模电01(绪论,基本共射)
模电第5讲_基本共射放大电路的工作原理
三、设置静态工作点的必要性
为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？
输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点 几乎影响着所有的动态参数！
四、基本共射放大电路的工作原理
波形分析
动态信号 驮载在静 态之上
uCE
VCC UCEQ O
饱和失真
uCE
VCC UCEQ
截止失真 要想不失真，就要 输出和输入反相！ 在信号的整个周期内 保证晶体管始终工作 在放大区！
t
O
t
底部失真
顶部失真
五、放大电路的组成原则
• 静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电 路参数。 • 动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负 载上能够获得放大了的动态信号。 • 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类 尽可能少、负载上无直流分量。
UCEQ
UBEQ
耦合电容的容量应足够 大，即对于交流信号近似 为短路。其作用是“隔离 直流、通过交流”。
静态时，C1、C2上电压？ U C1 U BEQ，U C2 UCEQ
动态时， uBE＝uI＋UBEQ，信号驮载在静态之上。 负载上只有交流信号。
讨论
1. 用NPN型晶体管组成一个在本节课中未见过 照葫芦画瓢！ 的共射放大电路。 2. 用PNP型晶体管组成一个共射放大电路。
上限频率
4)最大不失真输出电压Uom：交流有效值。
二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb：使UBE＞ Uon，且有 合适的IB。 VCC：使UCE≥UBE，同时作为 负载的能源。 Rc：将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。 动态信号作用时： ui ib ic iRc uCE (uo ) 输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
模电期末复习提纲
期末复习提纲一、复习大纲：第一章绪论1.基本要求1．了解信号、频谱、模拟电路与数字电路等一些基本概念。
2．理解电压放大电路、电流放大电路、互阻放大电路和互导放大电路的基本概念，理解放大电路的模型。
3．掌握放大电路的输入电阻、输出电阻、增益、通频带等主要性能指标。
2.重点：电压放大电路、电流放大电路、互阻放大电路和互导放大电路的输入电阻、输出电阻、增益及每种电路的应用场合第二章运算放大器1.基本要求1）了解集成运放电路的组成及成为线性电路的条件。
2）熟练掌握运用虚短和虚断的概念来分析基本运放电路。
3）熟练掌握比例、加减、积分运算电路。
2.重点：虚短和虚断的概念，理想运放所组成的电路的分析方法，并结合比例、加减、积分运算电路理解如何分析。
（大题出题点）。
第三章二极管及其基本电路1.基本要求1．了解本征半导体、空穴及其导电作用，2．理解P型半导体和N型半导体中的多子与少子及其决定因素以及与本征半导体导电的区别3．了解PN结的形成，掌握PN的单向导电性和V-I特性，理解PN结的反向击穿现象4．了解半导体二极管的结构，掌握它的V-I特性曲线。
5．掌握二极管的正向V-I特性建模，并会分析和计算由二极管组成的不同电路。
（P78-P81这4点应用）6．掌握稳压管工作特性，并分析常用的稳压电路，了解其它的特殊二极管。
2.重点：二极管V-I特性，二极管电路的分析与计算（出中大题点）。
第四章双极结型三极管及其放大电路基础1.基本要求1．了解BJT结构，理解电流分配与放大作用，各极电流间的关系，掌握BJT的输入、输出特性曲线和主要参数。
注意αβ的定义式及其应用2．理解共射极放大电路的工作原理。
3．理解用图解法来分析放大电路的静态工作点和动态工作情况。
（注意静态工作点设置与失真问题）4．掌握用小信号模型法分析共射电路的电压增益、输入电阻和输出电阻。
5．理解温度对静态工作点的影响，掌握射极偏置电路能稳定Q点的工作原理。
6．理解用小信号模型来分析共集电极电路和共基极电路的分析，并能对三种基本组态电路进行比较。
模电各章重点内容及总复习.
《模电》第一章重点掌握内容：一、概念1、半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。
2、半导体奇妙特性：热敏性、光敏性、掺杂性。
3、本征半导体：完全纯净的、结构完整的、晶格状的半导体。
4、本征激发：环境温度变化或光照产生本征激发，形成电子和空穴，电子带负电，空穴带正电。
它们在外电场作用下均能移动而形成电流，所以称载流子。
5、P型半导体：在纯净半导体中掺入三价杂质元素，便形成P型半导体，使导电能力大大加强，此类半导体，空穴为多数载流子（称多子）而电子为少子。
6、N型半导体：在纯净半导体中掺入五价杂质元素，便形成N型半导体，使导电能力大大加强，此类半导体，电子为多子、而空穴为少子。
7、PN结具有单向导电性：P接正、N接负时（称正偏），PN结正向导通，P接负、N接正时（称反偏），PN结反向截止。
所以正向电流主要由多子的扩散运动形成的，而反向电流主要由少子的漂移运动形成的。
8、二极管按材料分有硅管(S i管)和锗管(G e管)，按功能分有普通管，开关管、整流管、稳压管等。
9、二极管由一个PN结组成，所以二极管也具有单向导电性：正偏时导通，呈小电阻，大电流，反偏时截止，呈大电阻，零电流。
其死区电压：S i管约0。
5V，G e管约为0。
1 V ，其死区电压：S i管约0.5V，G e管约为0.1 V 。
其导通压降：S i管约0.7V，G e管约为0.2 V 。
这两组数也是判材料的依据。
10、稳压管是工作在反向击穿状态的：①加正向电压时，相当正向导通的二极管。
（压降为0.7V，）②加反向电压时截止，相当断开。
③加反向电压并击穿（即满足U﹥U Z）时便稳压为U Z。
11、二极管主要用途：整流、限幅、继流、检波、开关、隔离（门电路）等。
二、应用举例：（判二极管是导通或截止、并求有关图中的输出电压U0。
三极管复习完第二章再判）参考答案：a、因阳极电位比阴极高，即二极管正偏导通。
是硅管。
b 、二极管反偏截止。
f 、因V的阳极电位比阴极电位高，所以二极管正偏导通，（将二极管短路）使输出电压为U0=3V 。
考研模电一轮复习(思维导图)
模电Ch1 常用半导体器件基础概念6二极管PN结...PN结和二极管区别2IV特性4主要参数1瞬态响应3IV特性等效电路16微变等效电路7稳压二极管14其他二极管2BJT双极型三极管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT)双极： 在工作时有电子和空穴两种载流子参与导电过程注意集电极的结面积较大:为什么要大?为什么是电流控制器件因为β化简成了一个系数,IC和IB成比例4晶体管内部载流子的运动6共射电流放大系数7共射特性曲线输入特性曲线输入特性曲线开启电压Von硅三极管的Von为0.5~0.7V,锗三极管的Von为0.2~0.3V。
指数关系当Uc增大时，曲线将右移输出特性曲线UBE<UEBQ,B-E反偏,B-C反偏开启电压UonB-E正,B-C反偏B-E正,B-C正注意横线由IB控制,而EFT是电压Vgs具体公式是什么?没有吗?这里Ib和纵轴Ic是线性关系，比例为β改变β的方法在半导体器件有讲硅三极管开始进入饱和区的Vce值约为0.6~0.7V例题主要参数17温度对晶体管的影响10FET单极型器件:只靠多数载流子导电结型FET52绝缘栅FET(MOSFET)50主要参数27FET和BJT的比较7集成电路中的元件Ch2 基本放大电路放大电路性能指标28BJT共射放大电路基本共射放大电路6直接耦合共射放大电路8阻容耦合共射放大电路4PNP共射放大电路放大电路分析...静态工作点的稳定温度34BJT放大电路三种基本接法50EFT放大电路55复合管52Ch3 集成运算放大电路使用原因26结构87电压传输特性7零点漂移15主要性能指标1运放类型7集成运放结构拆分11运放等效电路（低频）6运放保护措施7常用结构输入级常使用共集共基来提高输入电阻，提高带宽为什么提高带宽？利用有源负载提高放大倍数，使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数？例题4Ch4 放大电路的频率响应基本高低通模型7晶体管的高频等效模型晶体管的混合π模型简化的混合π模型13β和α随频率的变化10FET的高频等效模型7单管放大电路的频率响应电容考虑情况3单管共射放大电路46单管共源放大电路6频率响应的改善减小fL加大耦合电容及其回路电阻，以增大回路时间常数或各级之间采用直接耦合（不用耦合电容也就没有高通）增大fH减小C'π/C'gs, 而C'π≈Cπ+(gm*RL)Cu，所以可以通过减小gmRL的方法提高fH->注意：fH的提高与|A|的增大是相互矛盾的。
模电第一章习题解答
压上升，在 VGS 和 VDS 不变的情况下，漏极电流变小。
1.17
已知某 NMOS 器件的参数：VTH=2V，NCOX=20A/V2，W=100m，L=10m，
源极电位 VS=0，栅极电位 VG=3V。试问：①当漏极电位 VD 分别为 0.5V，1V 和 5V 时，器件分别工作在什么状态？②若饱和状态工作时忽略 vDS 对 iD 的影响，试确 定在 VD 等于 0.5V，1V 和 5V 三种情况下的漏极电流 iD 大小。 解答：① ，线性区； ，线性区与饱和区的临界状态； ，饱和区。 ②
图 P1.5
解答：由于二极管的单向导电性，当 vi 处于正半周且幅度大于 5V 时，二极 管 D2 正向导通，使得 vo 被约束在 V=5V；当 vi 处于正半周且幅度小于 2V 或者处 于负半周期时，二极管 D1 正向导通，使得 vo 被约束在 V=2V，其波形如图所示：
5V 2V
1.6
稳压电路如图 P1.6 所示。①试近似写出稳压管的耗散功率 PZ 的表达
5V 2V
1.7 图。
图 P1.7 所示为具有电容滤波的桥式整流电路，试分析画出 vo 的波形
+ v1 _
v2 C
图 P1.7
+ vo RL _
解答：如图所示，由于四个整流二极管的作用，加到电容 C 上的电压 vo 一 直处在正弦波形的正半周期。设 C 上初始电压为零，在未接 RL 时，v2 的正半周期 和负半周期分别通过不同的两对二极管向 C 充电， 使得 C 上电压达到正弦波的最 大值，即图中的第二象限所示。设在 a 点处开始接入负载电阻 RL，因 C 上已经充 电，刚接入 RL 时，有 到 ，故 向 RL 放电， ，如 ab 段所示；当 上升
清华模电课件第一章
图1.2.4 折线化等效电路
（a）理想二极管 （b）正向导通端 电压为常量 （c）正向导通端 电压与电流成线性 关系
2020/5/4
图（a）表明二极管导通时正向压降为零，截止 时反向电流为零，称为“理想二极管”。
图（b）表明二极管导通时正向压降为一个常量 Uon ，截止时反向电流为零，等效电路为理想二极管 串联电压源Uon。
在空间电荷区内自 由电子和空穴都很少， 所以称为耗尽层。
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图1.1.5
二、PN结的单向导电性
1、外加正向电压时PN结处于导通状态
PN结处于正向偏置。外电 场将多数载流子推向空间电 荷区，使其变窄，削弱了内 电场，破坏了原来的平衡， 扩散加剧，漂移减弱。电源 作用下，扩散运动源源不断 地进行，从而形成正向电流， PN结导通。正向导通电压只 有零点几伏，所以串联电阻 以限制电流。
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三、PN结的电流方程
qu
i IS ekT 1 ;
IS:反向饱和电流； q：电子的电量；
k：玻尔兹曼常数；
T：热力学温度。
将式中的kT/q用UT取代，则得 u
iISeUT1;T30K 时 0 U ， T2m 6。 V
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四、PN结的伏安特性
u＞0, 正向特性；
u＜0, 反向特性；
反向电压大时反向击穿。
高掺杂情况，耗尽层很
图1.1.10
窄，不大的反向电压可产生 很大的电场，直接破坏 共价
键，产生电子-空穴对，称为齐纳击穿；掺杂浓度
较低，反向电压较大时，电场使少子加快漂移速
度，把价电子撞出穿时要限制电流,
图1.2.7 二极管的 微变等效电路 （a）动态电阻
大一模电基本知识点总结
大一模电基本知识点总结模电（模拟电子技术）是电子工程中的一个重要分支，涉及到电路的设计、分析和运算等。
在大一的学习中，我们需要掌握一些基本的模电知识，以便能够理解和应用这方面的技术。
本文将对大一模电的基本知识点进行总结，帮助大家更好地掌握这一门学科。
1. 电路元件在模电中，常用的电路元件有电阻、电容、电感和二极管等。
电阻用于控制电流，电容用于存储电荷，电感用于储存能量，二极管则用于控制电流的方向。
2. 电路分析方法模电中的电路分析主要通过电路定律和方法进行。
电路定律包括基尔霍夫定律、欧姆定律和功率定律等。
而常用的电路分析方法有节点分析法和网孔分析法。
3. 放大器放大器是模电中常见的电路之一，用于放大电压、电流或功率信号。
常见的放大器有共射放大器、共集放大器和共基放大器等。
4. 运算放大器运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种常用的电子元件。
它具有高增益、输入阻抗大、输出阻抗小的特点，可用于放大、滤波、积分、微分等运算。
5. 滤波器滤波器用于对电路的信号进行滤波处理，使得输出信号符合特定的要求。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
6. 多级放大电路多级放大电路是由多个级联的放大器组成的电路，它可以实现更高的增益和更好的性能。
在设计多级放大电路时，需要考虑放大器之间的耦合和增益平衡等问题。
7. 振荡器振荡器是一种可以产生连续波形输出的电路。
它可以产生正弦波、方波、矩形波等不同形式的信号。
8. 示波器示波器是一种用于观察电路信号波形的仪器。
通过连接示波器，我们可以直观地观察到电路中信号的幅度、频率、相位等特性。
9. 脉冲调制脉冲调制是一种将模拟信号转换成数字信号的技术。
常见的脉冲调制方法有脉冲幅度调制（PAM）、脉冲宽度调制（PWM）和脉冲位置调制（PPM）等。
10. 模数转换模数转换是一种将模拟信号转换成数字信号的过程。
在数字通信和数字信号处理中，需要将模拟信号转换成数字信号，以便进行处理和传输。
模电 第一章(第五版)——康华光
& Vi 定义： 定义： Ri = & Ii
意义：本级对前级（或对信号源）的影响。 意义：本级对前级（或对信号源）的影响。在信号传输过程中直接 影响信号的衰减程度。 影响信号的衰减程度。
第一章 绪论
U D
2．输出电阻（方法：测试信号取代负载接入，并令Vi=0，测试信 ．输出电阻（方法：测试信号取代负载接入，并令 号电压与测试电流之比， 号电压与测试电流之比，图1.5.3） ）
或写为
& AV = AV (ω )∠ϕ (ω )
& Vo ( jω ) 其中AV (ω ) = & Vi ( jω )
称为幅频响应 ∠ϕ (ω ) = ϕ o (ω ) − ϕ i (ω ) 称为相频响应
第一章 绪论 例1．如果Rif， AVO无穷大，RO=0， ． 用互阻放大电路等效模型等效该电路， & IS 求出Ri和ARO 解：解题思路：给出互阻放大电 解题思路： 路模型（如下图），并将题给电
& V 定义： 定义： Ro = & I
意义：本级输出带负载的能力。 意义：本级输出带负载的能力。 注意： 交流电阻。 注意：输入输出电阻通常指的是交流 交流
第一章 绪论 3．增益A ．增益 意义：反映放大电路在输入信号控制下， 意义：反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源
能量转换成信号能量的能力。 能量转换成信号能量的能力。 对于无量纲的AV和AI，常用分贝表示，如 电压增益： GV=20lgAV (dB) 电流增益： GI=20lgAI (dB) 功率增益：GP=10lgAP (dB) 例：AV=10——即20dB AV=100——即40dB AV=1000——即60dB 说明：1.AV、AI为负值，表示Vi、Vo反相；-20dB表示衰减到1/10，即|A|=0.1
模电期末复习重点
PN结的单向导电性
3. 二极管各参数的物理意义
4. 特殊二极管——稳压管
5. 三极管实现放大必须具备的内部结构条件和外部 条件： （1）对其内部结构要求： ①发射区进行高掺杂，因而其中的多数载 流子浓度很高。
②基区很薄，且掺杂比较少，则基区中多
子的浓度很低。 ③集电区 掺杂浓度要比发射区低；
结面积比发射区要大。
V Ro o I o
RL 0 V s
（求R o时不能算R L！）
VT mV 记住公式： rbe rbb 1 I CQ mA （或rb） 常温时 VT 26mV rbb取100～300
注意
共集电极放大电路的动态分析较复杂。
1 射极输出器，电压跟随器 （A ，但 1 ） V
所有电容都短路；
直流电源相当于交流接地。
双极型三极管的H参数（或称微变）等效电路： ib ic b c
vbe
βib
vce e
，R ，R ③对H参数等效电路进行动态分析——求 A V i o
不要死背结果，要会分析电路。
V V o o A 或 A V VS Vi V s V Ri i I i
3. 各类电流源电路的原理分析 4. 差分放大电路 （1）“零点漂移”概念（或称温漂）及产生原因 （2）差分放大电路的作用：放大差模信号，抑制共
模信号。
要求能够分析由BJT构成的双入双出型差分 放大电路的静态电路及动态电路，由FET管 构成的不作重点要求。
•
理想集成运放的特性
（1）vP=vN→ AV=∞ （2）Ri=∞→iP=iN=0 （3）Ro=0
常 数
i B f v BE v
iB /μA vCE =0V
模电实验单级共射放大电路
模电实验单级共射放⼤电路单极共射放⼤电路⼀、实验⽬的（1）掌握⽤Multisim 13 仿真软件分析单极放⼤电路主要性能指标的⽅法。
（2）熟悉掌握常⽤电⼦仪器的使⽤⽅法，熟悉基本电⼦元器件的作⽤。
（3）学会并熟悉“先静态后动态”的电⼦线路的基本调试⽅法。
（4）分析静态⼯作点对放⼤器性能的影响，学会调试放⼤器的静态⼯作点。
（5）掌握放⼤器的放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻及最⼤不失真输出电压的测试⽅法。
（5）测量放⼤电路的频率特性。
⼆、实验原理1.基本电路电路在接通直流电源CC V ⽽未加⼊输⼊信号时（通过隔直流电容1C 将输⼊端接地），电路中产⽣的电流、电压为直流量，记为BEQ V ，CEQ V ，BQ I ，CQ I ，由它们确定了电路的⼀个⼯作点，称为静态⼯作的Q 。
三极管的静态⼯作点可⽤下式近似估算：)7.0~6.0(=BEQ V V 硅管；（0.2~0.3）V 锗管()e c CQ CC CEQ R R I V V +-=CC P BQ V R R R R V 212++= EBEQBQ EQ CQ R V V I I -=≈βCQ BQ I I =2.静态⼯作点的选择放⼤器静态⼯作点的选择是指对三极管集电极电流C I （或CE V ）的调整与测试。
在晶体管低频放⼤电路中，静态⼯作点的选择及稳定具有举⾜轻重的作⽤，直接关系到放⼤电路能否正常可靠地⼯作。
若⼯作点偏⾼（C I 放⼤），则放⼤器在加⼊交流信号以后易产⽣饱和失真，此时输出信号o u 的负半周将被削底；若⼯作点偏低，则易产⽣截⽌失真，即o u 的正半周被削顶（⼀般截⽌失真不如饱和失真明显）。
这些情况都不符合不失真放⼤的要求。
所以在选定⼯作点以后还必须进⾏动态调试，即在放⼤电路的输⼊端加⼊⼀定的输⼊电压i u ，并检查输出电压o u 的⼤⼩和波形是否满⾜要求。
如不满⾜，则应调节静态⼯作点的位置。
还应说明的是，上⾯所说的⼯作点“偏⾼”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度⽽⾔。