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模拟电子技术基础(第4版)ppt课件

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多子浓度高
多子浓度很 低,且很薄
面积大
晶体管有三个极、三个区、两个PN结。
华成英 hchya@
二、晶体管的放大原理
(发射结正偏) uBE U on 放大的条件 (集电结反偏) uCB 0,即 uCE uBE
少数载流 子的运动 因集电区面积大,在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 因基区薄且多子浓度低,使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合 因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区 基区空穴 的扩散
华成英 hchya@
§1.3
晶体三极管
一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响
五、主要参数
华成英 hchya@
一、晶体管的结构和符号
为什么有孔?
小功率管
中功率管
大功率管
华成英 hchya@
2、本征半导体的结构
共价键
由于热运动,具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置,称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。 动态平衡 一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高, 热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对 的浓度加大。
指数曲线
若正向电压 UT,则i ISe u
u UT
若反向电压u UT,则i IS
2. 伏安特性受温度影响
反向特性为横轴的平行线
T(℃)↑→在电流不变情况下管压降u↓ →反向饱和电流IS↑,U(BR) ↓ 增大1倍/10℃
T(℃)↑→正向特性左移,反向特性下移
华成英 hchya@
华成英 hchya@

模拟电子技术第1章PPT课件

模拟电子技术第1章PPT课件

多数载流子——自由电子 施主离子
少数载流子—— 空穴
7
8
2. P型半导体
在本征半导体中掺入三价杂质元素,如硼、镓等。
硅原子
+4
空穴
+4
硼原子
+4
8
电子空穴对
空穴
+4 +4
P型半导体
- - --
+3 +4
- - --
- - --
+4 +4
受主离子
多数载流子—— 空穴 少数载流子——自由电子 9
杂质半导体的示意图
(1) 稳定电压UZ ——
在规定的稳压管反向工作电流IZ下UZ,所对应的Iz反min 向工作电u压。
(2) 动态电阻rZ ——
△I
rZ =U /I
rZ愈小,反映稳压管的击穿特性△愈U 陡。
I zmax
(3) 最小稳定工作 电流IZmin——
保证稳压管击穿所对应的电流,若IZ<IZmin则不能稳压。
(4) 最大稳定工作电流IZmax——
17
EW
R
18
(2) 扩散电容CD
当外加正向电压
不同时,PN结两 + 侧堆积的少子的 数量及浓度梯度 也不同,这就相 当电容的充放电 过程。
P区 耗 尽 层 N 区 -
P 区中电子 浓度分布
N 区中空穴 浓度分布
极间电容(结电容)
Ln
Lp
x
电容效应在交流信号作用下才会明显表现出来
18
19
1.2 半导体二极管
30
31
四、稳压二极管
稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管
பைடு நூலகம்

模电课件-第1章-精选文档

模电课件-第1章-精选文档
(3)运算电路:完成一个或多个信号的各种运算。 (4)信号转换电路: 电压(流)→电流(压)、
直(交)流→交(直)流。
(5)信号发生电路:产生正弦、三角、矩形波等。 (6)直流电源:将交流电转换成不同输出电压和电流的 直流电。
33 MHz
目录
Analog Electronics
1
导言
33 MHz
2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 晶体三极管及放大电路基础 5 场效应管放大电路 6 模拟集成电路 7 反馈放大电路 8 信号的运算和滤波 9 波形的发生与变换电路 10 直流稳压电源
信号的 信号的 信号的
信号的
提取
传感器 接收器
预处理
隔离、滤波 放大、阻抗 变换
加工
运算、转 换、比较
执行
功率放大 A/D转换
33 MHz
图1.2.1电子信息系统示意图
Analog Electronics
1.2.3
电子信息系统中的模拟电路
信号的 预处理 信号的 加工 信号的 执行
信号的 提取
(1)放大电路:用于信号的电压、电流或功率放大。 (2)滤波电路:用于信号的提取、变换或抗干扰。
Analog Electronics
模拟电子技术基本教程 Fundamentals of Analog Electronics 华成英 主编
33 MHz
Analog Electronics 1. 电子技术的发展简史
电子技术诞生的历史虽短,但深入的领域却是最深最广, 它不仅是现代化社会的重要标志,而且成为人类探索宇宙宏观 世界和微观世界的物质技术基础。 1904年第一只电子器件发明以来,世界电子技术经历了 电子管、晶体管和集成电路等重要发展阶段。

华中科技大学《模拟电子技术基础》——CH01-1省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件

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绝大部分电路使用 电压恒定,电流随负载改变
电流源
电路中恒流用
不能成为电路系统电源
18/7118
模拟电子电源表示: 电源在哪里?
图二
图一
图三
电源省略
19/71
电源是什么样:
20/71
模拟电路电源大小:
直流电压源:5V,±5V, ±12V ,±15V 直流电压源:1.8V,2.7V, 3.3V , 特点:弱电
2/71 2
1.0 引言
我们生存自然界中存在大量物理量
温度 电量
压力 重量
光亮 流量
声音 风速 XX
速度 液位 XX
位移 转速 XX
3/71 3
1.0 引言
物理量改变就是信息
IT是什么?
信息技术
问题:怎样获取这些物理量改变?
传感器
4/71 4
1.0 引言
传感器怎样反应物理量改变?
温度 重量 压力 流量 光亮 液位 速度 转速 位移 XX 电压 XX
48/7148
1.4.3 放大电路模型类型
AS
Vo VS
AVO
RL Ro RL
Ri Rs Ri
源电压放大倍数是对信号纯放大,应该尽可能确保
信号源电阻会消耗一部分信号源电压造成开环放大倍数降低 为降低开环放大倍数降低,输入电阻应尽可能大
输出电阻会消耗一部分输出电压造成开环放大倍数降低 为降低开环放大倍数降低,输入电阻应尽可能小
模拟电路电源对电路电位限制:
普通情况下,电路中各点电位不会超出电源电压
21/71
放大器
信号源
电源 放大器
负载
n模电关键 n为何要放大? n什么是放大? n对放大有什么要求? n怎样满足对放大要求? n什么器件能够进行放大? n怎样组成放大系统?

《模拟电子技术》课件

《模拟电子技术》课件
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CATALOGUE
目录
模拟电子技术概述模拟电子技术基础知识模拟电路分析模拟电子技术实践应用模拟电子技术面临的挑战与解决方案模拟电子技术未来展望
01
模拟电子技术概述
总结词
模拟电子技术是研究模拟电子电路及其应用的科学技术,具有模拟信号处理的特点。
详细描述
模拟电子技术主要涉及对模拟信号的处理,即对连续变化的电压或电流信号进行处理,实现信号的放大、滤波、转换等功能。与数字电子技术相比,模拟电子技术具有处理连续信号、实时性强、精度高等特点。
例如,石墨烯、氮化镓等新型材料具有优良的导电性能和热稳定性,可以应用于高性能的电子器件中。
此外,还有一些新型复合材料也逐渐被应用于模拟电子技术中,以提高器件的性能和稳定性。
03
此外,还需要加强人才培养和技术交流,提高电路设计师的技术水平和创新能力。
01
高性能电路设计是模拟电子技术的重要组成部分,也是实现高性能电子器件的关键。
二极管的结构
二极管由一个PN结和两个电极组成,其结构简单、可靠,应用广泛。
正向导通特性
当二极管正向偏置时,电流可以通过PN结,表现出低阻抗的导通特性。
反向截止特性
当二极管反向偏置时,电流很难通过PN结,表现出高阻抗的截止特性。
03
02
01
1
2
3
三极管由三个半导体组成,包括两个N型和一个P型半导体,具有三个电极。
总结词
滤波电路是一种根据特定频率范围对信号进行筛选和处理的电路,主要用于提取有用信号、抑制噪声和干扰。
详细描述
滤波电路通过利用电感器和电容器的频率特性,将信号中特定频率范围内的成分保留或滤除,从而实现信号的处理和控制。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。

模拟电子技术基础课件(全)

模拟电子技术基础课件(全)

04
模拟电子电路分析
模拟电路的组成
负载
电路的输出部分,可以是电阻、 电容、电感等元件。
开关
控制电路的通断。
电源
为电路提供所需电压和电流。
传输线
连接电源和负载的导线或传输 介质。
保护元件
如保险丝、空气开关等,保护 电路免受过载或短路等故障的 影响。
模拟电路的分析方法
01
02
03
04
欧姆定律
用于计算电路中的电流和电压 。
稳定性影响因素
电路中的元件参数、电源电压、负载变化等 都会影响电路的稳定性。
稳定性分析方法
通过计算电路的极点和零点,分析系统的稳 定性。
提高稳定性的措施
如采用负反馈、调整元件参数等手段,提高 电路的稳定性。
05
模拟电子技术的应用
音频信号处理
音频信号放大
模拟电子技术可以用于放大音频 信号,提高声音质量,使声音更 加清晰和饱满。
技术进步与创新
绿色与可持续发展
随着科技的不断发展,模拟电子技术 也在不断创新和进步。新型材料、工 艺和设计方法的应用将进一步提高模 拟电路的性能和集成度。
在环保意识日益增强的背景下,模拟 电子技术将更加注重绿色、节能和可 持续发展,推动产业向低碳、环保的 方向发展。
与其他技术的融合
模拟电子技术正与其他领域的技术相 互融合,如人工智能、物联网和生物 医疗等,为各种应用场景提供更高效、 更智能的解决方案。
欧姆定律和基尔霍夫定律是电 路分析的基本定律,对于理解 和分析电路具有重要的作用。
电路分析方法
支路电流法
通过设定未知的电流为变量,建立并解决包含这些变量的线性方程组 来求解电路的方法。

模拟电子技术基础(第4版华成英)ppt课件

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1
乙类功率放大器是一种非线性放大器,其工作原 理是将输入信号的负半周切除,仅让正半周通过 晶体管放大。
2
在乙类功率放大器中,晶体管只在正半周导通, 因此效率较高。但因为晶体管工作在截止区和饱 和区,所以失真较大。
3
乙类功率放大器通常采用推挽电路形式,以减小 失真。
THANKS
感谢观看
利用晶体管、可控硅等开关元件的开关特性,通过适当组合实现非 正弦波信号的输出。
非正弦波发生电路的组成
包括开关元件、储能元件和输出电路。
非正弦波发生电路的特点
输出信号波形多样,幅度大,但频率稳定性较差,且波形质量受开 关元件特性的影响较大。
波形变换电路
波形变换电路的原理
利用运算放大器和适当组合的RC电路,将一种波形变换为另一种波 形。
基本放大电路 放大电路的基本概念和性能指标
总结词
共基极放大电路的特点是输入阻抗低、 输出阻抗高。
VS
详细描述
共基极放大电路是一种特殊的放大电路, 其工作原理基于晶体管的电压放大作用。 由于其输入阻抗低、输出阻抗高的特点, 因此常用于实现信号的电压放大。在电路 结构上,共基极放大电路与共发射极放大 电路类似,只是晶体管的基极接输入信号 而不是发射极。
01
特征频率
晶体管在特定工作点上的最高使 用频率,超过该频率时放大电路 将失去放大能力。
截止频率
02
03
放大倍数
晶体管在正常放大区与截止区的 交界点上所对应的频率,是晶体 管的重要参数之一。
晶体管在不同频率下的电压放大 倍数,反映了晶体管在不同频率 下的放大性能。
单级放大电路的频率响应
低通部分
放大电路对低频信号的放大能力较强,随着频 率升高,增益逐渐下降。

模拟电子技术第一章PPT课件

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06 反馈放大电路
反馈的基本概念
反馈:将放大电路输出信号的一部分或全部,通过一定 的方式(反馈网络)送回到输入端的过程。
反馈的判断:瞬时极性法。
反馈的分类:正反馈和负反馈。 反馈的连接方式:串联反馈和并联反馈。
正反馈和负反馈
正反馈
反馈信号使输入信号增强的反 馈。
负反馈
反馈信号使输入信号减弱的反 馈。
集成化与小型化
随着便携式设备的普及,模拟电子技术需要实现 更高的集成度和更小体积,以满足设备小型化的 需求。
未来发展趋势
智能化
01
随着人工智能技术的发展,模拟电子技术将逐渐实现智能化,
能够自适应地处理各种复杂信号和数据。
高效化
02
未来模拟电子技术将更加注重能效,通过优化电路设计和材料
选择,提高能量利用效率和系统稳定性。
电压放大倍数的大小与电路中 各元件的参数有关,可以通过 调整元件参数来改变电压放大 倍数。在实际应用中,需要根 据具体需求选择合适的电压放 大倍数。
输入电阻和输出电阻
总结词
详细描述
总结词
详细描述
输入电阻和输出电阻分别表 示放大电路对信号源和负载 的阻抗,影响信号源和负载 的工作状态。
输入电阻越大,信号源的负 载越轻,信号源的输出电压 越稳定;输出电阻越小,放 大电路对负载的驱动能力越 强,负载得到的信号电压越 大。
共基放大电路和共集放大电路
共基放大电路的结构和工作原理
共基放大电路是一种特殊的放大电路,其输入级和输出级采用相同的晶体管,输入信号 通过输入级进入,经过晶体管的放大作用,输出信号被送到输出级,最终输出放大的信
号。
共集放大电路的结构和工作原理
共集放大电路是一种常用的放大电路,其结构包括输入级、输出级和偏置电路。输入信 号通过输入级进入,经过晶体管的放大作用,输出信号被送到输出级,最终输出放大的 信号。共集放大电路的特点是电压增益高、电流增益低、输出电压与输入电压同相位。
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《模拟电子技术基础》
面向21世纪课程教材
清华大学电子学教研组 编 第三版
童诗白 华成英 主编
嘉应学院物理系
教材: 《模拟电子技术基础》
(第三版,童诗白 华成英,高等教育出版社) 《模拟电子技术基础实验》
(杨刚,电子工业出版社) 参考书: 1.《电子技术基础》(模拟部分)
(康华光,高等教育出版社) 2.《模拟电子技术》
输入电阻和输出电阻对放大能力的影响
4. 通频带 fbw
f A↓=0.7Am
fbw=fH-fL
衡量放大电路 对信号频率的适 应能力
fH 上限截止频率 fL 下限截止频率
5. 非线性失真系数 D
A1 —— 基波幅值 A2,A3 ,… —— 谐波幅值
定义:
D
A2 A1
2
A3 A1
2
6. 最大不失真输出电压 Uom 7. 最大输出功率Pom与效率
A r
U O Ii
互导放大倍数
衡量放大电路的放大能力
A ii
A i
IO Ii
A iu
A g
IO U i
2. 输入电阻 Ri
3. 输出电阻 Ro
定义:
Ri
Ui Ii
有效值
衡量放大电路获取 信号的能力
定义:
Ro
Uo Io
RL ,US 0

Uo
RL Ro RL
Uo

Ro
( Uo Uo
1)R L
衡量放大电路带负 载的能力
I BQ
VCC
U BEQ Rb
ICQ I BQ
2)阻容耦合共射放大电路
UCEQ VCC ICQR C
2.3 放大电路的分析方法
统一考虑
电子电路的特点:交直流量并存
直流 Q
分开考虑
交流 性能
图解法
器件的非线性
等效电路法
2.3.1 直流通路与交流通路
直流通路:直流量流经的通路→Q
例1
交流通路:交流信号流经的通路→性能
思考题:(1)为什么直流通路中“电 容视为开路、电感视为短路、信号源视 为短路” ?
(2)为什么交流通路中“大容量电 容视为短路、大容量电感视为开路、直 流电源视为短路” ?
I
=VBB-U
BQ
Rb
BEQ
ICQ I BQ
U CEQ VCC ICQ Rc
例2.
例3.
2.3.2 图解法
熟练掌握
在特性曲线上,通过作图的方法对放大电路进行分析。
一.静态工作点的分析
输入特性曲线
输入回路方程:uBE=VBB-iBRb
输入回路的直流负载线
IBQ 、UBEQ
图解法 静态工作点的分析
输出特性曲线 输 出 回 路 方 程 : uCE=VCC-
输出回路的直流负载线
ICQ 、UCEQ
三.波形非线性失真的分析
ui≠0: VBB+ui→IB+ib→IC+ic →URC+urc→UCE+uce(uo)
2.2.4 放大电路的组成原则
一.组成原则 ① 电源→ T 放大(JE正偏, JC反偏) ② 电阻→ Q 合理 (不产生明显失真) ③ 输入回路 : ui → ube→ii(ib) ④ 输出回路 : io (ic)流过负载产生uo
ui=0: VBB→IB →IC →URC →UCE
直流量 Q 电量{
交流量 性能
ui≠0:
2.2.2 设置静态工作点的必要性
一.静态工作点
ui=0 IB,UBE,IC,UCE 记为 IBQ,UBEQ,ICQ,UCEQ
输入特性曲线上的点(UBEQ,IBQ) 和输出特性曲线上的点
(UCEQ,ICQ),称之为静态工作点Q。
(程开明,重庆大学出版社) 3.《模拟电子技术》
(胡宴如,高等教育出版社)
目录: 第一章 半导体器件基础 第二章 基本放大电路(重点章节) 第三章 多级放大电路 第四章 集成运算放大电路(选读) 第五章 放大电路的频率响应(简介) 第六章 放大电路中的反馈(重点章节)
目录: 第七章 信号的运算和处理(选读) 第八章 波形的发生和信号的转换(选读) 第九章 功率放大电路(选读) 第十章 直流电源(选读) 第十一章 读图(自学)
熟练掌握
直流通路
交流通路
放大电路的分析:(1)静态分析;(2)动态分析。
1. 直流通路与交流通路
(1)直流通路:直流电流流经的通路,用于 静态分析。对于直流通路:电容视为开路;电 感视为短路;信号源视为短路,但保留其内阻。
(2)交流通路:交流电流流经的通路,用于 动态分析。对于交流通路:大容量电容(耦合 电容、旁路电容等)视为短路;大容量电感视 为开路;直流电源视为短路。
Pom Pv
负载获得的最大功率 电源消耗的功率
IC
IB UBE
UCE
2.2 基本共射放大电路的工作原理
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
组成:T,Rb,RC,VBB,VCC,ui
作用: ① T: 放大
② VBB: JE正偏
Rb: IB
③ VCC: JC反偏
Байду номын сангаас
和图1.3.3相同 RC: △ic→△uo
2.1.1 放大的概念
放大的对 象是变化量
放大的实质是 能量控制和转换
电子电路放大的基本特征是功率放大 放大的基本要求(前提):不失真
2.1.2 放大电路的性能指标
输入电阻 Ri
输出电阻 Ro
1.放大倍数 A
定义:
A
X O X i
电压放大倍数
A uu
A u
U O U i
电流放大倍数
互阻放大倍数
A ui
I BQ
VBB UBEQ Rb
ICQ I BQ
UCEQ VCC ICQR C
二.为什么要设置静态工作点
当ui<Uon时, uo严重失真。
对放大电路的
UBE
最基本要求:
一、不失真
二、能放大
2.2.3 基本共射放大电路的工作原理 及波形分析
ui= 0: VBB→IB →IC →URC
→UCE
电源正确、电阻适当、信号可入、信号能出
二. 常见的两种共射放大电路
1)直接耦合共射放大电路 2)阻容耦合共射放大电路
二. 常见的两种共射放大电路
1)直接耦合共射放大电路
I BQ
VCC
U BEQ Rb 2
U BEQ Rb1
ICQ I BQ
UCEQ VCC ICQR C
二. 常见的两种共射放大电路
第二章 基本放大电路
主要内容:
重点章节
2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标
2.2 基本共射放大电路的工作原理
2.3 放大电路的分析方法
2.4 放大电路静态工作点的稳定
2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法
2.6 晶体管基本放大电路的派生电路
2.7 场效应管放大电路的三种接法(自学)
2.1 放大的概念和放大电路的主要 性能指标
图2.3.6 基本共射放大电路的波形分析
动画:2-1放大电路的动态图解分析
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