第14卷 二极管——半导体基础、特性与各类二极管 湖南省（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 二极管——半导体基础、特性与各类二极管 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. 智能传感器的基本组成部分不包括以下哪一项（ ） A. 感测元件 B. 转换元件 C. 辅助电源 D. 控制单元 【答案】C 2. 半导体多数载流子产生的原因是（ ） A. 外电场 B. 内电场 C. 外界激发 D. 掺杂 【答案】D 【解析】半导体中的多数载流子主要是通过掺杂产生的。掺入施主杂质形成N型半导体，多数载流子为电子；掺入受主杂质形成P型半导体，多数载流子为空穴。因此选D。 3. 根据图示电路，判断两只二极管的工作状态（ ） A. V导通、V截止 B. V导通、V截止 C. V、V都导通 D. V、V都截止 【答案】C 4. 关于半导体，下列说法正确的是（ ） A. N型半导体多数载流子是电子，所以它带负电 B. 在硅或锗材料中掺入5价元素可形成P 型半导体 C. 半导体材料掺杂后依然呈电中性 D. 把一块P型半导体和一块N型半导体放在一起就会形成PN结 【答案】C 【解析】N型半导体虽然电子是多数载流子，但正、负电荷总量相等，整体仍呈电中性，A错误。掺入5价元素形成N型半导体，B错误。半导体掺杂后，杂质离子和载流子所带电荷相互平衡，整体仍呈电中性，C正确。PN结需要在同一块半导体内部形成P型区和N型区并在交界处构成结区，简单地将两块P型、N型半导体放在一起不一定形成PN结，D错误。因此选C。 5. 以下哪个是二极管的导电特性（ ） A. 正向双光电特性 B. 反向单向导电特性 C. 正向单向导电特性 D. 反向双光电特性 【答案】C 【解析】二极管具有正向单向导电特性，即在正向偏置下导通，反向偏置下截止。 6. 以下哪个是正常工作的二极管（ ） A. 反向电流为5mA，反向电压降为0.7V B. 正向电流为5mA，正向电压降为0.7V C. 正向电流为1mA，正向电压降为0.5V D. 反向电流为1mA，反向电压降为0.5V 【答案】B 【解析】正常工作的二极管应为正向导通，正向电流为非零值，正向电压降为0.7V左右。 7. 依据图示电路，确定VD1、VD2的工作状态（ ） A. V、V都截止 B. V导通，V截止 C. V、V都导通 D. V导通， V截止 【答案】D 8. 整流是利用二极管的（ ） A. 正向电阻小 B. 反向电阻大 C. 单相导电性 D. 都不是 【答案】C 【解析】整流是利用二极管的单相导电性。 9. 以下哪个参数表示二极管的最大正向工作电流（ ） A. IF B. VF C. VZ D. VR 【答案】A 【解析】最大正向工作电流一般表示为IF。 10. 电路如图所示，设二极管正向压降和反向电流均可忽略，则输出电压UAB为（ ） A. 6V B. 12V C. -6V D. -12V 【答案】A 11. 点接触型二极管比较适用于（ ） A. 大功率整流 B. 小信号检波 C. 大电流开关 D. 小电流开关 【答案】B 【解析】点接触型二极管的结面积较小，结电容小，适合在高频和小信号条件下工作，常用于小信号检波。它不适合大功率整流或大电流开关。因此选B。 12. 在PN结中由于浓度的差异，空穴和电子都要从浓度高的地方向浓度低的地方运动，这就是（ ） A. 扩散运动 B. 漂移运动 C. 有序运动 D. 同步运动 【答案】A 【解析】PN结两侧载流子浓度不同，载流子会在浓度梯度作用下从浓度高的区域向浓度低的区域运动，这种运动称为扩散运动。因此选A。漂移运动是载流子在电场作用下的定向运动。 13. 在设计整流电路时，如何选择整流二极管的型号（ ） A. 根据输入电压的大小 B. 根据输出电流的大小 C. 根据电路的工作频率 D. 根据输入电压、输出电流两项参数 【答案】D 【解析】选择整流二极管时，必须使其最大反向工作电压不低于电路中的最高反向电压，并使其额定正向电流不小于电路中的最大工作电流。因此主要应根据输入电压和输出电流的大小选择，选C。实际选型还应校核工作频率、功耗和散热条件。 14. P型半导体是在本征半导体中加入微量的_____元素构成的。（ ） A. 三价 B. 四价 C. 五价 D. 六价 【答案】A 15. 普通二极管加正向电压时，外加电压达到一定数值后，其正向电流通常会（ ） A. A.保持为零不变 B. B.随电压明显增大 C. C.随电压逐渐减小 D. D.立即反向流动 【答案】B 【解析】普通二极管正向导通前电流较小，正向电压达到一定数值后，PN结势垒明显降低，正向电流会迅速增大。正向电压不会使电流立即反向流动。 16. 稳压二极管正常工作时，通常应工作在（ ）状态 A. A.正向导通状态 B. B.反向截止状态 C. C.反向击穿状态 D. D.正向击穿状态 【答案】C 【解析】稳压二极管利用反向击穿区电流变化较大而端电压变化较小的特性实现稳压，因此正常稳压时应工作在反向击穿状态。正向导通和反向截止状态不能发挥其稳压作用。 17. 如图所示Uz的稳压值为6V，最小稳定电流Imm=5mA，输入电压Ui=12V，稳定条件下，Iπ的数值最大不应超过（ ） A. 40Ma B. 45mA C. 55mA D. 60mA 【答案】C 18. 在一稳压电路中，VZ1与输出端并联且处于反向击穿状态，VZ2处于反向截止状态。两只硅稳压管的稳压值分别为VZ1=5V，VZ2=8V，正向压降均为0.7V。则输出电压Uo为（ ） A. 5V，VZ1反向击穿，VZ2反向截止 B. 8V，VZ1反向截止，VZ2反向击穿 C. 13V，两管均反向击穿 D. 0.7V，两管均正向导通 【答案】A 【解析】按图示电路的连接关系，VZ1先达到其反向击穿条件并工作在稳压区，输出电压被VZ1钳位为5V；VZ2两端电压未达到其反向击穿电压，因此处于反向截止状态。故输出电压Uo为5V，选A。 19. 硅稳压二极管稳压电路中，负载电阻越大，输出电压的变化越小。这是因为什么原因？（ ） A. 集成稳压芯片的特点 B. 相关规律要求 C. 稳压二极管的内部结构 D. 稳压二极管的特性 【答案】D 【解析】答案是a） 稳压二极管的特性。硅稳压二极管的特性决定了在负载电阻越大时，其输出电压稳定性越好。 20. 光电二极管在电路中主要用于检测（ ） A. A.光照强度变化 B. B.电阻温度变化 C. C.线圈磁场变化 D. D.电容电压变化 【答案】A 【解析】光电二极管受到光照时，反向电流会随光照强度变化，因此可将光信号转换为电信号，用于检测光照强度变化。其余选项分别对应其他类型的检测元件或电路功能。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 普通硅二极管在反向电压未超过击穿电压时，反向电流通常很小。（ ） 【答案】正确 【解析】普通硅二极管处于反向截止状态且反向电压未达到击穿条件时，仅有很小的反向漏电流。反向电压超过击穿电压后，反向电流才会明显增大。 22. 当二极管加正向电压时，二极管将有很大的正向电流通过，这个正向电流是由P型和N型半导体中多数载流子的扩散运动形成的。（ ） 【答案】正确 【解析】二极管加正向电压时，外加电场降低了PN结势垒，P区的多数载流子空穴向N区注入，N区的多数载流子电子向P区注入，并分别在对方区域扩散和复合，形成较大的正向电流。因此该说法正确。 23. 掺杂可以改变半导体的导电类型和电阻率。（ ） 【答案】正确 【解析】掺杂是半导体工艺中的重要步骤，通过向半导体材料中引入杂质原子，可以改变半导体的导电类型和电阻率。 24. 二极管的正向导通电压是固定的。（ ） 【答案】错误 【解析】二极管的正向导通电压不是固定不变的数值，而是随正向电流、温度、材料和器件型号等因素变化。通常所说的硅二极管约0.7V、锗二极管约0.3V，是在一定工作条件下的近似值。因此该说法错误。 25. 二极管若工作在反向击穿区，一定会被击穿。（ ） 【答案】错误 26. 肖特基二极管具有较高的反向电流，是一种具有放大作用的二极管。 （ ） 【答案】错误 【解析】肖特基二极管具有较低的反向电流，是一种具有阻挡作用的二极管。 27. 依据制作材料不同，二极管可分为硅二极管和锗二极管两大类。（ ） 【答案】正确 【解析】依据制作材料不同，二极管可分为硅二极管和锗二极管两大类。 28. 硅稳压二极管稳压电路仅适用于低压稳压场合。 （ ） 【答案】正确 【解析】硅稳压二极管通常用于低压差的稳压应用，当输入与输出之间的压差过大时，可能无法正常工作。 29. 稳压二极管稳定电流I是指稳压管的工作电压等于稳定电压时通过管子的所需最小电流，低于此值，无稳压效果；且电流越大，稳压效果越好。（ ） 【答案】错误 【解析】稳压二极管的稳定电流通常是指在规定工作条件下通过稳压管的工作电流；低于规定的最小稳定电流时，稳压作用可能不能正常发挥。稳压管的工作电流还必须小于允许的最大稳定电流，电流过大可能损坏器件，不能认为电流越大稳压效果越好。因此题干将稳定电流错误地定义为所需最小电流，并错误地认为电流越大越好，故判断为错误。 30. 发光二极管（LED）是一种特殊类型的二极管，它可以将电能直接转换为光能。 （ ） 【答案】正确 【解析】LED确实是一种可以将电能转换为光能的特殊二极管，广泛应用于指示灯、显示屏等。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 如何用万用表测二极管的极性与好坏 【答案】（1）判断二极管正、负极：使用表笔分别去测量二极管两端，然后将表笔反过来再测量一次，注意在一次表显示数字值在500-700左右时，红表笔接的是二极管就是正极，黑表笔接的就是二极管负极，另一次测量应显示为1（二极管反向截止）。 （2）判断二极管好、坏：在万用表正、反测量两次时，显示都是1，说明二极管已经开路（烧断），如果正、反测量两次，显示都是小于100，说明二极管已经短路（击穿）。 【解析】将万用表置于二极管测试挡，分别测量二极管的正、反向电阻或正向压降。正向测量时，若显示约500～700mV，红表笔接二极管正极（阳极），黑表笔接二极管负极（阴极）；交换表笔后反向测量，仪表应显示超量程或“1”，表明反向截止。若正、反向测量均显示超量程或“1”，说明二极管可能开路；若正、反向测量均显示很小的数值，说明二极管可能短路。判断时应结合二极管测试挡的显示方式和器件型号综合判断。 32. 万用表使用前应怎样调零?若调不到零位置，应怎么做?在测量如图所示电路中的阻值，应如何操作? 【答案】万用表欧姆测量时，每次开始测量或更换倍率挡都要进行欧姆调零。方法是：将红、黑两根表棒短接，并转动位于表面板上转换开关右上方的“零欧姆调节”电位器旋钮，使指针停留于电阻标度尺的“0”刻度上。如果指针调不到“0”位，说明万用表内的电池已陈旧，应更换新电池。测图示电阻1时，应先将和电路分断后再测量 33. 简述显示照明。 【答案】见解析 【解析】主要考查显示照明。作为一种新兴的显示媒体， LED 以其亮度高、动态影像显示效果好、故障低、能耗少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富、性能价格比高等优势，已广泛应用于各行各业。例如LED 显示屏电子手表、手机、电子计算器、刷卡机、普通电子设备功能显示背光源、笔记本电脑背光源、大尺寸或超大尺寸LCD 显示器背光源等。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 设一半波整流电路和一桥式整流电路的输出电压平均值和所带负载大小完全相同，均不加滤波，试问两个整流电路中整流二极管的电流平均值和最高反向电压是否相同 【答案】设负载电阻为R，输出电压平均值为Uo，则负载平均电流为Io=Uo/R。 （1）半波整流电路中，整流二极管每个周期只导通半个周期，二极管电流的平均值为Id,AV=Io=Uo/R。桥式整流电路中，每只二极管也只导通半个周期，但两只二极管交替导通，因此每只二极管电流的平均值为Id,AV=Io/2=Uo/(2R)。所以两种整流电路中每只整流二极管的电流平均值不同，半波整流时为桥式整流时的2倍。 （2）设半波整流变压器副边电压峰值为Vm1，桥式整流变压器副边电压峰值为Vm2。半波整流时Uo=Vm1/π，桥式整流时Uo=2Vm2/π。由于两者Uo相同，所以Vm1=2Vm2。半波整流二极管的最高反向电压为URM1=Vm1=πUo；桥式整流每只二极管的最高反向电压为URM2=Vm2=πUo/2。因此两者最高反向电压不同，半波整流二极管的最高反向电压为桥式整流二极管的2倍。 【解析】设负载电阻为R，输出平均电压为Uo。因为负载相同且输出平均电压相同，所以负载平均电流Io=Uo/R相同。半波整流中同一只二极管在一个周期内导通半个周期，其平均电流等于负载平均电流Io；桥式整流中每只二极管交替导通半个周期，因此每只二极管的平均电流为Io/2，二者不相同。 不加滤波时，半波整流输出平均电压为Uo=Vm1/π，桥式整流输出平均电压为Uo=2Vm2/π。由输出平均电压相同可得Vm1=2Vm2。半波整流二极管的最高反向电压为Vm1，桥式整流每只二极管的最高反向电压为Vm2，所以半波整流的最高反向电压是桥式整流的2倍，二者不相同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 二极管——半导体基础、特性与各类二极管 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. 智能传感器的基本组成部分不包括以下哪一项（ ） A. 感测元件 B. 转换元件 C. 辅助电源 D. 控制单元 2. 半导体多数载流子产生的原因是（ ） A. 外电场 B. 内电场 C. 外界激发 D. 掺杂 3. 根据图示电路，判断两只二极管的工作状态（ ） A. V导通、V截止 B. V导通、V截止 C. V、V都导通 D. V、V都截止 4. 关于半导体，下列说法正确的是（ ） A. N型半导体多数载流子是电子，所以它带负电 B. 在硅或锗材料中掺入5价元素可形成P 型半导体 C. 半导体材料掺杂后依然呈电中性 D. 把一块P型半导体和一块N型半导体放在一起就会形成PN结 5. 以下哪个是二极管的导电特性（ ） A. 正向双光电特性 B. 反向单向导电特性 C. 正向单向导电特性 D. 反向双光电特性 6. 以下哪个是正常工作的二极管（ ） A. 反向电流为5mA，反向电压降为0.7V B. 正向电流为5mA，正向电压降为0.7V C. 正向电流为1mA，正向电压降为0.5V D. 反向电流为1mA，反向电压降为0.5V 7. 依据图示电路，确定VD1、VD2的工作状态（ ） A. V、V都截止 B. V导通，V截止 C. V、V都导通 D. V导通， V截止 8. 整流是利用二极管的（ ） A. 正向电阻小 B. 反向电阻大 C. 单相导电性 D. 都不是 9. 以下哪个参数表示二极管的最大正向工作电流（ ） A. IF B. VF C. VZ D. VR 10. 电路如图所示，设二极管正向压降和反向电流均可忽略，则输出电压UAB为（ ） A. 6V B. 12V C. -6V D. -12V 11. 点接触型二极管比较适用于（ ） A. 大功率整流 B. 小信号检波 C. 大电流开关 D. 小电流开关 12. 在PN结中由于浓度的差异，空穴和电子都要从浓度高的地方向浓度低的地方运动，这就是（ ） A. 扩散运动 B. 漂移运动 C. 有序运动 D. 同步运动 13. 在设计整流电路时，如何选择整流二极管的型号（ ） A. 根据输入电压的大小 B. 根据输出电流的大小 C. 根据电路的工作频率 D. 根据输入电压、输出电流两项参数 14. P型半导体是在本征半导体中加入微量的_____元素构成的。（ ） A. 三价 B. 四价 C. 五价 D. 六价 15. 普通二极管加正向电压时，外加电压达到一定数值后，其正向电流通常会（ ） A. A.保持为零不变 B. B.随电压明显增大 C. C.随电压逐渐减小 D. D.立即反向流动 16. 稳压二极管正常工作时，通常应工作在（ ）状态 A. A.正向导通状态 B. B.反向截止状态 C. C.反向击穿状态 D. D.正向击穿状态 17. 如图所示Uz的稳压值为6V，最小稳定电流Imm=5mA，输入电压Ui=12V，稳定条件下，Iπ的数值最大不应超过（ ） A. 40Ma B. 45mA C. 55mA D. 60mA 18. 在一稳压电路中，VZ1与输出端并联且处于反向击穿状态，VZ2处于反向截止状态。两只硅稳压管的稳压值分别为VZ1=5V，VZ2=8V，正向压降均为0.7V。则输出电压Uo为（ ） A. 5V，VZ1反向击穿，VZ2反向截止 B. 8V，VZ1反向截止，VZ2反向击穿 C. 13V，两管均反向击穿 D. 0.7V，两管均正向导通 19. 硅稳压二极管稳压电路中，负载电阻越大，输出电压的变化越小。这是因为什么原因？（ ） A. 集成稳压芯片的特点 B. 相关规律要求 C. 稳压二极管的内部结构 D. 稳压二极管的特性 20. 光电二极管在电路中主要用于检测（ ） A. A.光照强度变化 B. B.电阻温度变化 C. C.线圈磁场变化 D. D.电容电压变化 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 普通硅二极管在反向电压未超过击穿电压时，反向电流通常很小。（ ） 22. 当二极管加正向电压时，二极管将有很大的正向电流通过，这个正向电流是由P型和N型半导体中多数载流子的扩散运动形成的。（ ） 23. 掺杂可以改变半导体的导电类型和电阻率。（ ） 24. 二极管的正向导通电压是固定的。（ ） 25. 二极管若工作在反向击穿区，一定会被击穿。（ ） 26. 肖特基二极管具有较高的反向电流，是一种具有放大作用的二极管。 （ ） 27. 依据制作材料不同，二极管可分为硅二极管和锗二极管两大类。（ ） 28. 硅稳压二极管稳压电路仅适用于低压稳压场合。 （ ） 29. 稳压二极管稳定电流I是指稳压管的工作电压等于稳定电压时通过管子的所需最小电流，低于此值，无稳压效果；且电流越大，稳压效果越好。（ ） 30. 发光二极管（LED）是一种特殊类型的二极管，它可以将电能直接转换为光能。 （ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 如何用万用表测二极管的极性与好坏 32. 万用表使用前应怎样调零?若调不到零位置，应怎么做?在测量如图所示电路中的阻值，应如何操作? 33. 简述显示照明。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 设一半波整流电路和一桥式整流电路的输出电压平均值和所带负载大小完全相同，均不加滤波，试问两个整流电路中整流二极管的电流平均值和最高反向电压是否相同 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $