模电各章重点内容及总复习带试题和答案

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 0.3 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： 加正向电压时，相当正向导通的二极管。 （压降为 0.7V， ）加反向电压时截止，相当断开。加反向电压并击穿（即满足 UU Z）时便稳压为 UZ 。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 。G、因 V1 正向电压为10V，V2 正向电压 13V，使 V2 先导通， （将 V2 短路）使输出电压 U0=3V，而使 V1 反偏截止。h 、同理，因 V1 正向电压 10V、V2 正向电压为 7V，所以 V1 先导通（将 V1 短路） ，输出电压 U0=0V，使 V2 反偏截止。（当输入同时为 0V 或同时为 3V，输出为多少，请同学自行分析。 ）1、模电第二章重点掌握内容：一、概念1、 三极管由两个 PN 结组成。从结构看有三个区、两个结、三个极。 （参考 P40）三个区：发射区掺杂浓度很高，其作用是向基区发射电子。基区掺杂浓度很低，其作用是控制发射区发射的电子。集电区掺杂浓度较高，但面积最大，其作用是收集发射区发射的电子。两个结：集电区基区形成的 PN 结。叫集电结。 （J C）基区发射区形成的 PN 结。叫发射结。 （J e）三个极：从三个区引出的三个电极分别叫基极 B、发射极 E 和集电极 C（或用 a、b、c）对应的三个电流分别称基极电流 IB、发射极电流 IE、集电极电流 IC 。并有：I E =IB+ IC2、 三极管也有硅管和锗管，型号有 NPN 型和 PNP 型。(参考图 A。注意电路符号的区别。可用二极管等效来分析。)3、 三极管的输入电压电流用 UBE 、I B 表示，输出电压电流用 UCE 、I C 表示。即基极发射极间的电压为输入电压 UBE，集电极发射间的电压为输出电压 UCE。 （参考图 B）三极管具有电流电压放大作用.其电流放大倍数 =IC / IB (或 IC= IB)和开关作用.4、三极管的输入特性（指输入电压电流的关系特性 ）与二极管正向特性很相似，也有： 死区电压：硅管约为 0.5V, 锗管约为 0.1V 。导通压降：硅管约为 0.7V ,锗管约为 0.2V 。 （这两组数也是判材料的依据）5、三极管的输出特性(指输出电压 UCE 与输出电流 IC 的关系特性) 有三个区:饱和区: 特点是 UCE0.3V,无放大作用,C-E 间相当闭合.其偏置条件 JC, Je 都正偏.截止区: 特点是 UBE 0, I B=0, IC=0,无放大. C-E 间相当断开.其偏置条件 JC, Je 都反偏.放大区: 特点是 UBE 大于死区电压, U CE1V, I C= IB. 其偏置条件 Je 正偏 JC 反偏.所以三极管有三种工作状态,即饱和状态 ,截止状态和放大状态,作放大用时应工作在放大状态,作开关用时应工作在截止和饱和状态.6、当输入信号 Ii 很微弱时,三极管可用 H 参数模型代替(也叫微变电路等效电路)(参考图 B)7、对放大电路的分析有估算法和图解法估算法是：先画出直流通路（方法是将电容开路，信号源短路，剩下的部分就是直流通路） ，求静态工作点 IBQ、I CQ、U CEQ 。画交流通路，H 参数小信号等效电路求电压放大倍数 AU 输入输出电阻 RI 和 R0 。（参考 P58 图 2.2.5）图解法：是在输入回路求出 IB 后，在输入特性作直线，得到工作点 Q，读出相应的 IBQ、U BEQ而在输出回路列电压方程在输出曲线作直线，得到工作点 Q，读出相应的 ICQ、U CEQ加入待放大信号 ui 从输入输出特性曲线可观察输入输出波形， 。若工作点 Q 点设得合适，（在放大区）则波形就不会发生失真。 （参考 P52 图 2.2.2）8、失真有三种情况:截止失真：原因是 IB、 IC 太小，Q 点过低，使输出波形后半周（正半周）失真。消除办法是调小 RB，以增大 IB、 IC，使 Q 点上移。饱和失真：原因是 IB、 IC 太大，Q 点过高，使输出波形前半周（负半周）失真。消除办法是调大 RB，以减小 IB、 IC，使 Q 点下移。信号源 US 过大而引起输出的正负波形都失真，消除办法是调小信号源。2二、应用举例说明：图 A：三极管有 NPN 型和 PNP 型，分析三极管的工作状态时可用二极管电路来等效分析。图 B：三极管从 BE 看进去为输入端，从 CE 看进去输出端。可用小信号等效电路来等效。其三极管的输入电阻用下式计算： rbe =200+(1+)26/ IEQ=200+26/ IBQIC= IB.图 C 的图 1 因发射结正偏，集电结反偏，所以是放大；图 2 因发射结电压为 3 伏，所以管烧；图 3 因发射结集电结都正偏，所以是饱和；图 4 因发射结正偏，集电结反偏，所以是放大。图 D：a 图为固定偏置电路，b 图为直流通路，c 图为 H 参数小信号等效电路。 （其计算在下一章）3模电第三章重点掌握内容：一、概念1、 放大电路有共射、共集、共基三种基本组态。 （固定偏置电路、分压式偏置电路的输入输出公共端是发射极，故称共发射极电路） 。共射电路的输出电压 U0 与输入电压 UI 反相，所以又称反相器。共集电路的输出电压 U0 与输入电压 UI 同相，所以又称同相器。2、 差模输入电压 Uid=Ui1-Ui2 指两个大小相等，相位相反的输入电压。 （是待放大的信号）共模输入电压 UiC= Ui1=Ui2 指两个大小相等，相位相同的输入电压。 （是干扰信号）差模输出电压 U0d 是指在 Uid 作用下的输出电压。共模输出电压 U0C 是指在 UiC 作用下的输出电压。差模电压放大倍数 Aud= U0d / /Uid 是指差模输出与输入电压的比值。共模放大倍数 Auc =U0C /UiC 是指共模输出与输入电压的比值。 （电路完全对称时 Auc =0）共模抑制比 KCRM=Aud /Auc 是指差模共模放大倍数的比值，电路越对称 KCRM 越大，电路的抑制能力越强。3、 差分电路对差模输入信号有放大作用，对共模输入信号有抑制作用，即差分电路的用途：用于直接耦合放大器中抑制零点漂移。 （即以达到 UI =0，U 0=0 的目的）4、电压放大器的主要指标是电压放大倍数 AU 和输入输出电阻 Ri ，R 0 。功率放大器的主要指标要求是（1）输出功率大，且不失真；（2）效率要高，管耗要小，所以功率放大电路通常工作在甲乙类（或乙类）工作状态，同时为减小失真，采用乙类互补对称电路。为减小交越失真采用甲乙类互补对称电路。5、 多级放大电路的耦合方式有：直接耦合：既可以放大交流信号，也可以放大直流信号或缓慢变化的交流信号；耦合过程无损耗。常用于集成电路。但各级工作点互相牵连，会产生零点漂移。阻容耦合：最大的优点是各级工作点互相独立，但只能放大交流信号。耦合过程有损耗，不利于集成。变压器耦合：与阻容耦合优缺点同，已少用。二、电路分析。重点掌握以下几个电路：1、 固定偏置电路；如图 D-a（共射电路）A）会画直流通路如图 D-b，求工作点 Q。 （即求 IBQ、I CQ、U CEQ ）即；I BQ =（U CC UBE）/ R BICQ = IB.UCEQ = UCC ICQ RCB）会画微变等效电路，如图 D-c，求电压放大倍数和输入输出电路： AU、R i、 RO 。即：A U = RL / rbe ，R i = RBrbe ，RO = RC4设：R B=470K ，R C=3K, RL= 6K，U CC=12V，=80，U BE=0.7V，试求工作点 Q 和 AU、R i、 RO2、 分压式偏置电路；如图 E-a（为共射电路）A）会画直流通路如图 E-b，求工作点 Q。 （即求 IBQ、I CQ、U CEQ ）即：V B =RB2*UCC/（R B1+RB2）ICQI EQ= （V BUBE）/R EUCEQ = UCC ICQ（R C+RE）B）会画微变等效电路，如图 E-c，求电压放大倍数和输入输出电路：A U、R i、 RO即 ： AU = RL / rbe ，R i = RB1R B2 rbe ，RO = RC设：R B1=62K，R B2=16 K，R C=5K, RE=2K ，R L=5 K，U CC=20V，=80 ，U BE=0.7V，试求工作点（Q）I BQ、 、 ICQ、U CEQ 和 AU、R i、 RO 。（请同学一定要完成上两道题，并会画这两个电路的直流通路和微变等效电路。 ） 3、 射极输出器，如图 F-a（为共集电路，又称同相器、跟随器）重点掌握其特点： 电压放大倍数小于近似于 1，且 UO 与 Ui 同相。 输入电阻很大。 输出电阻很小，所以带负载能力强。了解其电路结构，直流通路（图 F-b）和微变等效电路（图 F-c）的画法。5模电第四章重点掌握内容：一、概念1、 反馈是指将输出信号的一部分或全部通过一定的方式回送到输入端。2、 反馈有正反馈（应用于振荡电路）和负反馈（应用于放大电路）之分。3、 反馈有直流反馈，其作用：稳定静态工作点。有交流反馈，其作用：改善放大器性能。包括：提高电压放大倍数的稳定度；扩展通频带；减小非线性失真；改善输入输出电路。4、 反馈放大电路的基本关系式：A f =A /（1+AF ） ，其（1+AF）称反馈深度，当（1+AF）远远大于是 1 时为深度负反馈，其 Af =1/ F，即负反馈后的放大倍数大大下降，且仅由反馈网络参数就可求放大倍数，而与运放器内部参数无关。5、 负反馈有四种类型：电压串联负反馈；电压反馈可减小输出电阻，从而稳定输出电压。电压并联负反馈；。电流串联负反馈；电流反馈可增大输出电阻，从而稳定输出电流。电流并联负反馈。串联反馈可增大输入电阻。并联反馈可减小输入电阻。6、 对集成运算放大器反馈类型的经验判断方法是：当反馈元件（或网络）搭回到反相输入端为负反馈；搭回到同相输入端为正反馈。当反馈元件（或网络）搭回到输入端为并联反馈，搭回到输入端的另一端为串联反馈。当反馈元件（或网络）搭在输出端为电压反馈，否则为电流反馈。而一般的判断方法：若反馈信号使净输入减少，为负反馈，反之为正反馈。 （用瞬时极性判断）若满足 Ui=Uid+Uf 为串联反馈，满足 Ii=Iid+If 为并联反馈。若反馈信号正比输出电压，为电压反馈，反馈信号正比输出电流，为电流反馈。（A） （B）如（A）图经验判断：反馈元件搭回到反相输入端，所以是负反馈；反馈元件搭回到输入端，所以是并联反馈；反馈元件搭在输出端，所以是电压反馈，所以图是电压并联负反馈。如（B）图，由瞬时极性判得电路有两级的电流并联负反馈。反馈元件为 Rf (因 Rf 搭在输入端，所以是并联，但不是搭在输出端，所以是电流反馈，即 If 是正比于输出电流 IC2）二、练习并掌握书中图 4.1.4a. 、4.1.5a、4.1.6三、1、掌握反相比例器、同相比例器、反相加法器，减法器，积分微分器输出电压的计算。6.模电第五章重点掌握内容：1、无源低通、高通滤波电路组成及对应频率的计算。2.有源滤波器电路的组成及频率计算及通带增益的计算。模电第六章重点掌握内容：1、 掌握模拟乘法器的概念及符号2、 掌握模拟乘法器的应用：乘法、除法、平方、开方、立方、立方根。3、 了解倍频、混频、调幅、解调（检波）原理。模电第七章重点掌握内容：1. 信号产生电路包括正弦波振荡器和非正弦波振荡器。正弦波振荡器有 RC、LC 振荡器和石英振荡器；LC 振荡器又分为变压器反馈式、电感三点式和电容三点。2. 正弦波振荡器的起振条件和平衡条件是：会求振荡频率。3. 会用瞬时极性判是否满足相位平衡条件（是否为正反馈）4. 石英晶振的电路符号，压电效应，等效电路：晶振串联谐振时等效为一个很小的电阻，并联谐振时等效为电感。5. 电压比较器用途，单门限电压比较器电路组成及电路分析。模电第八章重点掌握内容：1.掌握单相半波整流、桥式、全波整流电路工作原理，输入输出波形的画法以及输出电压 U0、I 0 、I D、U RE振 的计算：A、 半波整流：U 0=0.45U2 (U2 为输入电压的有效值)B、 半波整流滤波：U 0= U2C、 桥式整流：U 0=0.9 U2D、 桥式整流滤波：U 0=1.2 U2E、 桥式整流滤波：U 0=1.4 U2 (空载)2. 掌握串联型稳压电路的组成框图，稳压原理，会求输出电压的变化范围。3. 掌握三端固定集成稳压器的型号、含义，管脚接线。4. 0 30 V 连续可调电路稳压电路及电路分析。7.模拟电子技术小测： （2010.6）一、判断与问答：1、射极输出器的输出电阻很大，所以带负载能力强。 （ ）2、直接耦合多级放大电路只能放大交流信号。 （ ）3、差动放大电路中的 RE 对差模信号不起作用。 （ ）4、互补对称功放电路工作在甲乙状态,可以消除零点漂移.（ ）5、共模抑制比 KCMR 越大，电路的抗干扰能力就强。 （ ）6、理想运放器 U = U + = 0 称为虚断. （ ）7、桥式整流滤波电路的输入电压有效值为 20V，输出电压应是 18V。 （ ）1、什么是半导电性半导体、本征半导体、半导体的主要特性是；2、P 型半导体中多数载流子是：少子是：N 型半导体中多数载流子是：少子是3、二极管的特性：二极管的用途：4、三极管的三种工作状态是：所对应的特点是：5、三极管放大电路主要有三种组态。6、直流负反馈的作用是：交流负反馈的作用是： 具体是指：。7、直接耦合多级放大电路主要存在的问题与解决办法是：8、参考图 1 各电路,二极管导通电路应是（C）图（ ）.9、参考图 2,三极管处于放大状态的是（C）图（ ） 。10、参考图 3,集成运放电路称为反相器。 （ ）.11、参考图 4，具有交流放大的电路是(a) ( )12、在基本放大电路中，R B 的作用是稳定 Q 点。 （ ） 。13、 、从放大电路实验进一步证明，负载电阻 RL变小，电压放大倍数小。 （ ） 。14、 、射极输出器电压放大倍数 AU 小于 1（ ） 。15、 、采用交流电流并联负反馈可减小输入电阻，稳定输出电压。 （ ）16、桥 式 整 流 滤 波 后 的 输 出 电 压 0.9U2 （ ）17、 测 得 放 大 电 路 某 三 极 管 三 个 电 极 的 电 压 分 别 是 3.5V,2.8V,12V,可 判 定 该 管 为 PNP 型 。 （ ）（4）R RCC嘫 捣 u uB C1 歒罒歃歃嘫 捣 歵 罵歂幃欱欲io歒 歒嘫 捣 u uB C18.二、分析计算题1.会画固定偏置电路、分压式偏置电路，射极输出器等交流放大电路的直流通路和微变等效电路。会求静态工作点、电压放大倍数和输入输出电阻。 2.会求各种电流源的基准电流和电流 IO 。3.会分析基本差分析电路，乙类功放电路工作原理。4.会计算集成运放组成反相比例器、同相比例器，跟随器、反号器、反相加法器、减法器、积分微分器等的输出电压 U0 及电路特点。5.会分析单门限比较器、画传输特性。6 会分析由集成模拟乘法器组成的乘法、除法、平方、开方运算。7.会分析各种整流、滤波、稳压电路及 U0 、I 0 、I D URM 的计算。模拟电子技术复习1、完全纯净的具有晶体结构完整的半导体称为本征半导体，当掺入五价微量元素便形成 N 型半导体，其电子为多数载流子，空穴为少数载流子。当掺入三价微量元素便形成 P 型半导体，其空穴为多子，而电子为少子。 1、二极管的正向电流是由多数载流子的扩散运动形成的，而反向电流则是由少子的漂移运动形成的。2、二极管有一个 PN 结，它具有单向导电性，它的主要特性有：掺杂性、热敏性、光敏性。可作开关、整流、限幅等用途。硅二极管的死区电压约为 0.5V，导通压降约为 0.7V，锗二极管的死区电压约为 0.1V、导通压降约为 0.2V。3、三极管具有三个区：放大区、截止区、饱和区，所以三极管工作有三种状态：工作状态、饱和状态、截止状态，作放大用时，应工作在放大状态，作开关用时，应工作在截止、饱和状态。4、三极管具有二个结：即发射结和集电结。饱和时：两个结都应正偏；截止时：两个结都应反偏。放大时：发射结应正偏，集电结应反偏。5、直耦合放大电路存在的主要问题是：A、各级工作点互相影响 B、产生零点漂移。 6、射极输出器又称跟随器，其主要特点是电压放大倍数小于近似于 1、输入电阻很大、输出电阻很小。7、三极管放大电路主要有三种组态，分别是： 共基极电路、共集电极电路、共发射极电路。 8、 多 级 放 大 器 耦 合 方 式 有 变 压 器 耦 合 、 直 接 耦 合 、 电 容 耦 合 三 种 。 后 两 种 的 主 要 优 缺点是：9、三极管属电流控制器件，而场效应管属电压 控制器件。 10、场效应管又称单极型三极管，按其结构不同可分为结型和绝缘栅型两种，其绝缘栅型又分为 NMOS 管和PMOS 管两种。电路符号分别为：11、了解差分电路的结构特点，掌握电路的主要作用：抑制零点漂移，R E 的作用及共模信号、差模信号、共模抑制比 KCMR 等概念。K CMR 越大，电路的抗干扰能力就强。12、电流源电路有比例型电流源、镜像电流源、多路电流源及二极管温度补偿电路等，其电路及计算：13、功率放大器对指标的要求：输出功率要大、效率要高、管耗要小、失真要小。所以，工作在甲乙类状态的互补对称功放电路,既可以获得较大的功率、较高的效率，又可以消除乙类放大时所产生的交越失真。14、直流负反馈的作用是稳定工作点，交流负反馈的作用是改善放大器的性能：如减少非线性失真；提高电压放大倍数的稳定度；扩展通频带。电压负反馈还可减少输出电阻、稳定输出电压；电流负反馈可以提高输出电阻、稳定输出电流；而串联负反馈可以提高输入电阻；并联负反馈可以减小输入电阻。其 1+AF 称反馈深度。15、理解理想运放器虚断、虚短、虚地的概念及表达式。16、振荡电路的起振条件是什么，RC 振荡器、LC 振荡器的振荡频率是：17、整流电路的主要作用：主要有哪几种整流电路。18、滤波电路的主要作用：稳压电路的作用：稳压管哪种情况下能稳压。19、串联型稳压电源主要由哪几部分组成；它们的作用：20、会判断二极管的工作状态，稳压管的工作状态，三极管的工作状态、放大电路的工作状态、复合管的对错，以及反馈类型的判断、振荡电路能否起振的判断。21、掌握几个基本放大电路的分析及计算。 （画直流通路，微变等效电路）22、掌握集成反相比例器、同相比例器，跟随器、反号器、反相加法器、减法器的电路特点及计算。23、掌握整流、滤波电路图、输入输出波形画法及输出电压 U0 的计算。模拟电子期末练习题模拟电子技术模拟试题一 填空题：（每空 1 分 共 40 分）1、PN 结正偏时（ 导通） ，反偏时（截止） ，所以 PN 结具有（单向）导电性。2、漂移电流是（ ）电流，它由（）载流子形成，其大小与（）有关，而与外加电压（） 。3、所谓理想二极管，就是当其正偏时，结电阻为（零） ，等效成一条直线；当其反偏时，结电阻为（无穷大） ，等效成断开；4、三极管是（电流）控制元件，场效应管是（电压）控制元件。5、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结（正偏） ，集电结（反偏） 。6、当温度升高时，晶体三极管集电极电流 Ic（变大） ，发射结压降（变小） 。7、三极管放大电路共有三种组态分别是（共） 、 （） 、 （）放大电路。8、为了稳定三极管放大电路的静态工作点，采用（）负反馈，为了稳定交流输出电流采用（）负反馈。9、负反馈放大电路和放大倍数AF=（） ，对于深度负反馈放大电路的放大倍数AF=（） 。10、带有负反