模拟电子技术第一章 习题与答案

第一章习题与答案
1.什么是PN结的偏置？PN结正向偏置与反向偏置时各有什么特点？
答：二极管（PN结）阳极接电源正极，阴极接电源负极，这种情况称二极管正向偏置，简称正偏，此时二极管处于导通状态，流过二极管电流称作正向电流。

二极管阳极接电源负极，阴极接正极，二极管处于反向偏置，简称反偏，此时二极管处于截止状态，流过二极管电流称为反向饱和电流。

把二极管正向偏置导通、反向偏置截止的这种特性称之为单向导电性。

2.锗二极管与硅二极管的死区电压、正向压降、反向饱和电流各为多少？
答：锗管死区电压约为0.1V，硅管死区电压约为0.5V。

硅二极管的正向压降约0.6～0.8 V；锗二极管约0.2～0.3V。

硅管的反向电流比锗管小，硅管约为1uA，锗管可达几百uA。

3.为什么二极管可以当作一个开关来使用？
答：二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。

4.普通二极管与稳压管有何异同？普通二极管有稳压性能吗？
答：普通二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。

稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变。

而普通二极管反向击穿后就损坏了。

这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

因此，普通二极管在未击穿的条件下具有稳压性能。

5.选用二极管时主要考虑哪些参数？这些参数的含义是什么？
答：
正向电流IF：在额定功率下，允许通过二极管的电流值。

正向电压降VF：二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。

最大整流电流（平均值）IOM：在半波整流连续工作的情况下，允许的最大半波电流的平均值。

反向击穿电压VB：二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。

正向反向峰值电压VRM：二极管正常工作时所允许的反向电压峰值。

反向电流IR：在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值。

结电容C：电容包括电容和扩散电容，在高频场合下使用时，要求结电容小于某一规定数值。

最高工作频率FM：二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。

6.三极管具有放大作用的内部条件和外部条件各是什么？
答：内部条件：发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，同时基区厚度要很小。

外部条件：发射结正偏，集电结反偏。

7.三极管有哪些工作状态？各有什么特点？
答：三极管输出特性曲线可以分为三个区，即三极管有三种工作状态。

（1）放大区（放大状态）。

即三极管静态时工作在放大区（处于放大状态），发射结必
须正偏，集电结反偏。

工作在饱和区的三极管，发射结和集电结均为正偏。

（3）截止区（截止状态）工作在截止区的三极管，发射结零偏或反偏，集电结反偏。

8.电路如图1-27所示，已知10sin ()i u t V ω= ，试求u i 与u o 的波形。

设二极管正向导通电压可忽略不计。

解：u i 与u o 的波形如下：
u i u o /V 10100
9.电路如图1-28所示，已知5sin ()i u t V ω= ，二极管;导通压降为0.7V 。

试画出u i 与u o 的
图1-27 二极管单向限幅电路 图1-28 二极管双向限幅电路
解：u i 与u o 的波形如下：
u i u o /V
500.70.7
00.70.7
10.电路如图1-29（b ）所示，设二极管导通电压降为
图1-29 钳位电路及输入波形 ａ）钳位电路 ｂ）输入波形
解：输出电压u o 的波形如下，其幅值已标。

3.71
30.3
μi1(V)
30.3
μi2(V)
μ0
11.写出图1-30所示和电路的输出电压值，设二极管导通后电压降为0.7V 。

解：U o1=1.3V ；U o2=0V ；U o3=-1.3V ；U o4=2V ；U o5=1.3V ；U o6=-2V ；
12.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 。

试问：将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？
解：可以得到4中稳压值，分别为U 1=6+8=14V ；U 2=6+0.7=6.7V ； U 3=8+0.7=8.7V ；U 4=0.7+0.7=1.4V 。

13.已知稳压管的稳定电压U VZ =6V ，稳定电流的最小值I Zmin =5mA ，最大功耗P VZM =150mW 。

试求图1-31所示电路中电阻R 的取值范围。

解：I Zmax =P VZM /U VZ =25mA ；
R min =(U i - U VZ )/I Zmax =(15-6)/(25*0.001)=360Ω R max =(U i - U VZ )/I Zmin =(15-6)/(5*0.001)=1.8k Ω 所以电阻R 的取值范围：360Ω至1.8k Ω。

14.已知图1-32电路中稳压管的稳压电压U VZ=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U0的值；
（2）若U1=35V时负载开路，则会出现什么现象？为什么？
解：（1）U i为10V时，U o=（0.5*10）/（1+0.5）=3.3V；
U i为15V时，U o=（0.5*15）/（1+0.5）=5V；
U i为35V时，U=（0.5*35）/（1+0.5）=11.6V，由于11.6V大于U VZ。

则此时U o=U VZ=6V。

（2）负载开路时，I Z>I Zmax，超过稳压二极管最大工作电流，稳压管会烧坏。

因为：
I Z=（35-6）/1000=29mA>25mA。

15.在图1-33所示电路中，发光二极管导通电压U VD=1.5V，正向电流在5～15mA时才能正常工作。

试问：
（1）开关S在什么位置时发光二极管才能发光？
（2）R的取值范围是多少？
1-33
解：（1）开关S在闭合位置，发光二极管才能发光；
（2）R max=（5-1.5）/（5*0.001）=700Ω
R min=（5-1.5）/（15*0.001）=233Ω
所以R的取值范围：233Ω至700Ω。

16.有两只晶体管，一只的β=200，I CEO=200μA，另一只的β=100，I CEO=10μA，其他参数大致相同。

你认为应选哪只管子？为什么？
解：选用β=100，I CEO=10μA的管子，因其β适中、I CEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。

17.电路如图1-34所示，晶体管导通时U BE=0.7V，β=50。

试分析U BB为0V、1V、1.5V三种情况下VT的工作状态及输出电压u o的值。

解：（1）U BB=0V，则VT工作在截至区；I B=0，I C=0，u o=U CC=12V；
（2）U BB=1V，则VT工作在放大区；I B=（U BB-U BE）/R b=60uA，u o=U CC-βI B.R C=9V；（3）U BB=1.5V，则VT工作在放大区；I B=（U BB-U BE）/R b=160uA，u o=U CC-βI B.R C=4V。

18.电路如图1-35所示，试问β大于多少时晶体管饱和？
解：临界饱和时：
I CES=(U CC-0.7)/R C=(5-0.7)/1000=4.3mA；
I B=(U CC-U BEQ)/R b=(5-0.7)/100000=43uA；
此时β：I CES/ I B=100，即β大于100倍时，晶体管饱和。

图1-36 放大电路
解：（a）不可能；（b）可能；（c）不能（截止状态：发射结反偏，集电结零偏压；工作在截止区）；（d）不能；（e）可能。