模拟电子技术基础02-08-05 微变等效电路法_42
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自测题一一、判断题1.因为P 型半导体的多数载流子是空穴,所以它带正电。
〔 〕2.在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。
〔 〕1.半导体中的少数载流子产生的原因是〔 〕。
A .外电场B .内电场C .掺杂D .热激发3.二极管的伏安特性曲线的正向局部在环境温度升高时将〔 〕。
A .右移B .左移C .上移D .下移4.当外加偏置电压不变时,假设工作温度升高,二极管的正向导通电流将〔 〕。
A .增大B .减小C .不变D .不确定5.三极管β值是反映〔 〕能力的参数。
A .电压控制电压B .电流控制电流C .电压控制电流D .电流控制电压8.某放大电路中三极管的三个管脚的电位分别为V U 61=,V U 4.52=,V U 123=,那么对应该管的管脚排列依次是〔 〕。
A .e, b, cB .b, e, cC .b, c, eD .c, b, e11.场效应管起放大作用时应工作在漏极特性的〔 〕。
A .非饱和区B .饱和区C .截止区D .击穿区1.在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于 。
3.PN 结正偏导通,反偏截止,称为PN 结的 性能。
6.三极管最重要的特性是 。
8.场效应晶体管属于 控制器件。
自测题一一、判断题1.错2.对3.错二、单项选择题1.D2.C3.B4.A5.B6.A7.B8.B9.B 10.D 11.B 12.B三、填空题1.掺杂浓度2.漂移3.单向导电性4.变窄5.削弱6.电流放大作用7.增大8.电压9.输入电阻高 10.增强型MOS 管 11.N 沟道增强型 12.P 沟道增强型自测题二一、判断题1.晶体管的输入电阻be r 是一个动态电阻,故它与静态工作点无关。
〔 〕2.放大电路必须加上适宜的直流电源才能正常工作。
〔 〕5.直接耦合放大电路只能放大直流信号,不能放大交流信号。
〔 〕二、单项选择题1.在根本共射放大电路中,负载电阻减小时,输出电阻将〔 〕。
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4. 两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素(多子是空穴,少子是电子)。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素(多子是电子,少子是空穴)。
6. 杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通,反向截止。
*二极管伏安特性----同PN结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
1)图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三. 稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连接。
n01单元半导体器件基础半导体的导电特性导体、绝缘体和半导体本征半导体的导电特性杂质半导体的导电特性PN结晶体二极管二极管的结构与伏安特性半导体二极管的主要参数半导体二极管的等效电路与开关特性稳压二极管晶体三极管三极管的结构与分类三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用三极管的特性曲线三极管的主要参数三极管的开关特性场效应管结型场效应管绝缘栅型场效应管特殊半导体器件发光二极管光敏二极管和光敏三极管02单元基本放大电路基本放大电路的工作原理基本放大电路的组成直流通路与静态工作点交流通路与放大原理放大电路的性能指标放大电路的图解分析法放大电路的静态图解分析放大电路的动态图解分析输出电压的最大幅度与非线性失真分析微变等效电路分析法晶体管的h参数晶体管的微变等效电路用微变等效电路法分析放大电路静态工作点的稳定温度变化对静态工作点的影响工作点稳定的电路场效应管放大电路场效应管放大电路的静态分析多级放大电路多级放大电路的级间耦合方式多级放大电路的分析方法放大电路的频率特性单级阻容耦合放大电路的频率特性多级阻容耦合放大电路的频率特性03单元负反馈放大电路反馈的基本概念和分类反馈的基本概念和一般表达式反馈放大电路的类型与判断负反馈放大电路基本类型举例电压串联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路负反馈对放大电路性能的影响降低放大倍数提高放大倍数的稳定性展宽通频带减小非线性失真改变输入电阻和输出电阻负反馈放大电路的分析方法深度负反馈放大电路的近似计算*方框图法分析负反馈放大电路04单元功率放大器功率放大电路的基本知识概述甲类单管功率放大电路互补对称功率放大电路OCL类互补放大电路OTL甲乙类互补对称电路复合互补对称电路变压器耦合推挽功率放大电路05单元直接耦合放大电路概述直接耦合放大电路中的零点漂移基本差动放大电路的分析基本差动放大电路基本差动放大电路抑制零点漂移的原理基本差动放大电路的静态分析基本差动放大电路的动态分析差动放大电路的改进06单元集成运算放大器集成电路基础知识集成电路的特点集成电路恒流源有源负载的基本概念集成运放的典型电路及参数典型集成运放F007电路简介集成运放的主要技术参数集成运放的应用概述运放的基本连接方式集成运放在信号运算方面的应用集成运放在使用中应注意的问题07单元直流电源整流电路半波整流电路全波整流电路桥式整流电路倍压整流电路滤波电路电容滤波电路电感滤波电路复式滤波电路有源滤波电路稳压电路并联型硅稳压管稳压电路串联型稳压电路的稳压原理带有放大环节的串联型稳压电路稳压电源的质量指标提高稳压电源性能的措施08单元正弦波振荡电路自激振荡原理自激振荡的条件自激振荡的建立和振幅的稳定正弦波振荡电路的组成LC正弦波振荡电路变压器反馈式振荡电路三点式LC振荡电路三点式LC振荡电路的构成原则电感三点式振荡电路电容三点式振荡电路克拉泼与席勒振荡电路(改进型电容三点式振荡电路)石英晶体振荡器石英晶体的基本特性和等效电路石英晶振:并联型晶体振荡电路石英晶振:串联型晶体振荡电路RC振荡电路RC相移振荡电路文氏电桥振荡电路09单元调制、解调和变频调制方式调幅调幅原理调幅波的频谱调幅波的功率调幅电路检波小信号平方律检波大信号直线性检波调频调频的特点调频波的表达式调频电路:变容二极管调频电路调频与调幅的比较鉴频对称式比例鉴频电路不对称式比例鉴频电路变频变频原理变频电路10单元无线广播与接受无线电广播与接收无线电波的传播超外差收音机超外差收音机方框图超外差收音机性能指标LC谐振回路LC串联谐振回路LC并联谐振回路输入回路统调中频放大电路自动增益电路整机电路分析向运动形成较大的电流。
《模拟电子技术基础》课程标准一、前言1、课程性质“模拟电子”是理工科计算机、电子信息、自动化、通信等专业必修的专业核心课,该课程具有以下性质:知识理论系统性较强——是指学习本课程需要有一定的基础理论、知识做铺垫,且又是学习有关后续专业课程的基础;基础理论比较成熟——虽然电子技术发展很快,新的器件、电路日新月异,但其基本理论已经形成了相对稳定的体系。
有限的学校教学不可能包罗万象、面面具到,要把学习重点放在学习、掌握基本概念、基本分析、设计方法上;实践应用综合性较强——本课程是一门实践性很强的技术基础课,讨论的许多电子电路都是实用电路,均可做成实际的装置。
该课程的这些性质,决定了加强实践环节和动手能力的培养在本课程的重要地位。
其主要任务是解决学生电子技术入门的问题,使学生深入掌握模拟电子电路的基本工作原理、分析方法和基本技能,为深入学习后续课程和从事有关电子技术方面的实际工作打下坚实基础。
2、设计思路关键词:课程设置依据、课程目标定位、课程内容选择标准、项目设计思路、学习程度用语说明、课程学时和学分。
《模拟电路》是研究放大电路的组成、各元件的作用放大的基本原理的课程。
它是研究和发展本专业的重要工具,同时注重培养学生解决实际问题的能力。
为了学好本课程,首先要具有正确的学习目的和态度,应为我国社会主义现代化事业而学习。
在学习中要刻苦钻研、踏踏实实、虚心求教、持之以恒。
在学习时要抓住概念、工作原理和分析方法;要理解问题是如何提出和引申的,又是怎样解决和应用的;要注意各部分内容之间的联系,前后是如何呼应的;要重在理解,能提出问题,积极思考,不要死记;通过习题可以巩固和加深对所学理论的理解,并培养分析能力和运算能力,所以应按要求完成布置的作业题。
除学习规定教材外,应参阅相关的参考书。
如有条件,可通过实验验证和巩固所学理论,训练实验技能,培养严谨的科学作风。
通过各个学习环节,培养分析和解决问题的能力和创新精神。
项目一习题参考答案1. PN结正向偏置时是指P区接电源的正极,N区接电源的负极。
2. 在常温下,硅二极管的死区电压约为0.5V,导通后正向压降约为0.6~0.8V ;锗二极管的死区电压约为0.1V,导通后正向压降约为0.2~0.3V。
3. 三极管按结构分为NPN型和PNP型;按材料分为硅管和锗管。
三极管是电流控制型器件,控制能力的大小可用表示,它要实现信号放大作用,需发射结正偏,集电结反偏。
4. 场效应管是电压控制型器件,控制能力的大小可用gm表示,它的主要特点是输入电阻很大。
5. 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端?为什么?解:不能,因为二极管正向电阻很小,若将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端会使得电路中的电流很大,相当于干电池正、负极短路。
6. 分析图1.52所示电路中各二极管是导通还是截止,并求出A、B两端的电压UAB(设VD为理想二极管,即二极管导通时其两端电压为零,反向截止时电流为零)。
图1.52 题6图解:(a)VD导通,UAB=-6V。
(b)VD截止,UAB=-12 V。
(c)VD1导通,VD2截止,UAB=0 V。
(d)VD1截止, VD2导通,UAB=-15 V。
7. 在图1.53所示电路中,设VD为理想二极管,ui =6sin t (V),试画出uO的波形。
图1.53 题7图解:(a)(b)8. 电路如图1.54所示,已知ui=5sin t(V),二极管导通电压为0.7V。
试画出ui与的波形。
解:ui>3.7V时,VD1导通,VD2截止,uo=3.7V;3.7V >ui>-4.4V时,VD1截止,VD2截止,uo= ui ;ui<-4.4V时,VD1截止,VD导通,uo= -4.4 V。
9. 测得电路中几个三极管的各极对地电压如图1.55所示,试判别各三极管的工作状态。
图1.54 题8图图1.55 题9图解:(a)三极管已损坏,发射结开路(b)放大状态(c)饱和状态(d)三极管已损坏,发射结开路10. 测得放大电路中六只晶体管的电位如图1.56所示。
云南民族大学教案课程名称: 模拟电子技术基础授课班级: 12级电子信息类1班、12级电子信息类2班、12级网络工程班、12级电气类1班、12级电气类2班任课教师: 王霞职称: 助教课程性质: 专业必修课授课学期: 2013-2014学年第一学期云南民族大学教案云南民族大学教案九、教学主要内容及教学安排:1.2 半导体二极管1.2.1 PN结及其单向导电性1.PN结中载流子的运动2. PN结的单向导电性加正向电压加反向电压PN结处于正向导通(on)状态,正向等效电阻较小。
反向电流非常小,PN结处于截止(cut-off)状态。
结论:PN结具有单向导电性:正向导通,反向截止。
1.2.2二极管的伏安特性1.二极管的结构2.二极管的类型3.二极管的伏安特性(1)正向特性(2)反向特性1.2.3 二极管的主要参数1.最大整流电流I F2.最高反向工作电压U R3.反向电流I R4.最高工作频率f M5.势垒电容C b6.扩散电容C d二极管单向导电举例1 1.2.4 稳压管1.PN结反向击穿机理解释2.稳压管的主要参数3.稳压管的稳压原理(1)稳压管必须工作在反向击穿区(2)稳压管应与负载R L并联,(3)必须限制流过稳压管的电流I Z4.举例说明如何选择限流电阻R补充内容:二极管的等效电路(或称为等效模型)1)理想模型:即正向偏置时管压降为0,导通电阻为0;反向偏置时,电流为0,电阻为∞。
适用于信号电压远大于二极管压降时的近似分析。
2)简化电路模型:是根据二极管伏安特性曲线近似建立的模型,它用两段直线逼近伏安特性,即正向导通时压降为一个常量Uon;截止时反向电流为0。
3)小信号电路模型:即在微小变化范围内,将二极管近似看成线性器件而将它等效为一个动态电阻r D 。
这种模型仅限于用来计算叠加在直流工作点Q上的微小电压或电流变化时的响应。
【教学方法】利用PPt的图形显示,设计一些动画图形讲解PN结的单向导电原理。
18.《模拟电子技术基础》习题及参考答案、填空题:半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。
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 于温度,而与外电场无关。
10. 一只晶体管在放大电路中,用万用表测出管脚对地电压分别是: 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,主要用途是稳压。
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 正向偏置状态。
13. 晶体管电流放大系数是频率的函数,随着频率的升高而 下降。
共基极电路比 共射极电路高频特性好。
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。
电子线路中常用的耦合方式有 直接耦合和电容耦合。
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 放大电路称为输出级,它们之间的放大电路称为中间级。
某放大电路空载输出电压为4V,接入3KQ 负载后,输出电压变为3V ,该放大电路 的输出电阻为1KQ 。
为了稳定三极管放大电路静态工作点,采用 直流负反馈。
为稳定交流输出电1. 2. 3. 4. 5. 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 反向偏置(反偏)。
PN 结最重要的特性是 单向导电性,它是一切半导体器件的基础。
在 NPN 型三极管 中,掺杂浓度最大的是 发射区。
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. 7. 8. 9. 晶体三极管的集电极电流lc=XL B 所以它是电流控制元件。
工作在放大区的晶体管,当I B 从10卩A 增大到20卩A ,I C 从1mA 增大到2mA它的P 为100,a 为1。
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。
n01单元半导体器件基础半导体的导电特性导体、绝缘体和半导体本征半导体的导电特性杂质半导体的导电特性PN结晶体二极管二极管的结构与伏安特性半导体二极管的主要参数半导体二极管的等效电路与开关特性稳压二极管晶体三极管三极管的结构与分类三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用三极管的特性曲线三极管的主要参数三极管的开关特性场效应管结型场效应管绝缘栅型场效应管特殊半导体器件发光二极管光敏二极管和光敏三极管02单元基本放大电路基本放大电路的工作原理基本放大电路的组成直流通路与静态工作点交流通路与放大原理放大电路的性能指标放大电路的图解分析法放大电路的静态图解分析放大电路的动态图解分析输出电压的最大幅度与非线性失真分析微变等效电路分析法晶体管的h参数晶体管的微变等效电路用微变等效电路法分析放大电路静态工作点的稳定温度变化对静态工作点的影响工作点稳定的电路场效应管放大电路场效应管放大电路的静态分析多级放大电路多级放大电路的级间耦合方式多级放大电路的分析方法放大电路的频率特性单级阻容耦合放大电路的频率特性多级阻容耦合放大电路的频率特性03单元负反馈放大电路反馈的基本概念和分类反馈的基本概念和一般表达式反馈放大电路的类型与判断负反馈放大电路基本类型举例电压串联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路负反馈对放大电路性能的影响降低放大倍数提高放大倍数的稳定性展宽通频带减小非线性失真改变输入电阻和输出电阻负反馈放大电路的分析方法深度负反馈放大电路的近似计算*方框图法分析负反馈放大电路04单元功率放大器功率放大电路的基本知识概述甲类单管功率放大电路互补对称功率放大电路OCL类互补放大电路OTL甲乙类互补对称电路复合互补对称电路变压器耦合推挽功率放大电路05单元直接耦合放大电路概述直接耦合放大电路中的零点漂移基本差动放大电路的分析基本差动放大电路基本差动放大电路抑制零点漂移的原理基本差动放大电路的静态分析基本差动放大电路的动态分析差动放大电路的改进06单元集成运算放大器集成电路基础知识集成电路的特点集成电路恒流源有源负载的基本概念集成运放的典型电路及参数典型集成运放F007电路简介集成运放的主要技术参数集成运放的应用概述运放的基本连接方式集成运放在信号运算方面的应用集成运放在使用中应注意的问题07单元直流电源整流电路半波整流电路全波整流电路桥式整流电路倍压整流电路滤波电路电容滤波电路电感滤波电路复式滤波电路有源滤波电路稳压电路并联型硅稳压管稳压电路串联型稳压电路的稳压原理带有放大环节的串联型稳压电路稳压电源的质量指标提高稳压电源性能的措施08单元正弦波振荡电路自激振荡原理自激振荡的条件自激振荡的建立和振幅的稳定正弦波振荡电路的组成LC正弦波振荡电路变压器反馈式振荡电路三点式LC振荡电路三点式LC振荡电路的构成原则电感三点式振荡电路电容三点式振荡电路克拉泼与席勒振荡电路(改进型电容三点式振荡电路)石英晶体振荡器石英晶体的基本特性和等效电路石英晶振:并联型晶体振荡电路石英晶振:串联型晶体振荡电路RC振荡电路RC相移振荡电路文氏电桥振荡电路09单元调制、解调和变频调制方式调幅调幅原理调幅波的频谱调幅波的功率调幅电路检波小信号平方律检波大信号直线性检波调频调频的特点调频波的表达式调频电路:变容二极管调频电路调频与调幅的比较鉴频对称式比例鉴频电路不对称式比例鉴频电路变频变频原理变频电路10单元无线广播与接受无线电广播与接收无线电波的传播超外差收音机超外差收音机方框图超外差收音机性能指标LC谐振回路LC串联谐振回路LC并联谐振回路输入回路统调中频放大电路自动增益电路整机电路分析半导体导电特性导体、绝缘体和半导体自然界的各种物质就其导电性能来说、可以分为导体、绝缘体和半导体三大类。
半导体二极管及其应用电路一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的若V阳<V阴(反偏),二极管截止(开路)。
*三种模型微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连接。
三极管及其基本放大电路一.三极管的结构、类型及特点1.类型---分为NPN和PNP两种。
2.特点---基区很薄,且掺杂浓度最低;发射区掺杂浓度很高,与基区接触面积较小;集电区掺杂浓度较高,与基区接触面积较大。
二.三极管的工作原理1.三极管的三种基本组态2.三极管内各极电流的分配*共发射极电流放大系数(表明三极管是电流控制器件式子称为穿透电流。
3.共射电路的特性曲线*输入特性曲线---同二极管。
确定的直线。
2.交流通路与动态分析*概念---交流电流流通的回路*画法---电容视为短路,理想直流电压源视为短路。
*作用---分析信号被放大的过程。
*交流负载线---连接Q点和V CC’点V CC’=U CEQ+I CQ R L’的直线。
3.静态工作点与非线性失真(1)截止失真*产生原因---Q点设置过低*失真现象---NPN管削顶,PNP管削底。
*消除方法---减小R b,提高Q。
(2)饱和失真*产生原因---Q点设置过高*失真现象---NPN管削底,PNP管削顶。
*消除方法---增大R b、减小R c、增大V CC。
4.放大器的动态范围(1)U opp---是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。
(2)范围*当(U CEQ-U CES)>(V CC’-U CEQ)时,受截止失真限制,U OPP=2U OMAX=2I CQ R L’。