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14 二极管和晶体管
二极管
在图1所示的各电路图中，E = 5V ，ui = 10 sin ω tV ，二极管D的正向压降 可忽略不计，试分别画出输出电压u0 的波形。 [ 解]
图 1: 习题图
(a) ui 为正半周时，ui > E，D导通；ui < E，D截止。ui 为负半周时，D截 止。
D导通时，u0 = E；D截止时，uo = ui 。
(b) ui 为 正 半 周 时 ；ui > E，D导 通 ；ui < E，D截 止 。ui 为 负 半 周 时 ，D截 止。
D导通时，u0 = ui ；D截止时，u0 = E。 u0的波形分别如图2(a)和(b)所示。
图 2: 习题图
在图3中，试求下列几种情况下输出端电位VY 及各元件中通过的电流。(1)VA = +10V ，VB = 0V ；(2)VA = +6V ,VB = + ;(3)VA = VB = +5V .设二极管的正 向电阻为零，反向电阻为无穷大。 [解]
图 3: 习题图
(1) 二极管DA 优先导通，则
VY = 9 × IDA = IR
=
10
V = 9V 1 + 9
VY 9 ? = A = 1 10× 3 A = 1mA R 9 × 103
DB 反向偏置，截止，IDB = 0
(2) 设DA 和DB 两管都导通，应用结点电压法计算VY ：
6 + × 9 1 1 VY =1 1 1 V =19
+ + 1 1 9
V = <
可见DB 管也确能导通。
IDA =
IDB = IR =
6 ? ?3
A = × 10A = 1 × 103
? ?3
A = × 10A = 1 × 103
= A = ×10A ?339 × 10
(3) DA 和DB 两管都能导通
5 5 + 1 VY = 1 1 1 1 V = + + 1 1 9
VY ? = A = 10×IR = 3 A = R 9 × 103 IR
mA = =IDA = IDB 2 2
=
稳压二极管
有两个稳压二极管DZ 1和DZ 2，其稳定电压分别为 和 ，正向压降都 是 。如果要得到3V 的稳定电压，应如何连接 [解]
应按图4(a)或(b)连接，UZ = 3V 。图中R1、R2 是限流电阻。
图 4: 习题图
晶体管
有两个晶体管分别接在电路中，今测得它们管脚的电位（对“地”）分别
如 下表所列：
晶体管I
晶体管II
3 9 2 电位/V ?6 ? 管脚 1 3 管脚 1 2 电位/V 4 [解]
?2 试判别管子的三个电极，并说明是硅管还是锗管是N P N 型还是P N P 型
N P N 型：集电极电位最高，发射极电位最低，UBE > 0；P N P 型；发射极电位 最高，集电极电位最低，UBE < 0。
硅管：基极电位与发射极电位大约相差 或 ；锗管：基极电位与发射极 电位大约相差 或 。 由此可知：
晶体管I：N P N 型，硅管，1 ? B、2 ? E、3 ?
C ； 晶体管II ：P N P 型，锗管，1 ? C 、2 ? B、3 ? E。
如何用万用表判断出一个晶体管是N P N 型还是P N P 型如何判断出管子 的三个管脚锗管或硅管又如何通过实验区别出来 [解]
(1) 先判断基极
将插入万用表“-”（实为表内电源正极）插孔的测试笔轮流接任一管脚， 而后将另一测试笔分别接另外两个管脚，如果两次测得管脚间的电阻同 为低电阻（BE极间和BC 极间的P N 结上加正向电压）或同为高电阻（上 述极间的P N 结上加反向电压），则接万用表“-”插孔的是基极。
(2) 判断是N P N 型管还是P N P 型管 在(1)中，测得管脚间的电阻同为低电阻时，则为N P N 型管；测得同为高 电阻时，则为P N P 型。 (3) 判断集电极
对 已 知 的N P N 型 管 或P N P 型 管 照 图5所 示 的 两 种 方 法 接 线 ， 未 知 管
图 5: 习题图 脚1和2用测试笔分别接万用表的“+”，“-”插孔（注意，“-”插孔接表内电
源的正极），比较两种接法1，2管脚间的电阻高低。对N P N 型管，电阻 较低时接“-”插孔的是集电极；对P N P 型管，电阻较低时接“+”插孔的是 集电极。 (4) 判断是锗管还是硅管
B，E极间正向压降在 ～ 时为硅管；在 ～ 时为锗管。
图 6: 习题图
在图6所示的各个电路中，试问晶体管工作于何种状态设UBE = 。 [解]
计算结果见下表。 (a)管 12mA 6 ? mA = 50 IB < I 0 放大 B (b)管 8mA 12 ? mA = 47 0 IB > IB 饱和 (c)管
U C IC (sat) ≈C C RI C (sat ) IB 0 = βIB 状态
IB < 0 截止