模拟电子技术基础,黄瑞祥主编第二章课后答案 联系客服

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第二章 习题解答

2-1 电话线路上的直流电压约为50V,用于电话机通话时的直流电源。话机内部电路对电压有极性的要求。话机电路中有一个导向电路,如题2-1图所示。外线与话机引线相接时不必考虑电压极性。试说明其工作原理。

答:当外线与话机引线相接时,如果话机引线的上端接正、下端接负,则电源正端经过D1,话机内的其他电路、D4到电源负端,形成电流回路,此时二极管D1、D4正向导通,D2、D3截止。如果话机引线的下端接正、上端接负,则电源正端经过D2、话机内的其他电路、D3到电源负端,形成电流回路。由此或见,无论话机引线的上端接正还是下端接正,对于话机内的其他电路来说都符合对电压极性的要求,这就是导向电路所起的作用。

2-2 已知硅和锗PN结的反向饱和电流分别为10-14A和10-8A。若外加电压为0.25V、0.45V、0.65V时,试求室温下各电流I,并指出电压增加0.2V时,电流增加的倍数。

解:根据式(1-2-4) I?ISev/vT?1,室温时VT?26mV

对于硅PN结:IS?10?14A,则

外加电压V eV/VT??0.25V 14993.7 1.5?10?100.45V 3285 7556 0.65V 7.20×1010 7.2?10?4A ?0.72mA I A 3.3?10?7A ?0.33?A

电压增加0.2V时电流增加的倍数为

e0.2V/26mV?e200mv/26mV?2191倍 对于锗PN结,IS?10?8A,则 外加电压V eV/VT 0.25V 14993.7 0.45V 3285 7556 0.33A 0.65V 7.20×1010 7.2?102A I 1.5?10?4A ?0.15mA 电压增加0.2V时电流同样增加2191倍。

2-3 在室温时锗二极管和硅二极管的反向饱和电流分别为1μA和0.5pA,若两个二极管均通过1mA正向电流,试求它们的管压降分别为多少。 解:根据二极管的伏安特性 I?ISeV/VT?1

当V>>VT时 I?ISeV/VT 则eV/VT? ?v?VTlnIIS

若锗二极管的IS?1?A, I?1mA,则

310V?26mV?ln10?0.18V ?6?0.026ln10?3??IIS

若硅二极管的IS?0.5PA,I?1mA,则

910V?26mV?ln0.5?0.557V ?12?0.026ln2?10?10?3??

2-4 两个硅二极管在室温时反向饱和电流分别为2×10-12A和2×10-15A,若定义二极管电流I=0.1mA时所需施加的电压为导通电压,试求各VD(on)。若I增加到10倍,试问VD(on)增加多少伏。 解:根据二极管的伏安特性 I?ISeV/VT?1

当I>>IS时 I?ISeV/VT 则eV/VT?IIS??

?v?VTlnIIS

当硅二极管的IS?2?10?12时,I?0.1mA,则

10VD?on??26mvln2??461mV?0.461V 10?12?4当硅二极管的IS?2?10?15时,I?0.1mA,则

10VD?on??26mvln2??641mV?0.641V 10?15?4若I增加到10倍,则

?VD?on??26mVln10?60mV

2-5 已知IS(27℃)=10-9A,试求温度为-10℃、47℃和60℃时的IS值。

'解:由于温度每升高10℃,IS约增加一倍,即IS?IS?2?T?TO?/10

已知To=27℃时IS?10?9A,则

当T??10℃,当T?47℃,当T?60℃,

'IS?10?9?2'IS?10?9?2'IS?10?9?2??10?27?/10?10?9?2?3.7?7.7?10?11A

?47?27?/10?10?9?22?4?10?9A ?10?9?23.3?9.85?10?9A

?60?27?/10

2-6 题2-6图所示电路中为三个完全相同的二极管,IS=10-14A。要求在输出电压V0=2V时,求电流值I。如果从输出端流向负载的电流为1mA,输出电压的变化为多少?

解:(1)根据I?ISeV/VT?1?ISeV/VT

2 其中IS?10?14A V?1V7 3VO?3V?0.6662V3???I?10?14A?e/26mv?1.37?10?3A?1.37mA

(2)如果流向负载的电流为1mA,则流过二极管的电流为

I'?I?1mA?0.37mAI?ISe''V1/VTI?ISeV/VT

则II'?e?V?V?/VT

.37mA V?V'?VTlnII??26mVln10.37mA?34mV

所以输出电压的变化为:?VO?3?V?3V?V'?102mV?0.1V

2-7 在题2-7图所示电路中,设二极管为理想的,试判断图中各二极管是否导通,并求VAO值。

解:根据题意,电路中的二极管都是理想的。 (a)二极管D不通

VAO?V2?12V (b)D导通

??VAO?V1?15V

(c)D1导通,D2不通

VAO?0V

(d)D1、D2均导通,则R2//R3?1K//5.1??5.1?

514 VA0?3V?R1?R2R//R3?R4?3V?3000?5.1?51?0.05V

2-8 题2-8图所示电路中,设二极管为理想的,求图中所示的电压和电流值。 解:(a)图中理想二极管导通,V=-5V, I=1mA (b)图中理想二极管不通,V=5V, I=0 (c)图中理想二极管导通,V=5V, I=1mA (d)图中理想二极管不通,V=-5V, I=0

2-9 题2-9图所示电路中,设二极管是理想的,求图中标记的电压和电流值。 解 (a)图中理想二极管D2导通,D1截止 V=3V I=8mA

(b)图中理想二极管D1导通,D2截止 V=1V I=4mA

2-10 假定题2-10图电路中的二极管是理想的,求图中标记的电压和电流值。 解:(a)图中理想二极管D1导通,D2导通 V=0

V10V I?105K?10K?1mA

(b)图中理想二极管截止,D2导通

ID2?I?0

?10V???10V?10K?5K?43mA V??10V?4V 3mA?5K??3.332-11 假定题2-11图电路中的二极管是理想的,利用戴维南定理简化电路,并求图中标记的电压和电流值。

解:(a)由于二极管是理想的,利用戴维南定理简化电路如下图:

20KV?10V?20K?7.5V?20K3I?V20K?7.5V20K?0.375mA