内容正文:
湖北省(技能高考)电气电子类
《电子技术基础与技能》(高教版·第3版)
半导体器件的识别与检测(一) 单元过关卷
时间:60分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题3分,共60分)
1. 在P型半导体中( )
A. 空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子
B. 没有自由电子
C. 自由电子是多数载流子,空穴是少数载流子
D. 没有空穴
2. PN结的空间电荷区主要由______构成。( )
A. 自由电子
B. 空穴
C. 施主离子和受主离子
D. 以上都有
3. 如图所示,由理想二极管组成的电路中,流过两二极管的电流、分别是( )
A. 1.5mA,2Ma
B. 1.5mA,0mA
C. 0mA,0mA
D. 3mA,2mA
4. PN结形成的过程中,多数载流子的运动是( )
A. 扩散
B. 漂移
C. 随机
D. 以上都不是
5. 理想二极管在正向导通时的电流与电压关系是什么?( )
A. 电流很小,电压很大
B. 电流很大,电压很大
C. 电流很大,电压很小
D. 电流和电压都很小
6. 下列关于二极管的描述,错误的是( )
A. 二极管具有非线性特性
B. 二极管可以用来整流
C. 二极管可以作为放大器使用
D. 二极管在正向偏置时电阻为零
7. 理想二极管电路如图所示,当开关S由闭合变为断开时二极管将( )
A. 由截止变为导通
B. 由导通变为截止
C. 保持导通
D. 保持截止
8. 给硅二极管外加正向电压时,只有当电压超过某一数值后才有明显正向电流,该数值称为( )
A. 击穿电压
B. 导通电压
C. 饱和电压
D. 死区电压
9. 用万用表测量二极管反向电阻时,若用两手把管脚紧紧捏住,其反向电阻将会( )
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 可能增大,也可能减小
10. 如图所示为半导体二极管的结构符号,其中阳极对应的是( )
A. 左端引线
B. 右端引线
C. 三角形顶点
D. 矩形端
11. 检测元件D1的质量,应该选用万用表( )
A. 欧姆档
B. 电压档
C. 二极管档
D. 电容档
12. 当硅二极管两端加0.3V 的正向电压时,流过它的电流随其两端电压的增大而( )
A. 增大
B. 基本不变
C. 减小
D. 不确定
13. 若二极管的反向击穿电压为 100V,则其最高反向工作电压应选( )
A. 100V
B. 80V
C. 50V
D. 200V
14. 如图整流二极管,可以判断有银白色环一端为此二极管_____极( )
A. 正
B. 负
C. 南
D. 北
15. 二极管反向击穿时,若不加限流措施,会导致( )
A. 二极管正常稳压
B. 反向电流过大,二极管烧毁
C. 反向电流保持稳定
D. 二极管转为正向导通
16. 二极管的主要参数中,反映其承受反向电压能力的是( )
A. 最大整流电流
B. 正向压降
C. 反向电流
D. 最高反向工作电压
17. 如图所示符号代表的半导体器件是( )
A. 普通二极管
B. 光电二极管
C. 发光二极管
D. 稳压管
18. 稳压二极管的正常工作状态是( )
A. 导通状态
B. 截止状态
C. 反向击穿状态
D. 正向死区状态
19. 稳压管正常工作时应工作在( )
A. 正向导通区
B. 反向截止区
C. 反向击穿区
D. 正向死区
20. 稳压二极管在直流稳压电路中通常工作在______状态( )
A. 正向导通
B. 反向截止
C. 反向击穿
D. 正向击穿
二、判断题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 1N4007表明该管内部有一个PN结,是美国注册的普通二极管。( )
22. 如图发光二极管,用图中所示数字万用表表盘二极管档进行发光二极管质量好坏检测时,发现交换表笔测量前后显示数值都是“OL”且发光二极管不发亮,说明此发光二极管已损坏,不可继续使用。( )
23. 从二极管的结构符号可以看出,电流从二极管的正极流出,回到负极( )
24. 硅稳压二极管的正反向特性与整流二极管相同。( )
25. 如图整流二极管,若用图中数字万用表表盘二极管档对此二极管进行质量好坏检测时,发现交换表笔测量前后显示数值都为“OL”,说明此整流二极管已短路,不可继续使用。( )
26. 利用二极管的正向导通电压也可以起到稳压的效果。( )
27. 稳压值为6V以上的稳压二极管,随着温度的升高,稳压值会增大。( )
28. 如图发光二极管,短引脚端为发光二极管正极。( )
29. 稳压二极管的动态电阻越小越好,稳定电流范围越大越好。( )
30. 硅稳压二极管只要加上反向电压就能起到稳压作用。( )
三、简答题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
31. PN结的内电场方向是怎样的?它有哪些作用?
32. 电路如图所示,已知所有的二极管为理想二极管,试分析的值。
33. 使用数字万用表的二极管挡检测一只未知极性的普通二极管时,应如何判断其正、负极及器件是否正常?请写出基本检测步骤和判定依据。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题8分,共8分)
34. 当用万用表的电阻挡测量同一只二极管时,会发现不同的挡位所读出的阻值并不相同,而测量同一只电阻时不会有此现象,这说明这只二极管坏了吗?为什么?
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湖北省(技能高考)电气电子类
《电子技术基础与技能》(高教版·第3版)
半导体器件的识别与检测(一) 单元过关卷
时间:60分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题3分,共60分)
1. 在P型半导体中( )
A. 空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子
B. 没有自由电子
C. 自由电子是多数载流子,空穴是少数载流子
D. 没有空穴
【答案】A
【解析】P型半导体中,掺入受主杂质后,受主杂质容易接受价电子,在价带中形成空穴。因此,空穴浓度较高,是多数载流子;自由电子浓度较低,是少数载流子。故选A。
2. PN结的空间电荷区主要由______构成。( )
A. 自由电子
B. 空穴
C. 施主离子和受主离子
D. 以上都有
【答案】C
【解析】PN结形成后,P区的空穴向N区扩散,N区的自由电子向P区扩散,并在结区附近复合,使P区一侧留下带负电的受主离子,N区一侧留下带正电的施主离子。空间电荷区中几乎没有自由载流子,主要由不能移动的施主离子和受主离子构成,故选C。
3. 如图所示,由理想二极管组成的电路中,流过两二极管的电流、分别是( )
A. 1.5mA,2Ma
B. 1.5mA,0mA
C. 0mA,0mA
D. 3mA,2mA
【答案】B
4. PN结形成的过程中,多数载流子的运动是( )
A. 扩散
B. 漂移
C. 随机
D. 以上都不是
【答案】A
【解析】在PN结形成过程中,多数载流子的运动是扩散。所以选择A选项。
5. 理想二极管在正向导通时的电流与电压关系是什么?( )
A. 电流很小,电压很大
B. 电流很大,电压很大
C. 电流很大,电压很小
D. 电流和电压都很小
【答案】C
【解析】理想二极管在正向导通时,其导通电压接近于零,电流可以非常大,因此电流很大,电压很小。 正确答案是 C。
6. 下列关于二极管的描述,错误的是( )
A. 二极管具有非线性特性
B. 二极管可以用来整流
C. 二极管可以作为放大器使用
D. 二极管在正向偏置时电阻为零
【答案】D
【解析】二极管在正向偏置时电阻并不是零,而是相对较小的值。因此,D选项描述错误。A、B、C选项均正确描述了二极管的特性和应用。
7. 理想二极管电路如图所示,当开关S由闭合变为断开时二极管将( )
A. 由截止变为导通
B. 由导通变为截止
C. 保持导通
D. 保持截止
【答案】B
8. 给硅二极管外加正向电压时,只有当电压超过某一数值后才有明显正向电流,该数值称为( )
A. 击穿电压
B. 导通电压
C. 饱和电压
D. 死区电压
【答案】D
【解析】硅二极管加正向电压时,开始阶段外加电场主要抵消PN结内电场,正向电流很小。当正向电压达到一定数值后,电流才明显增大,这个数值称为死区电压,也常称为开启电压或门槛电压。故选B。
9. 用万用表测量二极管反向电阻时,若用两手把管脚紧紧捏住,其反向电阻将会( )
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 可能增大,也可能减小
【答案】B
【解析】用万用表电阻挡测量二极管反向电阻时,二极管本身处于反向截止状态,测得的电流很小。用两手捏住管脚后,人体电阻及人体漏电通路会与二极管的反向通路形成并联,使总电阻减小。因此反向电阻读数会减小,故选B。
10. 如图所示为半导体二极管的结构符号,其中阳极对应的是( )
A. 左端引线
B. 右端引线
C. 三角形顶点
D. 矩形端
【答案】A
11. 检测元件D1的质量,应该选用万用表( )
A. 欧姆档
B. 电压档
C. 二极管档
D. 电容档
【答案】C
【解析】测试二极管应选用万用表二极管档位。
12. 当硅二极管两端加0.3V 的正向电压时,流过它的电流随其两端电压的增大而( )
A. 增大
B. 基本不变
C. 减小
D. 不确定
【答案】B
【解析】硅二极管的正向电压为0.3V时,通常尚未达到明显导通所需的死区电压,正向电流很小。在这一段电压范围内,电压略有增大,电流仍基本不变,因此故选B。
13. 若二极管的反向击穿电压为 100V,则其最高反向工作电压应选( )
A. 100V
B. 80V
C. 50V
D. 200V
【答案】C
【解析】二极管反向工作时不能长期工作在击穿电压处,否则容易因反向电流过大而损坏。通常最高反向工作电压应留有安全裕量,按击穿电压的一半左右选取。击穿电压为100V时,最高反向工作电压应选50V,故选C。
14. 如图整流二极管,可以判断有银白色环一端为此二极管_____极( )
A. 正
B. 负
C. 南
D. 北
【答案】B
【解析】整流二极管有银白色环的那端引脚为此二极管负极。
15. 二极管反向击穿时,若不加限流措施,会导致( )
A. 二极管正常稳压
B. 反向电流过大,二极管烧毁
C. 反向电流保持稳定
D. 二极管转为正向导通
【答案】B
【解析】二极管发生反向击穿后,反向电流会迅速增大。如果电路中不设置限流电阻或其他限流措施,过大的反向电流会导致器件功耗过大、温升过高,最终使二极管烧毁。因此选B。
16. 二极管的主要参数中,反映其承受反向电压能力的是( )
A. 最大整流电流
B. 正向压降
C. 反向电流
D. 最高反向工作电压
【答案】D
【解析】最高反向工作电压反映了二极管承受反向电压的能力。所以选择 D 选项。
17. 如图所示符号代表的半导体器件是( )
A. 普通二极管
B. 光电二极管
C. 发光二极管
D. 稳压管
【答案】D
18. 稳压二极管的正常工作状态是( )
A. 导通状态
B. 截止状态
C. 反向击穿状态
D. 正向死区状态
【答案】C
【解析】稳压二极管是一种用于稳定电压的半导体器件。它在反向击穿状态下工作,当电压超过其额定击穿电压时,它会开始导电,以保持电压稳定。
19. 稳压管正常工作时应工作在( )
A. 正向导通区
B. 反向截止区
C. 反向击穿区
D. 正向死区
【答案】C
【解析】稳压管是利用二极管反向击穿区的伏安特性进行稳压的。在反向击穿区内,反向电流在一定范围内变化时,管端电压变化较小,能够实现稳定电压输出。因此稳压管正常工作时应工作在反向击穿区,故选C。
20. 稳压二极管在直流稳压电路中通常工作在______状态( )
A. 正向导通
B. 反向截止
C. 反向击穿
D. 正向击穿
【答案】C
【解析】稳压二极管接入直流稳压电路时,通常采用反向连接,并使其工作在反向击穿区。利用反向击穿区内电流变化较大而端电压变化较小的特性,可以维持输出电压基本稳定。因此选C。
二、判断题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 1N4007表明该管内部有一个PN结,是美国注册的普通二极管。( )
【答案】正确
【解析】1N4007表示美国注册的二极管。“1N”是美国电子工业协会(EIA)注册的半导体器件型号命名的一部分,其中“1”表示一个PN结,“N”表示该器件是在美国注册登记的。
22. 如图发光二极管,用图中所示数字万用表表盘二极管档进行发光二极管质量好坏检测时,发现交换表笔测量前后显示数值都是“OL”且发光二极管不发亮,说明此发光二极管已损坏,不可继续使用。( )
【答案】正确
【解析】发光二极管,若用数字万用表二极管档对此发光二极管进行质量好坏检测时,发现交换表笔测量前后显示数值都为“OL”且此发光二极管不发亮,说明此发光二极管损坏,是不可继续使用的。
23. 从二极管的结构符号可以看出,电流从二极管的正极流出,回到负极( )
【答案】错误
【解析】电流从二极管的正极进入,从负极流出。
24. 硅稳压二极管的正反向特性与整流二极管相同。( )
【答案】错误
【解析】本题考查稳压二极管与整流二极管的伏安特性曲线,稳压二极管与整流二极管的正向特性曲线相同,反向特性曲线稳压二极管比整流二极管更为陡峭。
25. 如图整流二极管,若用图中数字万用表表盘二极管档对此二极管进行质量好坏检测时,发现交换表笔测量前后显示数值都为“OL”,说明此整流二极管已短路,不可继续使用。( )
【答案】错误
【解析】整流二极管,若用数字万用表二极管档对此二极管进行质量好坏检测时,发现交换表笔测量前后显示数值都为“OL”,说明此整流二极管已开路,是不可继续使用的。
26. 利用二极管的正向导通电压也可以起到稳压的效果。( )
【答案】正确
【解析】普通二极管正向导通时,在一定电流范围内,正向电流发生较大变化而正向电压变化相对较小,因此其正向导通电压具有一定的稳定作用。虽然这种稳压效果不如稳压二极管明显,且稳定范围有限,但利用二极管的正向导通电压确实可以起到一定的稳压效果,故判断为正确。
27. 稳压值为6V以上的稳压二极管,随着温度的升高,稳压值会增大。( )
【答案】正确
【解析】本题考查稳压二极管的温度系数参数,稳压值高于6V的稳压二极管具有正温度系数,稳压值低于6V的稳压二极管具有负温度系数,因此本题应该是正确的。
28. 如图发光二极管,短引脚端为发光二极管正极。( )
【答案】错误
【解析】发光二极管管体上的短引脚端为此发光二极管负极。
29. 稳压二极管的动态电阻越小越好,稳定电流范围越大越好。( )
【答案】正确
【解析】稳压二极管的动态电阻越小,说明其两端电流变化时,稳压电压的变化越小,稳压性能越好。稳定电流范围越大,说明稳压管能够在更宽的工作电流范围内保持较稳定的电压,适用性和稳定性也越好。因此该说法正确。
30. 硅稳压二极管只要加上反向电压就能起到稳压作用。( )
【答案】错误
【解析】硅稳压二极管只有在反向电压达到其击穿电压,并且工作电流处于规定的稳定电流范围内时,才能利用反向击穿特性实现稳压。仅仅加上反向电压而未达到击穿条件时,稳压管处于反向截止状态,不能起到稳压作用。因此该说法错误。
三、简答题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
31. PN结的内电场方向是怎样的?它有哪些作用?
【答案】内电场方向为从N区指向P区(由正电荷指向负电荷)。 主要作用: (1)阻碍作用:阻止P区空穴、N区自由电子(多数载流子)继续扩散; (2)推动作用:推动P区少数载流子(自由电子)向N区漂移,推动N区少数载流子(空穴)向P区漂移。
【解析】PN结形成空间电荷区后,N区一侧留下带正电的施主离子,P区一侧留下带负电的受主离子,因此内电场方向由N区指向P区,即由正电荷指向负电荷。内电场具有两方面作用:一方面阻碍多数载流子的扩散运动,即阻碍P区空穴向N区扩散和N区自由电子向P区扩散;另一方面促进少数载流子的漂移运动,即推动P区少数载流子自由电子向N区漂移,推动N区少数载流子空穴向P区漂移。
32. 电路如图所示,已知所有的二极管为理想二极管,试分析的值。
【答案】解:共明极、阳极电位高的先导通:共极,阴极电位低的先导通∴第一组出来的电位是0,则经过第二组二极管后出来的=4V
33. 使用数字万用表的二极管挡检测一只未知极性的普通二极管时,应如何判断其正、负极及器件是否正常?请写出基本检测步骤和判定依据。
【答案】(1)将数字万用表拨至二极管挡,红表笔接二极管的一端,黑表笔接另一端,记录显示值。(2)交换两表笔后再次测量。若一组显示正向压降,另一组显示溢出或无穷大,则红表笔接触的一端为二极管正极,黑表笔接触的一端为负极。(3)硅二极管正常时,正向压降通常约为0.6~0.7 V;两次测量均显示接近零值,说明二极管可能击穿短路;两次测量均显示溢出或无穷大,说明二极管可能断路。
【解析】数字万用表二极管挡可通过正向导通和反向截止特性检测二极管。正常二极管应具有单向导电性,正向测量显示合理的正向压降,反向测量显示溢出;若两种接法显示结果相同,则分别对应短路或断路故障。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题8分,共8分)
34. 当用万用表的电阻挡测量同一只二极管时,会发现不同的挡位所读出的阻值并不相同,而测量同一只电阻时不会有此现象,这说明这只二极管坏了吗?为什么?
【答案】二极管正向导通时,随导通电流的大小不同,它的动态电阻(正向导通电阻)也不同。一般情况是导通电流大相应的动态电阻就小。
【解析】这不说明二极管损坏。二极管是非线性元件,其电流与电压不成正比,不同电阻挡位所使用的内置电池电压和测量电流不同,因此二极管两端的工作点不同,万用表显示的等效电阻也会不同。一般在正向导通时,导通电流增大,二极管的动态电阻会减小,所以不同挡位会出现不同的阻值。普通电阻属于近似线性元件,在正常工作范围内电阻基本不随测试电压和电流改变,因此不同挡位测得的阻值基本相同。
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