第7章习题解答7-1 选择合适的答案填空。(1)在本征半导体中加入五价元素可以形成 半导体,加入三价元素可以形成半导体。A. P型 B. N型(2)在杂质半导体中多子的数量与 有关。A.掺杂浓度 B. 温度(3)当温度升高时,二极管的反向饱和电流将 。A. 减小 B. 增加 C. 不变(4)稳压二极管稳压时工作在 区。A. 正向特性 B. 反向特性 C. 反向击穿
A. P型
B. N型(2)在杂质半导体中多子的数量与 有关。
A.掺杂浓度
B. 温度(3)当温度升高时,二极管的反向饱和电流将 。
A. 减小
B. 增加
C. 不变(4)稳压二极管稳压时工作在 区。
A. 正向特性
B. 反向特性
C. 反向击穿
题目解答
答案
解:(1)B (2)A (3)B (4)C
7-2二极管电路如题图7-2所示,判断图中的二极管是导通还是截止,并求出电压UAB。设二极管的导通电压UD=0.7V。

题图7-2
解:取 B 点作参考点,断开二极管,分析二极管阳极和阴极的电位。此时将B点接地
在图(a)中,二极管阳极电位V阳=3V,阴极电位V阴=-3V,V阳>V阴 二极管D导通,若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB =- 3V
在图(b)中,VD1阳=VD2阳=6V,VD1阴=-12V,VD2阴=0V,∵ UD1 >UD2 ∴ D1 优先导通, D2截止。若忽略管压降,二极管可看作短路,UAB = -12V。
7-3电路如题图7-3所示,已知ui =12sinωt,试画出 ui、uo 的波形,并标出幅值。设二极管为理想二极管。

题图7-3
解:设ui、uo 的公共端为参考点。在图(a)中,当ui >0时,D导通,uo = ui;ui < 0时,D截止,uo =0V,波形如解题图7-3(a)所示。
在图(b)中,二极管阳极电位为-6V,当ui >-6V时,D截止,uo = ui ;
ui<-6V时,D导通,uo =-6V,波形如解题图7-3(b)所示。

解题图7-3(a) 解题图7-3(b)
7-4 在题图7-4所示电路中,已知ui =10sinωt,试画出 ui、uo 的波形,并标出幅值。设二极管为理想二极管。
解:设ui、uo 的公共端为参考点。当ui >0时,D1截止;而D2在0<ui<5V时截止,uo = ui;在ui >5V时导通,uo =5V。当ui < 0时,D2截止;而D1在-5V<ui<0时截止,uo = ui;在ui <-5V时导通,uo =-5V,波形如解题图7-4所示。


题图7-4 解题图7-4
7-5 二极管电路如题图7-5所示,已知二极管D1、D2的导通压降为0.7V,求(1)A接10V、B接0.3V电压时,Uo为多少伏?(2)A、B都接10V电压时,Uo为多少伏?
解:(1)A接10V、B接0.3V电压时,D2导通,
,D1截止。
(2)A、B都接10V电压时,D2 D1都截止,
。
7-6 在题图7-6所示电路中,已知Ui=30V,2CW4稳压管的参数为:稳定电压UZ=12V,最大稳定电流IZM=20mA。求电流表A1、A2的读数各为多少?流过稳压管的电流IZ为多少?
解:

7-7 两个2CW15稳压管,稳压值为8V,设稳压管工作在正向时稳压值为0.7V,若两管按题图7-7连接,求电路的输出电压U为多少?
解:图(a)中,两个管子串联,所以U=8+0.7=8.7V;
图(b)中,两个管子并联,稳压值将由电压低的管子决定,所以Uo=0.7V。
题图7-7
7-8 电路如题图7-8(a)所示,稳压管的稳定电压U=3V,R的取值合适,u的波形如图(b)所示,试画出u的波形。
题图7-8
解:u的波形如解题图7-8所示
7-9 电路如题图7-9所示,已知发光二极管的导通电压Uo =1.6V,正向电流为5~20mA时才能发光,求为使发光二极管发光,电路中电阻R的取值范围为多少?
解:因为I=5mA,I=20mA,
所以
R的取值范围为220~880Ω。
7-10 题图7-10(a)中的R和C构成一个微分电路,输入电压如题图7-10(b)所示,试画出输出电压u的波形。设u=0。
题图7-10
解:∵ u= u=0 ,在t=0瞬间 u =u=3V,同时在0<t<t时,D截止,u通过R对C充电,由于RC的乘积值很小,充电很快,∴u =0V,u也迅速降为0。
在t<t<t时,u =0V,但在t瞬间,u由3V降到0V,此时u= u =-3V,D导通,C通过R和R迅速放电,u 和u均为负的尖脉冲波。t瞬间的状况和t=0的瞬间情况一样,波形如解题图7-10所示。
解析
在本征半导体中,加入五价元素(如磷)会形成N型半导体,因为五价元素会提供额外的自由电子。加入三价元素(如硼)会形成P型半导体,因为三价元素会形成空穴。
步骤 2:理解多子数量的影响因素
在杂质半导体中,多子的数量主要取决于掺杂浓度,因为掺杂浓度决定了额外的载流子(电子或空穴)的数量。
步骤 3:理解温度对二极管反向饱和电流的影响
当温度升高时,二极管的反向饱和电流会增加,因为温度升高会增加载流子的热运动,从而增加反向电流。
步骤 4:理解稳压二极管的工作区域
稳压二极管在反向击穿区工作,因为在这个区域,二极管的电压几乎保持恒定,即使电流变化较大。