课后习题参考答案.docx
- 文档编号:9426679
- 上传时间:2023-05-19
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:237.06KB
课后习题参考答案.docx
《课后习题参考答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《课后习题参考答案.docx(17页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
课后习题参考答案
1.试求图所示电路的输出电压Uo,忽略二极管的正向压降和正向电阻。
解:
(a)图分析:
1)若D1导通,忽略D1的正向压降和正向电阻,得等效电路如图所示,则UO=1V,UD2=1-4=-3V。
即D1导通,D2截止。
2)若D2导通,忽略D2的正向压降和正向电阻,得等效电路如图所示,则UO=4V,在这种情况下,D1两端电压为UD1=4-1=3V,远超过二极管的导通电压,D1将因电流过大而烧毁,所以正常情况下,不因出现这种情况。
综上分析,正确的答案是UO=1V。
(b)图分析:
1.由于输出端开路,所以D1、D2均受反向电压而截止,等效电路如图所示,所以UO=UI=10V。
2.图所示电路中,E 二极管为理想元件,试确定电路的电压传输特性(uo-uI曲线)。 解: 由于E 其电压传输特性如图所示。 3.选择正确的答案填空 在图所示电路中,电阻R为6Ω,二极管视为理想元件。 当普通指针式万用表置于R×1Ω挡时,用黑表笔(通常带正电)接A点,红表笔(通常带负电)接B点,则万用表的指示值为(a)。 Ω,Ω,Ω,Ω,Ω 解: 由于A端接电源的正极,B端接电源的负极,所以两只二极管都截止,相当于断开,等效电路如图,正确答案是18Ω。 4.在图所示电路中,uI=10sinωtV,E=5V,二极管的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压uo的波形。 解: (a)图 当uI<E时,D截止,uO=E=5V; 当uI≥E时,D导通,uO=uI uO波形如图所示。 (b)图 当uI<-E=-5V时,D1导通D2截止,uo=E=5V; 当-E<uI<E时,D1导通D2截止,uo=E=5V; 当uI≥E=5V时,uo=uI 所以输出电压uo的波形与(a)图波形相同。 5.在图所示电路中,试求下列几种情况下输出端F的电位UF及各元件(R、DA、DB)中通过的电流: (1)UA=UB=0V; (2)UA=+3V,UB=0V。 (3)UA=UB=+3V。 二极管的正向压降可忽略不计。 解: (1)UA=UB=0V时,DA、DB都导通,在忽略二极管正向管压降的情况下,有: UF=0V (2)UA=3VUB=0V时,DA截止,DB导通,在忽略二极管正向管压降的情况下,有: UF=0V (3)UA=UB=3V时,DA、DB都导通,在忽略二极管正向管压降的情况下,有: UF=3V 6.有两个稳压管Dz1和DZ2,其稳定电压分别为和,正向压降都是。 如果要得到、3V、6V、9V和14V几种稳定电压,这两个稳压管(及限流电阻)应该如何联接画出各个电路。 解: 7.在图所示,E=10V,u=30sinωtV。 试用波形图表示二极管上电压uD。 解: 分析 1.当u<–E=–10V时,D截止,uD=u+E; 2.当u>–E时,D导通,uD=0V 由此可画出uD波形如图所示。 8.在图所示,E=20V,R1=900Ω,R2=1100Ω。 稳压管DZ的稳定电压UZ=10V,最大稳定电流IZmax=8mA。 试求稳压管中通过的电流IZ。 它是否超过IZmax如果超过,怎么办 已知: E=20V,R1=900Ω,R2=1100Ω,UZ=10V,IZmax=8mA。 求: IZ 解: 设流过R1的电流为IR1,流过R2的电流为IR2,则在DZ起稳压作用时有: 由于IZ<IZmax,稳压管可以正常工作。 如果IZ>IZmax,则稳压管不能正常工作,这时应适当增大R1或减小R2,使IZ<IZmax。 9.判断下列说法是否正确,并在相应的括号内画√或×。 1)P型半导体可通过纯净半导体中掺入五价磷元素获得。 (×) 2)在N型半导体中,掺入高浓度的三价杂质可以改型为P型半导体。 (√) 3)P型半导体带正电,N型半导体带负电。 (×) 4)PN结内的扩散电流是载流子在电场作用下形成的。 (×) 5)漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。 (√) 6)由于PN结交界面两边存在电位差,所以,当把PN结两端短路时就有电流通过。 (×) 7)PN结方程可以描述PN结的正向特性和反向特性,也可以描述PN结的反向击穿特性。 (×) 10.图中的二极管D为理想二极管,试通过计算判断D是否导通。 解: 解法一: 将D断开,求得 由于UA>UB,故当AB间接二极管,且A端接二极管正端时,二极管导通。 解法二: 将二极管D断开,求AB端的戴维南等效电路,可得同样结论。 11.计算图电路中流过二极管的电流ID。 设二极管导通时的正向压降UD=。 解: 将二极管断开,用戴维南定理。 1)求开路电压UOC 2)求等效电阻Ro 3)画戴维南等效电路,求ID 12.整流二极管通常不允许工作在反向击穿区,以防管子损坏。 即使不损坏,管子也易发热,不利于正常运行。 在如图所示电路中,整流二极管D的反向击穿电压为100V,定功耗为250mW,外加130V反向电压。 问该二极管是否会损坏 解: 求二极管工作在反向击穿状态下的最大允许反向饱和电流IR 求电路中通过二极管的电流I 由于I>IR,所以该二极管可能损坏。 13.试分析如图所示单相全波整流电路: L)若整流二极管D2虚焊,输出电压uO为多少 2)如果变压器副边中心抽头虚焊,uO为多少 3)若把D2的极性接反,能否正常工作会出现什么问题 4)若D2因过载而击穿,会出现什么问题 5)如果把D1和D2都反接,是否仍有整流作用所不同的是什么 解: 设 ,则: 1)电路工作在半波整流状态,uo=; 2)不论u状态如何,D1、D2总有一个是截止的,所以uo=0V; 3)不能正常工作,当u处于正半周时,D1、D2将因短路而烧毁; 4)不能正常工作,当u处于正半周时,D1也将因短路而烧毁; 5)仍能起整流作用,只是uo的极性与图示相反。 14.图中的(a)和(b)为两种测量二极管伏安特性的电路。 为保证测量的精度,试问这两种电路分别适用于测量正向特性还是反向特性标出直流电源V和测量仪表的极性,并确定电流表应采用毫安表还是微安表。 答: (a)图用于测量二极管的正向特性,因为二极管正向电阻小,而电压表的内阻大,电流表的内阻小,为了减小测量误差,应将电压表与二极管并联后再与电流表串联。 又由于二极管正向接法时,电流较大,所以电流表应用毫安表,且直流电源和测量仪表的极性如图(a)所示。 (b)图用于测量二极管的反向特性,因为二极管反向电阻大,而电压表的内阻大,电流表的内阻小,为了减小测量误差,应将电流表与二极管串联后再与电压表并联。 又由于二极管反向接法时,电流较小,所以电流表应用微安表,且直流电源和测量仪表的极性如图(b)所示。 (a)(b) 15.如图所示为3AG25三极管的输出特性曲线,当UCE=-6V,IB分别从变到;变到;变到;变到时,动态电流放大系数β各为多少当IB等于、、、和时的静态电流放大系数β各为多少 解: 过UCE=–6V处作横轴的垂线交各特性曲线如图,查得ICEO=0mA。 1)求β值: IB~mA区间 IBmA~mA区间 IBmA~mA区间 IBmA~mA区间 2)求 根据 得 将特性曲线查得的IB、IC、ICEO的值和对应的 填入下表 IB(mA) IC(mA) 35 45 52 61 66 β 55 65 90 85 16.某三极管输出特性如图所示。 已知ICM=40mA,U(BR)CEO=50V,PCM=400mW。 试标出曲线的放大区、截止区、饱和区、过损耗区,并估算UCE=15V,IC=15mA时管子的β值和α值。 解: 1)临界饱和线的绘制 晶体三极管在临界饱和时有UBC=0,即UCE=UCB+UBE=UBE。 由此可绘制出临界饱和线如图,临界饱和线的左端(即纵坐标附近)为饱和区; 2)临界损耗线PC的绘制 临界损耗线是指UCE×IC=PC(=400mW)的点所连接的曲线。 当IC=ICM=40mA时, 当IC=30mA时, 当IC=20mA时, 当IC=10mA时, 当UCE=U(BR)CEO=50V时, 由上述数据可绘制出临界损耗线如图,这条曲线的右上方为过损耗区。 3)当UCE=15V,IC=15mA时,图中查得: IB=300μA,ICEO=0,所以 17.测得工作在放大电路中四个晶体管三个电极电位U1、U2、U3分别为下列各组数值,判断它们是NPN型还是PNP型,是硅管还是锗管。 确定e、b、c三个电极。 1)U1=,U2=,U3=12V 2)U1=3V,U2=,U3=12V 3)U1=6V,U2=,U3=12V 4)U1=6V,U2=,U3=12V 解: 放大电路中的晶体三极管必须工作在放大状态,对于NPN型三极管,要求UBE>0,UBC<0,即UC>UB>UE;对于PNP型三极管,则要求UBE<0,UBC>0,即UC<UB<UE。 因此可判断: 1)U1=,U2=,U3=12V 因为U2<U1<U3,且U12= 所以它是NPN型硅管。 1极为b极,2极为e极,3极为c极 2)U1=3V,U2=,U3=12V 因为U2<U1<U3,且U12= 所以它是NPN型锗管。 1极为b极,2极为e极,3极为c极 3)U1=6V,U2=,U3=12V 因为U1<U2<U3,且U23=– 所以它是PNP型硅管。 1极为c极,2极为b极,3极为e极 4)U1=6V,U2=,U3=12V 因为U1<U2<U3,且U23=– 所以它是PNP型硅管。 1极为c极,2极为b极,3极为e极 18.断图中各晶体管的工作状态(饱和、放大、截止)。 设管子均是硅管。 解: (a)图中,UBE==>0,UBC==–<0,T1工作在放大状态。 (b)图中,若发射结正偏,则UB=UE+UBE=+=,UBC=UB-UC=,集电结将烧毁;所以三极管集电结正偏,发射结反偏,T2工作在倒置放大状态。 (c)图中,的电压不能使两个PN结导通,所以T3截止。 (d)图 由于IB>IBS,所以T4饱和。 19.分别标出如图电路中电压VDD的极性,并指出管子类型。 解: (a)是N沟道结型场效应管(b)图是P沟道结型场效应管 (c)是N沟道耗尽型场效应管(d)是N沟道增强型场效应管 (e)是P沟道耗尽型场效应管(f)是P沟道增强型场效应管 电源VDD的极性如图所示。 20.某MOS场效应管的漏极特性如图所示,试分别画出UDS=9V、6V、3V时的转移特性曲线。 解: 21.由上题图的MOS管组成的电路如图下图所示,试分析当ui=4V、8V、l2V时,这个管子分别处于什么状态。 解: 由题1-20图可得: Ugs(th)=4V,ID0=ID|Ugs=2Ugs(th)= 作交流负载线: 负载线方程为: , 令 ,得 ; 令 ,得 过点(12V,0)和点(0,)可得交流负载线如图所示: 1)ui=4V时,ugs=Ugs(th)=4V,场效应管处于微导通状态,ID≈(查图) Uds=VDD-IDRD=×= 由于Uds>Ugs-Ugs(th)=4-4=0 所以场效应管工作在恒流区(即线性放大状态) 2)ui=8V时,ugs=8V>Ugs(th)=4V,查得ID= Uds=VDD-IdRD=×= 由于Uds>Ugs-Ugs(th)=8-4=4V,所以场效应管工作在恒流区(即线性放大状态)。 3)ui=12V时即ugs=12V>Ugs(th)=4V,查得ID= Uds=VDD-IdRD=×= 由于Uds 22.如图是一种CMOS反相器电路,若NMOS管和PMOS管开启电压|UT|=4V,导通电阻ron=500Ω,试问: (l)ui分别为0V和10V时,uo等于多少 (2)若将PMOS管改成10kΩ电阻,上述输入电压下uo等于多少 解: 1)当ui=0V时,ugsn=0V,NMOS管夹断;ugsp=-10V,PMOS管导通,由于ron«夹断管电阻,所以,u0=10V; 当ui=10V时,ugsn=10V,NMOS管导通;ugsp=0V,PMOS管夹断,由于ron«夹断管电阻,所以,u0=0V; 2)用10kΩ电阻取代PMOS管后, 当ui=0V时,ugsn=0V,NMOS管夹断, ; 当ui=10V时,ugsn=10V,NMOS管导通, 23.填空题 (1)N型半导体中多数载流子是(自由电子),P型半导体中多数载流子是(空穴)。 (2)当温度升高时,晶体管的β(增大),反向电流(增大),UBE(减小)。 (3)电路如图所示,已知D为锗管,反向饱和电流IR=100μA,则A点的电位UA等于(9V);若视二极管D为理想开关,A点的电位则为(10V);若将二极管D反接,并视为理想开关,则A点电位等于(20V)。 (4)PN结中扩散电流的方向是(),漂移电流的方向是()。 (5)在N沟道结型场效应管反相器电路中,已知管子T的夹断电压UP=-4V,当输入低电平UIL=-8V时,电路的输出电压UO=(UOH)。 24.选择题 (1)NPN型和PNP型晶体管的区别是(C)。 A.由两种不同材料硅和锗制成; B.渗入的杂质元素不同; 和N区的位置不同。 (2)对于共发射极NPN管开关电路,当晶体管处于放大状态时,则有(A)。 >0,UBC<0;>0,UBC>0; C.UBE<0,UBC<0;D.UBE=0,UBC=0。 (3)用于放大时,场效应管工作在特性曲线的B。 A.夹断区;B.恒流区;C.可变电阻区。 (4)晶体管电流由C1(A1.多子;B1.少子;C1两种载流子)组成;而场效应管的电流由 A2(A2.多子;B2.少子;C2两种载流子)组成。 因此,晶体管电流受温度的影响比场效应管A3。 (A3.大;B3.小;C3.差不多)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课后 习题 参考答案