稳压二极管。6-22有两个晶体管分别接在放大电路中，它们管脚的电位（对地）分别见下表：晶体管1晶体管2管脚123管脚123电位/V33.29电位/V62.62试判断管子的三个管脚，并说明是硅管还是锗管？是NPN型还是PNP型？解：因为在放大状态下，NPN型管UEUBUC，集电极电位最高，PNP型管UEUBUC，集电极电位最低，硅管的发射极与基极的电位差（即管压降UBE）约为0.6-0.7V，锗管约为0.2-0.3V，由此可知：晶体管1：NPN型，锗管，1—E，2—B，3—C；晶体管2：NPN型，硅管，1—C，2—B，3—E。6-23某人检修电子设备时，用测电位的办法，测出管脚①对地电位为－6.2V；管脚②对地电位为－6V；管脚③对地电位为－9V，如题6-23图所示。试判断各管脚所属电极及管子类型（PNP或NPN）。题6-23图解：分析方法同题6-22，由3个管脚的电位高低判断该管为PNP型，根据管脚①和②两者的电位差值0.2V判断应为锗管（硅管应为0.6-0.7V），因为PNP型管VEVBVC，据此可判定管脚①和②分别为基极和发射极，管脚③为集电极。6-24两个晶体管的共射极输出特性曲线如题6-24图所示。试说明哪个管子的β值大？电工与电子技术6(a)(b)题6-24图解：该题考查了晶体管输出特性和参数的相关知识。从（a）(b)两图可以看出：当IB变化相同的值时，（a）图中IC变化要更大一些，由BCIIΔΔ=β可知（a）图管子的β值大。6-25一晶体管的极限参数为PCM＝100mW，ICM＝20mA，U（BR）CEO＝15V，试问在下列情况下，哪种是正常工作？⑴uCE＝3V，iC＝10mA；⑵uCE＝2V，iC＝40mA；⑶uCE＝6V，iC＝20mA。解：(1)能正常工作。（2）不能正常工作。集电极电流超过了ICM＝20mA。（3）不能正常工作。集电结耗散功率超过了PCM。6-26在题6-26图所示的各个电路中，试问晶体管工作于何种状态？(a)(b)(c)题6-26图解：计算结果见下表，设uBE=0.6V。表中，ICS为晶体管饱和时的集电极电流，IBS为晶体管临界饱和状态时的基极电流。判断公式（a）管（b）管（c）管CSI≈CRCCv12mA8mAIBS=βCSI0.24mA0.2mAIB（6-0.6）/50=0.11mA（12-0.6）/47=0.24mAuBE0状态IB＜IBS，放大IB＞IBS，饱和截止6-27试总结晶体三极管分别工作在放大、饱和、截止三种工作状态时，三极管中的两个PN结所具有的特点。第6章常用半导体器件习题解答7解：三极管工作在放大工作状态时，发射结正偏，集电结反偏。三极管工作在饱和工作状态时，发射结和集电结均正偏。三极管工作在截止工作状态时，发射线和集电结均反偏。6-28如题6-28图所示的电路是一声光报警电路。在正常情况下，B端电位为0V；若前接装置发生故障时，B端电位上升到+5V。试分析之，并说明电阻R1和R2起何作用？题6-28图解：在正常情况下，B端点位为0V，晶体管截止，发光二极管不发光，蜂鸣器不发声。当前接装置发生故障时，B端点位上升到+5V，晶体管饱和导通，蜂鸣器发声，发光二极管发光，起到声光报警的作用。R1用来限制流过晶体管基极的电流。R2用来降压使得发光二极管导通过电压为2V左右并且保证发光二极管能发光所需的工作电流。6-29在题6-29图所示电路中，通过稳压管的电流IZ等于多少？R是限流电阻，其值是否合适？题6-29图解：56.11220=−=ZI（mA）IZmax=18mA，电阻值合适。C拓宽题6-30电路如题6-30图所示，不计二极管导通压降，试求电压Uo。题6-30图解：D1、D2共阴极接法，D1比D2的阳极电位高，所以D1比D2的优先导通，D1导通起钳位作用使D1、D2的阴极电位为4V，从而导致D2的反偏而截止；D3、D4共阳极接法，D3的阴极电位-2V比D4的的阴极电位4V低，所以D3比D4的优先导通，D3导通起钳位作用使D1、D2的阳极电位即电压Uo，从而导致D4的反偏而截止，所以电压Uo=-2V。6-31如题6-31图所示是一个自动关灯电路（例如用于走廊或楼道照明）。在晶体管集电极电路接入JZC型直流电磁继电器的线圈ＫＡ，线圈的功率和电压分别为0.36W和6V。晶体管9013的电流放大系数β为