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模拟电子技术基础总结

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模拟电子技术基础总结

篇一：模拟电子技术基础总结

第一章晶体二极管及应用电路

一、半导体知识

1．本征半导体

·单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅（Si）和锗（Ge）（图1-2）。前者是制造半导体ic的材料（三五价化合物砷化镓Gaas是微波毫米波半导体器件和ic的重要材料）。

·纯净（纯度>7n）且具有完整晶体结构的半导体称为本征半导体。在一定的温度下，本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发（又称热激发或产生）（图1-3）。本征激发产生两种带电性质相反的载流子——自由电子和空穴对。温度越高，本征激发越强。

·空穴是半导体中的一种等效?q载流子。空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶格中的空位，使局部显示?q电荷的空位宏观定向运动（图1-4）。

·在一定的温度下，自由电子与空穴在热运动中相遇，使一对自由电子和空穴消失的现象称为载流子复合。复合是产生的相反过程，当产生等于复合时，称载流子处于平衡状态。

2．杂质半导体

·在本征硅（或锗）中渗入微量5价（或3价）元素后形成n型（或竭诚为您提供优质文档/双击可除

P型）杂质半导体（n型：图1-5，P型：图1-6）。

·在很低的温度下，n型（P型）半导体中的杂质会全部电离，产生自由电子和杂质正离子对（空穴和杂质负离子对）。

·由于杂质电离，使n型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴，而P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。

·在常温下，多子>>少子（图1-7）。多子浓度几乎等于杂质浓度，与温度无关；两少子浓度是温度的敏感函数。

·在相同掺杂和常温下，Si的少子浓度远小于Ge的少子浓度。

3．半导体中的两种电流

在半导体中存在因电场作用产生的载流子漂移电流（这与金属导电一致）；还存在因载流子浓度差而产生的扩散电流。

4．Pn结

·在具有完整晶格的P型和n型材料的物理界面附近，会形成一个特殊的薄层——Pn结（图1-8）。·Pn结是非中性区（称空间电荷区），存在由n区指向P区的内建电场和内建电压；Pn结内载流子数远少于结外的中性区（称耗尽层）；Pn结内的电场是阻止结外两区的

1

多子越结扩散的（称势垒层或阻挡层）。

·正偏Pn结（P区外接高于n区的电压）有随正偏电压指数增大的电流；反偏Pn结（P区外接低于n区的电压），在使Pn结击穿前，只有其值很小的反向饱和电流iS。即Pn结有单向导电特性（正偏导通，反偏截止）。 竭诚为您提供优质文档/双击可除

v/V

?1)，其中，在T=300K时，热电压VT?26mV。·Pn结的伏安方程为：i?iS(e

T

??

·非对称Pn结有Pn结（P区高掺杂）和Pn结（n区高掺杂），Pn结主要向低

掺杂区域延伸（图1-9）。

二、二极管知识

·普通二极管内芯片就是一个Pn结，P区引出正电极，n区引出负电极（图1-13）。·在低频运用时，二极的具有单向导电特性，正偏时导通，Si管和Ge管导通电压典型值分别是0.7V和0.3V；反偏时截止，但Ge管的反向饱和电流比Si管大得多（图1-15）。

·低频运用时，二极管是一个非线性电阻，其交流电阻不等于其直流电阻。

?di?rd??d?

?dvd?

?1

Q二极管交流电阻rd定义：

·稳压管电路设计时，要正确选取限流电阻，使稳压管在一定的负载条件下正常工作。

二极管交流电阻rd估算：rd?VTid 竭诚为您提供优质文档/双击可除

·二极管的低频小信号模型就是交流电阻rd，它反映了在工作点Q处，二极管的微变电流与微变电压之间的关系。

·二极管的低频大信号模型是一种开关模型，有理想开关、恒压源模型和折线模型三种近似（图1-20）。

三、二极管应用

1．单向导电特性应用

·整流器：半波整流（图1-28），全波整流（图P1-8a），桥式整流（图P1-8b）·限幅器：顶部限幅，底部限幅，双向限幅（图P1-9）

·钳位电路*

·通信电路中的应用*：检波器、混频器等2．正向导通特性及应用

二极管正向充分导通时只有很小的交流电阻，近似于一个0.7V（Si管）或0.3V（Ge管）的恒压源。

2

3．反向击穿及应用

·二极管反偏电压增大到一定值时，反向电流突然增大的现象即反向击穿。

·反向击穿的原因有价电子被碰撞电离而发生的“雪崩击穿”和价电子被场效激发而发生的“齐纳击穿”。

·反向击穿电压十分稳定，可以用来作稳压管（图1-33）。

4．高频时的电容效应及应用

·高频工作时，二极管失去单向导电特性，其原因是管内的Pn结存在电容效应（结电容）。 竭诚为您提供优质文档/双击可除

·结电容分为Pn结内的势垒电容cT与Pn结两侧形成的扩散电容cd。·cT随偏压的增大而增大，cd与正偏电流近似成正比。

·反偏二极管在高频条件下，其等效电路主要是一个势垒电容cT。利用这一特性的二极管称为变容二极管。变容二极管在通信电路中有较多的应用。

第二章双极型晶体三极管（BJT）

一、BJT原理

·双极型晶体管（BJT）分为nPn管和PnP管两类（图2-1，图2-2）。

·当BJT发射结正偏，集电结反偏时，称为放大偏置。在放大偏置时，nPn管满足

Vc?VB?Vc

；PnP管满足Vc?VB?VE。

BE

v

iE?iESe·放大偏置时，作为Pn结的发射结的Va关系是：

/VT

v

iE?iESe（nPn），

BET

/V

（PnP）。

·在BJT为放大偏置的外部条件和基区很薄、发射区较基区高掺杂竭诚为您提供优质文档/双击可除

的内部条件下，发射极电流iE将几乎转化为集电流ic，而基极电流较小。

?

icniE

·在放大偏置时，定义了

（icn是由iE转化而来的ic分量）极之后，可以导

出两个关于电极电流的关系方程：ic?iE?icBo

ic??iB?(1??)icBo??iB?icEo

3

其中

??

1?，icEo是集电结反向饱和电流，icEo?(1??)icBo是穿透电流。

·放大偏置时，在一定电流范围内，iE、ic、iB基本是线性关系，而vBE对三个电流都是指数非线性关系。

·放大偏置时：三电极电流主要受控于vBE，而反偏vcB通过基区宽度调制效应，对电流有较小的影响。影响的规律是；集电极反偏增大时，ic，iE增大而iB减小。·发射结与集电结均反偏时BJT为截止状态，发射结与集电结都正偏时，BJT为饱和状态。

二、BJT静态伏安特性曲线

·三端电子器件的伏安特性曲线一般是画出器件在某一种双口组态时输入口和输出口的伏安特性曲线族。BJT常用cE伏安特性曲线，其画法是： 竭诚为您提供优质文档/双击可除

输入特性曲线：输出特性曲线：

iB?f(vBE)ViB?f(vcE)

cE常数

（图2-13）

iB常数

（图2-14）

·输入特性曲线一般只画放大区，典型形状与二极管正向伏安特性相似。·输出特性曲线族把伏安平面分为4个区（放大区、饱和区、截止区和击穿区）放大区近似的等间隔平行线，反映?近似为常数，放大区曲线向上倾是基区宽度调制效应所致。

·当温度增加时，会导致?增加，icBo增加和输入特性曲线左移。

三、BJT主要参数

??lim

?ic?iE

Q

·电流放大系数：直流?，直流；交流满足

??

?1??

??0

??lim

?ic?iB

Q 竭诚为您提供优质文档/双击可除

和

??0

，?、?也

。

·极间反向电流：集电结反向饱和和电流icBo；穿透电流icEo

·极限参数：集电极最大允许功耗Pcm；基极开路时的集电结反向击穿电压BVcEo；集电极最大允许电流icm

·特征频率fT

4

BJT小信号工作，当频率增大时使信号电流ic与ib不同相，也不成比例。若用相量

??????

表示为ic，iB，则??iciB称为高频?。fT是当高频?的模等于1时的频率。

四、BJT小信号模型

·无论是共射组态或共基组态，其放大电压信号的物理过程都是输入信号使正偏发射结电压变化，经放大偏置BJT内部的vBE的正向控制过程产生集电极电流的相应变化（ic出现信号电流ic），ic在集电极电阻上的交流电压就是放大的电压信号。

·当发射结上交流电压|vbe|?5mV时，BJT的电压放大才是工程意义上的线性放大。·BJT混合?小信号模型是在共射组态下推导出的一种物理模型（图2-28），模型中有七个参数： 竭诚为您提供优质文档/双击可除

基本参数：基区体电阻rbb?，由厂家提供、高频管的rbb?比低频管小

rb?e?(1??)

VTiE

?(1??)re

基区复合电阻rb?e：估算式：，re——发射结交流电阻

跨导gm：估算gm?ic/VT???38.5ic（ms），?rb?e,gm关系:??rb?egm?基调效应参数rce：估算rce?Va/ic，Va——厄利电压

rb?c：估算rb?c??rce

300K

1gm

?re

以上参数满足：

rb?c??rce??rb?e??

高频参数：集电结电容cb?c：由厂家给出；

cb?e?

gm2?fT

?cb?c

发射结电容cb?e：估算

*

·最常用的BJT模型是低频简化模型

（1）电压控制电流源（ic?gmvb?e）模型（图2-23）

（2）电流控制电流源（ic??ib）模型（图2-24，常用），其中rbe?rbb??rb?e 竭诚为您提供优质文档/双击可除

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篇二：模电总结复习-模拟电子技术基础

模电复习资料

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

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模拟电子技术基础总结讲课稿

模拟电子技术基础总结讲课稿

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仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢1 第一章 晶体二极管及应用电路

一、半导体知识

1．本征半导体

·单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅（Si）和锗（Ge）（图1-2）。前者是制造半导体IC的材料（三五价化合物砷化镓GaAs是微波毫米波半导体器件和IC的重要材料）。

·纯净（纯度>7N）且具有完整晶体结构的半导体称为本征半导体。在一定的温度下，本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发（又称热激发或产生）（图1-3）。本征激发产生两种带电性质相反的载流子——自由电子和空穴对。温度越高，本征激发越强。

·空穴是半导体中的一种等效q载流子。空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶格中的空位，使局部显示q电荷的空位宏观定向运动（图1-4）。

·在一定的温度下，自由电子与空穴在热运动中相遇，使一对自由电子和空穴消失的现象称为载流子复合。复合是产生的相反过程，当产生等于复合时，称载流子处于平衡状态。

2．杂质半导体

·在本征硅（或锗）中渗入微量5价（或3价）元素后形成N型（或P型）杂质半导体（N型：图1-5，P型：图1-6）。 精品资料

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2 ·在很低的温度下，N型（P型）半导体中的杂质会全部电离，产生自由电子和杂质正离子对（空穴和杂质负离子对）。

·由于杂质电离，使N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴，而P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。

·在常温下，多子>>少子（图1-7）。多子浓度几乎等于杂质浓度，与温度无关；两少子浓度是温度的敏感函数。

·在相同掺杂和常温下，Si的少子浓度远小于Ge的少子浓度。

3．半导体中的两种电流

在半导体中存在因电场作用产生的载流子漂移电流（这与金属导电一致）；还存在因载流子浓度差而产生的扩散电流。

4．PN结

·在具有完整晶格的P型和N型材料的物理界面附近，会形成一个特殊的薄层——PN结（图1-8）。

数电模电基础知识总结

数电模电基础知识总结

数电模电基础知识总结

在现代科技的快速发展下，电子技术已经渗透到我们生活的方方面面。而作为电子技术的基础，数电模电知识的掌握显得尤为重要。本文将对数电模电基础知识进行总结。

一、数电基础知识

1. 二进制

二进制是数电领域最为基础的概念之一。它由0和1组成，是计算机系统中最常用的进位制。在二进制中，每一位的权值是2的幂，例如1表示2^0，2表示2^1，4表示2^2，以此类推。二进制在计算机内部用于表示和处理数据，是研究数电和计算机组成原理的基石。

2. 逻辑门

逻辑门是计算机系统中基本的电子器件，用于实现逻辑运算。常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。与门接受两个输入，当两个输入同时为1时，输出为1；否则输出为0。或门接受两个输入，当两个输入中至少有一个为1时，输出为1；否则输出为0。非门只有一个输入，当输入为1时，输出为0；当输入为0时，输出为1。通过组合不同类型的逻辑门，可以实现复杂的逻辑运算。

3. 翻转器和触发器

翻转器和触发器是将电路的输出状态保持在某个时间点的器件。翻转器是一种双稳态电路，有两个互逆的输出状态，常见的翻转器有RS翻转器、JK翻转器等。触发器是一种带有时钟输入的翻转器，常用于存储和处理数据。

二、模电基础知识

1. 电阻、电容和电感

电阻、电容和电感是模电领域中最基础的电路元件。电阻用于限制电流大小，电容用于存储电荷和能量，电感用于存储磁能和抵抗电流变化。它们在电路中起到不同的作用，对电路性质有重要影响。

2. 放大器

放大器是模电领域中常见的电路元件，用于将输入信号放大到一定的幅度。常见的放大器包括运放放大器、功放等。运放放大器是一种具有高增益的差模放大器，广泛应用于模拟电路设计中。功放用于放大音频信号，常见于音响设备中。

3. 滤波器

滤波器用于将频率范围内的信号通过，而将其他频率范围内的信号抑制。常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。滤波器在电子设备中起到重要的作用，例如音频设备中用于剔除噪音和杂音。

模电知识点总结

模电知识点总结

模电知识点总结

1. 电路基本原理

电路是电子技术的基础，它是由电阻、电容和电感等元件组成的。在模拟电子技术中，我们经常需要分析和设计各种电路。因此，了解电路基本原理是学习模拟电子技术的第一步。电路分析包括欧姆定律、基尔霍夫定律、节点电压法和网孔电流法等。这些原理是分析电路的重要工具，可以帮助我们理解电路中各个元件之间的关系。

2. 放大器

放大器是模拟电子技术中的重要部分，它的作用是放大电压或电流信号。放大器包括各种类型，例如运放放大器、电子管放大器和功率放大器等。学习放大器的原理和特性可以帮助我们设计各种类型的放大器电路。在实际应用中，放大器经常用于音频放大、信号处理和通信系统等领域。

3. 滤波器

滤波器是模拟电子技术中的重要部分，它的作用是通过滤波器电路来处理信号中的不同频率成分。常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。了解滤波器的原理和特性可以帮助我们设计滤波器电路以及实现信号处理和分析等功能。

4. 模拟信号处理电路

模拟信号处理电路是模拟电子技术的核心内容，它包括各种模拟信号处理和传输电路。常见的模拟信号处理电路包括模拟加减法器、积分器、微分器、比较器和信号发生器等。了解这些电路的原理和特性可以帮助我们设计各种模拟信号处理系统和仪器。

5. 模拟数字转换

模拟数字转换（ADC和DAC）是模拟电子技术中的重要部分，它的作用是将模拟信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟信号。了解ADC和DAC的原理和特性可以帮助我们设计各种模拟数字转换电路以及实现数字信号处理和传输等功能。

总之，模拟电子技术是电子工程中的一个重要分支，它在通信、音频、视频和医疗等领域都有广泛的应用。通过学习模拟电子技术的知识点，我们可以掌握电子技术的基本原理和技能，为未来的工作和研究打下良好的基础。希望以上总结的知识点能对学习模拟电子技术的朋友们有所帮助。

模电基础知识总结

模电基础知识总结

模电基础知识总结

模拟电子技术（模电）是电子工程的重要基础学科，它研究的是电子元件与电路的工作原理和运行规律。掌握模电的基础知识对于电子工程师来说至关重要。本文将对模电的基础知识进行总结，希望能给读者提供一些帮助。

一、电路基础知识

在学习模电之前，我们首先需要掌握一些电路的基础知识。电路是电子工程中最基本的组成单元，它由电源、电阻、电容、电感等元件组成。在电路中，电流和电压是重要的物理量。电流表示电子在电路中的流动情况，而电压表示电子在电路中的能量转换。

二、放大器

放大器是模电中一类重要的电子元件。放大器的作用是将输入信号放大，以便输出信号具有较高的幅度。常见的放大器有三种基本类型：电压放大器、电流放大器和功率放大器。放大器有许多重要的性能指标，如增益、输入电阻、输出电阻等。学习模电的过程中，我们需要熟悉这些性能指标的定义和计算方法。

三、滤波器

滤波器是模电中用于剔除或改变信号中某些频率分量的电路。滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型。在实际应用中，我们经常需要使用滤波器来对信号进行处理。了解滤波器的原理和性能对于电路设计至关重要。 四、振荡器

振荡器是一种能够产生连续波形信号的电路。在模电中有两种常见的振荡器：正弦波振荡器和方波振荡器。振荡器的核心是一个反馈回路，该回路会使得输入信号被放大，并且以振荡的形式反馈给输入端。振荡器在通信系统、计算机等领域有广泛的应用，掌握振荡器的原理和设计方法是模电学习的重要内容。

五、运算放大器

运算放大器（Operational Amplifier）是模电中一种重要的集成电路。它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点，在模拟电路中有广泛的应用。运算放大器可以用于各种电路设计，如放大器、积分器、微分器和比较器等。学习运算放大器的工作原理和应用是模电学习的核心内容。

六、模电实验

模电实验是巩固和应用所学知识的重要环节。通过实验，我们可以观察电路的实际运行情况，提高动手实践的能力。模电实验可以分为仿真实验和实际电路实验两种形式。在进行实验时，我们需要注意实验的安全性，并保持实验记录以便回顾和总结。