模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行PPT课件第三章
模拟电子技术基础简明教程(第三版)-杨素行-课后答案
+习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。
理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。
习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。
解：在20℃时的反向电流约为：3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为：321080A Aμμ⨯=习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。
一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。
但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80Aμ60A μ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。
解：20℃时，()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时，8CBO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
①查看该三极管的穿透电流I CE O 约为多大？输入特性的死区电压约为多大？②为了使PNP 型三极管工作在放大区，其u BE 和u BC 的值分别应该大于零还是小于零？并与NPN 型三极管进行比较。
1模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行_PPT课件_第一章1
又称正向偏置，简称正偏。
P
空间电荷区
空间电荷区变窄，有利 于扩散运动，电路中有 较大的正向电流。
N
I 内电场方向
外电场方向
V
R
图3 正向偏置PN结
在 PN 结加上一个很小的正向电压，即可得到较大的 正向电流，为防止电流过大，可接入电阻 R。
（2） PN 结外加反向电压(反偏) 反向接法时，外电场与内电场的方向一致，增强了内 电场的作用；
模拟电子技术基础
一、电子技术的发展
• 1947年 • 1958年 • 1969年 • 1975年
贝尔实验室制成第一只晶体管 集成电路 大规模集成电路 超大规模集成电路
第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路 中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍/6年 的速度增长，到2015或2020年达到饱和。
3. 本征半导体中自由电子和空穴的浓度相等。
4. 载流子的浓度与温度密切相关，它随着温度 的升高，基本按指数规律增加。
三、杂质半导体
杂质半导体有两种 1、 N 型半导体
N 型半导体 P 型半导体
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素， 如磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体(或称电子 型半导体)。
学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！
电子技术的发展很大程度上反映在元器件的发展 上。从电子管→半导体管→集成电路
1904年 电子管问世
1947年 晶体管诞生
1958年集成电 路研制成功
电子管、晶体管、集成电路比较
值得纪念的几位科学家！
第一只晶体管的发明者
（by John Bardeen , William Schockley and Walter Brattain in Bell Lab）
模拟电子技术基础简明教程(第三版)-杨素行-课后答案
+习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。
理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。
习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。
解：在20℃时的反向电流约为：3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为：321080A Aμμ⨯=习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。
一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。
但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80Aμ60Aμ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。
解：20℃时，()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时，8CBO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
①查看该三极管的穿透电流I CE O 约为多大？输入特性的死区电压约为多大？②为了使PNP 型三极管工作在放大区，其u BE 和u BC 的值分别应该大于零还是小于零？并与NPN 型三极管进行比较。
模拟电子技术基础简明教程清华大学编课件第三章
幅频特性 相频特性
A u
Aum / 2
φ
0°
Aum
BW
f
fL
fH
f
-90°
-180°
-270°
单管共射放大电路的频响
二、下限频率、上限频率和通频带BW 中频电压放大倍数Aum：放大电路中频段电压 放大倍数。 下限频率fL：当电压放大倍数下降到0.707Aum 时所对应的低频频率。 上限频率fH：当电压放大倍数下降到0.707Aum 时所对应的高频频率。 通频带BW：二者之间的频率范围 BW= fH-fL
0
f 1 j
f
20lg
20lgβ 0
-20dB/十倍频
0
f fT f
0
0.1f f 10f
f
-450
-900
一、 共射截止频率 f ：共射电流放
大系数 下降到中频共射电流放大系数 β0的0.707倍(β0 / 2 )时的频率。
二、特征频率 fT ：共射电流放大系数
1、RC高通电路
C
+
.
UI
-
+
.
R Uo
-
A u
U o U I
R R 1
1
1 1
jC
jRC
令 L RC有
A u
1
1 1
1
1 1
j L
j2f L
A u
1 1 ( fL )2
再 令f L
1
2 L
1
2RC
f
0 arctg(
3杨素行__第三版_模拟电子技术基础简明教程课件_第3章46页PPT
3.1 频率响应的一般概念
由于放大电路中存在电抗性元件，所以电路的放大倍 数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。
3.1.1 幅频特性和相频特性
电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。 即
A uA u(f)(f)
Au( f )：幅频特性
( f )：相频特性
第三章 放大电路的频率响应 典型的单管共射放大电路的幅频特性和相频特性 Aum Au
3.2 三极管的频率参数
三极管
0 1 j f f
0 ：低频共射电流放大系数；
f ：为
值下降至
1 2
0
时的频率。
0
1 f
；
2
-arctafn f
f
第三章 放大电路的频率响应
2l0g 2l0g 0-2l0g1 ff 2
对数幅频特性
20lg / dB
20lg 0
-20dB/十倍频
O
对数相频特性
第三章 放大电路的频率响应
一、RC 高通电路的波特图
Au
UO Ui
R
R
1 j C
+
Ui
1
1 1
j RC
_ 图 3.1.2
C
+
R
UO
_
RC 高通电路
令： fL21 RC 21L
Au 1
1 1
jL
1 1-j fL f
模：A u
1
1
fL f
2
相角： arct(afLn)
f
第三章 放大电路的频率响应
值下降为低频 0 时 的 0.707 时的频率。
1
0
j
模拟电子技术基础简明教程(第三版)-杨素行-课后答案
+习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。
理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。
习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。
解：在20℃时的反向电流约为：3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为：321080A Aμμ⨯=习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。
一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。
但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80Aμ60Aμ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。
解：20℃时，()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时，8CBO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
①查看该三极管的穿透电流I CE O 约为多大？输入特性的死区电压约为多大？②为了使PNP 型三极管工作在放大区，其u BE 和u BC 的值分别应该大于零还是小于零？并与NPN 型三极管进行比较。
模拟电子技术基础简明教程第三版第三章PPT课件
四、 波特图
根据电压放大倍数与频率之间关系的表达式， 可以画出放大电路的频率特性曲线。 在实际工作中，应用比较广泛的是对数频率特性。 这种对数频率特性又称为波特图。 所谓对数频率特性是指： 绘制频率特性时基本上采用对数坐标。 幅频特性的横坐标和纵坐标均采用对数坐标。 相频特性的横坐标采用对数坐标，纵坐标不取对数。
上页 下页 首页
五、 高通电路和低通电路
1. RC高通电路的波特图
Au = R+
R 1
jωC
1
=
1
+
1 jωRC
C
+
+
Ui
R Uo
令 fL =
1 2πτL
=1 2πRC
1
Au = 1+
1
jωτL
1
= 1 -j
fL
f
-
-
RC 高通电路
时间常数τL = RC
上页 下页 首页
2l0 g A u 2l0 g1fLf2
φ
f
0
0.1fH fH 10fH f
-450
-450/十倍频 -900
最大误差 5.710
上页 首页
第二节 三极管的频率参数
共射截止频率 特征频率 共基截止频率
下页 总目录
三极管的频率参数描述三极管的电流放大系数对高频信 号的适应能力。
在中频时， 一般认为三极管的β基本上是一个常数。
当频率升高时，由于存在极间电容，三极管的电流放大 作用将被削弱，
-20dB/十倍频
特征频率是三极管的一个重要参数， O
当f > fT 时，三极管已失去放大作用， φβ
所以，不允许三极管工作在如此高的 O 频率范围。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0.707Aum
BW
O
fL
fH
f
图 3.1.1
fL ：下限频率； fH ：上限频率 BW ：通频带
BW = fH - fL
3.1.3 频率失真
(a)幅频失真
(b)相频失真
图 3.1.2 频率失真
3.1.4 波特图
放大电路的对数频率特性称为波特图。
表 3 - 1 Au 与 20 lg Au 之间的对应关系
f fT 时，由式
得：
0
1；
1
fT f
2
fT 0 f
3.2.3 共基截止频率 f 值下降为低频 0 时 的 0.707 时的频率。
0
1 j f f
f 与 f 、 fT 之间关系：
因为
1
，
0
1 j f f
0
0
可得
1 1
j
f / f
0
1 0
1 j
f
1 j f / f
(1 0 ) f
A u
0.01 0.1 0.707 1 2 2 10 100
20 lg Au - 40 - 20 - 3 0 3 6 20 40
一、RC 高通电路的波特图
A u
UUOi
R
R
1
jC
+
U i
1
1 1
jRC
_ 图 3.1.2
C
+
R
U O
_
RC 高通电路
令：
fL
1 2RC
1
2 L
A u
1
1 1
1 1- j fL
定性分析：
中频段：各种电 抗影响忽略，Au 与 f 无关；
低频段： 隔直 电容压降增大， Au 降低。与电路中电阻
Rb
C1 +
Rs +
U S
+
~
U i
--
Rc
+VCC
C2
++
U O
-
构成 RC 高通电路；
图 3.3.1 单管共射放大电路
高频段：三极管极间电容并联在电路中， Au 降低。
而且，构成 RC 低通电路。
电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。 即
A u Au ( f )( f )
Au ( f )：幅频特性
( f )：相频特性
典型的单管共射放大电路的幅频特性和相频特性 Aum Au
0.707Aum
BW
O
fL
0 - 90º
-180º
-270º
f fH
f
图 3.1.1
3.1.2 下限频率、上限频率和通频带
值下降到 0.707 0 (即
1 2
0
)时的频率。
当 f = f 时，
1 2
0
0.707 0
20lg 20lg0 - 20lg 2 20lg0 - 3(dB)
值下降到中频时的 70% 左右。或对数幅频特 性下降了 3 dB。
3.2.2 特征频率 f T
值降为 1 时的频率。
f > fT 时， 1，三极管失去放大作用；
j L
f
模： Au 1Βιβλιοθήκη 1 fL f2
相角：
arctan(
fL f
)
Au
1
1
fL f
2
20lg Au -20lg
1
fL f
2
则有：
当 f fL 时， 20lg Au 0 dB
当
f
fL 时， 20lg
A u
-20 lg
fL f
20 lg
f fL
当 f fL 时， 20lg Au -20lg 2 -3dB
f ：为
值下降至
1 2
0
时的频率。
0 ；
1
f f
2
-arctan
f f
2
20lg 20lg 0 - 20lg
1
f f
对数幅频特性
20lg / dB
20lg 0
-20dB/十倍频
O
对数相频特性
0 -45º
f
f
fT
0.1f
10 f
f
-90º
图3.2.1 的波特图
3.2.1 共射截止频率 f
二、 RC 低通电路的波特图
R
1
A u
jC
R 1
1
1 jRC
jC
+
+
U i
C
U O
_
_
图 3.1.5 RC 波特图
令
：
fH
1
2 H
1 2RC
则： A u
1
1 jH
1 1 j
f
fH
Au
1
f 2
1
fH
-arctan
f fH
20lg Au / dB
对数幅频特性：
0
0.1 fH fH 10 fH
和
b
h
参数等效电路相仿，即：
Ib b
Ic c
b
Ib
Ic c
rbb
rbe
gmU be
rbe
Ib
e
e
图 3.3.1 混合 参数与 h 参数之间的关系
通过对比可得
rbb
rbe
rbe
rbb
(1
)
26 IEQ
rbb
rbe
rbe
第三章 放大电路的频率响应
3.1 频率响应的一般概念 3.2 三极管的频率参数 3.3 单管共射放大电路的频率响应 3.4 多级放大电路的频率响应
3.1 频率响应的一般概念
由于放大电路中存在电抗性元件，所以电路的放大倍 数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。
3.1.1 幅频特性和相频特性
与
0
1 j
f
比较，可知
f
0
0 1 0
f (1 0 ) f
说明：
因为： 0
1
0
0
，f
(1
0) f
所以：
1. f 比 f 高很多，等于 f 的 (1 + 0) 倍；
2. f < fT < f
3. 低频小功率管 f 值约为几十至几百千赫，高频小 功率管的 fT 约为几十至几百兆赫。
3.3 单管共射放大电路的频率响应
3.3.1 混合 型等效电路
一、混合 型等效电路
c
rbc
rbb
b
b
rbe
b Ib U be + rbb
b Cbc
U be
rbe
Cbe
gmU be
Ic c + U ce
e e
(a)三极管结构示意图
(b)等效电路
图 3.3.1 混合 型等效电路
二、混合 参数与 h 参数的关系
低频时，不考虑极间电容作用，混合 等效电路
f
3dB
-20
-20dB/十倍频
-40
对数相频特性：
在高频段， 0
低通电路产生
-45º
0~ 90°的滞后
相移。
-90º
0.1 fH fH 10 fH
f
5.71º
-45º/十倍频
5.71º
图 3.1.6 低通电路的波特图
3.2 三极管的频率参数
三极管
0
1 j f f
0 ：低频共射电流放大系数；
对数幅频特性：
20lg Au / dB
实际幅频特性曲线：
0
0.1 fL fL 10 fL
f
3dB
-20
高通特性：
-20dB/十倍频
-40
图 3.1.4(a) 幅频特性
最大误差为 3 dB， 发生在 f = fL处
当 f ≥ fL(高频)， Au 1 当 f < fL (低频)， Au 1
且频率愈低，Au 的值愈小， 低频信号不能通过。
对数相频特性
由式 arctan( fL ) 可得，
f
误差
90º
5.71º
f fL 时， 0; f fL 时， 90; f fL 时， 45
-45º/十倍频 45º
5.71º
0 0.1 fL fL 10 fL
f
图 3.1.4(b) 相频特性
在低频段，高通电路产生 0 ~ 90° 的超前相移。