1.2　半导体二极管

一、填空

1.半导体二极管分为点接触型、面接触型和平面型3种。通常，　　　　　　流过电流最大，　　　流过电流最小；对于工作频率而言，　　　最高，　　　最低。

2.二极管的最主要特性是　　　　，使用时应考虑的两个主要参数是　　　和　　　。

3.在常温下，硅二极管的死区电压约为　　　V；导通后，在较大电流下的正向压降约为　　　　　V。

4.在常温下，锗二极管的死区电压约为　　　　V；导通后，在较大电流下的正向压降约为　　　　　V。

5.半导体二极管加反向偏置电压时，反向峰值电流I_RM越小，说明二极管的　　　　性能越好。

6.理想二极管正向电阻为　　，反向电阻为　　。这两种状态相当于一个　　　　　。

7.当加在二极管两端的反向电压过高时，二极管会被　　　　　。

8.2CW是　　材料的　　　　二极管，2AK是　　材料的　　　二极管。

9.查阅电子器件手册可知：2CZ52B管的I_F为　　　　　，U_RM为　　　　；1N4002管的I_F为　　　　　，U_RM为　　　　。

10.电路如图1-1所示，试确定二极管是正偏还是反偏。设二极管正偏时的正向压降为0.7V，估算U_A、U_B、U_C与U_D的值。

图（a）：VD₁　　偏置， U_A=　　　，U_B =　　　　；

图（b）：VD₂　　偏置，U_C=　　　，U_D =　 　　。

11.当温度升高时，二极管的正向特性曲线将　　　，反向特性曲线将　　　　　。

12.当温度升高时，二极管的正向电压　　　，反向击穿电压　　　　，反向电流　　　　　。

13.判断图1-2所示各电路中的二极管是导通还是截止，并求出AB两端电压U_AB（设二极管均为理想的）。

图（a）：VD　　　　，U_AB=　　　　　；图（b）：VD　　　　，U_AB=　　　　　；

图（c）：VD　　　　，U_AB=　　　　　；图（d）：VD₁　　　　，VD₂　　　　，U_AB =　　　　。

14.硅稳压管是工作在　　　　　　状态下的硅二极管。在实际工作中，为了保护稳压管，需在外电路串接　　　　　　。

15.光电二极管又称　　　　　二极管，是PN结工作在　　　　　偏置状态下的二极管，它的反向电流随光照温度的增加而　　　　　。

16.发光二极管的PN结工作在　　　　　偏置时会发光。发光二极管的英文缩写是　　　　，在电子设备中主要用作　　　　。

17.查阅电子器件手册可知，LED703发光二极管的正向工作压降U_F为　　　　，工作电流为　　　　，发光颜色为　　　　。

18.查阅电子器件手册可知，2CU2A光敏二极管的最高反向工作电压U_RWM为　　　，暗电流I_D为　　　　，光电流I_L为　　　　。

19.变容二极管工作在　　　　偏置状态，它是利用PN结的电容效应工作的，又称　　　　电容，其电容量有较宽的变化范围，小至　　　　，大至　　　　，常用于电视机中。

20.利用晶体二极管的　　　　　　性，将交流电变成　　　　　　的过程叫做整流。

21.单相半波整流电路中，设变压器二次电压为u₂= U₂sinωt，则负载上的电压平均值U_L=　　　　，流过二极管的电流I_D=　　　　，流过负载的直流电流I_L=　　　。

22.桥式整流电路采用了　　　只二极管。若变压器二次电压为u₂= U₂sinωt，则负载上的电压平均值U_L= 　　　，流过二极管的电流I_D=　　　　，流过负载的直流电流I_L=　　　　。

23.单相半波整流和单相桥式整流相比，脉动比较大的是　　　　　　，整流效果好的是　　　　　　　。

24.在单相桥式整流电路中，如果任意一个二极管反接，则　　　　　　；如果任意一只二极管脱焊，则　　　　　。

25.滤波电路的作用是　　　　　　　　。滤波电路包含　　　　　元件。

26.采用电容滤波的单相桥式整流电路中，设变压器二次电压有效值为U₂，其输出平均电压最高可达　　　　，最低为　　　　，计算时一般取　　　。

二、选择

1.二极管两端加上正向电压时，（　　）。

A.一定导通

B.超过死区电压才能导通

C.超过0.7V才导通

2.硅二极管的正向电压在0.3V的基础上增大10%，它的电流（　　）。

A.基本不变

B.增加10%

C.增加10%以上

3.硅二极管的正向电压在0.7V的基础上增加10%，它的电流（　　）。

A.基本不变

B.增加10%

C.增加10%以上

4.当温度为20℃时，二极管的导通电压为0.7V。若其他参数不变，当温度升高到40℃时，二极管的导通电压将（　　）。

A.等于0.7V

B.小于0.7V

C.大于0.7V

5.如图1-3所示，V_CC=12V，二极管均为理想元件，则VD₁、VD₂和VD₃的工作状态为（　　）。

A.VD₁导通，VD₂和VD₃截止

B.VD₂导通，VD₁和VD₃截止

C.VD₃导通，VD₁和VD₂截止

6.下列器件中，（　　）不属于特殊二极管。

A.稳压管

B.整流管

C.发光管

D.光电管

7.稳压二极管稳压，利用的是稳压二极管的（　　）。

A.正向特性

B.反向特性

C.反向击穿特性

8.稳压管的稳定电压V_Z是指其（　　）。

A.反向偏置电压

B.正向导通电压

C.死区电压

D.反向击穿电压

9.光电二极管有光线照射时，反向电阻（　　）。

A.减少

B.增大

C.基本不变

D.无法确定

10.在桥式整流电路中，若有一只整流二极管开路，则（　　）。

A.可能烧毁元器件

B.电路变为半波整流　

C.输出电压为零

D.输出电流变大

11.直流稳压电源中，滤波电路的目的是（　　）。

A.将交流变为直流

B.将高频变为低频

C.将交、直流混合量中的交流成分滤掉

12.直流稳压电源中的滤波电路应选用（　　）。

A.高通滤波电路

B.低通滤波电路

C.带通滤波电路

13.单相桥式整流电容滤波电路中，在满足R_LC≥（3～5）T/2时，负载电阻上的平均电压估算为（　　）。

A.1.1U₂

B.0.9U₂

C.1.2U₂

D.0.45U₂

三、计算

1.电路和参数如图1-4所示，试分析各二极管的工作状态，并求出U_o的值。设二极管正向压降为0.7V。

2.电路如图1-5（a）和（b）所示，设E=6V， u_i=12sinωtV，二极管的正向压降忽略不计。试在图（c）中分别画出u_o的波形。

3.二极管电路如图1-6（a）所示，设输入电压u_i（t）波形如图（b）所示。在0<t<5ms的时间间隔内，试绘出u_o（t）的波形。设二极管是理想的。

4.已知单相半波整流电路如图1-7所示，变压器二次侧输出电压u₂=10sin314ωtV，负载电阻R_L=45Ω。试确定电路的下述参数：

（1）输出电压平均值U_o。

（2）二极管平均电流I_F。

（3）二极管承受的最大反向电压U_RM。

（4）画出输出电压的波形图。

5.电路如图1-8所示，变压器副边电压有效值为2U₂。

（1）画出u₂和u_o的波形。

（2）求出输出电压平均值U_o（AV）和输出电流平均值I_L（AV）的表达式。

（3）求出二极管的平均电流I_D（AV）和所承受的最大反向电压U_Rmax的表达式。

6.电路如图1-9所示，已知u₂=8V，V_Z=6V，R=300Ω，R_L=1.5kΩ。试计算限流电阻R中的电流，R_L中的电流和稳定电流I_Z。