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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 。DN21403（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） 。A3143（3）若 = = cm ,，重复（1） 。DNA503（4）若 = cm ， = cm ，重复（1） 。16A43解：（1）已知本征硅室温时热平衡载流子浓度值 = cm ，施主杂质 =in5.103DN2cm = cm ，所以可得多子自由浓度为403in5.103= cm0DN214少子空穴浓度= = cm 0p2ni5.603该半导体为 N 型。（2）因为
2、= cm ，所以多子空穴浓度DA143incm0p少子电子浓度 = = cm0n2i5.6103该半导体为 P 型。（3）因为 = ,所以AND= = = cm0pni5.103该半导体为本征半导体。（4）因为 =10 10 =99 10 （cm ） ，所以，多子自由电子浓度 AD164143in= cm0n943空穴浓度= = =2.27 10 （cm ）0p2i14209)5.(43该导体为 N 型。1.2 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SI1二极管串联连接，有 1mA 的正向电流流过，试问他们的结电压各为多少？ 解：T=300K
3、 时，热电压 =26mVTU二极管正偏时，I= expSI)(TD对于硅管： = ln =556.4mVDTSI对于锗管： = ln =179.6mVUTSI1.3 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 和交流电阻 各为多少？DRDr+6V DR100 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= =53mADIA107.6(2) = =13.2RV35= = =0.49DrTIUA310261.4 二极管电路如题图 1.4 所示。（1）设二极管为理想二极管
4、，试问流过负载 的电流为多少？LR（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7.0)(onDU载 的电流是多少？LR（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？7.0)(onDU20onDr（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） mA10LRI（2） mA94L)on(DUE（3） mA378.RIDL)on(（4） 0I或S（5）E 增加，直流电流 增加，交流电阻 下降。DDTI U1.5 二极管电路如
5、题图 1.5 所示。设二极管的导通电压为0.7V， ， ，E=1.7V， (mV), 和 容量足够大，901R12 tuisn101C2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。+ ui uo+题图 1.5C1 R1 R2C2EV + 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。R1 R2UD(a)R1 R2rD (b)+ui+uo答图 1.5E（2） mA121RUID6DTIr（mV）tsin.urRio 78221.6 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
6、求Uo 的值。题图 1.6解：(1)在图(a)中，V 2 导通，V 1 截止，U 0 5V。(2)在图(b)中，V 1 导通，V 2 截止，U 0 0V。(3)在图(c)中，V 1、 V2 均导通，此时有 VRREU984.12)05./1(46)/(32140 1.7 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)=0.7V。若 ui 5sin t(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，u 0一 2V；当 ui 一 2.7V 时，V 管导通，u 0 ui。当 ui 5sin t(V)时，
7、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，u 0 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 1.71.8 二极管电路如题图 1.8（a）所示，设 V1 和 V2 均为理想二极管。（1） 试画出电路的传输特性（u i 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。1R21212k 3R12kV1 V2+_12V_+10V+_iu6k(a)+_ou15014ui/V t(b)题图 1.8解：（1） 当 V, 和 同时截止，则 uo
8、=ui；当 ui 12V 时，i 10D2 导通， 截止，此时电路可简化成答图 1.8(a)。D2iu1R2+_+ ou12V _(a)+ui1R+_+uo_(b)310V812ui/V-8-10-12-16-4-8-12-164 8 12 16uo/V(c)15014ui/V t(d)140 7.12t答图 1.8uo 由图可得：uo=12V ( ui -12V) =4V ui21R3如 ui =16V, uo=14.7V。当 ui 时， 截止， 导通，此时电路可简化成答图 1.8(b)。此时101D2uo= V ( ui 10V) =31RiuV20如 ui = V, uo= V。123.
9、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，u o=4V =14Vi32ui =-14V 时，u o= V = V10iu7.11.9 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 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，u o一 0.7V。其波形答图 1.9(c)所示。答图 1.91.10 在题图 1.10 所示电路中，设稳压管的 Uz 5
10、V，正向导通压降为 0.7V。若 ui 10 sin t(V)，试画出 u0 的波形。题图 1.10解：当 ui 5V 时，V z 击穿， u0 5V。当 ui 一 0.7V 时， Vz 正向导通，u 0一 0.7V。当 一 0.7V ui 5V 时，V z 截止， u0 ui。由此画出的 u0 波形如答图 1.10 所示。答图 1.101.1 稳压管电路如题图 1.11 所示。（1）设 V，稳压管 的稳定电压 =10V，允许最大稳定电流%)10(2iUZDZU=30mA， =5mA, =800 , = 。试选择限流电阻 R 的值。maxZIminZIminLRmaxL（2）稳压管的参数如（1
11、）中所示，R=100 ， =250 ，试求 允许的变化范围。Ri（3）稳压管的参数如（1）中所示，当 =10V 时，其工作电流ZU=20mA， =12 ，如 =20V 不变，试求 从无穷大到 1k 时，输出电压变化的值ZIZriULR为多少？0URZDLROU+_i+_题图 1.11+解：（1）因为 40312mAV)(IURinLmiZZaxin式中，因 ，所以 =0， VmaxLinLI0.axi4571258).(ImaxLinZZmax式中 mA, V=18V5.1280maxLI (Ui 02选择 R 应满足：400 R457(2) 当 时， mA。L 40LI当 ZI达到最大时 ， （V ） 1703.)(U)I(UZLmaxaxi当 ZI为 时， （V）in 514045.)(URIZLminin 即 的变化范围是 14.517V。iV（3）当 时， =10V。LRoU当 时， =10V （V）k1o 814.9012LZRr（mV）6810849.o或9(mV)618201.rRUZLo
