多数载流子与少数载流子的特性比较
电工学(电子技术)课后答案秦曾煌
第14章晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。
晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。
2．晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下：C B I I β≈(1)E B C B I I I I β=+=+C C BB I I I I ββ∆==∆3．晶体管的特性曲线和三个工作区域 〔1〕晶体管的输入特性曲线：晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时，B I 和BE U 之间的关系。
晶体管的输入特性也存在一个死区电压。
当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现B I ，且B I 随BE U 线性变化。
〔2〕晶体管的输出特性曲线：晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时，C I 随CE U 变化的关系曲线。
在不同的B I 下，输出特性曲线是一组曲线。
B I =0以下区域为截止区，当CE U 比较小的区域为饱和区。
输出特性曲线近于水平部分为放大区。
〔3〕晶体管的三个区域：晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。
此时，C I =b I β，C I 与b I 成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。
晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。
此时，B I =0，C I =CEO I 。
晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即CE U 很小时，晶体管工作在饱和区。
此时，C I 虽然很大，但C I ≠b I β。
即晶体管处于失控状态，集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。
14．3 典型例题例14．1 二极管电路如例14．1图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出电压值。
设二极管导通电压D U =0.7V 。
25610VD1(a)(b)(c)(d)例14.1图解：○1图〔a 〕电路中的二极管所加正偏压为2V ，大于DU =0.7V ，二极管处于导通状态，则输出电压0U =A U —D U =2V —0.7V=1.3V 。
模拟电子技术基础
模拟电子技术答案第2章2-1填空：1．本征半导体是,其载流子是和 ;两种载流子的浓度 ;2．在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于 ,而少数载流子的浓度则与有很大关系;3．漂移电流是在作用下形成的;4．二极管的最主要特征是 ,与此有关的两个主要参数是和 ;5．稳压管是利用了二极管的特征,而制造的特殊二极管;它工作在;描述稳压管的主要参数有四种,它们分别是、、、和 ; 6．某稳压管具有正的电压温度系数,那么当温度升高时,稳压管的稳压值将 ;1.完全纯净的半导体,自由电子,空穴,相等;2.杂质浓度,温度;3.少数载流子,内电场力;4.单向导电性,正向导通压降U F和反向饱和电流I S;5.反向击穿特性曲线陡直,反向击穿区,稳定电压U Z,工作电流I Emin,最大管耗P Zmax和动态电阻r Z6.增大;2-2试分析图2.10.1电路,计算电位器调节端对地的输出电压范围;图2.10.1 题2-2电路图解：二极管的正向特性曲线,当电流较大时,比较陡直,也具有一定的稳压特性;此题就是利用二极管的正向特性来获得比较稳定的低的直流电压值;可以从其他电源转换而来,例如图中的±12V直流电源,比通过电阻降压要好;两个二极管正偏工作,a 、b 二点间的电压为;330的电位器跨接在a 、b 二点之间,a 点是+,b 点是;U o 对地电压的调节范围~+,电位器的中点是0V;2-3电路如图2.10.2所示,二极管均为理想二极管,电压U 为220V 市电,L 1、L 2和L 3为3个灯泡,请分析哪个灯泡最亮;图2.10.2 题2-3电路图解 根据题意,电压U 为220V 交流市电,故该电路的分析应该从正半周和负半周两个方面进行;在正半周,D 2导通,L 2被短路,D 1和D 3截止,L 1和L 3各分得电压110V ；在负半周,D 1和D 3导通,L 1和L 3被短路,L 2上承受220V 电压；故L 2灯最亮;2-4在图2.10.3电路中,U 1和U 2分别为大小合适的电源,U 1>0、U 2<0;二极管D 1和D 2的正向导通电压为U D ,耐压为无穷大,且12D U U U ->;请画出该电路的电压传输特性曲线,并写出A 点的电压表达式;图2.10.3 题2-4电路图解 当输入电压很低时,i A u U <,D 1二极管反向截止,此过程中D 2二极管正向导通,计算可得：此时输出电压为 12D o 1112U U U u U R R R --=-+,定义此电压为U th ;当1i th U u U >>时,二极管D 1和D 2均为导通状态,此时o i u u =,输出电压跟随输入电压变化；当i 1u U ≥时,二极管D 1导通,D 2截止,输出电压o 1u U =;此题关键在于判断各二极管的工作状态,传输特性如图1.4.8所示;图1.4.8 例解图2-5电路如图2.10.4所示,其中u i =20sinωt mV,f =1kHz,试求二极管VD 两端电压和通过它的电流;假设电容C 容量足够大;图2.10.4 题2-5电路图1．静态分析静态,是指u i =0,这时u i 视作短路,C 对直流视作开路,其等效电路如图1.4.2a 所示;不妨设U D =则对于静态分析,也可以根据二极管的伏安特性曲线,用图解法求解; 2．动态分析对于交流信号,直流电源和电容C 视作短路；二极管因工作在静态工作点附近很小的范围内,故可用动态电阻r d 等效,且D dD1i r u ∆=∆,由此可得等效电路如图1.4.2b 所示;二极管伏安特性方程：)1e (TD/S D -=U uI i 1.4.1由于二极管两端电压U D U T =26 mV,故式1.4.1可简化为： 所以3．交流和直流相叠加4．u D 和i D 波形如图1.4.2c 、d 所示;图1.4.2 例 解图2-6分析图2.10.5所示电路的工作情况,图中I 为电流源,I =2mA;设20℃时二极管的正向电压降U D =660mV,求在50℃时二极管的正向电压降;该电路有何用途电路中为什么要使用电流源图2.10.5 题2-6电路图解：该电路利用二极管的负温度系数,可以用于温度的测量;其温度系数-2mV/℃;20℃时二极管的正向电压降U D =660mV,50℃时二极管的正向电压降 U D =660-230=600 mV 因为二极管的正向电压降U D 是温度和正向电流的函数,所以应使用电流源以稳定电流,使二极管的正向电压降U D 仅仅是温度一个变量的函数; 2-7试分析图 2.10.6所示电路的工作情况,图中二极管为理想二极管,u 2=10sin100 t V;要求画出u O 的波形图,求输出电压u O 的平均值U OAV ;图2.10.6 题2-7电路图解：当u 2>0时,VD 1、VD 3导通,VD 2、VD 4截止,u O 为正；当u 2<0时, VD 2、VD 4导通,VD 1、VD 3截止,u O 仍为正;实现桥式整流,波形如图1-12;2-8 在图2.10.7中,试求下列几种情况下输出端对地的电压U Y 及各元件中通过的电流;1U A =10V,U B =0V ；2U A =6V,U B =5V ；3U A =U B =5V;设二极管为理想二极管;图2.10.7 题2-8电路图解：1A VD 导通,B VD 截止 2A VD 导通,B VD 截止 3A VD B VD 均导通2-9设硅稳压管VD z1和VD z2的稳定电压分别为5V 和10V,正向压降均为;求2.10.9各电路的输出电压U O ;图2.10.9 题2-10电路图解：图a15V; 图b; 图c5V; 图d.2-10有两个稳压管VD Z1和VD Z2,其稳定电压值分别为和,正向压降都是;如果要得到3V的稳定电压,应如何连接解：连接方法如图1-5;图1-5第四章4-1填空：1．场效应管从结构上分成和两种类型,它的导电过程仅仅取决于载流子的流动；因而它又称做器件;2．场效应管属于控制型器件,而双极型晶体管是控制型器件;7.结型,绝缘栅型,多数,单极型;8.电压,电流;4-2两个场效应管的转移特性曲线分别如图4.7.1 a、b所示,分别确定这两个场效应管的类型,并求其主要参数开启电压或夹断电压,低频跨导;测试时电流i D的参考方向为从漏极D到源极S;a b图4.7.1 题4-2特性曲线：aP沟道增强型MOS管,开启电压U GSth＝－2V,I DO= -1mA在工作点U GS＝－5V, I D＝－处,g mGS(th)1.5mS =-bN沟道耗尽型MOSFET,夹断电压GS(off)4VU=-,DSS4mAI=在工作点U GS＝－2V, I D＝1mA处,4-3已知图4.7.2a所示电路中场效应管的转移特性如图所示;求解电路的Q点和A u;ab图题4-3电路图解：由图b 转移特性曲线可得：U GSth =2V,过点6,4和4,1 代入2GSD DO GS(th)(1)u i I U =-,可得I DO =1mA 由图a 电路图可得：U GSQ =3VU DSQ =V DD -I DQ R d = k Ω= A u =-g m R d =·10 k Ω=-54-4电路如图4.7.3所示,设MOS 管的参数为U GSth =1V,I DO =500uA;电路参数为V DD =5V,－V SS =－5V,R d =10k Ω,R =Ω,I DQ =;若流过R g1、R g2的电流是I DQ 的1/10,试确定R g1和R g2的值;图4.7.3 题4-4电路图 图 题4-6电路图 解：2GS D DO GS(th)(1)u i I U =-,即=u GS /1-12由此可得：u GS =2V流过R g1、R g2的电流约为,即有 Rg1+Rg2=10/Ω=200 k Ω于是可得：R g2=45 k Ω,R g1=155 k Ω4-5电路如图 4.7.3所示,已知R d =10kΩ,R s =R =Ω,R g1=165 kΩ,R g2=35kΩ,U GSth =1V,I DO =1mA,电路静态工作点处U GS =;试求共源极电路的小信号电压增益A u =u o /u i 和源电压增益A us =u o /u s ; 解：U DSQ =V DD --V SS - I DQ R d +R =5V+ k Ω=R i =RGS(off)4.7.4画出该放大电路的中频微变等效电路；2. 写出u A 、R i 和R o 的表达式；3. 定性说明当R s 增大时,u A 、R i 和R o 是否变化,如何变化4. 若C S 开路,u A 、R i 和R o 是否变化,如何变化写出变换后的表达式;解：此题的场效应管是增强型的,所以要用增强型的转移特性曲线方程式由以上三个式子可求出电路的静态工作点; 1. 略2. 电压增益 A u =–g m R d )//(G2G1G i R R R R +=D o R R ≈R s 的增大,会使U GS 有所下降,静态工作点的I D 下降,g m 有所减小,A u 有所下降,对R i 和R o 没有什么影响;4. C s 开路,对静态工作点没有影响,但电压增益下降; C s 开路,对R i 和R o 没有什么影响;4-7在图4.7.5所示电路中,已知U GS =－2V,管子参数I DSS ＝－4mA,U p ＝U GSoff =－4V;设电容在交流通路中可视为短路;1. 求电流I DQ 和电阻R S ;2. 画出中频微变等效电路,用已求得的有关数值计算A u ,R i 和R o 设r DS 的影响可以忽略不计;3. 为显着提高｜A u ｜,最简单的措施是什么图4.7.5 题4-7电路图 图 题4-8电路图解：场效应管是耗尽型,漏极电流可由下式算出为显着提高|A u |,应在R S 两端并联旁路电容;4-8场效应管放大电路如图 4.7.6所示,其中R g1=300Ωk ,R g2=120Ωk ,R g3=10ΩM ,R s =R d =10Ωk ,C S 的容量足够大,V DD ＝16V,设FET 的饱和电流mA 1DSS =I ,夹断电压U p =U GSoff = －2V,求静态工作点,然后用中频微变等效电路法求电路的电压放大倍数;若C S 开路再求电压放大倍数; 解1. 求静态工作点该放大电路采用耗尽型场效应三极管,分压偏置电路;由于栅极回路无静态电流,所以R g3中无电流;所以,R g1和R g2分压点的电位与栅极电位相等,这种分压偏置可以提高放大电路的输入电阻;由电路得： 上述方程组代入数据得两组解： 第一组：I D = U GS = 第二组：I D2= U GS = ＜U p第二组数据不合理,故工作点为：I D = ,U GS = 2. 用微变等效电路求电压放大倍数放大器的微变等效电路如图2-13b ；图2-13b 2-13题的中频微变等效电路 图2-13c 无C S 的微变等效电路对转移特性曲线方程式求导数,可得 A u =－3. C S 开路时的电压放大倍数C S 开路实际上就是电路出现电流串联负反馈,电压增益下降;如果没有学习反馈,仍然可以用微变等效电路法求解;放大器微变等效电路如图2-13c;因为r d>>R d、R s故于是第五章5-1填空1. 为了放大从热电偶取得的反映温度变化的微弱信号,放大电路应采用耦合方式;2. 为了使放大电路的信号与负载间有良好的匹配,以使输出功率尽可能加大,放大电路应采用耦合方式;3. 若两个放大电路的空载放大倍数分别为20和30,则将它们级连成两级放大电路,则其放大倍数为 a. 600,b. 大于600,c. 小于6004. 在三级放大电路中,已知|A u1|=50,|A u2|=80,|A u3|=25,则其总电压放大倍数|A u|= ,折合为 dB;5. 在多级放大电路中,后级的输入电阻是前级的；而前级的输出电阻则也可视为后级的 ;6．功率放大电路的主要作用是 ;7．甲类、乙类、甲乙类放大电路的是依据晶体管的大小来区分的,其中甲类放大；乙类放大；甲乙类放大 ;8．乙类推挽功率放大电路的较高,这种电路会产生特有的失真现象称；为消除之,常采用 ;9．一个输出功率为10W的扩音机电路,若用乙类推挽功率放大,则应选至少为W的功率管个;10．理想集成运算放大器的放大倍数A u＝ ,输入电阻R i ＝ ,输出电阻R o＝ ;11．通用型集成运算放大器的输入级大多采用电路,输出级大多采用电路;1.直接2.变压器3.c 小于6004.105,1005.负载,后级的信号源,信号源内阻6. 向负载提供足够大的功率；7. 导通角,导通角为360°,导通角为180°,大于180°而小于360°； 8. 效率,交越失真,甲乙类工作状态； 9. 2,2; 10.∞,∞,011.差分放大,互补功率输出 5-2电路如图5.12.1所示 1．写出iouU U A =及R i ,R o 的表达式,设β1、β2、r be1、r be2及电路中各电阻均为已知;2．设输入一正弦信号时,输出电压波形出现了顶部失真;若原因是第一级的Q 点不合适,问第一级产生了什么失真如何消除若原因是第二级Q 点不合适,问第二级产生了什么失真又如何消除 解： 1． o 1c1b2be22e2L 2e2L u i be11e1be22e2L ////[(1)(//)](1)(//)(1)(1)(//)U R R r R R R R A U r R r R R βββββ-⋅+++==⨯++++ 2．输出电压波形出现了顶部失真;若原因是第一级的Q 点不合适,第一级产生了截止失真,可以通过减小R b12或增加R b11的方法消除；若原因是第二级Q 点不合适,第二级产生了饱和失真;可以通过增加R b2的方法消除;5-3 某差分放大电路如图5.12.2所示,设对管的β=50,r bb ′=300Ω,U BE =,R W 的影响可以忽略不计,试估算： 1．VT 1,VT 2的静态工作点; 2．差模电压放大倍数A ud ; 3．仿真验证上述结果;图5.12.1 题5-2电路图 图 题5-3电路图解：1．静态工作点计算,令I1I20U U == 2．be bb'E26mV(1) 2.69k r r I =++⋅≈Ωβ 5-4在图 5.12.3所示的差分放大电路中,已知两个对称晶体管的β=50,r be =Ω;1．画出共模、差模半边电路的交流通路;2．求差模电压放大倍数ud A ;3．求单端输出和双端输出时的共模抑制比K CMR ; 解：1. 在共模交流通路中,电阻R 开路,故其半边电路的射极仅接有电阻R e ；在差模交流通路中,电阻R 的中点电压不变,相当于地,故其半边电路的发射极电阻为R e 和R/2的并联;图3-5 a 共模 b 差模 2．od Cud I1I2be e3.5(1)()2U R A R U U r R ββ==-=--++3．双端输出条件下：ud 3.5A =-,uc 0A = ,CMR K =∞单端输出条件下： ud 1.75A =-, OC Cuc IC be e0.4(1)U R A U r R ββ==-=-++ 5-5分析图5.12.4中的电路,在三种可能的答案a ：增大；b ：减小；c ：不变中选择正确者填空,设元件参数改变所引起的工作点改变不致于造成放大管处于截止或饱和状态;1．若电阻R e 增大,则差模电压放大倍数 ,共模电压放大倍数 ;2．若电阻R 增大,则差模电压放大倍数 ；共模电压放大倍数 ;3．若两个R C 增大同样的数量,则差模电压放大倍数 ；共模电压放大倍数 ;图5.12.3题5-4电路图 5电路图解：提示：e R 增加,导致E I 减少,be r 增加,故O O Cud Id I b be12U U R A U U R r ===⋅+β减少,切记不要简单的从ud A 的表达式中无e R 确定e R 增加ud A 不变;1. b,b ；2. c,a ；3. a,a;5-6 在图 5.12.5所示的放大电路中,各晶体管的β均为50,U BE =,r be1=r be2=3kΩ,r be4=r be5=Ω,静态时电位器R W 的滑动端调至中点,测得输出电压U o =+3V,试计算：1．各级静态工作点：I C1、U C1、I C2、U C2、I C4、U C4、I C5、U C5其中电压均为对地值以及R e 的阻值; 2．总的电压放大倍数ou I1u A u =设共模抑制比极大; 图5.12.5题5-6电路图解：1．静态工作点计算：C5B4B5I I I ==β=20 μARC1RC2C1B4()I I I I ==+= mA C1C2CC RC1C1U U V I R ==-≈ V因为 C1BE4EEE4e()2U U V I R -+=所以, C1BE4EEe E4()2U U V R I -+=≈ k Ω2. 在不考虑共模输出的条件下,第一级差分电路单端输入,双端输出;定义O1U 的参考方向1C 端为 + ; O1C1be41WO2b be1()(1)2u U R r A R U R r ==-+++⋅ββ∥＝ － 第二级为双端输入,单端输出O C42O1be412u U R A U r ==⋅β＝ 12u u u A A A =⋅＝ －5-7在图5.12.6功放电路中,已知V CC =12V,R L =8Ω;u i 为正弦电压,求： 1．在U CES =0的情况下,负载上可能得到的最大输出功率； 2．每个管子的管耗P CM 至少应为多少3．每个管子的耐压(BR)CEO U 至少应为多少解：1. P Omax =V CC 2/2R L =9W ；2. P CM ≥=,| U ＜BR ＞CEO |≥2V CC =24V;5-8电路如图5.12.7所示,已知VT 1,VT 2的饱和压降为2V,A 为理想运算放大器且输出电压幅度足够大,且能提供足够的驱动电流;u i 为正弦输入电压; 1．计算负载上所能得到的最大不失真功率； 2．求输出最大时输入电压幅度值U im ； 3．说明二极管VD 1,VD 2在电路中的作用;图5.12.6 题5-7电路图 图 题5-8电路图解：1. U om =V CC -U CEsat R L /R e +R L =P omax =2omL2U R ≈；2. A u ≈- R F /R 1= -12,故U im =U om /| A u |=；3. 为T 1、T 2提供一定的静态偏置电压,以克服输出信号的交越失真; 5-9单电源乙类互补OTL 电路如图5.12.8所示,已知V CC =12V,R L =8Ω,U i 为正弦电压;1. 求U CES =0的情况下,电路的负载上可能得到的最大输出功率P om 是多少2. 如何选择图中晶体管3. 在负载电阻不变的情况下,如果要求P om =9W,试问V CC 至少应该多大图5.12.8 例5-9电路图解1. 求最大输出功率P om 、效率η和管耗P T 最大输出功率P om 为:2. 晶体管必须满足的条件 最大集电极电流反向击穿电压 最大管耗3. 由2CC om L8V P R ≈,可求得CC 24V V ≥==5-10OTL 互补对称式功率放大电路如图5.12.9所示,试分析与计算 1. 该电路VT 1、VT 2管的工作方式为哪种类型 2. 静态时VT 1管射极电位U E 是多少负载电流I L 是多少 3. 电位器R W 的作用4. 若电容C 足够大,V CC =15V,晶体管饱和压降U CES =1V,R L =8Ω,则负载R L上得到的最大不失真输出功率P om 为多大图5.12.9 例5-10电路图解1. 功率放大电路按其晶体管导通时间的不同,可分为甲类、乙类、甲乙类、丙类和丁类;该电路中在输入信号周期内,管子导通时间大于半个周期而小于整个周期,属于甲乙类工作方式;2. 二级管VD 1、VD 2产生的压降为VT 1、VT 2管提供一个适当的静态偏压,使VT 1、VT 2管处于微导通状态;由于电路对称,静态时没有输出电压;动态时,由于电路工作在甲乙类,即使输入信号很小VD 1、VD 2的交流电阻也小,基本上可以线性地进行放大,有效地消除了交越失真;3. 静态时,VT 1管射极电位E CC2U V =;由于电容C 的隔直作用,负载R L 上没有电流,即I L =0;4. 调解电位器R W ,使VT 1、VT 2管基极间有一个合适的电流I D 和压降U B1B2,电流I D 通常远大于I B1、I B2,而压降U B1B2确保VT 1和VT 2管在静态时处于微导通状态;另外调节电位器R W 可以使电容C 2两端的电压为CC 2V ;5. 电路的最大不失真输出功率P om 为 代入所有参数,得om 2.64W P =;第六章6-1在图6.11.1所示的电路中,A 均为理想运算放大器,其中的图e 电路,已知运放的最大输出电压大于U Z ,且电路处于线性放大状态,试写出各电路的输出与输入的关系式;a bc d e图6.11.1题6-1电路图解：图a ：u O =-2u I ； 图b ： 2O I 12R u u R R =⋅+； 图c ：u O =-u I +2u I =u I ； 图d ：I1I2O 121()d u u u t CR R =-+⎰； 图e ： 2O Z O 23,R u U u R R =++ 故得2O 3(1)Z R u U R =+;6-2电路如图6.11.2a 所示; 1. 写出电路的名称;2. 若输入信号波形如图b 所示,试画出输出电压的波形并标明有关的电压和所对应的时间数值;设A 为理想运算放大器,两个正、反串接稳压管的稳压值为±5V ;3. 对电路进行仿真,验证计算结果;u i t (s)10-101234(V)图6.11.2 题6-2电路图解：1. 带限幅的反相比例放大电路；2. 当| u I |≤1V 时,电路增益A uf =-5；当| u I |≥1V 时,| u O |被限制在5V;波形如图4-3;图4-36-3在图 6.11.3所示的增益可调的反相比例运算电路中,已知R 1＝R w =10kΩ、R 2=20kΩ、U I =1V,设A 为理想运放,其输出电压最大值为±12V ,求：1． 当电位器R w 的滑动端上移到顶部极限位置时,U o =2． 当电位器R w 的滑动端处在中间位置时,U o =3． 电路的输入电阻R i =图6.11.3 题6-3电路图解：1. 2o o1I 12V R U U U R ==-⋅=- 2. o o124V U U ==- 3. r i =R 1=10k Ω;6-4图6.11.4中的D 为一个PN 结测温敏感元件,它在20℃时的正向压降为,其温度系数为–2mV/℃,设运放是理想的,其他元件参数如图所示,试回答： 1．I 流向何处它为什么要用恒流源2．第一级的电压放大倍数是多少3．当R w 的滑动端处于中间位置时,U o 20℃=U o 30℃= 4．U o 的数值是如何代表温度的U o 与温度有何关系 5．温度每变化一度,U o 变化多少伏图6.11.4 题6-4电路图解：1. I 全部流入二极管VD;因u D =fi D ,T ,为使测温时u D =fT ,应使i D 为常数, 此处的二极管电流I 要采用恒流源提供;2. A u1=5；3. u O120℃=,u O130℃=；U p= -3V ；于是,u O 20℃=,u O130℃=4. u O =代表20℃,u O =代表30℃,以此类推;总之,在数值上,T ℃与100u O V 相当;5. 温度每变化1℃,u O 变化10mV; 6-5在图6.11.5所示电路中,运放为理想的,电阻Ω=k 331R ,Ω=k 502R ,Ω=k 3003R ,Ω==k 100f 4R R ,电容C =100F;设0=t时,V 1i1=u ,V 2i2-=u ,V 0)0(C =u ,求当s 10=t 时的输出电压值;图6.11.5 题6-5电路图解： FO1I12(1)R U U R =+⋅ = 3 V 此电流为电容C 充电 当 t = 10 s 时, O U = － V6-6用理想运放组成的电路如图 6.11.6所示,已知Ω=k 501R ,Ω=k 802R ,Ω=k 603R ,Ω=k 404R ,Ω=k 1005R ,试求u A 的值;图6.11.6 题6-6电路图解：6-7设图6.11.7中的运算放大器都是理想的,输入电压的波形如图所示,电容器上的初始电压为零,试画出u o 的波形;O-0.1t /sO2134u I1u I2/V/Vt /s3-3a b图6.11.7 题6-7电路图解：O2I20.1d U U t =-⋅⎰ t 的单位为 sU O =3U I1+I2d U t ⎰;6-8 用集成运算放大器实现下列运算关系要求所用的运放不多于三个,画电路图,元件要取标称值,取值范围为 1kΩ≤R ≤1MΩ μF≤C ≤10μF 解：图4-96-9 电路如图6.11.8所示,已知U I1=1V 、U I2=2V 、U I3=3V 、U I4=4V 均为对地电压, R 1=R 2=2k Ω,R 3=R 4= R F =1k Ω 求U o ;图6.11.8 题6-9电路图6-10 图6.11.9是利用两个运算放大器组成的具有较高输入电阻的放大电路;试求出u O 与u I1、u I2的运算关系式;图6.11.9 题6-10电路图6-11电路如图所示,证明：O u =2I u图 题6-11电路图解：12.令 I I1I2U U U =-, 电路等效为图4－由虚短虚断的概念,对节点A,B 分别有于是, O2I22U U =图4-126-12图是应用运算放大器测量电压的原理电路,共有、1、5、10、50V 五种量程,求11R 、12R 、13R 、14R 、15R 的阻值;输出端接有满量程5V,500μA 的电压表; 解：1110M R =Ω,122M R =Ω,131M R =Ω,14200k R =Ω,15100k R =Ω 6-13图是应用运算放大器测量小电流的原理电路,求F1R 、F2R 、F3R 、F4R 、F5R 的阻值;输出端接的电压表同上题;_图 题6-12电路图 题6-13电路图6-14电路如图所示,其中二极管和集成运放都是理想的,V 15OM ±=U ,V 6Z =U ;R 1= 1k 、R 2= 2k 、R 3= 2k 、R 4= 100k;画出电路的传输特性;图 题6-14电路图解：当U om =+15V 时,二极管导通,稳压管击穿,运放的正反馈回路导通此时输出u o =6V;此时电路的阈值当输入电压大于4V 时,运放的输出跳变为U om = -15V,此时二极管VD 1和VD 2截止,R 2回路不通,运放的阈值变为于是可以画出电路的传输特性,见图13-11b;图13-11b 电压传输特性6-15已知反相滞回比较器如图6.11.14a 所示,A 为理想运放,输出电压的两个极限值为V 5±,VD 为理想二极管,输入三角波电压i u 的波形如图所示,峰值10V;试画出相应的输出波形;a b图 题6-15电路图解：当V 5o +=u 时,D 导通,阈值电压 3.5V TH1=U ；当V 5o -=u 时,D 截止,阈值电压V 2REF 2TH ==U U ;输出波形见图13-12c;a b c图13-12 题13-12电路图8-1判断下列说法是否正确;1.只要具有正反馈,电路就一定能产生振荡;2.只要满足正弦波振荡电路的相位平衡条件,电路就一定振荡;3.凡满足振荡条件的反馈放大电路就一定能产生正弦波振荡;4.正弦波振荡电路自行起振荡的幅值条件是1=F A ;5.正弦波振荡电路维持振荡的条件时1AF =-;6.在反馈电路中,只要安排有LC 谐振电路,就一定能产生正弦波振荡; ;7.对于LC 正弦波振荡电路,若已满足相位平衡条件,则反馈系数越大越容易起振;⑧电容三点式振荡电路输出的谐波成分比电感三点式的大,因此波形较差;1.否,还要看相位平衡条件;2.否,还要看幅度平衡条件;3.否,需要有选频网络;4.否,应大于1;5.是;6.否,还需要有正反馈;7.是,反馈系数决定振荡的幅度条件;8.否,因电容三点式振荡电路的反馈信号从电容器上取出,反馈信号中的高次谐波分量较小,所以振荡波形相对于电感三点式振荡电路输出的波形要好一些;8-2试用相位平衡条件判断图8.10.1所示电路是否能振荡若能振荡,请求出振荡频率;若不能振荡,请修改成能振荡的电路,并写出振荡频率;图8-10-1 题8-2电路图图8-10-113-2b 题8-2电路的改接成正反馈解：用瞬时极性法判断为负反馈,不能振荡;应将图13-2改为图13-2b可满足相位平衡条件;忽略VT1基极回路的影响,振荡频率为8-3在图8.10.2所示的三个电路中,应如何进一步连接,才能成为正弦波振荡电路a bc图8.10.2 题8-3电路图解：图a,①接④；②接⑤；③接地;图b,①接⑤；②接⑥；⑦接④；③接地;图c,①接④；②接⑤；③接地;8-4为了使图8.10.3中各电路能够产生正弦波振荡,请将图中j、k、m、n、p各点正确连接;图8.10.3 题8-4电路图解：正确连线分别见下图中的d、e、f;8-5电路如图8.10.4所示;试用相位平衡条件判断哪些电路可能振荡哪些电路不可能振荡并说明理由,对于不能振荡电路,应如何改接才能振荡图中C e 、C b对交流信号可认为短路;a b c图8.10.4 题8-5电路图解：图a 电路不满足自激振荡相位条件,故不能振荡;改进办法见电路图13-6b;图b 电路不能振荡;因为LC 并联回路在谐振时阻抗趋于无穷大,因而电路不能形成正反馈通路;将LC 并联回路改为串联谐振回路,见电路图13-6c;图c 电路虽满足自激振荡相位条件,但由于发射极有耦合电容,反馈量将被短接至地,因此该电路不能振荡;去掉发射极与地之间的电容C e 即可,见电路图13-6d;图13-6b 图13-6c 图13-6d8-6如图8.10.5所示电路中;1. 为了能产生正弦波振荡,该电路中的集成运放的两个输入端各应该是什么输入端2. 当这个电路能产生正弦波振荡时,它的振荡频率0f 表达式各如何tR 的温度系数为正还是负图8.10.5 题8-6电路图解1．电路中的L 与C 组成并联谐振回路,当0f f ==时,其阻抗最大,呈纯电阻特性;由于该电路有两个反馈,从电路可见,这两个反馈必定有一个是正反馈,另一个是负反馈;LC 并联谐振回路当0f f =时引入的反馈最弱,故它应该引入负反馈,以便使该电路对频率为0f 的信号有最强的正反馈;故运放A 的上面一个输入端应该是反相输入端,下面一个输入端为同相输入端;2．电路产生的正弦波频率为为了使电路的输出电压幅度稳定,U增大时t R引入的正反馈作用应该自行减O弱,R值应该增大,故t R应该具有正的温度系数;t8-7 在图8.10.6的电路中,哪些能振荡哪些不能振荡能振荡的说出振荡电路的类型,并写出振荡频率的表达式;图8.10.6 题8-7电路图解：图a、图c不满足相位平衡条件；图b、图d满足相位平衡条件,可能振荡;图b是电感三点式LC振荡器,图d是电容三点式LC振荡器;二者的振荡频率表达式分别为8-8 试用相位平衡条件判断图8.10.7中电路是否可能产生正弦波振荡如能振荡,指出石英晶体工作在它的哪一个谐振频率图8.10.7 题8-8电路图解:若要满足正反馈的条件,石英晶体必须呈电感性才行,为此,产生振荡的频率应界于f s和f p之间;由于石英晶体的Q值很高,可达到几千以上,所示电路的振荡频率稳定性要比普通LC振荡电路高很多;石英晶体振荡电路的频率不易调节,往往只用于频率固定的场合;半可调电容器C s 只能对石英晶体的谐振频率作微小的调节;8-9电路如图8.10.8所示,其中VD1、VD2为二极管,VD3为6V稳压管,二极管、稳压管和集成运放都是理想的,U om=±15V,R1=1k、R2=2k、R3=2k、R4=100k;画出电路u 的传输特性曲线;o图8.10.8 题8-9电路图解：此题和第五章重复当U om=+15V时,二极管导通,稳压管击穿,运放的正反馈回路导通此时输出u o=6V;此时电路的阈值当输入电压大于4V时,运放的输出跳变为U om = -15V,此时二极管VD1和VD2截止,R2回路不通,运放的阈值变为于是可以画出电路的传输特性,见图13-11b;图13-11b 电压传输特性8-10 方波—三角波发生电路如图8.10.9所示,设A 1,A 2为理想运算放大器,说明R w 的作用,定性画出u o 波形,求u o 的峰峰值;图8.10.9 题8-10电路图解：A 1构成滞回比较器,经双向稳压管得到幅度为U Z 的方波；经A 2构成积分器后,得到三角波或锯齿波输出;这要由流经R 2的充电电流和放电电流二者的相对大小关系来确定,当充电电流等于放电电流时为三角波；当充电电流大于放电电流时为负向锯齿波；当充电电流小于放电电流时为正向锯齿波;至于充电电流和放电电流的大小,则取决于电阻R 2两端的电位差,充电时U Z 为正,U Z ＞U S ；放电时U Z 为负,U Z ＜U S ;所以,调节R w 即可得到三角波或正向锯齿波或负向锯齿波;u o 波形见图13-15b;u o 的峰峰值取决于滞回比较器的翻转,A 1的阈值电压为 根据上两式,当阈值过０时,即可求出输出电压的幅值8-11一压控振荡电路如图8.10.10所示,1R R ,硅稳压管VD Z 的稳定电压为Z U ±,U I 为负的直流控制电压,集成运放A 1,A 2的性能理想;试求u o 的峰峰值及电路振荡频率f 0的表达式,并画出u o1及u o 的波形;解：A 1构成积分器,A 2构成过0比较器,积分器在负的直流控制电压U i 作用下工作;u o1和u o 共同决定A 2的阈值,设初始状态,u o = -U Z ,所以+'2u ＜０,于是二极管截止,积分器在U i 作用下正向积分,并拉动+'2u 向0靠近,A 2的第一个阈值为 A 2的第二个阈值为当阈值过0时,比较器翻转,可求出u o1的峰峰值 u o 的峰峰值为2 U Z ;u o1及u o 的波形见图13-16b;因121T T T T ≈+=,其中T 1期间,输出电压i Z 1)1(2U k kRCU T -=,Zi02)1(1kRCU U k T f -==;图13-16b 题13-16的波形图 图8.10.10 题8-11电路图8-12图8.10.11给出的是能产生方波和三角波输出的压控振荡电路,设运放都是理想的,电源电压为15V,VD1、VD2是理想的二极管,0V ＜U i ＜10V,双向稳压管的工作电压为10V,请回答下列问题：1．说明电路的工作原理；2．推导输出信号频率与输入电压的关系式；3．定量画出当U i =4V 、k =时,U o3和U o4的波形需明确标出幅值和时间参数的数值和单位;图8.10.11 题8-12电路图解：1. 已知运放A 1为同相输入的电压跟随器；运放A 2为反相器；运放A 3为。
多子与少子
多子和少子的形成:五价元素的原子有五个价电子，当它顶替晶格中的四价硅原子时，每个五价元素原子中的四个价电子与周围四个硅原子以共价键形式相结合，而余下的一个就不受共价键束缚，它在室温时所获得的热能足以便它挣脱原子核的吸引而变成自由电子，如图所示。
出于该电子不是共价键中的价电子，因而不会同时产生空穴。
而对于每个五价元素原子，尽管它释放出一个自由电子后变成带一个电子电荷量的正离子，但它束缚在晶格中，不能象载流子那样起导电作用。
这样，与本征激发浓度相比，N型半导体中自由电子浓度大大增加了，而空穴因与自由电子相遇而复合的机会增大，其浓度反而更小了。
多子---在N型半导体中，将自由电子称为多数载流子，简称多子；少子---在N型半导体中，空穴称为少数载梳子，简称少子。
施主杂质---将五价元素称为施主杂质，它是受晶格束缚的正离子。
在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷（或锑）是施主杂质，晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相临的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。
每个磷原子给出一个电子，称为施主原子。
LED发光原理：发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP （磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
半导体 第七章 金属和半导体的接触
若Wm>Ws，半导体表面形成正的空间电荷区， 电场由体内指向表面，Vs<0，形成表面势垒（阻 挡层）。 χ
Wm qΦns
qVD
Ec
En
(EF)s
Ev
能带向上弯曲，形成表面势垒。势垒区电子浓度 比体内小得多→高阻区(阻挡层)。
若Wm<Ws，电子从金属流向半导体，半导体表面 形成负的空间电荷区，电场由表面指向体内，Vs>0。 形成高电导区（反阻挡层）。
qVD Eg q0 En
Wm qns Ws
➢ 流向金属的电子由受主表面提供。由于表面态密度很高，半导体 势垒区的情形基本不变。
➢ 平衡后，半导体EF相对金属EF下降了（Wm-Ws)。空间电荷区的正 电荷等于表面受主态留下的负电荷与金属表面负电荷之和。
存在表面态即使不与金属接触，表面也形成势 垒。
镜像力的影响
隧道效应
微观粒子要越过一个势垒时，能量超过势垒高度的微粒 子，可以越过势垒，而能量低于势垒高度的粒子也有一定 的概率穿过势垒，其他的则被反射。这就是所谓微粒子的 隧道效应。
隧道效应的影响
结论：只有在反向电压较高时，电子的动能较大，使有效势垒高 度下降较多，对反向电流的影响才是显著的。
理论解释
①扩散理论
当势垒宽度大于电子的平均自由程，电子通过势垒要 经过多次碰撞，这样的阻挡层称为厚阻挡层。
扩散理论适用于厚阻挡层。 计算通过势垒的电流时， 必须同时考虑漂移和扩散运动。 势 垒垒区区可的近电似势为分一布个是耗比尽较层复。杂的,当势垒高度远大于k0T时，势
根据边界条件：半导体内部电场为零； 以金属费米能级除以-q为电势零点， 可得
上述金半接触模型即为Schottky 模型：
电路与模拟电子技术习题集(模拟电子技术部分)答案1
洛阳理工学院模拟电子技术试卷（总）一、单选题1.杂质半导体中，多数载流子的浓度取决于（B）。
A.温度；B.杂质浓度；C.电子空穴对数目；D其它2.稳压二极管稳压时应工作在（C）状态。
A．正向导通；B．反向截止；C．反向电击穿；D．反向热击穿3. N型半导体是在本征半导体中掺入（C）；P型半导体是在本征半导体中掺入（A）。
A.三价元素，如硼等；B.四价元素，如锗等；C.五价元素，如磷等4.PN结加正向电压时，有（A）形成电流，其耗尽层（D）；加反向电压时，由（B）形成电流，其耗尽层（C）。
A.扩散运动；B.漂移运动；C. 变宽；D.变窄5.当温度升高时，二极管的反向饱和电流（A）。
A.增大；B.不变；C.减小6.一个平衡PN结，用导线将P区和N区连起来，而导线中（ B）。
A.有微弱电流B.无电流C.有瞬间微弱电流7.晶体管在大电流工作时，随Ic的增加β值将（ B ）。
A.增加；B.下降；C.不变8.某三极管各电极电位如图1.1所示，由此可判断该三极管处于（A）。
A．放大状态 B．截止状态 C．饱和状态9.双极型三极管用于放大时，应使（B）。
A．发射结正偏、集电结反偏； B．发射结、集电结均正偏；C．发射结反偏、集电结正偏； D．发射结、集电结均反偏10. 共射放大电路输出电压出现饱和失真时，是由于（B）造成的。
A．静态工作点过低； B.静态工作点过高； C.信号频率过高； D.信号频率过低11．共射、共基、共集三种组态放大电路中，既有电压放大作用，又有电流放大作用的是（A）组态。
A．共射； B. 共基； C. 共集； D.三种都是12. 测得NPN型三极管各电极对地的电位分别为V e=2.1V，V b=2.8V，V c=4.4V，说明此三极管工作在（A）。
A．放大区；B．饱和区；C．截止区；D．反向击穿区13. 下列放大电路输入电阻高、输出电阻低的是（B）。
A．共射电路；B．共集电路；C．共基电路；D．共源极电路14.用直流电压表测得放大电路中某三极管各极电位分别是2V、6V、2.7V，则三个电极分别是（ C ），该管是（ D）型。
电子电路第六章习题及参考答案
习题六6-1 什么是本征半导体？什么是杂质半导体？各有什么特征？答：所谓本征半导体就是指完全纯净的、结构完整的半导体。
在本征半导体中掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。
本征的半导体中的自由电子数量和空穴的数量是相等的，而杂质半导体中根据掺杂的元素不同可分为N 型半导体和P 型半导体，在N 型半导体中电子的浓度远远大于空穴的浓度，而P 型半导体恰恰相反。
6-2 掺杂半导体中多数载流子和少数载流子是如何产生的？答：在本征半导体中，由于半导体最外层有四个电子，它与周边原子的外层电子组成共价键结构，价电子不仅受到本身原子核的约束，而且受到相邻原子核的约束，不易摆脱形成自由电子。
但是，在掺杂的半导体中，杂质与周边的半导体的外层电子组成共价键，由于杂质半导体的外层电子或多（5价元素）或少（3价元素），必然有除形成共价键外多余的电子或不足的空穴，这些电子或空穴，或者由于受到原子核的约束较少容易摆脱，或者容易被其它的电子填充，就形成了容易导电的多数载流子。
而少数载流子是相对于多数载流子而言的另一种载流子，它是由于温度、电场等因素的影响，获得更多的能量而摆脱约束形成的。
6-3，黑表笔插入COM ，红表笔插入V/Ω（红笔的极性为“+”），将表笔连接在二极管，其读数为二极管正向压降的近似值。
用模拟万用表测量二极管时，万用表内的电池正极与黑色表笔相连；负极与红表笔相连。
测试二极管时，将万用表拨至R ×1k 档，将两表笔连接在二极管两端，然后再调换方向，若一个是高阻，一个是低阻，则证明二极管是好的。
当确定了二极管是好的以后就非常容易确定极性，在低阻时，与黑表笔连接的就是二极管正极。
6-4 什么是PN 结的击穿现象，击穿有哪两种。
击穿是否意味着PN 结坏了？为什么？ 答：当PN 结加反向电压（P 极接电源负极，N 极接电源正极）超过一定的时候，反向电流突然急剧增加，这种现象叫做PN 结的反向击穿。
击穿分为齐纳击穿和雪崩击穿两种，齐纳击穿是由于PN 结中的掺杂浓度过高引起的，而雪崩击穿则是由于强电场引起的。
太阳电池原理及基本特性
பைடு நூலகம்
第二节 太阳电池原理及基本特性
太阳电池原理及基本特性
目录
p-n结的光生伏特效应 结的光生伏特效应 太阳电池的电流电压特性 太阳电池的电流电压特性 太阳电池的基本参数 如何提高电池的光电转换效率 太阳辐射基本知识
太阳电池原理及基本特性
1. p-n结的光生伏特效应
当用适当波长的光照射非均匀半导体（ 当用适当波长的光照射非均匀半导体（p-n结等）时， 适当波长的光照射非均匀半导体 结等） 由于内建场的作用（不加外电场），半导体内部产生电动势 由于内建场的作用（不加外电场），半导体内部产生电动势 ）， （光生电压）；如将p-n结短路，则会出现电流（光生电流 光生电压）；如将p 结短路，则会出现电流（ ）；如将 ）。这种由内建场引起的光电效应称为光生伏特效应。 ）。这种由内建场引起的光电效应称为光生伏特效应。 这种由内建场引起的光电效应称为光生伏特效应
hν ≥ Eg
前电极
太阳电池基本结构
太阳电池原理及基本特性
1. p-n结的光生伏特效应
平衡p-n结： 在p-n结处形成耗尽区，其 中存在着势垒电场，该电场的方 向由n区指向p区。 ——内建电场
光照：在N区、耗尽层P区产生电子-空穴对。多数载流子浓 度改变较小，而少数载流子浓度变化很大，主要研究少数 载流子的运动。
(
qV k0T
−1
)
k0T IL − I V= ln +1 q IS
（1）开路电压 Voc p-n结开路情况下，R=∞，此时流经R的电流 I=0 ，则得： IL = ID
太阳电池原理及基本特性
3. 太阳电池的基本参数
开路电压为：
k0T IL Voc = q ln +1 IS
《模拟电子技术》自测题(A)[2]
![《模拟电子技术》自测题(A)[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/7087e40f581b6bd97f19ea76.png)
一．填空题（每小题2分，共30分）1．对 PN 结二极管，当（ p ）区外接高电位，而（ n ）区外接低电位，则PN结为正偏。
2． P型半导体中多数载流子是（空穴） ,少数载流子是( 自由电子 ) ；N型半导体中多数载流子是( 自由电子 ), 少数载流子是（空穴）。
位 3 ．二极管的正向电流是由（多数）载流子的（扩散）运动形成的；反向电流是由（少数）载流子的（漂移）运动形成的。
4．三极管的输出特性有三个工作区，分别是（饱和区）、（截至区）、（放大区）。
5．为了提高β值，晶体管 BJT 在结构上具有发射结杂质密度（大），基区杂质密度和基区（小）的特点。
6．场效应管 FEJ 的三种基本放大组态∶ CS组态、CD组态和CG组态，其放大特性分别与BJT的(CE）组态、（CC）组态和（CB）组态相似。
7， FET 的（沟导宽度）效应与 BJT 的基区宽度效应相似，基区宽度效应使集电结反偏电压变化对集电极电流ic有影响，而FET的效应使（栅源）电压的变化对íd生影响。
8．稳压管是利用二极管（反向击穿）特性工作的。
9，差动放大器依靠电路的（对称）和（共模输人）负反馈来抑制零点漂移。
10．晶体管工作受温度影响是由于温度升高（R Eβ）增加所致。
11．如果放大器出现非线性失真，则输出频率分量一定比输入频率分量（多）。
12，负反馈以损失（增益）为代价，可以提高（电路）的稳定性；减少（非线性）失真。
13，放大器无反馈时的输出电阻为 RO，对电压取样负反馈的输出电阻为（R O／（1＋A F）），而电流取样负反馈的输出电阻为（R0（1＋A F））。
14， BTJ 放大器电路中，由于（耦合电容）的影响，使低频段增益是频率的函数，且，由于（极间电容）的影响，使高频段增益也是频率的函数。
15， FET的小型号跨导定义为 gm＝(dīD／d u Q s) ，且，耗尽型管与增强型管 gm 不同，是因为其平方律公式（不同）。
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多数载流子与少数载流子的特性比较
2009-11-02 20:09:52| 分类：微电子物理| 标签：|字号大中小订阅
作者：Xie M. X. (UESTC，成都市)
l 载流子浓度：
对于n型半导体，如果掺杂浓度为ND，则在杂质全电离情况下，其中多数载流子浓度为：n0 ≈ ND，即多数载流子浓度基本上决定于掺杂浓度。
假若杂质未全电离，则多数载流子浓度决定于杂质的电离程度，随着杂质的不断电离，多数载流子浓度也不断增大（与温度有指数函数关系）。
而少数载流子浓度，在杂质全电离情况下，可根据热平衡关系n0 p0 = ni2，得到为p0 = ni2 / n0 ≈ ni2 / ND。
这就是说，少数载流子浓度基本上决定于本征激发过程，并且与掺杂浓度有关。
掺杂浓度越高，少数载流子浓度就越低；掺杂浓度越低，少数载流子浓度就越高。
总之，对于Si器件，在室温附近，一般杂质是全电离的，这时多数载流子浓度基本上与温度无关，可近似等于掺杂浓度；而少数载流子浓度则与温度有指数函数的关系（决定于本征激发）。
这种不同的多数载流子浓度与少数载流子浓度的温度关系，也就决定了多数载流子器件（场效应器件）与少数载流子器件（双极型器件）在性能上的不同温度关系。
l 载流子的运动：
载流子的运动形式基本上有两种，即漂移运动和扩散运动。
这两种运动所产生的电流大小分别决定于不同的因素：漂移电流主要决定于多数载流子浓度和电场的大小；扩散电流主要决定于载流子的浓度梯度，而与浓度本身的大小无关。
半导体与金属一样，其内部都需要保持电中性（表面不需要保持电中性，可以带有电荷）。
对于多数载流子而言，由于电中性的要求，在半导体中很难形成明显的浓度梯度，所以扩散电流往往可以忽略；但是少数载流子则恰恰相反，能够在出现很大浓度梯度的情况下保持电中性，所以数量很少的少数载流子可以产生很大的扩散电流。
总之，多数载流子电流主要以漂移电流为主，少数载流子电流则主要以扩散电流为主。
l 载流子的注入和抽出：
在外界作用下，半导体即偏离平衡状态，成为了一个非平衡体系。
偏离平衡的程度即由多数载流子的准Fermi能级与少数载流子的准Fermi能级的分开大小来衡量（如果外加电压为V，则两条准Fermi能级的分开大小=qV）。
在非平衡半导体中，载流子浓度将比平衡载流子浓度增多了（即注入了非平衡载流子）或者减少了（即抽出了非平衡载流子）。
由于要满足电中性的要求，则一般只能注入或抽出少数载流子，而不能注入或抽出多数载流子。
也正因为如此，多数载流子在半导体中较难以积累或减小而产生浓度梯度；相反，少数载流子则可在半导体中的局部区域积累、或把局部区域的少数载流子抽掉，而可在局部区域形成较大的浓度梯度。
l 载流子的寿命：
在非平衡半导体，其中的载流子浓度将偏离于平衡载流子浓度（在注入情况下是多出了载流子，在抽取情况下是缺少了载流子）。
当去掉外加在非平衡半导体上的作用后，半导体体系将要恢复到平衡状态，即其中多出的载流子将要复合掉，缺少的载流子将要产生出来。
这种载流子的复合或者产生，都需要时间，这就是所谓复合寿命或者产生寿命。
对于Si、Ge半导体，由于载流子的复合与产生主要是通过复合中心或者产生中心来实现的，所以载流子的复合寿命或者产生寿命的长短也主要决定于复合中心或者产生中心的性质和数量。
由于注入或抽出的载流子一般是少数载流子，所以载流子的复合寿命或者产生寿命通常
都是指少数载流子的复合寿命或者产生寿命。
例如，n型半导体中的空穴寿命或者p型半导体中的电子寿命。
如果对于多数载流子一定要说其寿命的话，那就是介电弛豫时间（与多数载流子浓度有反比关系），这个时间比起少数载流子寿命时间来说要短得多，往往不予以考虑。
l 对微分电容的贡献：
由于载流子带有电荷，其数量随外加电压的变化就会产生电容效应。
由于少数载流子存在于一个复合寿命或者产生寿命的时间，所以其数量的变化就有一个过程，不会马上随着外加电压而发生变化。
因此，当外加电压信号的周期比少数载流子寿命时间要长（即信号频率较低）时，少数载流子浓度或数量的变化跟得上外加电压信号的变化，则对电容就有贡献；相反，当外加电压信号的频率较高、以致少数载流子浓度或数量的变化跟不上变化时，就对电容没有贡献。
可见，少数载流子产生的电容效应只有在低频下才显得重要，在高频下基本上可以忽略。
p-n结的扩散电容就是一种少数载流子电容（主要是少数载流子扩散区的电容效应），它只有在低频下才需要考虑。
至于多数载流子的电容效应(如p-n结势垒电容)，即使在高频下也是不可忽略的，因为多数载流子的介电弛豫时间非常短，其浓度的变化始终跟得上外加电压信号的变化。
l MOS反型层（沟道）中载流子的双重性：
MOS反型层中的载流子，相对于衬底来说都是少数载流子。
例如，p型衬底上表面反型层中的电子，或n型衬底上表面反型层中的空穴。
对于增强型MOSFET，当栅极电压大于阈值电压时，将会出现表面反型层（沟道）；但是，如果所加栅极电压的速度很快，以至于沟道中的少数载流子还来不及产生出来，那么该沟道中是空的——既没有多数载流子、也没有少数载流子，是一种耗尽状态的沟道，这时MOS的总耗尽层厚度就等于原来的耗尽层厚度加上沟道的厚度，称为深耗尽层。
CCD器件就是利用这种深耗尽层来存储和转移电荷的。
由于表面反型层（沟道）中的载流子是少数载流子，所以在高频下其浓度的变化将跟不上信号电压的变化，故沟道不会呈现出电容效应。
不过，MOSFET反型层（沟道）中的载流子，相对于器件的横向导电而言，却必须认为是多数载流子。
例如n型沟道MOSFET，可以把p型衬底与n型沟道之间看成是一个p-n 结——场感应p-n结，n型一边的电子就是多数载流子。
因此，MOSFET是一种多数载流子器件。