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1、第一章1.1在一本征硅中，掺入施主杂质，其浓度Nd = 2m 1014cm )。(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NA=3x1014cm ，重复(1)。(3)若 Nd= NA = 1015cm ;，重复(1)。(4)若 N D = 1016 cm , N A = 1014 cm ,重复(1)。解：(1)已知本征硅室温时热平衡载流子浓度值ni = 1.5M1010 cmU，施主杂质Nd = 2m 1014cm， ni = 1.5x 1010 cm工，所以可得多子自由浓度为143n0 N D = 2 10 cm少子空穴浓度2
2、p0=n- = 1.125 106cm当n。该半导体为n型。(2)因为Na Nd=1小,所以多子空穴浓度p0 ： 1 1014cm”少子电子浓度2n0 = i = 2.25 106cm ”P0该半导体为P型。(3)因为Na= Nd,所以103p0= n0 = ni = 1.5 10 cm该半导体为本征半导体。(4)因为 Nd -Na=1016-1014=99x1014 (cm) ni ,所以，多子自由电子浓度14n0 = 99 10 cm2空穴浓度4=2.27 10/ - -3、(cm )10 2 (1.5 10)299 1014该导体为N型。1.3二极管电路如图1.3所示。已知直流电源电压为
3、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 Rd和交流电阻人各为多少?6V100c d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(2),6-0.7 八I D =A=53mA100c 0.7VRd =_3 =13.2 - x53 10 AUt26 10 3V3 =0.4953 10 A1.4二极管电路如题图1.4所示。(1)设二极管为理想二极管，试问流过负载RL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U D(on) 0.7 V ,试问流过负载Rl的电流是多少?(3)设二极管可看作是折线模型，并设二极
4、管的门限电压U D(on) 0.7 V,on)= 2g ,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?二 10V D(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?RlY100c题图1.4解：(1) I =E = 100 mARl(2)E - U D(on)=94 mA(3) IE - U D(on) 二 Rl Rd= 78.3 mA(4) I = I s或 I 之 0UTi(5) E增加，直流电流Id增加，交流电阻 下降。I D1.6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，并求 Uo 的值。(蚪的题图1.6解：
5、(1)在图(a)中，V2导通，Vi截止，U0 = 5V。(2)在图(b)中，V1导通，“截止，Uo = 0V。(3)在图中,Vi、V2均导通,此时有U。E R4Ri (R2R3) R6 24 (1 0.051) 2= 1.984V1.7二极管限幅电路如图1.7(a)、(b)所示。将二极管等效为恒压降模型，且UD(on)=0.7Vo若Ui = 5sin 3 t(V),试画出Uo的波形。 题图1.7解：(1)在图(a)中：当Ui一2.7V时，V管截止，u0=-2V;当口W一 2.7V时，V管导 通，Uo=Ui。当Ui = 5sincot(V)时，对应的u0波形如图答图1.7(a)所示。(2)在图(
6、b)中：当j1.3V时，V管截止，U0 = u6当u&1.3V时，V管导通，u0=2V。其相应波形如答图1.7 (b)所示。答图1.71.9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ui、U2的波形如题图1.9(b)所示，试画出uo的波形。3 = O 3 6Y+ 稣 一 YR V 51 厂 1 1 I 2 zv-V;r二题图1.9解：该电路为高电平选择电路，即u1、5中至少有一个为 3V,则u0 = 3 0.7=2.3V。U1、U2均为。时，u= 0.7V。其波形答图1.9(c)所示。u0 一0.7答图1.91.10在题图1.10所示电路中，设稳压管的 Uz=5V,正
7、向导通压降为0.7V。若Ui=10 sincot(V),试画出U0的波形。M.题图1.10解：当Ui5V时，Vz击穿,Uo=5V。当 Ui4 0.7V 时，Vz正向导通，uo=- 0.7V。当一 0.7VV uiV5V 时,Vz截止，u0=uio由此画出的u0波形如答图1.10所示。1.11稳压管电路如题图 1.11所示。(1)设Ui =20(110%)v ,稳压管Dz的稳定电压Uz=iov,允许最大稳定电流Izmax=30mA , I Zmin =5mA,RLmin =800。，RLmax=0。试选择限流电阻 R的值。(2)稳压管的参数如(1)中所示，R=100 - , RL =250，试求
8、Ui允许的变化范围。(3)稳压管的参数如(1)中所示，当Uz=10V时，其工作电流Iz=20mA ,z=12C ,如Ui=20V不变，试求Rl从无穷大到1kC时，输出电压变化的值 AU。为多少?+解：（1）因为Uo“人名卫:400式中，因RLmax，二iZmax iLmin 30mA所以 lLmin=0, Uimax =20+20M0.1=22VrmaxUimin-UZ = (18-10)V=457 -IZmin iLmax (5 12.5)mA式中 I_ 10L max 一二二八800=12.5mA, Ui min =(20-20 0.1) V=18V选择R 应满足：400 c RN型晶体管
9、基区的少数载流子的浓度分布曲线如题图衡时自由电子的浓度。（1）说明每种浓度分布曲线所对应的发射结和集电结的偏置状态。（2）说明每种浓度分布曲线所对应的晶体管的工作状态。解：（i）对于n Tn晶体管,区注入了非平衡少子电子，所以当发射结（集电结）正偏时，由于从发射区（集电区）向基x = 0（x = Xi）处P区边界上少子电子的浓度大于平衡的电子浓度 叫。，当发射结（集电结）反偏时，在阻挡层两侧边界上的少子浓度趋向于零。据此,可以判别：（1）图（a）：发射结反偏，集电结反偏。图（b）：发射结正偏，集电结反偏。图（c）： 发射结正偏，集电结正偏。图 （d）：发射结反偏，集电结正偏。（2）图（a）：截
10、止。图（b）：放大。图 ：饱和。图（d）：反向放大。2.6某晶体管的共射输出特性曲线如题图2.6所示（1） 求 L=0.3mA 时，Qi、Q2点的 3 值。3025（2） 确定该管的U（br）ceo和Pcm。0.3mA 】0.15mA0mA I162432题图2.6解：（1） Qi 点：5 球 50,Q2点：P 定 0。（2）U（br）ceo 七40V,Pcm -330mWo2.7硅晶体管电路如题图2.7所示。设晶体管的UBE(on)=0.7V1 =100。判别电路的工(b)题图2.7(c)作状态。解：在题图3用，由于Ube 0,因而管子处于截止状态。Uc=Ucc=12V。题图(b):I BQ15 -0.7Rb (1)Re=25AICQ = - I bq = 2.5mAUceq =15 -2.5 3 =7.5(V )处于放大状态题图(c)： I BQ =71Na, Icq = 7.1mAUceq =15-7.1(2 1) = 6.3 (V)不可能，表明晶体管处于饱和状态。2.8题图2.8(a)、(b)所示分别为固定偏置和分压式电流负反馈偏置放大电路。两个电路中的 晶体管相同，UBE(on)=0.6V。在20oC时晶体管的3=50, 55oC
