第6章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路習(xí)題答案

1、6.1選擇正確答案填入空內(nèi)。（1）在本征半導(dǎo)體中加入 A 元素可形成N型半導(dǎo)體，加入 C 元素可形成P型半導(dǎo)體。 A. 五價(jià) B. 四價(jià) C. 三價(jià)（2）PN結(jié)加正向電壓時(shí)，空間電荷區(qū)將 A 。 A. 變窄 B. 基本不變 C. 變寬（3）設(shè)二極管的端電壓為vD，則二極管的電流方程是 c 。A. B. C. （4）當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的反向飽和電流將 a 。 A. 增大 B. 不變 C. 減?。?）穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在 c 。 A. 正向?qū)?B.反向截止 C.反向擊穿（6）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時(shí)，其工作在(c )，發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)，其工作在( a )。A正向?qū)▍^(qū) B反向截止區(qū) C反向擊穿區(qū)6

2、.2將正確答案填入空內(nèi)。（1）圖P6.2（a）所示電路中二極管為理想器件，則D1工作在 狀態(tài)，D2工作在 狀態(tài)，VA為 V。圖P6.2 (a) 圖P6.2 (b) +_D1D2+_3V6VR 5k+Vi=30V_SR22 kW2CW51.5 kWR1VA1A22解：截止，導(dǎo)通，-2.7 V。（2）在圖P6.2(b)所示電路中穩(wěn)壓管2CW5的參數(shù)為：穩(wěn)定電壓Vz = 12 V，最大穩(wěn)定電流IZmax = 20 mA。圖中電壓表中流過的電流忽略不計(jì)。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表V和電流表A1、A2的讀數(shù)分別為 、 、 ；當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，其讀數(shù)分別為 、 、 。解：12 V，12 mA，6 mA，12 V

3、，12 mA，0 mA。6.3 電路如圖P6.3所示，已知vi56sint(v)，試畫出vi與vO的波形。設(shè)二極管正向?qū)妷嚎珊雎圆挥?jì)。+圖P6.3 +_vi_vo圖P6.4 +_vi_voR R DD1 D2 3V3V+_6.4 電路如圖P6.4所示，已知vi5sint (V)，二極管導(dǎo)通電壓VD0.7V。試畫出電路的傳輸特性及vi與vO的波形，并標(biāo)出幅值。  vi1/V  6.5 電路如圖P6.5（a）所示，其輸入電壓vi1和vi2的波形如圖（b）所示，二極管導(dǎo)通電壓VD0.7V。試畫出輸出電壓vO的波形，并標(biāo)出幅值。圖P6.5 vi1R D1+VCC（5V

4、） D2vi2t 3 t 3 vi2/V (a) (b)vo0.3 0.3  解：uO的波形如解圖P1.2所示。解圖P1.26.6電路如圖P6.6所示，（1）利用硅二極管恒壓降模型求電路的ID和 Vo的值；（2）在室溫（300K）的情況下，利用二極管的小信號模型求vo的變化范圍。圖P6.6 _voR1k D1 +D2 VCC（10±1V） 解（1）求二極管的電流和電壓（2）求vo的變化范圍圖題的小信號模型等效電路如圖解2.4.l所示，溫度 T300 K。 當(dāng)rd1=rd2=rd時(shí)，則的變化范圍為，即1.406V1.394V。6.7（有錯(cuò)） 電路如圖P6.7所示，設(shè)二極管是理

5、想的。（a）畫出它的傳輸特性；（b）若輸入電壓vI =vi=20 sint V，試根據(jù)傳輸特性繪出一周期的輸出電壓 vo的波形。解 （a）畫傳輸特性 0vI12 V時(shí)，D1，D2均截止，vovI； vI12 V時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止 10VvI0時(shí)，D1，D2均截止，vovI； vI10 V時(shí)，D2導(dǎo)通，D1 截止 傳輸特性如圖解 24 13中 a所示。（b）當(dāng)vovI=20 sint V時(shí)，vo波形如圖解2413b所示。圖P6.7 +_vi_voR1 D1 D2 12V10V+_6k R2 R3 12k 12k 6.8二極管電路如圖6.8所示，試判斷各圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止，并求出AB兩

6、端電壓VAB，設(shè)二極管是理想的。圖P6.8 _VABD_R 5kD26V12V12VD1+AABBVAB15V_D212VD1+ABVAB6VR 5kR 5k(a) (b) (c)解:圖a：將D斷開，以O(shè)點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，D的陽極電位為6 V，陰極電位為12 V，故 D處于正向偏置而導(dǎo)通，VAO=6 V。圖b：對D1有陽極電位為 0V，陰極電位為12 V，故D1導(dǎo)通，此后使D2的陰極電位為 0V，而其陽極為15 V，故D2反偏截止，VAO=0 V。圖c：對D1有陽極電位為12 V，陰極電位為0 V，對D2有陽極電位為12 V，陰極電位為6V故D2更易導(dǎo)通，此后使VA6V；D1反偏而截止，故VAO

7、6V。6.9 二極管電路如圖P6.9所示，設(shè)輸入電壓vi（t）波形如圖 b所示，在 0t5ms的時(shí)間間隔內(nèi)，試?yán)L出vo（t）的波形，設(shè)二極管是理想的。解 vI（t）6V時(shí)，D截止，vo（t）6V；vI（t）6V時(shí)，D導(dǎo)通vo（t）的波形如圖P6.9(c)所示圖P6.9 +_vi(t)_voR1 D6VR2 200 200 +t/mS vi(t)/V 1050(a) (b) (c) t/mS vo(t)/V 650386.10寫出圖P6.10所示各電路的輸出電壓值，設(shè)二極管導(dǎo)通電壓UD0.7V。圖P6.10 _Vo1D2VR +(a) (b) (c)_Vo2D2VR +_Vo3D2VR +_Vo

8、4D2VR +2V2V_Vo5D2VR +2V_Vo6D2VR +2V(d) (e) (f)解：VO11.3V，VO20，VO31.3V，VO42V，VO51.3V，VO62V。 6.11 電路如圖P6.11所示，二極管導(dǎo)通電壓VD0.7V，常溫下VT26mV，電容C對交流信號可視為短路；vi為正弦波，有效值為10mV。試問二極管中流過的交流電流有效值為多少？+_viR 500D 2V+_C iD解：二極管的直流電流 ID（VUD）/R2.6mA其動(dòng)態(tài)電阻 rDUT/ID10故動(dòng)態(tài)電流有效值 IdUi/rD1mA 6.12現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管，它們的穩(wěn)定電壓分別為6V和8V，正向?qū)妷簽?.7V。

9、試問： （1）若將它們串聯(lián)相接，則可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？ （2）若將它們并聯(lián)相接，則又可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？ 解：（1）兩只穩(wěn)壓管串聯(lián)時(shí)可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四種穩(wěn)壓值。 （2）兩只穩(wěn)壓管并聯(lián)時(shí)可得0.7V和6V等兩種穩(wěn)壓值。6.13 已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值VZ6V，穩(wěn)定電流的最小值IZmin5mA。求圖P6.13所示電路中VO1和VO2各為多少伏。(a) (b)+_10V_Vo1+DZR 500 RL 2k +_10V_Vo2+DZR RL 2k 圖P6.13 2k 解：VO16V，VO25V。6.14已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓VZ6V，穩(wěn)定電流的最小值IZmin5mA

10、，最大功耗PZM150mW。試求圖P6.14所示電路中電阻R的取值范圍。 解：穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流 IZMPZM/UZ25mA電阻R的電流為IZMIZmin，所以其取值范圍為 +_VI=15V_Vo=6V+DZR 圖P6.14 6.15 已知圖P6.15所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ6V，最小穩(wěn)定電流IZmin5mA，最大穩(wěn)定電流IZmax25mA。 （1）分別計(jì)算UI為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓UO的值； （2）若VI35V時(shí)負(fù)載開路，則會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么？解：（1）當(dāng)UI10V時(shí)，若UOUZ6V，則穩(wěn)壓管的電流為4mA，小于其最小穩(wěn)定電流，所以穩(wěn)壓管未擊穿。故 當(dāng)UI15V時(shí)， ，沒有被擊穿。 UO5V 同理，當(dāng)UI35V時(shí)，UOUZ6V。 （2）29mAIZM25mA，穩(wěn)壓管將因功耗過大而損壞。+_VI_Vo+DZR 500 RL 1k 圖P6.15 10V_Vo+DZR 100 RL 圖P6.16 IZ6.16已知穩(wěn)壓二極管VZ=6V，PZ=0.12w，IZmin=2mA，當(dāng)要求RL兩端電壓Vo穩(wěn)定在6V時(shí)，求RL的變化范圍。若超出這