電工學(xué)少學(xué)時第三版 張南主編 課后練習(xí)答案 第七章_半導(dǎo)體器件修改

1、71下篇下篇:電子技術(shù)電子技術(shù)第七章第七章半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件71基本要求基本要求（1）掌握PN結(jié)的單向?qū)щ娦?。?）熟悉二極管、穩(wěn)壓管、三極管、場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)、特性曲線和主要參數(shù)。（3）學(xué)會分析整流及濾波電路，并對其進(jìn)行簡單的計算。（4）掌握晶體三極管的電流分配和放大作用。72基本內(nèi)容基本內(nèi)容7.2.1PN結(jié)與二極管結(jié)與二極管P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的結(jié)合形成PN結(jié)。PN結(jié)的主要性質(zhì)——單向?qū)щ娦裕阂粋€PN結(jié)外加正向電壓時，呈現(xiàn)很小

2、的正向電阻，有較大的正向電流；當(dāng)加反向電壓時，呈現(xiàn)很大的反向電阻，只有很小的反向飽和電流。二極管就是利用一個PN結(jié)，加上外殼，引出兩個電極而制成的，它具有單向?qū)щ娦?。理想二極管：導(dǎo)通時，正向壓降UD=0，正向電阻近似為零，相當(dāng)于一個開關(guān)閉合的狀態(tài)；截止時，反向電流IR=0，反向電阻為無窮大，相當(dāng)于一個開關(guān)關(guān)斷的狀態(tài)。實際二極管：正向電壓超過二極管的死區(qū)電壓（硅：0.5V；鍺：0.1V），二極管才能導(dǎo)通。一旦導(dǎo)通，二極管有一定正向電壓降（

3、硅：0.6~0.7V；鍺：0.2~0.3V）。二極管反向截止，反向電流IR≠0。主要參數(shù)：最大整流電流、反向工作峰值電壓。7.2.2整流電路整流電路整流就是利用二極管單向?qū)щ娞匦裕瑢⒔涣麟娹D(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷倪^程。整流二極管可視為理想二極管。在分析整流電路時，應(yīng)抓住“二極管在正向電壓作用下導(dǎo)通，而在反向電壓作用下截止”這個基本點，并且弄清楚在交流正半周和負(fù)半周期間電流的通路方向，從而確定負(fù)載電壓的、極性。整流電路以橋式電路用的最多。表71電路

4、形式輸入交流電壓（有效值）負(fù)載電壓平均值UO流過二極管電流的平均值ID二極管承受的最大反向電壓URM單相半波整流電路U20.45U2L00RUI?（RL–負(fù)載電阻）22U單相橋式全波整流電路U20.9U2L002RUI21?22U7.2.3濾波電路濾波電路濾波電路的作用是盡量降低直流電壓中的脈動成分，同時盡量保留其中的直流成分，737.3.1半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用（1）整流電路：利用二極管單向?qū)щ娞匦?，將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?/p>

5、。（2）限幅電路：將輸出電壓限制在某一特定幅值，有單向限幅和雙向限幅兩種。（3）鉗位電路：將輸出電壓的幅值限制在某一預(yù)定電位。（4）檢波電路：將高頻交流信號變成單方向脈動信號。（5）穩(wěn)壓二極管可實現(xiàn)簡單穩(wěn)壓、電路削波等。二極管和穩(wěn)壓管的具體應(yīng)用在以后的習(xí)題及相關(guān)的部分章節(jié)中都有所體現(xiàn)，學(xué)生應(yīng)通過更多練習(xí)，深入理解并掌握二極管和穩(wěn)壓管的具體應(yīng)用。7.3.2三極管的放大作用三極管的放大作用從三極管的結(jié)構(gòu)看，由NPN和PNP兩種類型。但是，無

6、論哪一種類型，管子內(nèi)部都有三個區(qū)、兩個PN結(jié)，并引出三個電極。三個區(qū)——發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)；兩個PN結(jié)——發(fā)射結(jié)和集電結(jié)；三個電極——發(fā)射極e、基極b和集電極c。為了實現(xiàn)放大作用，三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部所加電源的極性必須滿足一定的條件：內(nèi)部結(jié)構(gòu)條件——發(fā)射區(qū)高摻雜，其中多數(shù)載流子濃度很高；基區(qū)很薄，且低摻雜，則基區(qū)中多子的濃度很低。外部條件——外加電源極性應(yīng)使發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。在滿足上述條件的前提下，三極管中載流子的運動

7、經(jīng)歷發(fā)射、復(fù)合和擴(kuò)散以及收集等過程，最后，使三極管中的電流分配符合以下關(guān)系：，且ECBIII??ECII?當(dāng)基極電流發(fā)生微小的變化時，相應(yīng)的集電極電流將有較大的變化，集電極電BICI流的變化量比基極電流的變化量大倍，即CI?BI??BCII????從而實現(xiàn)了電流放大作用。7.3.3直流穩(wěn)壓電源原理直流穩(wěn)壓電源原理直流穩(wěn)壓電源由四個環(huán)節(jié)組成：變壓器、整流電路、濾波器及穩(wěn)壓電路。半導(dǎo)體直流電源的原理圖如圖71所示，表示把交流電變?yōu)橹绷鞯倪^程

8、。圖71直流穩(wěn)壓電源原理圖（1）變壓器：將交流電源電壓變換為符合整流需要的電壓。（2）整流電路：將交流電壓變換為單向脈動電壓。其中的整流元件（晶體二極管）所以能整流，是因為它具有單向?qū)щ姷奶匦?。?）濾波器：減小整流電壓的脈動程度，以適合負(fù)載的需要。（4）穩(wěn)壓環(huán)節(jié)：在交流電源電壓波動或負(fù)載變動時，使直流輸出電壓穩(wěn)定。在對直流電壓的穩(wěn)定程度要求較低的電路中，穩(wěn)壓環(huán)節(jié)也可以不要。74例題與習(xí)題解答例題與習(xí)題解答電源變壓器整流電路交流電源負(fù)載