、例题精解 【例题151】在图15.1(a)中,l1是输入电压的波形。试画出对应于1的输出电压u 电阻R上的电压l和二极管D上电压uD的波形。二极管的正向压降可忽略不计。 DV 图15.1例题15.1的图 【解】u、l、l各电压波形如图15.1(b)所示。 图152例题152的图 【例题152】在图152的各电路中,已知E=5V,v1=10 sinto。二极管的正向 压降可忽略不计。试分别画出输出电压u的波形。 【解】各电压波形图153所示 图153输出电压波形图 D 5 Ma)E
133 一、例题精解 【例题 15.1】在图 15.1(a)中，u 是输入电压的波形。试画出对应于 的输出电压u 、 电阻 R 上的电压 和二极管 上电压 的波形。 二极管的正向压降可忽略不计。 i i u o R u D Du (a) R E i u R u D u D o + u − 10 3 5 − 2 t ui /V 10 3 5 − 2 t /V t ui /V 5 10 /V t − 2 − 5 − 7 − 5 − 5 − 5 t V 5 ( b ) / R u o u u D D R E Uo Ui (a) Uo Ui (b) D E R 图 15.1 例题 15.1 的图 【解】uo 、uR 、uD 各电压波形如图 15.1（b）所示。 图 15.2 例题 15.2 的图 【例题 15.2】在图 15.2 的各电路中，已知 E = 5V ，u 。二极管的正向 压降可忽略不计。试分别画出输出电压 的波形。 i = 10sinω tV o u 【解】各电压波形图 15.3 所示。 图 15.3 输出电压波形图 D R E Uo Ui (c) Uo Ui (d) R D E Ui /V 10 5 O −10 ω t (a) Uo/V 5 O −10 t (b) U o /V 5 O − 10 t (c) 10 5 O t (d) 5 O t (e) 10 U o /V U o /V
电工学试题精选与答题技巧 【例题153】有两个稳压管Da和D2,其稳定电压分别是5.V和85V,正向压 降都是0.5V。如果要得到05V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压,这两个稳压管(还 有限流电阻)应该如何连接?画出各电路 Z|0.5V 米D Dy y (e) 图154例题153的答案 【解】各种稳压电路如图154所示 【例题154】二极管电路如图155所示,求电流l1、l2、l3、I 【解】因为D1、D2、D3为共阳极接法,所以在此电路中只有D2导通,而D1、D3 所以 I=-1 1=0 6V4V 6V 4V lkQ 图15.5例题154的图 图156例题15.5的图 【例题15.5】二极管电路如图156所示,求电流l1、l2、l3、l。 【解】因为D1、D2、D3为共阴极接法,所以在此电路中只有D2导通,而D1 截止。所以 3 【例题156】电路如图157(a)所示,设Dz1的稳定电压为5V,Da的稳定电压 为ⅣV,两稳压管的正向压降均为0V,在l1=10sinⅣ[波形如图157(b)所示]的作用 下,试画出un的波形图
134 电工学试题精选与答题技巧 【例题 15.3】有两个稳压管 和 ，其稳定电压分别是 5.5V 和 8.5V，正向压 降都是 0.5V。如果要得到 0.5V、3V、6V、9V 和 14V 几种稳定电压，这两个稳压管（还 有限流电阻）应该如何连接？画出各电路。 DZ1 DZ2 R Uo DZ1 + − 0.5V 2 R1 R DZ2 DZ1 3V Uo (b) R DZ2 Uo + − 6V (c) DZ1 (a) R DZ1 Uo + − 9V (d) DZ2 R DZ2 Uo + − 14V (e) DZ1 图 15.4 例题 15.3 的答案 【解】各种稳压电路如图 15.4 所示。 【例题 15.4】 二极管电路如图 15.5 所示，求电流 I1 、 I2 、 I 3、 I 。 【解】因为 、D 、D 为共阳极接法，所以在此电路中只有 导通，而 、D 截止。 D1 2 3 D2 D1 3 所以 15mA 1 9 6 2 = + I = I = −I 2 = −15mA 0 I1 = 0 I 3 = 4V D1 D2 D3 1I 6V 9V 1kΩ 3 I 2 I I 4V D1 D2 D3 1 I 6V 3V 1kΩ 3 I 2 I I 图 15.5 例题 15.4 的图 图 15.6 例题 15.5 的图 【例题 15.5】 二极管电路如图 15.6 所示，求电流 I1 、 I2 、 I3 、 I。 【解】因为 、 、 D 为共阴极接法，所以在此电路中只有 导通，而 、 截止。所以 D1 D2 3 D2 D1 D3 3mA 1 6 3 2 = − I = I = I 2 = 3mA 0 I1 = 0 I 3 = 【例题 15.6】 电路如图 15.7(a)所示，设 的稳定电压为 5V， 的稳定电压 为 7V，两稳压管的正向压降均为 0V，在 [波形如图 15.7(b)所示]的作用 下，试画出u 的波形图。 DZ1 10sin DZ2 ui = ω tV o
第十五章半导体二极管和三极管 13 【解】当v4≥5V时,输出电压u。=5V 当l1≤-7时,输出电压u=-7V,所以输出电压l0的波形如图157c)所示。 A u/V 10 D, 图157例题156的图 【例题157】电路如图158)所示,试画出-10V≤U;≤10V范围内的传输特性 曲线U。=f(U)。 【解】当U1≥5V时,D1导通,D2截止,输出U。=5V 当U1≤-5V时,D2导通,D1截止,输出U。=-5V 当-5V<U1<5V时,D1、D2均截止,输出U。=U; 所以得U=f(U;)曲线如图158(b所示。 4U。V D (a) 图158例题15.7的图 【例题15.8】电路如图159(a)所示,设稳压管的稳定电压Uz=10V,试画出 0V≤U1≤30V范围内的传输特性曲线U。=f(U)。 【解】当U1<10V时,Dz反向截止,所以U=-U。当U≥10V时,Dz反向击 穿,所以U。=U1-10-10=U1-20V。所以传输特性曲线U。=f(U)如图159b)所示。 D2丕U R ND N0∠2030UV 图159例题158的图 【例题15.9】晶体管工作在放大区时,要求发射结上加正向电压,集电结上加反向 电压。试就NPN型和PNP两种情况讨论 (1)UC和UB的电位哪个高?Ucg是正还是负? (2)UB和UE的电位哪个高?UB是正还是负? (3)UC和UE的电位哪个高?UcE是正还是负? 【解】先就NPN管来分析 UcB为正
第十五章 半导体二极管和三极管 135 【解】当 ui ≥ 5V 时，输出电压uo = 5V 。 当ui ≤ −7V 时，输出电压uo = −7V ，所以输出电压 uo 的波形如图 15.7(c) 所示。 DZ1 DZ2 R Ui Uo (a) (b) ui /V ωt 10 −10 O ωt O 5 − 7 uo/V (c) 图 15.7 例题 15.6 的图 【例题 15.7】 电路如图 15.8(a)所示，试画出 范围内的传输特性 曲线U 。 −10V ≤ Ui ≤ 10V ( ) o Ui = f 【解】当Ui ≥ 5V 时， D1导通， D2 截止，输出Uo = 5V ； 当Ui ≤ −5V 时， D2 导通， D1截止，输出Uo = −5V ； 当 − 5V UB ,UCB 为正。 2
电工学试题精选与答题技巧 (2)UB>UE,UBE为正 (3)Uc>UE,UcE为正 PNP管的各项结论同NPN管的各项结论相反 【例题15.10】用直流电压表测某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如图 15.10所示。试指出每只晶体管的C、B、E极 ①0V 3v-0.7V 320 图15.10例题15.10的图 【解】T管:①为C极,②为B极,③为E极 T2管:①为B极,②为E极,③为C极。 T管:①为E极,②为B极,③为C极 【例题15.】在图1511中,晶体管T1、T2、T3的三个电极上的电流分别为: (1)I1=0.01mA 12=2mA 13=-2.0lmA (2)l1=2mA ,=-0.02mAl3=-1.98mA (3)1=-3mA 12=3.03mA 3=-0.03mA 试指出每只晶体管的B、C、E极。 图1511例题15.11的图 【解】T管:①为B极,②为C极,③为E极 T管:①为E极,②为B极,③为C极。 T管:①为C极,②为E极,③为B极 【例题1512】什么叫三极管的极限参数?集电极电流lc超过ldw,管子是否被烧 坏?UcE超过 BI又会怎样?为什么不允许lcM和Bcpo同时达到? 【解】(1)晶体管的极限参数是指保证晶体管正常使用下,所允许的最大条件值。 如果超过这些值,将使晶体管的性能下降,甚至使晶体管损坏
136 电工学试题精选与答题技巧 (2) UB >UE ,UBE 为正。 (3) UC >UE ,UCE 为正。 PNP管的各项结论同 NPN 管的各项结论相反。 【例题 15.10】 用直流电压表测某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如图 15.10 所示。试指出每只晶体管的 C、B、E 极。 T1 2 1 3 T3 2 1 3 T2 2 1 3 6V 0V 6V − 2.3V − 3V − 0.7V 5V 5.7V − 6V 图 15.10 例题 15.10 的图 【解】 T1管：①为C 极，②为 B极，③为 E 极。 T2 管：①为 B极，②为 E 极，③为C 极。 T3 管：①为 E 极，②为 B极，③为C 极。 【例题 15.11】 在图 15.11 中，晶体管T1、T2 、T3 的三个电极上的电流分别为： (1) 0.01mA 2mA 2.01mA I1 = I 2 = I 3 = − (2) I1 = 2mA I 2 = −0.02mA I 3 = −1.98mA (3) I1 = −3mA I 2 = 3.03mA I 3 = −0.03mA 试指出每只晶体管的 B、C 、 E 极。 T2 2 1 3 3 I 2 I 1I T3 2 1 3 3 I 2 I 1I T1 2 1 3 3 I 2 I 1I 图 15.11 例题 15.11 的图 【解】 T1管：①为 B极，②为C 极，③为 E 极。 T2 管：①为 E 极，②为 B极，③为C 极。 T3 管：①为 C 极，②为 E 极，③为 B 极。 【例题 15.12】什么叫三极管的极限参数？集电极电流 超过 ，管子是否被烧 坏？U 超过 又会怎样？为什么不允许 和 同时达到？ CI ICM CE BVCEO ICM BVCEO 【解】（1） 晶体管的极限参数是指保证晶体管正常使用下，所允许的最大条件值。 如果超过这些值，将使晶体管的性能下降，甚至使晶体管损坏
第十五章半导体二极管和三极管 137 (2)晶体管的集电结温度是受耗散功率P及散热条件制约的,而Pc=Uclc,在标 准散热条件下,只要P不超过最大允许耗散功率PM,即使lc>lcM,也不至于烧坏 管子。但lc超过lcM时,管子的β值为正常l电流情况下β值0.707倍以下。 (3)Ucε超过BVco后会造成晶体管CE极之间的击穿。如果此时不对晶体管的 电流加以限制,半导体三极管就会损坏。但只要限制三极管电流,且进入击穿的时间不 长,半导体三极管并不会损坏 (4)这是因为cM· BE>>PM 习题精选 【习题15.1】在半导体材料中,其正确的说法是() (1)P型半导体中由于多数载流子为空穴,所以它带正电 (2)P型半导体中由于多数载流子为自由电子,所以它带负电 (3)P型半导体中由于多数载流子为空穴,所以它带正电。 (4)P型半导体中由于多数载流子为自由电子,所以它带负电 (5)P型和N型半导体材料本身都不带电 【习题152】在放大电路中,若测得某管的三个极电位分别为-2.5V、-32V、-9V 这三极管的类型是() (1)PNP型Ge管 (2)PNP型Si管 NPN型Si管 【习题15.3】在放大电路中,若测得某管的三个极电位分别为-25V、-32V、-9V, 则分别代表管子的三个极是()。 (1)e、c、b(2)e、b、c(3)b、c、e(4)c、b、e 【习题154】在放大电路中,若测得某管的三个极电位分别为1V、1,2V、6V 这三极管的类型是()。 (1)PNP型Ge管 (2)PNP型Si管 (3)NPN型Ge管 (4)NPN型Si管 【习题15.5】在放大电路中,若测得某管的三个极电位分别为1V、1.2V、6V,则 分别代表管子的三个极是() (1)e、c、b(2)e、b、c(3)b、c、e(4)c、b、e 【习题156】一个NPN管在电路中正常工作,现测得: UB>0,UBc>0,UcE>0,则此管工作区为() (1)饱和区 (2)截止区 【习题157】一个NPN管在电路中正常工作,现测得UBE>0,UBc0 则此管工作区为() (1)饱和区 (2)截止区 (3)放大区 【习题15.8】一个NPN管在电路中正常工作,现测得UE0
第十五章 半导体二极管和三极管 137 (2）晶体管的集电结温度是受耗散功率 PC 及散热条件制约的，而 P CI C = UCEIC，在标 准散热条件下，只要 PC 不超过最大允许耗散功率 ，即使 ，也不至于烧坏 管子。但 超过 时，管子的β值为正常 电流情况下β值 0.707 倍以下。 PCM IC > ICM CI ICM （3）U 超过 后会造成晶体管 极之间的击穿。如果此时不对晶体管的 电流加以限制，半导体三极管就会损坏。但只要限制三极管电流，且进入击穿的时间不 长，半导体三极管并不会损坏。 CE BVCEO CE （4） 这是因为 ICM ⋅ BVCEO >> PCM 。 二、 习题精选 【习题 15.1】 在半导体材料中，其正确的说法是（ ）。 （1）P 型半导体中由于多数载流子为空穴，所以它带正电。 （2）P 型半导体中由于多数载流子为自由电子，所以它带负电。 （3）P 型半导体中由于多数载流子为空穴，所以它带正电。 （4）P 型半导体中由于多数载流子为自由电子，所以它带负电。 （5）P 型和 N 型半导体材料本身都不带电。 【习题 15.2】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为–2.5V、–32V、–9V， 这三极管的类型是（ ）。 （1） P N P 型Ge 管 （2） P N P 型Si 管 （3） N P N 型 Ge 管 （4） N P N 型 Si 管 【习题 15.3】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为–2.5V、–3.2V、–9V， 则分别代表管子的三个极是（ ）。 （1）e 、c、b （2）e、b、c （3）b、c、e （4）c、b、e 【习题 15.4】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为 1V、1.2V、6V， 这三极管的类型是（ ）。 （1） P N P 型 Ge 管 （2） P N P 型 Si 管 （3） N P N 型 Ge 管 （4） N P N 型 Si 管 【习题 15.5】 在放大电路中，若测得某管的三个极电位分别为 1V、1.2V、6V，则 分别代表管子的三个极是（ ）。 （1）e 、c、b （2）e、b、c （3）b、c、e （4）c、b、e 【习题 15.6】 一个 N P N 管在电路中正常工作，现测得： UBE > 0,UBC > 0,UCE > 0 ，则此管工作区为（ ）。 （1）饱和区 （2）截止区 （3）放大区 【习题 15.7】 一个 NPN 管在电路中正常工作，现测得U ， 则此管工作区为（ ）。 0, 0, 0 BE > UBC （1）饱和区 （2）截止区 （3）放大区 【习题 15.8】 一个 NPN 管在电路中正常工作，现测得UBE 0 ， 2
电工学试题精选与答题技巧 则此管工作区为() (1)饱和区 (2)截止区 (3)放大区 【习题159】二极管电路如图15.12,输出电压U。值为()。 (1)0V (2)4V (3)6V 10kg2 D IR, R2 D3 0V+10V 图15.12习题159的图 图15.13习题15.10的图 【习题1510】二极管电路如图1513,输出电压U。值为()。 (2)0V (3)4V (4)10V 【习题1511】二极管电路如图15.14,输出电压U。值为()。 (1)0V (2)4V (3)6V (4)10V 10V D R1 R u/V lakE D2 D3 4VO 图15.14习题15.11的图 图15.15习题15.12的图 【习题1512】二极管电路如图1515(a),在输入电压l1(图1515(b)作用下,其 输出电压u0波形为图15.16中的哪一个? O -10V ④ 5V O
138 电工学试题精选与答题技巧 则此管工作区为（ ）。 （1）饱和区 （2）截止区 （3）放大区 【习题 15.9】 二极管电路如图 15.12， 输出电压Uo 值为（ ）。 （1）0V （2）4V （3）6V （4）12V 0V 4V 6V D1 D2 D3 UO 10kΩ +12V • • 0V 4V D1 D2 D3 UO R1 +10V D4 R2 −10V − 2V 图 15.12 习题 15.9 的图 图 15.13 习题 15.10 的图 【习题 15.10】 二极管电路如图 15.13 ， 输出电压Uo 值为（）。 （1）–2V （2）0V （3）4V （4）10V 【习题 15.11】 二极管电路如图 15.14， 输出电压Uo 值为（）。 （1）0V （2）4V （3）6V （4）10V 0V 4V 6V D1 D2 D4 UO R1 +10V • • D3 −10V R2 ui o u 5V 10kΩ D (a) ui / V 10V ω t 3 −10V (b) 图 15.14 习题 15.11 的图 图 15.15 习题 15.12 的图 【习题 15.12】 二极管电路如图 15.15(a)， 在输入电压u (图 15.15(b))作用下，其 输出电压 波形为图 15.16 中的哪一个? i o u uo / V O − 5V −10V ω t 1 O 5V 10V ω t 2 O 5V 10V ω t 3 −10V O 10V ω t 4 − 5V uo / V uo / V uo / V
第十五章半导体二极管和三极管 139 图15.16答案选择 【习题1513】电路如图15.17,设Dz1的稳定电压为5V,D2的稳定电压为7V, 两管正向压降均为0V,在正常输入U1下,输出U的值为()。 (1)5V (2)7V (3)12V (4)0V 【习题15.14】电路如图15.18,设D的稳定电压为5V,D的稳定电压为7V,两 管正向压降均为0V,在正常U输入下,输出U的值为()。 (1)5V (2)7V (3)6V (4)0V +O一 1D2本 平 图15.17习题15.13的图 图15.18习题15.14的图 习题答案 【习题1】(5) 【习题2】(2) 【习题3】(2) 【习题4】(3) 【习题5】(2) 【习题6】(1) 【习题7】(3) 【习题8】(2) 【习题9】(1) 【习题10】(1) 【习题11】(4) 【习题12】(3) 【习题13】(1) 【习题14】(1)
第十五章 半导体二极管和三极管 139 图 15.16 答案选择 【习题 15.13】 电路如图 15.17，设 的稳定电压为 5V， 的稳定电压为 7V， 两管正向压降均为 0V，在正常输入 U DZ1 DZ2 i下，输出 Uo 的值为（ ）。 （1）5V （2）7V （3）12V （4）0V 【习题 15.14】 电路如图 15.18，设 D 的稳定电压为 5V，D 的稳定电压为 7V，两 管正向压降均为 0V，在正常 U 输入下，输出 U 的值为（）。 （1）5V （2）7V （3）6V （4）0V DZ1 DZ2 R Ui Uo + − DZ1 DZ2 R Ui Uo − + 图 15.17 习题 15.13 的图 图 15.18 习题 15.14 的图 三、 习题答案 【习题 1】 （5） 【习题 2】 （2） 【习题 3】 （2） 【习题 4】 （3） 【习题 5】 （2） 【习题 6】 （1） 【习题 7】 （3） 【习题 8】 （2） 【习题 9】 （1） 【习题 10】 （1） 【习题 11】 （4） 【习题 12】 （3） 【习题 13】 （1） 【习题 14】 （1） 2
