第一篇：2014年合工大復(fù)試模電和器件試題(回憶版)
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)
范圍：第10，11章可不看，第9章可略看，場效應(yīng)管的電路可略看，其他基本全部要看 選擇10題（都是書上的基礎(chǔ)概念，書上的課后習(xí)題的選擇好像有原題，第一題是三極管三個(gè)電位，判斷什么管子，幾乎知識點(diǎn)都有的，所以都要看一遍）
畫圖2題，20分，晶體三極管的混合π型等效電路P226面的圖，并說明gm和C的意義 第二題P469自測題第二題
計(jì)算2題好像，都是課后習(xí)題
第二章2.11
第八章8.22
注：今年考了很多第八章的東西，第五章，都是容易略看的，反饋什么的竟然沒考，不按常理出牌啊，和去年的真題相比差距也很大，所以建議復(fù)習(xí)的時(shí)候把所有的課后習(xí)題都做了，我這里有勾的課后習(xí)題，范圍應(yīng)該不會跑出去，今年卷子也許是劉士興老師出的，大家反映考的都不是很好，第五章和第八章都是本科上課的時(shí)候不怎么強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容。
半導(dǎo)體器件物理
特征頻率，MOS管飽和區(qū)漏極電流不飽和原因，擴(kuò)散電容與勢壘電容的區(qū)別
（以后還可能考到的：PN結(jié)擊穿機(jī)制，截止頻率）
兩種MOSFET的小尺寸效應(yīng)及對各種器件的影響
推導(dǎo)Sah方程，驗(yàn)證飽和區(qū)gm和線性區(qū)gd的關(guān)系
在NPN型雙極型晶體管正向有源區(qū)工作時(shí)Ic=qAE等等，不好打exp(qVbe/kT)求βF和提高βF的措施
給出理想N型半導(dǎo)體MOS電容的C-V特性曲線，并分區(qū)進(jìn)行分析。
注：器件物理把以前的真題全部做了，背會保證ok
想了解復(fù)試的情況，問問學(xué)長學(xué)姐就可以了，面試也一般的，分組面試，部分專業(yè)較嚴(yán)，有的專業(yè)較松。大概都是英文自我介紹，中文自我介紹，英文提問，微固會有專業(yè)論文的翻譯，老師會提問一些問題，根據(jù)自我介紹，好好準(zhǔn)備自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這個(gè)很重要，多了解有關(guān)的內(nèi)容。
第二篇：第一章 半導(dǎo)體器件 模電教師教案
模擬電子技術(shù)
教案
授課人：王旭東
第一章 半導(dǎo)體器件
課時(shí)分配: 6學(xué)時(shí)
目的要求：了解半導(dǎo)體二極管；穩(wěn)壓管；晶體管和MOS場效應(yīng)管的工作原理和主要參數(shù)。
重 點(diǎn)：PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦裕欢O管的伏安特性曲線；三極管的電流分配方式和電流放大作用。
難 點(diǎn)：二極管的基本電路及分析方法；二極管的伏安特性曲線；三極管的電流分配方式和電流放大作用。
教 學(xué)
方法手段: 結(jié)合多媒體電子課件, 啟發(fā)式、互動式講解；屏幕投影、黑板、模型實(shí)物及實(shí)物投影四體合一課堂教學(xué)手段；理論講解和電路仿真同步。
教 具： 電子課件、計(jì)算機(jī)、投影、電子展臺。
新 授： 0 引言
模擬電子電路的核心是半導(dǎo)體器件，而半導(dǎo)體器件是由半導(dǎo)體材料制成的。因此，我們必須首先了解半導(dǎo)體的有關(guān)知識，尤其應(yīng)當(dāng)了解半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性。1.1 半導(dǎo)體的特性
物質(zhì)按其導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，可分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。
一、導(dǎo)體
導(dǎo)電能力很強(qiáng)的物質(zhì)，叫導(dǎo)體。如低價(jià)元素銅、鐵、鋁等。
二、絕緣體
導(dǎo)電能力很弱，基本上不導(dǎo)電的物質(zhì),叫絕緣體.如高價(jià)惰性氣體和橡膠、陶瓷、塑料等高分子材料等.三、半導(dǎo)體
導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，叫半導(dǎo)體。如硅、鍺等四價(jià)元素，其簡化原子結(jié)構(gòu)模型如圖1.1.1所示。
為什么物質(zhì)的導(dǎo)電能力有如此大的差別呢？這與它們的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，即與它們的原子最外層的電子受其原子核束縛力的強(qiáng)弱有關(guān)。1.1.1 本征半導(dǎo)體
純凈且呈現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，叫本征半導(dǎo)體。
一、本征半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
通過特殊工藝加工，可以使硅或鍺元素的原子之間靠共有電子對—共價(jià)鍵，形成非常規(guī)則的晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。結(jié)果每個(gè)原子外層相對排滿８個(gè)電子，形成相對穩(wěn)定的狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)整齊且單一的純凈半導(dǎo)體，叫本征半導(dǎo)體。如圖1.1.3所示
二.本征激發(fā)
在常溫下，由于熱能的激發(fā)，使本征半導(dǎo)體共價(jià)鍵中的價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子。同時(shí)，在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，叫空穴。這種產(chǎn)生自由電子和空穴對的現(xiàn)象，叫本征激發(fā)。溫度一定，自由電子和空穴對的濃度也一定。
由于本征激發(fā)而在本征半導(dǎo)體中存在一定濃度的自由電子（帶負(fù)電荷）和空穴（帶正電荷）對，故其具有導(dǎo)電能力，但其導(dǎo)電能力有限。1.1.3 雜質(zhì)半導(dǎo)體
在本征半導(dǎo)體中摻入適量且適當(dāng)?shù)钠渌兀ń须s質(zhì)元素），就形成雜質(zhì)半導(dǎo)體，其導(dǎo)電能力將大大增強(qiáng)。
一、Ｎ型半導(dǎo)體
在硅或鍺本征半導(dǎo)體中摻入適量的五價(jià)元素（如磷），則磷原子與其周圍相鄰的四個(gè)硅或鍺原子之間形成共價(jià)鍵后，還多出一個(gè)電子，這個(gè)多出的電子極易成為自由電子參與導(dǎo)電。同時(shí),因本征激發(fā)還產(chǎn)生自由電子和空穴對。結(jié)果,自由電子成為多數(shù)載流子(稱多子),空穴成為少數(shù)載流子(稱少子)。這種主要依靠多數(shù)載流子自由電子導(dǎo)電的雜質(zhì)半導(dǎo)體，叫N型半導(dǎo)體，如圖1.1.4所示。
二、P型半導(dǎo)體
在硅或鍺本征半導(dǎo)體中，摻入適量的三價(jià)元素（如硼），則硼原子與周圍的四個(gè)硅或鍺原子形成共價(jià)鍵后，還留有一個(gè)空穴。同時(shí)，因本征激發(fā) 還產(chǎn)生自由電子和空穴對。結(jié)果，空穴成為多子，自由電子成為少子。這種主要依靠多子空穴導(dǎo)電的雜質(zhì)半導(dǎo)體，叫P型半導(dǎo)體。如圖1.1.5所示。
無外電場作用時(shí)，本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體對外均呈現(xiàn)電中性，其內(nèi)部無電流。
本征半導(dǎo)體、P型和N型半導(dǎo)體都不能單獨(dú)構(gòu)成半導(dǎo)體器件，PN結(jié)才是構(gòu)成半導(dǎo)體器件的基本單元。1.2 半導(dǎo)體二極管
半導(dǎo)體二極管是利用雜質(zhì)半導(dǎo)體做成的。1.2.1 PN結(jié)的形成
一、多數(shù)載流子的擴(kuò)散
在P型和N型半導(dǎo)體交界面兩側(cè),電子和空穴的濃度差很大。在濃度差的作用下，P區(qū)中的多子空穴向N區(qū)擴(kuò)散,在P區(qū)一側(cè)留下雜質(zhì)負(fù)離子,在N區(qū)一側(cè)集中正電荷;同時(shí)，N區(qū)中的多子自由電子向P區(qū)擴(kuò)散，在N區(qū)一側(cè)留下雜質(zhì)正離子，在P區(qū)一側(cè)集中負(fù)電荷。結(jié)果，在P型和N型半導(dǎo)體交界面處形成空間電荷區(qū)，自建內(nèi)電場ε內(nèi)（從N區(qū)指向P區(qū)），如圖1-6所示。
二、少數(shù)載流子的漂移
在內(nèi)電場的作用下，P區(qū)中的少子自由電子向N區(qū)漂移，而N區(qū)中的少子空穴向P區(qū)飄移，使內(nèi)電場削弱。
三、擴(kuò)散與漂移的動態(tài)平衡 當(dāng)內(nèi)電場達(dá)到一定值時(shí)，多子的擴(kuò)散運(yùn)動與少子的漂移運(yùn)動達(dá)到動態(tài)平衡時(shí)，空間電荷區(qū)不再變化，這個(gè)空間電荷區(qū)，就稱為PN結(jié)。
空間電荷區(qū)無載流子停留，故曰耗盡層，又叫阻擋層或勢壘層。無外電場作用時(shí)，PN結(jié)內(nèi)部雖有載流子運(yùn)動，但無定向電流形成。1.2.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦?/p>
一、PN結(jié)加正向電壓
PN結(jié)加正向電壓（正偏）時(shí)，外電場與內(nèi)電場反方向，使空間電荷區(qū)變窄，多子的擴(kuò)散運(yùn)動遠(yuǎn)大于少子的漂移運(yùn)動，由濃度大的多子擴(kuò)散形成較大的正向電流，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，其正向通態(tài)電阻很小，正向通態(tài)管壓降也很小。
二、PN結(jié)加反向電壓
PN結(jié)加反向電壓（反偏）時(shí)，外電場與內(nèi)電場同方向，使空間電荷區(qū)變寬，多子擴(kuò)散運(yùn)動大大減弱，而少子的漂移運(yùn)動相對加強(qiáng)，由濃度很小的少子漂移形成很小的反向飽和電流IS,PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，反向電阻很大。
PN結(jié)正偏時(shí)導(dǎo)通，反偏時(shí)截止，故具有單向?qū)щ娞匦?。其特性曲線如 圖1-8所示，電壓U與電流I的關(guān)系式為
ID=IS（e?1）
三、反向擊穿
當(dāng)PN結(jié)所加反向電壓達(dá)到UB時(shí)，其反向電流急劇增加，叫反向擊穿，UB叫擊穿電壓。
PN結(jié)有雪崩擊穿和齊納擊穿兩種擊穿狀態(tài)。無論處于何種擊穿時(shí)，反向電流只要不超過允許值，去掉反向電源后，仍能恢復(fù)單向?qū)щ娦浴?/p>
四、PN結(jié)的電容效應(yīng) 1.勢壘電容CT 當(dāng)PN結(jié)的反偏電壓變化時(shí)，空間電荷區(qū)隨之變寬（相當(dāng)于充入電荷）或變窄（相當(dāng)于放出電荷），故具有電容效應(yīng)，叫勢壘電容，用CT表示。2.擴(kuò)散電容CD 當(dāng)PN結(jié)的正偏電壓變化時(shí)，P區(qū)和N 區(qū)中多子的濃度和濃度梯度均隨之變化，也具有一定的電容效應(yīng)，叫擴(kuò)散電容，用CD表示 3.PN結(jié)的結(jié)電容CJ CJ=CT+CD
正偏時(shí)，CD起主要作用；反偏時(shí)，CT起主要作用。1.2.3 半導(dǎo)體二極管 一、二極管的結(jié)構(gòu)
給PN結(jié)加上兩個(gè)引線（管腳）和管殼即成二極管，接P區(qū)的管腳稱陽極，接N區(qū)的管腳稱陰極。二、二極管的類型 1.按結(jié)構(gòu)區(qū)分
點(diǎn)接觸型：PN結(jié)面積小，工作電流小，PN結(jié)電容小，工作頻率高。面接觸型：PN結(jié)面積大，工作電流大，PN結(jié)電容大，工作頻率低。2.按工作頻率區(qū)分 有高頻管和低頻管。3.按功率區(qū)分
有大功率管和小功率管。4.按用途區(qū)分
有普通管、整流管、穩(wěn)壓管、開關(guān)管等等。三、二極管的特性
1.正向特性，與PN結(jié)相同 UPUT2.反向特性，與PN結(jié)相同 3.擊穿特性，與PN結(jié)相同
4.溫度特性，溫度升高時(shí)，二極管的正反向特性曲線均向縱軸靠近。
四、主要參數(shù)
1.最大整流電流IF，又叫額定電流。2.最大反向工作電壓UR，又叫額定電壓。3.反向飽和電流IS。
4.反向電流IR，二極管未擊穿時(shí)的電流值。5.最高工作頻率fM。
6.直流電阻RD：RD=UD/IF，如圖1-14所示。
7.交流電阻rd：RD=ΔUD/ΔID=dud/did,如圖1-15所示。
rd系指某一工作點(diǎn)的動態(tài)電阻。常溫下，rd=UT/ID=26(mv)/IDQ IDQ為直流工作點(diǎn)的電流，單位為mA 1.2.4 穩(wěn)壓二極管
一、結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)與普通二極管相似，只是摻雜濃度比普通二極管大得多，通常為硅材料穩(wěn)壓二極管。
二、特性
正向特性曲線與普通二極管的正向特性曲線相似；反響未擊穿的特性曲線與普通二極管的反向擊穿時(shí)的特性曲線相似。但穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性曲線很陡。如圖1-16所示。
三、參數(shù)
1.穩(wěn)定電壓UZ 2.穩(wěn)定電流IZ 3.額定功率PZ
4.動態(tài)電阻rZ，rZ=ΔUZ/ΔIZ，rZ很小。
5.電壓溫度系數(shù)α。α=ΔUZ/Ut × 100%。UZ>7V時(shí)，α為正溫度系數(shù)；UZ<5V時(shí)，α為負(fù)溫度系數(shù)；5V 一、發(fā)光二極管 將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體器件。正偏時(shí)，有正向電流通過而發(fā)光，其正向通態(tài)管壓降為1.8—2.2V.二、光電二極管 將光能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件。反向偏置下，當(dāng)光線強(qiáng)弱改變時(shí)，光電二極管的反向電流隨之改變。 三、光電耦合器 光電耦合器由光電二極管和發(fā)光二極管組合封裝而成。發(fā)光二極管為輸入端，光電二極管輸出端。 四、變?nèi)荻O管 變?nèi)荻O管的勢壘電容隨外加反向電壓變化而變化。1.3 雙極型三極管 半導(dǎo)體三極管又稱為晶體管或雙極性三極管，是組成各種電子電路的核心器件。 1.3.1 三級管的結(jié)構(gòu)和類型 一、結(jié)構(gòu) 三極管有兩個(gè)結(jié)，三個(gè)電極，三個(gè)區(qū)組成。 兩個(gè)結(jié)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié) 三個(gè)極：發(fā)射極E，基極B，和集電極C 三個(gè)區(qū)：發(fā)射區(qū)；參雜濃度大。 基區(qū)；很薄，參雜濃度很小。 集電區(qū):參雜濃度小，但面積大。 這種特殊結(jié)構(gòu)是三極管具有電流放大作用的內(nèi)部依據(jù)。 二、類型 1.按結(jié)構(gòu)區(qū)分：有NPN型和PNP型。2.按材料區(qū)分：有硅三極管和鍺三極管。 3.按工作頻率區(qū)分：有高頻三極管和低頻三極管。4.按功率大小區(qū)分：有大功率三極管和小功率三極管。 三、工作條件 三極管有電流放大作用大外部條件。 1.NPN型三極管：VC>VB>VE 2.PNP型三極管：VC 1.共發(fā)射極接法：發(fā)射極為交流輸入和輸出信號的公共端。2.共集電極接法：集電極為交流輸入和輸出信號的公共端。3.共基極接法： 基極為交流輸入和輸出信號的公共端。1.3.3 三極管的電流放大原理 一、載流子傳輸過程 以NPN型三極管為例進(jìn)行分析。 1.發(fā)射。發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)中的多子電子大量地向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流。 2.復(fù)合。從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子，很少一部分與基區(qū)中的空穴相復(fù)合，形成基極電流的主要部分ICN。 3.收集。從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子，除很少部分被復(fù)合掉外，絕大部分電子向集電結(jié)擴(kuò)散，且在集電結(jié)反偏電壓的作用下，迅速漂移過集電結(jié)被集電區(qū)所收集，形成集電極電流的主要部分。同時(shí)，集電區(qū)少子空穴在集電結(jié)反偏電壓的作用下向基區(qū)漂移，形成集電結(jié)反向飽和電流ICBO，它是集電極電流的極小部分，也是基極電流的一部分。如圖1-32所示。 二、各極電流的關(guān)系 IC=ICN+ICBO ICN=IC-ICBO IB=IBN-ICBO IBN=IB+ICBO IE≈ICN+IBN=IC-ICBO+IB+ICBO IE=IC+IB 三、電流放大系數(shù) 1.直流電流放大系數(shù)β β=ICN/IBN=(IC-ICBO)/(IB+ICBO)≈IC/IB(IC>>IB>>ICBO)2.交流電流放大系數(shù)β β≈ΔIC/ΔIB 3.穿透電流ICEO ICEO=(1+β)ICBO 1.3.4 三極管的特性曲線 一、輸入特性 iB=f(ube)∣UCE=常數(shù) 1.UCE =0V時(shí) 三極管的輸入特性曲線，相當(dāng)于二級管的正向特性曲線，如圖1-34所示。2.UCE =1V時(shí) 三極管的輸入特性曲線將向右移。3.UCE >1V時(shí) 三極管的特性曲線幾乎與UCE =1V時(shí)的輸入特性曲線重合。 二、輸出特性 iC=f(uCE)∣IB=常數(shù) 輸出特性曲線有三個(gè)主要區(qū)域。如圖1-35所示。1.截止區(qū) UBE≤0V,IB≤0,IC=ICEO,三極管幾乎不導(dǎo)通，叫截止?fàn)顟B(tài)。2.放大區(qū) UBE>0.5—0.7（硅管）,UBE>0.1—0.3V(鍺管)，UCE>>UBE,當(dāng)UCE不變時(shí)，IC=βIB 3.飽和區(qū) UBE>0.5—0.7（硅管）,UBE>0.1—0.3V(鍺管)，UCE 一、電流放大系數(shù) β=ΔIC/ΔIB∣UCE=常數(shù) 二、極間反向電流 ICBO ICEO=(1+β)ICBO 三、極限參數(shù) 1.集電極最大允許電流ICM 2.集電極最大允許功率損耗PCM PCM=UCEIC 3.反向擊穿電壓 BUCBO>BUCEO>BUEBO 為了安全起見，應(yīng)使三極管的UCE 四、溫度對三極管參數(shù)的影響 1.對VBE有影響 2.對ICBO和ICEO有影響 3.對β有影響 如溫度升高時(shí)，VBE↓,ICBO↑,ICEO↑,β↑；反之，亦反之。1.4 場效應(yīng)三極管 場效應(yīng)管(簡稱FET)是一種電壓控制(電場效應(yīng)控制)器件(uGS~ iD)，工作時(shí)，只有一種(多數(shù))載流子參與導(dǎo)電，因此它是單極型器件。 場效應(yīng)管分為兩大類：絕緣柵場效應(yīng)管和結(jié)型場效應(yīng)管。1.4.1 結(jié)型場效應(yīng)管 一、結(jié)構(gòu) 在一塊N型半導(dǎo)體的兩邊利用雜質(zhì)擴(kuò)散出高濃度的P型區(qū)域,用P+表示,形成兩個(gè)P+N結(jié)。 N型半導(dǎo)體的兩端引出兩個(gè)電極，分別稱為漏極D和源極S。把兩邊的P區(qū)引出電極并連在一起稱為柵極G。 二、工作原理 首先，假如在G—S間加上反向電壓VGS，則PN結(jié)反向偏置。顯然,改變VGS將改變耗盡層的寬度。 其次，由于PN結(jié)兩邊，P區(qū)摻雜濃度很高，N區(qū)摻雜濃度相對較低；PN結(jié)中N區(qū)一側(cè)的正離子數(shù)與P區(qū)一側(cè)的負(fù)離子數(shù)相等，因而交界面兩側(cè)的寬度并不相等。摻雜程度低的N溝道層寬比P區(qū)層寬大很多。 故此,可以認(rèn)為,當(dāng)耗盡層展寬時(shí)主要向著導(dǎo)電溝道的一側(cè)。 UGS、UDS影響ID電流的大小。VGS越負(fù)，溝道越窄，VGD越負(fù)，溝道越窄。 三、特性曲線 JFET的特性曲線有兩條：轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線。 轉(zhuǎn)移特性描述柵源電壓UGS對漏極電流ID的控制作用。轉(zhuǎn)移特性有兩個(gè)重要參數(shù)：夾斷電壓UP和飽和漏極電流IDSS。 輸出特性描述當(dāng)柵源電壓UGS不變時(shí)，漏極電流ID與漏源電壓UDS的關(guān)系。 1.4.2 絕緣柵型場效應(yīng)管(IGFET)分為： 增強(qiáng)型 ? N溝道、P溝道 耗盡型 ? N溝道、P溝道 一、N溝道增強(qiáng)型MOS管 1.結(jié)構(gòu) 四個(gè)電極：漏極D，源極S, 柵極G和 襯底B。 2.工作原理 ①柵源電壓UGS的控制作用 ②漏源電壓UDS對漏極電流ID的控制作用 3.特性曲線 ①輸出特性曲線： ID=f(UDS)?UGS=const ②轉(zhuǎn)移特性曲線： ID=f(UGS)?UDS=const 4．重要參數(shù)--跨導(dǎo)gm gm=?iD/?uGS?uDS=const(單位mS)gm的大小反映了柵源電壓對漏極電流的控制作用.在轉(zhuǎn)移特性曲線上，gm為的曲線的斜率。 二、N溝道耗盡型MOSFET 在柵極下方的SiO2層中摻入了大量的金屬正離子。所以當(dāng)UGS=0時(shí)，這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出反型層，形成了溝道。特點(diǎn)：當(dāng)UGS=0時(shí),就有溝道，加入U(xiǎn)DS，就有ID。 三、P溝道MOSFET P溝道MOSFET的工作原理與N溝道MOSFET完全相同，只不過導(dǎo)電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。 四、例題 例1.4.1 絕緣柵場效應(yīng)管工作狀態(tài)分析 1.4.3 場效應(yīng)管的主要參數(shù) 一、直流參數(shù) 二、交流參數(shù) 三、極限參數(shù) 課堂討論： 1.何謂本征半導(dǎo)體？其導(dǎo)電能力由什么因素決定。2.P型和N型半導(dǎo)體的特點(diǎn)？ 3.半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力與哪些因素有關(guān)？ 4.三極管如何實(shí)現(xiàn)放大功能？ 5.場效應(yīng)管與三極管如何區(qū)分？ 小 結(jié)： 1．半導(dǎo)體材料中有兩種載流子：電子和空穴。電子帶負(fù)電，空穴帶正電。在純凈半導(dǎo)體中摻入不同的雜質(zhì)，可以得到N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體。 2．采用一定的工藝措施，使P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，就形成了PN結(jié)。PN結(jié)的基本特點(diǎn)是單向?qū)щ娦浴?/p> 3．二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的。其特性可以用伏安特性和一系列參數(shù)來描述。在研究二極管電路時(shí)，可根據(jù)不同情況，使用不同的二極管模型。 4．BJT是由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的。工作時(shí),有兩種載流子參與導(dǎo)電，稱為雙極性晶體管。BJT是一種電流控制電流型的器件,改變基極電流就可以控制集電極電流。BJT的特性可用輸入特性曲線和輸出特性曲線來描述。其性能可以用一系列參數(shù)來表征。BJT有三個(gè)工作區(qū)：飽和區(qū)、放大器和截止區(qū)。 5．FET分為JFET和MOSFET兩種。工作時(shí)只有一種載流子參與導(dǎo)電，因此稱為單極性晶體管。FET是一種電壓控制電流型器件。改變其柵源電壓就可以改變其漏極電流。FET的特性可用轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線來描述。其性能可以用一系列參數(shù)來表征。 布置作業(yè):P45-1.3 P46-1.4；1.5；1.8 P47-1.12；1.13 P48-1.15 P49-1.19 為了完善碩士研究生選拔機(jī)制，增強(qiáng)復(fù)試的有效性，滿足不同專業(yè)對生源的具體要求，加大選拔優(yōu)質(zhì)生源的力度，特制定本辦法，對考生綜合面試、外語口語測試的復(fù)試形式和內(nèi)容做整體要求，請各學(xué)院參照執(zhí)行： 一、主要目的綜合面試主要考察考生的專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì)。其中專業(yè)素質(zhì)考核以考察考生對本學(xué)科（專業(yè)）理論知識和應(yīng)用技能掌握程度，利用所學(xué)理論發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力為主，特別是考察考生對本專業(yè)基本知識和基本概念的掌握和理解、以及對本學(xué)科發(fā)展動態(tài)的了解和在本專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的潛力。綜合素質(zhì)考核是考察考生思想政治素質(zhì)和道德品質(zhì)、本專業(yè)以外的學(xué)習(xí)、科研和社會實(shí)踐或?qū)嶋H工作等方面的經(jīng)歷、個(gè)性心理特征、誠信狀況、意志品質(zhì)等。 外語口試測試主要考察考生運(yùn)用外語知識與技能進(jìn)行口頭交際的能力，從發(fā)音的正確性、使用語言的準(zhǔn)確性、流利程度以及得體性幾個(gè)方面全面測試考生的口頭表達(dá)能力。 二、實(shí)施辦法 （一）綜合面試 綜合面試總分值為100分，主要包括以下三個(gè)環(huán)節(jié)（報(bào)考外語專業(yè)考生綜合面試過程需用英語作答）： 1、考生對在大學(xué)學(xué)習(xí)階段參加的學(xué)習(xí)研究、實(shí)踐經(jīng)歷、獲獎狀況等進(jìn)行簡短介紹。約2分鐘。 2、考生對自己抽到的面試題目進(jìn)行回答。約3分鐘。 3、復(fù)試教師圍繞考生所抽到的題目針對考生回答情況進(jìn)行簡短的提問。約4分鐘。 （二）外語口語測試（報(bào)考外語專業(yè)考生口語測試考第二外國語） 外語口語測試總分值為40分，外語口語測試主要包括以下三個(gè)環(huán)節(jié)： 1、考生用外語對個(gè)人情況進(jìn)行簡短的自我介紹。約2分鐘。 2、考生用外語朗讀一篇各專業(yè)自備的短文，并翻譯成中文。約3分鐘。 3、考生就抽簽所得的一個(gè)題目用外語作個(gè)人發(fā)言。約2分鐘。 模擬電子技術(shù) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 學(xué)院：電子信息工程學(xué)院 專業(yè)： 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 2017年】實(shí)驗(yàn)題目：放大電路的失真研究 【 目錄 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c知識背景..................................................................3 1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................................................................3 1.2知識背景.......................................................................................3 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求..........................................................................3 2.1基本要求.......................................................................................3 2.2發(fā)揮部分.......................................................................................4 三、實(shí)驗(yàn)方案比較及論證..................................................................5 3.1理論分析電路的失真產(chǎn)生及消除................................................5 3.2具體電路設(shè)計(jì)及仿真....................................................................8 四、電路制作及測試........................................................................12 4.1正常放大、截止失真、飽和失真及雙向失真...........................12 4.2交越失真.....................................................................................13 4.3非對稱失真.................................................................................13 五、失真研究思考題........................................................................13 六、感想與體會...............................................................................16 6.1小組分工.....................................................................................16 6.2收獲與體會.................................................................................16 6.3對課程的建議.............................................................................17 七、參考文獻(xiàn)...................................................................................17 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c知識背景 1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p> 1.掌握失真放大電路的設(shè)計(jì)和解決電路的失真問題——針對工程問題，收集信息、查閱文獻(xiàn)、分析現(xiàn)有技術(shù)的特點(diǎn)與局限性。提高系統(tǒng)地構(gòu)思問題和解決問題的能力。 2.掌握消除放大電路各種失真技術(shù)——依據(jù)解決方案，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或模塊，在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)上體現(xiàn)創(chuàng)造性。系統(tǒng)地歸納模擬電子技術(shù)中失真現(xiàn)象。 3.具備通過現(xiàn)象分析電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——對設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行功能和性能測試，進(jìn)行必要的方案改進(jìn)，提高改善電路的能力。 1.2知識背景 1.輸出波形失真可發(fā)生在基本放大、功率放大和負(fù)反饋放大等放大電路中，輸出波形失真有截止失真、飽和失真、雙向失真、交越失真，以及輸出產(chǎn)生的諧波失真和不對稱失真等。 2.基本放大電路的研究、乙類功率放大器、負(fù)反饋消除不對稱失真以及集成運(yùn)放的研究與應(yīng)用。 3.射極偏置電路、乙類、甲乙類功率放大電路和負(fù)反饋電路。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求 2.1基本要求 1.輸入一標(biāo)準(zhǔn)正弦波，頻率2kHz，幅度50mV，輸出正弦波頻率2kHz，幅度1V。 2．a(chǎn).輸出以下各種類型的波形：（1）標(biāo)準(zhǔn)正弦波 （2）頂部、底部、雙向失真（3）交越失真 b.設(shè)計(jì)電路并改進(jìn)。 c.討論產(chǎn)生失真的機(jī)理，闡述解決問題的辦法。2.2發(fā)揮部分 a.輸出不對稱失真的波形。b.設(shè)計(jì)電路并改進(jìn)。 c.討論產(chǎn)生失真的機(jī)理，闡述解決問題的辦法。 三、實(shí)驗(yàn)方案比較及論證 3.1理論分析電路的失真產(chǎn)生及消除 a.正常放大、截止失真、飽和失真及雙向失真 （1）飽和失真 產(chǎn)生原因：靜態(tài)工作點(diǎn)過高 如圖3-1-1，當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)太高時(shí)，放大器能對輸入的負(fù)半周信號實(shí)施正常的放大，而當(dāng)輸入信號為正半周時(shí),因太大了，使三極管進(jìn)入飽和區(qū)，ic=βib的關(guān)系將不成立,輸出電流將不隨輸入電流而變化，輸出電壓也不隨輸入信號而變化，產(chǎn)生輸出波形的失真。這種失真是因工作點(diǎn)取的太高,輸入正半周信號時(shí)，三極管進(jìn)入飽和區(qū)而產(chǎn)生的失真，所以稱為飽和失真。 （2）截止失真 產(chǎn)生原因：靜態(tài)工作點(diǎn)過低 如圖3-1-1所示為工作點(diǎn)太低的情況,由圖可見,當(dāng)工作點(diǎn)太低時(shí),放大器能對輸入的正半周信號實(shí)施正常的放大,而當(dāng)輸入信號為負(fù)半周時(shí),因?qū)⑿∮谌龢O管的開啟電壓,三極管將進(jìn)入截止區(qū),ib=0,ic=0,輸出電壓u0=uCE=Vcc將不隨輸入信號而變化,產(chǎn)生輸出波形的失真。 （3）雙向失真 產(chǎn)生原因：輸入信號過大、電路放大倍數(shù)太大、直流偏置太小。 工作點(diǎn)偏高,輸出波形易產(chǎn)生飽和失真；工作點(diǎn)偏低,輸出波形易產(chǎn)生截止失真。但當(dāng)輸入信號過大時(shí),管子將工作在非線性區(qū),輸出波形會產(chǎn)生雙向失真。此時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)合適，但輸入波形的幅度超過了直流的最大幅度，當(dāng)輸出信號過大時(shí)可能會出現(xiàn)飽和失真與截止失真一塊兒出現(xiàn)的失真現(xiàn)象，稱之為雙向失真。 消除方法： 頂部或底部失真：調(diào)節(jié)電位器，變化靜態(tài)工作點(diǎn)； 雙向失真：適當(dāng)減小輸入電壓 b.交越失真 產(chǎn)生原因： 交越失真是乙類推挽放大器所特 有的失真。在推挽放大器中，由兩只晶體管分別在輸入信號的正、負(fù)半周導(dǎo)通，對正、負(fù)半周信號進(jìn)行放大。而乙類放大器的特點(diǎn)是不給晶體管建立靜態(tài)偏置，使其導(dǎo)通的時(shí)間恰好為信號的半個(gè)周期。但是，由于晶體管的輸入特性曲線在Ube較小時(shí)是彎曲的，晶體管基本上不導(dǎo)通，即存在死區(qū)電壓V r。當(dāng)輸入信號電壓小于死區(qū)電壓時(shí)，兩只晶體管基本上都不導(dǎo)通。這樣，當(dāng)輸入信號為正弦波時(shí)，輸出信號將不再是正弦波，即產(chǎn)生了失真。這種失真是由于兩只晶體管在交替工 克服交越失真： 作時(shí)“交接”不好而產(chǎn)生的,稱為交越失真。 為了克服交越失真的影響，可以通過改進(jìn)電路的方法來實(shí)現(xiàn)。采用甲乙類雙電源互補(bǔ)對稱電路法和甲乙類單電源互補(bǔ)對稱電路。甲乙類互補(bǔ)對稱法電路原理如下圖1所示。由圖1可見，T3組成前置放大級，T1和T2組成互補(bǔ)輸出級。靜態(tài)時(shí)，在D1，D2上產(chǎn)生的壓降為T1，T2提供了一個(gè)適當(dāng)?shù)钠珘?，使之處于微?dǎo)通狀態(tài)。由于電路的對稱，靜態(tài)時(shí) icl=ic2，iL=0，vo=0。有信號時(shí)，由于電路工作在甲乙類，即使Vi很小，基本上也可以進(jìn)行線性放大。但是圖1的缺點(diǎn)就是其偏置電壓不易調(diào)整，改進(jìn)電路如圖2所示，在圖2中流人T4的基極電流遠(yuǎn)小于流過R1、R2的電流，則由圖可以求出Vce=VBE?(R1+R2)/R2，因此，利用T4管的VBE基本為一固定值，只要調(diào)整R1、R2的比值，就可以改變T1、T2的偏壓值。 圖1圖2 c.非對稱失真 輸出 產(chǎn)生原因： 不對稱失真也是推挽放大器所特有的失真。它是由于推挽管特性不對稱,而使輸入信號的正、負(fù)半周不對稱。 消除辦法： 加入負(fù)反饋，利用失真減小失真。 3.2具體電路設(shè)計(jì)及仿真 a.正常放大、截止失真、飽和失真及雙向失真 （1）仿真電路 VCCR3500kΩKey=A12VR215kΩC2+50 %XSC1_+AC1XFG110μFR115kΩQ110μFR5100kΩR41kΩ+Ext Trig2N2222A__B（2）仿真波形 靜態(tài)工作點(diǎn)居中時(shí)，輸出正常波形；適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器使得阻值變大，出現(xiàn)頂部失真；適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器使得阻值變小，出現(xiàn)底部失真。輸入： 輸出： 正常正弦波形 雙向失真 頂部失真 底部失真 b.交越失真 （1）仿真電路 VCC12VR110kΩ+Ext Trig+_A_+B_XSC1XFG1Q1S1鍵 = A D11N40012N2222D21N4001Q4R215kΩR310kΩ2N4403VEE-12V（2）仿真波形 輸入： 輸出： 交越失真 改善后波形 c.非對稱失真 （1）仿真電路 （2）仿真波形 輸入： 輸出： 不對稱失真波形 改善后波形 四、電路制作及測試 4.1正常放大、截止失真、飽和失真及雙向失真 頂部失真（截止失真）雙向失真 底部失真（飽和失真）正常放大 4.2交越失真 交越失真 消除交越失真 4.3非對稱失真 非對稱失真 減小非對稱失真 實(shí)驗(yàn)得，非對稱失真時(shí)，失真率為：（2.26-1.87）/4.13=9.44% 引入負(fù)反饋之后，失真率為：（240-238）/478=0.42% 故可見，引入反饋后，失真得到明顯改善。 五、失真研究思考題 1、NPN型組成的共射放大電路和PNP型組成的共射放大電路在截止和飽和失真方面的不同。 答：NPN型：頂部失真屬于截止失真，底部失真屬于飽和失真。 PNP型：頂部失真屬于飽和失真，底部失真屬于截止失真。 2、共基放大電路、共集放大電路與共射放大電路在截止和飽和失真方面的不同。答：共射電路及共集電路都既有飽和失真又有截止失真：截止失真是因?yàn)槿龢O管直流工作點(diǎn)過低產(chǎn)生的失真，而飽和失真為直流工作點(diǎn)過高產(chǎn)生的失真。 共基電路有飽和失真，無截止失真，因?yàn)楣不娐返慕夥ú挥每紤]三極管的截止電壓，故不存在截止失真。 3、改變下圖射極偏置電路電路哪些參數(shù)可解決上述失真。 答：解決飽和失真：通過調(diào)大Rb1或調(diào)小Rb2，使得Rb2分壓減小，Ube減小，則發(fā)射極電流減小，直流工作點(diǎn)降低，飽和失真得到解決。 解決截止失真：通過調(diào)小Rb1或調(diào)大Rb2，使得Rb2分壓增大，Ube增大，則發(fā)射極電流增大，直流工作點(diǎn)升高，截止失真得到解決。 解決雙向失真：調(diào)整直流工作點(diǎn)使其位于中間位置或減小輸入信號。 4、雙電源供電的功率放大器改成單電源供電會出現(xiàn)哪種失真？ 如何使單電源供電的功率放大器不失真？ 答：單電源供電影響了輸入輸出電壓范圍，進(jìn)而限制了電路的動態(tài)范圍，導(dǎo)致信號失真。解決單電源供電失真的辦法為給回路中串聯(lián)一個(gè)儲能電容。 5、造成單級放大電路失真的器件有哪些？Re的作用是什么？ 答：造成單級放大電路失真的器件有基極電阻、直流偏置電壓電源等；Re是電路的負(fù)反饋電阻，能夠穩(wěn)定放大電路的直流工作點(diǎn)。 6、負(fù)反饋可解決波形失真，解決的是哪類失真？ 答：負(fù)反饋能在一定程度上抑制管子的非線性失真，但不對反饋環(huán)外的失真起作用。非線性失真包括交越失真、不對稱失真等。 7、消除交越失真為什么要用二極管？ 答：二極管靜態(tài)時(shí)需要導(dǎo)通，所以產(chǎn)生兩個(gè)0.7V的壓降（硅管），而這兩個(gè)壓降剛好為T1與T2提供兩個(gè)適當(dāng)?shù)钠秒妷?，使T1和T2處于微導(dǎo)通狀態(tài)，這樣就克服了因門限電壓產(chǎn)生的交越失真。 8、放大電路加入負(fù)載后會出現(xiàn)失真嗎？為什么？ 答：會。因?yàn)樨?fù)載電阻越大,放大倍數(shù)就越高，輸出的信號幅度也就越大，越容易進(jìn)入飽和或截止區(qū)，越容易失真。 9、如何測量放大電路的輸入電阻、輸出電阻和通頻帶。 答：測量輸入電阻：分別測量出電路的輸入端電壓Ui和輸入端的電流Ii，則輸入電阻Ri＝ui/Ii，這個(gè)輸入電阻可能是動態(tài)的，不同的電壓下可能不相同。 測量輸出電阻：分別接入不同的輸出負(fù)載R1和R2，分別測量出電路的輸出端電壓Uo1、Uo2，則由于輸出電流I1和I2分別等于I1＝Uo1/R1、I2＝Uo2/R2，輸出電動勢E＝I1×Ro＋Uo1＝I2×Ro＋Uo2，所以得到方程：Uo1/R1×Ro＋Uo1＝Uo2/R2×Ro＋Uo2。則解出輸出電阻：Ro＝（Uo2+Uo1）×（R1＋R2）/（Uo1×R2－Uo2×R1） 測量通頻帶： 幅頻特性及通頻帶的測試能使用儀器的條件下通常用掃頻法：利用掃頻儀直接在屏幕上顯示出放大器的輸出信號幅度隨頻率變化的曲線，即Au-f曲線。在屏幕顯示的幅頻特性曲線上測出通頻帶BW。 10、用場效應(yīng)管組成的放大電路或運(yùn)算放大器同樣會產(chǎn)生所研究的失真嗎？ 答：不一定。 11、當(dāng)溫度升高，晶體管組成的電路剛剛產(chǎn)生靜態(tài)工作點(diǎn)漂移，使電路產(chǎn)生某種失真，此時(shí)由場效應(yīng)管組成的電路也同樣失真嗎？為什么？ 答：場效應(yīng)管不會形成波形失真，但放大倍數(shù)同樣會因?yàn)闇囟鹊淖兓l(fā)生變化。三極管的溫度漂移是由于溫度上升時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)向上漂移，形成飽和失真。而場效應(yīng)管不同，隨著溫度的上升，靜態(tài)工作點(diǎn)不會上移反而會下移，飽和失真不可能形成。另一方面，溫度的上升會導(dǎo)致場效應(yīng)管的門限電壓進(jìn)一步下降，因此原電路的一定能保持場效應(yīng)管處于打開狀態(tài)，因此也不會產(chǎn)生截止失真。綜上所述，雖然溫度漂移會對場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和放大倍數(shù)造成影響，但場效應(yīng)管本身的特性決定了溫度的升高并不會引起失真。 12、歸納失真現(xiàn)象，并闡述解決失真的技術(shù)。答：失真現(xiàn)象歸納見3.1 解決失真的核心技術(shù)：調(diào)節(jié)直流工作點(diǎn)使其合適、利用二極管抬高電平、引入負(fù)反饋。 六、感想與體會 6.1小組分工 本人在該實(shí)驗(yàn)中負(fù)責(zé)基本部分和發(fā)揮部分的板子焊接制作，以及參與板子的測試。 6.2收獲與體會 這門基于模擬電子技術(shù)的實(shí)踐課雖然時(shí)間很短，但是收獲頗豐，我覺得相比于理論知識的鉆研，更重要的是鍛煉了實(shí)踐動手能力，提升了自己分析解決問題的能力。 將近七周的時(shí)間里，我們小組完成了關(guān)于非線性失真的電路設(shè)計(jì)及焊接，對于放大電路飽和、截止、雙向、不對稱等非線性失真的電路結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生原因及失真現(xiàn)象的改善有了相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識，同時(shí)對于晶體管的型號、引腳等參數(shù)特性也有了一定的認(rèn)識。 這之外的收獲是，真正通過不斷地實(shí)驗(yàn)、不斷地檢查糾錯(cuò)，擁有了不斷查找板子無法調(diào)試出波形甚至三極管冒煙燒壞的錯(cuò)誤原因。一方面是初次接觸，不懂得三極管的放置也是有規(guī)律的；另一方面，焊接過程中容易犯低級錯(cuò)誤，比如最后一個(gè)發(fā)揮部分，焊好了電路之后檢查了三遍，調(diào)試了兩邊出現(xiàn)的都是亂波，冷靜下來仔細(xì)分析結(jié)果，猜想應(yīng)該還是焊接出錯(cuò)了。果不其然，再次檢查發(fā)現(xiàn)輸入引腳根本沒有接入電路。所以通過這樣的教訓(xùn)，我們也意識到平時(shí)不應(yīng)該只關(guān)注理論知識的學(xué)習(xí)，還需要培養(yǎng)鍛煉我們的實(shí)踐能力、動手操作能力。 6.3對課程的建議 建議發(fā)揮部分可以多給出幾個(gè)參考題目。另外感覺這門課很有價(jià)值，可以適當(dāng)增加教學(xué)深度。 七、參考文獻(xiàn) [1]路勇，劉穎.模擬集成電路基礎(chǔ)[M].北京:中國鐵道出版社, 2016 [2]劉貴棟，電子電路的 Multisim 仿真實(shí)踐，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 第一章 半導(dǎo)體二極管 一.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識 1.半導(dǎo)體---導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)(如硅Si、鍺Ge)。2.特性---光敏、熱敏和摻雜特性。 3.本征半導(dǎo)體----純凈的具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。 4.兩種載流子----帶有正、負(fù)電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱為載流子。 5.雜質(zhì)半導(dǎo)體----在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)形成的半導(dǎo)體。體現(xiàn)的是半導(dǎo)體的摻雜特性。*P型半導(dǎo)體: 在本征半導(dǎo)體中摻入微量的三價(jià)元素（多子是空穴，少子是電子）。*N型半導(dǎo)體: 在本征半導(dǎo)體中摻入微量的五價(jià)元素（多子是電子，少子是空穴）。6.雜質(zhì)半導(dǎo)體的特性 *載流子的濃度---多子濃度決定于雜質(zhì)濃度，少子濃度與溫度有關(guān)。 *體電阻---通常把雜質(zhì)半導(dǎo)體自身的電阻稱為體電阻。 *轉(zhuǎn)型---通過改變摻雜濃度，一種雜質(zhì)半導(dǎo)體可以改型為另外一種雜質(zhì)半導(dǎo)體。7.PN結(jié) * PN結(jié)的接觸電位差---硅材料約為0.6~0.8V，鍺材料約為0.2~0.3V。* PN結(jié)的單向?qū)щ娦?--正偏導(dǎo)通，反偏截止。8.PN結(jié)的伏安特性 二.半導(dǎo)體二極管 *單向?qū)щ娦?-----正向?qū)?，反向截止?二極管伏安特性----同ＰＮ結(jié)。 *正向?qū)▔航?-----硅管0.6~0.7V，鍺管0.2~0.3V。*死區(qū)電壓------硅管0.5V，鍺管0.1V。 3.分析方法------將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低: 若 V陽 >V陰(正偏)，二極管導(dǎo)通(短路);若 V陽 該式與伏安特性曲線 的交點(diǎn)叫靜態(tài)工作點(diǎn)Q。 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 2)等效電路法 ? 直流等效電路法 *總的解題手段----將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低: 若 V陽 >V陰(正偏)，二極管導(dǎo)通(短路);若 V陽 ? 微變等效電路法 三.穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路 *穩(wěn)壓二極管的特性---正常工作時(shí)處在PN結(jié)的反向擊穿區(qū)，所以穩(wěn)壓二極管在電路中要反向連接。 第二章 三極管及其基本放大電路 一.三極管的結(jié)構(gòu)、類型及特點(diǎn) 1.類型---分為NPN和PNP兩種。 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 2.特點(diǎn)---基區(qū)很薄，且摻雜濃度最低；發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，與基區(qū)接觸 面積較??；集電區(qū)摻雜濃度較高，與基區(qū)接觸面積較大。二.三極管的工作原理 1.三極管的三種基本組態(tài) 2.三極管內(nèi)各極電流的分配 * 共發(fā)射極電流放大系數(shù)(表明三極管是電流控制器件 式子3.共射電路的特性曲線 *輸入特性曲線---同二極管。 稱為穿透電流。 * 輸出特性曲線 (飽和管壓降，用UCES表示 放大區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。截止區(qū)---發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。4.溫度影響 溫度升高，輸入特性曲線向左移動。溫度升高ICBO、ICEO、IC以及β均增加。三.低頻小信號等效模型（簡化） hie---輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻，常用rbe表示； hfe---輸出端交流短路時(shí)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 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 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.放大電路的圖解分析法 1.直流通路與靜態(tài)分析 *概念---直流電流通的回路。*畫法---電容視為開路。*作用---確定靜態(tài)工作點(diǎn) *直流負(fù)載線---由VCC=ICRC+UCE 確定的直線。 *電路參數(shù)對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 1）改變Rb ：Q點(diǎn)將沿直流負(fù)載線上下移動。 2）改變Rc ：Q點(diǎn)在IBQ所在的那條輸出特性曲線上移動。3）改變VCC：直流負(fù)載線平移，Q點(diǎn)發(fā)生移動。2.交流通路與動態(tài)分析 *概念---交流電流流通的回路 *畫法---電容視為短路,理想直流電壓源視為短路。*作用---分析信號被放大的過程。 *交流負(fù)載線---連接Q點(diǎn)和V CC’點(diǎn) V CC’= UCEQ+ICQR L’的直線。 3.靜態(tài)工作點(diǎn)與非線性失真 （1）截止失真 *產(chǎn)生原因---Q點(diǎn)設(shè)置過低 *失真現(xiàn)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(chǎn)生原因---Q點(diǎn)設(shè)置過高 *失真現(xiàn)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(tài)范圍 （1）Uopp---是指放大器最大不失真輸出電壓的峰峰值。（2）范圍 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 *當(dāng)（UCEQ－UCES）＞（VCC’ － UCEQ）時(shí)，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL’。 *當(dāng)（UCEQ－UCES）＜（VCC’ － UCEQ）時(shí)，受飽和失真限制，UOPP=2UOMAX=2（UCEQ－UCES）。*當(dāng)（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(tài)分析 （1）靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算 （2）Q點(diǎn)在放大區(qū)的條件 欲使Q點(diǎn)不進(jìn)入飽和區(qū)，應(yīng)滿足RB＞βRc。 2.放大電路的動態(tài)分析 * 放大倍數(shù) * 輸入電阻 * 輸出電阻 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 七.分壓式穩(wěn)定工作點(diǎn)共射 放大電路的等效電路法 1．靜態(tài)分析 2．動態(tài)分析 *電壓放大倍數(shù) 在Re兩端并一電解電容Ce后 輸入電阻 在Re兩端并一電解電容Ce后 * 輸出電阻 八.共集電極基本放大電路 1．靜態(tài)分析 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 2．動態(tài)分析 * 電壓放大倍數(shù) * 輸入電阻 * 輸出電阻 3.電路特點(diǎn) * 電壓放大倍數(shù)為正，且略小于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 場效應(yīng)管及其基本放大電路 一.結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）1.結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號 2.輸出特性曲線 （可變電阻區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū)、擊穿區(qū)） 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 轉(zhuǎn)移特性曲線 UP-----截止電壓 二.絕緣柵型場效應(yīng)管（MOSFET） 分為增強(qiáng)型（EMOS）和耗盡型（DMOS）兩種。結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)移特性曲線式中，IDO是UGS=2UT時(shí)所對應(yīng)的iD值。* N-DMOS的輸出特性曲線 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 注意：uGS可正、可零、可負(fù)。轉(zhuǎn)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(jié)型場效應(yīng)管一致。 三.場效應(yīng)管的主要參數(shù) 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(dǎo)gm(表明場效應(yīng)管是電壓控制器件) 四.場效應(yīng)管的小信號等效模型 E-MOS 的跨 導(dǎo) gm--- 五.共源極基本放大電路 1.自偏壓式偏置放大電路 * 靜態(tài)分析 動態(tài)分析 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 若帶有Cs，則 2.分壓式偏置放大電路 * 靜態(tài)分析 * 動態(tài)分析 若源極帶有Cs，則 六.共漏極基本放大電路 * 靜態(tài)分析 或 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 * 動態(tài)分析 第四章 多級放大電路 一.級間耦合方式 1.阻容耦合----各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立；能有效地傳輸交流信號；體積小，成本低。但不便于集成，低頻特性差。 2.變壓器耦合---各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立，可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換。體積大，成本高，無法采用集成工藝；不利于傳輸?shù)皖l和高頻信號。 3.直接耦合----低頻特性好，便于集成。各級靜態(tài)工作點(diǎn)不獨(dú)立，互相有影響。存在“零點(diǎn)漂移”現(xiàn)象。 *零點(diǎn)漂移----當(dāng)溫度變化或電源電壓改變時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)也隨之變化，致使uo偏離初始值“零點(diǎn)”而作隨機(jī)變動。二.單級放大電路的頻率響應(yīng) 1．中頻段(fL≤f≤fH) 波特圖---幅頻曲線是20lgAusm=常數(shù)，相頻曲線是φ=-180o。 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 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 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 三.分壓式穩(wěn)定工作點(diǎn)電路的頻率1．下限頻率的估算 2．上限頻率的估算 響應(yīng) 四.多級放大電路的頻率響應(yīng) 1.頻響表達(dá)式 2.波特圖 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 第五章 功率放大電路 一.功率放大電路的三種工作狀態(tài) 1.甲類工作狀態(tài) 導(dǎo)通角為360，ICQ大，管耗大，效率低。 2.乙類工作狀態(tài) ICQ≈0，導(dǎo)通角為180，效率高，失真大。3.甲乙類工作狀態(tài) 導(dǎo)通角為180~360，效率較高，失真較大。 二.乙類功放電路的指標(biāo)估算 1.工作狀態(tài) ? 任意狀態(tài)：Uom≈Uim ? 盡限狀態(tài)：Uom=VCC-UCES ? 理想狀態(tài)：Uom≈VCC oo oo2.輸出功率3.直流電源提供的平均功率 4.管耗 Pc1m=0.2Pom 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 5.效率 三.甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路 1.問題的提出 理想時(shí)為78.5% 在兩管交替時(shí)出現(xiàn)波形失真——交越失真(本質(zhì)上是截止失真)。2.解決辦法 ? 甲乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率放大器OCL----利用二極管、三極管和電阻上的壓降產(chǎn)生偏置電壓。 動態(tài)指標(biāo)按乙類狀態(tài)估算。 ? 甲乙類單電源互補(bǔ)對稱功率放大器OTL----電容 C2 上靜態(tài)電壓為VCC/2，并且取代了OCL功放中的負(fù)電源-VCC。 動態(tài)指標(biāo)按乙類狀態(tài)估算，只是用VCC/2代替。四.復(fù)合管的組成及特點(diǎn) 1.前一個(gè)管子c-e極跨接在后一個(gè)管子的b-c極間。2.類型取決于第一只管子的類型。3.β=β1·β 2 第六章 集成運(yùn)算放大電路 一.集成運(yùn)放電路的基本組成 1.輸入級----采用差放電路，以減小零漂。 2.中間級----多采用共射(或共源)放大電路，以提高放大倍數(shù)。 3.輸出級----多采用互補(bǔ)對稱電路以提高帶負(fù)載能力。 4.偏置電路----多采用電流源電路，為各級提供合適的靜態(tài)電流。 二.長尾差放電路的原理與特點(diǎn) 1.抑制零點(diǎn)漂移的過程---- 當(dāng)T↑→ iC1、iC2↑→ iE1、iE2 ↑→ uE↑→ uBE1、uBE2↓→ iB1、iB2↓→ iC1、iC2↓。 Re對溫度漂移及各種共模信號有強(qiáng)烈的抑制作用，被稱為“共模反饋電阻”。 2靜態(tài)分析 1)計(jì)算差放電路IC 設(shè)UB≈0，則UE=－0.7V，得 2)計(jì)算差放電路UCE ? ? ? 雙端輸出時(shí) 單端輸出時(shí)(設(shè)VT1集電極接RL) 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 對于VT1： 對于VT2： 3.動態(tài)分析 1）差模電壓放大倍數(shù) ? ? 雙端輸出 單端輸出時(shí) 從VT1單端輸出 ： 從VT2單端輸出 ： 2）差模輸入電阻3）差模輸出電阻 ? ? 雙端輸出：單端輸出: 三.集成運(yùn)放的電壓傳輸特性 當(dāng)uI在+Uim與-Uim之間，運(yùn)放工作在線性區(qū)域 ： 四.理想集成運(yùn)放的參數(shù)及分析方法 1.理想集成運(yùn)放的參數(shù)特征 * 開環(huán)電壓放大倍數(shù) Aod→∞； * 差模輸入電阻 Rid→∞； * 輸出電阻 Ro→0； * 共模抑制比KCMR→∞； 2.理想集成運(yùn)放的分析方法 1)運(yùn)放工作在線性區(qū): * 電路特征——引入負(fù)反饋 * 電路特點(diǎn)——“虛短”和“虛斷”: 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 “虛短”--- “虛斷”---2)運(yùn)放工作在非線性區(qū) * 電路特征——開環(huán)或引入正反饋 * 電路特點(diǎn)—— 輸出電壓的兩種飽和狀態(tài): 當(dāng)u+>u-時(shí)，uo=+Uom 當(dāng)u+ i+=i-=0 第七章 放大電路中的反饋 一.反饋概念的建立 ＊開環(huán)放大倍數(shù)－－－Ａ ＊閉環(huán)放大倍數(shù)－－－Ａｆ ＊反饋深度－－－１＋ＡＦ ＊環(huán)路增益－－－ＡＦ： 1．當(dāng)ＡＦ＞０時(shí)，Ａｆ下降，這種反饋稱為負(fù)反饋。 2．當(dāng)ＡＦ＝０時(shí)，表明反饋效果為零。 3．當(dāng)ＡＦ＜０時(shí)，Ａｆ升高，這種反饋稱為正反饋。 4．當(dāng)ＡＦ＝－１時(shí)，Ａｆ→∞。放大器處于 “ 自激振蕩”狀態(tài)。二．反饋的形式和判斷 1.反饋的范圍----本級或級間。 2.反饋的性質(zhì)----交流、直流或交直流。 直流通路中存在反饋則為直流反饋，交流通路中存 在反饋則為交流反饋，交、直流通路中都存在反饋 則為交、直流反饋。 3.反饋的取樣----電壓反饋：反饋量取樣于輸出電壓；具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。 （輸出短路時(shí)反饋消失） 電流反饋：反饋量取樣于輸出電流。具有穩(wěn)定輸出電流的作用。（輸出短路時(shí)反饋不消失） 4.反饋的方式-----并聯(lián)反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電 流形式相疊加。Rs越大反饋效果越好。 反饋信號反饋到輸入端） 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 串聯(lián)反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電壓 的形式相疊加。Rs越小反饋效果越好。 反饋信號反饋到非輸入端）5.反饋極性-----瞬時(shí)極性法： （1）假定某輸入信號在某瞬時(shí)的極性為正（用+表示），并設(shè)信號 的頻率在中頻段。 （2）根據(jù)該極性，逐級推斷出放大電路中各相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性（升 高用 + 表示，降低用 － 表示）。（3）確定反饋信號的極性。 （4）根據(jù)Xi 與X f 的極性，確定凈輸入信號的大小。Xid 減小為負(fù)反 饋；Xid 增大為正反饋。 三.反饋形式的描述方法 某反饋元件引入級間（本級）直流負(fù)反饋和交流電壓（電流）串 聯(lián)（并聯(lián)）負(fù)反饋。四.負(fù)反饋對放大電路性能的影響 1.提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 2.3.擴(kuò)展頻帶 4.減小非線性失真及抑制干擾和噪聲 5.改變放大電路的輸入、輸出電阻 *串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加1+AF倍 *并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小1+AF倍 *電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小1+AF倍 *電流負(fù)反饋使輸出電阻增加1+AF倍 五.自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件 1.產(chǎn)生自激振蕩的原因 附加相移將負(fù)反饋轉(zhuǎn)化為正反饋。 2.產(chǎn)生自激振蕩的條件 若表示為幅值和相位的條件則為： 第八章 信號的運(yùn)算與處理 分析依據(jù)------“虛斷”和“虛短” 一.基本運(yùn)算電路 1.反相比例運(yùn)算電路 R2 =R1//Rf 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 2.同相比例運(yùn)算電路 R2=R1//Rf 3.反相求和運(yùn)算電路 R4=R1//R2//R3//Rf 4.同相求和運(yùn)算電路 R1//R2//R3//R4=Rf//R5 5.加減運(yùn)算電路 R1//R2//Rf=R3//R4//R5 二.積分和微分運(yùn)算電路 1.積分運(yùn)算 2.微分運(yùn)算 第九章 信號發(fā)生電路 一.正弦波振蕩電路的基本概念 1.產(chǎn)生正弦波振蕩的條件(人為的直接引入正反饋) 自激振蕩的平衡條件 : 即幅值平衡條件： 相位平衡條件： 2.起振條件: 幅值條件 ：相位條件:3.正弦波振蕩器的組成、分類 正弦波振蕩器的組成 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 (1)放大電路-------建立和維持振蕩。 (2)正反饋網(wǎng)絡(luò)----與放大電路共同滿足振蕩條件。(3)選頻網(wǎng)絡(luò)-------以選擇某一頻率進(jìn)行振蕩。 (4)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)-------使波形幅值穩(wěn)定，且波形的形狀良好。* 正弦波振蕩器的分類 (1)RC振蕩器-----振蕩頻率較低,1M以下;(2)LC振蕩器-----振蕩頻率較高,1M以上;(3)石英晶體振蕩器----振蕩頻率高且穩(wěn)定。二.RC正弦波振蕩電路 1.RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路 2.RC移相式正弦波振蕩電路 三.LC正弦波振蕩電路 1.變壓器耦合式LC振蕩電路 判斷相位的方法： 斷回路、引輸入、看相位 2.三點(diǎn)式LC振蕩器 *相位條件的判 斷 ------“ 射 同 基 反 ” 或 “ 三 步曲法” 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 (1)電感反饋三點(diǎn)式振蕩器(哈特萊電路) (2)電容反饋三點(diǎn)式振蕩器(考畢茲電路) (3)串聯(lián)改進(jìn)型電容反饋三點(diǎn)式振蕩器（克拉潑電路） (4)并聯(lián)改進(jìn)型電容反饋三點(diǎn)式振蕩器（西勒電路） (5)四.石英晶體振蕩電路 1.并聯(lián)型石英晶體振蕩器 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 2.串聯(lián)型石英晶體振蕩器 第十章 直流電源 一.直流電源的組成框圖 08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 ? ? ? ? ? 電源變壓器：將電網(wǎng)交流電壓變換為符合整流電路所需要的交流電壓。整流電路：將正負(fù)交替的交流電壓整流成為單方向的脈動電壓。濾波電路：將交流成分濾掉，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路：自動保持負(fù)載電壓的穩(wěn)定。二.單相半波整流電路 1．輸出電壓的平均值UO(AV) 2．輸出電壓的脈動系數(shù)S 3．正向平均電流ID(AV) 4．最大反向電壓URM 三.單相全波整流電路 1．輸出電壓的平均值UO(AV) 2．輸出電壓的脈動系數(shù)S 3．正向平均電流ID(AV) 4．最大反向電壓URM 四.單相橋式整流電路 UO(AV)、S、ID(AV) 與全波整流電路相同，08自動化一班 306雄霸天下 模擬電路復(fù)習(xí)提綱 URM與半波整流電路相同。 五.電容濾波電路 1． 放電時(shí)間常數(shù)的取值 2.輸出電壓的平均值UO(AV) 3.輸出電壓的脈動系數(shù)S.整流二極管的平均電流I D(AV) 六.三種單相整流電容濾波電路的比較 七.并聯(lián)型穩(wěn)壓電路 1.穩(wěn)壓電路及其工作原理 *當(dāng)負(fù)載不變，電網(wǎng)電壓 變化時(shí)的穩(wěn)壓過程: *當(dāng)電網(wǎng)電壓不變，負(fù)載變化時(shí)的穩(wěn)壓過程 : 2.電路參數(shù)的計(jì)算 * 穩(wěn)壓管的選擇 常取UZ=UO；IZM=(1.5~3)IOmax * 輸入電壓的確定 一般取UI(AV)=(2~3)UO * 限流電阻R的計(jì)算 R的選用原則是：IZmin 08自動化一班 306雄霸天下第三篇：合工大復(fù)試各項(xiàng)分?jǐn)?shù)
第四篇：模電實(shí)驗(yàn)報(bào)告（范文模版）
第五篇：模電復(fù)習(xí)資料
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