第一章 半导体器件
1-1 当T=300K时，锗和硅二极管的反向饱和电流IS分别为1?A和pA。如将此两个二极管串联起来，有1μA的正向电流流过，试问它们的结电压各为多少？ 解：
二极管正偏时，I?ISeUDUT ， UD?UTlnI IS对于硅管：UD?26mVln对于锗管：UD?26mVln
1mA?179.6mV 1?A1mA?556.8mV 0.5pA1-2 室温27oC时，某硅二极管的反向饱和电流IS=。 （1）当二极管正偏压为时，二极管的正向电流为多少？
（2）当温度升至67oC或降至?10oC时，分别计算二极管的反向饱和电流。此时，如保持（1）中的正向电流不变，则二极管的正偏压应为多少？ 解：
（1）I?ISeUDUT650mA?e26mA?0.1?10?12?7.2mA
（2）当温度每上升10℃时，IS增加1倍，则
??67?27)?210IS(67)?IS(27IS(?10?)?IS?0.1?10?12?24?1.6pA?0.1?10?12?2?3.7?7.7?10?3pA?10?27?(27)?210
T=300k(即27℃)，
UT(27?)?K26即?q300KTK??300?26mAqq
则67℃时，
26?340?29.5mV30026UT(?10?)??263?22.8mV300 7.2mA?67C时,UD?29.5ln?655.7mA1.6pA7.2mA?10?C时,UD?22.8ln?716.7mA7.7?10?3pAUT(67?)?
1-3 二极管电路如图P1-3（a）所示，二极管伏安特性如图P1-3（b）所示。已知电源电压为6V，二极管压降为伏。试求： （1）流过二极管的直流电流；
（2）二极管的直流电阻RD和交流电阻rD。 解：
（1）ID?（2）
0.7V?13.2?53mA
26mA26mArD???0.49?ID53mARD?6?0.7V?53mA
100?(a)
图 P1-3
6V R 100Ω D
ID 53mA ID
UD (b)
1-4 当T=300K时，硅二极管的正向电压为，正向电流为1mA，试计算正向电压加至时正向电流为多少？ 解：
I?ISeUDUT700mA?e26mA100UT 则1mA?IS I?e?1.35mA
I?IS
800mA?e26mA1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管，如图P1-5所示。反之二只背靠背连接的二极管可等效为一个三极管吗？
b b b b c c c c e NPN
e e PNP
e 图 P1-5
解：不能。因为它们不可能同时满足如下条件，即：发射区掺杂浓；集电结面积大；基区薄。放大时发射结正偏，集电结反偏，用二极管等效集电结反偏时不可能有电流，而晶体管二个结因具有上述特点载流子可输出到集电极去。
1-6 已知晶体管工作在线性放大区，并测得各极电压如图P1-6所示。试画出晶体管的电路符号
并注明是硅管还是锗管。 解：
1-7 已测得晶体三极管各极对地电位如图P1-7所示。判断它们处于何种工作状态（饱和，放大，截止或损坏）。 解：
1-8 共射电路如图P1-8所示。已知晶体管参数为β=50，ICBO=0，EB=，RB=100KΩ，EC=12V，UBE(on)=。 （1）如果RC=2KΩ，试求ICQ、UCEQ，并说明电路的工作状态；
（2）如果RC=Ω重复（1）；
（3）如晶体管工作在放大状态，调节RB使ICQ=2mA。如rbb??50?，画出晶体管的低频混合?型等效电路，并标出元件值。 解： （1）
IBQ?EB?UBE(on)RB?50?ARB RC EC
-8V (a)
3AD6
2V (b) 3DG6
3V -12V
8V
R1 3CG2 2V R2 1V (c)
8V (d)
2V
3BX1
8V
-2V
3V
-7V
8V
-2V
3V
-7V 8V (a)
图 P1-6
(b)
Ge Si
图 P1-7
放大 截止 损坏 临界饱和UBE=UCE
ICQ??IBQ?2.5mAUCEQ?EC?ICRC?7V
EB 放大状态
（2）
图 P1-8
UCEQ?12V?2.5mA?5.1K??0.75V
饱和状态 （3）
RB
ICQ?2mAIBQ?RB??40?A?EB?UBE(on)IBQICQrbe βIb RC ?125K
rbe?rbb'?(1??)26mA?0.7KICQgm?38.5ICQ?76.9ms
1-9 某晶体管的输出特性如图P1-9（a）所示。将在0~1mA之间的特性放大后如图P1-9（b）所示。
（1）计算该晶体管的β和PCM。
（2）当UCE分别为5V和10V时，IC分别允许为多大。 （3）确定该晶体管的U(BR)CEO和U(BR)CBO的值。
6 5 4 3 2 1 0
5 10 15 20 UCE /V 0
10
20
10μA 1
IC / mA IC / mA ICEO 30
-ICBO 40
UCE /V 解： （1）
?? (a)
图 P1-9
(b)
IC1mA??100IB10?A
PCM?ICMUCE?2mA?20V?40mW（2）
UCE?5V时，ICM?8mAUCE?10V时，ICM?4mA
（3）
U(BR)CEO?25VU(BR)CBO?40V
1-10 已知三个场效应管的转移特性曲线或输出特性曲线分别如图P1-10所示，试判别其类型，
并说明UDS=|10V|的饱和电流。
ID / mA 4 UDS=10V 3 2 1 UGS /V -3 -2 -1 0 1 2
(a
解：
ID / mA ID / mA 1 -1 -2 -3 2 1 2 3 UGS /V
4 8 6 3V UGS=2V 5 10 15 UDS /V 4V (b)
图 P1-10
(c)
（a）N沟耗尽型MOSFET，IDSS?2mA，UGS?off???3V
（b）P沟JFET，IDSS??3mA，UGS?off??3V （c）N沟增强型MOSFET，IDSS无意义，UT?1.5V
1-11已知各FET的各极电压值如图P1-11所示，设各管的│UP│=2V，试分别说明它们的工作状态（可变电阻区，饱和区，截止区或不能正常工作）。
5V G S 2V (a
G S (b0V
G S (c0V
D 3V
D 5V
D -5V
-3V G S (d0V D 解：
（a）是增强型NMOS，UGS?3V?UT?2V,UDS?1V?UGS?UT，所以工作于临界饱和状态。 （b）是耗尽型NMOS，UGS?5V?UP??2V,UGS?UP?5V?(?2V)?7V?UDS?5V，所以工作于可变电阻区。 （c）是增强型PMOS，UGS??5V?UP??2V,UGS?UP??3V?UDS??5V，所以工作于恒流区。 （d）是N沟JFET， UGS??3V?UP??2V，所以工作于截止区。
1-12场效应管电路如图P1-12所示，已知ED=12V，EG= -5V ，R1=300K，R2=200K，RD=10K，JFET的IDSS=2mA，UP= -3V。
图 P1-11
模拟电子技术基础习题及答案
