模电第1单元自测题解答
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第1章习题
一、填空题:
1. N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的五价元素构成。这种半导体内的多数载流子为自由电子,少数载流子为空穴,定域的杂质离子带正电。
2. 双极型三极管内部分有基区、发射区和集电区三个区,发射结和集电结两个PN结,从三个区向外引出三个铝电极。
3. PN结正向偏置时,内、外电场方向相反,电阻很小,多子扩散形成较大的正向电流,PN结导通;PN结反向偏置时,其内、外电场方向相同,电阻很大,少子漂移形成很小的反向电流,PN结几乎截止。PN结的这种特性称为单向导电性。
4. 二极管的伏安特性曲线划分为四个区,分别是死区、正向导通区、反向截止区和反向击穿区。
5. 用指针式万用表检测二极管极性时,需选用欧姆挡的R×1k档位,检测中若指针偏转较大,可判断与红表棒相接触的电极是二极管的阴极;与黑表棒相接触的电极是二极管的阳极。检测二极管好坏时,若两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大,说明二极管已经被击穿;两表棒位置调换前后万用表指针偏转都极小时,说明该二极管已经老化不通。
6. BJT中,由于集电极大电流i c受基极小电流i b控制,属于电流控制型器件;FET中,由于漏极大电流i D受栅源电压u Gs控制,属于电压控制型器件。
7. 温度升高时,PN结内电场增强,造成二极管正向电压减小,反向电压增大。
8. 稳压管正常工作时应在反向击穿区;发光二极管正常工作时应在正向导通区;光电二极管正常工作应在反向截止区。
9. 晶闸管有阳极、阴极和门控极三个电极。
10. 晶闸管既有单向导电的整流作用,又有可以控制导通时间的作用。晶闸管正向导通的条件是阳极加正电压时,门控极也要有正向触发电压,关断的条件是晶闸管反偏或电流小于维持电流。
二. 判断下列说法的正确与错误:
1. 半导体中自由电子是带负电的离子,空穴是带正电的离子。(错)
2. 晶体管和场效应管都是由两种载流子同时参与导电。(错)
3. 用万用表测试晶体管好坏和极性时,应选择欧姆档R×10k档位。(错)
4. 温度升高后,本征半导体内自由电子和空穴数目都增多,且增量相等。(对)
5. 无论在任何情况下,三极管都具有电流放大能力。(错)
6. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。(对)
7. 二极管只要工作在反向击穿区,一定会被击穿而造成永久损坏。(错)
8. 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可改变成P型半导体。(对)
9. 场效应管若出厂前衬底与源极相连,则漏极和源极就不能互换使用。(对)
10. 双极型三极管的集电极和发射极类型相同,因此可以互换使用。(错)
11. 只要晶闸管门极上加正向触发电压,晶闸管就会导通。(错)
12. 晶闸管触发脉冲与主电路不需要同步。(错)
三.单项选择题:
1. 单极型半导体器件是(C)。
A、二极管
B、双极型三极管
C、场效应管
D、稳压管
2. P型半导体是在本征半导体中加入微量的(A)元素构成的。
A、三价
B、四价
C、五价
D、六价
3. 特殊二极管中,正常工作时是在反向击穿区的是(A)。
A、稳压二极管
B、发光二极管
C、光电二极管
D、变容二极管
4. 用万用表检测某二极管时,发现其正、反电阻均约等1kΩ,说明该二极管(C)。
A、已经击穿
B、完好状态
C、内部老化不通
D、无法判断
5. PN结两端加正向电压时,其正向电流是(A)而成。
A、多子扩散
B、少子扩散
C、少子漂移
D、多子漂移
6. 测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为V E=2.1V,V B=2.8V,V C=4.4V,说明此三极管处在(A)。
A、放大区
B、饱和区
C、截止区
D、反向击穿区
7. 绝缘栅型场效应管的输入电流(C)。
A、较大
B、较小
C、为零
D、无法判断
8. 正弦电流经过二极管整流后的波形为(C)。
A、矩形方波
B、等腰三角波
C、正弦半波
D、仍为正弦波
9. 在掺杂半导体中,多子的浓度主要取决于(B);少子的浓度则受(A)的影响很大。
A、温度
B、掺杂浓度
C、掺杂工艺
D、晶体缺陷
10. 若使三极管具有电流放大能力,必须满足的外部条件是(B)
A、发射结正偏、集电结正偏
B、发射结反偏、集电结反偏
C、发射结正偏、集电结反偏
D、发射结反偏、集电结正偏
四.简答题:
1. N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子,P型半导体中的多子是带正电的空穴载流子,因此说N型半导体带负电,P型半导体带正电。上述说法对吗?为什么?
答:这种说法是错误的。因为,晶体在掺入杂质后,只是共价键上多出了电子或少了
电子,从而获得了N 型半导体或P 型半导体,但整块晶体中既没有失电子也没有得电子,所以仍呈电中性。
2. 某人用测电位的方法测出放大电路中晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V 、管脚②3V 、管脚③
3.7V ,试判断管子的类型以及各管脚所属电极。
答:管脚③和管脚②电压相差0.7V ,显然一个硅管,其中管脚③电位高于管脚?,管脚?电位最高,符合NPN 管的放大电路中集电极电位最高,发射极电位最低的原则,因此判断该管是NPN 型硅管。其中管脚?是基极,管脚?是发射极,管脚①是集电极。
3. 齐纳击穿和雪崩击穿能否造成二极管的永久损坏?为什么?
答:齐纳击穿和雪崩击穿都属于电击穿,其过程可逆,只要控制使其不发生质变引起热击穿,一般不会造成二极管的永久损坏。
4. 图1.44所示电路中,已知E =5V ,t u ωsin 10i =V ,二极管为理想元件(即认为正向导通时电阻R =0,反向阻断时电阻R =∞),试画出u o 的波形。
答:分析:根据电路可知,当u i >E 时,二极管VD 导通,u o =u i ,当u i 5. 半导体二极管由一个PN 结构成,三极管则由两个PN 结构成,那么,能否将两个二极管背靠背地连接在一起构成一个三极管?如不能,说说为什么? 答:将两个二极管背靠背地连接在一起是不能构成一个三极管的。因为,根据三极管的内部结构条件,基区很薄,只能是几个微米,若将两个二极管背靠背连接在一起,其基区太厚,即使是发射区能向基区发射电子,到基区后也都会被基区中大量的空穴复合掉,根本不可能有载流子继续扩散到集电区,所以这样的“三极管”是不会有电流放大作用的。 6. 如果把三极管的集电极和发射极对调使用?三极管会损坏吗?为什么? 答:集电极和发射极对调使用,三极管不会损坏,但是其电流放大能力大大降低。因为集电极和发射极的杂质浓度差异很大,且结面积也不同。 7. 有A 、B 、C 三个二极管,测得它们的反向电流分别是2μA 、0.5μA 和5μA ,在外加相同的电压时,电流分别是10mA 、30mA 和15mA 。比较而言,哪个二极管的性能最好? 答:二极管在外加相同的正向电压下电流越大,其正向电阻越小;反向电流越小,其单向导电性能越好,所以综合来看,B 管的性能最好。 8. 晶闸管与普通二极管、普通三极管的导通和截止的条件有什么不同? 答:普通二极管正向偏置时导通,反向偏置时截止;普通三极管只要发射结正向偏置 u/V ωt u i u o 10 5 图1.44 VD