模电期末复习
模拟电子技术期末考试复习要点
模拟电子技术期末考试复习要点第一章晶体二极管1、杂质半导体P型半导体：多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子；N型半导体：多数载流子是自由电子，少数载流子是孔穴；2、PN结形成的物理过程；伏安特性：正向特性：外加正向电压即正偏，空间电荷区变窄（或变薄），形成较大的正向扩散电流。
反向特性：外加反向电压即反偏，空间电荷区变宽（或变厚），形成很小的反向漂移电流；击穿特性：稳压二极管；3、晶体二极管主要特性：单向导电性。
当外加电压大于导通电压时，晶体二极管导通；当外加电压小于导通电压时，晶体二极管截止。
模型：简化电路模型（理想模型、恒压降模型）；电路分析方法：简化分析法（估算法、画输出信号波形方法）；应用：整流电路、限幅电路；（重点）作业：P45：1-15、1-18、1-22第二章晶体三极管1、类型：NPN和PNP；2、基本结构三个区：基区、发射区、集电区；三个极：基极、发射极、集电极；两个结：发射结、集电结；3、工作模式放大模式：发射结正偏，集电结反偏——正向受控特性；饱和模式：发射结正偏，集电结正偏——受控开关特性；截止模式：发射结反偏，集电结反偏——受控开关特性；4、放大模式下的工作原理内部载流子传输过程；直流电流传输方程；直流简化电路模型；5、伏安特性曲线输入特性曲线族；输出特性曲线族：分为四个区——放大区、饱和区、截止区、击穿区；6、小信号电路模型：简化小信号电路模型；7、电路分析方法直流分析法：工程近似分析法——估算法；（P78-80：2-3-3 分压式偏置电路）交流分析法：小信号等效电路分析法；第四章放大器基础1、偏置电路和耦合方式偏置电路要求：提供合适的静态工作点，保证器件工作在放大模式；当环境温度等因素变化时，能稳定电路的静态工作点；分压式偏置电路；（重点）耦合方式：电容耦合、直接耦合（级间直流电平配置问题、零点漂移问题）；2、基本组态放大器（共发、共集）（重点）直流通路、直流等效电路、交流通路、交流等效电路、静态工作点的计算（I BQ 、I CQ 、V CEQ ）、性能指标（输入电阻、输出电阻、电压增益）的计算、三种组态放大器的性能比较（P189）；3、 差分放大器（重点）差模信号和共模性号：大小相等、极性相反；大小相等、极性相同；（P192：例4-3-1和4-3-2）差模性能分析（双端输出电路、单端输出电路）：半电路差模交流通路、差模性能指标（差模输入电阻、差模输出电阻、差模电压增益）计算；共模性能分析（双端输出电路、单端输出电路）：半电路共模交流通路、共模性能指标（共模输入电阻、共模输出电阻、共模电压增益）计算；共模抑制比；作业：P254：4-1（a ）（b ）、4-11、4-16、4-18、4-38第五章 放大器中的负反馈1、 正反馈和负反馈正反馈：使净输入量增大；负反馈：使净输入量减小；2、 反馈极性与类型的判别判断反馈类型：短路法；判断极性：瞬时极性法；3、 负反馈对放大器性能的影响：降低增益、减小增益灵敏度（提高增益稳定性）、改变输入、输出电阻（如何改变的？）；4、 引入负反馈的原则：要稳定直流量（如静态工作点）：引入直流负反馈；要稳定交流量（如电压放大倍数）：引入交流负反馈；要稳定输出电压：引入电压负反馈；要稳定输出电流：引入电流负反馈；要增大输入电阻：引入串联负反馈；要减小输入电阻：引入并联负反馈；要增大输出电阻：引入电流负反馈；要减小输出电阻：引入电压负反馈； 作业：第5章课件 例3第六章 集成运算放大器及其应用电路1、 理想条件下的两条重要法则：虚短：v v +-=、虚断：0i i +-==； 2、 基本应用电路：反相放大器（虚地：0v v +-==）、同相放大器（同相跟随器）； 3、 运算电路：反相加法器、同相加法器、减法器、积分器、微分器；4、 三运放仪器放大器；作业：P382：6-1、6-4。
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一、 半导体器件1． N 型半导体，在本征半导体中掺入五价元素，它的多数载流子是电子，少数载流子是空穴。
2． P 型半导体。
在本征半导体中掺入三价元素，它的多数载流子是空穴，少数载流子是电子。
3． 半导体中载流子的运动方式：漂移运动、扩散运动。
4． PN 结及基单向导电性① PN 结外加正向电压,即P 型区接外加电源正极,N 型区接外加电源负极,PN 结导通当PN 结外加正向电压时,扩散电流增加,漂移电流减小扩散电流由N 型区,P 型区多数载流子产生 漂移电流由N 型区,P 型区少数载流子形成 ② PN 结外加反向电压,即P 型区接外加电源负极,N 型区接外加电源正极,PN 结截止,P 结呈高阻抗.PN 结反向偏置时,扩散电流趋于零,反向漂移电流很少 5.二极管二极管由一个PN 结组成，二极管的伏安特性由正向伏安特性、反向伏安特性及击穿特性三部份组成 ① 正向特性当外加电压大于其阀值电压(Si: th V =0.5V , Ge: th V =0.1V)时,流过二极管的电流由零显著增加. ② 反向特性二极管外加反向电压时,其反向电流很少 ③ 击穿特性 当二极管承受的反向电压大于其本身的击穿电压时,反向电流急剧增大 例:二极管电路如图示,试判断图4中二极管是导通还是截止,并求出0A 二端的电压0AV ,设二极管是理想的. 解: 对于图4a ）首先断开二极管D,求A V 、B V此时, AV =－12V, B V =－6V ,则BA V =B V －A V ＝－６－（－１２）＝６Ｖ 这样，二极管是正向导通的 由理想模型,F V ＝０．由此 ＋６－１２＋３Ｉ＝０ Ｉ＝２mA0A V ＝２×３－１２＝－６Ｖ． 解：对于图b ），当D 断开时， B V ＝－１５Ｖ，A V ＝－１２Ｖ图1.PN 结外加正向电压图2.PN 结外加反向电压图3.二极管的伏案特性a)BA V =B V －A V ＝－１５－（－１２）＝－３ＶD 因反向偏置而截止，0A V ＝－１２Ｖ．例：二只稳压值分别为7.5V 和8.5V 的稳压二极管串联 使用,连接方式如图5所示, 0V 为多少伏,设稳压二极管正向 导通压降为0.7V解: 设1DZ V =7.5V , 2DZ V =8.5V 对于图5a)电路,由于二支稳压管 均处于稳压状态(即均为反向击穿状态) 0V =1DZ V +2DZ V =7.5+8.5=16V对于图5b)电路, 1DZ V 为反向击穿状态, 2DZ V 为正向连接,故0V =1DZ V +2DZ V =7.5+0.7=8.2V6.稳压二极管它是利用PN 结的击穿特性,即当流过稳压二极管电流变化较大时,其二端电压变化较小的性质,在电路中起稳压作用.① 稳压二极管正常工作是在反向击穿状态,即外加电源正极接其N 型区,外加电源负极接其P 型区;② 稳压二极管应与负载并联使用;③ 应保证稳压二极管工作于规定的电流范围;7.半导体三极管半导体三极管是双极型器件，即参与导电的载流子是电子和空穴，三极管有三个电极(发射极,基极,集电极)三个分区(发射区,基区,集电区)、二个PN 结(发射结,集电结)半导体三极管分为NPN 型和PNP 型二种。
模电 期末复习题
一、填空（16分）1、在电流控制方式上，双极型晶体管是__电流控制电流源____型，而场效应管是__电压控制电流源___型；二者比较，一般的由_____场效应管___构成的电路输入电阻大。
2、放大电路中，为了不出现失真，晶体管应工作在___放大___区，此时发射结___正偏______，集电结___反偏______。
3、负反馈能改善放大电路性能，为了提高负载能力，应采用___电压___型负反馈，如果输入为电流源信号，宜采用___并联___型负反馈。
4、正弦波振荡电路应满足的幅值平衡条件是___AF=1____。
RC 振荡电路、LC 振荡电路及石英晶体振荡电路中，___石英晶体振荡电路___的频率稳定性最好。
5、直流电源的组成一般包括变压器、_整流电路__、_滤波电路_和_稳压电路_。
6、下列说法正确的画√，错误的画×（1）放大电路的核心是有源器件晶体管，它能够实现能量的放大，把输入信号的能量放大为输出信号的能量，它提供了输出信号的能量。
（×）（2）共集组态基本放大电路的输入电阻高，输出电阻低，能够实现电压和电流的放大。
（×）（3）图1所示的文氏桥振荡电路中，对于频率为012f RCπ=的信号，反馈信号U f 与输出信号U o 反相，因此在电路中引入了正反馈环节，能产生正弦波振荡。
（×）图1二、（18分）基本放大电路及参数如图2所示，U BE=0.7V，R bb’=300Ω。
回答下列各问：（1）请问这是何种组态的基本放大电路？（共射、共集、共基）（2）计算放大电路的静态工作点。
（3）画出微变等效电路。
A ，R i和R o（4）计算该放大电路的动态参数：u（5）若观察到输出信号出现了底部失真，请问应如何调整R b才能消除失真。
图2答：（1）是共射组态基本放大电路（1分）（2）静态工作点Q：Vcc=I BQ*R b+U BEQ+(1+β)I BQ*R e，即15=I BQ*200kΩ+0.7V+51*I BQ*8kΩ，∴I BQ=0.0235mA（2分）∴I CQ=βI BQ=1.175mA，（2分）∴U CEQ=V cc-I CQ*R C-I EQ*R E≈V cc-I CQ*(R C+R E)=15-1.175*10=3.25V（2分）（3）微变等效电路（4分）（4）r be=r bb’+(1+β)U T/I EQ=0.2+51*26/1.175=1.33KΩA u=-β(R c//R L)/r be=-50*1.32/1.33=-49.6（2分）Ri=R b//r be≈1.33KΩ;（2分）Ro≈Rc=2KΩ（2分）（5）是饱和失真，应增大R b（1分）三、（24分）回答下列各问。
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第三章 集成运算放大器
镜像恒流源的工作原理 差动放大电路的差模信号、共模信号、共模 抑制比的概念；差动放大倍数、差模输入电 阻、输出电阻的估算。四种不同输入、输出 方式的性能比较。 RE的作用？ 理想运算放大器的概念：虚短和虚断。
第四章 信号运算与处理电路
运用虚短和虚断概念分析运算电路（比例、 求和、积分）输出电压和输入电压的函数关 系。 单门限比较器、迟滞比较器的工作原理和电 压传输特性，门限电平的计算。
第八章 功放与电源
OCL、OTL功放的原理、输出功率、效率、 电源提供功率、管耗的估算。 交越失真的概念。 乙类放大与甲乙类放大的区别。 直流电源的组成部分。 桥氏整流、电容滤波的原理及典型参数 UO(AV )。 串联反馈式稳压电路的稳压原理，三端集 成稳压器的应用电路。
1. 某晶体管的输出特性曲线如图所示。 （1）从图中确定该管的主要参数ICEO和U(BR)CEO。 （2）当温度升高时，特性曲线将向上移动还是向下移动？曲线之间的间隔 将增大还是减小？ （ 3 ）若管子 ICM ＝ 80mA ， PCM ＝ 50mW ，试计算当该管工作电压 UCE=10V 时，工作电流IC最大不得超过多少？ （ 4 ）管子极限参数同上，若工作电流 IC＝ 1mA，则工作电压 UCE最大不得 超过多少？
第一章 半导体基础
本征半导体￫杂质半导体 PN结的单向导电性 稳压管的稳压特性、动态电阻 三极管的输入特性、输出特性及主要参数， 理解电流控制作用 场效应管的转移特性和输出特性及主要参 数，理解电压控制作用。
第二章 放大器基础
图解法：直流负载线、交流负载线的含义，确定 静态工作点，求最大不失真输出电压。 微变等效电路法估算放大电路参数。 共射、共集、共基放大电路的工作原理、Q点、 Au、Ri、Ro的计算。三组态的性能比较。 共源、共漏放大电路的动态分析。 多级放大电路的极间耦合方式，零点漂移的概念。 多级放大电路分析计算。
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3、计算Av、Ri、Ro
例题1 共发射极放大电路如图所示。已知β=60，VBEQ=0.7V，
电容容量足够大。试求： 1. 电路静态工作点：IBQ、ICQ和VCEQ； 2. 画出交流小信号等效电路； 3. 求AV、AVS、Ri、Ro的值； 4. 说明RE和CE的作用。
RB1
RC C2
VCC
解：1.
VBQ
ib 2 0
Rb 2 vi v f vo Rb 2 R f
电路2
Rf vo Avf 1 vi Rb 2
+
+ + +
15V
Rc1
Rc 2
T3 T4
vI
Rb1
Rf
求闭环电压增益
T1
T2
Rb 2
IO
Rc3
vO
Re 4
15V
1.电压并联负反馈； 2.深度负反馈时，根据“虚短”和“虚断”，得
深度负反馈条件下： xid= xi - xf 0，存在虚短、虚断
四、负反馈的作用
降低增益、提高增益稳定性、降低噪声、减小 失真、扩展通频带、改变输入输出电阻。
串联负反馈 —— 增大输入电阻
并联负反馈 —— 减小输入电阻 电压负反馈 —— 减小输出电阻，稳定输出电压 电流负反馈 —— 增大输出电阻，稳定输出电流
差分式放大电路几个概念： vid = vi1 vi2 差模信号
1 vic = (vi1 vi2 ) 共模信号 2 v Avd = o 差模电压增益 vid v o Avc = 共模电压增益 vic
vo = v o vo Avdvid Avcvic
K CMR
其中 v ——差模信号产生的输出 o
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MOS电路的根本单元电路
1MOS管简化的交流小信号模型
G + Ugs
－
Id D
gmU gs
+ rds UdS
－
S
2MOS管三种组态放大器的特性比较
电路组态
共源（CS） 共漏(CD)
共栅(CG)
性能特点
电压增益AU
Uo Ui
gmRL' 1 gmRs
(RL' RD //rds // RL)
半导体器件根底
2.3 PN结反向击穿特性 〔1〕电击穿〔可逆〕 雪崩击穿－发生在掺杂浓度较低、反压较高
〔>6V〕的PN结中。 齐纳击穿－发生在掺杂浓度较高、反压不太高
〔<6V〕的PN结中。 〔2〕热击穿〔不可逆，会造成永久损坏〕
半导体器件根底
2.4 PN结电容 势垒电容CT: 扩散电容CD:
• PN结总电容Cj=CT+CD • PN结正偏时，以扩散电容为主； • PN结反偏时，以势垒电容为主。
高频段AU下降的原因：管子结电容及分布电容分流作用的影响。 •频率失真
包括幅度频率失真和相位频率失真，属线性失真
双极型电路的根本单元电路
、CB、CC三种组态放大电路的分析
〔1〕CE放大电路
电压增益：
AU U R R RRR U o i i L' ( L' C/ / L) ( 需 看 射 极 是 否 有 偏 置 电 阻 及 旁 路 电 容 ）
体管。 据交流等效电路求：AU、AI、Ri(Ri’)、
RO(Ro’)、fL、fH
双极型电路的根本单元电路
3晶体管模型 〔1〕h模型〔属低、中频模型〕 h参数等效电路
Ib +
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模电复习重点二极管：基本概念：1、普通二极管，单向导电性；2、稳压二极管，工作原理，稳定电流范围；3、扩散电流与漂移电流、势垒电容与扩散电容、雪崩击穿与齐纳击穿；分析计算：1、二极管的直流电阻和交流电阻；2、稳压二极管限流电阻范围；3、二极管电路判断是否导通？三极管：基本概念：1、晶体管工作状态：放大区、饱和区、截止区；e结和c结偏置状态2、晶体管组成放大器的三条原则；3、三种基本组态放大器放大倍数、输入电阻和输出电阻的比较；4、多级放大器的级联方式（极间耦合方式）；5、级联放大器放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算原则；分析计算：1、图解法：饱和失真、截止失真、交流与直流负载线、最大不失真输出电压2、直流工作点分析3、（大题）直流工作点分析和交流等效电路分析，rbe的计算4、多级级联放大器分析；场效应管：基本概念：1、场效应管工作区：恒流区（饱和区）、可变电阻区（线性区）、截止区、击穿区2、场效应管放大器与晶体管放大器比较，优缺点；分析计算：1、场效应管放大器交流等效电路分析2、场效应管放大器和晶体管放大器级联放大器集成运放：基本概念：1、集成运算放大器的四个组成部分（输入级、中间级、输出级和电流源）；2、电流源在集成运放中的两个主要作用；3、差动放大器只放大差模信号，抑制共模信号，可以有效克服零点漂移分析计算：1、差动放大器分析（单端输出、双端输出）；2、电流源电路（镜像、比例、微电流）3、互补对称型射极跟随器：如何抑制交越失真；优点：输出电阻小，输出大的信号电压和电流4、集成运算放大器的组成结构分析频率响应：基本概念：1、线性失真与非线性失真的区别；2、在低频区放大器放大倍数下降的主要因素：耦合电容与旁路电容3、在高频区放大器放大倍数下降的主要因素：极间电容与负载电容4、共射、共基和共集放大器高频特性的比较；5、多级放大器的上限频率、下限频率和带宽分析计算1、根据波特图求增益、附加相移、增益下降率等反馈放大器：基本概念：1、反馈的定义；2、负反馈对放大器性能的改善（四点）3、电压和电流负反馈对输出电阻的影响，串联和并联负反馈对输入电阻的影响4、相位裕度和幅度裕度5、基本消振方法分析计算：1、反馈的判断：正负反馈的判断，交流和直流反馈的判断，电压和电流反馈的判断，并联和串联反馈的判断2、深度负反馈条件下，负反馈放大器的分析，包括运放构成的负反馈放大器，分立元件构成的单级和多级负反馈放大器3、放大器稳定性的判断4、开环和闭环情况下负反馈放大器的分析运算电路：基本概念：1、滤波器的分类与应用场合2、运算电路和比较器电路中运放工作状态的不同3、虚短和虚断分析计算1、运算电路的分析（加法、减法、积分、微分、指数、对数、乘法、除法）2、根据表达式设计运算电路3、根据运算电路分析运算关系式4、简单比较器和迟滞比较器的电路结构、基本特性、门限电压、高低电平5、窗口比较器的结构和特性6、单运放驰张振荡器的电路结构、周期功率放大器和直流电源电路：基本概念：1、功率放大器的特点（与小信号放大器比较）2、功率放大器的工作状态（A类、B类、C类、AB类）3、低频功率放大器大多采用B类工作，高频功率放大器采用C类工作分析计算：1、A类功率放大器和互补跟随B类功率放大器的负载功率、效率和电源功率;2、常用整流电路分析（半波整流、全波整流、桥式整流）期末考试题型:1、考试形式：闭卷；2、共4道大题，满分100分。
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3.熟练掌握乙与信号产生电路
1. 掌握有源滤波器的构成与特性
掌握电流源的构成、恒流特性及其在放大电路中的作用。 掌握反馈的基本概念，能熟练判断反馈电路的极性和类型。
2. 掌握正弦波振荡器的振荡条件 第六章 模拟集成电路
了解MOS场效应管工作原理，重点了解场效应管中预夹断的基本概念； 熟练掌握乙类、甲乙类功率放大电路的功率计算。 熟悉晶体二极管的数学模型、曲线模型、简化电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合； 熟练利用相位平衡条件判断RC、LC振荡电路 熟练掌握差分放大电路的静态工作点和动态指标的计算，以及输出输入相位关系。 熟练掌握差模信号、共模信号、差模增益、共模增益和共模抑制比的基本概念。
第六章 模拟集成电路
1.掌握电流源的构成、恒流特性及其在放大电路中 的作用。
2.正确理解直接耦合放大电路中零点漂移（简称零 漂）产生的原因，以及零漂指标的定义方法。
3.熟练掌握差模信号、共模信号、差模增益、共模 增益和共模抑制比的基本概念。
4.熟练掌握差分放大电路的组成、工作原理以及抑 制零点漂移的原理。
Fundamental of Electronic Technology
第二章 运算放大器
1. 掌握线性工作时，理想运放的两条重要 法则。
2.掌握反相放大器与同相放大器的电路结 构和性能特点。
3.能熟练利用虚短、虚断的概念，分析 各种运算电路的性能。
第三章 二极管及其基本电路
1.了解PN结基本特性； 2.熟悉晶体二极管的数学模型、曲线模型、
4. 熟练利用相位平衡条件判断RC、LC振荡 熟悉三极管放大电路三种分析方法：估算法、图解法及小信号等效电路法。
第三章 二极管及其基本电路 掌握反相放大器与同相放大器的电路结构和性能特点。