模电常见考试问题总结材料

一

2、在半导体中有几种载流子？半导体的导电方式与金属的导电方式

有什么不同？

答：在半导体中有两种载流子，电子和空穴。而金属导体中只有自由电子参与导电。

4、在PN 结中什么是扩散电流？什么是漂移电流？

答：PN 结两侧的P 型半导体、N 型半导体掺入的杂质元素不同，其载流子浓度也不相同。由于存在载流子浓度的差异，载流子会从浓度高的区域向浓度低的区域运动，通常把这种运动称为扩散运动，把扩散运动产生的电流称为扩散电流。

在电场的作用下，N 区的少数载流子（空穴）会向P 区做定向运动，同样P 区的少数载流子（自由电子）会向N 区做定向运动，这种运动称为漂移运动，由漂移运动产生的电流称为漂移电流。

5、说明扩散运动、漂移运动对空间电荷区（耗尽层）的影响。

答：扩散运动会使空间电荷区变宽、电场加大；电场的产生和加强又阻止了多子的扩散，有助于少子的漂移，结果使空间电荷区变窄，削弱了电场，如此反复，在P 区和N 区之间，多子的扩散和少子的漂移会形成动态平衡，扩散电流等于漂移电流，总电流等于零，空间电荷区宽度一定，电场强度一定，PN 结呈电中性。

6、写出PN 结的伏安特性表达式并绘出响应的曲线。

答：PN 结的伏安特性可用下式描述：)1e (T D /s D -=nV v

I i

9、为什么PN结具有单向导电性？

答：PN结两端加入正向电压时，外场强的方向和场强的方向相反。在外场强的作用下，空间电荷区变窄，使扩散运动大于漂移运动，从而产生较大的正向扩散电流（一般为几毫安），此时称PN结处于导通状态。

PN结两端加入反向电压时，外场强的方向和场强的方向相同。在外场强的作用下，空间电荷区变宽，阻止了扩散运动，扩散电流接近于零，PN结只存在由少数载流子形成的微小的漂移电流。又称为反向饱和电流（典型值围为10-14～10-8A），此时称PN结处于截止状态。

所以PN结具有单向导电性。

10、根据二极管的伏安特性曲线，解释二极管在3个区段（截止区、

导通区、击穿区）的工作情况。

答：二极管的伏安（V?I）特性分为3个区间：①段为正向导通区；②段为反向截止区；③段为反向击穿区。

1．正向特性

在二极管正向偏置且电压比较小时，外加电压不足以克服PN结的电场，二极管的电流约等于零，二极管等同于一个大的电阻；当正向电压大于门坎电压时，二极管等同于一个小的电阻，因而电流迅速加大，二极管开始导通。

2．反向特性

在二极管反向偏置时，在电场和外加电压的共同作用下，很容易通过空间电荷区形成反向饱和电流，此时，扩散电流约为零。由于反向饱和电流是由少数载流子漂移形成的，它的数值一般比较小。

3．击穿特性

当二极管处于反向偏置状态，且反向电压大于击穿电压V BR时，二极管电流迅速增加，这种击穿称为反向击穿。

四

4．功率放大器电路中的三极管有哪几种工作状态，它们的导通角分别是多少？画出各种状态下的静态工作点以及与之相应的工作波形。（1）甲类放大，导通角θ=360?；（2）甲乙类放大导通角180?<θ<360?（3）乙类放大导通角θ=180?。

7．乙类互补对称功率放大电路会产生什么失真，产生失真的原因和消除方法。

乙类互补对称功率放大电路由于没有直流偏置，功率管的基射极间电压|V be |必须在大于三极管的门槛电压时才可导通，有信号输出。当输入信号

较低时，两个三极管都截止，负载上无电流通过，出现一小段死区，此段输出电压与输入电压不存在线性关系，产生失真。由于这种失真出现在通过零值处，故称为交越失真。

克服交越失真的措施，就是避开死区电压，静态时使每一个三极管处于微导通状态，使其工作在乙类功率放大，当输入信号一旦加入，三极管立即进入线性放大区，这样不管在什么时间，总有一个三极管在导电工作，于是两管轮流导电时，交替得比较平滑。

8．如何选择乙类互补对称功率放大电路功率管？

（1）每只三极管的最大允许管耗P CM >0.2P OM ，其中P OM =2

CC

L

2V R 。 （2）三极管反向击穿电压| V (BR)CEO |>2V CC 。

（3）三极管的最大集电极电流I CM > CC L V R 。

1．直接耦合放大电路有哪些主要特点？

优点：1)电路中无电容，便于集成化。

2)可放大缓慢变化的信号。

缺点：1) 各级放大器静态工作点相互影响。

2) 输出温度漂移严重。

五

5．电流源的主要作用是什么？

1)．电流源提供稳定的输出电流，可以作直流偏置电路 2)．电

流源直流等效电阻小，交流等效电阻大，可作有源负载

9．什么叫零点漂移？零点漂移产生的原因是什么？如何抑制零漂？

?所谓零点漂移，是指当放大电路输入信号为零时，输出电压偏离零值而发生忽大忽小变化的现象，简称零漂。零点漂移产生的原因很多，其中温度的变化是产生零点漂移最主要的因素，也是最难克服的。这是因为三极管是温度敏感器件，它的参数（如V BE、β、I CBO）随温度的变化而变化，从而导致工作点发生偏移。由温度的变化引起的零点漂移称为温度漂移，简称温漂。

?抑制零点漂移所造成的危害，通常除采取各种途径稳定静态工作点及选择高质量的晶体管、高稳定度的电源外，在模拟集成电路中，主要采用差分放大电路来抑制零点漂移。

?11．什么是差模信号和共模信号？若在差分放大器的一个输入端加上信号v i1=4V，而在另一输入端加入信号v i2，当v i2分别为0V、+4V、－4V、+6V、－6V时，分别求出上述五种情况的差模信号v id、共模信号v ic以及v i1和v i2分别包含的差模成分和共模成分的大小。?电路的两个输入端v i1、v i2分别加入一个大小相等、极性相反的电压信号，该信号称为差模信号（用v id表示），这时v i1=－v i2。?电路的两个输入端v i1、v i2分别加入一个大小相等、极性相同的电压信号，该信号称为共模信号（用v ic表示）。这时v i1=v i2=v ic。?13．三极管的发射极公共电阻R e对抑制零漂有何作用？它对共模输入信号和差模输入信号有何不同影响？

?在电路完全对称的条件下输入差模信号时，I C1的增加量等于I C2

=I E1+I E2保持不变，的减少量，所以流过发射极电阻R e的电流I R

e

即流过R e的交流电流为零，R e上的交流电压也为零，故将发射极e视为交流接地，此处“地”称为“虚地”，R e即对差模放大无影响。而对输入共模信号时，I C1的增加量等于I C2的增加量，

=I E1+I E2=2I E1，而R e的对电路有所以流过发射极电阻R e的电流I R

e

电流负反馈作用使两个三极管集电极电流的稳定性大为提高，共模放大倍数降低，两个三极管集电极电位的稳定性必然提高，输出温漂得到了抑制。

?21．电路如题图5-9所示。设V CC=V EE=15V，三极管的β1=β2=β3=100

。求：（1）静态时，若要求v o=0，估算I o；（2）计算电压增益A v=v o/v i=A v d1·A v3。

?

题图5-9

?(1)

?

3

3

133

1

13

1

2

0.7

0.5

21

o

EE

CQ

C

C CC EQ E

CC C

C B

C

o C

V

V

I mA

R

V V I R

V V

I V mA

R

I I mA

=

==

=--

-

==≈

≈=

?(2)

?

1

1

3

3

333

c i3c3

d13

b be1be33

d13

2626

200(1)200101 5.5

0.5

2626

200(1)200101 1.5

2

(1) 1.5101 2.1213.6

(//)

,

2()(1)

210

be

E

be

E

i be e

v v

e v v v

mV mV

r k

I

mV mV

r k

I

R r R k

R R R

A A

R r r R

A A A

β

β

β

ββ

β

=++=+≈

=++=+≈

=++=+?=

--

==

+++

=≈