模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行PPT课件第三章

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模拟电子技术基础简明教程(第三版)-杨素行-课后答案

+习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。

理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。

习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。

解：在20℃时的反向电流约为：3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为：321080A Aμμ⨯=习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。

一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。

但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。

温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。

100B i Aμ=80Aμ60A μ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。

已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。

解：20℃时，()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时，8CBO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。

①查看该三极管的穿透电流I CE O 约为多大？输入特性的死区电压约为多大？②为了使PNP 型三极管工作在放大区，其u BE 和u BC 的值分别应该大于零还是小于零？并与NPN 型三极管进行比较。

1模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行_PPT课件_第一章1

又称正向偏置，简称正偏。
P
空间电荷区
空间电荷区变窄，有利于扩散运动，电路中有较大的正向电流。
N
I 内电场方向
外电场方向
V
R
图3 正向偏置PN结
在 PN 结加上一个很小的正向电压，即可得到较大的正向电流，为防止电流过大，可接入电阻 R。
（2） PN 结外加反向电压(反偏) 反向接法时，外电场与内电场的方向一致，增强了内电场的作用；
模拟电子技术基础
一、电子技术的发展
• 1947年 • 1958年 • 1969年 • 1975年
贝尔实验室制成第一只晶体管集成电路大规模集成电路超大规模集成电路
第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍/6年的速度增长，到2015或2020年达到饱和。
3. 本征半导体中自由电子和空穴的浓度相等。
4. 载流子的浓度与温度密切相关，它随着温度的升高，基本按指数规律增加。
三、杂质半导体
杂质半导体有两种 1、 N 型半导体
N 型半导体 P 型半导体
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，如磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体(或称电子型半导体)。
学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！
电子技术的发展很大程度上反映在元器件的发展上。从电子管→半导体管→集成电路
1904年电子管问世
1947年晶体管诞生
1958年集成电路研制成功
电子管、晶体管、集成电路比较
值得纪念的几位科学家！
第一只晶体管的发明者
（by John Bardeen , William Schockley and Walter Brattain in Bell Lab）

模拟电子技术基础简明教程(第三版)-杨素行-课后答案

理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。

习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。

一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。

但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。

温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。

100B i Aμ=80Aμ60Aμ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。

已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。

模拟电子技术基础简明教程清华大学编课件第三章

Au Au ( f ) ( f )
幅频特性相频特性
A u
Aum / 2
φ
0°
Aum
BW
f
fL
fH
f
-90°
-180°
-270°
单管共射放大电路的频响
二、下限频率、上限频率和通频带BW 中频电压放大倍数Aum：放大电路中频段电压放大倍数。下限频率fL：当电压放大倍数下降到0.707Aum 时所对应的低频频率。上限频率fH：当电压放大倍数下降到0.707Aum 时所对应的高频频率。通频带BW：二者之间的频率范围 BW= fH-fL
0
f 1 j
f
20lg
20lgβ 0
-20dB/十倍频
0
f fT f

0
0.1f f 10f
f
-450
-900
一、共射截止频率 f ：共射电流放
大系数下降到中频共射电流放大系数 β0的0.707倍(β0 / 2 )时的频率。
二、特征频率 fT ：共射电流放大系数
1、RC高通电路
C
+
.
UI
-
+
.
R Uo
-
A u

U o U I

R R 1
1
1 1
jC
jRC
令 L RC有
A u
1
1 1
1
1 1
j L
j2f L

A u
1 1 ( fL )2
再令f L

1
2 L

1
2RC

f

0 arctg(

3杨素行__第三版_模拟电子技术基础简明教程课件_第3章46页PPT

第三章放大电路的频率响应
3.1 频率响应的一般概念
由于放大电路中存在电抗性元件，所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。
3.1.1 幅频特性和相频特性
电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。即
A uA u(f)(f)
Au( f )：幅频特性
( f )：相频特性
第三章放大电路的频率响应典型的单管共射放大电路的幅频特性和相频特性 Aum Au
3.2 三极管的频率参数
三极管
0 1 j f f
0 ：低频共射电流放大系数；
f ：为
值下降至
1 2
0
时的频率。
0
1 f
；
2
-arctafn f
f
第三章放大电路的频率响应
2l0g 2l0g 0-2l0g1 ff 2
对数幅频特性
20lg / dB
20lg 0
-20dB/十倍频
O
对数相频特性
第三章放大电路的频率响应
一、RC 高通电路的波特图
Au
UO Ui
R
R
1 j C
+
Ui
1
1 1
j RC
_ 图 3.1.2
C
+
R
UO
_
RC 高通电路
令： fL21 RC 21L
Au 1
1 1
jL
1 1-j fL f
模：A u
1
1
fL f
2
相角： arct(afLn)
f
第三章放大电路的频率响应
值下降为低频 0 时的 0.707 时的频率。
1
0
j

模拟电子技术基础简明教程(第三版)-杨素行-课后答案

理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。

习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。

一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。

但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。

温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。

100B i Aμ=80Aμ60Aμ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。

已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。

模拟电子技术基础简明教程第三版第三章PPT课件

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四、波特图
根据电压放大倍数与频率之间关系的表达式，可以画出放大电路的频率特性曲线。在实际工作中，应用比较广泛的是对数频率特性。这种对数频率特性又称为波特图。所谓对数频率特性是指：绘制频率特性时基本上采用对数坐标。幅频特性的横坐标和纵坐标均采用对数坐标。相频特性的横坐标采用对数坐标，纵坐标不取对数。
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五、高通电路和低通电路
1. RC高通电路的波特图
Au = R+
R 1
jωC
1
=
1
+
1 jωRC
C
+
+
Ui
R Uo
令 fL =
1 2πτL
=1 2πRC
1
Au = 1+
1
jωτL
1
= 1 -j
fL
f
-
-
RC 高通电路
时间常数τL = RC
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2l0 g A u 2l0 g1fLf2
φ
f
0
0.1fH fH 10fH f
-450
-450/十倍频 -900
最大误差 5.710
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第二节三极管的频率参数
共射截止频率特征频率共基截止频率
下页总目录
三极管的频率参数描述三极管的电流放大系数对高频信号的适应能力。
在中频时，一般认为三极管的β基本上是一个常数。
当频率升高时，由于存在极间电容，三极管的电流放大作用将被削弱，
-20dB/十倍频
特征频率是三极管的一个重要参数， O
当f > fT 时，三极管已失去放大作用， φβ
所以，不允许三极管工作在如此高的 O 频率范围。

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Aum Au
0.707Aum
BW
O
fL
fH
f
图 3.1.1
fL ：下限频率； fH ：上限频率 BW ：通频带
BW = fH - fL
3.1.3 频率失真
(a)幅频失真
(b)相频失真
图 3.1.2 频率失真
3.1.4 波特图
放大电路的对数频率特性称为波特图。
表 3 - 1 Au 与 20 lg Au 之间的对应关系
f fT 时，由式
得：
0
1；
1
fT f
2
fT 0 f
3.2.3 共基截止频率 f 值下降为低频 0 时的 0.707 时的频率。
0
1 j f f
f 与 f 、 fT 之间关系：
因为
1
，
0
1 j f f
0
0
可得
1 1
j
f / f
0
1 0
1 j
f
1 j f / f
(1 0 ) f
A u
0.01 0.1 0.707 1 2 2 10 100
20 lg Au - 40 - 20 - 3 0 3 6 20 40
一、RC 高通电路的波特图
A u
UUOi
R
R
1
jC
+
U i
1
1 1
jRC
_ 图 3.1.2
C
+
R
U O
_
RC 高通电路
令：
fL
1 2RC
1
2 L
A u
1
1 1
1 1- j fL
定性分析：
中频段：各种电抗影响忽略，Au 与 f 无关；
低频段：隔直电容压降增大， Au 降低。与电路中电阻
Rb
C1 +
Rs +
U S
+
~
U i
--
Rc
+VCC
C2
++
U O
-
构成 RC 高通电路；
图 3.3.1 单管共射放大电路
高频段：三极管极间电容并联在电路中， Au 降低。
而且，构成 RC 低通电路。
电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。即
A u Au ( f )( f )
Au ( f )：幅频特性
( f )：相频特性
典型的单管共射放大电路的幅频特性和相频特性 Aum Au
0.707Aum
BW
O
fL
0 - 90º
-180º
-270º
f fH
f
图 3.1.1
3.1.2 下限频率、上限频率和通频带
值下降到 0.707 0 (即
1 2
0
)时的频率。
当 f = f 时，
1 2
0
0.707 0
20lg 20lg0 - 20lg 2 20lg0 - 3(dB)
值下降到中频时的 70% 左右。或对数幅频特性下降了 3 dB。
3.2.2 特征频率 f T
值降为 1 时的频率。
f > fT 时， 1，三极管失去放大作用；
j L
f
模： Au 1Βιβλιοθήκη 1 fL f2
相角：
arctan(
fL f
)
Au
1
1
fL f
2
20lg Au -20lg
1
fL f
2
则有：
当 f fL 时， 20lg Au 0 dB
当
f
fL 时， 20lg
A u
-20 lg
fL f
20 lg
f fL
当 f fL 时， 20lg Au -20lg 2 -3dB
f ：为
值下降至
1 2
0
时的频率。
0 ；
1
f f
2
-arctan
f f
2
20lg 20lg 0 - 20lg
1
f f
对数幅频特性
20lg / dB
20lg 0
-20dB/十倍频
O
对数相频特性
0 -45º
f
f
fT
0.1f
10 f
f
-90º
图3.2.1 的波特图
3.2.1 共射截止频率 f
二、 RC 低通电路的波特图
R
1
A u
jC
R 1
1
1 jRC
jC
+
+
U i
C
U O
_
_
图 3.1.5 RC 波特图
令
：
fH
1
2 H
1 2RC
则： A u
1
1 jH
1 1 j
f
fH
Au
1
f 2
1
fH
-arctan
f fH
20lg Au / dB
对数幅频特性：
0
0.1 fH fH 10 fH
和
b
h
参数等效电路相仿，即：
Ib b
Ic c
b
Ib
Ic c
rbb
rbe
gmU be
rbe
Ib
e
e
图 3.3.1 混合参数与 h 参数之间的关系
通过对比可得
rbb
rbe
rbe
rbb
(1
)
26 IEQ
rbb
rbe
rbe
第三章放大电路的频率响应
3.1 频率响应的一般概念 3.2 三极管的频率参数 3.3 单管共射放大电路的频率响应 3.4 多级放大电路的频率响应
3.1 频率响应的一般概念
由于放大电路中存在电抗性元件，所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。
3.1.1 幅频特性和相频特性
与
0
1 j
f
比较，可知
f
0
0 1 0
f (1 0 ) f
说明：
因为： 0
1
0
0
，f
(1
0) f
所以：
1. f 比 f 高很多，等于 f 的 (1 + 0) 倍；
2. f < fT < f
3. 低频小功率管 f 值约为几十至几百千赫，高频小功率管的 fT 约为几十至几百兆赫。
3.3 单管共射放大电路的频率响应
3.3.1 混合型等效电路
一、混合型等效电路
c
rbc
rbb
b
b
rbe
b Ib U be + rbb
b Cbc
U be
rbe
Cbe
gmU be
Ic c + U ce
e e
(a)三极管结构示意图
(b)等效电路
图 3.3.1 混合型等效电路
二、混合参数与 h 参数的关系
低频时，不考虑极间电容作用，混合等效电路
f
3dB
-20
-20dB/十倍频
-40
对数相频特性：
在高频段， 0
低通电路产生
-45º
0~ 90°的滞后
相移。
-90º
0.1 fH fH 10 fH
f
5.71º
-45º/十倍频
5.71º
图 3.1.6 低通电路的波特图
3.2 三极管的频率参数
三极管
0
1 j f f
0 ：低频共射电流放大系数；
对数幅频特性：
20lg Au / dB
实际幅频特性曲线：
0
0.1 fL fL 10 fL
f
3dB
-20
高通特性：
-20dB/十倍频
-40
图 3.1.4(a) 幅频特性
最大误差为 3 dB，发生在 f = fL处
当 f ≥ fL(高频)， Au 1 当 f < fL (低频)， Au 1
且频率愈低，Au 的值愈小，低频信号不能通过。
对数相频特性
由式 arctan( fL ) 可得，
f
误差
90º
5.71º
f fL 时， 0; f fL 时， 90; f fL 时， 45
-45º/十倍频 45º
5.71º
0 0.1 fL fL 10 fL
f
图 3.1.4(b) 相频特性
在低频段，高通电路产生 0 ~ 90° 的超前相移。

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