模拟电子技术基础完整版
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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。
模拟电子技术基础课后答案(完整版)第一章简介1.描述模拟信号和数字信号的区别。
模拟信号是连续变化的信号,可以表示任意数值;数字信号是离散变化的信号,只能表示有限的数值。
2.简要介绍电子技术的分类和应用领域。
电子技术可以分为模拟电子技术和数字电子技术。
模拟电子技术主要应用于信号处理、放大、调制、解调等领域;数字电子技术主要应用于数字电路设计、逻辑运算、通信、计算机等领域。
第二章电压电流基本概念1.定义电压和电流,并给出它们的单位。
电压(V)是电势差,单位为伏特(V);电流(I)是电荷通过导体的速率,单位为安培(A)。
2.列举常见的电压源和电流源。
常见的电压源有电池、发电机、电源等;常见的电流源有电流表、发电机、电源等。
3.简述欧姆定律的定义和公式。
欧姆定律规定了电压、电流和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流等于电压与电阻之间的比值,即I=V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
第三章电阻与电阻电路1.简述电阻的定义和单位。
电阻是指导体对电流的阻碍程度,单位为欧姆(Ω)。
2.串联电阻和并联电阻的计算方法是什么?给出示意图。
–串联电阻的计算方法是将所有电阻值相加,即R= R1 + R2 + … + Rn,其中R为总电阻,R1、R2、…、Rn为各个电阻值。
–并联电阻的计算方法是将所有电阻的倒数相加,再取倒数,即1/R= 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn,其中R为总电阻,R1、R2、…、Rn为各个电阻值。
串联和并联电阻示意图3.简述电压分压原理并给出示意图。
电压分压原理指的是当在一个电阻网络中,多个电阻串联,电压将按照电阻值的比例分配给各个电阻。
电压分压原理示意图第四章电容与电容电路1.简述电容的定义和单位。
电容是指导体上储存电荷的能力,单位为法拉(F)。
2.串联电容和并联电容的计算方法是什么?给出示意图。
–串联电容的计算方法是将所有电容的倒数相加,再取倒数,即1/C= 1/C1 + 1/C2 + … + 1/Cn,其中C为总电容,C1、C2、…、Cn为各个电容值。
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结共发射极、共基极、共集电极。
2.三极管的工作原理---基极输入信号控制发射结电流,从而控制集电极电流,实现信号放大。
3.三极管的放大倍数---共发射极放大倍数最大,共集电极放大倍数最小。
三.三极管的基本放大电路1.共发射极放大电路---具有电压放大和电流放大的作用。
2.共集电极放大电路---具有电压跟随和电流跟随的作用。
3.共基极放大电路---具有电压放大的作用,输入电阻较低。
4.三极管的偏置电路---通过对三极管的基极电压进行偏置,使其工作在放大区,保证放大电路的稳定性。
四.三极管的应用1.放大器---将弱信号放大为较强的信号。
2.开关---控制大电流的通断。
3.振荡器---产生高频信号。
4.稳压电源---利用三极管的负温度系数特性,实现稳定的输出电压。
模拟电子技术复资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体是介于导体和绝缘体之间的物质,如硅Si、锗Ge。
2.半导体具有光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体是纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.载流子是带有正、负电荷的可移动的空穴和电子,是半导体中的两种主要载流体。
5.杂质半导体是在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
根据掺杂元素的不同,可分为P型半导体和N型半导体。
6.杂质半导体的特性包括载流子的浓度、体电阻和转型等。
7.PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结,具有单向导电性和接触电位差等特性。
8.PN结的伏安特性是指在不同电压下,PN结的电流和电压之间的关系。
二.半导体二极管半导体二极管是由PN结组成的单向导电器件。
1.半导体二极管具有单向导电性,即只有在正向电压作用下才能导通,反向电压下截止。
2.半导体二极管的伏安特性与PN结的伏安特性相似,具有正向导通压降和死区电压等特性。
3.分析半导体二极管的方法包括图解分析法和等效电路法等。
三.稳压二极管及其稳压电路稳压二极管是一种特殊的二极管,其正常工作状态是处于PN结的反向击穿区,具有稳压的作用。
模拟电子技术胡宴如(第3版)自测题第1章半导体二极管及其基本应用1.1 填空题1.半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。
2.本征半导体中,若掺入微量的五价元素,则形成N 型半导体,其多数载流子是电子;若掺入微量的三价元素,则形成P型半导体,其多数载流子是空穴。
3.PN结在正偏时导通反偏时截止,这种特性称为单向导电性。
4.当温度升高时,二极管的反向饱和电流将增大,正向压降将减小。
5.整流电路是利用二极管的单向导电性,将交流电变为单向脉动的直流电。
稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性实现稳压的。
6.发光二极管是一种通以正向电流就会发光的二极管。
7.光电二极管能将光信号转变为电信号,它工作时需加反向偏置电压。
8.测得某二极管的正向电流为1 mA,正向压降为0.65 V,该二极管的直流电阻等于650 Ω,交流电阻等于26 Ω。
1.2 单选题1.杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于( C )。
A.温度B.掺杂工艺C.掺杂浓度D.晶格缺陷2.PN结形成后,空间电荷区由(D )构成。
A.价电子B.自由电子C.空穴D.杂质离子3.硅二极管的反向电流很小,其大小随反向电压的增大而(B )。
A.减小B.基本不变C.增大4.流过二极管的正向电流增大,其直流电阻将( C )。
A.增大B.基本不变C.减小5.变容二极管在电路中主要用作(D )。
、A.整流B.稳压C.发光D.可变电容器1.3 是非题1.在N型半导体中如果掺人足够量的三价元素,可将其改型为P型半导体。
(√)2.因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
(×)3.二极管在工作电流大于最大整流电流I F时会损坏。
(×)4.只要稳压二极管两端加反向电压就能起稳压作用。
(×)1.4 分析计算题1.电路如图T1.1所示,设二极管的导通电压U D(on)=0.7V,试写出各电路的输出电压Uo值。
解:(a)二极管正向导通,所以输出电压U0=(6—0.7)V=5.3 V。
第 2 章半导体二极管及其应用(ⅱ)时,当时,15V 达到正向最值;(ⅲ)时,当时,达到负向最值; 2 +12V A uo 画出输出电压波形如下:5V π UF 2π B 题2-6图 2-6 如图 2-58 所示,求出下列几种情况下的输出电压Uo(设二极管为理想器件。
(1);(2)、0 ;(3)。
解:由优先导通的原则,有:(1)D1、D2 都导通,则V ;(2)D1 截止、D2 导通,则;(3)D1、D2 都导通,则; 2-7 R D D ui 4V (a uo ui R 4V (b uo R R D2 4V (c ui D1 2V uo ui D1 2V (d D2 4V uo 题2-7图在图 2-59 所示的各限幅电路中,设二极管为理想器件,已知,试画出输出电压 u o 波形。
解:(a)当-4 V 时,二极管截止,;当时,二极管导通,。
uo -4V -6V π 2π (b)当-4 V 时,二极管截止,;当 u i时,二极管导通,。
25第 2 章半导体二极管及其应用-4V -6V (c)当时,二极管 D2 导通,;当时,二极管 D1 导通,。
当时,两个二极管都截止,。
uo +6V +4V +2V -2π (d)当时,二极管 D2 导通,;当-2 V 时,二极管 D1 导通,-2V 。
当-时,两个二极管都截止,u i 。
uo +6V +4V -2V --8 在图 2-60 中,已知 U=20V、Ω 、,稳压管的稳压值为、最大稳定电流mA 。
试求稳压管中流过的电流 I Z 是否超过?如果超过,应采取什么措施?解:①,②如果超过,应适当增大限流电阻 R1 ,或降低输入电压 U ; IR R1 IZ Io UZ R2 R1 U DZ Uo U Z1 DZ1 ui U Z2 题2-9图 uo DZ2 题2-8图 2-9 稳压电路如图 2-61 所示,若输入正弦交流电压 u i 幅度足够大,试画出输出电压 u o 的波形。
第三部分 习题与解答习题1客观检测题一、填空题1、在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ,而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。
2、当PN 结外加正向电压时,扩散电流 大于 漂移电流,耗尽层 变窄 。
当外加反向电压时,扩散电流 小于 漂移电流,耗尽层 变宽 。
3、在N 型半导体中,电子为多数载流子, 空穴 为少数载流子。
二.判断题1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子,N 型半导体中含有大量电子载流子,所以P 型半导体带正电,N 型半导体带负电。
( × )2、在N 型半导体中,掺入高浓度三价元素杂质,可以改为P 型半导体。
( √ )3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的,即杂质浓度大,扩散电流大;杂质浓度小,扩散电流小。
(× )4、本征激发过程中,当激发与复合处于动态平衡时,两种作用相互抵消,激发与复合停止。
( × )5、PN 结在无光照无外加电压时,结电流为零。
( √ )6、温度升高时,PN 结的反向饱和电流将减小。
( × )7、PN 结加正向电压时,空间电荷区将变宽。
(× )三.简答题1、PN 结的伏安特性有何特点?答:根据统计物理理论分析,PN 结的伏安特性可用式)1e (I I T V Vs D -⋅=表示。
式中,I D 为流过PN 结的电流;I s 为PN 结的反向饱和电流,是一个与环境温度和材料等有关的参数,单位与I 的单位一致;V 为外加电压; V T =kT/q ,为温度的电压当量(其单位与V 的单位一致),其中玻尔兹曼常数k .J /K -=⨯2313810,电子电量)(C 1060217731.1q 19库伦-⨯=,则)V (2.11594T V T =,在常温(T=300K )下,V T =25.875mV=26mV 。
当外加正向电压,即V 为正值,且V 比V T 大几倍时,1eTV V>>,于是TV V s eI I ⋅=,这时正向电流将随着正向电压的增加按指数规律增大,PN 结为正向导通状态.外加反向电压,即V 为负值,且|V|比V T 大几倍时,1eTV V <<,于是s I I -≈,这时PN 结只流过很小的反向饱和电流,且数值上基本不随外加电压而变,PN 结呈反向截止状态。
第三部分 习题与解答习题1客观检测题一、填空题1、在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ,而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。
2、当PN 结外加正向电压时,扩散电流 大于 漂移电流,耗尽层 变窄 。
当外加反向电压时,扩散电流 小于 漂移电流,耗尽层 变宽 。
3、在N 型半导体中,电子为多数载流子, 空穴 为少数载流子。
二.判断题1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子,N 型半导体中含有大量电子载流子,所以P 型半导体带正电,N 型半导体带负电。
( × )2、在N 型半导体中,掺入高浓度三价元素杂质,可以改为P 型半导体。
( √ )3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的,即杂质浓度大,扩散电流大;杂质浓度小,扩散电流小。
(× )4、本征激发过程中,当激发与复合处于动态平衡时,两种作用相互抵消,激发与复合停止。
( × )5、PN 结在无光照无外加电压时,结电流为零。
( √ )6、温度升高时,PN 结的反向饱和电流将减小。
( × )7、PN 结加正向电压时,空间电荷区将变宽。
(× )三.简答题1、PN 结的伏安特性有何特点?答:根据统计物理理论分析,PN 结的伏安特性可用式)1e (I I T V Vs D -⋅=表示。
式中,I D 为流过PN 结的电流;I s 为PN 结的反向饱和电流,是一个与环境温度和材料等有关的参数,单位与I 的单位一致;V 为外加电压; V T =kT/q ,为温度的电压当量(其单位与V 的单位一致),其中玻尔兹曼常数k .J /K -=⨯2313810,电子电量)(C 1060217731.1q 19库伦-⨯=,则)V (2.11594TV T =,在常温(T=300K )下,V T =25.875mV=26mV 。
当外加正向电压,即V 为正值,且V 比V T 大几倍时,1eTV V >>,于是TV V s eI I ⋅=,这时正向电流将随着正向电压的增加按指数规律增大,PN 结为正向导通状态.外加反向电压,即V 为负值,且|V|比V T 大几倍时,1eTV V <<,于是s I I -≈,这时PN 结只流过很小的反向饱和电流,且数值上基本不随外加电压而变,PN 结呈反向截止状态。