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1、7.1半导体器件基础GS0101由理论分析可知，二极管的伏安特性可近似用下面的数学表达式来表示:UDR(sat)(eVT-1)式中，iD为流过二极管的电流，Ud。为加在二极管两端的电压，Vt称为温度的电压当量，与热力学温度成正比，表示为Vt = kT/q其中T为热力学温度，单位是K ；q是电子的电荷量，q=1.602 X 10-19C; k为玻耳兹曼常数，k = 1.381 X 10-23 J/ K。室温下，可求得 Vt = 26mV。g（sat）是二极管的反向饱和电流。GS0102直流等效电阻 Rd直流电阻定义为加在二极管两端的直流电压UD与流过二极管的直流电流lD之比，即RdUdRd的大小
2、与二极管的工作点有关。通常用万用表测出来的二极管电阻即直流电阻。不过应注意的是，使用不同 的欧姆档测出来的直流等效电阻不同。其原因是二极管工作点的位置不同。一般二极管的正向直流电阻在几十欧姆 到几千欧姆之间，反向直流电阻在几十千欧姆到几百千欧姆之间。正反向直流电阻差距越大，二极管的单向导电性 能越好。GS0103交流等效电阻r dduD .rd -（）QdiDrd亦随工作点而变化，是非线性电阻。通常，二极管的交流正向电阻在几几十欧姆之间。需要指出的是，由于制造工艺的限制，即使是同类型号的二极管，其参数的分散性很大。通常半导体手册上给 出的参数都是在一定测试条件下测出的，使用时应注意条件。GS0
3、104I Zmin V lz V I Zmax其中稳定电流Iz是指稳压管正常工作时的参考电流。Iz通常在最小稳定电流IZmin与最大稳定电流-max之间。其中bmin是指稳压管开始起稳压作用时的最小电流，电流低于此值时，稳压效果差；IZmax是指稳压管稳定工作时的最大允许电流，超过此电流时，只要超过额定功耗，稳压管将发生永久性击穿。故一般要求Izmin V IZ V Izmax。Ic = I nc + I cbo Q IncIb = I PB + I PE - I CBO Q IpB - I CBOIe= Ine + I PE Q|NEIne = Inc + IpbIe = Ic + Ib丨N
4、CI PBB丨C -丨CBOIb - IcboIc =3b (1“CBO1 NCCt =Ie二上吻:上Ie IeC =丨 E I CBOI B - ( - ) I E - I CBOI NCI NCft?CEOI NCI NCCt -1 11111_ I E _(V)Ib - IcEO(V)Ib (1 JIpb 1I B = f (U be ) |UCE (C 表示常数)1 C = f (U CE ) Lb (C 表示常数)I CSt：1 BB|uCB1 CEO = (1 * ) 1 CBOPCM = IcUcE1 D = 1 DSS (1U GS )2 -Vp )IDSS是UGS= 0时的漏
5、极饱和电流，Vp称为夹断电压。2基本放大电路.Ec-Ube.Ec1 Bi +1BlI I匚it?豔木nr炸占步八井1 B1 C 1 B1CEOI BU CE - EcI C Rc 静态工作点求解么式。RbRbAu -A丄/PoUoIop二 Au AAu(dB) =20lgU =20lgAu(dB)UiIiPiU i I iU iA(dB) =20lg “ =20lg A(dB) Ap(dB) =10lg 旦=10lg Ap(dB)I iRriUiIice=TcRl(Rl 二 Rc Rl)为了避免瞬时工作点进入截止区而引起截止失真，则应使:lc - ICMCEO为了避免瞬时工作点进入饱和区而引起
6、饱和失真，则应使:CE-UOMCES二 rbb(1.：严mV) lE(mA)式中rbb表示晶体管基区的体电阻，对于一般的小功率管约为Ie为通过管于发射极的静态电流，单位是mA。在Ie 5mA范围内，式GS0220计算结果与实际测量值基本一致。300 Q左右（计算时，若未给出，可取为300Q ）,Ub匸Ec分压式直流电流负反馈放大电路，分压点电压Ub计算公式。Rb1 + Rb2Rb2 = U B / 1 RRb1 =(Ec -Ub) IrRe二Ue.e ：UbIe偏置电路元件参数的计算。-_l d Rs Uds - U d Us =Ed_Id( Rs Rd )U gs - U GU s估算结型场
7、效应管自给偏压电路的静态工作点计算公式Id =Idss（1 - 坠）2 , （Vp空Ugs乞0）结型场效应管的转移特性。式中Idss为饱和漏电流，Vp为夹断电压。Vp联立求解GS0231GS0233各式，便可求得静态工作点Q（l d, Ugs, Uds）。R2Ugs .2 Vdd -IdRs结型场效应管分压式偏置电路，栅源回路直流负载线方程。R1 R2代=丄二丄01V0二Au1Au2Aun式中Au1、Au2、Aun为各级的电压放大倍数。U i U i U o1U o （n J）Au（dB）二Au1（dB） Au2（dB） Aun（dB）多级放大电路电压放大倍数的分贝值等于各级之和。A（） =
8、U-=U e二代（Jeic）放大电路的频率特性或频率响应。其中Ui Ui 丿Au（j ）大小与频率的关系。0（3 ）为相频特性，反映输出信号与输入信号的相位差与频率之间的关系。.uBrAu0.一180中频段单级放大电路的电压放大倍数。UirbeAU（3 ）称为幅频特性，反映Aa120lg 亠 =20lg 上 =20lg3dB Aul、Auh和Auo分别是低、高和中频段的电压放大倍数。AuoAuoV 2B二fH - fL式中：B放大电路的通频带，下限频率fL和上限频率f二 fH1 时AfAu1FuAu9=电压串联负反馈，Auf、Fu称为闭环电压放大倍数和电压反馈系数。UoAfAi_ I O-li
9、 1 FiAIfF = Fi电流并联负反馈，A if、Fi称为闭环电流放大倍数和电流反馈系数。1 OAf = AgfU iUfA-F =Fr-电流串联负反馈，Agf、Fr称为闭环互导放大倍数和互阻反馈系数。1 Fr AgIodAf1 FAdA飞该式表明，闭环放大倍数的稳定性比开环放大倍数的稳定性提高了(1 + FA)倍。=(1 - FA)fH fLf 二 fL.-(1 FA) Bf :B :未引入负反馈放大电路的通频带，Hf二(1 FA) fH : (1 FA)BBf :引入负反馈放大电路的通频带。Hf=匕上卫=匕开环输入电阻1 i1 iri(即基本放大电路的输入电阻)计算公式。rifUi U
10、i Uf匸二 IT-闭环输入电阻卬计算公式。rif= Ul(1 FA) =(V FA)ri表明，串联负反馈使闭环输入电阻增加到开环输入电阻的1 i(1 + FA)倍。ri=虫|x f亠=匕 并联负反馈电路的开环输入电阻计算公式。IiIirif5匚并联负反馈电路的闭环输入电阻计算公式。If hrif1FgArri电压并联负反馈输入电阻计算公式。1rif丄 ri电流并联负反馈输入电阻计算公式。1 FiAiroRl 三；Xi =0 二1 O1r表明，电压负反馈使放大电路的闭环输出电阻减小到开环的1 AoF11 AoF rOf(1 + AsF)倍。= V|R-Xi z=(1 ASF)rO引入电流负反馈
11、后，电路的闭环输出电阻增加到开环输出电阻的 I O对于电流串联负反馈有 rf -(V AgsFJr。；对于电流并联负反馈则为心=(1 -氏斤庇。7.4功率放大电路7.5直接耦合放大电路GS0501口厂代T( C)即温度每升高温度变化产生的零点漂移，称为温漂。它是衡量放大电路对温度稳定程度的一个指标，定义为:Uop1C时，输出端的漂移电压Uop折合到输入端的等效输入电压厶5p。式中Au为放大电路总的电压放大倍数,To(C )为温度变化量。GS05021 E1GS0503I BIEest12ReRw2Tci ：:全2 Re,ReRw。U Bl - - I B RsU Cl = Ec -J Cl R
12、C （对地）基本差动放大电路的静态分析。GS0504 Ad 二仏二 %1 J。2Uid U 和一U i2差动放大电路对差模信号的放大能力用差模放大倍数表示。GS0505 U od = U 01 - U 02 二 AuiU ii - Au2U i2 二 Aui（U ii - U i2）差动放大电路的输出电压。GS0506Aod =仏=Au1（U i1 5 =AuiUidUiiUi2在差模输入时，Uii -Ui2 = Uid，由式GS0504和式GS0505可得。这表明差动放大电路双端输入一双端输出时 的差模电压放大倍数等于单管放大电路的放大倍数。GS0507Aud 二 Aui1RSrbe2(Rw单管放大电路的放大倍数。GS05081：(RcRl)22 12 Rs rbe -(V )Rw（单端输出:Ti集电极输出）若输出信号取自差动放大电路某一管的集电极即单端输出方式,此时，输出信号有一半没有利用，即Uod = Uol（双端输出时Uod = 2Uo1 ），放大倍数必然减小一半。GS0509AucUi 2Re-R （单端输出时的共模放大倍数只要2ReRc，则Auc（单）1，电路对共模信号就有较强的抑制能力。
