模拟电子技术基础(李国丽)第一章习题答案
《模拟电子技术基础》习题参考答案
《模拟电子技术基础》习题及参考答案一、填空题：1.半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。
2.半导体中由漂移形成的电流是反向电流，它由少数载流子形成，其大小决定于温度，而与外电场无关。
3.PN结的P型侧接高电位，N型侧接低电位称为正向偏置（正偏），反之称为反向偏置（反偏）。
4.PN结最重要的特性是单向导电性，它是一切半导体器件的基础。
在NPN型三极管中，掺杂浓度最大的是发射区。
5.晶体三极管因偏置条件不同，有放大、截止、饱和三种工作状态。
6.晶体三极管的集电极电流Ic=βI B所以它是电流控制元件。
7.工作在放大区的晶体管，当IB 从10μA增大到20μA，IC从1mA增大到2mA，它的β为100，α为1。
8.通常晶体管静态工作点选得偏高或偏低时，就有可能使放大器的工作状态进入饱和区或截止区，而使输出信号的波形产生失真。
9.测得某正常线性放大电路中晶体管三个管脚x、y、z对地的静态电压分别为6.7伏、2.4伏、1.7伏，则可判断出x、y、z分别为三极管的集电（C）极、基（B）极、发射(E)极。
10.一只晶体管在放大电路中，用万用表测出管脚对地电压分别是：A脚为12伏，B脚为11.7伏，C脚为6伏，则该管为PNP型锗管，A为发射(E)极，B为基（B）极，C为集电（C）极。
11.稳压二极管工作在反向击穿区，主要用途是稳压。
12.稳压二极管稳压时是处于反向偏置状态，而二极管导通时是处于正向偏置状态。
13.晶体管电流放大系数是频率的函数，随着频率的升高而下降。
共基极电路比共射极电路高频特性好。
14.场效应管的输出特性曲线可分为三个区：分别是可变电阻区、恒流区、击穿区。
15.电子线路中常用的耦合方式有直接耦合和电容耦合。
16.通常把与信号源相连接的第一级放大电路称为输入级，与负载相连接的末级放大电路称为输出级，它们之间的放大电路称为中间级。
17.某放大电路空载输出电压为4V，接入3KΩ负载后，输出电压变为3V，该放大电路的输出电阻为1KΩ。
模拟电子技术基础习题及答案
第一章 半导体器件1-1 当T=300K 时，锗和硅二极管的反向饱和电流I S 分别为1A μ和pA 。
如将此两个二极管串联起来，有1μA 的正向电流流过，试问它们的结电压各为多少？ 解：二极管正偏时，TD U U S eI I ≈ ， ST D I I lnU U ≈ 对于硅管：mV 6.179A1mA1ln mV 26U D =μ≈ 对于锗管：mV 8.556pA5.0mA1ln mV 26U D =≈1-2 室温27C 时，某硅二极管的反向饱和电流I S =。
（1）当二极管正偏压为时，二极管的正向电流为多少？（2）当温度升至67C 或降至10C -时，分别计算二极管的反向饱和电流。
此时，如保持（1）中的正向电流不变，则二极管的正偏压应为多少？ 解：（1）mA 2.7e 101.0eI I mA26mA 65012U U S TD =⨯⨯=≈-（2）当温度每上升10℃时，S I 增加1倍，则pA107.72101.02)27(I )10(I pA6.12101.02)27(I )67(I 37.312102710SS 412102767S S -------⨯=⨯⨯=⨯=-=⨯⨯=⨯=T=300k(即27℃)，30026q K mA 26300qKq KT )27(U T ==⨯==即则67℃时，mA7.716pA 107.7mA2.7ln 8.22U ,C 10mA7.655pA6.1mA 2.7ln 5.29U ,C 67mV8.2226330026)10(U mV 5.2934030026)67(U 3D D T T =⨯=-===⨯=-=⨯=-时时1-3 二极管电路如图P1-3（a ）所示，二极管伏安特性如图P1-3（b ）所示。
已知电源电压为6V ，二极管压降为伏。
试求： （1）流过二极管的直流电流；（2）二极管的直流电阻D R 和交流电阻D r 。
解：（1）mA 53100V7.06I D =Ω-=（2）Ω===Ω==49.0mA 53mA 26I mA 26r 2.13mA53V7.0R D D D1-4 当T=300K 时，硅二极管的正向电压为，正向电流为1mA ，试计算正向电压加至时正向电流为多少？ 解：mA26mA 800SmA26mA 700SU U S e II e I 1mA eI I TD ⨯=⨯=≈则 mA 35.1e I TU 100=≈1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管，如图P1-5所示。
模拟电子技术基础(李国丽)第一章习题答案
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..，而少数载流子的浓度..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..漂移电流，耗尽. . ；当PN结外加反向电压时，扩散电..漂移电流，耗尽.. .（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_.，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, D. 大于）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.T1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. 0..伏，反向击穿电压. 16. 伏，反向电流.10-. 安培。
温度T.小..25℃。
（大于、小于、等于）图选择题78. PN结的特性方程是。
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。
《模拟电子技术基础》习题答案
模拟电子技术基础答案 第1章习题及答案1.1．在图题1.1所示的各电路图中E ＝5V ，t u i ωsin 10=V ，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压o u 的波形。
oo(a)(b)(c)(d)图题1.1解：（a ）图：当i u > E 时，o u = E ，当i u < E 时，i o u u =。
（b ）图：当i u < E 时，o i u u =；当i u > E 时，E u o =。
（c ）图：当i u < E 时，E u o =；当i u > E 时，i o u u =。
（d ）图：当i u > E 时，i o u u =；当i u < E 时，E u o =。
画出o u 波形如图所示。
Vu i /u o /u o /u o /u o /1.2．有两个稳压管D Z1和D Z2，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，问这两个稳压管（还有限流电阻）应如何连接？画出各个电路。
解：各电路图如图所示。
(a)0.5V ；(b)3V ；(c)6V ；(d)9V ；(e)14V。
R LR L(a)(b)R LR LR L(c) (d) (e)1.3．在如图题1.3所示的发光二极管的应用电路中若输入电压为1.0V 试问发光二极管是否发光，为什么？U图题1.3解：若输入电压U I =1.0V ，发光二极管不发光，因为发光二极管正向工作电压为2～2.5V 。
1.4．光电二极管在电路中使用时，是正向连接还是反向连接？解：光电二极管在电路中使用时，是反向连接，因为光电二极管工作在反偏状态，它的反向电流随光照强度的增加而上升，用于实现光电转换功能。
1.5．某二极管的管壳标有电路符号，如图所示，已知该二极管是好的，万用表的欧姆档示意图如图题1.5所示，（1）在测二极管的正向电阻时，两根表笔如何连接？（2）在测二极管的反向电阻时，两根表笔又如何连接？（3）两次测量中哪一次指针偏转角度大？偏转角度大的一次的阻值小还是阻值大？图题1.5解：（1）在测二极管的正向电阻时，黑表笔接正极，红表笔接负极。
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≈ U O2＝0 U O3≈－ U O4≈2V U O5≈ 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 ≈，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 ＝，所以Ω≈-====-=k 4.45V μA 6.28mA86.2V 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）A C （2）A （3）C （4）A不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为时管子会因电流过大而烧坏。
u i 和u o 的波形如图所示。
ttttu i和u o的波形如图所示。
u o的波形如图所示。
I D＝（V－U D）/R＝，r D≈U T/I D＝10Ω，I d＝U i/r D≈1mA。
（1）两只稳压管串联时可得、、和14V等四种稳压值。
（2）两只稳压管并联时可得和6V等两种稳压值。
I ZM＝P ZM/U Z＝25mA，R＝U Z/I DZ＝～Ω。
（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，由于上述同样的原因，U O ＝5V 。
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。
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（√）
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。
解：
图题 1.1
（a）图中，vi>0 时，二极管截止，vo=0；vi<0 时，二极管导通，vo= vi。
（b）图中，二极管导通，vo= vi +10。
（c）图中，二极管截止，vo=0。
1.2 求图题 1.2 所示电路中流过二极管的电流 ID 和 A 点对地电压 VA。设二极管的正向
导通电压为 0.7V。
图题 1.5 解： （a）图中，D 导通， I (12 0.7) 3R 11.3 3R
V1＝0.7+V2=8.23V （b）D 截止，I=0，V1＝12V， V2＝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。
图题 1.6 解：先将 D 断开，计算 A、B 点对地电压
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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
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，VD1 0 (6) 6V 所以， D2 先导通，导通后 VO＝3-0.7=2.3V，VD1 0 2.3 2.3V
（b）图中，VD1 5 (6) 1V
D1 截止。
所以，D2D4 先导通，则VD1 5 (2.1) 2.9V ，D1 截止，
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
（×）
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
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1.1 图题 1.1 各电路中，vi 5Sinωt(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。
（a） VA
(
2
3
3
20 1 ) 1 4
10V
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VA VB ，所以 D1 导通
（b）
VA
(10
2
2
3
15 4 ) 1 4
8V
VA VB ，所以 D2 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 Vo 的值。
图题1.2
解：（a）VA 6 0.7 5.3V
（b） 10 VA VA (6) VA 0.7
R1
R2
R3
得VA 4.96V
1.33电路如图题1.3所示，已知D1为锗二极管，其死区电压Vth＝0.2V，正向导通压降为
0.3V；D2为硅二极管，其死区电压为Vth＝0.5V，正向导通压降为0.7V。求流过D1、D2的电
流I1和I2。
图题1.3
解：由于 D1 的死区电压小于 D2 的死区电压，应该 D1 先导通。设 D1 通、D2 截止，此
时
D2 两端电压＝I1×100＋0.3＝0.45V 小于 D2 的开启电压，所以 D2 截止，因此
I2＝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。
VO＝－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 ID 的值。
图题 1.8
解：将二极管以外的电路进行戴维宁等效
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 1μ A ，D．大于 1μ A ）
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 T1 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 T1 小于 25℃。（大于、小于、等于）
图选择题 7
v
8．PN 结的特性方程是 i I S (eVT 1) 。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。
图题1.4
解： （a）图中，两个二极管导通， I 10 5 2mA
（b）图中，由于 D2 反向截止，所以电流为反向饱和电流 10μA。 （c）图中，D2 反向击穿，保持击穿电压 30V，所以 I (40 30) 5 2mA （d）图中，D1 导通， I 40 5 8mA
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 V1 和 V2 的值（设 二极管正向导通电压为 0.7V）