电工电子技术 第5章习题 半导体器件课件.ppt

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1、第5章半导体器件习题课二极管的单向导电性；理想二极管、稳压二极管的特点；三极管的电流放大作用和开关作用，即三极管三个工作区域的判定。重点内容：例题及选择题第5章半导体器件习题课例5-1图示电路中，二极管为理想二极管。试分析其工作情况，并求流过二极管的电流。解：这两个含二极管的电路中都只有一个电源，容易判断出二极管是正向偏置还是反向偏置。对理想二极管，当判断出二极管正向偏置时就将其视为短路，当判断出二极管反向偏置时，就将其视为开路，然后用求解线性电路的方法求解。(a)(b)E120VR110ΩVD1E28VR24ΩVD2(b)图中，二极管反向偏置

2、，VD２可视为开路：ID1=E1/R1=20V/10Ω=2A可知：ID2=0A(a)图中，电源的正极接二极管的正极，电源的负极通过电阻Ｒ１接二极管的负极，此时二极管正向偏置。将VD１视为短路。由图可求得流过二极管VD1的电流：等效电路E120VR110ΩVD1(a)ID1E28VR24ΩVD2(b)ID2等效电路RE2VD2VD1E18V16VUO例5-２设图中的VD1、VD2都是理想二极管，求电阻Ｒ（Ｒ＝３kΩ）中的电流和电压ＵＯ。解：在二个电源Ｅ１和Ｅ２作用下，VD1和VD2是正向偏置还是反向偏置不易看出。这类题可用下面的方法判断二极管的状

3、态：先把被判断的二极管从电路中取下，然后比较两个开路端电位的高低，即确定开路端电压的极性。若这个开路电压的极性对被判断的二极管是正向偏置的,管子接回原处仍是正向偏置；反之，管子接回原处就是反向偏置的。(1)先判断VD1的状态：把VD1从图中取下，如图所示。RE2VD2E18V16VUOab+_RE2VD1E18V16VUOcd+_判断VD1的状态从图中可以判断出VD2是正向导通的，于是８Ｖ电源的正极接a端，负极接b端，a点电位高于b点电位，这个极性使VD1反向偏置。(2)再判断VD2的状态：把VD2从图中取下，如图所示。判断VD2的状态可以判断

4、出图中的VD1是正向导通的，于是８V电源的正极经VD1接d端，负极接c端，即开路端d点电位高于c点电位，这个极性使VD2正向偏置。(3)根据上述判断可以画出等效电路:Ｉ＝(E1+E2)/R＝(8+16)V/3kΩ＝8mAUＯ＝-E1＝-8V则流过电阻Ｒ（Ｒ＝３kΩ）的电流和所求的电压为：RE2VD2VD1E18V16VUOI等效电路例5-3图示电路中，VD1和VD2均为理想二极管，直流电压Ｕ1＞Ｕ2，ui、uo是交流电压信号的瞬时值。试求:(1)当ui>U1时,uo=？(2)当ui

5、正向导通时视为短路，反向截止时视为开路，二极管按上述原则处理后就得到了一个不含二极管的线性电路。VD1VD2AB`R1R2uiuoU1U2B(1)当ui>Ｕ１时。二极管VD１的正极经R1接Ｕ1，二极管的负极接ui。由于ui>U1,所以VD1反向偏置，理想二极管VD1此时可视为开路。VD2的正极经R2接U2，VD2的负极经R1接U1。由于U1>U2,所以VD2也是反向偏置，VD2也可视为开路。VD1和VD2均做断开处理后的电路如图所示。由图可知：uo=Ｕ2VD1VD2AB`R1R2uiuoU1U2BCU1>U2，ui>U1时的等效电路(2)ui<

6、U2时。由于U1>U2，而U2>ui，所以U1>ui，此时VD1正向偏置，理想二极管VD1可视为短路。VD1做短路处理后UBC=ui，这时VD2的负极接ui，VD2的正极经R2接U2。由于U2>ui，所以VD2正向偏置，理想二极管VD2亦可视为短路。VD1和VD2均做短路处理后的等效电路如图所示。由图可知：uo=uiuoVD1VD2ACR1R2uiU1U2BU1>U2，ui

7、正向导通，在哪个时间区段上VD反向截止。画出等效电路，最后在等效电路中求出uo的波形。R5VuiuoVDE(1)ui正半周，且ui<5V时。VD的正极经R接ui，其负极电源E。由于ui<5V，所以VD反向偏置，理想二极管VD可视为开路，此时uo=ui。(2)ui正半周，当ui>5V时。此时VD正向偏置，理想二极管VD可视为短路，由图可知，uo＝5V，是平行于横轴的直线。R5VuiuoVDER5VuiuoVDE(3)ui为负半周时。ui为负半周时，VD反向偏置，理想二极管VD可视为开路。由图可知，uo=ui，即在ui为负半周时,uo的波形与ui的

8、波形是一致的。uoR5VuiVDEtUi/V-100510-5tUo/V-100510-5abc例5-5两个稳压管VSZ1和VSZ2的稳压值分别为5.