第6章半导体二极管及其应用电路习题答案3

选择正确答案填入空内。 （1）在本征半导体中加入 A 元素可形成N 型半导体，加入 C 元素可形成P 型半导体。 A. 五价 B. 四价 C. 三价 （2）PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。 A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽

（3）设二极管的端电压为v D ，则二极管的电流方程是 c 。

A. D

v I e

S B. T

D V v I e

S C. )1e (S －T D V v I

（4）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将 a 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 （5）稳压管的稳压区是其工作在 c 。

A. 正向导通

B.反向截止

C.反向击穿

（6）稳压二极管稳压时，其工作在(c )，发光二极管发光时，其工作在( a )。 A ．正向导通区 B ．反向截止区 C ．反向击穿区 6.2将正确答案填入空内。 （1）图P 6.2（a ）所示电路中二极管为理想器件，则D 1工作在 状态，D 2工作在 状态，V A 为 V 。

解：截止，导通，-2.7 V 。

（2）在图P6.2(b)所示电路中稳压管2CW5的参数为：稳定电压V z = 12 V ，最大稳定电流I Zmax = 20 mA 。图中电压表中流过的电流忽略不计。当开关S 闭合时，电压表V 和电流表A 1、A 2的读数分别为 、 、 ；当开关S 断开时，其读数分别为 、 、 。

解：12 V ，12 mA ，6 mA ，12 V ，12 mA ，0 mA 。

6.3 电路如图P 6.3所示，已知v i ＝56sin ωt (v)，试画出v i 与v O 的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。

6.4 电路如图P6.4所示，已知v i ＝5sin ωt (V)，二极管导通电压V D ＝0.7V 。试画出电路的传输特性及v i 与v O 的波形，并标出幅值。

图P6.4 的解：当v i 为 正半周时，D 1截止，D 2导通，v O =-2.3V 。当v i 为负正半周，且小于-3时，D 1截止，D 2仍导通，v O 大于-3V 后，；v O =v i 。

图

P6.3 图P6.4

_

o

+ 图P6.2 (a) 图

P6.2 (b)

D 1

V i

6.5 电路如图P6.5（a ）所示，其输入电压v i1和v i2的波形如图（b ）所示，二极管导通电压V D ＝0.7V 。试画出输出电压v O 的波形，并标出幅值。

解：u O 的波形如解图P1.2所示。

解图P1.2

6.6电路如图P6.6所示，（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的I D 和 V o 的值；（2）在室温（300K ）的情况下，利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。

图P6.6

_

o V （

图P6.5

v

v t t

v i2

(a) (b) v i1

解（1）求二极管的电流和电压

mA A V

R v V I D CC D 6.8106.8101)7.0210(233

=?=Ω

??-=-=

- V V V V D O 4.17.022=?==

（2）求v o 的变化范围

图题2.4.1的小信号模型等效电路如图解2.4.l 所示，温度 T ＝300 K 。 Ω≈==

02.36.826mA

mV

I V r D T d 当r d1=r d2=r d 时，则

mV V r R r V v d d CC

O 6)

02.321000(02.32122±=Ω?+Ω

??±=+?=?

O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ?-?+，即1.406V ～1.394V 。

6.7（有错） 电路如图P 6.7所示，设二极管是理想的。（a ）画出它的传输特性；（b ）若

输入电压v I =v i =20 sin ωt V ，试根据传输特性绘出一周期的输出电压 v o 的波形。

解 （a ）画传输特性

2. －10V ＜v I ＜0时，D 2导通，D 1截止， 3

20

32=)10(×)12+6(12+×)12+6(12=

--I I O v V Ωk Ωk v Ωk Ωk v

3. －10 V=v I ＜12 V 时，D 1，D 2均截止，v o ＝v I ；

4. 0＜v I ＜12 V 时，D 2导通，D 1截止

3

20

-32)10-()126(12)126(12I I O v V k k v k k v =?Ω+Ω+?Ω+Ω=

5. v I ≥12 V 时，D 1 、D 2均导通， V V V V v V

V k V

k k v k k v V I I I O 4.282

1

1012124.14211010)46(121212)46(12)66(6+=-+++=-?+Ω

++?Ω+Ω-?Ω+Ω=

V I 单独作用

_ o 12V 单独作

_ o +

+

传输特性。

6.8二极管电路如图6.8

所示，试判断各图中的二极管是导通还是截止，并求出AB两端电压V AB，设二极管是理想的。

解:

图a：将D断开，以B点为电位参考点，D的阳极电位为－6 V，阴极电位为－12 V，故D 处于正向偏置而导通，V AB=–6 V。

图b：对D1有阳极电位为0V，阴极电位为－12 V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为0V，而其阳极为－15 V，故D2反偏截止，V AB=0 V。

图c：对D1有阳极电位为12 V，阴极电位为0 V，对D2有阳极电位为12 V，阴极电位为－6V．故D2更易导通，此后使V A＝－6V；D1反偏而截止，故V AB＝－6V。

6.9 二极管电路如图P6.9所示，设输入电压v i（t）波形如图b所示，在0＜t＜5ms的时间间隔内，试绘出v o（t）的波形，设二极管是理想的。

解v I（t）＜6V时，D截止，v o（t）＝6V；v I（t）≥6V时，D导通

V

t

v

V

V

t

v

t

v

I

I

O

3

)(

2

1

6

200

)

200

200

(

6

)(

)(+

=

+

?

Ω

+

-

=

v o（t）的波形如图P6.9(c)所示

6.10写出图P6.10所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D＝0.7V。

图P6.9

o

v i

10

(a) (b) (c)

v o

6

8

图P6.8

AB

(a) (b) (c)

解：V O1≈1.3V ，V O2＝0，V O3≈－1.3V ，V O4≈2V ，V O5≈1.3V ，

V O6≈－2V 。

6.11 电路如图P 6.11所示，二极管导通电压V D ＝0.7V ，常温下V T ≈26mV ，电容C 对交流信号可视为短路；v i 为正弦波，有效值为10mV 。试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？

解：二极管的直流电流

I D ＝（V －U D ）/R ＝2.6mA

其动态电阻

r D ≈U T /I D ＝10Ω 故动态电流有效值

I d ＝U i /r D ≈1mA

6.12现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V 和8V ，正向导通电压为0.7V 。试问： （1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ （2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？ 解：（1）两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。

i D

图

P6.10

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

（2）两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。

6.13 已知稳压管的稳压值V Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA 。求图P6.13所示电路中V O1和V O2各为多少伏。

解：V O1＝6V ，V O2＝5V 。

6.14已知稳压管的稳定电压V Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA ，最大功耗P ZM ＝150mW 。试求图P 6.14所示电路中电阻R 的取值范围。 解：稳压管的最大稳定电流 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA

电阻R 的电流为I ZM ～I Zmin ，所以其取值范围为 Ω=-=

k 8.136.0Z

Z

I ～I U U R

6.15 已知图P 6.15所示电路中稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA 。

（1）分别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值； （2）若V I ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？

解：（1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流为4mA ，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 V ≈I L

L O 33.3+=

V R R R U

=6V 图P6.14

(a) (b)

_ V o1

+

_

V o2

+

图P6.13

当U I ＝15V 时， V 5I L

L

O =?+=

U R R R U ， 没有被击穿。

U O ＝5V 同理，当U I ＝35V 时，U O ＝U Z ＝6V 。

（2）=-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。

6.16已知稳压二极管V Z =6V ，P Z =0.12w ，I Zmin =2mA ，当要求R L 两端电压V o 稳定在6V 时，求R L 的变化范围。若超出这个范围，电路将出现什么情况？

6.17电路如图P 6.17（a ）、（b ）所示，稳压管的稳定电压V Z ＝3V ，R 的取值合适，v I 的波形如图（c ）所示。试分别画出v O1和v O2的波形。

解：波形如解图P 6.17所示

解图P6.17

解：158 Ω≤R L ≤300

Ω

o1

图

P6.17

_

v o2 +

v i 6

_

V o

+

图P6.15

_

V o

+

图P6.16

二极管练习题

《电子技术基础》石家庄市第十一中学 第1 页 共 3 页 《二极管及其应用》 章节测验 一、选择 1、本征半导体又叫（ ） A 、普通半导体 B 、P 型半导体 C 、掺杂半导体 D 、纯净半导体 2、锗二极管的死区电压为（ ） A 、0.3V B 、0.5V C 、1V D 、0.7V 3、如下图所示的四只硅二极管处于导通的是（ ） -5.3V -6V -6V -5.3V 0V -0.7V 4、变压器中心抽头式全波整流电路中，每只二极管承受的最高反向电压为（ ） A 、U 2 B 、2 U 2 C 、1.2 U 2 D 、22 U 2 5、在有电容滤波的单相半波整流电路中，若要使输出的直流电压平均值为60V ，则变压器的次级低电压应为（ ） A 、50V B 、60V C 、72V D 、27V 6、在下图所示电路中，正确的稳压电路为（ ） 7、电路如图7所示，三个二极管的正向压降均可忽略不计，三个白炽灯规格也一样，则最亮的白炽灯是( ) A ．A B ．B C ．C D ．一样亮 8、图8所示电路，二极管导通电压均为0.7V ，当V1=10V ，V 2=5V 时， （1）判断二极管通断情况( ) A ．VD1导通、VD2截止 B ．VD1截止、VD2 导通 C ．VD1、VD2均导通 D ．VD1、VD2 均截 （2）输出电压VO 为( ) A ．8.37V B ．3. 87V C ．4.3V D ．9.3V 9．分析图9所示电路，完成以下各题 （1）变压器二次电压有效值为10 V ，则V1为( ) A ．4.5V B ．9V C ．12V D ．14V (2)若电容C 脱焊,则V1为( ) A ．4.5V B ．9V C ．12V D ．14V (3)若二极管VD1接反，则( ) A ．VD1、VD2或变压器烧坏 B ．变为半波整流 C ．输出电压极性反转，C 被反向击穿 D ．稳压二极管过流而损坏 （4）若电阻R 短路，则( ) A ．VO 将升高 B ．变为半波整流 C ．电容C 因过压而击穿 D ．稳压二极管过流而损坏 二、判断 （ ）1、本征半导体中没有载流子。 （ ）2、二极管的反向电流越大说明二极管的质量越好。 （ ）4、RC π型滤波器的特点是：滤波效果好，有直流损耗，带负载能力差。 （ ）5、使用发光二极管时，要加正向电压；使用光敏和稳压二极管时要加反向电压。 A B C D R L R L B C D 图9

完整版二极管7种应用电路详解

极管7种应用电路详解之一 许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它 在电路中的应用 第一反应是整流， 对二极管的其他特性和应用了解不多， 认识上也认为掌握了二极管的 单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路， 实际上这样的想法是错误的， 而且在某种程度上是害 了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析， 许多二极管电路无法用单向导电 特性来解释其工作原理。 二极管除单向导电特性外， 还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二 极管所构成电 路的工作原理， 而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路， 例如二极管构成的 简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。 941二极管简易直流稳压电路及故障处理 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中， 由于电路简单，成本低，所以 应用比较广泛。 二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。 二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是 0.6V 左右，对锗二极管而言是 0.2V 左右。 如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的 VD1、VD2和VD3 是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。 图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路 1 ?电路分析思路说明 分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难 了。 关于这一电路的分析思路主要说明如下。 (1) 从电路中可以看出 3只二极管串联，根据串联电路特性可知， 这3只二极管如果导通会同时导通， 如果截止 会同时截止。 (2) 根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还 是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。从电路中可以看出，在 VD1正极通过电阻 R1接电路中 的直流工作电压+V , VD3的负极接地，这样在 3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。由此分 析可知，3只二 极管VD1、VD2和VD3是在直流工作电压+V 作用下导通的。 (3) 从电路中还可以看出，3只二极管上没有加入交流信号电压， 因为在VD1正极即电路中的 A 点与 地之间接 有大容量电容 C1,将A 点的任何交流电压旁路到地端。 2 ?二极管能够稳定直流电压原理说明 电路中，3只二极管在直流工作电压的正向偏置作用下导通，导通后对这一电路的作用是稳定 了电路中A 点的直流电压。 众所周知，二极管内部是一个 PN 结的结构，PN 结除单向导电特性之外还有许多特性，其中 !￡ mime i-yAn^Of

二极管及其应用电路--笔记整理

半导体二极管及其应用电路 1．半导体的特性 自然界中的各种物质,按导电能力划分为:导体、绝缘体、半导体。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。它具有热敏性、光敏性（当守外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化）和掺杂性(往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显变化)。利用光敏性可制成光电二极管和光电三极管及光敏电阻;利用热敏性可制成各种热敏电阻;利用掺杂性可制成各种不同性能、不同用途的半导体器件,例如二极管、三极管、场效应管等。 2．半导体的共价键结构 在电子器件中,用得最多的材料是硅和锗,硅和锗都是四价元素,最外层原子轨道上具有4个电子,称为价电子。每个原子的4个价电子不仅受自身原子核的束缚,而且还与周围相邻的4个原子发生联系,这些价电子一方面围绕自身的原子核运动,另一方面也时常出现在相邻原子所属的轨道上。这样,相邻的原子就被共有的价电子联系在一起,称为共价键结构。 当温度升高或受光照时,由于半导体共价键中的价电子并不像绝缘体中束缚得那样紧,价电子从外界获得一定的能量,少数价电子会挣脱共价键的束缚,成为自由电子,同时在原来共价键的相应位置上留下一个空位,这个空位称为空穴, 自由电子和空穴是成对出现的,所以称它们为电子空穴对。在本征半导体中,电子与空穴的数量总是相等的。我们把在热或光的作用下,本征半导体中产生电子空穴对的现象,称为本征激发,又称为热激发。 由于共价键中出现了空位,在外电场或其他能源的作用下,邻近的价电子就可填补到这个空穴上,而在这个价电子原来的位置上又留下新的空位,以后其他价电子又可转移到这个新的空位上。为了区别于自由电子的运动,我们把这种价电子的填补运动称为空穴运动,认为空穴是一种带正电荷的载流子,它所带电荷和电子相等, 符号相反。由此可见, 本征半导体中存在两种载流子:电子和空穴。而金属导体中只有一种载流子——电子。本征半导体在外电场作用下,两种载流子的运动方向相反而形成的电流方向相同。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度时影响半导体性能的一个重要的外部因素。

第一章 半导体二极管测试题

第一章半导体二极管 班级：___________姓名：___________分数：___________ 一、填空题（1分/空，共30分） 1.导电性能介于导体和绝缘体之间的物质是________。 2.半导体具有______特性、_______特性和_______特性。 3.PN结正偏时，P区接电源的____极，N区接电源的____极；PN结反偏时，P区接电源的______极，N区接电源的_____极。 4.PN结具有_________________的特性，即加正向电压时，PN结______，加反向电压时，PN结_______. 5.PN结正向偏置时，应该是P区的电位比N区的电位_______。 6.二极管P区的引端叫________极或________极，N区的引出端叫_______极或_______极。 7.按二极管所用的材料不同可分为_______和_______两类。 8.二极管的正向接法是______接电源的正极，______接电源的负极；反向接法则相反。 9.硅二极管导通时的正向管压降约为______V，锗二极管导通时的管压降约为______V。 10.二极管最主要的特性是______，它是指：PN结正偏时呈______状态，正向电阻很小，正向电流很______（小，大）；PN结反偏时呈_____状态，反向电阻很大；反向电流很______（小，大）。 11.二极管是用一个PN结制成的半导体器件，它的最基本的性质是____________。 12.有一锗二极管正反向电阻均接近于零，表明该二极管已______；有一硅二极管正、反向电阻均接近于无穷大，表明二极管已_____________。 二、判断题（2分/题，共22分） 1.N型半导体又称为空穴型半导体。（） 2.PN结正向偏置时电阻小，反向偏置时电阻大。（） 3.二极管是线性元件。（） 4.一般来说，硅二极管的死区电压小于锗二极管的死区电压。（） 5.不论是那种类型的半导体二极管，其正向电压都为0.3V左右。（） 6.二极管具有单向导电性。（） 7.二极管的反向饱和电流越大，二极管的质量越好。（）8.二极管加正向电压时一定导通。（） 9.二极管加反向电压时一定截止。（） 10.有两个电极的元件都叫二极管。（） 11.用数字万用表测试二极管时，显示“000”，说明该二极管内部开路。（） 三、选择题（2分/题，共40分） 1.PN结的最大特点是具有（）。 A．导电性 B. 绝缘性 C. 单向导电性 D. 负阻性 2.半导体受光照，导电性能（）。 A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D.不一定 3.当外界温度升高时，半导体的导电能力（）。 A. 不变 B. 增加 C. 显著增加 C. 先减小后增加 4.PN结正向偏置时( )。 A．P区接电源正极，N区接电源负极 B. N区接电源正极，P区接电源负极 C. 电源极性可以任意调换 D. 不接电源 5.PN结的主要特征为（）。 A. 正向导电特性 B. 单向导电性 C. 反向击穿特性 B. 可控的单向导电特性 6.在电路中测得某二极管正负极电位分别为3V与10V，判断二极管应是（） A.正偏 B.反偏 C.零偏 D.损坏 7.硅二极管加正向电压（） A.立即导通 B.超过0.3V导通 C.超过0.7V导通 D.超过死区电压导通 8.用万用表直流电路挡分别测出V1、V2和V3正极与负极对地的电位如图1-1所示，V1.V2和V3的偏置状态为（） A.V1、V2和V3均正偏 B.V1反偏，V2和V3正偏 C.V1、V2反偏，V3正偏 D.V1、V2和V3均反偏 9.某二极管反向击穿电压为150V，则其最高反向工作电压（） A．约等于150V B略大于150V V2 V1 +13V V3 -11V -12V +12V 0V -1V 图1-1

二极管种类及应用

二极管 一、二极管的种类 二极管有多种类型：按材料分，有锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管等；按制作工艺可分为面接触二极管和点接触二极管；按用途不同又可分为整流二极管、检波二极管、稳压二极管、变容二极管、光电二极管、发光二极管、开关二极管、快速恢复二极管等；接构类型来分，又可分为半导体结型二极管，金属半导体接触二极管等；按照封装形式则可分为常规封装二极管、特殊封装二极管等。下面以用途为例，介绍不同种类二极管的特性。 1．整流二极管 整流二极管的作用是将交流电源整流成脉动直流电，它是利用二极管的单向导电特性工作的。 因为整流二极管正向工作电流较大，工艺上多采用面接触结构。南于这种结构的二极管结电容较大，因此整流二极管工作频率一般小于3kHz。 整流二极管主要有全密封金属结构封装和塑料封装两种封装形式。通常情况下额定正向T作电流LF在l A以上的整流二极管采用金属壳封装，以利于散热；额定正向工作电流在lA以下的采用全塑料封装。另外，由于T艺技术的不断提高，也有不少较大功率的整流二极管采用塑料封装，在使用中应予以区别。 由于整流电路通常为桥式整流电路(如图1所示)，故一些生产厂家将4个整流二极管封 装在一起，这种冗件通常称为整流桥或者整流全桥(简称全桥)。常见整流二极管的外形如图2所示。 选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向丁作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。 普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管(例如l N 系列、2CZ系列、RLR系列等)即可。 开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管，应选用工作频率较高、

二极管练习题

《二极管及其应用》章节测验 一、选择 1、本征半导体又叫（） A、普通半导体 B、P型半导体 C、掺杂半导 体 D、纯净半导体 2、锗二极管的死区电压为（） A、0.3V B、0.5V C、1V D、0.7V 3、如下图所示的四只硅二极管处于导通的是（） D C B A -5.3V -6V -6V -5.3V -5V -5V 0V -0.7V

4、变压器中心抽头式全波整流电路中，每只二极管承受的最高反向电压为（） A、U2 B、 U2 C、1.2 U2 D、2 U2 5、在有电容滤波的单相半波整流电路中，若要使输出的直流电压平均值为60V，则变压器的次级低电压应为（） A、50V B、60V C、 72V D、27V 6、在下图所示电路中，正确的稳压电路为（）

7、电路如图7所示，三个二极管的正向压降均可忽略不计，三个白炽灯规格也一样，则最亮的白炽灯是( ) A．A B．B C．C D．一样亮 8、图8所示电路，二极管导通电压均为0.7V，当V1=10V，V 2=5V时， （1）判断二极管通断情况( ) A．VD1导通、VD2截止 B．VD1截止、VD2 导通 C．VD1、VD2均导通 D．VD1、VD2均截 （2）输出电压VO为( ) A．8.37V B．3. 87V C．4.3V D．9.3V 9．分析图9所示电路，完成以下各题

（1）变压器二次电压有效值为10 V，则V1为( ) A．4.5V B．9V C．12V D．14V (2)若电容C脱焊,则V1为( ) A．4.5V B．9V C．12V D．14V (3)若二极管VD1接反，则( ) A．VD1、VD2或变压器烧坏 B．变为半波整流C．输出电压极性反转，C被反向击穿 D．稳压二极管过流而损坏 （4）若电阻R短路，则( ) A．VO将升高 B．变为半波整流 C．电容C因过压而击穿 D．稳压二极管过流而损坏 二、判断 （）1、本征半导体中没有载流子。 （）2、二极管的反向电流越大说明二极管的质量越好。

半导体二极管及其应用习题解答

第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1．本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差， 2．杂质半导体 (1)N型半导体本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N型半导体，N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。 1.2.2 PN结及其特性

1．PN 结的形成 在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2．PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性： )1(T S -=U U e I I 式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV 。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性，如满足U ??U T ，则T S U U e I I ≈，PN 结的正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>，则S I I -≈，反向电流与反向电 压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后，反向电流急剧增加，这种现象称为PN 结反向击穿，击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小，只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时，扩散电容C D 起主要作用，当PN 结反向偏置时，势垒电容C B 起主要作用。 1.2.3 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多，按材料来分，有硅管和锗管两种；按结构形式来分，有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同，但又有一定的差别。在近似分析时，可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，温度每升高1o C ，PN 结的正向压降约减小（2~）mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时，反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有：最大整流电流I F ；最高反向工作电压U R ；反向电流I R ；最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限，即使同一型号的管子，参数也存在一定的分散性，因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种：

第二章二极管应用电路练习题

第二章 二极管应用电路练习题 一、选择填空题 （1）、当温度升高时，二极管的正向压降（　），反向电流（　） 。 A、增大 B、减小 C、基本不变。 （2）、在半导体材料中，其正确的说法是（　） A、P型半导体和N型半导体材料本身都不带电。 B、P型半导体中，由于多数载流子为空穴，所以它带正电。 C、N型半导体中，由于多数载流子为自由电子，所以它带负电 D、N型半导体中，由于多数载流子为空穴，所以它带正电。 （3）半导体导电的载流子是( ) ，金属导电的载流子是( ) 。 a．自由电子 b．空穴 c.自由电子和空穴（4）N型半导体中的多数载流子是 ( ) ，P型半导体中的多数载流子是( )。 a．自由电子 b．空穴 c．自由电子和空穴（5）在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于( )，而少数多数载流子的浓度主要取决于( ) 。 a．温度 b．掺杂浓度 c．掺杂工艺 （6）PN结正向偏置是指P区接( )电位，N区接( )电位，这时形成的正向电流。 a．高 b．低 c．较大 d．较小（7）二极管的正向电阻越( )，反向电阻越( )，说明二极管的单向导电性越好。 a．大 b．小 （8）当温度升高时，二极管的正向压降( )，反向电流( )，反向击穿电压( )。 a．变大 b．变小 c．变高 d．变低 （9）为了使晶体三极管能有效地起放大作用，要求三极管的发射区掺杂浓度( )；基区宽度窄；集电结的结面积比发射结的结面积( )。 a．高 b．低 c．大 d．小 （10）三极管工作在放大区时，发射结为变高（ ），集电结为（ ）；工作在饱和区时，发射结为（ ），集电结为（ ）；工作在截止区时，发射结为（ ） ，集电结为（ ）。 a．正向偏置 b．反向偏置 c．零偏置 （11）工作在放大区的某三极管，当I B从20μA增大到40μA时，I C从1mA

第1章__半导体二极管及其应用习题解答

第1章半导体二极管及其基本电路 自测题 判断下列说法是否正确，用“√”和“?”表示判断结果填入空内 1. 半导体中的空穴是带正电的离子。（?） 2. 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。（√） 3. 因为P型半导体的多子是空穴，所以它带正电。（?） 4. 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。（√） 5. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。（√） 选择填空 1. N型半导体中多数载流子是 A ；P型半导体中多数载流子是B。 A．自由电子 B．空穴 2. N型半导体C；P型半导体C。 A．带正电 B．带负电 C．呈电中性 3. 在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于B，而少子的浓度则受 A 的影响很大。 A．温度 B．掺杂浓度 C．掺杂工艺 D．晶体缺陷 4. PN结中扩散电流方向是A；漂移电流方向是B。 A．从P区到N区 B．从N区到P区 5. 当PN结未加外部电压时，扩散电流C飘移电流。 A．大于 B．小于 C．等于 6. 当PN结外加正向电压时，扩散电流A漂移电流，耗尽层E；当PN结外加反向电压时，扩散电流B漂移电流，耗尽层D。 A．大于 B．小于 C．等于 D．变宽 E．变窄 F．不变 7. 二极管的正向电阻B，反向电阻A。 A．大 B．小 8. 当温度升高时，二极管的正向电压B，反向电流A。 A．增大 B．减小 C．基本不变 9. 稳压管的稳压区是其工作在C状态。 A．正向导通 B．反向截止 C．反向击穿有A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2?A、0.5?A、5?A；在外加相同的正向电压时，电流分别为10mA、 30mA、15mA。比较而言，哪个管子的性能最好【解】：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，其单向导电性越好。所以B管的性能最好。 题习题1 试求图所示各电路的输出电压值U O，设二极管的性能理想。

二极管及整流电路练习题

二极管及整流电路练习题 一、填空 1、纯净的半导体称为，它的导电能力很。在纯净的半导体中掺入少 量的价元素，可形成P型半导体，又称型半导体，其中多数载流子为， 少数载流子为。 2、在本征半导体中掺入价元素，可形成N型半导体，其中多数载流子 为，少数载流子为，它的导电能力比本征半导体。 3、如图，这是材料的二极管的____ 曲线，在正向电压超过 V 后，二极管开始导通，这个电压称为 电压。正常导通后，此管的正向压降约 为 V。当反向电压增大到 V时， V 即称为电压。其中 稳压管一般工作在区。 4、二极管的伏安特性指和 _____后，二极管导通。正常导通后，二极管的正向压降很小，硅管约为 V, 为 V。 5、二极管的重要特性是，具体指：给二极管加电压，二极管 导通；给二极管加电压，二极管截止。 6、PN结的单向导电性指，当反向电压增大到 时，反向电流会急剧增大，这种现象称。 7、二极管的主要参数有 ________、_________和，二极管的主要 特性是。 8、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较 小，则表明二极管内部；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部。 两次测的阻值相差越大，则说明二极管的性能越好。 9、整流是指_______________________________________，整流电路分可为： 和电路。将交流电转换成较稳定的直流电，一般要经过以下过程： ___________ →____________ →____________ →____________ 10、有一直流负载R L=9Ω，需要直流电压V L=45V,现有2CP21(I FM=3000mA,V RM=100V) 和2CP33B(I FM=500mA, V RM=50V) 两种型号的二极管,若采用桥式整流电路，应选用 型二极管只。 11、稳压二极管的稳压特性指，动态电阻r Z越大，说明稳 压性能越。 12、滤波器的作用是将整流电路输出的中的成分滤去， 获得比较的直流电,通常接在电路的后面。它一般分为、 和三类。 13、有一锗二极管正反向电阻均接近于零，表明该二极管已_______ ，又有一硅二

半导体二极管及其应用习题解答

半导体二极管及其应用习题解答 自测题(一) 判断下列说法是否正确，用“√”和“?”表示判断结果填入空内 1. 半导体中的空穴是带正电的离子。（） 2. 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。（） 3. 因为P型半导体的多子是空穴，所以它带正电。（） 4. 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。（） 5. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。（） 选择填空 1. N型半导体中多数载流子是；P型半导体中多数载流子是。 A．自由电子 B．空穴 2. N型半导体；P型半导体。 A．带正电 B．带负电 C．呈电中性 3. 在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于，而少子的浓度则受的影响很大。 A．温度 B．掺杂浓度 C．掺杂工艺 D．晶体缺陷 4. PN结中扩散电流方向是；漂移电流方向是。 A．从P区到N区 B．从N区到P区 5. 当PN结未加外部电压时，扩散电流飘移电流。 A．大于 B．小于 C．等于 6. 当PN结外加正向电压时，扩散电流漂移电流，耗尽层；当PN结外加反向电压时，扩散电流漂移电流，耗尽层。 A．大于 B．小于 C．等于 D．变宽 E．变窄 F．不变 7. 二极管的正向电阻，反向电阻。 A．大 B．小 8. 当温度升高时，二极管的正向电压，反向电流。 A．增大 B．减小 C．基本不变 9. 稳压管的稳压区是其工作在状态。 A．正向导通 B．反向截止 C．反向击穿 有A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2?A、0.5?A、5?A；在外加相同的正向电压时，电流分别为10mA、 30mA、15mA。比较而言，哪个管子的性能最好 试求图所示各电路的输出电压值U O，设二极管的性能理想。 5V VD + - 3kΩ U O VD 7V 5V + - 3kΩ U O 5V1V VD + - 3kΩ U O （a）（b）（c）

二极管应用电路详解

二极管应用电路详解

许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。 二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。 二极管简易直流稳压电路及故障处理 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。 二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。 二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V左右，对锗二极管而言是0.2V左右。 如图1所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。

图1 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路 1.电路分析思路说明 分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。 关于这一电路的分析思路主要说明如下。 (1)从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。 (2)根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。从电路中可以看出，在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V，VD3的负极接地，这样在3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。由此分析可知，3只二极管VD1、VD2和VD3是在直流工作电压+V作用下导通的。 (3)从电路中还可以看出，3只二极管上没有加入交流信号电压，因为在VD1正极即电路中的A点与地之间接有大容量电容C1，将A 点的任何交流电压旁路到地端。

二极管7种应用电路详解

二极管7种应用电路详解之一 许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。 二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。 9.4.1 二极管简易直流稳压电路及故障处理 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。 二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。 二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V 左右，对锗二极管而言是0.2V左右。 如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。 图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路 1．电路分析思路说明 分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。 关于这一电路的分析思路主要说明如下。 （1）从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。 （2）根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。从电路中可以看出，在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V，VD3的负极接地，这样在3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。由此分析可知，3只二极管VD1、VD2和VD3是在直流工作电压+V作用下导通的。 （3）从电路中还可以看出，3只二极管上没有加入交流信号电压，因为在VD1正极即电路中的A点与地之间接有大容量电容C1，将A点的任何交流电压旁路到地端。 2．二极管能够稳定直流电压原理说明 电路中，3只二极管在直流工作电压的正向偏置作用下导通，导通后对这一电路的作用是稳定了电路中A点的直流电压。 众所周知，二极管内部是一个PN结的结构，PN结除单向导电特性之外还有许多特性，其中

第6章半导体二极管及其应用电路习题答案3

选择正确答案填入空内。 （1）在本征半导体中加入 A 元素可形成N 型半导体，加入 C 元素可形成P 型半导体。 A. 五价 B. 四价 C. 三价 （2）PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。 A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 （3）设二极管的端电压为v D ，则二极管的电流方程是 c 。 A. D v I e S B. T D V v I e S C. )1e (S －T D V v I （4）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将 a 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 （5）稳压管的稳压区是其工作在 c 。 A. 正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 （6）稳压二极管稳压时，其工作在(c )，发光二极管发光时，其工作在( a )。 A ．正向导通区 B ．反向截止区 C ．反向击穿区 6.2将正确答案填入空内。 （1）图P 6.2（a ）所示电路中二极管为理想器件，则D 1工作在 状态，D 2工作在 状态，V A 为 V 。 解：截止，导通，-2.7 V 。 （2）在图P6.2(b)所示电路中稳压管2CW5的参数为：稳定电压V z = 12 V ，最大稳定电流I Zmax = 20 mA 。图中电压表中流过的电流忽略不计。当开关S 闭合时，电压表V 和电流表A 1、A 2的读数分别为 、 、 ；当开关S 断开时，其读数分别为 、 、 。 解：12 V ，12 mA ，6 mA ，12 V ，12 mA ，0 mA 。 6.3 电路如图P 6.3所示，已知v i ＝56sin ωt (v)，试画出v i 与v O 的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。 6.4 电路如图P6.4所示，已知v i ＝5sin ωt (V)，二极管导通电压V D ＝0.7V 。试画出电路的传输特性及v i 与v O 的波形，并标出幅值。 图P6.4 的解：当v i 为 正半周时，D 1截止，D 2导通，v O =-2.3V 。当v i 为负正半周，且小于-3时，D 1截止，D 2仍导通，v O 大于-3V 后，；v O =v i 。 图 P6.3 图P6.4 _ o + 图P6.2 (a) 图 P6.2 (b) D 1 V i

第1章__半导体二极管及其应用习题解答xx汇总

第1章半导体二极管及其基本电路 1.1 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表1.1所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表1.1 第1章教学内容与要求 1.2 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1．本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差， 2．杂质半导体 (1) N型半导体本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N型半导体，N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。 1.2.2 PN结及其特性 1．PN结的形成 在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半

导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2．PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性： )1(T S -=U U e I I 式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV 。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性，如满足U >>U T ，则T S U U e I I ≈，PN 结的 正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>，则S I I -≈，反向电流与反向电压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后，反向电流急剧增加，这种现象称为PN 结反向击穿，击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小，只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时，扩散电容C D 起主要作用，当PN 结反向偏置时，势垒电容C B 起主要作用。 1.2.3 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多，按材料来分，有硅管和锗管两种；按结构形式来分，有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同，但又有一定的差别。在近似分析时，可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，温度每升高1o C ，PN 结的正向压降约减小（2~2.5）mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时，反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有：最大整流电流I F ；最高反向工作电压U R ；反向电流I R ；最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限，即使同一型号的管子，参数也存在一定的分散性，因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种：

二极管的7种应用电路详解

二极管的7种应用电路详 解

目录： （1）二极管简易直流稳压电路及故障处理 （2）二极管温度补偿电路及故障处理 （3）二极管控制电路及故障处理 （4）二极管限幅电路及故障处理 （5）二极管开关电路及故障处理 （6）二极管检波电路及故障处理 （7）继电器驱动电路中二极管保护电路及故障处理 二极管其他应用电路及故障处理 许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。 二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。 一、二极管简易直流稳压电路及故障处理 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，

由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。 二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。 二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V左右，对锗二极管而言是0.2V左右。 如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路 1．电路分析思路说明 分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。 关于这一电路的分析思路主要说明如下。 （1）从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。 （2）根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。从电路中可以看出，在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V，VD3的负极接地，这样在3只串联二极管上加

半导体二极管及其应用习题解答

半导体二极管及其应用 习题解答 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1．本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差， 2．杂质半导体

(1) N 型半导体 本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N 型半导体，N 型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。N 型半导体呈电中性。 (2) P 型半导体 本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P 型半导体。P 型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。P 型半导体呈电中性。 在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。 1.2.2 PN 结及其特性 1．PN 结的形成 在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2．PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性： )1(T S -=U U e I I 式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV 。