模拟电子技术基础(李国丽)第一章习题答案
清华大学《模拟电子技术基础》习题解答与答案
第一章 半导体基础知识自测题一、（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）×二、（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C三、U O1≈1.3V U O2＝0 U O3≈－1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈－2V 四、U O1＝6V U O2＝5V五、根据P CM ＝200mW 可得：U CE ＝40V 时I C ＝5mA ，U CE ＝30V 时I C ≈6.67mA ，U CE＝20V 时I C ＝10mA ，U CE ＝10V 时I C ＝20mA ，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。
图略。
六、1、V2V mA6.2 A μ26V C C CC CE B C bBEBB B =-====-=R I U I I R U I βU O ＝U CE ＝2V 。
2、临界饱和时U CES ＝U BE ＝0.7V ，所以Ω≈-====-=k 4.45V μA6.28mA86.2V BBEBB b CB c CESCC C I U R I I R U I β七、T 1：恒流区；T 2：夹断区；T 3：可变电阻区。
习题1.1（1）A C （2）A （3）C （4）A 1.2不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。
1.3 u i 和u o 的波形如图所示。
tt1.4 u i 和u o 的波形如图所示。
1.5 u o 的波形如图所示。
1.6 I D ＝（V －U D ）/R ＝2.6mA ，r D ≈U T /I D ＝10Ω，I d ＝U i /r D ≈1mA 。
1.7 （1）两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。
（2）两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。
1.8 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA ，R ＝U Z /I DZ ＝0.24～1.2k Ω。
模拟电子技术基础(李国丽)第一章习题答案
先假设所有二极管都截止,瞧哪个二极管得正偏电压高,先导通。
(a)图中,
所以,D2先导通,导通后VO＝3-0、7=2、3V,D1截止。
(b)图中,
所以,D2D4先导通,则,D1截止,
VO＝－1、4V
1、8设图题1、8中二极管得导通压降为0、7V,求二极管上流过得电流ID得值。
图题1、8
解:将二极管以外得电路进行戴维宁等效
所以
1、9已知图题1、9电路中稳压管DZ1与DZ2得稳定电压分别为5V与9V,求电压VO得值。
图题1、9
解:(a)图中DZ1、DZ2均工作于稳压状态,
(b)DZ1工作于稳压状态,DZ2工作于反向截止区,所以DZ2支路得电流近似为零,
1、10已知图题1、10所示电路中,,稳压管DZ1、DZ2得稳定电压分别为5V、3V,正向导通压降均为0、7V。试画出vO得波形。
6、普通小功率硅二极管得正向导通压降约为_B,反向电流一般_C_;普通小功率锗二极管得正向导通压降约为_A_,反向电流一般_D_。
(A.0、1～0、3V,B.0、6～0、8V,C.小于,D.大于)
7、已知某二极管在温度为25℃时得伏安特性如图选择题7中实线所示,在温度为T1时得伏安特性如图中虚线所示。在25℃时,该二极管得死区电压为0、5伏,反向击穿电压为160伏,反向电流为10-6安培。温度T1小于25℃。(大于、小于、等于)
图选择题7
8.PN结得特性方程就是。普通二极管工作在特性曲线得正向区;稳压管工作在特性曲线得反向击穿区。
二.判断题(正确得在括号内画√,错误得画×)
1.N型半导体可以通过在纯净半导体中掺入三价硼元素而获得。(×)
2.在P型半导体中,掺入高浓度得五价磷元素可以改型为N型半导体。(√)
模拟电子技术基础-第一章课后习题详解
习题1.1选择合适答案填入空内。
（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。
A. 五价B. 四价C. 三价（2）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将。
A. 增大B. 不变C. 减小（3）工作在放大区的某三极管，如果当I B从12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为。
A. 83B. 91C. 100（4）当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时，它的低频跨导g m将。
A.增大B.不变C.减小解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A1.2 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。
1.3 电路如图P1.3所示，已知u i＝10sinωt(v)，试画出u i与u O的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
图P1.3解图P1.3解：u i和u o的波形如解图P1.3所示。
1.4 电路如图P1.4所示，已知u i＝5sinωt(V)，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出u i与u O的波形，并标出幅值。
图P1.4解图P1.4解：波形如解图P1.4所示。
1.5 电路如图P1.5（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。
图P1.5解：u O的波形如解图P1.5所示。
解图P1.51.6 电路如图P1.6所示，二极管导通电压U D＝0.7V，常温下U T≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；u i为正弦波，有效值为10mV。
试问二极管中流过的交流电流有效值解：二极管的直流电流I D＝（V－U D）/R＝2.6mA其动态电阻r D≈U T/I D＝10Ω故动态电流有效值I d＝U i/r D≈1mA 图P1.61.7现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。
模拟电子技术基础第一章答案
1.3电路如图所示，已知i 5sin (V)u t ω=，二极管导通电压U D =0.7V 。
试画出u i 与u o 的波形，并标出幅值。
解：当i 3.7u ≥V 时，D 1导通，将u o 钳位在3.7V ；当i 3.7u <V 时，D 2导通，将u o 钳位在-3.7V ； 当i 3.7 3.7V u -<<V 时，D 1、D 2均截止，u o = u i 。
1.4电路如图所示，二极管导通电压U D =0.7V ，常温下U T ≈26mV ，电容C 对交流信号可视为短路；u i 为正弦波，有效值为10mV 。
试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？ 解：二极管中的直流电流为D D ()/ 2.6I V U R mV =-=其动态电阻r D ≈U T /I D =10Ω。
故动态电流有效值为I D =U i /r D ≈1mA 。
1.6已知稳压管的稳定电压U Z =6V ，最小稳定电流I Zmin =5mA ，最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1)分别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值；(2)若U I =35V 时负载开路，则会出现什么现象？为什么？解：（1）稳压管正常工作时所允许的输入电压的范围为Imin Z L Zmin Z(/)(6/0.55)1623V U U R I R U =++=+⨯+=Imax Z L Zmax Z(/)(6/0.525)1643V U U R I R U =++=+⨯+=故23V<U i <43V 。
因此，U I 为10V 和15V 时稳压管未工作在稳压状态下。
所以I LO 10V I L | 3.33VU R U U R R ===+I LO 15V I L|5VU R U U R R ===+U I 为35V 时稳压管工作在稳压状态下，所以I O 35V Z |6V U U U ===（2）当负载开路时，稳压管的电流等于限流电阻中的电流，即Z D I Z Zmax ()/29I U U R mA I =-=>稳压管将因功耗过大而损坏。
模拟电子技术基础习题答案
解：二极管 D1 截止，D2 导通，UO=-2.3V 1.3.2 电路如图 P1.3.2 所示，已知 ui＝10sinω t(v)，试画出 ui 与 uO 的波形。设二极管正向导 通电压可忽略不计。
图 P1.3.2
解：当 ui>0V 时，D 导通，uo =ui；当 ui≤0V 时，D 截止，uo=0V。ui 和 uo 的波形如解图 1.3.2 所示。
解图 1.3.6 模型电路 （a）恒压降模型电路（b）交流小信号模型电路
（1）静态分析。二极管采用恒压降模型，等效电路如解图 1.3.6（a）所示。此电路中 只有直流分量，称为直流通路，它反映电路的静态工作情况。根据直流通路可知
ID
10 - 0.7 0.93 （mA） 10 10 3
（2）小信号工作情况分析。二极管采用交流小信号模型，等效电路如解图 1.3.6（b） 所示。此电路中只有交流分量，称为交流通路，它反映电路的动态工作情况。 二极管的交流等效电阻 rd 为：
2
图 P1.3.4
解：对输入电压 uI1 和 uI2 的进行分情况讨论，共有四种组合，分别进行讨论： （1）ui1=0.3V，ui2=0.3V，将两个二极管从电路中断开，可知 D1、D2 承受的正向电压 不足以导通，所以均截止。此时 uO=0V； （2）ui1=5V，ui2=0.3V，将两个二极管从电路中断开，可知 D1 承受正向电压导通，导 通压降 0.7V，此时 uO=4.3V，且使 D2 管阳极（0.3V）比阴极（4.3V）电位低，D2 承受反向 电压而截止，结果是 uO=4.3V； （3）ui1=0.3V，ui2=5V，将两个二极管从电路中断开，可知 D2 承受正向电压导通，导 通压降 0.7V，此时 uO=4.3V，且使 D1 管阳极（0.3V）比阴极（4.3V）电位低，D1 承受反向 电压而截止，结果是 uO=4.3V； （4）ui1=5V，ui2=5V，将两个二极管从电路中断开，可知 D1、D2 承受相同的正向电压， 均处于导通状态，导通压降 0.7V，此时 uO=4.3V。 uO 的波形如解图 1.3.4 所示。
电路与模拟电子技术基础课后练习第一章答案
第1章直流电路习题解答1.1 求图1.1中各元件的功率，并指出每个元件起电源作用还是负载作用。
图1.1 习题1.1电路图解 W 5.45.131=⨯=P （吸收）；W 5.15.032=⨯=P （吸收） W 15353-=⨯-=P （产生）；W 5154=⨯=P （吸收）；W 4225=⨯=P （吸收）;元件1、2、4和5起负载作用，元件3起电源作用。
1.2 求图1.2中的电流I 、电压U 及电压源和电流源的功率。
图1.2 习题1.2电路图解 A 2=I ；V 13335=+-=I I U电流源功率：W 2621-=⋅-=U P （产生），即电流源产生功率6W 2。
电压源功率：W 632-=⋅-=I P （产生），即电压源产生功率W 6。
1.3 求图1.3电路中的电流1I 、2I 及3I 。
图1.3 习题1.3电路图解 A 1231=-=I ;A 1322-=-=I由1R 、2R 和3R 构成的闭合面求得：A 1223=+=I I 1.4 试求图1.4所示电路的ab U 。
图1.4 习题1.4电路图解 V 8.13966518ab -=⨯+++⨯-=U 1.5 求图1.5中的I 及S U 。
图1.5 习题1.5电路图解 A 7152)32(232=⨯+-⨯+-=IV 221021425)32(22S =+-=⨯+-⨯+=I U1.6 试求图1.6中的I 、X I 、U 及X U 。
图1.6 习题1.6电路图解 A 213=-=I ；A 31X -=--=I I ; V 155X -=⋅=I UV 253245X X -=⨯--⋅=I U1.7 电路如图1.7所示：（1）求图(a)中的ab 端等效电阻；（2）求图(b)中电阻R 。
图1.7 习题1.7电路图解 (1) Ω=+=+++⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+=1046418666661866666ab R (2) Ω=--=712432383R1.8 电路如图1.8所示：（1）求图(a)中的电压S U 和U ；（2）求图(b)中V 2=U 时的电压S U 。
清华大学《模拟电子技术基础》习题解答与答案
第一章 半导体基础知识自测题一、（ 1）√ （2）× （ 3）√ （ 4）× （ 5）√ （ 6）× 二、（ 1） A （2）C （ 3）C （4） B （ 5）A C 三、 U O1≈ 1.3VU O2＝ 0 U O3≈－ 1.3VU O4≈ 2V U O5≈ 2.3V U O6≈－ 2V四、 U O1＝ 6V U O2＝5V五、根据 P CM ＝ 200mW 可得： U CE ＝ 40V 时 I C ＝ 5mA ，U CE ＝ 30V 时 I C ≈ 6.67mA ， U CE＝ 20V 时 I C ＝ 10mA ， U CE ＝ 10V 时 I C ＝ 20mA ，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。
图略。
六、 1、I BVBBUBE26μAR bI CI B2.6mAUCEVCCI C R C 2VU O ＝ U CE ＝2V 。
2、临界饱和时 U CES ＝ U BE ＝0.7V ，所以VCC UCES2.86mAI CR cI C28.6μAI BV BBU BE45.4kR bI B七、 T 1：恒流区； T 2：夹断区； T 3：可变电阻区。
习题u i /V101.1（ 1） A C （ 2）A（3） C（ 4）AtO1.2 不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系， 当端电压为 1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。
u o /V101.3 u i 和 u o 的波形如图所示。
tO1.4u i和 u o的波形如图所示。
u i/V53O-3u O/V3.7O-3.7 1.5u o的波形如图所示。
u I1/V t t30.3Otu I2/V30.3tOu O/V3.71O t1.6I D＝（ V － U D） /R＝2.6mA ， r D≈ U T/I D＝ 10Ω， I d＝ U i/r D≈ 1mA 。
1.7（ 1）两只稳压管串联时可得 1.4V 、6.7V 、 8.7V 和 14V 等四种稳压值。
模拟电子技术习题集参考答案
第一章参考答案一、判断题1、√2、×3、√4、√5、×6、×二、单项选择1、(a)2、(c)3、(c)4、(a)5、(c)6、(c)7、(c)8、(b)9、(b) 10、(b)11、(c) 12、(a) 13、(a) 14、(b) 15、(a) 16、(c) 17、(b) 8、(a) 19、(a) 20、(b)21、(c)三、解：U O1≈1.3V，U O2＝0，U O3≈－1.3V，U O4≈2V，U O5≈1.3V，U O6≈－2V。
四、解：U O1＝6V，U O2＝5V。
五、解：u i和u o的波形如题5解图所示。
题6解图题5解图六、解：u i和u o的波形如题6解图所示。
题6解图七、解：1、当U I＝10V时，若U O＝U Z＝6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
故V 33.3I LLO ≈⋅+=U R R R U当U I ＝15V 时，稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ，所以U O ＝U Z ＝6V同理，当U I ＝35V 时，U O ＝U Z ＝6V 。
2、 =-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。
八、解：波形如题8解图所示。
题8解图第二章 参考答案一、判断1、√2、×3、×4、√5、×6、√7、×8、×9、√ 10、× 11、√二、单项选择题1、(c)2、(a)3、(b)4、(b)5、(c)6、(a)7、(a)8、(a)9、(b) 10、(c) 11、(b) 12、(a) 13、(c) 14、(b) 15、(c) 16、(b) 17、(b) 18、(c) 19、(b) 20、(a) 21、(c) 22、(a) 23、(c) 24、(c) 25、(a) 26、(c) 27、(c) 28、(c) 29、(a) 30、(b) 31、(c) 32、(b) 33、(b) 34、(a) (a) (a) 35、(c) 36、(a) 37、(c) 38、(c) 39、(b) 40、(c) 41、(c) 42、(b) 43、(b) 44、(c) 45、(c) 46、(b) 47、(b) 48、(b) 49、(a) 50、(a) 51、(c) 52、(c) 53、(c) (c) 54、(c) (a)二、填空题1、NPN,PNP ；硅，锗；电子和空穴。
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1半导体二极管
自我检测题
一．选择和填空
1．纯净的、结构完整的半导体称为 本征半导体，掺入杂质后称 杂质半导体。
若掺入五价杂质，其多数载流子是 电子 。
2．在本征半导体中，空穴浓度 C 电子浓度；在N 型半导体中，空穴浓度 B 电子浓度；在P 型半导体中，空穴浓度 A 电子浓度。
（A ．大于，B ．小于，C ．等于）
3. 在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 C ，而少数载流子的浓度与 A 关系十分密切。
（A ．温度，B ．掺杂工艺，C ．杂质浓度）
4. 当PN 结外加正向电压时，扩散电流 A 漂移电流，耗尽层 E ；当PN 结外加反向电压时，扩散电流 B 漂移电流，耗尽层 D 。
（A ．大于，B ．小于，C ．等于，D ．变宽，E ．变窄，F 不变 ）
5．二极管实际就是一个PN 结，PN 结具有 单向导电性 ，即处于正向偏置时，处于 导通 状态；反向偏置时，处于 截止 状态。
6. 普通小功率硅二极管的正向导通压降约为_B ，反向电流一般_C_；普通小功率锗二极管的正向导通压降约为_A_，反向电流一般_D_。
（A ．0.1～0.3V ，B ．0.6～0.8V ，C ．小于A μ1，D ．大于A μ1）
7. 已知某二极管在温度为25℃时的伏安特性如图选择题7中实线所示，在温度为 T 1
时的伏安特性如图中虚线所示。
在25℃时，该二极管的死区电压为 0.5 伏，反向击穿电压为 160 伏，反向电流为 10-6 安培。
温度T 1 小于 25℃。
（大于、小于、等于）
图选择题7
8．PN 结的特性方程是)1(-=T
V v S e
I i 。
普通二极管工作在特性曲线的 正向区 ；稳
压管工作在特性曲线的 反向击穿区 。
二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）
1．N 型半导体可以通过在纯净半导体中掺入三价硼元素而获得。
（ × ） 2．在P 型半导体中，掺入高浓度的五价磷元素可以改型为N 型半导体。
（ √ ） 3．P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。
（ × ） 4．PN 结内的漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。
（ √ ） 5．由于PN 结交界面两边存在电位差，所以当把PN 结两端短路时就有电流流过。
（ × ） 6．PN 结方程既描写了PN 结的正向特性和反向特性，又描写了PN 结的反向击穿特性。
（ × ）
7．稳压管是一种特殊的二极管，它通常工作在反向击穿状态（√ ），它不允许工作在正向导通状态（×）。
习题
1.1图题1.1各电路中，)V (t ωSin 5i =v ，忽略D 的导通压降和死区电压，画出各电路相应的输出电压波形。
v v ( a )
( b )
v ( c )
D
图题1.1
解：
（a ）图中，v i >0时，二极管截止，v o =0；v i <0时，二极管导通，v o = v i 。
5
（b ）图中，二极管导通，v o = v i +10。
（c ）图中，二极管截止，v o =0。
1.2求图题1.2所示电路中流过二极管的电流I D 和A 点对地电压V A 。
设二极管的正向导通电压为0.7V 。
( a )
D ( b )
R D
R R Ω
图题1.2
解：（a ）V V A 3.57.06-=+-=
mA R V R V I A
A D 3.10102
1≈-+-=
（b ）
3217
.0)6(10R V R V R V A A A -+
--=- 得V V A 96.4≈
mA R V I A D 42.17
.03
=-=
1.33电路如图题1.3所示，已知D 1为锗二极管，其死区电压V th ＝0.2V ，正向导通压降为0.3V ；D 2为硅二极管，其死区电压为V th ＝
0.5V ，正向导通压降为0.7V 。
求流过D 1、D 2的电流I 1和I 2。
2
图题1.3
解：由于D 1的死区电压小于D 2的死区电压，应该D 1先导通。
设D 1通、D 2截止，此时
mA 46.1A 100
10103
.0153
1≈+⨯-=
I D 2两端电压＝I 1×100＋0.3＝0.45V
小于D 2的开启电压，所以D 2截止，因此
I 2＝0
1.4设二极管的正向导通压降可以忽略不计，反向饱和电流为10μA ，反向击穿电压为 30V ，并假设一旦击穿反向电压保持30V 不变，不随反向击穿电流而变化。
求图题1.4中各电路的电流I 。
I
I
图题1.4
解：
（a ）图中，两个二极管导通，mA I 210
=
=
（b ）图中，由于D 2反向截止，所以电流为反向饱和电流10μA 。
（c ）图中，D 2反向击穿，保持击穿电压30V ，所以mA I 25)3040(=-= （d ）图中，D 1导通，mA I 840==
1.5试确定图题1.5（a ）和图（b ）中的二极管是否导通，并计算电压V 1和V 2的值（设二极管正向导通电压为 0.7V ）
( a )V 1
V 2
2D
( b )
V 1V 2
2D
图题1.5
解：
（a ）图中，D 导通，R R I 3.113)7.012(=-=
V R R
R I V 53.7233
.1122==
⋅= V 1＝0.7+V 2=8.23V
（b ）D 截止，I =0，V 1＝12V ， V 2＝0V
1.6忽略图题1.6中二极管的死区电压，试判断图中二极管是否导通。
20V
10V
图题1.6
解：先将D 断开，计算A 、B 点对地电压 （a ）V V A 10)4
11
2032310(=+++= V V B 83
23
20
=+= B A V V >，所以D 1导通 （b ） V V A 8)414
1532210
(-=+-+=
V V B 63
22
15
-=+-= B A V V <，所以D 2截止
1.7设图题1.7中二极管的导通压降为 0.7V ，判断图中各二极管是否导通，并求出V o
的值。
( a )( b )
6V
图题1.7
解：
先假设所有二极管都截止，看哪个二极管的正偏电压高，先导通。
（a ）图中，V V D 6)6(01=--=
V V D 9)6(32=--=
所以， D 2先导通，导通后 V O ＝3-0.7=2.3V ，V V D 3.23.201-=-= D 1截止。
（b ）图中，V V D 1)6(51=---= V V V V D D D 6432=++
所以，D 2~D 4先导通，则V V D 9.2)1.2(51-=---=，D 1截止，
V O ＝－1.4V
1.8设图题1.8中二极管的导通压降为0.7V ，求二极管上流过的电流I D 的值。
图题1.8
解：将二极管以外的电路进行戴维宁等效
Ω=+=k R eq 62.1]332[3
V V eq 69.33
23
)32(3)32(332)
332(33326=++⨯+++
+++⨯
=
所以 mA R V I eq
eq D 85.17.0≈-=
1.9已知图题1.9电路中稳压管D Z1和D Z2的稳定电压分别为5V 和9V ，求电压V O 的值。
图题1.9
解：（a ）图中D Z1 、D Z2均工作于稳压状态， V V O 459=-=
（b ）D Z1工作于稳压状态，D Z2工作于反向截止区，所以D Z2支路的电流近似为零， V V O 5≈
1.10已知图题1.10所示电路中，)V ( sin 9i t v ω=，稳压管D Z1、D Z2的稳定电压分别为5V 、3V ，正向导通压降均为0.7V 。
试画出v O 的波形。
6
3k Ω
3k D
I D R V
v
图题1.10
解：i v 正半周时，D Z1承受正向压降，D Z2承受反向压降，在V DZ2=3V 之前，D Z2反向截止，i D =0，v O =
v i ；i v 上升到V DZ2=3V 之后，D Z2击穿，v O =3.7V ；
i v 负半周时，D Z2承受正向压降，D Z1承受反向压降，在V DZ1=5V 之前，D Z1反向截止，i D =0，v O =v
i ；i v 反向电压达到V DZ1=5V 之后，D Z1击穿，v O =－5.7V ；。