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时间:2018-12-22
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1、第一章答案1.1在一本征硅中,掺入施主杂质,其浓度=cm。(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=cm,重复(1)。(3)若==cm,,重复(1)。(4)若=cm,=cm,重复(1)。解:(1)已知本征硅室温时热平衡载流子浓度值=cm,施主杂质=cm>>=cm,所以可得多子自由浓度为=cm少子空穴浓度==cm该半导体为N型。(2)因为=cm>>,所以多子空穴浓度cm少子电子浓度==cm该半导体为P型。(3)因为=,所以===cm该半导体为本征半导体。(4)因为=1010=9910(cm)>>,所以,多子
2、自由电子浓度=cm空穴浓度===2.2710(cm)该导体为N型。1.1当T=300K时,锗和硅二极管的反向饱和电流分别为A和0.5pA。如果将此两个二极管串联连接,有1mA的正向电流流过,试问他们的结电压各为多少?解:T=300K时,热电压=26mV二极管正偏时,I=exp对于硅管:=ln=556.4mV对于锗管:=ln=179.6mV1.2二极管电路如图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)二极管的直流电阻和交流电阻各为多少?+6VDR100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
3、,即==53mA(2)==13.2===0.491.3二极管电路如题图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V,试问流过负载的电流是多少?(3)设二极管可看作是折线模型,并设二极管的门限电压V,,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?(5)增加电源电压E,其他参数不变时,二极管的交流电阻怎样变化?D题图1.410V+ERL100解:(1)mA(2)mA(3)mA(4)(5)E增加,直流电流增加,交流电阻下降。1.1二极管电路如题图1.5所示。设二极管的
4、导通电压为0.7V,,,E=1.7V,(mV),和容量足够大,对ui信号可视作短路。(1)求流过二极管的直流电流ID。(2)求输出电压uo的值。uiuo+题图1.5C1R1R2C2EV解:(1)直流等效电路如答图1.5(a)所示;交流等效电路如答图1.5(b)所示。R1R2UD(a)R1R2rD(b)+ui+uo答图1.5E(2)mA(mV)1.1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。题图1.6解:(1)在图(a)中,V2导通,V1截止,U0=5V。(2)在图(b)中,V1导通,V2截止,U0=0V。(3)在图(c)中,V
5、1、V2均导通,此时有1.2二极管限幅电路如图1.7(a)、(b)所示。将二极管等效为恒压降模型,且UD(on)=0.7V。若ui=5sinωt(V),试画出u0的波形。题图1.7解:(1)在图(a)中:当ui>一2.7V时,V管截止,u0=一2V;当ui≤一2.7V时,V管导通,u0=ui。当ui=5sinωt(V)时,对应的u0波形如图答图1.7(a)所示。(2)在图(b)中:当ui>1.3V时,V管截止,u0=ui;当ui≤1.3V时,V管导通,u0=2V。其相应波形如答图1.7(b)所示。答图1.71.1二极管电路如题图1.8(a)所示,设V1和V2均为理想二极
6、管。(1)试画出电路的传输特性(ui与uo特性曲线)。(2)假定输入电压如题图1.8(b)所示,试画出相应的uo波形。1212k12kV1V2+_12V_+10V+_6k(a)+_uo150ui/V(b)题图1.8解:(1)当<12V,且ui>V,和同时截止,则uo=ui;当ui12V时,导通,截止,此时电路可简化成答图1.8(a)。+_+12V_(a)+ui+_+uo_(b)10V812ui/V-8-10-12-16-4-8-12-16481216uo/V(c)150ui/V(d)140答图1.8由图可得:uo=12V(ui-12V)=4Vui如ui=16V,uo=1
7、4.7V。当ui时,截止,导通,此时电路可简化成答图1.8(b)。此时uo=V(ui10V)=如ui=V,uo=V。由上可得传输特性如答图1.8(c)所示。(2)输出波形如图1.8(d)所示。ui=15V时,uo=4V=14Vui=-14V时,uo=V=V1.1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u1、u2的波形如题图1.9(b)所示,试画出u0的波形。题图1.9解:该电路为高电平选择电路,即u1、u2中至少有一个为3V,则u0=3一0.7=2.3V。u1、u2均为0时,uo=一0.7V。其波形答图1.9(c
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