模拟电子技术基础 1.1-半导体基础知识

模拟电子技术重点笔记一、半导体基础知识在模拟电子技术中，半导体是至关重要的材料。

半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。

半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。

在纯净的半导体中，掺入微量的杂质可以显著改变其导电性能。

比如，掺入五价杂质形成 N 型半导体，其中自由电子是多数载流子；掺入三价杂质形成 P 型半导体，空穴则成为多数载流子。

PN 结是半导体器件的核心结构，它是由 P 型半导体和 N 型半导体接触形成的。

PN 结具有单向导电性，正向偏置时导通，反向偏置时截止。

这一特性为二极管等器件的工作原理奠定了基础。

二、二极管二极管是最简单的半导体器件之一。

它的主要特性就是上述提到的单向导电性。

二极管的伏安特性曲线可以清晰地展示其工作状态。

当正向电压超过开启电压时，电流迅速增大；反向电压在一定范围内，反向电流很小，当反向电压超过击穿电压时，反向电流急剧增大。

二极管在电路中有多种应用，如整流、限幅、钳位等。

在整流电路中，利用其单向导电性将交流转换为直流；在限幅电路中，可以限制信号的幅度；在钳位电路中，能将信号的电位固定在某个值。

三、三极管三极管是一种具有放大作用的半导体器件，分为NPN 型和PNP 型。

三极管的工作状态有截止、放大和饱和三种。

在放大状态下，基极电流的微小变化会引起集电极电流的较大变化，这就是三极管的放大作用。

要使三极管工作在放大状态，需要满足一定的外部条件，即发射结正偏，集电结反偏。

通过合理设置电路参数，可以实现对输入信号的放大。

三极管在模拟电子电路中广泛应用于放大电路、开关电路等。

四、基本放大电路基本放大电路是模拟电子技术中的重要内容。

常见的有共射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路。

共射极放大电路具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，但输入输出电阻适中；共集电极放大电路的电压放大倍数接近于 1，但输入电阻大，输出电阻小，常用于输入级和输出级；共基极放大电路具有较大的高频特性和宽频带。

模拟电子技术基础目录模拟电子技术基础目录模拟电子技术基础目录前言教学建议第1章半导体二极管及其应用1.1 半导体物理基础知识1.1.1 本征半导体1.1.2 杂质半导体1.2 pn结1.2.1 pn结的形成1.2.2 pn结的单向导电性1.2.3 pn结的反向击穿特性1.2.4 pn结的电容特性1.3 半导体二极管及其基本电路1.3.1 半导体二极管的伏安特性曲线1.3.2 半导体二极管的主要参数1.3.3 半导体二极管的电路模型1.3.4 二极管基本应用电路1.4 特殊二极管1.4.1 稳压二极管.1.4.2 变容二极管1.4.3 光电二极管1.4.4 发光二极管思考题习题第2章双极型晶体管及其放大电路2.1 双极型晶体管的工作原理2.1.1 双极型晶体管的结构2.1.2 双极型晶体管的工作原理2.2 晶体管的特性曲线2.2.1 共射极输出特性曲线2.2.2 共射极输入特性曲线2.2.3 温度对晶体管特性的影响2.2.4 晶体管的主要参数2.3 晶体管放大电路的放大原理2.3.1 放大电路的组成2.3.2 静态工作点的作用2.3.3 晶体管放大电路的放大原理2.3.4 基本放大电路的组成原则2.3.5 直流通路和交流通路2.4 放大电路的静态分析和设计2.4.1 晶体管的直流模型及静态工作点的估算2.4.2 静态工作点的图解分析法2.4.3 晶体管工作状态的判断方法2.4.4 放大状态下的直流偏置电路2.5 共射放大电路的动态分析和设计2.5.1 交流图解分析法2.5.2 放大电路的动态范围和非线性失真2.5.3 晶体管的交流小信号模型2.5.4 等效电路法分析共射放大电路2.5.5 共射放大电路的设计实例2.6 共集放大电路（射极输出器）2.7 共基放大电路2.8 多级放大电路2.8.1 级间耦合方式2.8.2 多级放大电路的性能指标计算2.8.3 常见的组合放大电路思考题习题第3章场效应晶体管及其放大电路3.1 场效应晶体管3.1.1 结型场效应管3.1.2 绝缘栅场效应管3.1.3 场效应管的参数3.2 场效应管工作状态分析及其偏置电路3.2.1 场效应管工作状态分析3.2.2 场效应管的偏置电路3.3 场效应管放大电路3.3.1 场效应管的低频小信号模型3.3.2 共源放大电路3.3.3 共漏放大电路思考题习题第4章放大电路的频率响应和噪声4.1 放大电路的频率响应和频率失真4.1.1 放大电路的幅频响应和幅频失真4.1.2 放大电路的相频响应和相频失真4.1.3 波特图4.2 晶体管的高频小信号模型和高频参数4.2.1 晶体管的高频小信号模型4.2.2 晶体管的高频参数4.3 晶体管放大电路的频率响应4.3.1 共射放大电路的频率响应4.3.2 共基、共集放大器的频率响应4.4 场效应管放大电路的频率响应4.4.1 场效应管的高频小信号等效电路4.4.2 共源放大电路的频率响应4.5 多级放大器的频率响应4.5.1 多级放大电路的上限频率4.5.2 多级放大电路的下限频率4.6 放大电路的噪声4.6.1 电子元件的噪声4.6.2 噪声的度量思考题习题第5章集成运算放大电路5.1 集成运算放大电路的特点5.2 电流源电路5.3 以电流源为有源负载的放大电路5.4 差动放大电路5.4.1 零点漂移现象5.4.2 差动放大电路的工作原理及性能分析5.4.3 具有电流源的差动放大电路5.4.4 差动放大电路的大信号分析5.4.5 差动放大电路的失调和温漂5.5 复合管及其放大电路5.6 集成运算放大电路的输出级电路5.7 集成运算放大电路举例5.7.1 双极型集成运算放大电路f0075.7.2 cmos集成运算放大电路mc145735.8 集成运算放大电路的外部特性及其理想化5.8.1 集成运放的模型5.8.2 集成运放的主要性能指标5.8.3 理想集成运算放大电路思考题习题第6章反馈6.1 反馈的基本概念及类型6.1.1 反馈的概念6.1.2 反馈放大电路的基本框图6.1.3 负反馈放大电路的基本方程6.1.4 负反馈放大电路的组态和四种基本类型6.2 负反馈对放大电路性能的影响6.2.1 稳定放大倍数6.2.2 展宽通频带6.2.3 减小非线性失真6.2.4 减少反馈环内的干扰和噪声6.2.5 改变输入电阻和输出电阻6.3 深度负反馈放大电路的近似计算6.3.1 深负反馈放大电路近似计算的一般方法6.3.2 深负反馈放大电路的近似计算6.4 负反馈放大电路的稳定性6.4.1 负反馈放大电路的自激振荡6.4.2 负反馈放大电路稳定性的判断6.4.3 负反馈放大电路自激振荡的消除方法思考题习题第7章集成运算放大器的应用7.1 基本运算电路7.1.1 比例运算电路7.1.2 求和运算电路7.1.3 积分和微分运算电路7.1.4 对数和反对数运算电路7.2 电压比较器7.2.1 电压比较器概述7.2.2 单门限比较器7.2.3 迟滞比较器7.2.4 窗口比较器7.3 弛张振荡器7.4 精密二极管电路7.4.1 精密整流电路7.4.2 峰值检波电路7.5 有源滤波器7.5.1 滤波电路的作用与分类7.5.2 一阶有源滤波器7.5.3 二阶有源滤波器7.5.4 开关电容滤波器思考题习题第8章功率放大电路8.1 功率放大电路的特点与分类8.2 甲类功率放大电路8.3 互补推挽乙类功率放大电路8.3.1 双电源互补推挽乙类功率放大电路8.3.2 单电源互补推挽乙类功率放大电路8.3.3 采用复合管的准互补推挽功率放大电路8.4 集成功率放大器8.5 功率器件8.5.1 双极型大功率晶体管8.5.2 功率mos器件8.5.3 绝缘栅双极型功率管及功率模块8.5.4 功率管的保护思考题习题第9章直流稳压电源9.1 直流电源的组成9.2 整流电路9.2.1 单相半波整流电路9.2.2 单相全波整流电路9.2.3 单相桥式整流电路9.2.4 倍压整流电路9.3 滤波电路9.3.1 电容滤波电路9.3.2 电感滤波电路9.3.3 复合型滤波电路9.4 稳压电路9.4.1 稳压电路的主要指标9.4.2 线性串联型直流稳压电路9.4.3 开关型直流稳压电路思考题习题第10章可编程模拟器件与电子电路仿真软件10.1 在系统可编程模拟电路原理与应用10.1.1 isppac10的结构和原理10.1.2 其他isppac器件的结构和原理10.1.3 isppac的典型应用10.2 multisim软件及其应用10.2.1 multisim 8的基本界面10.2.2 元件库10.2.3 仿真仪器10.2.4 仿真分析方法10.2.5 在模拟电路设计中的应用思考题习题第11章集成逻辑门电路11.1 双极型晶体管的开关特性11.2 mos管的开关特性11.3 ttl门电路11.3.1 ttl标准系列与非门11.3.2 其他类型的ttl标准系列门电路11.3.3 ttl其他系列门电路11.4 ecl门电路简介11.5 cmos门11.5.1 cmos反相器11.5.2 其他类型的cmos电路11.5.3 使用cmos集成电路的注意事项11.5.4 cmos其他系列门电路11.6 cmos电路与ttl电路的连接思考题习题参考文献延伸阅读：模拟电子技术基础50问1、空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？答：不是，但是在它的运动中可以将其等效为载流子。

第一章 半导体基础知识自测题一、（ 1）√ （2）× （ 3）√ （ 4）× （ 5）√ （ 6）× 二、（ 1） A （2）C （ 3）C （4） B （ 5）A C 三、 U O1≈ 1.3VU O2＝ 0 U O3≈－ 1.3VU O4≈ 2V U O5≈ 2.3V U O6≈－ 2V四、 U O1＝ 6V U O2＝5V五、根据 P CM ＝ 200mW 可得： U CE ＝ 40V 时 I C ＝ 5mA ，U CE ＝ 30V 时 I C ≈ 6.67mA ， U CE＝ 20V 时 I C ＝ 10mA ， U CE ＝ 10V 时 I C ＝ 20mA ，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。

图略。

六、 1、I BVBBUBE26μAR bI CI B2.6mAUCEVCCI C R C 2VU O ＝ U CE ＝2V 。

2、临界饱和时 U CES ＝ U BE ＝0.7V ，所以VCC UCES2.86mAI CR cI C28.6μAI BV BBU BE45.4kR bI B七、 T 1：恒流区； T 2：夹断区； T 3：可变电阻区。

习题u i /V101.1（ 1） A C （ 2）A（3） C（ 4）AtO1.2 不能。

因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系， 当端电压为 1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。

u o /V101.3 u i 和 u o 的波形如图所示。

tO1.4u i和 u o的波形如图所示。

u i/V53O-3u O/V3.7O-3.7 1.5u o的波形如图所示。

u I1/V t t30.3Otu I2/V30.3tOu O/V3.71O t1.6I D＝（ V － U D） /R＝2.6mA ， r D≈ U T/I D＝ 10Ω， I d＝ U i/r D≈ 1mA 。

1.7（ 1）两只稳压管串联时可得 1.4V 、6.7V 、 8.7V 和 14V 等四种稳压值。

模拟电子技术基础知识总结【导语】下面给大家分享模拟电子技术基础知识总结（共4篇），欢迎阅读!篇1：模拟电子技术基础知识总结一.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。

7. PN结* PN结的单向导电性#正偏导通，反偏截止。

* PN结的导通电压#硅材料约为~，锗材料约为~。

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~，锗管~。

*死区电压硅管，锗管。

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。

第一章半导体基础知识自测题一、（1）√（2）×（3）√（4）×（5）√（6）×二、（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C三、U O1≈1.3V U O2＝0U O3≈－1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈－2V四、U O1＝6V U O2＝5V五、根据P CM ＝200mW 可得：U CE ＝40V 时I C ＝5mA ，U CE ＝30V 时I C ≈6.67mA ，U CE＝20V 时I C ＝10mA ，U CE ＝10V 时I C ＝20mA ，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。

图略。

六、1、V2V mA 6.2 A μ26V C C CC CE B C bBEBB B =−====−=R I U I I R U I βU O ＝U CE ＝2V 。

2、临界饱和时U CES ＝U BE ＝0.7V ，所以Ω≈−====−=k 4.45V μA 6.28mA86.2V BBEBB b CB cCESCC C I U R I I R U I β七、T 1：恒流区；T 2：夹断区；T 3：可变电阻区。

习题1.1（1）A C （2）A （3）C （4）A1.2不能。

因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。

1.3u i 和u o 的波形如图所示。

1.4u i 和u o 的波形如图所示。

ttt1.5u o 的波形如图所示。

1.6I D ＝（V －U D ）/R ＝2.6mA ，r D ≈U T /I D ＝10Ω，I d ＝U i /r D ≈1mA 。

1.7（1）两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。

（2）两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。

1.8I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA ，R ＝U Z /I DZ ＝0.24～1.2k Ω。

模拟电子技术主编第1章半导体二极管及其基本应用1.1.1 半导体的基础知识本证半导体1.定义：纯净的单晶半导体称为本征半导体。

2.本征半导体的原子结构及共价键：共价键内的两个电子由相邻的原子各用一个价电子组成，称为束缚电子。

3.本征激发和两种载流子：——自由电子和空穴受温度的影响，束缚电子脱离共价键成为自由电子，在原来的位置留有一个空位，称此空位为空穴。

在本征半导体中，自由电子和空穴成对出现，数目相同。

复合现象：空穴出现以后，邻近的束缚电子可能获取足够的能量来填补这个空穴，而在这个束缚电子的位置又出现一个新的空位，另一个束缚电子又会填补这个新的空位，这样就形成束缚电子填补空穴的运动。

为了区别自由电子的运动，称此束缚电子填补空穴的运动为空穴运动。

4. 结论(1）半导体中存在两种载流子，一种是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴，它们都可以运载电荷形成电流。

（2）本征半导体中，自由电子和空穴相伴产生,数目相同。

（3）一定温度下，本征半导体中电子空穴对的产生与复合相对平衡，电子空穴对的数目相对稳定。

（4）温度升高，激发的电子空穴对数目增加，半导体的导电能力增强。

这是半导体和导体在导电机制的本质差异。

另一方面，空穴的出现是半导体导电区别导体导电的一个主要特征。

杂质半导体1.定义：为了提高半导体的导电能力可在本征半导体中掺入微量杂质元素，该半导体称为杂质半导体。

2.半导体分类在本征半导体中有意识加入微量的三价元素或五价元素等杂质原子，可使其导电性能显著改变。

根据掺入杂质的性质不同，杂质半导体分为两类：电子型（N 型）半导体和空穴型（P 型）半导体。

（1）N 型半导体在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的五价元素，如磷（P）、砷（As）等，则构成N 型半导体。

五价的元素具有五个价电子，它们进入由硅（或锗）组成的半导体晶体中，五价的原子取代四价的硅（或锗）原子，在与相邻的硅（或锗）原子组成共价键时，因为多一个价电子不受共价键的束缚，很容易成为自由电子，于是半导体中自由电子的数目大量增加。