1、第一章習題解答題1.1 電路如題圖1.1所示，試判斷圖中二極管是導通還是截止，并求出兩端的電壓。設二極管是理想的。 解：分析：二極管在外加正偏電壓時是導通，外加反偏電壓時截止。正偏時硅管的導通壓降為0.60.8V。鍺管的導通壓降為0.20.3V。理想情況分析時正向導通壓降為零，相當于短路；反偏時由于反向電流很小，理想情況下認為截止電阻無窮大，相當于開路。分析二極管在電路中的工作狀態的基本方法為“開路法”，即：先假設二極管所在支路斷開，然后計算二極管的陽極（P端）與陰極（N端）的電位差。若該電位差大于二極管的導通壓降，該二極管處于正偏而導通，其二端的電壓為二極管的導通壓降；如果該電位差

2、小于導通壓降，該二極管處于反偏而截止。如果電路中存在兩個以上的二極管，由于每個二極管的開路時的電位差不等，以正向電壓較大者優先導通，其二端電壓為二極管導通壓降，然后再用上述“開路法”法判斷其余二極管的工作狀態。一般情況下，對于電路中有多個二極管的工作狀態判斷為：對于陰極（N端）連在一起的電路，只有陽極（P端）電位最高的處于導通狀態；對于陽極（P端）連在一起的二極管，只有陰極（N端）電位最低的可能導通。圖（a）中，當假設二極管的VD開路時，其陽極（P端）電位為-6V，陰極（N端）電位為-12V。VD處于正偏而導通，實際壓降為二極管的導通壓降。理想情況為零，相當于短路。所以；圖（b）中，斷開VD時

3、，陽極電位，陰極的電位， VD處于反偏而截止 ；圖（c），斷開VD1,VD2時 VD1處于正偏導通，VD2處于反偏而截止；或， VD1，VD2的陰極連在一起 陽極電位高的VD1就先導通，則A點的電位，而 VD2處于反偏而截止圖（d），斷開VD1、VD2， ； VD1、VD2均處于反偏而截止。  題1.2 試判斷題圖1.2中的二極管是導通還是截止，為什么？解：分析：在本題的分析中應注意二個問題：（1） 電位都是對固定的參考點之間的壓差，參考點就是通常所稱的接地點；（2） 求電位時注意各電壓的方向。圖（a），設圖中電阻25K與5K的連接點為C， 則，當假設VD開路時， VD處于

4、反偏而截止圖（b），同樣設圖中電阻25K與5K的連接點為C，假設VD斷開，則： CB VD處于反偏而截止；圖（c），設圖中25K與5K的連接點為C，假設VD斷開，則：CB VD處于正偏導通狀態 題1.3 己知在題圖1.3中，,，試對應地畫出二極管的電流、電壓以及輸出電壓的波形，并在波形圖上標出幅值。設二極管的正向壓降和反向電流可以忽略。 解：分析：二極管在外加正偏電壓時導通，外加反偏電壓時截止。如果忽略二極管正向導通壓降及反向漏電流，則二極管相當于一個理想的開關。即：正偏時相當于開關“閉合”，截止時相當于開關“斷開”。(1). 在ui正半周，二極管正偏而導通，uD=0uO=

5、(V)iD=(mA)(2). 在ui負半周，二極管反偏而截止， iD=0 uO =0 uD =(V)      題1.4 電路如題圖1.4所示，穩壓管的穩定電壓=8V，限流電阻=，設，試畫出的波形。 解： 分析：穩壓管的工作是利用二極管在反偏電壓較高使二極管擊穿時，在一定的工作電流限制下，二極管兩端的的電壓幾乎不變。其電壓值即為穩壓管的穩定電壓Uz。而穩壓管如果外加正向偏壓時，仍處于導通狀態。設穩壓管具有理想特性，即反偏電壓只有達到穩壓電壓時，穩壓管擊穿。正偏時導通壓降為零，則(V) Uz=8V當Uz時，穩壓管擊穿而處于穩定

6、狀態，uO =Uz；而0<<8V時，穩壓管處于反偏而截止，uO =；當時，穩壓管將處于正偏而導通，uO=0。 題1.5 在題圖1.5中，已知電源電壓，穩壓管的，試求 穩壓管中的電流？ 當電源電壓升高到時，將變為多少？ 當仍為，但改為時，將變為多少？ 解：分析：由穩壓管的特性可知，在穩壓管處于反向擊穿時，流過的電流可以有較大的變化，而其兩端電壓幾乎不變。(1). 6mA16=LoRRUIL (2). 當U升高至12V時， 不變， (3). 當時，  題1.6 測得工作在放大電路中幾個半導體三極管三個電極電位、分別為下列各組數值，試判斷它們是型還是型？是硅

7、管還是鍺管？并確定e、b、c。 ，； ，； ，； ，解：分析：工作在放大電路中的三極管應滿足發射結正偏，集電結反偏的條件。且有PN節正偏特性可知，其正偏結電壓不會太大。硅管的，鍺管的。所以首先找出電位差在0.10.3V或0.50.7V的兩個電極，則其中必定一個為發射極，一個為基極，另一個電位相差較大的必定為集電極。由PN結反偏特性可知，若集電極電位最高，則該管必定為NPN型三極管；若集電極電位最低，則該管必定為PNP型三極管。若為NPN型三極管，則發射極電位必定為最低電位；若為PNP型三極管，則發射極電位必定為最高電位。由此即可確定發射極。電位值處于中間的一個電極必定為基極。由此可知：(1).

8、 , ， 結論：硅NPN型三極管（） ， ， (2). , ， 結論： 鍺NPN型三極管（） ， ， (3). ， 結論：硅PNP型三極管（） ， ， (4). ， 結論：鍺PNP型三極管（） ， ，  題1.7 測得某電路中幾個三極管的各極電位如題圖1.7所示，試判斷各三極管分別工作在放大區、截止區還是飽和區。 解：分析：根據不同的偏置特征，三機管將工作在不同的區域：放大區：發射結正偏，集電結反偏；飽和區：發射結正偏，集電結正偏 或者零偏；截止區：發射結反偏或偏壓小于開啟電壓，集電結反偏。如以NPN型三極管為例，其偏壓方式與工作狀態的關系如圖所示：對圖（a），NPN型三極

9、管 , 工作在放大區；圖（b），NPN管，, ， 工作在截止區圖（c），NPN管， 工作在放大區；圖（d），NPN管， 工作在飽和區；圖（e），PNP管， 工作在截止區圖（f），PNP管， 工作在飽和區圖（g），PNP管， 工作在放大區；圖（h），PNP管， 工作在放大區；   題1.8 已知題圖1.8 (a)(f)中各三極管的均為50，試分別估算各電路中三極管的和，判斷它們各自工作在哪個區(放大區，截止區或飽和區)，并將各管子的工作點分別畫在題圖1.8(g)的輸出特性曲線上。 解：分析：三極管在發射結正偏時，管子可能工作在放大區或者飽和區，取決于其基極

10、電流是否超過基極臨界飽和電流，若，則三極管工作在飽和區；若，則三極管工作在放大區，且。若三極管發射結反偏或者零偏，則該三極管一定工作在截止區。對圖（a），發射結正偏，且AmAKUICESBSmb1001.025010210=´»´-= 三極管工作在放大區且 圖（b）， 三極管工作在放大區且： 圖（c）， 三極管工作在飽和區圖（d），發射結反偏，三極管處于截止狀態圖（e），三極管發射結零偏， 三極管處于截止狀態圖（f），, 三極管工作在放大區且 題1.9 一個的轉移特性曲線如題圖1.9所示，試問 它是溝道還是溝道的？ 它的夾斷電壓和飽和漏極電流各是多少？ 

11、解 分析：JFET是一種耗盡型器件，在柵源之間沒有外加電壓時，其溝道已經存在，且此時加上一特定的外加漏源電源時，所形成的電流即為IDSS，飽和漏極電流。當柵源加反偏電壓時，溝道變窄，使同樣的漏源電壓而漏極電流變小。而當柵源反偏電壓大到一特定值UGS（off）時，溝道夾斷，漏源電流為零。（1） 有圖可以看出，轉移特性曲線在UGS<0區域，而uGS又處于反偏，所以柵極一定為P型材料，即該特性曲線描述的是N溝道JFET。（2） UGS（off）=-4V，IDSS=3mA 題1.10 已知一個溝道增強型場效應管的漏極特性曲線如題圖1.10所示，試作出時的轉移特性曲線，并由特性曲線求出該

12、場效應管的開啟電壓和值，以及當時的跨導。 解 分析：轉移特性曲線是指在一定的UDS下，uGS與iD的關系，只要在輸出特性曲線上以UDS=15V作一條垂線，與各條不同的uGS值下的iD曲線相交，對應的畫在uGS與iD的坐標中。由轉移特性曲線可以看出，其開啟電壓UGS（th）約為2V，而IDO表示UGS=2 UGS（off）時的ID值，即當UGS=4V時的。所以IDO=2.5mA。 由MOS特性曲線 跨導 不同的uGS對應不同的gm值。 題1.11 試根據題圖1.11所示的轉移特性曲線，分別判斷各相應的場效應管的類型結型或絕緣柵型，溝道或道溝，增強型或耗盡型。如為耗盡型，在特性

13、上標注出其夾斷電壓和飽和漏極電流；如為增強型，標注出其開啟電壓。 解 分析：根據場效應管的結構可總結出一些相關的特性 uGSuDSiD開啟夾斷N-JFET<0>0>0 P-JFET>0<0<0 N-MOS增強型>0>0>0 N-MOS耗盡型任意>0>0 P-MOS增強型<0<0<0 P-MOS耗盡型任意<0<0  （a）、因為uGS>0，iD>0，所以N-MOS增強型存在開啟電壓UGS（th），IDO為UGS2 UGS（th）時的iD值 （b）、因為uGS>0，iD<0，uGS=0時有iD，一定為耗盡型器件P-JFET存在夾斷電壓UGS（off），IDSS為UGS=0時的iD。 （c）、uGS可正可負，且iD>0，所以該器件為N-MOS耗盡型存在夾斷電壓UGS（off），且在UGS=0時的iD即為IDSS （d）、uGS<0,iD<0，且UGS=0時iD0無溝道，所以該器件為P-MOS增強型存在開啟電壓UGS（th），當UGS=2UGS（th）時的iD即為IDO。 題1.12