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1、.半导体二极管及其应用习题解答自测题 ( 一)1.1判断下列说法是否正确，用“”和“”表示判断结果填入空内1. 半导体中的空穴是带正电的离子。 （ ）2.温度升高后，本征半导体内自由电子和空穴数目都增多，且增量相等。（）3.因为 P 型半导体的多子是空穴，所以它带正电。 （）4.在 N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。（）5.PN 结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。（）1.2选择填空1.N 型半导体中多数载流子是； P 型半导体中多数载流子是。A 自由电子B 空穴2.N 型半导体；P 型半导体。A 带正电B 带负电C呈电中性3.在掺杂半导体中，多子的浓度
2、主要取决于，而少子的浓度则受的影响很大。A 温度B 掺杂浓度C掺杂工艺D 晶体缺陷4.PN 结中扩散电流方向是；漂移电流方向是。A 从 P 区到 N 区B从 N 区到 P 区5.当 PN 结未加外部电压时，扩散电流飘移电流。A 大于B 小于C等于6.当 PN 结外加正向电压时，扩散电流漂移电流，耗尽层；当 PN 结外加反向电压时，扩散电流漂移电流，耗尽层。A 大于B 小于C等于D 变宽E 变窄F不变7.二极管的正向电阻，反向电阻。A 大B 小8.当温度升高时，二极管的正向电压，反向电流。A 增大B 减小C基本不变9.稳压管的稳压区是其工作在状态。A 正向导通B 反向截止C反向击穿1.3有 A
3、、B 、C 三个二极管，测得它们的反向电流分别是2 A 、0.5A 、5A ；在外加相同的正向电压时，电流分别为 10mA 、 30mA 、15mA 。比较而言，哪个管子的性能最好？1.4试求图 T1.4 所示各电路的输出电压值U O，设二极管的性能理想。VD+3k VD+5VU OVD3kUOU3kO5V7V5V1V（a）（b）（c）.VD 1VD 1+VD 2+VD 2+U OU OVD3k3k7V3k 2k9VUO5V6V10V5V_.（ d）（e）（ f）图 T1.41.5在图 T1.5 所示电路中，已知输入电压 ui=5sint （V ），设二极管的导通电压U on=0.7V 。分别
4、画出它们的输出电压波形和传输特性曲线uo=f（ui ）。VD3k 3k+VD 1VD 2 +UVDVDu iUVD1ui3kuouiU VDuouoU VD2+（ a）（b）（c）图 T1.51.6有两个硅稳压管， VD Z1、 VD Z2的稳定电压分别为6V 和 8V，正向导通电压为0.7V ，稳定电流是5mA。求 图 T1.6 各个电路的输出电压UO。2k 2k 2k +VD z1VD z1VD z120VUO20VUO20VUOVD z2VD z2VD z2（ a）（b）（c）2k2k2k+VD z1 VD z2VD z1 VD z2VD z1VD z220V20V20VUOUOUO（
5、d）（e）（f）图 T1.61.7已知稳压管的稳定电压U Z=6V ，最小稳定电流I Zmin =5mA ，最大功耗试求图 T1.7 所示电路中限流电阻R 的取值范围。1.8稳压管稳压电路如 图 T1.8 所示，稳压管的稳定电压UZ=8V ，动态电阻求： UO、 IO 、I 及 IZ 的值。 当 U I 降低为 15V时的 UO 、I O、 I 及 IZ 的值。IRRR+2k I Z+U I=15VVD ZU OUIVD Z_PZM =150mW 。rz 可以忽略， UI =20V。试IO+RL2kU O_图 T1.7图 T1.8.【解 1.1】： 1. 2. 3. 4. 5. 【解 1.2】
6、： 1.A 、B2.C、C3.B 、A4.A 、B5.C 6.A 、E、B 、D7.B、A8.B、A9.C【解 1.3】：二极管在外加相同的正向电压下电流越大，其正向电阻越小；反向电流越小，其单向导电性越好。所以 B 管的性能最好。【解 1.4】：二极管电路， 通过比较二极管两个电极的电位高低判断二极管工作在导通还是截止状态。方法是先假设二极管断开，求出二极管阳极和阴极电位，电路中只有一个二极管：若阳极电位高于阴极电位（或二极管两端电压大于其导通电压U on），二极管正偏导通，导通时压降为0（对于理想二极管）或U on（对于恒压源模型的二极管）；若阳极电位低于阴极电位（或二极管两端电压小于其导
7、通电压U on），二极管反偏截止，流过二极管的电流为零。如果电路中有两个二极管：若一个正偏，一个反偏，则正偏的导通，反偏的截止；若两个都反偏，则都截止；若两个都正偏，正偏电压大的优先导通，进而再判断另一只二极管的工作状态。图 (a)二极管 VD 导通， UO=5V图 (b) 二极管 VD 导通， UO= 7V图 ? 二极管 VD 截止， UO= 1V图 (d) 二极管 VD 1 导通， VD 2 截止， UO=0V图 (e) 二极管 VD 1 截止， VD 2 导通， U O= 9V图 (f) 二极管 VD 导通， U O=0V【解 1.5】U VD =ui。当 U VDUon，即：在（ a）
8、图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压ui 0.7V 时，二极管导通，输出电压uo=ui 0.7V ；当 U VDU on，即 ui 0.7V 时，二极管截止，输出电压uo=0。输出电压的波形如图解T1.5（ a）1 所示，传输特性如图解T1.5（a） 2 所示。在（ b）图所示电路中，当二极管断开时，二极管两端的电压U VD =ui。当 UVDUon，即 ui 0.7V 时，二极管导通，输出电压uo= 0.7V ；当 U VDUon，即 ui 0.7V 时，二极管截止，输出电压uo =ui 。输出电压的波形如图解 1.5T （b）1所示，传输特性如图解 1.5T（ b） 2 所示。在
9、（ c）图所示电路中，当 ui 0.7V 时，二极管 VD 1 导通，输出电压 uo=0.7V ；当 ui 0.7V 时，二极管VD 2 导通，输出电压 uo= 0.7V ；当 0.7Vui 0.7V 时， VD 1 、VD 2都截止，输出电压uo=ui。输出电压的波形如图解1.5T（ c）1 所示，传输特性如图解1.5T（c） 2 所示。【解1.6】： 图 aU O=6V+8V=14V；图 b U O=6V+0.7V=6.7V ；图 cUO=0.7V+0.7V=1.4V；图 dUO=0.7V ；图 e UO=0.7V ；图 fU O=6V 。ui /Vui /Vui /V5550.70.70
10、.7tt00t0.7uououo4.30t0.7t0.70t0.7图解 T1.5（ a）1图解 T1.5（b） 1图解 T1.5 （c）1.uo /Vuo /Vu o/V4.3050.70.70.7ui/Vu i /Vu i/V0.70.750.7550.755图解 T1.5（a） 2图解 T1.5 （b）2图解 T1.5（ c）2【解 1.7】： 由题可知稳压管的最大稳定电流PZM150mA=25mAI Zmax6U Z流过稳压管的电流IZ 应满足： I Zmin I ZI Zmax ，又因为： I ZU I U Z15V 6VR，由此可R得限流电阻R 的取值范围： 0.36kR 1.8k【解 1.8】：（ 1）由于RLU I210V8V稳压管处于稳压状态。故20V,RL R22U OU Z 8VI OU O8 mA4mARL2IU IU O208 mA6mAR2I ZII O(64)mA2mA（ 2）由于RLUI27.5V8V ，稳压管没有击穿不能稳压，所以RL15VR2 2U O7.5VII O152mA3.75mA2I Z=0.