模电总结复习资料+期末试题A及答案.doc

第一章半导体二极管一。半导体的基础知识1.半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质（如硅Si、锗Ge）。2。特性-光敏、热敏和掺杂特性。3。本征半导体纯净的具有单晶体结构的半导体.4. 两种载流子-带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。5。杂质半导体-在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体.体现的是半导体的掺杂特性. *P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素(多子是空穴，少子是电子). *N型半导体： 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子,少子是空穴)。6. 杂质半导体的特性载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。体电阻通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻.*转型-通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。7。 PN结 PN结的接触电位差-硅材料约为0。60。8V，锗材料约为0。20。3V。 * PN结的单向导电性正偏导通，反偏截止。 8。 PN结的伏安特性二. 半导体二极管 单向导电性-正向导通，反向截止。 二极管伏安特性-同结. *正向导通压降-硅管0。60。7V，锗管0。20。3V。 死区电压-硅管0。5V,锗管0.1V。3.分析方法-将二极管断开，分析二极管两端电位的高低：若 V阳 V阴（ 正偏 ），二极管导通（短路);若 V阳 V阴（ 反偏 ），二极管截止(开路）。1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q.2) 等效电路法Ø 直流等效电路法 总的解题手段-将二极管断开，分析二极管两端电位的高低：若 V阳 >V阴（ 正偏 )，二极管导通（短路);若 V阳 <V阴( 反偏 ）,二极管截止（开路）。 三种模型Ø 微变等效电路法三. 稳压二极管及其稳压电路稳压二极管的特性正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。第二章三极管及其基本放大电路一。 三极管的结构、类型及特点1。类型-分为NPN和PNP两种。2。特点-基区很薄,且掺杂浓度最低；发射区掺杂浓度很高，与基区接触面积较小;集电区掺杂浓度较高，与基区接触面积较大。二。 三极管的工作原理1。 三极管的三种基本组态2。 三极管内各极电流的分配* 共发射极电流放大系数 (表明三极管是电流控制器件式子称为穿透电流。3。 共射电路的特性曲线输入特性曲线-同二极管。 输出特性曲线（饱和管压降,用UCES表示放大区-发射结正偏，集电结反偏。截止区-发射结反偏，集电结反偏.4. 温度影响温度升高，输入特性曲线向左移动。温度升高ICBO、ICEO、IC以及均增加。三。 低频小信号等效模型(简化）hie输出端交流短路时的输入电阻，常用rbe表示;hfe-输出端交流短路时的正向电流传输比,常用表示；四。 基本放大电路组成及其原则1. VT、VCC、Rb、Rc 、C1、C2的作用。2.组成原则-能放大、不失真、能传输.五. 放大电路的图解分析法1. 直流通路与静态分析 *概念直流电流通的回路。 画法-电容视为开路。 作用-确定静态工作点 直流负载线-由VCC=ICRC+UCE确定的直线。*电路参数对静态工作点的影响 1）改变Rb：Q点将沿直流负载线上下移动。 2)改变Rc：Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。 3)改变VCC：直流负载线平移，Q点发生移动。2。 交流通路与动态分析*概念交流电流流通的回路*画法-电容视为短路，理想直流电压源视为短路。作用-分析信号被放大的过程。*交流负载线- 连接Q点和V CC点V CC= UCEQ+ICQR L'的直线。3。 静态工作点与非线性失真(1）截止失真产生原因Q点设置过低失真现象-NPN管削顶，PNP管削底。*消除方法减小Rb，提高Q。（2）饱和失真*产生原因-Q点设置过高失真现象-NPN管削底，PNP管削顶.*消除方法增大Rb、减小Rc、增大VCC 。4。 放大器的动态范围（1）Uopp是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。（2）范围 *当（UCEQUCES）（VCC UCEQ）时,受截止失真限制,UOPP=2UOMAX=2ICQRL。*当(UCEQUCES）（VCC UCEQ）时,受饱和失真限制,UOPP=2UOMAX=2 (UCEQUCES）.*当（UCEQUCES)（VCC UCEQ)，放大器将有最大的不失真输出电压.六. 放大电路的等效电路法1. 静态分析（1）静态工作点的近似估算（2）Q点在放大区的条件欲使Q点不进入饱和区，应满足RBRc。2. 放大电路的动态分析 放大倍数* 输入电阻 输出电阻七. 分压式稳定工作点共射放大电路的等效电路法1静态分析2动态分析电压放大倍数在Re两端并一电解电容Ce后输入电阻在Re两端并一电解电容Ce后* 输出电阻八。 共集电极基本放大电路1静态分析2动态分析 电压放大倍数 输入电阻* 输出电阻3。 电路特点 * 电压放大倍数为正，且略小于1,称为射极跟随器,简称射随器。 输入电阻高，输出电阻低.第三章场效应管及其基本放大电路一. 结型场效应管（ JFET） 1.结构示意图和电路符号2。 输出特性曲线（可变电阻区、放大区、截止区、击穿区)转移特性曲线UP - 截止电压二。 绝缘栅型场效应管（MOSFET）分为增强型（EMOS）和耗尽型（DMOS）两种。结构示意图和电路符号2. 特性曲线*NEMOS的输出特性曲线 NEMOS的转移特性曲线式中，IDO是UGS=2UT时所对应的iD值。* N-DMOS的输出特性曲线注意：uGS可正、可零、可负。转移特性曲线上iD=0处的值是夹断电压UP，此曲线表示式与结型场效应管一致。三。 场效应管的主要参数1。漏极饱和电流IDSS2.夹断电压Up3。开启电压UT4。直流输入电阻RGS5.低频跨导gm (表明场效应管是电压控制器件）四。 场效应管的小信号等效模型EMOS 的跨导gm - 五. 共源极基本放大电路1。自偏压式偏置放大电路 静态分析动态分析若带有Cs,则2。分压式偏置放大电路* 静态分析* 动态分析若源极带有Cs，则六.共漏极基本放大电路* 静态分析或 动态分析第四章多级放大电路一. 级间耦合方式1. 阻容耦合各级静态工作点彼此独立；能有效地传输交流信号；体积小，成本低。但不便于集成,低频特性差。2. 变压器耦合 -各级静态工作点彼此独立,可以实现阻抗变换。体积大，成本高,无法采用集成工艺；不利于传输低频和高频信号。3。 直接耦合-低频特性好，便于集成。各级静态工作点不独立，互相有影响。存在“零点漂移”现象。 *零点漂移当温度变化或电源电压改变时，静态工作点也随之变化，致使uo偏离初始值“零点"而作随机变动。二。 单级放大电路的频率响应1中频段(fLffH）波特图幅频曲线是20lgAusm=常数，相频曲线是=-180o。2低频段（f fL）3高频段(f fH）4完整的基本共射放大电路的频率特性三。 分压式稳定工作点电路的频率响应1下限频率的估算2上限频率的估算四. 多级放大电路的频率响应1. 频响表达式2。 波特图第五章功率放大电路一. 功率放大电路的三种工作状态1。甲类工作状态导通角为360o，ICQ大，管耗大,效率低。2.乙类工作状态ICQ0,导通角为180o，效率高，失真大。3。甲乙类工作状态导通角为180o360o，效率较高，失真较大。二. 乙类功放电路的指标估算1。 工作状态Ø 任意状态:UomUimØ 尽限状态：Uom=VCCUCESØ 理想状态:UomVCC 2。 输出功率3. 直流电源提供的平均功率4. 管耗Pc1m=0.2Pom 5.效率理想时为78。5% 三。 甲乙类互补对称功率放大电路1. 问题的提出在两管交替时出现波形失真交越失真（本质上是截止失真）。 2. 解决办法Ø 甲乙类双电源互补对称功率放大器OCL-利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏置电压.动态指标按乙类状态估算.Ø 甲乙类单电源互补对称功率放大器OTL-电容C2上静态电压为VCC/2，并且取代了OCL功放中的负电源VCC.动态指标按乙类状态估算，只是用VCC/2代替。四。 复合管的组成及特点1. 前一个管子ce极跨接在后一个管子的bc极间。2. 类型取决于第一只管子的类型.3.=1·2 第六章集成运算放大电路一。 集成运放电路的基本组成1.输入级-采用差放电路,以减小零漂。2.中间级-多采用共射（或共源)放大电路,以提高放大倍数.3.输出级-多采用互补对称电路以提高带负载能力。4.偏置电路-多采用电流源电路,为各级提供合适的静态电流。二。 长尾差放电路的原理与特点1. 抑制零点漂移的过程-当TiC1、iC2iE1、iE2 uEuBE1、uBE2iB1、iB2iC1、iC2。 Re对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用，被称为“共模反馈电阻"。2静态分析1） 计算差放电路IC设UB0，则UE=0.7V，得2） 计算差放电路UCE 双端输出时 单端输出时(设VT1集电极接RL)对于VT1:对于VT2：3。 动态分析1)差模电压放大倍数 双端输出 单端输出时从VT1单端输出：从VT2单端输出：2）差模输入电阻3）差模输出电阻 双端输出： 单端输出:三. 集成运放的电压传输特性当uI在+Uim与Uim之间，运放工作在线性区域：四. 理想集成运放的参数及分析方法1. 理想集成运放的参数特征 开环电压放大倍数Aod；* 差模输入电阻Rid；* 输出电阻Ro0； 共模抑制比KCMR；2. 理想集成运放的分析方法 1) 运放工作在线性区：* 电路特征-引入负反馈 电路特点“虚短”和“虚断”：“虚短”“虚断” -2） 运放工作在非线性区 电路特征-开环或引入正反馈 电路特点-输出电压的两种饱和状态：当u+>u时,uo=+Uom 当u+<u时，uo=-Uom 两输入端的输入电流为零： i+=i=0 第七章放大电路中的反馈一. 反馈概念的建立开环放大倍数闭环放大倍数反馈深度环路增益：1当时，下降，这种反馈称为负反馈。2当时,表明反馈效果为零。3当时，升高,这种反馈称为正反馈。4当时，.放大器处于“自激振荡”状态。二反馈的形式和判断1。 反馈的范围-本级或级间。2. 反馈的性质交流、直流或交直流。直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈则为交、直流反馈。 3。 反馈的取样-电压反馈:反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用.(输出短路时反馈消失）电流反馈：反馈量取样于输出电流.具有稳定输出电流的作用。(输出短路时反馈不消失）4。 反馈的方式-并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。Rs越大反馈效果越好。反馈信号反馈到输入端）串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。Rs越小反馈效果越好。反馈信号反馈到非输入端）5。 反馈极性-瞬时极性法：（1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示）,并设信号的频率在中频段.(2)根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升高用 + 表示，降低用表示)。（3）确定反馈信号的极性.（4）根据Xi与X f的极性，确定净输入信号的大小.Xid 减小为负反馈;Xid增大为正反馈。三。 反馈形式的描述方法某反馈元件引入级间（本级)直流负反馈和交流电压(电流）串联（并联）负反馈.四. 负反馈对放大电路性能的影响1. 提高放大倍数的稳定性2.3. 扩展频带4. 减小非线性失真及抑制干扰和噪声5. 改变放大电路的输入、输出电阻 串联负反馈使输入电阻增加1+AF倍 并联负反馈使输入电阻减小1+AF倍 电压负反馈使输出电阻减小1+AF倍 *电流负反馈使输出电阻增加1+AF倍五. 自激振荡产生的原因和条件1. 产生自激振荡的原因附加相移将负反馈转化为正反馈。2. 产生自激振荡的条件若表示为幅值和相位的条件则为：第八章信号的运算与处理分析依据- “虚断"和“虚短”一. 基本运算电路1. 反相比例运算电路R2 =R1/Rf 2. 同相比例运算电路 R2=R1/Rf 3. 反相求和运算电路 R4=R1/R2/R3/Rf 4. 同相求和运算电路 R1/R2/R3/R4=Rf/R55. 加减运算电路 R1/R2/Rf=R3/R4/R5二. 积分和微分运算电路1. 积分运算2. 微分运算第九章信号发生电路一. 正弦波振荡电路的基本概念1. 产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈）自激振荡的平衡条件 ：即幅值平衡条件:相位平衡条件：2. 起振条件：幅值条件：相位条件:3。正弦波振荡器的组成、分类正弦波振荡器的组成(1） 放大电路-建立和维持振荡。(2） 正反馈网络-与放大电路共同满足振荡条件.（3） 选频网络-以选择某一频率进行振荡。（4) 稳幅环节-使波形幅值稳定,且波形的形状良好。* 正弦波振荡器的分类（1） RC振荡器-振荡频率较低,1M以下；（2） LC振荡器-振荡频率较高，1M以上；（3) 石英晶体振荡器-振荡频率高且稳定.二. RC正弦波振荡电路1。 RC串并联正弦波振荡电路2. RC移相式正弦波振荡电路三. LC正弦波振荡电路1. 变压器耦合式LC振荡电路判断相位的方法:断回路、引输入、看相位2. 三点式LC振荡器相位条件的判断-“射同基反"或“三步曲法"(1) 电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路）（2) 电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路)(3) 串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）(4) 并联改进型电容反馈三点式振荡器(西勒电路）(5) 四. 石英晶体振荡电路1. 并联型石英晶体振荡器2. 串联型石英晶体振荡器第十章直流电源一. 直流电源的组成框图 电源变压器：将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压. 整流电路:将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压. 滤波电路:将交流成分滤掉,使输出电压成为比较平滑的直流电压. 稳压电路：自动保持负载电压的稳定。 二. 单相半波整流电路1输出电压的平均值UO（AV） 2输出电压的脉动系数S3正向平均电流ID（AV)4最大反向电压URM 三。 单相全波整流电路1输出电压的平均值UO（AV)2输出电压的脉动系数S3正向平均电流ID(AV)4最大反向电压URM 四。 单相桥式整流电路UO（AV）、S、ID（AV）与全波整流电路相同,URM与半波整流电路相同。五。 电容滤波电路1 放电时间常数的取值2.输出电压的平均值UO（AV）3.输出电压的脉动系数S4 .整流二极管的平均电流I D(AV)六。 三种单相整流电容滤波电路的比较七. 并联型稳压电路1。 稳压电路及其工作原理当负载不变，电网电压变化时的稳压过程:*当电网电压不变，负载变化时的稳压过程 ： 2。 电路参数的计算 稳压管的选择常取UZ=UO；IZM= （1。53）IOmax 输入电压的确定一般取UI(AV）= (23)UO 限流电阻R的计算R的选用原则是:IZminIZ IZmax。 R的范围是：模拟电子技术基础试卷1、在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。 A。 五价 B。 四价 C。 三价2、稳压管的稳压区是其工作在 。 A. 正向导通 B。反向截止 C。反向击穿3、当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 .A。 前者反偏、后者也反偏B。 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏4、（2）当温度升高时,二极管的反向饱和电流将。A。 增大 B。 不变 C。 减小5、UGS0V时，能够工作在恒流区的场效应管有 。 A. 结型管 B。 增强型MOS管 C。 耗尽型MOS管6、直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是.A。电阻阻值有误差 B。晶体管参数的分散性C.晶体管参数受温度影响 D。电源电压不稳定7、选用差分放大电路的原因是。A.克服温漂B.提高输入电阻 C.稳定放大倍数8、差分放大电路的差模信号是两个输入端信号的,共模信号是两个输入端信号的。A。差B.和 C。平均值9、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re,将使电路的。 A。差模放大倍数数值增大B。抑制共模信号能力增强C.差模输入电阻增大10、在输入量不变的情况下，若引入反馈后 ，则说明引入的反馈是负反馈。 A输入电阻增大 B输出量增大 C净输入量增大 D净输入量减小11、交流负反馈是指 .A阻容耦合放大电路中所引入的负反馈B只有放大交流信号时才有的负反馈 C在交流通路中的负反馈12、功率放大电路的转换效率是指 。 A输出功率与晶体管所消耗的功率之比 B最大输出功率与电源提供的平均功率之比 C晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比13、整流的目的是 . A。 将交流变为直流 B。 将高频变为低频 C. 将正弦波变为方波14、串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是 。 A。 基准电压 B。 采样电压 C. 基准电压与采样电压之差15、开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是 . A. 调整管工作在开关状态 B. 输出端有LC滤波电路 C. 可以不用电源变压器二、判断下列说法是否正确，正确的用“”错误的“×”表示判断结果填入下表内.1、因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（ )2、PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（ ）3、处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的（ ）。4、若耗尽型N沟道MOS管的UGS大于零,则其输入电阻会明显变小。（ ）5、只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用;( ）6、可以说任何放大电路都有功率放大作用;（ ）7、放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（ ）8、阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立，它只能放大交流信号。( ）9、互补输出级应采用共集或共漏接法.（ ） 10、若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时,输出电压基本不变.（ ）11、运放的共模抑制比 （ )12、凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。（ ）13、当集成运放工作在非线性区时，输出电压不是高电平，就是低电平。（ ）14、如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同,那么当它们的输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同。( )15、若U2为电源变压器副边电压的有效值,则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为.（ )三、电路如图所示，晶体管的b60，=100。 （1）求解Q点、Ri和Ro；（8分） （2）设10mV(有效值)，问?？若C3开路，则？?（7分）四、如图所示电路参数理想对称，晶体管的均为50，=100，UBEQ0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri.(10分）五、如图所示电路中，已知VCC16V，RL4，T1和T2管的饱和管压降UCES2V，输入电压足够大。试问(1)最大输出功率Pom和效率各为多少？(5分)（2）晶体管的最大功耗PTmax为多少?（5分）（3)为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？（5分)六、 直流稳压电源如图所示. (1)说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准 电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。(5分) （2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端.（2分）（1） 写出输出电压的表达式。(8分）图P10.15云 南 师 范 大 学 课 程 考 试试 卷 参 考 答 案 及 评 分 标 准课程名称：模拟电子技术基础 考试班级：物电 05级电子A、B试卷编号：A 命题教师签名：姜涛 06年12月28日一、单、多项选择题（每小题2 分，共 30 分,答案必须填写在下表中，否则不予记分。)123456789101112131415ACCBAACCDAACBDCBACA二、判断下列说法是否正确，正确的用“"错误的“×”表示判断结果填入下表内.(每题1分,共15分，答案必须填写在下表中，否则不予记分。）123456789101112131415×××××××三、电路如图所示，晶体管的b60，=100。 （1）求解Q点、Ri和Ro;（8分）（2）设10mV（有效值），问?？若C3开路,则？（7分）解：（1)Q点：、Ri和Ro的分析: (2)设10mV(有效值),则 若C3开路，则四、如图所示电路参数理想对称，晶体管的均为50，=100，UBEQ0。7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。（10分）解：RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下:Ad和Ri分析如下：五、如图所示电路中,已知VCC16V，RL4，T1和T2管的饱和管压降UCES2V,输入电压足够大。试问（1）最大输出功率Pom和效率各为多少？(5分）(2)晶体管的最大功耗PTmax为多少？（5分）（3)为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？（5分)解：（1）最大输出功率和效率分别为(2)晶体管的最大功耗 (3）输出功率为Pom时的输入电压有效值六、 直流稳压电源如图所示。 (1）说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准 电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。（5分） （2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。（2分)（2） 写出输出电压的表达式。(8分)解：（1）整流电路：D1D4;滤波电路：C1；调整管：T1、T2；基准电压电路：、R、DZ;比较放大电路：A；取样电路:R1、R2、R3. （2)为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“”下为“”。 （3）输出电压的表达式为