二极管 ​

习题及参考解答 ​

知识点1：二极管的结构与工作原理 ​

1、在常温下，杂质半导体中多数载流子主要由 ________ 而产生，而少数载流子由 ________ 产生。

杂质 (掺杂) 电离本征激发。

2、PN结加正向电压时，内电场方向与外加电场方向 ________ ，PN结宽度变 ________ 。

相反 窄

3、半导体PN结有单向导电的特性表现为：PN结加 ________ 电压时导通，而加 ________ 电压时截止；构成稳压二极管时，要获得稳压作用，该PN结应该 ________ 偏置。

正向 反向 反向

4、二极管的正向电压变化 ________ 时，电流约变化 10 倍。

A. 20 mV B. 40 mV C. 60 mV D. 80 mV

C。

5、当稳压管在正常稳压工作时，其工作状态（两端施加的外部电压的特点）为 ________ 。

A. 反向偏置但不击穿 B. 正向偏置但不击穿

C. 反向偏置且被击穿 D. 正向偏置且被击穿

C。击穿，但非破坏性击穿。

6、稳压二极管处在稳压工作状态是工作在 ________ 。

A. 导通状态 B. 截止状态 C. 反向击穿状态 D. 任意状态

C。同上

7、所谓理想二极管，就是当其正偏时，其电阻为 ________ ；当其反偏时，其电阻为 ________ 。

0 无穷。正向导通，反向截止。

8、稳压二极管稳压和发光二极管发光时，它们分别工作在 ________ 。

A. 正向导通区、反向截止区 B. 反向截止区、正向导通区

C. 正向导通区、反向击穿区 D. 反向击穿区、正向导通区

D。

9、PN 结加反向电压时，内电场方向与外加电场方向 ________ （相同/相反），PN 结变 ________ （宽/窄）。

相同 宽

10、若温度不变，二极管加正向电压时，其动态电阻 随工作电流的增大而 ________ 。

A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 按对数规律变化

B。,

知识点2：二极管应用电路的分析计算 ​

1、下图所示电路中稳压管的稳定电压 ，最小稳定电流 ，最大稳定电流 。

（1）分别计算 分别为 10 V、15 V 和 35 V 三种情况下输出电压 的值；

（2）若 时负载开路，则会出现什么现象？为什么？

(1) 只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时，输出电压才为6V。

所以 当 时， ；

​ 当 时， ；

​ 当 时， ； 。

(2) 当负载开路时，，稳压管将被烧毁。

2、二极管整流电路主要有 ________ 整流、 ________ 整流和 ________ 整流三种类型。

半波 全波 桥式

3、在下图所示的串联型线性稳压电路中，若要求输出电压为 18 V，调整管压降为 6 V，采用桥式整流电容滤波，则电源变压器副边电压的有效值应选为 ________ 。

A. 6 V B. 18 V C. 20 V D. 24 V

C。【电源部分不作考试要求】【根据经验，一般选择合适RC值（3-5倍的半周期），使得滤波后的直流分量约为，其中 为变压器次级电压的有效值，忽略整流二极管的压降】；此题中，滤波后直流分量为24 V，所以变压器次级的有效值为20 V。

4、如下图所示的整流滤波电路，已知变压器副边电压有效值为 10 V，电容足够大。正常工作时，输出电压平均值 __________ ；负载电阻 开路时， __________ ；电容 开路时， __________ ；二极管 开路时， __________ 。

12 V 14 V 9 V 6 V。【电源部分不作考试要求】，分析见上题。

5、如右图所示电路，已知 ，二极管导通电压 ，输出电压 的最大值为 ________ ，最小值为 ________ 。

+1V - 1V。两个二极管均没有机会导通。

6、如下图所示电路，假设二极管和 3 V 齐纳二极管导通时的压降为 0 V，求 时输出电压 、输入电流 与输入电压 的关系。

当 时，二极管和齐纳二极管均正向导通，则

​

​

当 时，齐纳二极管截止，则

​

​

当 时，二极管截止，齐纳二极管工作在反向击穿区，则输出电压 为

​

输入电流 为

​

7、关于稳压器，以下哪个说法是正确的 ________ 。

A. 在电源电压波动时，可以提供恒定的输出电压；

B. 在负载变化时，可以提供恒定的输出电压；

C. 可以与整流器、滤波器配合工作；

D. 以上说法都对。

D。

8、右图所示电路中，若流经二极管电流为 1 mA，其两端的电压降约为 0.7 V，现假设电阻 R = 10 kΩ，那么流经该电阻的 = ________ mA；若 10 V 供电电压上附加有 50 Hz、峰值 1 V 的干扰电压信号，那么该干扰信号在输出端表现为频率 50 Hz、电压峰值 ________ mV 的交变信号。（ ≈ 25 mV ）

0.93 2.68。；，再分压可得。

9、采用恒压降模型（）分析下方二极管电路，画出输入输出特性曲线（，，图中必须标注线段的斜率和端点坐标）。

10、采用恒压降模型（）分析下方二极管电路，画出输入输出特性曲线（，，图中必须标注线段的斜率和端点坐标）。

11、已知二极管的导通电压为 0.7 V，常温下 ≈ 25 mV，问在下图中，当输入 为有效值是 10 mV 的正弦波小信号时，试求二极管中流过的交流电流的有效值是 ________ 。

2 mA。二极管的直流电流为5.7mA，因此小信号电阻为 ，故电流有效值为 2 mA。

12、假设下图所示二极管是理想的，下列所述正确的是 ________ 。

A. 和 均截止 B. 导通， 截止

C. 截止， 导通 D. 和 均导通

C。二极管负极处电压高于0V。

13、二极管电路下图所示，二极管的工作状态是 ________。

A. 导通， 导通 B. 导通， 截止

C. 截止， 导通 D. 截止， 截止

B。假设最下面节点电压为15 V，则D1正极处为15V，D2正极处为0V，R1和V2连接节点为3V，因此D1导通，D2截止。

14、若桥式整流电路的交流输入电压有效值为 10 V ，则其中每个二极管的反峰电压约为 ________ （二极管的压降恒定为 0.7 V ）。

13.44 V。最大反向电压被两个二极管平摊，。

15、下图所示为将交流电转换成直流电的电源，其中 A、B、C 三个主要组成部分分别是 ________ 、 ________ 和稳压器。

整流器 滤波器

16、分析下图所示电路，已知二极管 的反向饱和电流是二极管 的 10 倍，求电压 ；若要求 ，则需要调整电流源 为何值。（取 ）

​ 设 的反向饱和电流为，

​ 对于 ，

​ 对于 ，

​ 两式相除，

​

​

17、如下图所示电路中，输入电压 ，限流电阻 ，稳压管 具有下列特性：稳定电压 ，允许最大耗散功率 ，稳压管电流小于 时不能稳压，且动态电阻不大于 。

(1) 当 ，求电流 、 和 。

(2) 当电源电压 时，输出电压 最多变化几伏？

(3) 在输入电压 和负载电阻 变化至何值时稳压管功耗最大？其值是否已超过其允许值？（ 的变化范围不超过 ， 可任意变化。）

(1)

​

​

(2)

(3) 当 变化 +20% 和 时稳压管的功耗最大。

​ ，超过允许的最大耗散功率。

18、下图所示为包含理想二极管的电路及其输入信号曲线，则输出信号曲线应为 ________ 。

D。

19、在桥式整流电源电路中，滤波电容的电容值不能选择过大，主要原因是 ________ 。

A. 大电容不安全 B. 通过二极管的整流电流太大

C. 充电时间太长 D. 滤波输出电压平均值增大过多

B。当电容值过大时，充放电电流会增大。在整流电路的电源刚刚开启时，大电容将如同短路一般，导致瞬间流过大电流，这可能损坏整流桥或保险管。

20、如下图所示电路，已知集成二极管导通时的压降 ，取 ，则电源电压 变化时 时，输出电压 的变化量约为 ________ 。

11.1 mV。二极管的直流电流为6mA，因此 ，再分压可得。

21、在线性直流电源中，由理想二极管组成桥式整流电路，在没有加入滤波电容时，二极管的导通角 ________ 180°；加入滤波电容后，二极管的导通角 ________180°。

A. =, < B. =, > C. <, > D. >, <

A。忽略二极管导通压降，无滤波电容时，二极管半周期导通；加入滤波电容后，仅充电时二极管导通，小于半周期。有滤波电容时的导通角参考下图

22、假设二极管的导通电压 为 0.7 V，则下图所示电路中节点 A 的电压 等于 ________ ，支路电流 等于 ________ 。

-5.3 V 1.295 mA。先计算 A 点电压，再对 A 点 KCL。