模拟电子技术基础课后答案3分解.docx
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模拟电子技术基础课后答案3分解
第三部分习题与解答
习题1
客观检测题
一、填空题
1、在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的杂质浓度,而少数载流子的浓度则与温度有很大关系。
2、当PN结外加正向电压时,扩散电流大于漂移电流,耗尽层变窄。
当外加反向电压时,扩散电流小于漂移电流,耗尽层变宽。
3、在N型半导体中,自由电子为多数载流子,空穴为少数载流子。
二.判断题
1、由于P型半导体中含有大量空穴载流子,N型半导体中含有大量电子载流子,所以P型半导体带正电,N型半导体带负电。
(×)
2、在N型半导体中,掺入高浓度三价元素杂质,可以改为P型半导体。
(√)
3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的,即杂质浓度大,扩散电流大;杂质浓度小,扩散电流小。
(×)
4、本征激发过程中,当激发与复合处于动态平衡时,两种作用相互抵消,激发与复合停止。
(×)
5、PN结在无光照无外加电压时,结电流为零。
(√)
6、温度升高时,PN结的反向饱和电流将减小。
(×)
7、PN结加正向电压时,空间电荷区将变宽。
(×)
习题2
客观检测题
一、填空题
1、半导体二极管当正偏时,势垒区变窄,扩散电流大于漂移电流。
2、在常温下,硅二极管的门限电压约0.6V,导通后在较大电流下的正向压降约0.7V;锗二极管的门限电压约0.1V,导通后在较大电流下的正向压降约0.2V。
3、利用硅PN结在某种掺杂条件下反向击穿特性陡直的特点而制成的二极管,称为(稳压)二极管。
请写出这种管子四种主要参数,分别是最大整流电流、反向击穿电压、反向电流和极间电容。
二、判断题
1、二极管加正向电压时,其正向电流是由(a)。
a.多数载流子扩散形成b.多数载流子漂移形成
c.少数载流子漂移形成d.少数载流子扩散形成
2、PN结反向偏置电压的数值增大,但小于击穿电压,(c)。
a.其反向电流增大b.其反向电流减小
c.其反向电流基本不变d.其正向电流增大
3、稳压二极管是利用PN结的(d)。
a.单向导电性b.反偏截止特性
c.电容特性d.反向击穿特性
4、二极管的反向饱和电流在20℃时是5μA,温度每升高10℃,其反向饱和电流增大一倍,当温度为40℃时,反向饱和电流值为(c)。
a.10μAb.15μAc.20μAd.40μA
5、有A、B两个二极管。
它们的反向饱和电流分别为5mA和,在外加相同的正向电压时的电流分别为20mA和8mA,你认为哪一个管的性能较好?
答:
B好,因为B的单向导电性好;当反向偏置时,反向饱和电流很小,二极管相当于断路,其反向偏置电阻无穷大。
。
主观检测题
1.写出题图2.1.2所示各电路的输出电压值,设二极管均为理想二极管。
解:
VO1≈2V(二极管正向导通),VO2=0(二极管反向截止),VO3≈-2V(二极管正向导通),VO4≈2V(二极管反向截止),VO5≈2V(二极管正向导通),VO6≈-2V(二极管反向截止)。
3重复题2.1.2,设二极管均为恒压降模型,且导通电压VD=0.7V。
解:
UO1≈1.3V(二极管正向导通),UO2=0(二极管反向截止),UO3≈-1.3V(二极管正向导通),UO4≈2V(二极管反向截止),UO5≈1.3V(二极管正向导通),
UO6≈-2V(二极管反向截止)。
4设题图2.1.4中的二极管均为理想的(正向可视为短路,反向可视为开路),试判断其中的二极管是导通还是截止,并求出、两端电压。
解:
题图2.1.4所示的电路图中,图(a)所示电路,二极管D导通,VAO=-6V,
图(b)所示电路,二极管D1导通,D2截止,VAO=-0V,
图(c)所示电路,二极管D1导通,D2截止,VAO=-0V。
2.2.1现有两只稳压管,它们的稳定电压分别为5V和8V,正向导通电压为0.7V。
试问:
(1)若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?
各为多少?
(2)若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?
各为多少?
解:
(1)两只稳压管串联时可得1.4V、5.7V、8.7V和13V等四种稳压值。
(2)两只稳压管并联时可得0.7V、5V等三种稳压值。
2.2.2已知稳压管的稳压值VZ=6V,稳定电流的最小值IZmin=5mA。
求题图2.2.2所示电路中VO1和VO2各为多少伏。
解:
(1)当VI=10V时,若VO1=VZ=6V,则稳压管的电流为
,
大于其最小稳定电流,所以稳压管击穿。
故。
(2)当VI=10V时,若VO2=VZ=6V,则稳压管的电流为
,
小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故
。
2.2.3电路如题图2.2.3(a)(b)所示,稳压管的稳定电压VZ=3V,R的取值合适,vi的波形如图(c)所示。
试分别画出vO1和vO2的波形。
解:
波形如图2.2.3所示。
题图2.2.3所示的电路中,对于图(a)所示的电路,当时,稳压管DZ反向击穿,vo=vi−3V,当时,稳压管DZ未击穿,vo=0V。
对于图b所示的电路,当时,稳压管DZ反向击穿,vo=VZ,当时,稳压管DZ未击穿,vo=vi。
2.2.4已知题图2.2.4所示电路中稳压管的稳定电压VZ=6V,最小稳定电流IZmin=5mA,最大稳定电流IZmax=25mA。
(1)分别计算vi为10V、15V、35V三种情况下输出电压vO的值;
(2)若vi=35V时负载开路,则会出现什么现象?
为什么?
解:
(1)当vi=10V时,若vO=VZ=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
当vi=15V时,稳压管中的电流大于最小稳定电流IZmin,所以
vO=VZ=6V
同理,当vi=35V时,vO=VZ=6V。
(2)29mA>IZM=25mA,稳压管将因功耗过大而损坏。
2.2.5电路如题图2.2.5所示,设所有稳压管均为硅管(正向导通电压为VD=0.7V),且稳定电压VZ=8V,已知vi=15sinωt(V),试画出vO1和vO2的波形。
解:
题图2.2.5所示的电路图中,对于图(a),当时,稳压管DZ反向击穿,vo=8V;当时,稳压管DZ正向导通,vo=−0.7V;
当时,稳压管DZ1和DZ2未击穿,vo=vi。
对应题图2.2.5(a)电路的输出电压的波形如图2.2.5(a)所示。
对于图(b),当时,稳压管DZ1正向导通、DZ2反向击穿,vo=8V;
当时,稳压管DZ1反向击穿、DZ2正向导通,vo=−8V;
当时,稳压管DZ1和DZ2未击穿,vo=vi。
对应题图2.2.5(b)电路的输出电压的波形如图2.2.5(b)所示。
2.3.1在题图2.3.1所示电路中,发光二极管导通电压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?
解:
(1)当开关S闭合时发光二极管才能发光。
(2)为了让二极管正常发光,ID=5~15mA,
R的范围为
可以计算得到R=233~700Ω
习题3
客观检测题
一、填空题
1.三极管的发射区杂质浓度很高,而基区很薄。
3.在半导体中,温度变化时少数载流子的数量变化较大,而多数载流子的数量变化较小。
4.三极管实现放大作用的内部条件是:
发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度,同时基区很薄;外部条件是:
发射结要正向偏置、集电结要反向偏置。
5.处于放大状态的晶体管,集电极电流是少数载流子漂移运动形成的。
6.工作在放大区的某三极管,如果当IB从12μA增大到22μA时,IC从1mA变为2mA,那么它的β约为100。
7.三极管的三个工作区域分别是饱和区、放大区和截止区。
8.双极型三极管是指它内部的参与导电载流子有两种。
9.三极管工作在放大区时,它的发射结保持正向偏置,集电结保持反向偏置。
10.某放大电路在负载开路时的输出电压为5V,接入12k的负载电阻后,输出电压降为2.5V,这说明放大电路的输出电阻为12k。
11.为了使高内阻信号源与低电阻负载能很好的配合,可以在信号源与低电阻负载间接入共集电极组态的放大电路。
12.题图3.0.1所示的图解,画出了某单管共射基本放大电路中晶体管的输出特性和直流(MN)、交流负载线(AB)。
由此可以得出:
(1)电源电压=6V;
(2)静态集电极电流=1mA;集电极电压=3V;
(3)集电极电阻=3kΩ;负载电阻=3kΩ;
(4)晶体管的电流放大系数=50,进一步计算可得电压放大倍数=-50;(取200);
(5)放大电路最大不失真输出正弦电压有效值约为1.06V;
(6)要使放大电路不失真,基极正弦电流的振幅度应小于20μA。
13.稳定静态工作点的常用方法有射极偏置电路和集电极-基极偏置电路。
14.有两个放大倍数相同,输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B,对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。
在负载开路的条件下,测得A放大器的输出电压小,这说明A的输入电阻小。
15.三极管的交流等效输入电阻rbe随静态工作点变化。
16.共集电极放大电路的输入电阻很大,输出电阻很小。
17.放大电路必须加上合适的直流偏置才能正常工作。
18.共射极、共基极、共集电极放大电路有功率放大作用;
19.共射极、共基极放大电路有电压放大作用;
20.共射极、共集电极放大电路有电流放大作用;
21.射极输出器的输入电阻较大,输出电阻较小。
22.射极输出器的三个主要特点是输出电压与输入电压近似相同、输入电阻大、输出电阻小。
23.放大器的静态工作点由它的直流通路决定,而放大器的增益、输入电阻、输出电阻等由它的交流通路决定。
24.图解法适合于求静态工作Q点;小、大信号工作情况分析,而小信号模型电路分析法则适合于求交变小信号的工作情况分析。
25.放大器的放大倍数反映放大器放大信号的能力;输入电阻反映放大器索取信号源信号大小的能力;而输出电阻则反映出放大器带负载能力。
26对放大器的分析存在静态和动态两种状态,静态值在特性曲线上所对应的点称为静态工作点。
28. 在单级共射放大电路中,如果输入为正弦波形,用示波器观察VO和VI的波形,则VO和VI的相位关系为反相;当为共集电极电路时,则VO和VI的相位关系为同相。
29.在由NPN管组成的单管共射放大电路中,当Q点太高(太高或太低)时,将产生饱和失真,其输出电压的波形被削掉波谷,此种现象称作底部失真;当Q点太低(太高或太低)时,将产生截止失真,其输出电压的波形被削掉波峰。
30.单级共射放大电路产生截止失真的原因是放大器的动态工作轨迹进入截止区,产生饱和失真的原因是放大器的动态工作轨迹进入饱和区。
31.NPN三极管输出电压的底部失真都是饱和失真。
32.PNP三极管输出电压的顶部失真都是饱和失真。
33.多级放大器各级之间的耦合连接方式一般情况下有阻容耦合,直接耦合,变压器耦合。
34.BJT三极管放大电路有共发射极、共集电极、共基极三种组态。
35.不论何种组态的放大电路,作放大用的
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