思考題與習題1

1.1電路如圖題1.1所示。（1）利用硅二極管恒壓源模型求電路的ID和UO；（2）在室溫（T=300 K）的情況下，利用二極管的小信號模型求UO的變化范圍。

1.2電路如圖題1.2所示，在題1.1的基礎上，增加一只二極管VD3，以提高輸出電壓。（1）重復題1.1的（1）、（2）兩問；（2）在輸出端外接一負載RL=1 kΩ時，問輸出電壓的變化范圍如何？

1.3二極管電路如圖題1.3所示，試判斷圖中的二極管是導通還是截止，并求出A、O兩端電壓UAO。設二極管是理想的。

1.4試判斷圖題1.4中二極管導通還是截止，為什么？

1.5在T=300 K時，利用PN結伏安特性方程進行以下的估算：

（1）若反向飽和電流IS =10μA，求正向電壓為0.1V、0.2V和0.3V時的電流。

（2）當反向電流達到反向飽和電流的90%時，反向電壓為多少？

（3）若正反向電壓均為0.05 V，求正向電流與反向電流比值的絕對值。

1.6（1）假設二極管VD1和VD2 是理想開關，試畫出圖題1.6所示并聯型雙向限幅器的輸出電壓uo的波形。圖中ui是振幅為12 V的正弦電壓。

（2）試總結：要使上限幅電壓值為Umax和下限幅電壓值為Umin的電路構成原則，以及對輸入電壓的要求。

1.7（1）分析圖題1.7所示的二極管鉗位電路，畫出輸出電壓uo的近似波形。圖中ui是振幅為±5 V的方波電壓。

（2）試總結：要使底部電壓鉗位于Umin和頂部電壓鉗位于Umax的原則，以及對輸入電壓的要求。

1.8圖題1.8為串聯型二極管雙向限幅電路。假設VD1 和VD2 為理想開關，試分析并畫出uo對ui的電壓關系曲線。

1.9一硅穩壓管穩壓電路如圖題1.9所示。其中未經穩壓的直流輸入電壓Ui=18 V，R=1 kΩ，RL=2 kΩ，硅穩壓管VDZ的穩定電壓UZ=10 V，動態電阻及未被擊穿時的反向電流均可忽略。

①試求Uo，Io，I和IZ的值；

②試求RL的值降低到多大時，電路的輸出電壓將不再穩定。

1.10 Si穩壓管2CW15的UZ=8 V，2CW17的UZ=10 V。若將其串聯接入穩壓電路，問能夠產生幾種穩壓輸出。試畫出穩壓電路。

1.11填空題

（1）雜質半導體分為（　　）型和（　　）型。自由電子是（　　）型半導體中的多子。空穴是（　　）型半導體中的少子。

（2）雜質半導體中的少子因（　　）而產生，多子主要因（　　）而產生。

（3）常溫下多子濃度等于（　　）濃度，而少于濃度隨（　　）變化顯著。

（4）半導體中的（　　）電流與載流子濃度梯度成正比；（　　）電流與電場強度成正比。

（5）當（　　）區外接高電位而（　　）區外接低電位時，PN結正偏。

（6）PN結又稱為（　　）、（　　）、（　　）和（　　）。

（7）PN結的伏安方程為（　　）。該方程反映出PN結的基本特性是（　　）特性。此外，PN結還有（　　）效應和（　　）特性。

（8）PN結電容包括（　　）電容和（　　）電容。PN結反偏時，只存在（　　）電容。反偏電壓越大，該電容越（　　）。

（9）普通Si二極管的導通電壓的典型值約為（　　）伏，而Ge二極管導通電壓的典型值約為（　　）伏。

（10）（　　）二極管的反向飽和電流遠大于（　　）二極管的反向飽和電流。

（11）PN結的反向擊穿分為（　　）擊穿和（　　）擊穿兩種機理。

（12）穩壓管是利于PN結（　　）特性工作的二極管。

（13）變容二極管是利于PN結（　　）特性工作的二極管。

（14）二極管交流電阻rd的定義式是（　　），rd的估算式是（　　），其中熱電壓UT在T=300 K時，值約為（　　）mV。