西安交大模拟电子技术课件第2章(1)
西安交大模电课件第2章(3)
曲线
˙ 20 lg 20 lg 1 f f
2
合成的
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
˙
0
˙
0
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
˙
0
这种图形称为波特图
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
当 f f 时
˙ 20 lg 20 lg 0 20 lg 1 f f
2
模拟电子技术基础
2.8
放大电路的频率特性
2.8.1 频率响应和频率失真
频率响应——放大电路输入幅度相同的正弦波信号 时，输出信号的幅度与相位随信号频率变化而变化的 特性。 频率失真——放大电路对不同频率的输入信号，有 不同的放大能力和相移，从而使输出信号产生了失真。
频率失真也称为线性失真（因为晶体管工作于放大 区时出现的失真）。
晶体管混合π型等效模型
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
˙ + ˙
˙ c
+
˙ _ ˙ ˙
+
˙
_
e
_
通常re、 rc很小， rce、 rb'c很大，均可以忽略。
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
简化的混合π型等效模型
˙ ˙ c + ˙ ˙ _
+
˙
+
˙
_
_
e
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
˙ + ˙ 低 频 混 合 π 型 等 效 电 路 _ + ˙ _ ˙
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
西安交大“模拟电子技术基础”课程教学大纲
“模拟电子技术”课程教学大纲英文名称：Analog electronics 课程编号：EELC2012 学 时：60学 分：3.5适合对象：电气、电子信息类等相近专业本科生 先修课程：电路 使用教材及参考书：1、杨拴科.模拟电子技术基础.北京:高等教育版社，2003，INSB 7-04-011426-72、童诗百.模拟电子技术基础（第三版）.北京:高等教育版社，2001,INSB 7-04-009147-X3、康华光，电子技术基础模拟部分（第四版）.北京:高等教育版社，1999，INSB 7-04-007241-64、杨拴科，赵进全.模拟电子技术基础学习指导与解题指南.北京:高等教育出版社，2004，INSB 7-04-014551-0一、 课程性质、目的和任务：本课程是电气、电子信息类等专业在电子技术方面入门性质的技术基础课，它具有自身的体系，是实践性很强的课程。
本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后深入学习电子技术某些领域中的内容，以及为电子技术在专业中的应用打好基础。
为此要加强各种形式的实践环节。
二、 教学基本要求：1．常用半导体器件1）了解本征半导体、掺杂半导体的特点、PN 结的形成及其电容效应。
掌握PN 结的外特性。
2）了解普通二极管、硅稳压管、晶体管、场效应晶体管结构，正确理解它们的工作原理，掌握其外特性、模型及主要参数。
2．基本放大电路1）理解晶体管和场效应管基本放大电路的组成、工作原理及性能特点。
2）掌握放大电路静态工作点和动态参数（oppo i u U R R A 、、、 ）的分析方法。
3．多级放大电路1）了解直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合的基本原理及特点。
2）掌握多级放大电路动态参数的分析方法。
4．放大电路的频率响应1）掌握放大电路频率响应的有关概念。
2）理解单管放大电路频率响应的分析方法，会计算上、下限截止频率。
西安交通大学赵进全模拟电子技术基础第5章.pptx
抑制输出电流 ICQ的变化
RB1
输入回路 RB2
I RC
IB
+ VCC
IC
T
+ +
IE
UB UE
RE
__
直流电流负反馈可以 稳定输出电流ICQ
反馈网络 输出回路
第2页/共165页
反馈的定义 把放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，
经过反馈网络， 返送到输入回路一个反馈量（电压或电流），
负反馈改善放大电路的性能 负反馈广泛应用于电子技术、自控等领域之中。
第10页/共165页
4. 瞬时极性法判断正负反馈
.
A
⊕uI
uId
+
基本放大电路
uO
判断方法
.
uF
F
反馈网络
a. 在输入端加入对地瞬时极性为正的电压uI。 b. 根据放大电路的工作原理，标出电路中各点电压 的
瞬时极性。 c. 判断反馈信号是增强还是削弱输入信号。
(b) 反馈电流iF与输
入电流iI并联于基本 电路的输入端，属 +
并联反馈。
_
反馈网络F
+
+
+
_
_
电压并联负反馈
第33页/共165页
+ +
_
d. 电压并联负反馈的作用
稳定输出电压
+
+
+
+
+
iC
+
稳定输出电压的原理
_
_
_
_
(如果) Uo
If
Iid(= Ib )
西安交通大学 赵进全 模拟电子技术基础 第2章
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
2．共射极输出特性
输出特性曲线
iC f (uCE ) IB一定
iB
uBE
iC
iE
uCE
iC/ mA 4
饱和区 3
2
iB = 100μ A
80
60
放大区 40
1
0
24
截止区
20 0
6 8 uCE/ V
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
各区的特点
(1) 饱和区
iC/ mA 4
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
2．发射结正向偏置、集电结正向偏置——饱和状态
饱和状态的特点 (1) UCE≤UBE，集电结正向偏。
(2) IC IB，IB失去了对IC的
控制。
IB
RB UBE
VBB
IC
T UCE
IE
RC VCC
(3) 集电极饱和电压降UCES较小，小功率硅管为 0.3~0.5V 。
VCC RC
发射结回路为输入回路，集电结回路为输出回路。
基极是两个回路的公共端，称这种接法为共基极接法。
上页 下页 返回Leabharlann 模拟电子技术基础IE
N
P
N
IC
e
c
ICBO
U BE
b
U CB
IB
定义
IC
I E ICBO 0
RE VEE
VCC
RC
称为共基极直流电流放大系数
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
UCE = VCC –ICRC
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
iB
+
模拟电子技术课件第2章
三极管的结构与类型
结构
由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，中间是基极（b），两侧分别 是集电极（c）和发射极（e）。
类型
NPN和PNP三极管，根据基极和集电极的掺杂类型不同而有所区别。
三极管的电流放大作用
放大原理
当基极输入小信号电流时，集电极输 出大信号电流，实现电流放大作用。
放大倍数
模拟电子技术课件第2章
• 引言 • 半导体基础知识 • 二极管及其特性 • 三极管及其特性 • 放大电路基础 • 结论
01
引言
课程背景
模拟电子技术是电子工程学科的重要 基础，为后续数字电子技术、通信电 子技术等课程提供必要的知识储备。
随着电子技术的快速发展，模拟电子 技术在信号处理、通信、控制等领域 的应用越来越广泛，掌握模拟电子技 术对于电子工程师来说至关重要。
• 讲解了模拟电路中的噪声和失真现象及其抑制方 法。
本章总结
模拟电路的分析方法
包括直流分析、交流分析和瞬态分析。
模拟电路的设计流程
从系统定义、电路设计、仿真验证到版图绘制和制版。
噪声和失真抑制方法
包括减小源噪声、选择合适器件、优化电路结构和采用噪声抑制技 术等。
下章预告
主题：模拟电子技术中的 放大器及其性能分析。
子和空穴，它们的浓度受温度的影响。
03
二极管及其特性
二极管的结构与类型
结构
由一个PN结和两个电极组成，P 型半导体和N型半导体之间有一 个空间电荷层。
类型
硅二极管和锗二极管，根据结构 可分为点接触型、面接触型和平 面型。
二极管的单向导电性
正向导通
当二极管正极接正电压、负极接负电 压时，PN结内的空穴和电子分别向 对方扩散，形成正向电流。
模拟电子技术第二章.pptx
AB L 断断 灭 断合 灭
合断 灭 合合 亮
逻辑功能：“有0出0，全1出1”
逻辑函数式 F A B AB ——逻辑乘
3
⑤与门的逻辑符号
A B
&
F 国标
A B
F 曾用
A B
F 美国
2.或运算逻辑
（决定一事件结果的诸条件中，只要有一个或 一个以上具备时，事件就会发生的逻辑关系。）
真值表
A
AB F
(2) 逻辑表达式： F = A⊙B = A B + A B (3) 逻辑符号
A B
=
A FB
.
A FB
F
异或、同或逻辑的公式
A⊕B=A⊙B A⊙B=A⊕B A⊕ B=A⊕B A⊙ B=A⊙B A⊕A= 0 A⊕A= 1 A⊕0= A A⊕1= A A⊙A= 1 A⊙A= 0 A⊙0=A A ⊙1= A 偶数个1相异或等于 0 奇数个1相异或等于 1 偶数个0相同或等于 1 奇数个0相同或等于 0
若某一项的部分因子是另一项的反，则该 部分因子可消去。 4. 多余项（生成项）公式
AB + AC + BC = AB +AC 证明：AB + AC + BC = AB + AC + ( A + A )BC
= AB + AC + ABC + ABC = AB + AC
2.4 逻辑代数的基本规则
2.4.1 代入规则： 适用于等式
逻辑函数：如果输入逻辑变量 A、B、C ∙ ∙ ∙的取值
确定之后，输出逻辑变量 F的值也被唯
一确定，则称 F是 A、B、C ∙ ∙ ∙的逻辑
西安交大模拟电子技术视频教学电子通信
西安交大模拟电子技术视频教学电子通信西安交大模拟电子技术视频教学西安交大模拟电子技术视频教学课程分类：电子通信主讲：更新时间：2015-03-30 20:31播放量：37分享到：•播放列表第1讲. 模拟电子技术 1第2讲. 模拟电子技术 2第3讲. 模拟电子技术 3第4讲. 模拟电子技术 4第5讲. 模拟电子技术 5第6讲. 模拟电子技术 6第7讲. 模拟电子技术 7第8讲. 模拟电子技术 8第9讲. 模拟电子技术 9第10讲. 模拟电子技术 10第11讲. 模拟电子技术 11第12讲. 模拟电子技术 12第13讲. 模拟电子技术 13第14讲. 模拟电子技术 14第16讲. 模拟电子技术 16 第17讲. 模拟电子技术 17 第18讲. 模拟电子技术 18 第19讲. 模拟电子技术 19 第20讲. 模拟电子技术 20 第21讲. 模拟电子技术 21 第22讲. 模拟电子技术 22 第23讲. 模拟电子技术 23 第24讲. 模拟电子技术 24 第25讲. 模拟电子技术 25 第26讲. 模拟电子技术 26 第27讲. 模拟电子技术 27 第28讲. 模拟电子技术 28 第29讲. 模拟电子技术 29 第30讲. 模拟电子技术 30 第31讲. 模拟电子技术 31 第32讲. 模拟电子技术 32 第33讲. 模拟电子技术 33 第34讲. 模拟电子技术 34 第35讲. 模拟电子技术 35 第36讲. 模拟电子技术 36 第37讲. 模拟电子技术 37 第38讲. 模拟电子技术 38 第39讲. 模拟电子技术 39 第40讲. 模拟电子技术 40 第41讲. 模拟电子技术 41 第42讲. 模拟电子技术 42 第43讲. 模拟电子技术 43 第44讲. 模拟电子技术 44第46讲. 模拟电子技术 46第47讲. 模拟电子技术 47第48讲. 模拟电子技术 48第49讲. 模拟电子技术 49第50讲. 模拟电子技术 50第51讲. 模拟电子技术 51第52讲. 模拟电子技术 52第53讲. 模拟电子技术 53第54讲. 模拟电子技术 54第55讲. 模拟电子技术 55第56讲. 模拟电子技术 56第57讲. 模拟电子技术 57第58讲. 模拟电子技术 58第59讲. 模拟电子技术 59第60讲. 模拟电子技术 60第61讲. 模拟电子技术 61第62讲. 模拟电子技术 62讲第63讲. 模拟电子技术 63第64讲. 模拟电子技术 64第65讲. 模拟电子技术 65第66讲. 模拟电子技术 66第67讲. 模拟电子技术 67第68讲. 模拟电子技术 68第69讲. 模拟电子技术 69第70讲. 模拟电子技术 70 •播放列表第71讲. 模拟电子技术01第72讲. 模拟电子技术02第73讲. 模拟电子技术03第75讲. 模拟电子技术05 第76讲. 模拟电子技术06 第77讲. 模拟电子技术07 第78讲. 模拟电子技术08 第79讲. 模拟电子技术09 第80讲. 模拟电子技术10 第81讲. 模拟电子技术11 第82讲. 模拟电子技术12 第83讲. 模拟电子技术13 第84讲. 模拟电子技术14 第85讲. 模拟电子技术15 第86讲. 模拟电子技术16 第87讲. 模拟电子技术17 第88讲. 模拟电子技术18 第89讲. 模拟电子技术19 第90讲. 模拟电子技术20 第91讲. 模拟电子技术21 第92讲. 模拟电子技术22 第93讲. 模拟电子技术23 第94讲. 模拟电子技术24 第95讲. 模拟电子技术25 第96讲. 模拟电子技术26 第97讲. 模拟电子技术27 第98讲. 模拟电子技术28 第99讲. 模拟电子技术29 第100讲. 模拟电子技术30 第101讲. 模拟电子技术31 第102讲. 模拟电子技术32 第103讲. 模拟电子技术33第105讲. 模拟电子技术35第106讲. 模拟电子技术36第107讲. 模拟电子技术37第108讲. 模拟电子技术38第109讲. 模拟电子技术39第110讲. 模拟电子技术40第111讲. 模拟电子技术41第112讲. 模拟电子技术42第113讲. 模拟电子技术43第114讲. 模拟电子技术44第115讲. 模拟电子技术45第116讲. 模拟电子技术46第117讲. 模拟电子技术47第118讲. 模拟电子技术48第119讲. 模拟电子技术49第120讲. 模拟电子技术50第121讲. 模拟电子技术51第122讲. 模拟电子技术52第123讲. 模拟电子技术53第124讲. 模拟电子技术54西安交大模拟电子技术视频教学介绍大家都知道，模拟电子技术是一门研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。
西安交大模电PPT
+ N
离子密 度大
空间电荷 区的宽度 较窄
下页
后退
模拟电子技术基础
1.1.2 PN结的单向导电性 1．PN结正向偏置
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
-
-
-
-
-
-
+ + + + + +
+ + + + + +
+ + + + + +
+ + + + + +
+ + + + + +
+ + + + + +
P
S
E内
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
杂质半导体的转型：
掺入三价元素
N
P
掺入五价元素
当掺入三价元素的密度大于五价元素的密度时，可 将N型转型为P型；
当掺入五价元素的密度大于三价元素的密度时，可 将P型转型为N型
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
小
N型—电子密度>空穴密度
结
{ {
多子——电子 少子——空穴 多子——空穴 少子——电子
Si
Si
Si
Si
上页
Si
下页 后退
模拟电子技术基础
Si
Si
Si
多出 一个 电子 出 现 了 一 个 正 后退 离
Si
Si
Si
Si
Si
上页
P Si
下页
- 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)。
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
由
uCE = uce + UCE
uce = - icRC
可知 iB ui _ RB
+ +
iC
+ RC a. 在RC两端有一个较大 的交流分量可供输出。 b. 交流信号的传递过程 ui →ib→ic→icRc
上页
T u CE iE _ VCC
（2） 导通压降|uBE|
锗管0.3V
（3）
锗管的ICBO比硅管大
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
2.1.4 半导体三极管的主要电参数 1. 直流参数
（1）共基极直流电流放大系数
IC IE
IC IB
I CBO 0
（2）共射极直流电流放大系数
I CBO 0
（3）发射极开路，集电极——基极间反向饱和电流 ICBO （4）基极开路，集电极——发射极间反向饱和电流 ICEO
IB
RB
VBB
IC
RC VCC
U BE
T U CE
IE
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
3．发射结反向偏置、集电结反向偏置—截止状态 截止状态的特点： （1） UBE小于死区电压。 （2） IC=ICBO，IB=－ICBO
IB
RB
VBB
IC
RC VCC
U BE
T U CE
IE
上页
下页
后退
4
6
8
u CE/ V
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
（2） 放大区 a. UCE>UBE b. IC=βIB c. IC与UCE无关 （3） 截止区 a. UBE＜死区电压 b. IB≈0 c. IC≈0
4
i
C/
mA
iB =
μ 100 A 80
饱和区
3
60
2 1 0
放大区
40 20 0
2
4
6
8
u CE/ V
下页
后退
模拟电子技术基础
IE
N
P
N
IC
ICB c
O
e
U BE
b
U CB
IB 各电极电流之间的关系 IE=IC+IB
RE
VEE
VCC
RC
I C I E I CBO
I B (1 ) I E I CBO
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
晶体管共射极接法
原理图 IC
c
（3) 集电极饱和电压降UCES较小
IB
RB
VBB
IC
RC VCC
U BE
T U CE
IE
小功率硅管0.3~0.5V。
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
（4）饱和时集电极电流
I CS (VCC U CES ) / RC
（5） UCE对IC的影响大， 当UCE增大，IC将随之增加。
当UCE增大使集电结从正偏往零 偏变化过程中， UCE越大，到达 集电区的非平衡少子就越多，Ic 将随着UCE增大而增加。
不安全区
U (BR)CEO uCE
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
2.1.5 温度对管子参数的影响 1．对β的影响
T (0.5 ~ 1)% / C
2 半导体三极管及放大电路基础
2.1 半导体三极管 半导体三极管又称简称晶体管。 半导体三极管的放大作用和开关作用，促 使了电子技术的的跃。
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
半导体三极管图片
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
2.1.1
半导体三极管的结构
三极管的主要类型 （1） 根据结构分: NPN型和PNP型 （2）根据使用的半导体材料分: 硅管和锗管 1. NPN型三极管结构示意图和符号
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
发射极E(e)
发射结Je
集电结Jc
集电极C(c)
发射区
基区
集电区
N+
P
N
基极B(b)
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
发射极E(e)
发射结Je
集电结Jc
集电极C(c)
发射区
基区
集电区
N+
P
基极B(b)
N
C(c) T B (b) E(e)
上页 下页 后退
NPN型三极管符号
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
2. 交流参数
（1）共基极交流电流放大系数α （2）共射极交流电流放大系数β β
β值与iC的
关系曲线
i C iE
i C 常数 i B
0
上页 下页
iC
后退
模拟电子技术基础
3. 极限参数
(1) 集电极开路时发射极——基极间反向击穿电 压U（BR）EBO
模拟电子技术基础
2 半导体三极管及放大电路基础 2.1 半导体三极管 2.2 共射极放大电路的组成和工作原理 2.3 放大电路的静态分析 2.4 放大电路的动态分析 2.5 静态工作点的选择和稳定 2.6 共集电极和共基极放大电路 2.7 多级放大电路 2.8 放大电路的频率特性
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
截止
倒置
发射结 集电结
正 反
正 正
反 反
反 正
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
放大状态下晶体管各极电位关系
C(c)
• NPN管：UC > > UB > UE
T B (b) E(e) C(c)
• PNP管： UC < < UB < UE
B (b)
T E(e)
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
2.1.3 半导体三极管共射极接法的伏安特性曲线 三极管共射极接法
为三极管共射极直 流电流放大系数
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
由 由
的关系式
IE IC IB
及 与 的定义
得 或
1
1
0.95 ~ 0.995
20 ~ 200
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
IE
N
P
N
IC
c
当输入回路电压 U 'BE =UBE+△UBE 那么 I 'B =IB+△IB I 'C =IC+△IC
(2) 发射极开路时集电极——基极间反向击穿 电压U（BR）CBO
(3) 基极开路时集电极——发射极间反向击穿 电压U（BR）CEO
(4) 集电极最大允许电流ICM
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
(5) 集电极最大允许功率耗散PCM
晶体管的安全工作区 iC ICM PCM
安全区
0
等功耗线PC=PCM =uCE×iC
模拟电子技术基础
2、PNP型三极管结构示意图和符号
发射区
E(e)
基区
集电区
C(c)
P+
Je
N
Jc B(b)
P
C(c)
PNP型三极管符号
B (b)
T E(e)
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
E
发射区
基区
集电区
C
N+
P
B
N
3、三极管的内部结构特点（具有放大作用的内部条件） ：
（1）发射区小，掺杂浓度大。 （2）集电区掺杂浓度低，集电结面积大。 （3）基区掺杂浓度很低，且很薄。
e
ICB
O
U BE
RB
b
IB
VBB
VCC
U CE
RC
I 'E =IE+△IE
如果 △UBE >0，那么△IB >0， △IC >0 ，△IE >0 如果 △UBE <0，那么△IB <0， △IC <0 ，△IE <0 上页 下页 后退
模拟电子技术基础
定义
I C I E I C I B
uBE
_ VBB
下页
后退
模拟电子技术基础
• 晶体管放大的条件：
• 内部条件：发射区掺杂浓度高，面积小；
基区掺杂浓度低且很薄； 集电区掺杂浓度低，面积大。
• 外部条件：发射结正偏，集电结反偏
上页
下页
后退
模拟电子技术基础
2．发射结正向偏置、集电结正向偏置—饱和状态 饱和状态的特点 （1）UCB (=UCE-UBE)≤0。集 电结零偏或正偏 （2）IC ≠ IB，IB失去了对 IC的控制。
上页 下页 后退
模拟电子技术基础
IE
N
P
N
e
c
U BE
非平衡少子在基区复 合，形成基极电流IB
b
U CB
IB
RE
VEE
VCC
RC
b. 基区电子扩散和复合
非平衡少子向 集电结扩散
上页
下页
后退
模拟电子技术基础