模拟电子技术期末总复习第1章二极管及其基本电路本征半导体:纯净的具有晶体结构的半导体杂质半导体:通过扩散工艺,在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素.在杂质半导休中,多数截流子的浓度与掺杂工艺有关,少数截流子的浓度与温度有关.N型:在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷,施主杂质);N型半导体的多子是电子,少子是空穴;所以N型半导体是电子导电型半导体.P型:在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼,受主杂质);P型半导体的多子是空穴,少子是电子;所以P型半导体空穴导电型半导体.PN结:通过掺杂工艺将P型半导体与N型半导体制作在同一硅片上,它们在交界面形成一层不能移动的空间电荷区,这个电荷区就称PN结.在PN结形成过程中,载流子扩散运动是由于浓度差作用下产生的,漂移运动是由于内电场作用下产生的.单向导电性:PN结加正向电压(P端接高电位,N端接低电位)时,PN结导通,反之,加反向电压时,PN结截止.电容效应:PN结存在两种电容,分别叫做势垒电容和扩散电容.PN结正向工作时主要存在扩散电容,反向工作是主要存在势垒电容.在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P型半导体吗?因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电吗?伏安特性:二极管两端电压与通过二极管电流之间的关系曲线称为伏安特性曲线.二极管的伏安关系可近似表述为公式)(/1DSDTVveIi主要参数:最大整流电流IF,最高反向工作电压UR,反向电流IR,最高工作频率fM.等效电路1)理想模型:正向导通时压降为零,反向截止时电流为零;2)常量模型:当外加电压比二极管正向电压大得多时,可以认为二极管两端电压几乎不变,等效为一个常量(对于硅管为0.7V,锗管为0.2V);3)折线模型:二极管开启之后,通过二极管的电流与电压之间是线性关系.主要用于精确计算时代替模型2;4)微变模型:二极管正常导通后,在工作点附近可以等效为一个动态电阻.简单应用电路分析:见模拟试题.第1章二极管及其基本电路第1章自测题(一)1.P型半导体的多子是,N型半导体的少子是,PN结具有特性。2.在P型半导体中,电子浓度空穴浓度;在N型半导体中,电子浓度空穴浓度。3.在掺杂半导体中,多子的浓度主要取决于,少子的浓度受的影响很大。4.当PN结正向偏置时,耗尽层将_,反向偏置时空间电荷区将。5.引起PN结击穿的机理一般认为有两种,即击穿和击穿。6.PN结之间存在着两种电容,分别叫作电容和电容。7.二极管的伏安关系可近似表述为公式;由二极管的伏安特性可知,二极管的管压降越高,二极管的电阻越。8.当环境温度升高时,二极管的死区电压将,二极管的反向饱和电流将。9.利用二极管的特性可以制成稳压管。利用二极管在反向偏置时的电容效应可制成。10.稳压二极管有作用,在电路中是将其阳极接于电源的极,阴极接于电源的极。1.在某种纯净的半导体中掺入以下杂质可以形成N型半导体。()A、含四价元素的杂质B、含空穴的杂质C、三价元素镓D、五价元素磷2.在本征半导体中掺入微量五价元素,形成的杂质半导体,其多数载流子是()A、正离子B、负离子C、空穴D、自由电子3.PN结外加正向电压时,扩散电流()漂移电流A、大于B、小于C、等于D、不一定4.PN结加正向电压时外加电场与内建电场的方向关系是()A、方向相同B、方向相反C、依外加电场强弱而定D、无法确定5.一个硅二极管在正向电压UD=0.6V时,正向电流ID=10mA。若UD增大到0.66V,则电流ID约为()。A、11mAB、20mAC、10.1mAD、20.1mA6.如右图所示电路中,已知电源电压E=4V时,I=1mA。那么当电源电压E=8V时,电流I的大小将是()。A、I=1mAB、I1mAC、1mAI2mAD、I2mA7.二极管整流电路是利用()A、正向特性B、单向导电性C、反向特性第1章自测题(二)练一练二极管电路如下图(a)所示,设二极管为理想的。(1)试求电路的传输特性(vo/vi特性),画出vo/vi波形;(2)假定输入电压如图(b)所示,试画出相应的vo波形。解:(1)求电路的传输特性通过上述分析,可以画出输出电压随输入电压变化的传输特性如右图所示。练一练二极管电路如下图(a)所示,设二极管为理想的。(1)试求电路的传输特性(vo/vi特性),画出vo/vi波形;(2)假定输入电压如图(b)所示,试画出相应的vo波形。解:(2)画出vo的波形。第2章三极管及其放大电路基础结构:具有二个PN结(发射结、集电结),三个区(基区、发射区、集电区),基区很薄、杂质浓度低,发射区掺杂浓度高,集电结面积大。类型:NPN,PNP电流放大倍数:晶体管输出电流与输入电流的比值称为电流放大倍数。输入特性曲线:温度升高时,输入特性曲线将左移,Vbe随温度上升而下降,换一角度说,若Vbe不变,则温度升高时,iB将增大。输出特性曲线:温度升高时,三极管的极间反向饱和电流增大,三极管β增大,输出特性曲线上移。放大区:发射结正向偏置,集电结反向偏置;对于NPN型VCVBVE,对于PNP型VEVBVC.截止区:发射结反向偏置或零偏(基极与发射极短接),集电结反向偏置;饱和区:发射结正向偏置,集电结正向偏置。流过发射结的主要是扩散电流,流过集电结的主要是漂移电流.且iCβiB主要参数:放大倍数β,极间反向电流ICBO,穿透电流ICEO,最大集电极耗散功率PCM,最大集电极电流ICM和极间反向击穿电压UCBO、UCEO、UEBO放大电路:放大电路放大的本质是能量的控制与转换,是在输入信号的作用下,通过放大电路将直流电源的能量转换成负载所获得的能量。放大的前提是不失真,即只有在不失真的情况下放大才有意义。能够控制能量的元件称为有源器件。放大倍数:输出电压与输入电压之比称为电压放大倍数用Au表示;输出电流与输入电流之比称为电流放大倍数用Ai表示;输出电压与输入电流之比称为互阻放大倍数用Ar表示;输出电流与输入电压之比称为互导放大倍数用Ag表示。输入电阻:从放大电路输入端看进去的等效电阻,定义为输入电压有效值Ui和输入电流有效值Ii之比。即:Ri=Ui/Ii。如何用实验法求?输出电阻:从放大电路输出端看进去的等效内阻,等于负载开路时,输出端所加电压与输出电流之比。即Ro=Uo/Io实验法如何求?通频带:用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。放大电路的放大倍数与信号频率的关系曲线称为幅频特性曲线。当信号频率下降,使放大倍数的数值等于0.707中频放大倍数的频率称为下限截止频率fL;当信号频率升高,使放大倍数的数值也等于0.707中频放大倍数的频率称为上限截止频率fH;ffL的频段称为低频段,ffH的频段称为高频段,fLffH的频段称为中频段,也称放大电路的通频带.第2章三极管及其放大电路基础静态工作点:当输入信号为零时,晶体管的基极电流IB、集电极电流IC、B-E间电压UBE和C-E间电压UCE称为放大电路的静态工作点Q。记作IBQ、ICQ、UBEQ和UCEQ。一般可以通过改变基极电阻来改变静态工作点。常见的放大电路类型:共射极放大电路、共集电极(也叫射极输出器)放大电路和共基极放大电路。共射放大电路输出电压与输入电压反相,电压放大倍数较大,输入电阻典型值为Ri=rbe,输出电阻为Ro=RC;共集电极电路输出电压与输入电压同相,电压放大倍数小于1,输入电阻较大Ri=rbe+(1+β)Re,输出电阻最小Ro=Re//rbe/(1+β);共基极电路输出电压与输入电压同相,放大倍数与共射极电路相同,输入电阻最小Ri=rbe/(1+β),输出电阻Ro=RC;以上不包括信号源内阻。哪种类型输入电阻最大?哪种类型输出电阻最小?直流通路:在直流电源作用下直流电流流经的通路。也就是静态电流的流经通路,用来研究静态工作点。画法是电容视为开路、电感视为短路、信号源视为短路但保留内阻。交流通路:输入信号作用下交流信号流经的通路,用于研究动态参数。画法是容量大的电容视为短路、直流电源视为短路(如有内阻要保留)h参数等效模型,混合π型等效电路模型都是在小信号,放大状态才能应用。第2章三极管及其放大电路基础电压增益:beLc)//(rRR输入电阻:beb//rR输出电阻:cR)//)(1()//()1(LebeLeRRrRR)//)(1(//LebebRRrR1)//(//bebserRRRbeLc)//(rRR1//beerRcR++-RuRVeuib-C1+CCoTRL2C+-RSSu共集+S+Vb11b2ui-u+2SCCR-RCCRcRR+uLo-eR共基共射+++b2b-iucC+RR-CCb1RuToL+CV三种基本放大电路比较频带宽度:窄中宽第2章自测题(一)1.晶体管三极管在作正常放大运用时,必须使处于正向偏置,处于反向偏置。2.NPN型晶体三极管处于放大状态时,三个电极中极电位最高,极电位最低。3.在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,而输出波形则出现了底部被削平的现象,这种失真是失真,失真的主要原因是。4.在三极管的三种基本组态放大电路中,组态电压增益趋于1,组态输出电阻最大。5.实验中用直流电流表测量三极管的静态电流,其中流进电极的电流为3.66mA,流出电极的电流分别为0.06mA和3.6mA。则该管是型三极管,其β值为。6.我们希望放大电路输入电阻越越好,输出电阻越越好,放大电路具备有这种条件。7.场效应管属于____控制型器件,它们的导电过程仅仅取决于____载流子的流动。8.场效应管按结构可分、;从工作性能可分、;从基片材料可分为、。9.结型场效应管利用栅源极间所加的(反偏电压、反向电流、正偏电压)来改变导电沟道的电阻;P沟道结型场效应管的夹断电压UGS为(正值、负值、零)。10.耗尽型N沟道JFET的导电载流子是,一般把在漏源电压作用下开始导电的栅源电压UGS叫做11.若三级放大电路中Au1=Au2=30dB,Au3=20dB,则其总电压增益为dB,折合为___________倍。12.晶体管三极管在作正常放大运用时,必须使____________处于正向偏置,___________处于反向偏置。13.三极管工作在放大时,b-e极间为偏置,b-c极间为偏置。第2章自测题(二)1.三极管工作在饱和状态时,其偏置应为()。A、发射结零偏,集电结反偏。B、发射结正偏,集电结正偏。C、发射结正偏,集电结反偏。D、发射结反偏,集电结反偏。2.测得晶体管三个电极对地的电压分别为2V、6V、-2.2V,则该管()。A、处于饱和状态B、放大状态C、截止状态D、已损坏3.在三极管的基本组态电路中()A、共集组态的电压增益最大B、共集组态的电压增益最小C、共发组态的电压增益最小D、共基组态的电压增益最小4.由于放大电路对非正弦输入信号中不同频率分量有不同的放大能力和相移,因此会引起放大电路的输出信号产生失真。这种失真称为()失真。A、饱和B、截止C、频率D、交越5.对于电压放大器来说,()越小,电路的带负载能力越强。A、输入电阻B、输出电阻C、电压增益D、电流增益6.在共射、共集和共基三种基本放大电路中,输出电阻最小的是()放大电路。A、共射极B、共集电极C、共基极D、共射-共基7.为了提高输入电阻,对于结型场效应管,栅源极之间的PN结【】。A、必须正偏B、必须反偏C、可以任意偏置D、与漏源电压极性一致8.某场效应管的转移特性如下图所示,则该管是【】场效应管。A、增强型NMOSB、耗尽型NMOSC、增强型PMOSD、耗尽型PMOS第2章自测题(三)9.在某放大电路中,测的三极管三个电极的静态电位分别为0V,-10V,-9.3V,则这只三极管是()。A.NPN型硅管B.NPN型锗管C.PNP型硅管D.PNP型锗管10.如图所示复合管,已知V1的1=30,V2的2=50,则复合后的约为()。A.1500B.80C.50D.30V2V111.在图示电路中,Ri为其输