半导体器件知识详解

1．半导体二极管

（1）半导体分立器件型号命名方法（摘自GB249—74）．

国产半导体器件型号由五部分（场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN型管、激光器件的型号命名只有第三、四、五部分）组成．五个部分意义见附表3-1．

附表3-1　半导体分立器件型号命名方法

（2）几种半导体二极管的主要参数．

附表3-2、附表3-3、附表3-4给出了几种半导体二极管的主要参数．

附表3-2　2AP型检波二极管

注：2AP型检波二极管的结电容Cf≤1p F．

附表3-3　国内外常用硅整流二极管

附表3-4　2CZ11B整流二极管的主要参数表

附表3-5　国内外常用开关二极管

2．半导体三极管

常用小功率三极管的主要参数如附表3-5所示．

附表3-6　常用小功率三极管的主要参数

综合练习A

一、填空题（每个空格1分，共30分）

1.电路中某点到参考点间的________称为该点的电位，电位具有________性.

2.正弦交流电的三要素是_________、_______和_________.

3.已知正弦交流电压u=311sin（314t-60°）V，则它的最大值是_________V，周期是0．02 s，角频率是_________rad／s，初相位是_________弧度.

4.电网的功率因数越高，电源的利用率就越_________，无功功率就越_________.

5.当RLC串联电路发生谐振时，电路中_________最小且等于_________，此时_　__　__　___　_与电路总电压同相.

6.已知Z1=15∠30°，Z2=20∠20°，则Z1·Z2=_________，Z1／Z2=_________.

7.在纯电感交流电路中，电压与电流的相位关系是电压________电流90°.

8.半导体二极管具有单向导电性，外加正偏电压时_______，外加反偏电压时_______.

9.当半导体三极管的_________正向偏置，_______反向偏置时，三极管具有放大作用.

10.正弦波振荡器的振幅起振条件是_________，相位起振条件是_________.

11.串联负反馈电路能够_________输入阻抗，电流负反馈能够使输出阻抗_________.

12.为了保证不失真放大，放大电路必须设置静态工作点.对NPN管组成的基本共射放大电路，如果静态工作点太低，将会产生_________失真.

13.如果输入与输出的关系是“有0出1，全1出0”，这是_________逻辑运算.“全0出0，有1出1”这是________逻辑运算.

14.在数字系统中，单稳态触发器一般用于________、________、________等.

二、选择题（每小题2分，共20分）

1.我国低压供电电压单相为220 V，三相线电压为380 V，此数值指交流电压的（　　）

A.平均值　B.最大值

C.有效值　D.瞬时值

2.如下图所示，表示纯电阻上电压与电流相量的是图　　（　　）

题2图

3.白炽灯的额定工作电压为220 V，它允许承受的最大电压为　　（　　）

A.220 V　B.311 V

C.380 V　D.u（t）=　220sin314 V

4.在单管共射固定式偏置放大电路中，为了使工作于截止状态的晶体三极管进入放大状态，可采用的办法是　　（　　）

A.增大RcB.减小RbC.减小RcD.增大Rb

5.设整流变压器副边电压u2=U2 sinωt，欲使负载上得到如右图所示整流电压的波形，则需要采用的整流电路是（　　）

题5图

A.单相桥式整流电路

B.单相全波整流电路

C.单相半波整流电路

D.以上都不行

6.为了使三极管可靠地截止，电路必须满足　　（　　）

A.发射结正偏，集电结反偏　B.发射结反偏，集电结正偏

C.发射结和集电结都正偏　D.发射结和集电结都反偏

7.用差分放大电路的原因是　　（　　）

A.克服温漂　B.提高输入电阻　C.稳定放大倍数　D.提高放大倍数

8.“相同出0，相异出1”是指　　（　　）

A.与非门　B.或非门　C.异或门　D.同或门

9.能将输入信号转变成二进制代码的电路称为　　（　　）

A.译码器　B.编码器　C.数据选择器　D.数据分配器

10.555定时器不可以组成　　（　　）

A.多谐振荡器　B.单稳态触发器　C.施密特触发器　D.JK触发器

三、计算题（每小题6分，共30分）

1.电路如右图所示，试求：

（1）电路中的电流I；

（2）电压UAB、UBC.

题1图

2.将RLC串联电路接到频率为100 Hz、电压有效值为100 V的正弦电压上，已知R=3Ω，XL=2Ω，XC=6Ω.求电流的有效值及电压与电流的相位差.

3.在三相对称电路中，电源的线电压为380 V，每相负载电阻R=10Ω，试求负载按星形和三角形连接时的线电流和相电压.

4.化简F=

5.在右图所示同相比例运算电路中，已知R1=2 kΩ，R2=2 kΩ，R3=18 kΩ，Rf=18 kΩ，ui=1 V，求uo.

题5图

四、分析应用题（每小题10分，共20分）

1.如右图所示电路，已知UCC=12 V，RB=300 kΩ，RC=3 kΩ，RL=3 kΩ，RS=3 kΩ，β=50，试求：

（1）静态工作点；

（2）RL接入情况下电路的电压放大倍数˙Au；

（3）输入电阻Ri和输出电阻Ro.

题1图

2.下降沿触发的边沿JK触发器的输入波形如右图所示.已知初始Q=0，试画出Q端的波形.

题2图

综合练习B

一、填空题（每个空格1分，共46分）

1.电路有________、________和________三种工作状态.

2.如右图所示，有源二端网络A，在a、b两点间接入电压表时，其读数为50 V，在a、b两点间接入10Ω电阻时，测得电流为4 A.则a、b两点间的开路电压为_________，两点间的等效电阻为　　　　.

题2图(https://www.xing528.com)

3.若XL=20Ω的电感元件作用于正弦电压u=　220sin（ωt＋60°）V，则通过该元件的电流i=_________.

4.当RLC串联电路发生谐振时，电路中________最小且等于________；电路中电压一定时_________最大，且与电路总电压_________.

5.实际电气设备大多为________性设备，功率因数往往_________，若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在_________.

6.当对称三相负载的相电压等于电源线电压时，此三相负载应采用_________连接方式，此时线电流为相电流的_________倍.

7.在三相四线制电路中，中线的重要作用是_________，因此中线上不能装_________和_________.

8.在RLC串联电路中，已知电流为5 A，电阻为30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，则电路的阻抗为_________，该电路为_________性电路.电路吸收的有功功率为_________，吸收的无功功率为________.

9.实际生产和生活中，工厂的一般动力电源电压标准为_________，生活照明电源电压的标准一般为________.

10.放大电路中常用的负反馈类型有_________、_______、_________、_________负反馈.

11.PN结的单向导电性指的是_______________________.

12.射极输出器具有_________恒小于1、接近于1，_________和_________同相，并具有________高和________低的特点.

13.集成运放有两个输入端，称为__________输入端和__________输入端，相应有________、________、和________三种输入方式.

14.在正逻辑的约定下“1”表示_________电平，“0”表示_________电平.

15.JK触发器具有________、_______、_______和________的功能.

16.构成一个二十四进制计数器最少要采用_________个触发器.

二、选择题（每小题2分，共14分）

1.某电阻元件的额定数据为“1 kΩ、2．5 W”，正常使用时允许流过的最大电流为（　　）

A.50 m A　　　　　　　B.2．5 m A　　　　　　　　C.250 m A

2.纯电容正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率减小时，电路中电流将　　（　　）

A.增大　B.不变　C.减小

3.在电源对称的三相四线制电路中，若三相负载不对称，则该负载各相电压　　（　　）

A.不对称　B.仍然对称　C.不一定对称

4.若使三极管具有电流放大能力，必须满足的外部条件是　　（　　）

A.发射结正偏、集电结正偏　B.发射结反偏、集电结反偏

C.发射结正偏、集电结反偏　D.发射结反偏、集电结正偏

5.射极输出器的输出电阻小，说明该电路的　　（　　）

A.带负载能力强　B.带负载能力差　C.减轻前级或信号源负载

6.理想运放的两个重要结论是　　（　　）

A.虚短与虚地　B.虚断与虚短　C.断路与短路

7.按各触发器的状态转换与时钟输入CP的关系分类，计数器可为　　（　　）

A.同步和异步计数器　B.加计数和减计数计数器C.二进制和十进制计数器

三、分析应用题（共40分）

1.如右图所示，已知U=4 V，求US.（6分）

题1图

2.利用交流电流表、电压表和单相功率表可以测量实际线圈的电感量.设加在线圈两端的电压为工频110 V，测得流过线圈的电流为5 A，功率表读数为400 W.则该线圈的电感量为多大？（8分）

3.已知三相对称负载连接成三角形，接在线电压为220 V的三相电源上，火线上通过的电流均为17．3 A，三相功率为4．5 k W.求各相负载的电阻和感抗.（8分）

4.如下图所示，已知电阻Rf=3R1，输入电压ui=4 m V，求输出电压uo.（6分）

题4图

5.已知JK触发器的信号波形为下降沿触发，试画出Q的波形.设触发器的初态为0.（6分）

题5图

6.如右图所示，用二进制计数器CT74LS161的反馈置零功能构成十二进制计数器.（6分）

题6图

综合练习C

一、填空题（每个空格1．5分，共30分）

1.一只220 V40 W的灯泡与一只220 V 100 W的灯泡串联后，接到220 V电源上，则_________W灯泡较亮，而_________W灯泡较暗.

2.一个正弦交流电流的解析式为i=5in（314t-45°）A，则其有效值i=_________，角频率ω=_________rad／s，初相位φi=_________.

3.在纯电容交流电路中，电容元件两端的电压相位________电流________度.

4.在三相对称电路中，已知线电压U、线电流I及功率因数角φ，则有功功率P=________，无功功率Q=_________，视在功率S=________.

5.本征半导体掺入微量的三价元素形成_________型半导体，其多子为_________.

6.放大电路应遵循的基本原则是________结正偏，_______结反偏.

7.射极输出器具有电压放大倍数“恒小于1但接近于1”，并具有_________高和_____________低的特点.

8.理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点：一是差模输入电压相同，称为________；二是输入电流为零，称为________.

9.D触发器具有_________和_________的功能.

二、选择题（每小题3分，共15分）

1.电源线电压为380 V，采用三相四线制供电，负载为额定电压220 V的白炽灯，应采用的连接方式为　　（　　）

A.星形　B.三角形

C.直接连接　D.不能相连

2.负载作三角形连接的对称三相电路，若线电压为380 V，则相电压为　　（　　）

A.220 V　B.220 V

C.380 V　D.380V

3.单相桥式全波整流电路中，电容滤波后，负载电阻RL平均电压等于　　（　　）

A.0．9U2B.1．4U2

C.0．45U2D.1．2U2

4.或非门的逻辑功能为　　（　　）

A.有0出0，全1出1　B.有1出1，全0出0

C.有0出1，全1出0　D.有1出0，全0出1

5.某JK触发器，每来一个时钟脉冲就翻转一次，则其J、K端的状态应为　　（　　）

A.J=1，K=0　B.J=1，K=1

C.J=0，K=0　D.J=0，K=1

三、计算题（每小题7分，共35分）

1.电路如右图所示.用叠加定理计算2Ω支路上的电流.

题1图

2.如右图所示为日光灯正常工作时的等效电路图.其中R为灯管电阻，L为镇流器电感.若R=300Ω，XL=520Ω，电源电压为220 V，f=50 Hz.计算电路中的电流、灯管电压和镇流器电压的有效值以及总电压和电流的相位差.

题2图

3.某三相对称负载，每相负载的电阻为6Ω，感抗为8Ω，电源线电压为380 V，试求负载作星形连接时的三相总有功功率.

4.在右图所示电路中，已知Rf=2R1，ui=-3 V.试求输出电压uo.

题4图

5.在右图所示放大电路中，已知UCC=12 V，RC=4 kΩ，RB=300 kΩ，β=37．5，RL=4 kΩ，rbe=1 kΩ，试求放大电路的静态工作点和电压放大倍数.

题5图

四、综合应用题（每小题2分，共20分）

1.分析右图所示电路的逻辑功能.

题1图

2.下图所示为由四个JK触发器组成的四人竞赛抢答电路，试简述其工作原理.

题2图