第6章车用电路中常用元件
一、填空题
1.自由电子越多空穴越少
2.自由电子空穴
3.正向反向
4.电流基极集电极电流放大
5.单向导电性正向反向
6.单向导电性正反
7.N型P型N型P型
8.稳定电压反向击穿
9.正向P区注入N区的N区注入P区的
10.新型半导体一种载流子输入电压输出电流
11.大功率开关型
12.BJT管MOS管
二、选择题
1.A2.AEBD3.AD4.A5.B6.B
三、计算题
1.图a)中,VD导通,uO=-3V;图b)中,VD截止uO=-6V
2.图a)中,发射结反向偏置,集电结反向偏置,晶体管处于截止状态;图b)中,发射结反向偏置,集电结反向偏置,晶体管处于截止状态;图c)中,发射结正向偏置,集电结反向偏置,晶体管处于放大状态;图d)中,发射结正向偏置,集电结反向偏置,晶体管处于放大状态。
四、问答题
1.答:汽车电路中常用的电子无件有:电阻元件、电容元件、电感元件、普通二极管、特殊二极管(稳压二极管、发光二极管、光电二极管)、半导体三极管、场效应管、晶闸管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、功率场效应晶体管(MOSFET),其中电阻元件、电容元件、电感元件是最基本的电子元件
2.答:当输入电压变化时,引起输入电流(基极电流)的变化,在输出端又将引起输出电流(集电极电流)的较大变化,并在集电极电阻上产生较大的电压输出。因此,三极管实现放大作用的实质就是通过基极电流的微小变化,引起集电极电流的较大变化,从而实现输入信号的放大。
五、简述题
1.答:1)电感元件的特性:当线圈中通过不随时间而变化的恒定电流时,电感元件可视为短路。当电路中有电感器(线圈)存在时,电流通过线圈时会产生比较集中的磁场,因而必须考虑磁场能储存的影响。理想电感元件是不消耗电能的,仅仅把电源输出的电能转变成磁场能并储存在线圈中,所以电感是一个储能元件。当电感元件中的电流增大时,磁场能量增大,在此过程中电能转换为磁能,即电感元件从电源取用能量(充磁过程);当电感元件中的电流减小时,磁场能量转换为电能,即电感元件向电源放还能量(放磁过程);2)电容元件的特性:使电容元件带电(储存电荷和电能)的过程称为充电。这时电容元件的两个极板总是一个极板带正电,另一个极板带等量的负电。充电后电容元件的两极板之间就有了电场,充电过程把从电源获得的电能储存在电容元件中;使充电后的电容元件失去电荷(释放电荷和电能)的过程称为放电。电容元件就会放出电荷和电能。放电后电容元件的两极板之间的电场消失,电能转化为其它形式的能。
2.答:1)截止状态、放大状态、饱和状态;2)进入截止状态的条件:发射结反向偏置,集电结反向偏置。进入放大状态的条件:发射结正向偏置,集电结反向偏置。进入饱和状态的条件:发射结正向偏置,集电结正向偏置。
3.答:如图6-29a,栅源电压UGS的控制作用:当UGS=0V时,漏源之间相当两个背靠背的二极管,在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。当栅极加有电压时,若0UGSUGS(th)时,通过栅极和衬底间的电容作用,将靠近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方排斥,出现了一薄层负离子的耗尽层。耗尽层中的少子将向表层运动,但数量有限,不足以形成沟道,将漏极和源极沟通,仍然不足以形成漏极电流ID。进一步增加UGS,当UGSUGS(th)时,(UGS称为开启电压),此时的栅极电压已经比较强,在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子,可以形成沟道,将漏极和源极沟通.如果此时加有漏源电压,就可以形成漏极电流I
4.答:如图6-36所示。晶闸管的工作条件:1)晶闸管承受反向阳极电压时,不管控制极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态;2)晶闸管承受正向阳极电压时,仅在控制极承受正向电压的情况下晶闸管才导通;3)晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论控制极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,控制极失去作用;4)晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于时,晶闸管关断。晶闸管是四层三端器件,它有、、个结如图6-36(a)图所示,可以把它中间的分成两部分,构成一个型三极管和一个型三极管的复合管;当晶闸管承受正向阳极电压时,为使晶闸管导通,必须使承受反向电压的结的失去阻挡作用。如图6-36(b)所示的每个三极管的集电极电流同时就是另一个三极管的基极电流。两个互相复合的三极管电路,当有足够的控制极电流流入时,就会形成强烈的正反馈,造成两三极管饱和导通。这时,流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定,晶闸管已处于正向导通状态。
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