模電複習要點總結

2022-12-04 00:03:03 字數 4850 閱讀 8813

第一章半導體二極體

一.半導體的基礎知識

1.半導體---導電能力介於導體和絕緣體之間的物質(如矽si、鍺ge)。

2.特性---光敏、熱敏和摻雜特性。

3.本徵半導體----純淨的具有單晶體結構的半導體。

4. 兩種載流子 ----帶有正、負電荷的可移動的空穴和電子統稱為載流子。

5.雜質半導體----在本徵半導體中摻入微量雜質形成的半導體。體現的是半導體的摻雜特性。

*p型半導體: 在本徵半導體中摻入微量的三價元素(多子是空穴,少子是電子)。

*n型半導體: 在本徵半導體中摻入微量的五價元素(多子是電子,少子是空穴)。

6. 雜質半導體的特性

*載流子的濃度---多子濃度決定於雜質濃度,少子濃度與溫度有關。

*體電阻---通常把雜質半導體自身的電阻稱為體電阻。

*轉型---通過改變摻雜濃度,一種雜質半導體可以改型為另外一種雜質半導體。

7. pn結

* pn結的接觸電位差---矽材料約為0.6~0.8v,鍺材料約為0.2~0.3v。

* pn結的單向導電性---正偏導通,反偏截止。

8. pn結的伏安特性

二. 半導體二極體

*單向導電性------正嚮導通,反向截止。

*二極體伏安特性----同pn結。

*正嚮導通壓降------矽管0.6~0.7v,鍺管0.2~0.3v。

*死區電壓------矽管0.5v,鍺管0.1v。

3.分析方法------將二極體斷開,分析二極體兩端電位的高低:

若 v陽 >v陰( 正偏 ),二極體導通(短路);

若 v陽 1)**分析法

該式與伏安特性曲線的交點叫靜態工作點q。

2) 等效電路法

直流等效電路法

*總的解題手段----將二極體斷開,分析二極體兩端電位的高低:

若 v陽 >v陰( 正偏 ),二極體導通(短路);

若 v陽 *三種模型

微變等效電路法

3. 穩壓二極體及其穩壓電路

*穩壓二極體的特性---正常工作時處在pn結的反向擊穿區,所以穩壓二極體在電路中要反向連線。

第二章三極體及其基本放大電路

一. 三極體的結構、型別及特點

1.型別---分為npn和pnp兩種。

2.特點---基區很薄,且摻雜濃度最低;發射區摻雜濃度很高,與基區接觸

面積較小;集電區摻雜濃度較高,與基區接觸面積較大。

二. 三極體的工作原理

1. 三極體的三種基本組態

2. 三極體內各極電流的分配

* 共發射極電流放大係數 (表明三極體是電流控制器件

式子稱為穿透電流。

3. 共射電路的特性曲線

*輸入特性曲線---同二極體。

* 輸出特性曲線

(飽和管壓降,用uces表示

放大區---發射結正偏,集電結反偏。

截止區---發射結反偏,集電結反偏。

4. 溫度影響

溫度公升高,輸入特性曲線向左移動。

溫度公升高icbo、 iceo 、 ic以及β均增加。

三. 低頻小訊號等效模型(簡化)

hie---輸出端交流短路時的輸入電阻,

常用rbe表示;

hfe---輸出端交流短路時的正向電流傳輸比,

常用β表示;

四. 基本放大電路組成及其原則

1. vt、 vcc、 rb、 rc 、c1、c2的作用。

2.組成原則----能放大、不失真、能傳輸。

五. 放大電路的**分析法

1. 直流通路與靜態分析

*概念---直流電流通的迴路。

*畫法---電容視為開路。

*作用---確定靜態工作點

*直流負載線---由vcc=icrc+uce 確定的直線。

*電路引數對靜態工作點的影響

1)改變rb :q點將沿直流負載線上下移動。

2)改變rc :q點在ibq所在的那條輸出特性曲線上移動。

3)改變vcc:直流負載線平移,q點發生移動。

2. 交流通路與動態分析

*概念---交流電流流通的迴路

*畫法---電容視為短路,理想直流電壓源視為短路。

*作用---分析訊號被放大的過程。

*交流負載線--- 連線q點和v cc』點 v cc』= uceq+icqr l』的

直線。3. 靜態工作點與非線性失真

(1)截止失真

*產生原因---q點設定過低

*失真現象---npn管削頂,pnp管削底。

*消除方法---減小rb,提高q。

(2) 飽和失真

*產生原因---q點設定過高

*失真現象---npn管削底,pnp管削頂。

*消除方法---增大rb、減小rc、增大vcc 。

4. 放大器的動態範圍

(1) uopp---是指放大器最大不失真輸出電壓的峰峰值。

(2)範圍

*當(uceq-uces)>(vcc』 - uceq )時,受截止失真限制,uopp=2uomax=2icqrl』。

*當(uceq-uces)<(vcc』 - uceq )時,受飽和失真限制,uopp=2uomax=2 (uceq-uces)。

*當(uceq-uces)=(vcc』 - uceq ),放大器將有最大的不失真輸出電壓。

六. 放大電路的等效電路法

1. 靜態分析

(1)靜態工作點的近似估算

(2)q點在放大區的條件

欲使q點不進入飽和區,應滿足rb>βrc 。

2. 放大電路的動態分析

* 放大倍數

* 輸入電阻

* 輸出電阻

7. 分壓式穩定工作點共射

放大電路的等效電路法

1.靜態分析

2.動態分析

*電壓放大倍數

在re兩端並一電解電容ce後

輸入電阻

在re兩端並一電解電容ce後

* 輸出電阻

八. 共集電極基本放大電路

1.靜態分析

2.動態分析

* 電壓放大倍數

* 輸入電阻

* 輸出電阻

3. 電路特點

* 電壓放大倍數為正,且略小於1,稱為射極跟隨器,簡稱射隨器。

* 輸入電阻高,輸出電阻低。

第三章場效電晶體及其基本放大電路

一. 結型場效電晶體( jfet )

1.結構示意圖和電路符號

2. 輸出特性曲線

(可變電阻區、放大區、截止區、擊穿區)

轉移特性曲線

up ----- 截止電壓

二. 絕緣柵型場效電晶體(mosfet)

分為增強型(emos)和耗盡型(dmos)兩種。

結構示意圖和電路符號

2. 特性曲線

*n-emos的輸出特性曲線

* n-emos的轉移特性曲線

式中,ido是ugs=2ut時所對應的id值。

* n-dmos的輸出特性曲線

注意:ugs可正、可零、可負。轉移特性曲線上id=0處的值是夾斷電壓up,此曲線表示式與結型場效電晶體一致。

三. 場效電晶體的主要引數

1.漏極飽和電流idss

2.夾斷電壓up

3.開啟電壓ut

4.直流輸入電阻rgs

5.低頻跨導gm (表明場效電晶體是電壓控制器件)

四. 場效電晶體的小訊號等效模型

e-mos 的跨導gm ---

五. 共源極基本放大電路

1.自偏壓式偏置放大電路

* 靜態分析

動態分析

若帶有cs,則

2.分壓式偏置放大電路

* 靜態分析

* 動態分析

若源極帶有cs,則

六.共漏極基本放大電路

* 靜態分析

或* 動態分析

第四章多級放大電路

1. 級間耦合方式

1. 阻容耦合----各級靜態工作點彼此獨立;能有效地傳輸交流訊號;體積小,成本低。但不便於整合,低頻特性差。

2. 變壓器耦合 ---各級靜態工作點彼此獨立,可以實現阻抗變換。體積大,成本高,無法採用整合工藝;不利於傳輸低頻和高頻訊號。

3. 直接耦合----低頻特性好,便於整合。各級靜態工作點不獨立,互相有影響。存在「零點漂移」現象。

*零點漂移----當溫度變化或電源電壓改變時,靜態工作點也隨之變化,致使uo偏離初始值「零點」而作隨機變動。

二. 單級放大電路的頻率響應

1.中頻段(fl≤f≤fh)

波特圖---幅頻曲線是20lgausm=常數,相頻曲線是φ=-180o。

2.低頻段(f ≤fl)

『3.高頻段(f ≥fh)

4.完整的基本共射放大電路的頻率特性

三. 分壓式穩定工作點電路的頻率響應

1.下限頻率的估算

2.上限頻率的估算

四. 多級放大電路的頻率響應

1. 頻響表示式

2. 波特圖

第五章功率放大電路

一. 功率放大電路的三種工作狀態

1.甲類工作狀態

導通角為360o,icq大,管耗大,效率低。

2.乙類工作狀態

icq≈0, 導通角為180o,效率高,失真大。

3.甲乙類工作狀態

導通角為180o~360o,效率較高,失真較大。

二. 乙類功放電路的指標估算

1. 工作狀態

任意狀態:uom≈uim

盡限狀態:uom=vcc-uces

理想狀態:uom≈vcc

2. 輸出功率

3. 直流電源提供的平均功率

4. 管耗 pc1m=0.2pom

5.效率

理想時為78.5%

三. 甲乙類互補對稱功率放大電路

模電複習 全答案

一 填空題 1 要使三極體正常放大訊號,要求三極體發射極重摻雜 基區很薄 集電極面積大於發射極面積 發射結和集電結均正向運用 2 n型半導體是在本徵半導體中摻入五價元素,其多數載流子是自由電子 少數載流子是空穴 3 p型半導體是在本徵半導體中摻入三價元素,其多數載流子是空穴 少數載流子是自由電子 4...

模電複習題

1.將 pn 結加適當的正向電壓,則空間電荷區將 a 變寬 b 變窄 c 不變 2.當溫度公升高時,半導體的導電能力將 a 增強 b 減弱 c 不變 3.電路如圖所示,設全部二極體均為理想元件,當輸入電壓 ui 10sintv時,輸出電壓最大值為 10v 的電路是圖 4.路如圖所示,若忽略二極體 d...

模電複習題

一 選擇題 1 在本徵半導體中加入 a 元素可形成n型半導體。a.五價 b.四價 c.三價 2 三極體三種基本組態放大電路中,既有電壓放大能力又有電流放大能力的組態是 a a.共射級電路 b.共基極電路 c.共集電極電路 3 整合放大電路採用直接耦合方式的原因是 c a.便於設計 b.放大交流訊號 ...