第一章 半导体二极管及其电路分析
题1.1.1 已知二极管2AP9的伏安特性如图题1.1.1（a）所示。
（1） 若将其按正向接法直接与1.5V电池相连，估计会出现什么问题？ （2） 若将其按反向接法直接与30V电源相连，又会出现什么问题？ （3） 分析二极管、稳压管在电路中常常与限流电阻相连的必要性。
（4） 画出两只2AP9二极管 [图题1.1.1（a）]在：同向串联、反向串联、同向并联、反
向并联四种情况下的合成伏安特性曲线。
图题1.1.1
解：(1)烧杯二极管；
(2)反向击穿；
(3)串联电阻可以限制流过二极管或稳压管的电流超过规定值，使二极管或稳压管安全； (4)同相串联：其正反相的电压分别增加反相串联 略去正向压降后都是反向特性； 同相并联时：其特性如同一只管子特性 反相并联时：两边都是正向特性。
题1.1.2 当用万用表电阻档测量二极管[参见图题1.1.1（b）]，分析： （1） 所测得的电阻值是二极管的直流电阻还是动态（微变）电阻？
（2） 设万用表内电池电压为1.5V，R×10Ω档的内阻Riˊ为240Ω，R×100Ω档的内阻
Riˊ=2.4kΩ。试用图解分析法估算： a）用R×10Ω档测得的正向电阻值； b）用R×100Ω档测得的正向电阻值。
从概念上说明， 为什么用不同电阻档测得的二极管正向电阻相差悬殊？ 解：(1) 是二极管的直流电阻。
(2) 在二极管的特性曲线坐标上，作出两条负载线，负载线和特性曲线的交点求得VD和ID，然后求出这二档的电阻。负载线方程分别为：
VD=1.5-0.24ID (R×10Ω档) VD=1.5-2.4ID (R×100Ω档)
所以用R×10Ω档测得的二极管正向电阻值为
RD?VDIDVDID?0.36V4.7mA?76?
用R×100Ω档测得的二极管正向电阻值为
RD??0.25V0.5mA?500?
由于万用表不同档的内阻不同，使流过二极管的电流相差较大，从而不同档时，测得二极管的正向电阻相差悬珠。
题1.1.3 二极管的伏安特性曲线如图题1.1.3所示。
（1） 二极管承受的反向电压VRM为多少？
（2） 若温度升高20°C，则二极管的反向电流IS应为多大？ （3） 当温度升高20°C时，定性画出变化后的伏安特性曲线。
图题1.1.3 图1.1.3
解：(1) 由图可知，二极管承受的反向电压VRM规定为实际击穿电压VB的一半，即VRM=40V；
(2) 在反偏的条件下，温度每增加10℃时，IS约增加1倍，所以温度增加20℃时，反向饱和电流IS约增加到原来的4倍，所以IS＝4?A。
(3) 当温度升高时的伏安特性曲线如图1.1.3所示。
题1.1.4 二极管的正向伏安特性曲线如图题1.1.4所示，室温下测得二极管中的电流为20mA。试确定二极管的直流电阻RD和动态电阻rd的大小。
图题1.1.4
解：求出ID=20mA时的VD，然后可求得直流电阻RD。
RD?VDID?0.67V20mA?33.5?
在过ID=20mA处，作一条切线，求切线斜率，可求得动态电阻rd。
rd??vD?iD?0.026V30mA-10mA?1.3?
题1.1.5 分析图题1.1.5电路中，各二极管是导通还是截止？并求出A、O两端的电压VAO（设D为理想二极管）。
图题1.1.5
解： 根据二极管的单向导电性得：
图(a)电路：D1截止，VAO= -12V；
图(b)电路：D1导电，D2截止，输出VAO=0V； 图(c)电路：D1截止，D2截止，输出VAO=-9V。
题1.1.6 二极管接成图题1.1.6所示的电路，分析在下述条件下各二极管的通断情况。 （1） VCC1 =6V，VCC2=6V，R1=2kΩ，R2=3kΩ （2） VCC1 =6V，VCC2=6V，R1= R2=3kΩ
（3） VCC1 =6V，VCC2=6V，R1=3kΩ，R2=2kΩ 设二极管D的导通压降VD=0.7V，求出D导通时电流ID的大小。
图题1.1.6 解：(1) D导电，ID≈0.42mA；
(2) D截止，ID≈0mA；
(3) D截止，IＤ=0mA。
题1.1.7 图题1.1.7所示为桥式整流电路，设二极管为理想器件，变压器的原、副边绕组匝数比为n=N1/N2=11，变压器损耗不计，v1 =V1m sinωt = 2202sin100πt V。试回答下列问题：（1）画出v2、vO 和vD的波形；（2）求负载RL上的直流电压VO和直流电流IO ；（3）求二极管的平均电流ID和最大反向电压VRM 。
图题1.1.7
解：(1) 波形如图1.1.7所示。
图1.1.7
(2) 负载上直流电压VO≈0.9×V2＝0.9×20V＝18V，直流电流IO≈18mA； (3) ID=IO/2≈9mA，VRM≈28.2V。
题1.1.8 图题1.1.8电路中，设 vi =12sinωt V，分别画出iD、vD和vO的波形（要求时间坐标对齐），并将二极管电流iD的峰值和其所承受的反向峰值标于图中（假定D为理想二极管）。
图题1.1.8
解：波形如图1.1.8所示。
图1.1.8
题1.1.9 图题1.1.9（a）所示电路中，D1、D2为硅管，导通压降VD均为0.7V，图题1.1.9（b）为输入vA、vB的波形，试画出 vO的波形。
图题1.1.9
解：该图是一个与门电路，其波形如下：
题1.1.10 图题1.1.9电路中，输入端vA、vB如按下述各种方法连接： （1） vA接 + 2V，vB 接 + 5V； （2） vA接 + 2V，vB 接-2V； （3） vA悬空， vB接 + 5V；
（4） vA 经3kΩ电阻接地，vB悬空。 试确定相应的输出vO =？。 解：(1) vO=2.7V；
(2) vO =-1.3V； (3) vO =5.7V； (4) vO =6.28V。
题1.1.11 稳压值为7.5V和8.5V的两只稳压管串联使用时，可得到几种不同的稳压值？各为多少伏？设稳压管正向导通压降为0.7V。
解：可得到四种稳压值，16V，8.2V，9.2V，1.4V。
题1.1.12 稳压管接成图题1.1.12所示电路。已知稳压管的稳压值为6V，在下述4种情况下：
（1） VI =12V，R1=4KΩ，R2=8kΩ； （2） VI =12V，R1=4KΩ，R2=4kΩ； （3） VI =24V，R1=4KΩ，R2=2kΩ； （4） VI =24V，R1=4KΩ，R2=1kΩ。
图题1.1.12 试确定输出电压VO的值。 解：(1) VO =6V
(2) VO =6V (3) VO =6V