模拟电子技术总复习.ppt

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1、第一章第一章 半导体器件半导体器件基本概念：基本概念：本征半导体、杂质半导体（本征半导体、杂质半导体（P型、型、N型）；型）；自由电子与空穴、扩散与漂移，复合、自由电子与空穴、扩散与漂移，复合、PN结及其单向导电性结及其单向导电性主要特点：主要特点：受温度影响大受温度影响大一、一、常用半导体器件常用半导体器件 例例1 P型半导体中，多数载流子是（型半导体中，多数载流子是（）A.自由电子自由电子B.负离子负离子C.空穴空穴D.正离子正离子C 例例2 在本征半导体中加入（在本征半导体中加入（）元素可形成元素可形成N型半导型半导 体，加入（体，加入（）元素可形成）元素可形成P型半导体导体。型半导体导

2、体。A.五价五价B.四价四价C.三价三价AC 例例3 当温度升高时，二极管的反向饱和电流将（当温度升高时，二极管的反向饱和电流将（）。）。A.增大增大B.不变不变C.减少减少A 例例4 PN结加正向电压时，空间电荷区将（结加正向电压时，空间电荷区将（）。）。A.变窄变窄B.不变不变C.变宽变宽A 例例5 PN结未加外部电压时，扩散电流（结未加外部电压时，扩散电流（）漂移电流。）漂移电流。A.小于小于 B.等于等于C.大于大于B二、二极管二、二极管阳极阳极阴极阴极+-uiO uU(BR)1.1.特性特性特性特性 单向单向导电导电导电导电正向电阻小正向电阻小(理想为理想为 0)，反向电阻大，反向电

3、阻大()。2.2.主要参数主要参数主要参数主要参数Uon开启电压开启电压UonU(BR)反向击穿电压反向击穿电压IS反向饱和电流反向饱和电流第一章第一章 半导体器件半导体器件3.二极管的等效模型二极管的等效模型UUrd理想二极管理想二极管 例例1 二极管的正向电阻（二极管的正向电阻（），反向电阻（），反向电阻（）。）。A.小小B.大大AB 例例2 利用二极管的利用二极管的()可组成整流电路及限幅电路。可组成整流电路及限幅电路。A.正向特性正向特性B.反向特性反向特性C.单向导电性单向导电性C 例例3 温度升高时，二极管的反向伏安特性会温度升高时，二极管的反向伏安特性会()。A.上升上升B.下移

4、下移C.不变不变B1.3 电路如图所示，设电路如图所示，设ui=5sint V，二极管导通压降，二极管导通压降0.7V，试试绘绘出输入和输出电压的波形和幅值出输入和输出电压的波形和幅值+ui-3V RD1+uo-3V D2解：解：ui 3.7V D1导通、导通、D2截止截止 uo=3.7V ui-3.7V D1截止截止、D2导通导通 uo=-3.7V ui 3.7V -3.7V D1截止截止 D2截止截止 uo=ui VA=3VVB=-3VVC=uiui/V t o5uo/V t o3.73.7-3.7-3.71.4 电路如图所示，二极电路如图所示，二极管导通电压管导通电压UD0.7V，常温，

5、常温下下UT26mV，电容，电容C对交流对交流信号可视为短路；信号可视为短路；ui为正弦为正弦波，有效值为波，有效值为10mV。试问二极管中流过的交流试问二极管中流过的交流电流的有效值电流的有效值二极管的动态电阻二极管的动态电阻 解解：（：（1）静态分析静态分析 令令ui=0则流过二极管的直流电流则流过二极管的直流电流 ID（VUD）/R2.6mA （2）动态分析动态分析 2V电压源相当于短路电压源相当于短路故流过的动态电流故流过的动态电流 Idui/rd1mArdUT/ID10（VUD）/R2.6mArdUT/ID10uiIZIZM UZ IZUZ(a)三、稳压管三、稳压管一种特殊的二极管一

6、种特殊的二极管 例例1 稳压管必须工作在稳压管必须工作在()状态下，才能够稳定电压。状态下，才能够稳定电压。A.正向导通正向导通B.反向截止反向截止C.反向击穿反向击穿C例例2 稳压管的稳定电压稳压管的稳定电压UZ=6V,最小稳定电流最小稳定电流IZmin=5mA,最大稳定电流最大稳定电流IZmax=25mA,负载电阻负载电阻RL=500。（1）分别计算）分别计算UI为为10V、15V、35V三种情况下输出电压三种情况下输出电压UO的值；的值；（2）若）若UI35V时负载开路，则会时负载开路，则会 出现什么现象出现什么现象?为什么？为什么？第一章第一章 半导体器件半导体器件四、晶体三极管四、晶

7、体三极管1.形式与结构形式与结构NPNPNP三区、三极、两结三区、三极、两结2.特点特点基极电流控制集电极电流并实现基极电流控制集电极电流并实现放大放大放放大大条条件件内因：发射区载流子浓度高、内因：发射区载流子浓度高、基区薄、集电区面积大基区薄、集电区面积大外因：外因：发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏3.电流关系电流关系IE=IC+IBIC=IB IE=(1+)IB 4.特性特性iC/mAuCE /V100 A80 A60 A40 A20 AIB=0O 3 6 9 124321O0.4 0.8iB/AuBE/V60402080饱饱和和区区截止区截止区放大区放大区状态状态电流关系电

8、流关系 条条 件件放大放大I C=IB发射结正偏发射结正偏集电结反偏集电结反偏饱和饱和 I C IB两个结正偏两个结正偏ICS=IBS 集电结零偏集电结零偏临界临界截止截止IB Uon 则则导通导通以以 NPN为为 例：例：UBE UB UE放大放大饱和饱和2.电流判别法电流判别法IB IBS 则则饱和饱和IB UE 例例1 测得某测得某NPN型的硅晶体管各电极对地的电压值为型的硅晶体管各电极对地的电压值为 VC=6V，VB=4V，VE=3V，则管子工作在（，则管子工作在（）。）。A.放大区放大区B.饱和区饱和区C.截止区截止区A1 1、基本概念、基本概念放大、静态工作点、放大、静态工作点、饱

9、和失真、截止失真、饱和失真、截止失真、直流通路、交流通路、直流通路、交流通路、直流负载线、交流负载线、直流负载线、交流负载线、性能指标、性能指标、h h参数等效模型参数等效模型第二章第二章 基本放大电路基本放大电路bce+-+-ibic+uce -+ube -bce2 2、放大电路的组成原则、放大电路的组成原则组成原则、组成原则、电路中各元件作用、电路中各元件作用、为何以及如何设置合适的为何以及如何设置合适的静态工作点、静态工作点、静态工作点对电路性能的影响、静态工作点对电路性能的影响、稳定静态工作点的措施稳定静态工作点的措施3 3、放大电路的分析方法、放大电路的分析方法静态分析静态分析动态分

10、析动态分析近似估算法近似估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法分析失真分析失真计算动态计算动态参数参数4 4、主要典型电路、主要典型电路TRbRcVCC+ui-+uo-iBiCiE+uCE-+uBE-C1+C2+共射极基本放大电路共射极基本放大电路 或基极偏置电路或基极偏置电路TRbRcVCCIB=VCCUBERbIC IBUCE=VCC-RcICTRb+ui-RcRL+uo-Rb+ui-RcRL+uo-固定偏置电路固定偏置电路分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路+ui-T+uo-射极偏置电路射极偏置电路TVB=Rb1+Rb2 Rb1 VCC IE VB Re ICUCE=

11、VCC RcIC ReIE ReRb1+-RcRL+-共集电极电路共集电极电路+ui-T+uo-+-TICIBIEbec+共基极放大电路共基极放大电路+ui-T+uo-+TT+ui-每种接法的特点每种接法的特点ecb+场效应管放大电路场效应管放大电路icbceib+-ube+-uceebcrbeidds+-ugs+-udsggsdrgs+-低频跨导，低频跨导，西门子西门子S dgs+VDDC1RgRs CS+C2Rd+ui-+uo-RL 自给偏压电路基本共源放大电路uGSiD/mA0源极源极电位电位栅极电流栅极电流负负偏压偏压根据场效应管的电流方程根据场效应管的电流方程 联联解解 求得求得ID

12、和和UGS 则则 dgs+VDDC1RgRs CS+C2Rd+ui-+uo-RL gdsrgs+基本共漏放大电路dgs+VDDuiC1Rg3Rs+C2+uoRg2Rg15 5、派生电路、派生电路u两种接法组合的放大电路两种接法组合的放大电路u复合管放大电路复合管放大电路构成原则、电流放大系数和输入电阻构成原则、电流放大系数和输入电阻B 例例1 BJT放大电路中为稳定静态工作点，应采用（放大电路中为稳定静态工作点，应采用（）。）。A.共集电极放大电路共集电极放大电路B.分压式偏置电路分压式偏置电路C.功率放大电路功率放大电路D.固定偏置电路固定偏置电路bec电流放大系数增大电流放大系数增大 例题

13、例题TRbRc+VCC+uo-+uo-C1+C1+uitouoto图所示放大电路中图所示放大电路中,若若uo中交流成中交流成分出现图所示的失真分出现图所示的失真中的哪个元件？如何调整？中的哪个元件？如何调整？现象现象,问是截止失真还是饱和失真？为消除此失真，应调整电路问是截止失真还是饱和失真？为消除此失真，应调整电路解：解：iCuCEiBoQ饱和失真，饱和失真，调整基极电阻调整基极电阻Rb，增大增大Rb。或调或调整集电极电阻整集电极电阻Rc，减小减小Rc。第三章第三章 多级放大电路多级放大电路1 1、四种常见的耦合方式、四种常见的耦合方式：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合直接耦合、阻容

14、耦合、变压器耦合、光电耦合四种方式的特点四种方式的特点Rs us+ui1 A1+uo1+ui2 A2+uo2+uin An+uon RL 2 2、多级放大电路、多级放大电路 放大倍数：各级放大倍数的乘积放大倍数：各级放大倍数的乘积输入电阻、输出电阻输入电阻、输出电阻零点漂移（温漂）、差模信号、共模信号、零点漂移（温漂）、差模信号、共模信号、差模放大倍数、共模放大倍数差模放大倍数、共模放大倍数共模抑制比共模抑制比3 3、基本概念、基本概念例：已知例：已知Rb=1k,Rc=10k，RL=5.1k,VCC=12V,VEE=6V;=100,rbe=2k。+uod T1 Rc Rb+VCC T2 Rc

15、Rb Re-VEE uI1+uid uI2 uId/2uId/2+RL 3 3、差分放大电路的四种接法及动态参数的计算、差分放大电路的四种接法及动态参数的计算 例例1 双输入双输出差分放大电路的差模电压放大倍数双输入双输出差分放大电路的差模电压放大倍数Ad是基是基本共射放大电路本共射放大电路Au的（的（）倍。）倍。A.2B.1C.1/2B(1)为使为使IE1=IE2=0.5mA求求Re 和和UCEQ(2)计算计算Au、Ri、Ro；+uod T1 Rc Rb+VCC T2 Rc Rb Re-VEE uI1+uid uI2 uId/2uId/2+RL rbeibibRbRcrbeibibRbRcu

16、iduod 第四章第四章 集成运算放大器集成运算放大器组成：输入级、中间级、输出级、偏置级组成：输入级、中间级、输出级、偏置级各级作用：各级作用：各级电路组成：各级电路组成：运放中恒流源的作用：运放中恒流源的作用：第六章第六章 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈l反馈的判断反馈的判断有无反馈的判断 +A ui uo R1 R2 负反馈和正反馈的判断 瞬时极性法瞬时极性法直流反馈和交流反馈的判断 电压反馈和电流反馈的判断 串联反馈和并联反馈的判断 负反馈负反馈电压电压并联并联 交直流交直流+ui-T+uo-Rb1Rb2RcReC2C1Ce+VCC电压串联直流负反馈电压串联直流负反馈+A ui

17、uo R 无无+ui-T1 R1R2R3C1+uo-R4R5C2+VCCR6T2 C3+uf ud 负反馈负反馈电压电压串联串联 交直流交直流仅有直流仅有直流反馈反馈负反馈负反馈电流电流并联并联uo+VCCT3R2T1R3T2R1-VEER6R5R4IoRsusu1 差分式差分式放大电路放大电路 共射极共射极放大电路放大电路uF本本级：级：负反馈负反馈交直流交直流串联串联电流电流级级间：间：负反馈负反馈交直流交直流串联串联电压电压四种反馈组态及作用四种反馈组态及作用 电压串联负反馈：稳定输出电压串联负反馈：稳定输出Uo、Ri、Ro 电压并联负反馈：稳定输出电压并联负反馈：稳定输出Uo、Ri、R

18、o 电流串联负反馈：稳定输出电流串联负反馈：稳定输出 Io、Ri、Ro 电流并联负反馈：稳定输出电流并联负反馈：稳定输出 Io、Ri、Ro深度负反馈时，反馈系数的计算深度负反馈时，反馈系数的计算+放大电路放大电路反馈网络反馈网络深度负反馈深度负反馈 电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路 电流串联负反馈电路电流串联负反馈电路负反馈负反馈交直流交直流串联串联电压电压+VCCT2T1Rc1uiC1ReRc2-VEEuoA负反馈负反馈交直流交直流串联串联电压电压设满设满足深度足深度负负反反馈馈条件，条件，试试估算估算电压电压放大倍数放大倍数Rf第七章第七章 信号的运算和处理信号的运算和处理l信号的运算

19、：加、减、积分、微分信号的运算：加、减、积分、微分比例运算电路比例运算电路加减运算电路加减运算电路其他其他负反馈虚短虚断计算、设计l滤波器：高通、低通、带通、带阻、全通滤波器：高通、低通、带通、带阻、全通（2）通带截止频率）通带截止频率fp （1）通带增益）通带增益滤波器的主要技术指标滤波器的主要技术指标过渡带过渡带f0fp通带通带阻带阻带3dB会计算传递函数、通带增会计算传递函数、通带增益和截止频率益和截止频率+AF正弦波振荡电路正弦波振荡电路比较器比较器：单限、滞回、窗口单限、滞回、窗口第八章第八章 波形的发生和信号的转换波形的发生和信号的转换1、产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件幅

20、值平衡条件幅值平衡条件相位平衡条件相位平衡条件n为整数为整数 2、判断是否能产生正弦波振荡的步骤、判断是否能产生正弦波振荡的步骤(1)观察包含观察包含放大、选频、正反馈放大、选频、正反馈 和稳幅和稳幅四个部分？四个部分？(2)放大电路放大电路是否能够正常工作是否能够正常工作?(3)电路是否满足正弦波振荡的电路是否满足正弦波振荡的相位平衡条件相位平衡条件?(4)电路是否满足正弦波电路是否满足正弦波 振荡的振荡的幅值条件幅值条件(起振条件起振条件)?瞬时极性法RcRb2Rb1C1 TC1 Re+VCCCeLC2 C2uo+CRf-+RRCR11/310.1100建立振荡条件：建立振荡条件：一一开始

21、要求开始要求 达到稳态平衡状态时达到稳态平衡状态时 3、RC桥式正弦波振荡电路桥式正弦波振荡电路10.110090-904、电压比较器的电压传输特性曲线、电压比较器的电压传输特性曲线输出电压、输出电压、阈阈值电压值电压、跃变跃变方向。方向。ouP-uN uOUT +UOM -UOM 5、单限比较器、单限比较器ui uo+A ui uo+A ui uo+A DZ RR1 R2 UREF NP当当uN=uP=0时时，输出电压会发生跃变输出电压会发生跃变5、滞回比较器、滞回比较器ui uo+A DZ RR2 R1 UZ NPui uo+A DZ RR2 R1 UREF UZ uN=uP第九章第九章

22、功率放大电路功率放大电路1 1、功率放大电路的特点及要求、功率放大电路的特点及要求 2 2、功率放大电路的种类功率放大电路的种类3 3、功率放大电路中晶体管的三种工作状态功率放大电路中晶体管的三种工作状态甲类、甲类、乙乙类、类、甲甲乙类乙类变压器耦合功率放大电路、变压器耦合功率放大电路、变压器耦合乙类推挽功放变压器耦合乙类推挽功放无输出变压器的功率放大电路无输出变压器的功率放大电路-OTL电路电路 无输出电容的功率放大电路无输出电容的功率放大电路-OCL电电路路4 4、OCL电路的组成及工作原理电路的组成及工作原理RL+VCCT1-VCC+ui-T2+uo-iC1iC2uo(V)ot5 5、消

23、除交越失真的甲乙类互补对称功率放大电路、消除交越失真的甲乙类互补对称功率放大电路(1)最大输出功率最大输出功率Pom理想情况下：理想情况下：(2)电源提供的直流功率电源提供的直流功率PV两个两个电源：电源：理想情况：理想情况：有效值有效值(3)效率效率(4)最大管耗与输出功率的关系最大管耗与输出功率的关系6、功率功率BJT的选择的选择 最大允许管耗最大允许管耗PCMICM例例1OTL互补对称式输出电路如图所示，试分析电互补对称式输出电路如图所示，试分析电路的工作原理。路的工作原理。1.按功放分类按功放分类(甲、乙、甲乙类甲、乙、甲乙类)，该电，该电2.电阻电阻R2与二极管与二极管D1、D2的的

24、3.静态时静态时T1管的射极电位管的射极电位路的路的T1、T2管的工作方式管的工作方式为哪种类型？为哪种类型？作用是什么？作用是什么？UE=？负载电流负载电流IL=？甲乙类甲乙类为为T1、T2管提供静态偏置电压管提供静态偏置电压使使T1、T2管处于微导通状态管处于微导通状态消除交越失真消除交越失真UE=0 IL=0 4.VCC=+15V，饱和压降，饱和压降UCES 1V，RL=8，则负载，则负载RL上得到的最大上得到的最大不失真输出电压的有效值，不失真输出电压的有效值，最大不失真输出功率最大不失真输出功率Pom?此时效率此时效率？例例2OCL互补对称式输出电路如图所示，输入正弦电压互补对称式输

25、出电路如图所示，输入正弦电压设管子的设管子的UCES=0V，试求，试求Pom以及电路中三极管选择的条件。以及电路中三极管选择的条件。100+6VT1-6V+ui-T2uo66解：解：最大值最大值 最大允许管耗最大允许管耗PCMICM三极管应满足以下条件三极管应满足以下条件ICM直流电源直流电源：整流、滤波、稳压、整流、滤波、稳压、三端稳压器三端稳压器第十章第十章 直流稳压电源直流稳压电源uiUo 电源变压器电源变压器整流电路整流电路滤波电路滤波电路稳压电路稳压电路utoutouto1、直流稳压电源组成及作用、直流稳压电源组成及作用 utouto2、整流电路、整流电路 DRLabu2 220V

26、50HZ +uD+uoio单相半波整流单相半波整流u2 t0 2 3 4 uo t0uD t0io t0二极管的选择二极管的选择单相桥式整流电路单相桥式整流电路 D4D1D2D3u2RL+-uoba220V 50HZ D1D3导通导通iD1iD3ou2t 2 3 iD1iD3D2D4导通导通iD2iD4D1D3导通导通uDtouootiootuD2uD4uD1uD3二极管的选择二极管的选择3、滤波电路滤波电路D4D1D2D3u2RL+-UOC+uotobD1D3导通导通cD1D3 D2D4截止截止不带不带负载负载RLD4D1D2D3u2RL+-UOC+uotobD1D3导导通通cdeD2D4导

27、导通通D1D3导导通通D2D4导导通通带带负载负载RL二极管的选择二极管的选择4、稳压电路稳压电路由稳压管构成的稳压电路由稳压管构成的稳压电路 D4D1D2D3u2RL+-UOC+R输入电压输入电压UI稳压管稳压管UZ=UOIZmaxIZmin ILmaxILmin限流电阻限流电阻R串联型稳压电源串联型稳压电源调整管调整管取样电阻取样电阻比较放大比较放大基准电压基准电压各部分作用各部分作用输出电压的调节范围输出电压的调节范围TC1C2+UI -W7800+UO-0.33F0.1F+RLRDCiCo+UI -W7800+UO-R2R1R3RL+A+CiCo+UI -W117+UO-R1R2CD1 D2