《模拟电子技术基础》习题及参栲答案

1.半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电

2.半导体中由漂移形成的电流是反向电流，它由少数载流子形成其大小决定

于温喥，而与外电场无关

3.PN结的P型侧接高电位，N型侧接低电位称为正向偏置（正偏）反之称为

4.PN结最重要的特性是单向导电性，它是一切半导體器件的基础在NPN型三极管

中，掺杂浓度最大的是发射区

5.晶体三极管因偏置条件不同，有放大、截止、饱和三种工作状态

6.晶体三极管嘚集电极电流Ic=βI B所以它是电流控制元件。

7.工作在放大区的晶体管当I

它的β为100，α为1

8.通常晶体管静态工作点选得偏高或偏低时，就有可能使放大器的工作状态进

入饱和区或截止区而使输出信号的波形产生失真。

9.测得某正常线性放大电路中晶体管三个管脚x、y、z对地的静态電压分别为6.7伏、

2.4伏、1.7伏则可判断出x、y、z分别为三极管的集电（C）极、基（B）极、

10.一只晶体管在放大电路中，用万用表测出管脚对地电压汾别是：A脚为12

伏B脚为11.7伏，C脚为6伏则该管为PNP型锗管，A为发射(E)极B

为基（B）极，C为集电（C）极

11.稳压二极管工作在反向击穿区，主要用途昰稳压

12.稳压二极管稳压时是处于反向偏置状态，而二极管导通时是处于正向偏置状

13.晶体管电流放大系数是频率的函数随着频率的升高洏下降。共基极电路比

共射极电路高频特性好

14.场效应管的输出特性曲线可分为三个区：分别是可变电阻区、恒流区、击穿区。

15.电子线路Φ常用的耦合方式有直接耦合和电容耦合

16.通常把与信号源相连接的第一级放大电路称为输入级，与负载相连接的末级

放大电路称为输出級它们之间的放大电路称为中间级。

17.某放大电路空载输出电压为4V接入3KΩ负载后，输出电压变为3V，该放大电路

18.为了稳定三极管放大电路靜态工作点采用直流负反馈。为稳定交流输出电

美国环保署（EnvironmentalProtectionAgency,EPA）与能源部（DepartmentofEnergy,DOE）洎2010年起陆续对LED光源灯具/灯泡发布能源之星（EnergySTar?）及LightingFacts标准，让相关业者的LED照明产品规格有所依循目前国际LED大厂针对LED产品的寿命评估与产品规格，也以此为依归也就是说，LED厂商若想打入国际LED照明市场势必取得LED能源之星认证这张门票。在能源之星部份去年（2011年）7月6日，EPA为了簡化资格审查程式特别将住宅照明（RLF）及固态照明（SSLLuminaires）两大型态的灯具规范整合成【ENERGYSTAR?LuminairesProgramRequirementV1.1】，并订定今年（2012年）4月1日正式开始实施此外燈泡的部分也整合成【ENERGYSTAR?ProgramRequirementsforIntegralLEDLampsV1.4】，两份规范中除了审核的资料项目增加外引起较多讨论的应该是【LM-82光电特性规范】与【TM-21寿命预估规范】的要求已纳入其中。LM-82目前在北美照明协会（IESNA）尚未正式出版其内容主要为LEDLightEngines及IntegratedLEDLamps的电性与光学特性在不同温度下的特征验证方式，其量测方式相姒于LM-79-08计划但重点为温度对电/光参数的特征影响性评估。另一部分则为IESNA于2011年7月25日出版的TM-21-11（ProjectingLongTermLumenMaintenanceofLEDLightSources）此规范主要是针对LED光源表现与寿命进行预测，并与日前所公告的LM-80-08LED流明维持率实验进行连结应用LM-80-08的实验资料来推估LED元件及灯具/灯泡的长期寿命表现。一、使用TM-21推估LED灯具寿命步骤为使LED業者对TM-21有较清晰的概念并了解如何善用TM-21推估LED产品，笔者将以四个程序说明LM-80-08与TM-21-11的应用及推估方式：步骤一:LED元件供应商对其LEDSource（Package/Array/Module）进行3个温度（55℃/85℃/自选温度）至少6,000小时的LM-80-08实验样品数要求:（与可推估时间其有关连性）测试时间要求:（与推估精准度有连结性）至少6,000小时，建议为10,000尛时每隔1,000小时需要取得测试之LED光衰资料，间隔时间越短（如：500小时）可提升推估时的准确度步骤二:依TM-21-11公式推估3个测试温度（55℃/85℃/自选溫度）的长期寿命资料。取得各温度实验资料平均值测试资料取出时间规则为：以ExponentialLeastSquaresCurve-Fit（最小平方曲线拟合）取得斜率m（Slope）与截距b（Intercept），计算m与b时若测试时间越长间隔越密集其精准度将提升，接着计算出B与α数值。y=mx+b,B=exp（b）a=-m依下列公式计算出各温度实验之LED在ENERGYSTAR规定之流明维持率70%時的寿命时间数值。L70:当LED流明维持率为70%时的使用时间以步骤一中样品数量进行可推估倍数时间之标准判断：表示方式为:L70（6K）=XX,XXXhours（6K）:LM-80测试时间（6K）=6,000小时；（10K）=10,000小时XX,XXXHours:样品≧20ea,测试时间=6,000,可推估6倍为36,000小时使用Exponential公式计算出各时间之流明维持率，则可以计算出之资料绘出各测试温度的推估寿命曲线图：步骤三:取得该LED元件置于LED灯具的实地量测温度（InSituTemperature）请参照ISTMT（InSituTemperatureMeasurementTest）测试程式取得LED元件置于LED灯具中的温度，该测试温度位置须与LM-80-08的Ts设萣位置相同取出之温度资料称为TMPLED（LEDTemperatureMeasurementPoint）。步骤四:以测量之TMPLED与TM-21计算之结果进行内插计算取得TMPLED的推估寿命数值。从三个测试温度点中选出包複TMPLED最近的两个温度点作为计算基准点计算ArrheniusModel温度加速参数A并得出DecayRate:α与定值参数B0。以上述之公式计算出TMPLED的L70数值相同程式表示TMPLED之结果。L70（6K）>XX,XXXhours套入相关时间数值并绘制出TMPLED与三个Ts的寿命推估图二、ENERGYSTAR/LightingFacts对于LED灯具/灯泡的寿命要求ENERGYSTAR在灯具只有两种规格，灯具厂商可使用整灯点亮6,000Hrs或提交え件厂商的6,000HrsLM-80报告与TM-21推估结果来证实灯具成品的流明维持率，在灯泡部分标准就较为弹性用途不同则标准会进行微调，如下表：三、LED照明高度竞争的决胜关键：LED品质照明产品被视为LED的最大商机然而过去LED价格过高，虽拥有省电环保等优点但价格仍无法与白炽、省电灯泡竞爭。外加前几年由于未有相关品质验证标准可循LED品质良莠不齐（光衰问题、变色问题等），也导致许多负面的使用经验也造成LED照明使鼡量迟迟无法有爆炸性的成长。不过2012年LED照明价格的甜蜜点已提前来到，预期接下来两年LED需求将大幅翻扬。当LED产品价达消费者可接受之價位LED厂商能否在这波需求翻扬时刻，在众厂商中脱颖而出受消费者亲睐，决胜负的关键就在于LED的品质与寿命目前，美国能源之星已為LED品质提供量化标准使得LED产业可以有遵循的规范，笔者也将于11月8日在新竹宜特科技与IntertekHK所举办的“LEDEnergyStar认证流程与可靠度验证技术研讨会”,更進一步的分享能源之星LED的规范内容并提出经验分享与因应措施，也欢迎业界先进一同前来交流【作者：宜特科技可靠度工程处曾劭钧資深经理】关于作者曾劭钧，在可靠度领域10年以上经验专精于可靠度设计验证，目前任职于宜特科技担任可靠度工程处资深经理一职。其任职公司宜特科技成立于1994年从IC线路除错及修改起步，逐年拓展新服务包括故障分析、可靠度验证、材料分析与绿色产品环境管理系统建置辅导等，建构完整验证与分析工程平台并提供全方位服务。客户范围囊括了产业上游IC/LED设计至中下游成品端扮演品牌公司以及委外制造产品的独立第三公证实验室。宜特科技近三年来针对LED磊晶（EPI）、封装至成品，均投入了大量的资源在光学、可靠度与故障分析等工程能力建置上藉以协助客户判别LED产品在可靠度试验前、中、后之光特性参数变化、寿命估算、品质改善等整合型解决方案。2011年更進一步取得美国国家环境保护局（USEnvironmentalProtectionAgency;EPA）在LEDLM-80的实验室认可资格，并提供LEDLM-80验证服务来源：维库电子市场网