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半导伸二嘏管及其基市应用电路
3. 1判断下列说法的正、误,在相应的括号内蔺表示正确・画“X”衣示错谋.
(1)本征半导体是指没冇博杂的纯净晶体半导体.( )
(2)本征半异体温度升高后两种栽流子浓度仍然相等.( )
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(3)P®半导体帯正电( ),N®半导体带负电( ).
(4)空间电荷区内的潦移电流址少数戏流子在内电场作用下形成的.Z )
(5)二极管所加正向电压增大时,其动态电限增大.( )
(6)只耍在稳圧管两端加反向电压就能起稳压作用.( )
解(2) 7 (3) X.X (4> V (5)X (6) X
3.2选择正确的答案填空.
(1) N凤半导体是空本征半导体中捧人 ____________ » P51半导体是在本征半导体中掺
人 _______ ・
A.三价元索,如硼導
B.四价元索,如错铮
C.五价元素•如磷等
(2) PN结加正向电压时.由__________ 形成电流,其耗尽层__________ I加反向电压时, 由 _______ 形成电流,其耗斥煨__________ ・
A.扩散运动
B.漂移运动
C.变龙
D.变牢
(3) 当温度升高时•二极管的反向饱和电流___________ ・
A.增大.
B.不变
C.减小
(4) 硅二极管的正向导通电压比诸二极管的_____________ ,反向饱和电流比緒二极管的 _______ ・
A.大
B.小
C.相等
(5) 稳压暂工作在槍压区时,其丁•作状态为_________ .
A.正向导通
B.反向截止
C.反向击穿
解 (1) Cl A (2) Al D» B ; C (3) A (4) A» B (5> C
3.3填空
(1) PN 结的导电特性定 __________ ・
(2) 徃外加直流电压时,理想二极管正向导通阻抗为 _________________ ,反向截止阻抗 为 ________ 。
(3) PN 结的结电容包插 __________ 电容和 _________ 电容。
解(I)单向导电性 (2)0・无穷大 (3〉势垒,扩散
3.4分析图P3.4所示各电路中二极管的工作状态(导通或者截止)•并求出输出电 压值•设二极管导通电压U° = 0・7V ・
n P3.4
解(a)导通.t/oi — 4. 3Vi (b)截止・Ug=0V$ (c)导通■ Uo3 = —4.3V$ (d)截止■ IAXM5V ; (e)截止C=2V )(f)导通,56 = 2.3—
3.5电路如图B3.5所示•输入电压“i 为绦值= 10V 、周期=50Hz 的正弦波,二极 管导通电压为U D = 0.;7V 。试对应画岀各图中和巾的波形,并标出幅值。
ffi P32k£2 (b) 2kQ
(d) 3kW
(e)
(c)
(a)
(b)
(c) (d)
解血和U<>的波形如解图3. 5所示.
3.6 电路如图P3. 6所示,二极管导通电压Uu =
0.7V.求出当⑷分别为0V、3V、5V、10V时 %的对应值.
解电源匕、匕和电阻E、乩如图P3. 6 所示.
«:为0V时:设D,开閱•则0导通,D阳极电位为
MJ(ov>.阴极电位为匕一丫£笫严从= 53V・说明U載止'
设U开路•则
D导通.P 阳扱电位为V, (6V).阴极电位为绚一U(M = -
0. 7V,说明D?导通.分析结樂:D. 截止、D导通•因此如
=匕_匕二姿二呛& = 3 一口磊二EX5]V~2・23V・
«;为3V时:设D,开路•则口竽通・D阳极胆位
为切(3V〉•阴极电位为匕一耳第产& -Ug~l・53V,说明
D导通;设0开路,则U导通・0阳极电位为V t (6V),
阴极电位为坷一U D.N2.3V.说明d导通.分析结果:D:
导通、Q 导通,因此i4o = «i-LT D,4- C7M =3V.
u>为5V时】设D开路•则D:导通,D,阳极电
位为⑷(5V),阴极电位为匕一片第产& 一Ug*1.53V,说明
D,导通;设D2开路•则D寻通,D阳极电位为V,
(6V).阴极陋位为血一
Um=4・3V•说明0导通.分析结果,D导通导通•因ft
u o-i4|-(7Dl+Lr tt=5V e
⑷为10V时,设U开路•则d导通阳极电位为
ms 3.s
u t(10V)9阴极电位为Vi-
壽牙匕R;-U D2~1・53V,说明D,导通;设D,开路•则D.导通・D»阳极电位为匕(6V》.阴极电位为⑷一Um = 9.3V・说明0>載止.分折结果,D辱通Q 藏止•因此
纽严匕=6V.
3.7电路如图F3.7所示•输入电压⑷是经值为50mV.周期为】0订匕的正弦波,二 极背貢流导通电压U D 为O.7V ・回答下列问题:
(1) 计算输出电圧中的直流电压值?
(2) 计算输出电压中的交流电压有效值。
解设匕=5£匕=2匕
(1) 令均=0,由于二极管均导通,U O = V2+U D 】+ U W ^3.4V 6
(2) 二极件宜流电流值丘=劣严一恰=(辛二一¥)mA = O. 92mA 二极管动态电阻为F =尬=牛~28. 3Q
当3作用时•匕、匕视为零,输岀电压中的交流电压有效值为
>;_ R  〃 & 九
▼m + r +乩 〃&血
___ (1 X 1OJ 〃(5 X 10')
2X 28. 3 + (1 X 105) // (5X103)
Q 33. ImV
3.8 电路如图P3.8所示,已知稳屋管的稳定电压6=5. 6V.稳定电流I 2 = 5mA, 您定功耗PzM = 364mW o 为便输出电压0定•试求图中电阳R 的取值范SL
解设
= = 65 mA
兀<5 氏5 Vh •将 Iz = 5mA 、= 65mA 代入得
67. 7Q<R< 880n
3.9电路如图P3.9所示,已知稳斥管的稳定电压S = 6V,稳定电流W = 5tnA,最 大稳定电流fa = 30mA 。
50X 102 V2 mV
(1)分别计算R u=2oon.5kn时输岀电压%的值或者范的.
(2)当心=5“时•为便输出电压稳定•试求输人电压3的范闌・
解设K-lkQ o
(])/?L-2oon时,假设粉压管丁•作在稳压状态,则
Uz « 6V,2 二一签"18mA < h
R
与假设矛碍"因此・&=200a肘Uc = U(詳牙=3V・
Rt-5kn时•假设⑥压管工作奁稔圧状卷•则
U x■6V4 =匹尹 _脊=10. 8mA,/z</re</ZM 假设成屯.因此・& = 5kC时& = 6V.
5 X 10'* < 典片点一1. 2 X 1。7 < 30X 10_,
1 X 1V
因此•得到3的范围为】2・2VV3V37.2V.
3. JO图P3. 10所示电路中,二极管正向导通电压Uu=0,稔压骨6和亠的稳定电压S均为6V,稳定电流/z=3mA.ft大锂宦电滅hM*30n)A・的电压值如图P3. io表中所示•试分析相应的二极管r作状态(导通或截止)及u o的值•填人表中•
fl5V
5/v un/y D5Uo/V
-15-15
-】5+15
+ 15-15
+ 15a
a P3.io