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1、第一章 半导体二极管1.本征半导体q 单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。q 导电能力介于导体和绝缘体之间。q 特性：光敏、热敏和掺杂特性。q 本征半导体：纯净的、具有完整晶体结构的半导体。在一定的温度下，本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发（又称热激发），产生两种带电性质相反的载流子（空穴和自由电子对），温度越高，本征激发越强。 u 空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位，使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。u 在一定的温度下，自由电子和空穴在热运动中相遇，使一对自由电子和空穴消失的现象称为复合。当热激发和复合相等时，称为
2、载流子处于动态平衡状态。2杂质半导体q 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。u P型半导体：在本征半导体中掺入微量的3价元素（多子是空穴，少子是电子）。u N型半导体：在本征半导体中掺入微量的5价元素（多子是电子，少子是空穴）。q 杂质半导体的特性 u 载流子的浓度：多子浓度决定于杂质浓度，几乎与温度无关；少子浓度是温度的敏感函数。 u 体电阻：通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。u 在半导体中，存在因电场作用产生的载流子漂移电流（与金属导电一致），还才能在因载流子浓度差而产生的扩散电流。 3.PN结q 在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近，形成一个特
3、殊的薄层（PN结）。q PN结中存在由N区指向P区的内建电场，阻止结外两区的多子的扩散，有利于少子的漂移。q PN结具有单向导电性：正偏导通，反偏截止，是构成半导体器件的核心元件。u 正偏PN结（P+，N-）：具有随电压指数增大的电流，硅材料约为0.6-0.8V，锗材料约为0.2-0.3V。u 反偏PN结（P-，N+）：在击穿前，只有很小的反向饱和电流Is。u PN结的伏安（曲线）方程：4.半导体二极管q 普通的二极管内芯片就是一个PN结，P区引出正电极，N区引出负电极。u 单向导电性：正向导通，反向截止。 u 正向导通压降：硅管0.60.7V，锗管0.20.3V。u 死区电压：硅管0.5V，
4、锗管0.1V。q 分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:u 若 V阳 V阴 (正偏)，二极管导通(短路);u 若 V阳 V阴 (反偏)，二极管截止(开路)。q 方法1：图解分析法 u 该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。 q 方法2：等效电路法u 直流等效电路法（低频大信号模型） u 微变等效电路法（低频小信号模型）交流动态电阻： 5.稳压二极管q 二极管反偏电压增大到一定值时，反向电流突然增大的现象称为反向击穿。q 反向击穿的主要原因是有价电子碰撞电离而发生的“雪崩击穿”。q 稳压二极管的特性：常工作时处在PN结的反向击穿区。q 稳压管的参数：稳定电压、稳定电流、额定功耗、动
5、态电阻、温度系数。q 稳压管的应用：限幅电路，稳压电路。第二章 晶体三极管及基本放大电路4.1晶体三极管1.三极管的结构、类型及特点q 类型：分为NPN和PNP两种。q 形成两个结：发射结和集电结；三个区域：发射区、集电区和基区。q 结构特点：u 基区很薄，且掺杂浓度最低；u 发射区掺杂浓度很高，与基区接触面积较小；u 集电区结面积大，掺杂浓度较高。 2.三极管的工作原理q 电流控制性器件，具有电流放大作用q 电流放大的外部条件：u 发射结正向偏置，集电结反向偏置。 q 所谓的放大：实质上是一种能量控制作用，通过晶体管这种有源元件对直流电源的能量进行控制，使负载从电源中获得的输出信号的能量比信
6、号源向放大电路提供的能量大的多。放大的特征是功率放大。3.晶体管的三个工作区q 放大区，饱和区，截止区u 判断晶体管处于哪一个工作区的方法。u 放大区的电流分配关系。q 温度对晶体管特性及参数的影响：u 温度升高，输入特性曲线向左移动。u 温度升高ICBO、 ICEO 、 IC以及均增加。 q 晶体管的主要参数u 电流放大倍数：交流和直流u 极限参数：最大集电极耗散功率、最大集电极电流、极间反向击穿电压4.2 放大电路的组成原则q 晶体管放大电路的原则u 确保合适的工作点（处于放大区）； u 确保被放大的交流输入信号能够作用于晶体管的输入回路； u 确保放大后的交流输出信号能传送到负载上去。q
7、 理解静态工作点的必要性！q 三极管的三种基本组态4.3 放大电路的基本分析方法q 共射极电路的分析方法 u 理解个元件的作用；u 直流通路与静态分析： 直流通路：电容视为开路； 图解法与解析法， ，u 电路参数对静态工作点的影响； 直流负载线：由VCC=ICRC+UCE 确定的直线。 改变Rb ：Q点将沿直流负载线上下移动。 改变Rc ：Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。 改变VCC：直流负载线平移，Q点发生移动。 u 静态工作点与非线性失真 截止失真 产生原因-Q点设置过低 消除方法-减小Rb，提高Q。 饱和失真 产生原因-Q点设置过高 消除方法-增大Rb、减小Rc、增大VCC。
8、放大器的动态范围：失真输出电压的峰峰值Uopp。 当（UCEQUCES）（VCCUCEQ）时，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL。 当（UCEQUCES）（VCCUCEQ）时，受饱和失真限制，UOPP=2UOMAX=2（UCEQUCES）。 当（UCEQUCES）（VCCUCEQ），放大器将有最大的不失真输出电压。 u 交流通路和动态分析：（分析信号被放大的过程） 交流通路：电容视为短路,理想直流电压源视为短路。 图解法 微变等效电路法 放大倍数 输入电阻 输出电阻q 分压式稳定工作点共射电路u 静态分析：u 动态分析无旁路电容：在Re两端并一电解电容Ce后：；q 共集电极基
9、本放大电路u 静态分析u 动态分析u 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。 应用：多级放大器的输入级、输出级、或作为两个共射极电路的中间级。q 三种组态放大电路比较第六章 负反馈技术放大器的输出电压（或电流）经反馈网络在放大器输入端产生反馈信号，该反馈信号与放大器原来输入信号共同控制放大器的输入，即构成反馈放大器。一、单环负反馈理想模型1基本定义：q 开环放大倍数Aq 闭环放大倍数Afq 反馈系数 Fq 反馈深度1+AFu 1当AF0时，Af下降，这种反馈称为负反馈。 u 2当AF0时，表明反馈效果为零。u 3当AF0时，Af升高，这种
10、反馈称为正反馈。u 4当AF-1时 ，Af 。放大器处于 “ 自激振荡”状态。2深度负反馈q 当AF1时称深负反馈q 深负反馈的特征是：反馈信号Xf接近原输入信号Xi，使净输入Xid很小；此时，闭环增益Af只由反馈网络决定。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
11、. 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Xf 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。6反馈类型及用双口网路表示的理想模型由于基本放大
12、器与反馈网络在输出口的接法不同，取样信号可能是输出电压或输出电流；由于基本放大器与反馈网络在输入口的接法不同，求和信号也可能为电压或电流。因此有四种不同的反馈类型，表7-1给出了这四种类型的总结。表7-1 四种反馈类型各物理量的含义 物理量类型Xi、Xf、XidXoAAfF电压取样电压求和反馈（电压串联反馈）电压电压电压比电压比电压比电压取样电流求和反馈（电压并联反馈）电流电压互阻互阻互导电流取样电压求和反馈（电流串联反馈）电压电流互导互导互阻电流取样电流求和反馈（电流并联反馈）电流电流电流比电流比电流比*表中的互阻又称为传输阻抗，互导又称为传输导纳。反馈网络可以看成是一个受控源。实现各类反馈
13、的规律是：A、F两网络与负载在输出口并联实现电压取样；串联则实现电流取样。A、F两网络与源电流is在输入口并联形成电流求和；A、F两网络与源电压Vs在输入口串联形成电压求和。三、负反馈对放大器性能的影响1负反馈环具有自动调节功能任何因素使输出端取样信号Xo发生变化，负反馈可以减小这种变化，使Xo稳定。利用负反馈的稳定Xo的功能可以解释为什么负反馈能使Af稳定，展宽通频带和减小非线性失真。2可以提高闭环增益的稳定性。3可以扩展闭环增益的通频带4可以减小非线性失真及抑制环内干扰和噪声。5直流负反馈可以稳定放大器工作点。6改变输出电阻与取样方式有关。电压取样负反馈使输出电阻减小；电流取样负反馈使输出电阻增大。7改变输入电阻与求和方式有关。电流求和负反馈使输入电阻减小；电压求和负反馈使输入电阻增大。四、深负反馈条件下电压增益的估算两种出发点:基于反馈网络的放大;基于理想运放的方法.第七章 集成运放及其应用q 放大电路模型q 集成运放的电压传输特性n 当uI在+Uim与-Uim之间，运放工作在线性区域 ： q 理想集成运放的参数n 开环电压放大倍数 Aod；n 差模输入电阻 Rid；n 输出电阻 Ro0；n 共模抑制比KCMR；q 理想集成运放的分析方法n 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”:n 运放工作在非线性区 电路特征开环或引入正反馈
