项目的能力检测题解析-模拟电子技术微课版教程(第2版)

项目一 能力检测题 一、填空题 1.半导体只所以受到人们的青睐，是因为它具有 光敏 性、 热敏 性和 掺杂 性的独特性能。 2.具有共价键结构的单晶体称为 本征 半导体；这种半导体受到热激发时，产生自由电子载流子的现象称为本征 激发 ；产生空穴载流子的现象称为本征 复合 。 3.掺入五价杂质元素的单晶体，形成 N 型半导体，其多子是 自由电子 载流子，少子是 空穴 载流子，不能移动的离子带 正 电；掺入三价杂质元素的单晶体，形成 P 型半导体，其多子是 空穴 载流子，少子是 自由电子 载流子，不能移动的离子带 负 电。 4.P区和N区交界处形成的内电场称作 PN 结，具有 单向 导电性。内电场发生的电击穿包括 雪崩 击穿和 齐纳 击穿两种，电击穿具有 可逆 性。 5.二极管的伏安特性上分有 死 区、 正向导通 区、 反向截止 区和 反向击穿 区4个工作区。 6.二极管的核心部分就是 PN结 。当二极管正向偏置时，对扩散电流呈现的电阻很 小 ；当二极管反向偏置时，对扩散电流呈现的电阻很 大 ；因此二极管具有 单向导电 性。 7.稳压二极管正常工作在 反向击穿 区，光电二极管正常工作在 反向截止 区，发光二极管正常工作在 正向导通 区，变容二极管正常工作在 反向截止 区。 8.因稳压管电路的正偏电源电压总是大于稳压管的稳定电压值，所以必须在稳压管电路中串接 分压限流电阻 ，以防止稳压管由于过流而损坏。 9.发光二极管是功率型器件，因此其导通压降至少要大于 1.3 V。 10.双极型晶体管BJT是以 基 极小电流控制 集电 极大电流的 电流 控制型器件。 11.BJT基射极之间电压uBE随基极电流iB变化的关系称为它的 输入 特性；BJT集射极之间电压uCE随集电极电流iC变化的关系称为它的 输出 特性。 12.BJT的输出特性曲线上可分为 放大 区、 饱和 区和 截止 区3个工作区。 13.BJT若要工作在放大状态，需满足的外部条件是 发射 结正偏， 集电 结反偏。 14.单极型场效应管根据导电沟道掺杂类型的不同，又可分为 N 沟道场效应管和 P 沟道场效应管；绝缘栅型场效应管根据工作方式的不同，还可分为 增强 型场效应管和 耗尽 型场效应管。 15.场效应管无论类型如何，均有4个工作区： 恒流 区、 可变电阻 区、 截止 区和 击穿 区；场效应管的主要工作状态有 可变电阻 状态、 放大 状态和 开关 状态。 二、判断正误题 1.半导体的导电机理和金属导体的导电机理是一样的。 （ 错误 ） 2.本征半导体受到热激发而产生的电子空穴对数量的多少取决于环境温度。（ 正确 ） 3.杂质半导体中多子的数量取决于环境温度。 （错误） 4.PN结如果发生雪崩击穿或是齐纳击穿，都会造成PN结的永久损坏。（错误） 5.当PN结的内电场和外电场方向相同时，PN结为正向偏置。 （错误） 6.PN结如果发生雪崩击穿或是齐纳击穿，都会造成PN结的永久损坏。 （错误） 7.二极管只要处于正向偏置，就一定会导通。 （错误） 8.变容二极管工作时起可变电容的作用，其电容量的多少正比于电源电压。（错误） 9.发光二极管正常工作在正向导通区，其正向导通电压必须大于0.7V。 （错误） 10.光电二极管正常工作应正向偏置，其光电流的大小正比于光照强度。 （错误） 11.采用复合管的目的，实质上就是为了进一步增大管子的电流放大能力。 （正确） 12.场效应管输出特性的坐标原点至预夹断的一段区域称为可变电阻区。 （正确） 13.一个场效应管正常工作时，两种载流子同时参与导电。 （错误） 三、单项选择题 1.本征半导体中掺入五价杂质元素后，形成N型半导体，其定域离子（ A ）。 A、带正电 B、带负电 C、不带电 D、无法判断 2.在掺杂半导体中，少子的浓度主要取决于（ A ）的影响。 A、温度 B、晶体缺陷 C、掺杂浓度 D、半导体工艺 3.在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于（ C ）。 A、温度 B、晶体缺陷 C、掺杂浓度 D、半导体工艺 4.当PN结外加正向电压时，扩散电流（ A ）漂移电流。 A、大于 B、小于 C、等于 D、无法判断 5.当环境温度升高后，二极管的反向电流（ A ）。 A、增大 B、减小 C、保持不变 D、无法判断 6.稳压二极管正常工作是在（ D ）。 A、死区 B、正向导通区 C、反向截止区 D、反向击穿区 7.当环境温度升高后，二极管的反向电流（ A ）。 A、增大 B、减小 C、保持不变 D、无法判断 8.理想二极管的正向电阻值约为（ C ）。 A、100Ω B、200Ω C、0Ω D、∞Ω 9.场效应管栅源之间的电阻比晶体管基射极之间的电阻（ A ）。 A、大得多 B、小得多 C、差不多 D、无法比较 10.用于放大时，场效应管工作在特性曲线的（ B ）。 A、可变电阻区 B、恒流区 C、截止区 D、击穿区 11.FET正常工作时，只有（ B ）参与导电。 A、少子 B、多子 C、自由电子载流子 D、空穴载流子 12.某场效应管的开启电压UT=2V，则该管是（ A ）。 A、N沟道增强型MOS管 B、P沟道增强型MOS管 C、N沟道耗尽型MOS管 D、P沟道耗尽型MOS管 13.P沟道增强型场效应管中参加导电的载流子是（ C ）。 A、自由电子和空穴 B、自由电子 C、空穴 D、前三种都不是 14.N沟道耗尽型场效应管中参加导电的载流子是（ B ）。 A、自由电子和空穴 B、自由电子 C、空穴 D、前三种都不是 四、简答题 1.何谓本征半导体？什么是电子空穴对？ 答:具有共价键结构的单晶体称为本征半导体。本征半导体受到热激发后，将产生本征激发和本征复合现象，本征激发产生自由电子载流子，本征复合产生空穴载流子，温度一定时，自由电子和空穴的数量相同，称作电子空穴对。 2.电子空穴对产生的原因是什么？数量取决于什么？ 答：电子空穴对产生的原因是主要是由于环境温度变化的影响，因此数量取决于温度。 3.多子是产生的原因是什么？数量的多少取决于什么？ 答：在本征半导体中掺入五价杂质元素后，将形成自由电子载流子大大于空穴载流子的杂质半导体，掺入三价杂质元素后，将形成空穴载流子大大于自由电子载流子的杂质半导体。杂质半导体中，数量多的载流子称为多子，多子数量的多少取决于掺杂浓度。 4.硅二极管和锗二极管的导通压降相同吗？分别是多少？ 答：不同。硅二极管的导通压降约为0.7V，锗二极管的导通压降约为0.3V。 5.二极管中的反向电流为什么又称为反向饱和电流？ 答：二极管中的反向电流是热激发形成的漂移电流，当环境温度不变时，漂移电流的数量保持不变，从这个意义上来说，把反向电流称为反向饱和电流。 6.说一说什么是导电的原因？什么又是形成电场的原因？ 答：二极管伏安特性上死区的形成原因：当外加正向电压较小时，不能够克服PN结内电场对扩散电流的阻力，使得正向的扩散电流无法生成，因此出现死区（既二极管虽然加正向电压，却不能导通的现象）。 五、分析计算题 1.图1.44所示电路中，二极管按理想二极管处理。 ①已知（a）、（b）两电路中的输入ui=10sin314tV，试在输入波形的基础上画出输出uo的波形； ui VD 1kΩ + - uo + - A 2kΩ 2kΩ VD 1kΩ 6V 2V B 5V ui VD + 1kΩ - uo + - VD1 10V A 2kΩ VD2 5V B 图1.44 分析计算题1电路 （a） （b） （d） （c） ②判断（c）、（d）两图中二极管是导通还是截止，并计算电压UAB，设两图中二极管均为硅管，导通压降为0.7V。 解：（a）图分析：当ui>0时，二极管导通，uo＝ui；当ui≤0时，二极管截止，uo＝0；（b）图分析：当ui>5V时，二极管导通，uo＝ui；当ui≤5V时，二极管截止，uo＝5V；图略。 u/V ωt 0 ui uo 10 5 （b）图 u/V ωt 0 ui uo 10 5 （a）图 （c）图令二极管开路，可求出二极管两端的正偏开路电压，因4V>0.7V，可判断二极管为导通状态，然后根据弥尔曼定理求出 。 （d）图电路的分析方法：该题分析方法类同于（c）图，但两题的区别是（d）图有两个二极管。若两个二极管中一个正偏、另一个反偏，则正偏的二极管导通，反偏的二极管截止；若两个二极管都反偏，则都截止；如果两个二极管都正偏，正偏电压大的二极管优先导通，再进一步分析判断另一只二极管的工作状态。 假设（d）图电路两个二极管均为断开，且电阻R中无电流，可得UBA=5V，据此可判断出VD1为导通状态；VD2为截止状态。VD1导通后，UAB被钳位在-0.7V。 2.测得放大状态下的晶体管各电极对地电位为A管：VX=12V，VY=11.7V，VZ=6V；B管：VX=-5.2V，VY=-1V，VZ=-5.5V；确定两管的电极以及类型。 解：放大状态下的晶体管，若为NPN型，则集电极电位最高，发射极电位最低，基极电位较发射极电位高一个UBE，若为PNP型，则集电极电位最低，发射极电位最高，基极电位较发射极电位低一个UBE；且硅管UBE＝0.7V，锗管UBE＝0.3V。由此可判断A管是PNP锗管，X是发射极，Y是基极，Z是集电极；B管是NPN锗管，X是基极，Y是集电极，Z是发射极。 10μA 1mA （a） 100μA 3mA （b） 图1.45 分析计算题3图 3.工作在放大状态中的晶体管两个电极的电流如图1.45所示，求另一个电极的电流，并在图上标出实际方向；判断管子的三个电极并标在图中，画出晶体管的符号。 解：（a）图未知电极电流是1.01mA，电流方向向外，是发射极；1mA电流的电极是集电极，10μA电流的电极是基极，NPN管图符号；（b）图未知电极电流是3.1mA，电流方向向里，是发射极；3mA电流的电极是集电极，100μA电流的电极是基极， PNP管图符号。 4.测得放大状态下晶体管的三个电极对地电位分别如下述数值，试判断它们是硅管还是锗管？是NPN型还是PNP型？并确定三个电极。 （1）V1=2.5V，V2=6V，V3=1.8V （2）V1=-6V，V2=-3V，V3=-2.7V （3）V1=-1.7V，V2=-2V，V3=0V （4）V1=-7V，V2=-2V，V3=-2.3V （5）V1=0.7V，V2=0V，V3=5V （6）V1=-1.3V，V2=-10V，V3=-2V 解：（1）是NPN硅管，1是基极，2是集电极，3是发射极。 （2）是PNP锗管，1是集电极，2是基极，3是发射极。 （3）是NPN锗管，2是发射极，1是基极，3是集电极。 （4）是PNP锗管，1是集电极，2是发射极，3是基