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《电工与电子技术基础》第4章半导体器件习题解答(重庆科技学院免费版)

  为 0,因此均不能导通;当 UA=E,UB=0 时,DA 的阳极电位为 E,阴极电位为 0(接地), 根据二极管的导通条件,DA 此时承受正压而导通,一旦 DA 导通,则 UY>0,从而使 DB 承受 反压(UB=0)而截止;当 UA=UB=E 时,即 DA 和 DB 的阳极电位为大小相同的高电位,所 以两管同时导通,两个 1kΩ的电阻为并联关系。本题解答如下:

  4.15 试总结晶体三极管分别工作在放大、饱和、截止三种工作状态时,三极管中的两个 PN 结具有的特点。

  解:三极管工作在放大工作状态时,集电结反偏,发射结下偏。 三极管工作在饱和工作状态时,发射线和集电结均正偏。 三极管工作在截止工作状态时,发射线和集电结均反偏。

  答:硅稳压管与普通二极管在结构是一样的,都有一个 PN 结,引出两个电极,但由于做 PN 结的工艺不同,二者在运用中就不相同,硅稳压管可以工作 在反向击穿区而普通二极管就不能工作在反向击穿区,如果外加反向电压小于稳压值时,稳压 管可作二极管使用。

  4.6 在题 4.5 图所示的电路中, ui = 10sin ωt V,E=2V,试分别画出输出电压 uO 的波形。 二极管的正向压降仍可忽略不计。

  解:参考题 4.5 4.7 特性完全相同的稳压管 2CW15,UZ=8.2V,接成如题 4.7 图所示的电路,各电路输 出电压 UO 是多少?电流 I 是多少?(硅稳压管的正向压降取 0.7V)。

  晶体管 1:NPN 型,锗管,1——E,2——B,3——C; 晶体管 2:PNP 型,硅管,1——C,2——B,3——E。 4.11 某人检修电子设备时,用测电位的办法,测出管脚①对地电位为−6.2V;管脚②对 地电位为−6V;管脚③对地电位为−9V,如题 4.11 图所示。试判断各管脚所属电极及管子类型 (PNP 或 NPN)。 解:分析方法同题 4.10,由 3 个管脚的电位高低判断该管为 PNP 型,根据管脚①和②两 者的电位差值 0.2V 判断应为锗管(硅管应为 0.6-0.7V),因为 PNP 型管 UEUBUC,据此可判 定管脚①和②分别为基极和发射极,管脚③为集电极。 4.12 两个晶体管的共射极输出特性曲线 图所示。试说明哪个管子的 β 值大? 哪个管子的耐热性好?

  解:解题方法:1.判断二极管导通与截止条件。假设二极管断开,根据二极管两端电位高 低判断二极管何时导通,何时截止。

  (1)由于 UA=UB=0,DA 和 DB 均处于截止状态,所以 UY=0;

  4.2 在题 4.2 图所示电路中,设 VD 为理想二极管,已知输入电压 uI 的波形。试画出输 出电压 uO 的波形图。

  4.1 计算题 4.1 图所示电路的电位 UY。 (1)UA=UB=0 时。 (2)UA=E,UB=0 时。 (3)UA=UB=E 时。 解:此题所考查的是电位的概念以及二极管应用的有关知识。假设图中二极管为理想二极

  管,能够准确的看出 A、B 两点电位的相对高低影响了 DA 和 DB 两个二极管的导通与关断。 当 A、B 两点的电位同时为 0 时,DA 和 DB 两个二极管的阳极和阴极(UY)两端电位同时

  解:此题的考查点为二极管的伏安特性及电路的基本知识。 首先从(b)图能够准确的看出,当二极管 D 导通时,电阻为零,所以 uo=ui;当 D 截止时,电

  阻为无穷大,相当于断路,因此 uo=5V,即是说,只要判断出 D 导通与否,就能判断出输出电压的波形。要判断 D 是否导通, 可以以接地为参考点(电位零点),判断出 D 两端电位的高低, 从而得知是否导通。

  4.14 在题 4.14 图所示的各个电路中,试问晶体管工作于何种状态?

  4.16 题 4.16 图所示的电路是一声光报警电路。在一般的情况下,B 端电位为 0V;若前接 装置出现故障时,B 端电位上升到5V。试分析之,并说明电阻 R1 和 R2 起何作用?

  解:在一般的情况下,B 端点位为 0V,晶体管截止,发光二极管不发光,蜂鸣器不发声。 当前接装置出现故障时,B 端点位上升到5V,晶体管饱和导通,蜂鸣器发声,发光二极 管发光,起到声光报警的作用。 R1 用来限制流过晶体管基极的电流。R2 用来降压,因为发光二极管工作电压只有 2V 左右。

  解:由已知,稳压管 UZ=8.2V,正向压降 0.7V,如果两个稳压管串联,UO 为二者电压之 和,如果并联,因为二极管的钳位作用,UO 为电压值较低的稳压管的电压,由此可得:

  可知(a)图管子的β值大,耐热性差,而(b)图由于β值小,耐热性较好。

  4.4 二极管电路如题 4.4 图所示,试判断图中的二极管是导通还是截止,并求出 A、O 两 点间的电压 UO。图中二极管均为硅管,正向压降取 0.7V。

  解:解题思路:假设二极管断开,取 O 点为参考点,判断二极管的阳极点和阴极点电位 高低,如果阳极电位高于阴极电位 0.7V 以上,则二极管导通,否则截止。

  4.10 有两个晶体管分别接在电路中,它们管脚的电位(对地)分别如下表所示:

  试判断管子的三个管脚,并说明是硅管还是锗管?是 NPN 型还是 PNP 型?

  如果超过,则可以增大电阻 R1,或者减小电阻 R2,也可以另选稳压二极管。

  (a)假设 VD 断开,因其阳极点电位(6V)高于阴极点电位(0V),可知 VD 处于导通 状态,UO=6-0.7=5.3V;