模拟电子技术基础复习资料与答案.pdf
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1、模拟电子技术模拟电子技术复习资料答案模拟电子技术复习资料答案一、填空题1.半导体不同于导体和绝缘体的三大独特性质为掺杂性、热敏性、光敏性;其电阻率分别受 杂质、温度、光照的增加而 下降。2.用于制造半导体器件的材料通常是硅、锗和砷化镓。3.当外界温度、光照等变化时,半导体材料的导电能力会发生很大的变化。4.5.6.7.纯净的、不含杂质的半导体,称为本征半导体。在 N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。本征半导体中掺入 III 族元素,例如 B、Al,得到 P 型半导体。本征硅中若掺入五价元素的原子,则多数载流子应是 电子,掺杂越多,则其数量一定越 多,而少数载流子应
2、是空穴,掺杂越多,则其数量一定越 少。8.半导体中存在着两种载流子:带正电的空穴和带负电的电子9.N 型半导体中的多数载流子是电子,少数载流子是 空穴。10.杂质半导体分N 型(电子)和P 型(空穴)两大类。11.N 型半导体多数载流子是电子,少数载流子是空穴。P 型半导体多数载流子是空穴少数载流子是电子。,12.杂质半导体中,多数载流子浓度主要取决于 掺杂浓度,而少数载流子则与 温度 有很大关系。13.PN 结的主要特性是单向导电性。14.PN 结是多数载流子的 扩散运动和少数载流子的 漂移 运动处于动态平衡而形成的,有时又把它称为 空间电荷区(势垒区)或 耗尽区(阻挡层)。15.PN 结加
3、正向电压时,空间电荷区变 窄;PN 结加反向电压时,空间电荷区变宽。16.PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。17.PN 结两端电压变化时,会引起PN 结内电荷的变化,这说明PN 结存在电容效应。18.二极管是由 一 个 PN 结构成,因而它同样具有PN 结的 单向导电特性。19.二极管的伏安特性可用数学式和曲线来描述,其数学式是 I=IS(eU/UT-1),其曲线又可分三部分:正向特 性、反向特性、击穿特性。20.晶体二极管的正向电阻比其反向电阻 小,稳压二极管的反向击穿电压通常比一般二极管的 低,击穿区的交流电阻又比正向区的 小。21.有两个晶体二极管 A 管的=200,ICEO=
4、200A;B 管的=50,ICEO=10A,其他参数大致相同,相比之下 B 管的性能较好。22.点接触二极管的主要优点是 结电容 小,多用于 高频检波、小电流整流及小功率开关电路。23.稳压管实质上是一个二极管,它通常工作在击穿区,所以当反向电压大于稳定电压 UZ时,它才能产生稳压作用。24.变容二极管是利用PN 结的 势垒电容 随外加反向电压的变化而变化的特性制成的。25.双极型三极管有 两种极性的载流子参与导电;场效应管有 一种极性的载流子参与导电。26.三极管有两个 PN 结,即 发射 结和集电结,在放大电路中发射结必须正偏,集电结必须反偏。27.三极管个电极电流的分配关系是IE=IB+
5、IC。28.三极管有NPN型和PNP型,前者在电路中使用的符号是,后者在电路中使用的符号是。29.晶体三极管能起电流放大作用的内部条件是:发射区需重掺杂,基区宽度要窄;外部条件是:发射结要正向偏置,集电结要反向偏置。30.处于放大状态的三极管IC与 IB的关系是IC=IB,处于饱和状态的三极管IC不受 IB的控制,失去1模拟电子技术了放大作用,处在截止状态的三极管IC0。2模拟电子技术31.电流放大系数的定义是 IC/IB。32.当 NPN 锗管工作在放大区时,在E、B、C 三个电极中,以 集电极 电位最高,发射极的电位最低;UBEQ约等于 0.2V。33.当 PNP 型硅三极管处于放大状态时
6、,在E、B、C 三个电极中,以发射极电位最高,集电极的电位最低。34.三极管的反向饱和电流 ICBO随温度的升高而升高,穿透电流 ICEO随温度升高而增加,UBE随温度的升高而下降,值随温度的升高而增加。35.三极管的三个主要极限参数是PCM、ICM和反向击穿电压。36.从三极管的输出特性曲线看,三极管可分成 放大区、饱和区、截 止区和击穿区四个工作区域。当三极管工作在放大区时,关系式 IC=IB才成立;当三极管工作在截止区时,IC0;当三极管工作在饱和区时,UCE0。37.三极管有三个电极,分别是集电极、发 射极和基极。38.用直流电压表测得某放大器中NPN 型三极管的三个极对地的电位分别为
7、VB=+10.7V,VC=+10.3V,VE=+10V,则该管工作在饱和 区。39.用直流电压表测得某放大器中三极管的三个电极对地的电位分别为VA=+3.1V,VB=+2.9V,VC=-2V,则从材料看为 锗 管,从结构上看为PNP 型管,且A 为发射极,B 为基 极,C 为集电极。40.用直流电压表测得某放大器中三极管的三个电极对地的电位分别为VA=+7V,VB=+1.8V,VC=+6.3V,则从材料看为 硅管,从结构上看为 PNP 型管,且 A 为发射极,B 为集电极,C 为基极极。41.用直流电压表测得某放大器中三极管的三个电极对地的电位分别为VA=+7V,VB=+1.8V,VC=+2.
8、5V,则从材料看为 硅管,从结构上看为 NPN 型管,且 A 为集电极,B 为发射极,C 为基极极。42.在放大状态下,三极管的1,2,3三个电极的电流分别为I1=1.5mA,I2=30A,I3=1.53mA,则电极 1为集电极,电极2为基极,电极3为发射极。=50,=0.98。43.从输出特性上分析单级PNP 管组成的放大电路,如果静态工作点在负载线上设置偏高,有可能导致饱和失真,从示波器上看输出电压波形是顶部失真;工作点设置偏低,则有可能导致 截止失真。44.交流放大电路放大的主要对象是电压、电流的变化(或交流)量,而放大电路设置静态工作点的目的是为了使输出信号的变化线性地跟随输入信号而变
9、化(如输入信号为正弦波,输出信号也为正弦波)。45.如图一(a)是 NPN 管共射放大电路。若其输出波形如图一(b)、(c)所示,则图一(b)是饱和失真,解决办法是将基极偏置电流调小;图一(c)是 截止失真,解决办法是将基极偏置电流调大。+VCCRbRCUORLUOUOUi0t0t(c)(a)(b)图一46.放大电路有两种工作状态,Ui=0 时的直流状态称为静态;当有交流信号 Ui输入时,放大电路的工作状态称为动态,此时,三极管各极电压、电流均有直流分量和交流分量两部分叠加而成。47.在画低频放大电路的交流通路时,通常将电路中的电容 和 直流电源视为短路。3模拟电子技术48.交流放大电路的基本
10、分析方法有图解法和微变等效电路法两种。49.对于电压放大电路,输入电阻越大,就越能从前级信号源获得较大的电信号;输出电阻越 小,放大电路带负载的能力越强。50.影响放大电路工作点稳定的主要因素是温度的变化,稳定工作点常用的措施是在电路中引入直流负反馈。51.在单级共射放大电路中,如果静态工作点在负载线上设置偏高,容易出现饱和失真,常通过调整基极偏置电阻元件来消除失真。52.在单级共射放大电路中(如图一(a)电路所示),如果输出信号的波形产生了截止失真,常通过调整基极偏置电阻 Rb元件来消除失真,且应减小其阻值。53.在单级共射放大电路中,无论是NPN 型还是 PNP 型晶体三极管,当静态工作点
11、在负载线上设置偏高时,容易出现饱和失真,过低时容易产生截止失真。若采用基极上偏置电阻Rb来消除失真,对于前者应使Rb增大,对于后者应使 Rb减小。54.反映双极型晶体三极管(BJT 管)放大能力的参数是,反映场效应管(FET 管)放大能力的参数是跨导 gm。55.BJT 管是电流控制器件,而 FET 管则是电压控制器件。56.当 BJT 管发射结正偏,集电结反偏时,放大电路工作在放大 区;当 BJT 管发射结和集电结均正偏时,放大电路工作在 饱和 区;当 BJT 管发射结和集电结均反偏时,放大电路工作在 截止 区。57.双极型晶体三极管放大电路有共基、共集和共射三种连接方式。58.放大电路中的
12、三极管有共基、共集和共射三种接法,其中电压、电流放大倍数都比较大的是共射接法。所谓共射放大电路,是指在电路的交流通路中,以 发射极作为输入输出信号的共同参考点。59.在共射、共基和共集三种组态的放大电路中,共射 放大电路同时具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数;共集放大电路的电压放大倍数最低。60.在共射、共基和共集三种组态的放大电路中,共射放大电路既有电压放大,又有电流放大;共集放大电路只有电流放大,而无电压放大;共基放大电路只有电压放大,而无电流放大。61.在共射、共基和共集三种组态的单管放大电路中,欲要带负载能力强的应选共集电路,欲要电压放大且频率响应好的应选 共基 电路。62.共集电极
13、电路的特点是:输入电阻 很大,输出电阻很小,电压放大倍数 小于近似等于 1,动态范围 较大。63.在共射、共基和共集三种组态的放大电路中,共集 放大电路的输入电阻最高;共集 放大电路的输出电阻最低。64.在共射、共基和共集三种组态单管放大电路中,共集和共基 电路输入输出电压同相,共射 电 路输入输出电压反相。65.在共射、共基和共集三种组态单管放大电路中,当待处理的信号是电流时,可采用共基 放大电路,利66.67.68.69.70.用的是该电路的 输入电阻小、输出电阻大的特点。直接耦合放大电路与阻容耦合放大电路比较,存在着三个主要特殊问题是:各级静态工作点相互影响、需要电平配置和 零点漂移。零
14、点漂移一般都是折合到 输入端来衡量的。若 Au=1000,输出端最大漂移为 50mV,则该放大电路的漂移为 50V。多级放大器的耦合方式有:直接耦合、阻容耦合和 变压器耦合三种。多级交流放大电路的极间耦合方式有直接耦合、阻容耦合和变压器耦合三种,在低频电压放大电路中常采用阻容耦合方式,直接耦合电路存在零点漂移问题。多级放大电路中,第一级电压增益为 40dB,第二级电压增益为 20dB,则总电压增益为60dB,折算为电压放大倍数为1000倍。71.多级放大电路中,第一级电压放大倍数为 100 倍,第二级电压放大倍数为 1000 倍,则总电压放大倍数为105倍,折算为电压增益为100dB。4模拟电
15、子技术72.一般而言,多级放大电路的输入电阻等于 第一级的输入电阻;输出电阻等于 末级的输出电阻。73.场效应管从结构上可分为 结型场效应管 和 绝缘栅场效应管 两大类;从其导电沟道上可分为N 沟道和P 沟道两大类。74.场效应管在其输出特性上可分为 饱和(或线性放大,或恒流)区、截止 区、可变电阻区和击穿 区四个区域。75.场效应管放大电路中,其输入电阻 很高,故栅流 IG 0。76.场效应管的共漏组态电路通常称为 源极跟随器,它和双极型晶体三极管的共集组态电路具有相似的特性,即输入电阻 很高,输出电阻很低,电压放大倍数小于近似等于1,且输入电出电压的相位 相同。77.场效应管放大电路有共栅
16、、共源和共漏三种连接方式。78.在如图二所示的电路中,VT1、VT2组成两级阻容耦合放大电路。其中VT1管组成共射电路,VT2管组成共集电路,又称射随器电路;电路中C1、C3、C4称为隔直耦合电容,其作用是 隔断晶体三极管与信号源或负载之间的直流联系,并使信号能顺利通过,即起到耦合信号(传送交流)的作用,C2称 为 旁路电容,其作用是为发射极电流中的交流成分提供通路,使发射极电阻(如图二中的R4)两端的交流压降为零。R1C1+UiR2R4R3C3VT1R5+VccVT2C4R6RL+Uo-C2图二-79.在晶体三极管放大电路中,当 f=f时,值为0(低频时的数值)的2倍;当 f=fT时,值为=
17、1,fT称为 特征频率,f称为 共射截止频率。单级共射放大电路高频特性的斜率为-20 dB/十倍频程,若中频区的Au=100,折合 40 dB;当f=fh时,折合为 37 dB,其附加相移为-45 度。*含有两个极点频率的放大电路,其高频区对数幅频特性的最大斜率(指绝对值)为40dB/十倍频程。*由两级相同的放大器组成的多级放大电路,已知每级电压增益为20dB,上限频率为 10kHz,下限频率为 50Hz,则多级放大电路总电压增益为40 dB,总上限频率 fh 10/21/2kHz,总下限频率 fL21/250 Hz,总的带宽 fbw fh10/21/2 kHz。为了使输出电流稳定,应引入 交
18、流电流负 反馈,其输出电阻将 增大。为了使输出电压稳定,应引入交流电压负反馈,其输出电阻将减小。若希望负载变化时,放大器的输出电压稳定,应引入交流电压负 反馈,此时输出电阻将 减小。为了使放大器的输入电阻提高,应引入交流串联负反馈。为了使放大器的静态工作点稳定,应引入直流电流负反馈。若要减小放大器从信号源索取电流,应引入交流串联负反馈。若要提高放大器的带负载能力,应引入交流电压负反馈。若信号源的内阻大,应引入交流并联负反馈,效果才显著。580.81.82.83.84.85.86.87.88.89.90.模拟电子技术91.交流串联负反馈只有信号源内阻较小时,效果才显著。92.负反馈有四种类型:电
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