2025年大學大三（微電子科學與工程）半導(dǎo)體器件應(yīng)用試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6小題，每題5分。在每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.以下哪種半導(dǎo)體器件常用于放大電信號？（）A.二極管B.三極管C.場效應(yīng)管D.晶閘管2.對于NPN型三極管，其工作在放大區(qū)時，各極電位關(guān)系正確的是（）A.Vc>Ve>VbB.Vc>Vb>VeC.Vb>Vc>VeD.Vb>Ve>Vc3.場效應(yīng)管的輸入電阻通常（）A.很低B.中等C.很高D.不確定4.半導(dǎo)體二極管的反向電流隨溫度升高而（）A.減小B.不變C.增大明顯D.增大不明顯5.當晶閘管導(dǎo)通后，維持其導(dǎo)通的條件是（）A.陽極電流大于擎住電流B.陽極電流大于維持電流C.門極有觸發(fā)信號D.以上都不對6.以下哪種半導(dǎo)體器件具有單向?qū)щ娦裕浚ǎ〢.三極管B.場效應(yīng)管C.二極管D.集成電路第II卷（非選擇題共70分）7.（10分）簡述半導(dǎo)體三極管的電流放大原理。8.（15分）分析場效應(yīng)管與三極管相比，有哪些優(yōu)缺點？9.（15分）材料：某電子電路中使用了一個晶閘管，已知其額定電流為10A，在實際工作中，通過晶閘管的電流有效值為8A。問題：該晶閘管能否正常工作？說明理由。10.（20分）材料：在一個放大電路中，采用了NPN型三極管，已知三極管的β=50，Vcc=12V，Rc=2kΩ，Rb=500kΩ，輸入信號電壓為0.1V。問題：（1）計算三極管的靜態(tài)工作點；（2）求電壓放大倍數(shù)。11.（20分）材料：有一個由二極管組成的整流電路，輸入為正弦交流電壓220V（有效值）。問題：（1）畫出半波整流電路原理圖；（2）計算輸出直流電壓的平均值；（3）若負載電阻為100Ω，計算整流二極管承受的最大反向電壓。答案：1.B2.B3.C4.C5.B6.C7.三極管的電流放大原理基于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射大量的自由電子，這些電子在基區(qū)中與空穴復(fù)合，形成基極電流。由于基區(qū)很薄且摻雜濃度低，大部分電子能夠擴散到集電區(qū)，形成集電極電流。集電極電流遠大于基極電流，通過控制基極電流的大小，就可以控制集電極電流的大小，從而實現(xiàn)電流放大作用。8.優(yōu)點：場效應(yīng)管輸入電阻高，可達10^7-10^15Ω，抗干擾能力強；噪聲低；溫度穩(wěn)定性好。缺點：跨導(dǎo)較小，電壓放大能力相對三極管較弱；工作頻率較低。三極管的優(yōu)點是電流放大倍數(shù)較大，適用于多種放大電路。缺點是輸入電阻較小，容易引入干擾，噪聲相對較大。9.晶閘管的額定電流是指在規(guī)定環(huán)境溫度和散熱條件下，晶閘管能夠長期正常工作的最大平均電流。這里的額定電流為10A，實際工作中電流有效值為8A，根據(jù)有效值與平均值的關(guān)系，對于正弦波，平均值約為有效值的0.637倍，8A的有效值對應(yīng)的平均值約為5.096A，小于額定電流10A，所以該晶閘管能正常工作。10.（1）首先計算基極電流Ib=(Vcc-Ube)/Rb=(12-0.7)/500kΩ≈22.6μA。集電極電流Ic=βIb=50×22.6μA=1.11.（1）半波整流電路原理圖：變壓器次級繞組一端接二極管陽極（正極），另一端接負載一端，負載另一端接二極管陰極（負極）。（2）輸出直流電壓平均值Uo=0.