模拟电子线路习题习题答案

1、第一章1.1在一本征硅中，掺入施主杂质，其浓度Nd = 2m 1014cm )。(1)求室温300K时自由电子和空穴的热平衡浓度值，并说明半导体为 P型或N型。(2若再掺入受主杂质，其浓度NA=3x1014cm ，重复(1)。(3)若 Nd= NA = 1015cm ;，重复(1)。(4)若 N D = 1016 cm , N A = 1014 cm ,重复(1)。解：(1)已知本征硅室温时热平衡载流子浓度值ni = 1.5M1010 cmU，施主杂质Nd = 2m 1014cm， ni = 1.5x 1010 cm工，所以可得多子自由浓度为143n0 N D = 2 10 cm少子空穴浓度2p0=n- = 1.125 106cm当n。该半导体为n型。(2)因为Na Nd=1小,所以多子空穴浓度p0 ： 1 1014cm”少子电子浓度2n0 = i = 2.25 106cm ”P0该半导体为P型。(3)因为Na= Nd,所以103p0= n0 = ni = 1.5 10 cm该半导体为本征半导体。(4)因为 Nd -Na=1016-1014=99x1014 (cm) ni ,所以，多子

2、自由电子浓度14n0 = 99 10 cm2空穴浓度4=2.27 10/ - -3、(cm )10 2 (1.5 10)299 1014该导体为N型。1.3二极管电路如图1.3所示。已知直流电源电压为6V,二极管直流管压降为0.7V。(1)试求流过二极管的直流电流。(2)二极管的直流电阻 Rd和交流电阻人各为多少?6V100c d图1.3解：(1)流过二极管的直流电流也就是图1.3的回路电流，即(2),6-0.7 八I D =A=53mA100c 0.7VRd =_3 =13.2 - x53 10 AUt26 10 3V3 =0.4953 10 A1.4二极管电路如题图1.4所示。(1)设二极管为理想二极管，试问流过负载RL的电流为多少?(2)设二极管可看作是恒压降模型，并设二极管的导通电压U D(on) 0.7 V ,试问流过负载Rl的电流是多少?(3)设二极管可看作是折线模型，并设二极管的门限电压U D(on) 0.7 V,on)= 2g ,试问流过负载的电流是多少?(4)将电源电压反接时，流过负载电阻的电流是多少?二 10V D(5)增加电源电压 E,其他参数不变时，二极管的交流

3、电阻怎样变化?RlY100c题图1.4解：(1) I =E = 100 mARl(2)E - U D(on)=94 mA(3) IE - U D(on) 二 Rl Rd= 78.3 mA(4) I = I s或 I 之 0UTi(5) E增加，直流电流Id增加，交流电阻 下降。I D1.6在图1.6所示各电路中，设二极管均为理想二极管。试判断各二极管是否导通，并求 Uo 的值。(蚪的题图1.6解：(1)在图(a)中，V2导通，Vi截止，U0 = 5V。(2)在图(b)中，V1导通，“截止，Uo = 0V。(3)在图中,Vi、V2均导通,此时有U。E R4Ri (R2R3) R6 24 (1 0.051) 2= 1.984V1.7二极管限幅电路如图1.7(a)、(b)所示。将二极管等效为恒压降模型，且UD(on)=0.7Vo若Ui = 5sin 3 t(V),试画出Uo的波形。 题图1.7解：(1)在图(a)中：当Ui一2.7V时，V管截止，u0=-2V;当口W一 2.7V时，V管导 通，Uo=Ui。当Ui = 5sincot(V)时，对应的u0波形如图答图1.7(a)所示。(2)在图(

4、b)中：当j1.3V时，V管截止，U0 = u6当u&1.3V时，V管导通，u0=2V。其相应波形如答图1.7 (b)所示。答图1.71.9在题图1.9 (a)所示电路中，二极管等效为恒压降模型。已知输入电压ui、U2的波形如题图1.9(b)所示，试画出uo的波形。3 = O 3 6Y+ 稣 一 YR V 51 厂 1 1 I 2 zv-V;r二题图1.9解：该电路为高电平选择电路，即u1、5中至少有一个为 3V,则u0 = 3 0.7=2.3V。U1、U2均为。时，u= 0.7V。其波形答图1.9(c)所示。u0 一0.7答图1.91.10在题图1.10所示电路中，设稳压管的 Uz=5V,正向导通压降为0.7V。若Ui=10 sincot(V),试画出U0的波形。M.题图1.10解：当Ui5V时，Vz击穿,Uo=5V。当 Ui4 0.7V 时，Vz正向导通，uo=- 0.7V。当一 0.7VV uiV5V 时,Vz截止，u0=uio由此画出的u0波形如答图1.10所示。1.11稳压管电路如题图 1.11所示。(1)设Ui =20(110%)v ,稳压管Dz的稳定电压Uz=iov,允许

5、最大稳定电流Izmax=30mA , I Zmin =5mA,RLmin =800。，RLmax=0。试选择限流电阻 R的值。(2)稳压管的参数如(1)中所示，R=100 - , RL =250，试求Ui允许的变化范围。(3)稳压管的参数如(1)中所示，当Uz=10V时，其工作电流Iz=20mA ,z=12C ,如Ui=20V不变，试求Rl从无穷大到1kC时，输出电压变化的值 AU。为多少?+解：（1）因为Uo“人名卫:400式中，因RLmax，二iZmax iLmin 30mA所以 lLmin=0, Uimax =20+20M0.1=22VrmaxUimin-UZ = (18-10)V=457 -IZmin iLmax (5 12.5)mA式中 I_ 10L max 一二二八800=12.5mA, Ui min =(20-20 0.1) V=18V选择R 应满足：400 c RN型晶体管基区的少数载流子的浓度分布曲线如题图衡时自由电子的浓度。（1）说明每种浓度分布曲线所对应的发射结和集电结的偏置状态。（2）说明每种浓度分布曲线所对应的晶体管的工作状态。解：（i）对于n Tn晶体管,区

6、注入了非平衡少子电子，所以当发射结（集电结）正偏时，由于从发射区（集电区）向基x = 0（x = Xi）处P区边界上少子电子的浓度大于平衡的电子浓度 叫。，当发射结（集电结）反偏时，在阻挡层两侧边界上的少子浓度趋向于零。据此,可以判别：（1）图（a）：发射结反偏，集电结反偏。图（b）：发射结正偏，集电结反偏。图（c）： 发射结正偏，集电结正偏。图 （d）：发射结反偏，集电结正偏。（2）图（a）：截止。图（b）：放大。图 ：饱和。图（d）：反向放大。2.6某晶体管的共射输出特性曲线如题图2.6所示（1） 求 L=0.3mA 时，Qi、Q2点的 3 值。3025（2） 确定该管的U（br）ceo和Pcm。0.3mA 】0.15mA0mA I162432题图2.6解：（1） Qi 点：5 球 50,Q2点：P 定 0。（2）U（br）ceo 七40V,Pcm -330mWo2.7硅晶体管电路如题图2.7所示。设晶体管的UBE(on)=0.7V1 =100。判别电路的工(b)题图2.7(c)作状态。解：在题图3用，由于Ube 0,因而管子处于截止状态。Uc=Ucc=12V。题图(b):I BQ15 -0.7Rb (1)Re=25AICQ = - I bq = 2.5mAUceq =15 -2.5 3 =7.5(V )处于放大状态题图(c)： I BQ =71Na, Icq = 7.1mAUceq =15-7.1(2 1) = 6.3 (V)不可能，表明晶体管处于饱和状态。2.8题图2.8(a)、(b)所示分别为固定偏置和分压式电流负反馈偏置放大电路。两个电路中的 晶体管相同，UBE(on)=0.6V。在20oC时晶体管的3=50, 55oC

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