1、第1章   半導(dǎo)體存器件1.1   在如圖1.4所示的各個電路中，已知直流電壓V，電阻k，二極管的正向壓降為0.7V，求Uo。圖1.4   習(xí)題1.1的圖分析   Uo的值與二極管的工作狀態(tài)有關(guān)，所以必須先判斷二極管是導(dǎo)通還是截止。若二極管兩端電壓為正向偏置則導(dǎo)通，可將其等效為一個0.7的恒壓源；若二極管兩端電壓為反向偏置則截止，則可將其視為開路。解   對圖1.4（a）所示電路，由于V，二極管VD承受正向電壓，處于導(dǎo)通狀態(tài)，故：（V）對圖1.4

2、（b）所示電路，由于V，二極管VD承受反向電壓截止，故：（V）對圖1.4（c）所示電路，由于V，二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，故：（V）1.2   在如圖1.5所示的各個電路中，已知輸入電壓V，二極管的正向壓降可忽略不計，試分別畫出各電路的輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形。分析   在ui和5V電源作用下，分析出在哪個時間段內(nèi)二極管正向?qū)?，哪個時間段內(nèi)二極管反向截止。在忽略正向壓降的情況下，正向?qū)〞r可視為短路，截止時可視為開路，由此可畫出各電路的輸入、輸出電壓的波形。圖1.5   習(xí)題1.2的圖解

3、60;  對圖1.5（a）所示電路，輸出電壓uo為：ui5V時二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，UD=0，uo=5V；ui<5V時二極管VD承受反向電壓截止，電阻R中無電流，uR=0，uo=ui。輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形如圖1.6（a）所示。            圖1.6   習(xí)題1.2解答用圖對圖1.5（b）所示電路，輸出電壓uo為：ui5V時二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，UD=0，uo= ui；ui<

4、;5V時二極管VD承受反向電壓截止，電阻R中無電流，uR=0，uo=5V。輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形如圖1.6（b）所示。對圖1.5（c）所示電路，輸出電壓uo為：ui5V時二極管VD承受反向電壓截止，電阻R中無電流，uR=0，uo= ui；ui<5V時二極管VD承受正向電壓導(dǎo)通，UD=0，uo=5V。輸入電壓ui和輸出電壓uo的波形如圖1.6（c）所示。1.3   在如圖1.7所示的電路中，試求下列幾種情況下輸出端F的電位UF及各元件（R、VDA、VDB）中的電流，圖中的二極管為理想元件。（1）V。（2），V。（3）V。圖1.7 

5、  習(xí)題1.3的圖分析   在一個電路中有多個二極管的情況下，一些二極管的電壓可能會受到另一些二極管電壓的影響，所以，在判斷各個二極管的工作狀態(tài)時，應(yīng)全面考慮各種可能出現(xiàn)的因素。一般方法是先找出正向電壓最高和（或）反向電壓最低的二極管，正向電壓最高者必然導(dǎo)通，反向電壓最低者必然截止，然后再根據(jù)這些二極管的工作狀態(tài)來確定其他二極管承受的是正向電壓還是反向電壓。解   （1）因為V而UCC=6V，所以兩個二極管VDA、VDB承受同樣大的正向電壓，都處于導(dǎo)通狀態(tài)，均可視為短路，輸出端F的電位UF為：（V）電阻中的電流為：

6、（mA）兩個二極管VDA、VDB中的電流為：（mA）（2）因為，V而UCC=6V，所以二極管VDB承受的正向電壓最高，處于導(dǎo)通狀態(tài)，可視為短路，輸出端F的電位UF為：（V）電阻中的電流為：（mA）VDB導(dǎo)通后，VDA上加的是反向電壓，VDA因而截止，所以兩個二極管VDA、VDB中的電流為：（mA）（mA）（3）因為V而UCC=6V，所以兩個二極管VDA、VDB承受同樣大的正向電壓，都處于導(dǎo)通狀態(tài)，均可視為短路，輸出端F的電位UF為：（V）電阻中的電流為：（mA）兩個二極管VDA、VDB中的電流為：（mA）1.4   在如圖1.8所示的電路中，試求下列幾種情況下輸出

7、端F的電位UF及各元件（R、VDA、VDB）中的電流，圖中的二極管為理想元件。（1）V。（2）V，。（3）V。圖1.8   習(xí)題1.4的圖分析   本題與上題一樣，先判斷出兩個二極管VDA、VDB的工作狀態(tài)，從而確定出輸出端F的電位，再根據(jù)輸出端F的電位計算各元件中的電流。解   （1）因為V，所以兩個二極管VDA、VDB上的電壓均為0，都處于截止?fàn)顟B(tài)，電阻R中無電流，故：（mA）輸出端F的電位UF為：（V）（2）因為V，V，所以二極管VDA承受的正向電壓最高，處于導(dǎo)通狀態(tài)，可視為短路，輸出端F的電位UF

8、為：（V）電阻中的電流為：（mA）VDA導(dǎo)通后，VDB上加的是反向電壓，VDB因而截止，所以兩個二極管VDA、VDB中的電流為：（mA）（mA）（3）因為V，所以兩個二極管VDA、VDB承受同樣大的正向電壓，都處于導(dǎo)通狀態(tài)，均可視為短路，輸出端F的電位UF為：（V）電阻中的電流為：（mA）兩個二極管VDA、VDB中的電流為：（mA）1.5   在如圖1.9所示的電路中，已知V，V。試用波形圖表示二極管上的電壓uD。分析   設(shè)二極管為理想元件，則二極管導(dǎo)通時uD=0，二極管截止時因電阻R中無電流，因此，判斷出二極管VD在ui和E作用下

9、哪個時間段內(nèi)導(dǎo)通，哪個時間段內(nèi)截止，即可根據(jù)uD的關(guān)系式畫出其波形。解   設(shè)二極管為理想元件，則當(dāng)0，即eV時二極管導(dǎo)通，uD=0；當(dāng)，即V時二極管截止，V。由此可畫出uD的波形，如圖1.10所示。              圖1.9   習(xí)題1.5的圖            

10、         圖1.10   習(xí)題1.5解答用圖1.6   在如圖1.11所示的電路中，已知V，。穩(wěn)壓管VDZ的穩(wěn)定電壓V，最大穩(wěn)定電流mA。試求穩(wěn)壓管中通過的電流IZ，并判斷IZ是否超過IZM？如果超過，怎么辦？分析   穩(wěn)壓管工作于反向擊穿區(qū)時，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓變化很小，所以能起穩(wěn)壓的作用。但與穩(wěn)壓管配合的電阻要適當(dāng)，否則，要么使穩(wěn)壓管的反向電流超過允許值而過熱損壞，要么使穩(wěn)壓管因

11、為沒有工作在穩(wěn)壓區(qū)而不能穩(wěn)壓。圖1.11   習(xí)題1.6的圖解   設(shè)穩(wěn)壓管VDZ工作正常，則電阻R1和R2中的電流分別為：（mA）（mA）穩(wěn)壓管中通過的電流IZ為：（mA）可見。如果IZ超過IZM，則應(yīng)增大R1，也可減小R2。但R2一般是負(fù)載電阻，不能隨意改變，若R1不能變，則應(yīng)限制R2的最大值，或另選穩(wěn)壓管。1.7   有兩個穩(wěn)壓管VDZ1和VDZ2，其穩(wěn)定電壓分別為5.5V和8.5V，正向壓降都是0.5V，如果要得到0.5V 、3V 、6V、9V和14V幾種穩(wěn)定電壓，這兩個穩(wěn)壓管

12、（還有限流電阻）應(yīng)該如何連接，畫出各個電路。分析   穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)時，管子兩端電壓等于其穩(wěn)定電壓；穩(wěn)壓管工作在正向?qū)顟B(tài)時，管子兩端電壓等于其正向壓降。因此，可通過兩個穩(wěn)壓管的不同組合來得到不同的穩(wěn)定電壓。解   應(yīng)按如圖11.12（a）（e）所示各個電路連接，可分別得到上述幾種不同的穩(wěn)定電壓，圖中的電阻均為限流電阻。圖1.12   習(xí)題1.6的圖1.8   在一放大電路中，測得某晶體管3個電極的對地電位分別為-6V、-3V、-3.2V，試判斷該晶體管是NPN型還

13、是PNP型？鍺管還是硅管？并確定3個電極。分析   晶體管的類型（NPN型還是PNP型，硅管還是鍺管）和管腳可根據(jù)各極電位來判斷。NPN型集電極電位最高，發(fā)射極電位最低，即，；PNP型集電極電位最低，發(fā)射極電位最高，即，。硅管基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.6或0.7V；鍺管基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.2或0.3V。解   設(shè)晶體管3個電極分別為1、2、3，即V、V、V。因為2、3兩腳的電位差為0.2V，可判定這是一個鍺管，且1腳為集電極。由于集電極電位最低，可判定這是一個PNP型管。又由于2腳電位最高，應(yīng)為發(fā)射極，而3腳為基極。

14、因為發(fā)射極與基極之間的電壓V，基極與集電極之間的電壓V，可見發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，晶體管工作在放大狀態(tài)。綜上所述，可知這是一個PNP型的鍺晶體管。1.9   晶體管工作在放大區(qū)時，要求發(fā)射結(jié)上加正向電壓，集電結(jié)上加反向電壓。試就NPN型和PNP型兩種情況討論：（1）UC和UB的電位哪個高？UCB是正還是負(fù)？（2）UB和UE的電位哪個高？UBE是正還是負(fù)？（3）UC和UE的電位哪個高？UCE是正還是負(fù)？分析   晶體管工作在放大區(qū)時，要求發(fā)射結(jié)上加正向電壓，集電結(jié)上加反向電壓。對NPN型晶體管，電源的接法應(yīng)使3個電極的電位關(guān)系為。對P

15、NP型晶體管，則應(yīng)使。解   （1）對NPN型晶體管，由可知：，；，。（2）對PNP型晶體管，由可知：，；，。1.10   一個晶體管的基極電流A，集電極電流mA，能否從這兩個數(shù)據(jù)來確定它的電流放大系數(shù)？為什么？分析   晶體管工作在不同狀態(tài)時，基極電流和集電極電流的關(guān)系不同。工作在截止?fàn)顟B(tài)時，；工作在放大狀態(tài)時；工作在飽和狀態(tài)時。解   不能由這兩個數(shù)據(jù)來確定晶體管的電流放大系數(shù)。這是因為晶體管的電流放大系數(shù)是放大狀態(tài)時的集電極電流與基極電流的比值，而題中只給出了基極電流和

16、集電極電流的值，并沒有指明這兩個數(shù)據(jù)的測試條件，無法判別晶體管是工作在放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)，所以不能由這兩個數(shù)據(jù)來確定晶體管的電流放大系數(shù)。1.11   若晶體管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都加正向電壓，則集電極電流IC將比發(fā)射結(jié)加正向電壓、集電結(jié)加反向電壓時更大，這對晶體管的放大作用是否更為有利？為什么？分析   晶體管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都加正向電壓時工作在飽和狀態(tài)，IC不隨IB的增大而成比例地增大，晶體管已失去了線性放大作用。解   發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都加正向電壓時對晶體管的放大作用不是更為有利，而是反而不利。這是因為

17、這時晶體管工作在飽和狀態(tài)，集電極電流IC雖然比發(fā)射結(jié)加正向電壓、集電結(jié)加反向電壓（即放大狀態(tài)）時更大，但是IC已不再隨IB線性增大，IB對IC已失去控制作用，所以已沒有放大能力。另一方面，晶體管工作在飽和狀態(tài)時集電極與發(fā)射極之間的電壓V，雖然IC更大，但晶體管的輸出電壓反而更小，所以也不能把電流放大作用轉(zhuǎn)換為電壓放大作用。1.12   有兩個晶體管，一個管子的、A，另一個管子的、A，其他參數(shù)都一樣，哪個管子的性能更好一些？為什么？分析   雖然在放大電路中晶體管的放大能力是一個非常重要的指標(biāo)，但并非越大就意味著管子性能越好。衡量一個晶

18、體管的性能不能光看一、兩個參數(shù)，而要綜合考慮它的各個參數(shù)。在其他參數(shù)都一樣的情況下，太小，放大作用??；太大，溫度穩(wěn)定性差。一般在放大電路中，以左右為好。ICBO受溫度影響大，此值越小，溫度穩(wěn)定性越好。ICBO越大、越大的管子，則ICEO越大，穩(wěn)定性越差。解   第二個管子的性能更好一些。這是因為在放大電路中，固然要考慮晶體管的放大能力，更主要的是要考慮放大電路的穩(wěn)定性。1.13   有一晶體管的mW，mA，V，試問在下列幾種情況下，哪種為正常工作狀態(tài)？（1）V，mA。（2）V，mA。（3）V，mA。分析  

19、0;ICM、U（BR）CEO和PCM稱為晶體管的極限參數(shù)，由它們共同確定晶體管的安全工作區(qū)。集電極電流超過ICM時晶體管的值將明顯下降；反向電壓超過U（BR）CEO時晶體管可能會被擊穿；集電極耗散功率超過PCM時晶體管會被燒壞。解   第（1）種情況晶體管工作正常，這是因為，。其余兩種情況晶體管工作不正常1.14   某場效應(yīng)管漏極特性曲線如圖1.13所示，試判斷：（1）該管屬哪種類型？畫出其符號。（2）該管的夾斷電壓UGS(off) 大約是多少？（3）該管的漏極飽和電流IDSS大約是多少？分析  

20、60;根據(jù)表1.2所示絕緣柵型場效應(yīng)管的漏極特性曲線可知，N溝道場效應(yīng)管當(dāng)UGS由正值向負(fù)值變化時ID減小，P溝道場效應(yīng)管當(dāng)UGS由正值向負(fù)值變化時ID增大；耗盡型場效應(yīng)管在時，增強(qiáng)型場效應(yīng)管在時。解   由圖1.13可知，因為該管當(dāng)UGS由正值向負(fù)值變化時ID減小，且時，所以該管屬N溝道耗盡型場效應(yīng)管，并且夾斷電壓V，漏極飽和電流mA，其符號如圖1.14所示。                    圖1.13   習(xí)題1.14的圖     &