清华大学《模电》课后习题与解答

"模电课后习题答案——清华大学版，童诗白著" 这篇内容主要涉及模拟电子技术（模电）的相关习题解答，涵盖了半导体器件的基本概念、PN结特性、晶体管的工作状态以及场效应管的应用。以下是具体的知识点解析： 1. **半导体器件类型**： - N型半导体：含有较多的自由电子，是多数载流子，但整体呈电中性。 - P型半导体：通过掺杂三价元素（如硼），在N型半导体中形成，多子为空穴。 2. **PN结性质**： - PN结在无光照、无外加电压时，由于扩散和漂移达到动态平衡，结电流近似为零。 - 当PN结加正向电压时，空间电荷区变窄，利于导通；加反向电压时，空间电荷区变宽，阻止电流通过。 3. **二极管**： - 二极管的电流方程通常表示为 Shockley 方程，当二极管导通时，电流与电压关系接近线性。 - 稳压管在反向击穿区工作时，可以提供稳定的电压输出。 4. **晶体管工作状态**： - 放大状态的晶体管，发射结正偏，集电结反偏，集电极电流是由少数载流子的漂移运动形成的。 - 晶体管的三种工作区：截止区（发射结和集电结均反偏）、放大区（发射结正偏，集电结反偏）、饱和区（发射结和集电结均正偏）。 5. **场效应管**： - 结型场效应管（JFET）：栅-源电压使得栅-源间的耗尽层承受反向电压，增加电阻。 - MOS管分为增强型和耗尽型，其中增强型MOS管在UGS=0V时不能工作在恒流区，而耗尽型MOS管可以。 6. **电路分析**： - 图T1.3展示了利用二极管进行电压转换的电路，通过计算二极管导通电压与电源电压的关系，得出各点输出电压。 - 图T1.4中，稳压管用于设定参考电压，根据稳压值和最小稳定电流，可以计算出电路的输出电压。 - 图T1.5展示了晶体管的输出特性曲线，过损耗区是指超过集电极最大耗散功率的区域。 - 图T1.6是一个简单的电路，需要结合电源电压和晶体管特性来分析输出电压。 这些知识点是学习模拟电子技术的基础，对于理解和解决实际电路问题至关重要。通过这些习题，学生可以深化对半导体器件工作原理和应用的理解，提高电路设计和分析能力。