雙極型半導(dǎo)體器件習(xí)題

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1、第一章雙極型半導(dǎo)體器件例題及選擇題例1-1圖1-1所示的各電路中，二極管為理想二極管。試分析其工作情況，求出流過二極管的電流。解這兩個(gè)含二極管的電路中都只有一個(gè)電源，容易判斷出二極管是正向偏置還是反向偏置。對(duì)理想二極管，當(dāng)判斷出二極管正向偏置時(shí)就將其視為短路，當(dāng)判斷出二極管反向偏置時(shí)，就將其視為開路，然后用求解線性電路的方法求解。圖1-1例1-1圖E120VR110ΩVD1a)E28VR24ΩVD2b)圖1-1b中，二極管反向偏置，VD２可視為開路，得到圖1-2b，ID1=E1/R1=20V/10Ω=2A可知：ID2=0A圖1-1a中，

2、電源的正極接二極管的正極，電源的負(fù)極通過電阻Ｒ１接二極管的負(fù)極，此時(shí)二極管正向偏置。將VD１視為短路，得到圖１-２a。由圖1-2a可求得流過二極管VD1的電流：圖1-2a圖1-1a等效電路E120VR110ΩVD1a)ID1E28VR24ΩVD2b)ID2圖1-2b圖1-1b等效電路RE2VD2VD1E18V16VUO例１-２設(shè)圖１-３中的VD1、VD2都是理想二極管，求電阻Ｒ（Ｒ＝３kΩ）中的電流和電壓ＵＯ。解在二個(gè)電源Ｅ１和Ｅ２作用下，VD1和VD2是正向偏置還是反向偏置不易看出。這類題可用下面的方法判斷二極管的狀態(tài)。先把被判斷的二

3、極管從電路中取下，然后比較兩個(gè)開路端電位的高低，即確定開路端電壓的極性。若這個(gè)開路電壓的極性對(duì)被判斷的二極管是正向偏置的,管子接回原處仍是正向偏置；反之，管子接回原處就是反向偏置的。圖1-3１）先判斷VD1的狀態(tài)。把VD1從圖中取下，如圖1-4a所示（Ｒ＝３kΩ）。RE2VD2E18V16VUOab+_RE2VD1E18V16VUOcd+_圖1-4a判斷VD1的狀態(tài)從圖1-4a可以判斷出VD2是正向?qū)ǖ?，于是８Ｖ電源的正極接a端，負(fù)極接b端，a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位，這個(gè)極性使VD1反向偏置。２）再判斷VD2的狀態(tài)。把VD2從圖中取下，如

4、圖1-4b所示。圖1-4b判斷VD2的狀態(tài)可以判斷出圖中的VD1是正向?qū)ǖ?，于是８V電源的正極經(jīng)VD1接d端，負(fù)極接c端，即開路端d點(diǎn)電位高于c點(diǎn)電位，這個(gè)極性使VD2正向偏置。３）根據(jù)上述判斷可以畫出圖１-３的等效電路（圖１-５）。Ｉ＝E1+E2/R=(8+16)V/3kΩ=8mAUＯ＝-E1=-8VＵＯ＝16V-３kΩ*8mA=-8V流過電阻Ｒ（Ｒ＝３kΩ）的電流：RE2VD2VD1E18V16VUOI圖1-5圖1-3的等效電路例1-3圖1-6電路中，VD1和VD2均為理想二極管，直流電壓Ｕ1＞Ｕ2，ui、uo是交流電壓信號(hào)的瞬時(shí)

5、值。試求:１）當(dāng)ui>U1時(shí),uo=？２）當(dāng)uiＵ１時(shí)。二極管VD１的正極經(jīng)R1接Ｕ1，二極管的負(fù)極接ui。由于ui>Ｕ１所以VD1反向偏置，理想二極管VD1此時(shí)可視為開路。VD2的正極經(jīng)R2接U2，VD2的負(fù)極經(jīng)R1接U1。由于U1>U2所以VD2也是反向偏置。VD2也可視為開路。VD1和VD2均做斷開處理后的電

6、路如圖1-7所示。由圖1-7可知：uo=Ｕ2VD1VD2AB`R1R2uiuoU1U2BC圖1-7U1>U2，ui>Ｕ１時(shí)圖1-6的等效電路2)uiU2，而U2>ui，所以U1>ui，此時(shí)VD1正向偏置，理想二極管VD1可以視為短路。VD1做短路處理后UBB`=ui，這時(shí)VD2的負(fù)極接ui，VD2的正極經(jīng)R2接U2。由于U2>ui，所以VD2正向偏置，理想二極管VD2亦可視為短路。VD1和VD2均做短路處理后的等效電路如圖1-8所示。由圖1-8可知：uo=uiuoVD1VD2AB`R1R2uiU1U2B圖1-8U1>

7、U2，ui<Ｕ2時(shí)圖1-6的等效電路例1.4在圖１-９所示的電路中，Ｅ＝5V、ui=10sinωt(V)、VD為理想二極管，試畫出輸出電壓uo的波形。解分析出ui和5V電源共同作用下，在哪個(gè)時(shí)間區(qū)段上VD正向?qū)?，在哪個(gè)時(shí)間區(qū)段上VD反向截止。畫出等效電路最后在等效電路中求出uo的波形。R5VuiuoVDE圖1-9１）ui正半周，且ui<5V時(shí)。VD的正極經(jīng)R接ui，其負(fù)極電源E。由于ui<5V，所以VD反向偏置，理想二極管VD可視為開路（圖1-11）由圖1-11知，此時(shí)uo=ui，輸出0a段和bc段上的波形與輸入電壓ui波形是一致的。

8、２）ui正半周，當(dāng)ui>5V時(shí)。此時(shí)VD正向偏置，理想二極管VD可視為短路（圖1-12）。R5VuiuoVDE由圖1-12知，uo＝5V。輸出電壓uo在ab段上是uo＝5V，平行于橫軸的直線。R5Vuiuo