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1、,模拟、数字电子及电力电子,第一天,目录,第一章 模拟电子基础知识,第二章 直接耦合放大器及 反馈,要点一:半导体,第一章 基础知识,杂质半导体分:电子型(N型)半导体空穴型(P型)半导体 N 型半导体:在硅(或锗)半导体晶体中,掺入微量的五价元素。自由电子浓度大大增加的杂质半导体,也称为电子半导体。 P 型半导体:在硅(或锗)半导体晶体中,掺入微量的三价元素。空穴浓度大大增加的杂质半导体,也称为空穴半导体。, 型半导体中空穴是少子,电子是多子。 型半导体中空穴是多子,电子是少子。,1 空穴为少子的的半导体称为AP型半导体 BN型半导体C纯净半导体 D金属导体2 本征半导体硅或者锗中掺入微量三
2、价元素后,其中多数载流子是A自由电子 B空穴C正离子 D负离子3 N型半导体的多数载流子是A自由电子 B空穴C正离子 D负离子4 杂质半导体中的少数载流子的浓度取决于A掺杂浓度 B制造工艺C晶体结构 D温度,(),(),(),(),要点二:二极管,多数载流子因浓度上的差异而形成的运动称为扩散运动。,()PN结的形成,漂移运动和扩散运动的方向相反。,二极管正向导通状态时,其两端电压:硅材料:0.6-0.8V锗材料:0.1-0.3V,(2)PN结的单向导电性,PN结外加正向电压: PN结P端接高电位,N端接低电位,称PN结外加正向电压,又称PN结正向偏置,简称为正偏。,PN结外加反向电压: PN结
3、P端接低电位,N端接高电位,称PN结外加反向电压,又称PN结反向偏置,简称为反偏。,结论: PN结外加正向电压导通,加反向电压截止,即PN结具有单向导电性,二极管的结构及符号,有关二极管单向导电性的说法正确的是( )A. 正偏时,通过的电流小,呈现的电阻大;反偏时,通过的电流大,呈现的电阻小B. 正偏时,通过的电流大,呈现的电阻大;反偏时,通过的电流小,呈现的电阻小C. 正偏时,通过的电流小,呈现的电阻小;反偏时,通过的电流大,呈现的电阻大D. 正偏时,通过的电流大,呈现的电阻小;反偏时,通过的电流小,呈现的电阻大,D,2. 图中二极管为理想器件,VD1、VD2的导通情况为( )A. VD1截
4、止,VD2导通B. VD1导通,VD2导通C. VD1截止,VD2截止D. VD1导通,VD2截止,A,. 二极管的最主要特征是 。 . 硅材料二极管导通时,其两端电压为 伏, 锗材料二极管导通时,其两端电压为 伏。. 半导体二极管的反向饱和电流越 ,说明该二 极管的单向导电性越好. 硅二极管的死区电压约为 伏,锗二极管的死区电压约为 伏。全波及桥式整流情况下,输出电压平均值_8.限流电阻R的选择应满足两个条件,一是稳压管流过最小电流应_稳定电流,二是稳压管流过最大电流应_最大稳定电流。,单向导电性,0.6-0.8,0.1-0.3,小,0.5,0.1,大于等于,小于,要点三:半导体三极管及基本
5、放大电路,三极管实现放大的外部条件是:发射结必须加正向电压(正偏),集电结必须加反向电压(反偏)。,符号中发射极上的箭头方向,表示发射结正偏时电流的流向。,一般把三极管的输出特性分为3个工作区域,分别介绍。, 截止区(a)发射结和集电结均反向偏置;(b) =0, 近似为0;(c)三极管的集电极和发射极之间电阻很大,三极管相当于 一个开关断开。, 放大区:输出特性曲线近似平坦的区域称为放大区。(a)三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置(b)集电极电流 几乎仅决定于基极电流 ,即 而与 无关。, 饱和区(a)三极管的发射结和集电结均正向偏置;(b)三极管的电流放大能力下降,通常有 ;(c)UCE
6、的值很小,称此时的电压UCE为三极管的饱和 压降,用UCES表示。一般硅三极管的UCES约为 0.4V,锗三极管的UCES约为0.2V;(d)三极管的集电极和发射极近似短接,三极管类似 于一个开关导通。,放大电路静态工作点的分析,估算法,三极管简化的微变等效电路,放大电路的动态分析,电压放大倍数,输入电阻,输出电阻(将信号源短路,负载开路,在输出端加入测试电压u,产生电流i,由于ib =0,u = iRc ),例.放大电路如图所示。已知VCC=12V,RC=5lK,Rb= 400K,RL=2K,三极管=40,rbb=300(1)估算静态工作点IBQ,ICQ及UCEQ;(2)计算电压放大倍数Au
7、。,解(1)IBQ=(VCCUBEQ)/Rb =12/400 =0.03mA ICQ =IBQ =400.03 =1.2mA UCEQ=VCCICQRC 121.25.1 5.9V,(2)Rbe = rbb+ (1+)(26/IEQ) =300+40(26/1.2) = 12K Au=RL/rbe =40(5.1/2)/1.2 =48,练习.设VCC=12V,Rb=300 k,Re=5 k,RL=2 k,UBEQ=0.7 V,=50,rbe=200,Rs=2 k。 (1)求静态电流IBQ,ICQ,UCEQ;,(2)求电压放大倍数Au及输入电阻Ri的表达式。,第二章 直接耦合放大器及反馈,要点一
8、:功率放大电路的分类,1.静态工作点Q设置在交流负载线的中间,在整个信号周期内,三极管都有电流流过,称为甲类功率放大电路。2.把静态工作点Q设置得低一点,管耗就小,效率就可提高。称为甲乙类功率放大电路 。3.把静态工作点Q降到最低,使集电极静态电流ICQ=0,在输入信号的整个周期内,三极管只有半个周期有电流流过,称乙类功率放大电路。,静态时,电源供给功率为零,管耗为零。这种功率放大电路的效率最高,但波形失真最大。,在电子电路中,将输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响其输入量(输入电压或输入电流)的措施称为反馈。,要点二:反馈,输出量:电压 or
9、电流,电压反馈、电流反馈,输入量:电压 or 电流,串联反馈、并联反馈,影响效果:增大 or 减小,正反馈、负反馈,反馈通路:闭环or开环,有反馈、无反馈,反馈性质的判断,判断方法,反馈量为零,反馈量不为零,将负载短路,电压反馈,电流反馈,串联,反馈量输入量接于不同的输入端,反馈量输入量接于相同的输入端,并联,电压串联负反馈,已知:A为理想集成运放求:(1)该电路中引入那种方式的交流负反馈? (2)估算满足深度负反馈时的电压放大倍数Af,解:(1),并联负反馈,电流,(2),1测得NPN型三极管三个电极的电位分别为UC=33V,UB=37V,UE=3V,则该管工作在( ) 2007年(上)A放
10、大区 B截止区 C饱和区 D击穿区1PNP型晶体管工作在放大区时,三个电极直流电位关系为( )2008年4月AUCUEUB B. UBUCUE C. UCUBUE D. UBUEUC 2009年4月 ,历年真题,B,C,D,C,1.已知某放大状态的晶体管,当IB=20A时, IC=1.2mA;当IB=40A时 IC=2.4mA。则该晶体管的电流放大系数为 ( ) 2010年4月A40 B. 50 C60 D. 100,C,2011年4月,C,2011年7月,B,2012年4月,C,2012年7月,2012年4月,D,B,2理想运放组成的电路如题2图所示,其电压放大倍数为( ) 2007年(上)
11、A10 B11 C10 D11,2.理想运放组成的运算电路,其电压放大倍数为( ) 2010年4月A.-2 B.-0.5 C.0.5 D.2,C,B,2011年4月,D,2011年7月,D,2运算电路如题2图所示,则输出电压uo为( ) 2008年4月A. 2VB. 1VC. 1V D. 2V,A,3要提高放大电路的负载能力,可采用 ( ) 2007年(上)A串联负反馈 B并联负反馈 C电流负反馈 D电压负反馈,3. 要得到一个电流控制的电流源,放大电路应引入( ) 2010年4月A.串联电压负反馈 B. 并联电压负反馈C.串联电流负反馈 D.并联电流负反馈,D,D,B,3. 要得到一个电压控
12、制的电压源,放大电路应引入( ) 2011年4月A.电流并联负反馈 B. 电压并联负反馈C.电流串联负反馈 D. 电压串联负反馈,D,3为了稳定放大电路的输出电压,可采用 ( ) 2011年7月A电压负反馈 B电流负反馈 C串联负反馈 D并联负反馈,A,C,2012年4月,3. 电路如题3图所示,电路的级间反馈组态为( ) 2008年4月A.电压并联负反馈 B.电压串联负反馈 C.电流并联负反馈 D.电流串联负反馈,4桥式整流电路中.变压器次级电压有效值为20V,则输出直流电压为( ) A 9V B18V C24V D28V 2007年(上),4.单相桥式整流电路,变压器副边电压有效值U2=20V,则输出直流电压平均值UL为( ) 2010年4月,B,B,D,2011年4月,C,4. 半波整流电容滤波电路如题4图所示,已知变压器次级电压有效值U2=20V,RLC(35)T/2。则输出直流电压为 ( ) 2008年4月 A. 20VB. 9VC. 9VD. 20V,2011年7月,C,2012年4月,C,2012年7月,D,