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 ...