模拟电子技术第5版课件第2章_0

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模电第五版完整课件

定了现代电力工业的基础。。
9
麦克斯韦1831年6月出生于英国爱丁堡， 14岁在中学时期就发表了第一篇科学论文《论卵形曲线的机械画法》，16 岁进入爱丁堡大学学习物理，三年后，他转学到剑桥大学三一学院。在剑桥学习时，打下了扎实的数学基础，为他尔后把数学分析和实验研究紧密结合创造了条件。麦克斯韦在总结前人工作的基础上，引入位移电流的概念，建立了一组微分方程。确定了电荷、电流（运动的电荷）、电场、磁场之间的普遍联系，麦克斯韦方程组表明，空间某处只要有变化的磁场就能激发出涡旋电场，而变化的电场又能激发涡旋磁场。交变的电场和磁场互相激发就形成了连续不断的电磁振荡即电磁波。麦克斯韦方程还说明，电磁波的速度只随介质的电和磁的性质而变化，由此式可证明电微波在真空中传播的速度，等于光在真空中传播的速度。这不是偶然的巧合，而是由于光和电磁波在本质上是相同的。光是一定波长的电磁波，这就是麦克斯韦创立的光的电磁学说。麦克斯韦依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验成果，建立了第一个完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。这一理论自然科学的成果，奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。
11
1824年6月26日开尔文生于爱尔兰的贝尔法斯特。原名W.汤姆孙。 10岁时就进格拉斯哥大学预科学习。 1845年毕业于剑桥大学，1846年受聘为格拉斯哥大学物理学教授1890～1895年任伦敦皇家学会会长。1877年被选为法国科学院院士。开尔文研究范围广泛，在热学、电磁学、流体力学、光学、地球物理、数学、工程应用等方面都做出了贡献。他一生发表论文多达600余篇，取得70种发明专利，在电学方面，汤姆孙以极高明的技巧研究过各种不同类型的问题，从静电学到瞬变电流。他揭示了傅里叶热传导理论和势理论之间的相似性，讨论了法拉第关于电作用传播的概念，分析了振荡电路及由此产生的交变电流。他的文章影响了麦克斯韦，后者向他请教，希望能和他研究同一课题，并给了他极高的赞誉。1855年他研究了电缆中信号传播情况，解决了长距离海底电缆通讯的一系列理论和技术问题。由汤姆孙和亥姆霍兹起主导作用的在巴黎召开的国际代表大会，和1893年在芝加哥召开的另一次代表大会，正式采用伏特、安培、法拉和欧姆等作为电学单位，这一新的单位制，从此它们被普遍使用。

高教版《模拟电子技术基础(第五版)课程讲义复习要点第2章课件2(2.2-2.3)

【特别提示】
输出电阻不应包含负载电阻RL，输入电阻不应包含信号源
的内阻RS。、
求输出电阻时，应将交流电压信号源短路，但要保留其内
阻。
、
输入电阻Ri和输出电阻Ro均指放大电路在中频段内的交流（动态）等效电阻。
在中频范围内，电压放大倍数、电流放大倍数、输入电阻。和输出电阻也可以分别表示为
Au
放大电路只有有合适的静态工作点，才能保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真。
三、直流通路与交流通路
1、直流通路
用于确定静态工作点
①何谓直流通路
直流电源单独作用下直流电流流经的通路称为直流通路。
②如何画直流通路 ⒈电容视为开路；
⒉电感视为短路； ⒊信号源视为短路，但保留其内阻。
复习
1、晶体管结构、类型、内部结构特点； 2、放大的外部条件； 3、电流分配关系、电流放大系数；
4、共射输入特性曲线、输出特性曲线（三个工作区）；
5、晶体管主要参数； 6、晶体管的选择及工作状态的判断；放大状态下三极管
电极及类型的判断。
2.2 晶体管放大电路组成及其重要性能指标放大的概念
以扩音机为例
二、输入电阻
思考：如何求输出电阻RO？
从放大电路的输入端看进去的等效电阻，用Ri表示。
Ri
uI iI
Ri
Ui Ii
衡量放大电路获取信号的能力：P37
三、输出电阻
从放大电路的输出端看进去的等效电阻，用Ro表示。
Uo R o
Io US 0,RL
衡量放大电路带负载的能力： Ro越小，带负载能力越强
出变化量与输入变化量的比值。

《模拟电子技术》课件第2章半导体二极管及其基本电路

成为本自由征电半子导（体带负电），同时的共价导键电中机留理下一个空
位，称为空穴（带正电）。
+4
+4
+4
+4 空穴
&;4
4
自由电子
空穴：共价键中的空位。
空穴的移动：相邻共价
+4
键中的价电子依次充填
空穴来实现。 +4
电子空穴对：由热激发
而产生的自由电子和空
+4
穴对。
§1.1 半导体的基本知识
P型半导体——掺入三价杂质元素（如硼）的半导体。【Positive】
1. P型半导体
三、杂质半导体
掺入三价元素（如硼）
Si
Si
BS–i
Si
空穴
掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或 P型半导体。
接受一个电子变为负离子
硼原子
空穴：多子（多数载流子）
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三、二极管的主要参数： (1) 最大整流电流IF
§3.3 二极管
二极二管极长管期反连向续电工流作急时，允许剧通增过加二时极对管应的的最反大整流向电电流压的值平称均为值反。向
击穿电压VBR。
(2) 反向击穿电压VBR和最大反向工为作安全电计压，V在R实M际工作
(3) 反向电流IR (4) 极间电容Cj
当vI = 6 sinωt (V)时，分别对于理想模型和恒压降模型绘出相应
的输出电压vO的波形。
R
+a.理想模型 D
当AVI=0V时 +
D截止
当VI=4V时
D导通
当VI=6V时
D导通
vI
VREF

电子技术基础(模拟部分)第五版课件(全部)

值，k为正整数。
end
2.1 集成电路运算放大器
2.2 理想运算放大器
2.3 基本线性运放电路
2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用
§引言
➢在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中元器件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路，称为集成电路。简单来说，集成电路是把元器件和连接导线全部制作在一小块硅片上而成的电路。
• 电容利用PN结结电容，一般不超过几十pF。需要大电容时，通常在集成电路外部连接。不能制电感，级与级之间用直接耦合；
• 二极管用三极管的发射结代。比如由NPN型三极管短路其中一个PN结构成。
运算放大器外形图
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
集成运算放大器是一种高电压增益，高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路。
(+60μV,+12V)
Avo=2×105
解：取a点（+60μV,+12V）， b点（60μV,-12V），连接a、b两点得ab线段，其斜率Avo=2×105, ∣vP-vN∣<60 μV时，电路工作在线性区； ∣vPvN∣>60 μV，则运放进入非线性区。运放的电压传输特性如图所示。
(-60μV,-12V)
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
Ri
vt it
1.5 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
vt
R o
vs 0,RL
it
注意：输入、输出电阻为交流电阻
1.5 放大电路的主要性能指标
3. 增益
反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量

模拟电子技术基础第五版课后习题答案

模拟电子技术基础第五版课后习题答案【篇一：模拟电子技术基础,课后习题答案】一章1.1 电路如题图1.1所示，已知ui?5sin?t?v?，二极管导通电压降ud?0.7v。

试画出ui和uo的波形，并标出幅值。

解：通过分析可知：(1) 当ui?3.7v时，uo?3.7v (2) 当?3.7v?ui?3.7v时，uo?ui (3) 当ui??3.7v时，uo??3.7v 总结分析，画出部分波形图如下所示：1.2 二极管电路如题图1.2所示。

（1）判断图中的二极管是导通还是截止？（2）分别用理想模型和横压降模型计算ao两端的电压uao。

解：对于（a）来说，二极管是导通的。

采用理想模型来说，uao??6v 采用恒压降模型来说，uao??6.7v对于（c）来说，二极管d1是导通的，二极管d2是截止的。

采用理想模型来说，uao?0 采用恒压降模型来说，uao??0.7v1.3 判断题图1.3电路中的二极管d是导通还是截止？用二极管的理想模型计算流过二极管的电流id??解：（b）先将二极管断开，由kvl定律，二极管左右两端电压可求出：2515＝1.5v 18?225?510u右＝15?＝1v140?10u左＝?10?故此二极管截止，流过的电流值为id＝0（c）先将二极管断开，由kvl定律，二极管左右两端电压可求出： 52＝2.5v，u左＝2.5?20?＝0.5v 25?518?210u右＝15?＝1v140?10u左1＝15?由于u右?u左?0.5v，故二极管导通。

运用戴维宁定理，电路可简化为id?0.51.6 测得放大电路中六只晶体管的电位如题图1.6所示，在图中标出三个电极，并说明它们是硅管还是锗管。

解： t1: 硅管，pnp，11.3v对应b, 12v对应e, 0v对应ct2: 硅管，npn，3.7v对应b, 3v对应e, 12v对应c t3: 硅管，npn，12.7v对应b, 12v对应e,15v对应c t4: 锗管，pnp，12v对应b, 12.2v对应e, 0v对应c t5: 锗管，pnp，14.8v对应b, 15v对应e,12v对应c t6: 锗管，npn，12v对应b, 11.8v对应e, 15v对应c模拟电子技术基础第二章2.2 当负载电阻rl?1k?时，电压放大电路输出电压比负载开路（rl??）时输出电压减少20%，求该放大电路的输出电阻ro。

模拟电子技术CH07第五版

串联负反馈
.
•
•
•
R if
V
•
i
V
id V
•
f
＋
Ii
Ii
•
•••
V
id
AFV
•
id
.
Vi
Ii •
－
(1
•
A
•
F
)
V
•
id
Ii
＋.
V－id
Ri A
＋.
－Vf
F
.
Xo
• • Ii
输入电阻增加
(1 AF)Ri
并联负反馈电压负反馈
Rif
Ri
••
(1 A F)
输出电压更加稳定
输入电阻减小输出电阻减小
一、负反馈放大电路的方框图
.
输. ＋
入信
Xi
Xid
.
A
净输入
号
. －信号
Xf
反馈
信号
.
F
.. .
Xid ＝ Xi － Xf
.输
Xo
出信
号
二、负反馈放大电路增益的一般表达式
.
. 输
入信
Xi
＋
Xid
.
A
净输入
号
. －信号
.输
Xo
出信
号
Xf
反馈
信号
.
F
. . . . ..
Xid ＝ Xi － Xf ＝ Xi － F Xo
闭环增益
. .. . . ..
Xo＝ A Xid ＝ A ( Xi － F Xo )
.. . . .
( 1+ A F ) Xo ＝ A Xi

模拟电子技术课后习题答案第二章交流放大电路基础答案

习题2-1 如图2-51所示，判断三极管处于截止、放大还是饱和状态？解：a 放大状态。

b 饱和状态。

c 截止状态。

d 放大状态。

2-2 在电路中，三极管各管脚对地电位，试分析三极管A 、B 、C 各是什么电极，该管是NPN 还是PNP ，硅管还是锗管？（1）U A =3.8V ，U B =3.1V ，U C =8V ；（2）U A =7.2V ，U B =7V ，U C =3V 。

解：（1）A 是三极管基极；根据三极管发射结正偏，导通的特点，导通压降为0.7V ，则B 是三极管发射极，C 是三极管集电极；该管是NPN 型硅管。

（2）B 是三极管基极；根据三极管发射结正偏，导通的特点，导通压降为0.2V ，则A 是三极管发射极，C 是三极管集电极；该管是PNP 型锗管。

2-3 某三极管的极限参数I CM =20mA ，P CM =100mW ，U （BR ）CEO =15V ，试分析下列条件下，三极管能否正常工作？（1）I C =15m A ，U CE =8V ；（2）I C =19mA ，U CE =3V ；（3）I C =30mA ，U CE =4V 。

解：（1）U CE =8V ＜U （BR ）CEO ，I C =15mA ＜I CM ，P C =U CE I C =120mW ＞P CM ，所以不能正常工作。

（2）U CE =3V ＜U （BR ）CEO ，I C =19m A ＜I CM ， P C =U CE I C =57mW ＜P CM ，所以能正常工作。

（3）U CE =4V ＜U （BR ）CEO ，但I C =30mA ＞I CM ，所以不能正常工作。

2-4试判断图2-52中各电路有无放大作用，简单说明理由。

图2-51 习题2-1图abcd2V解：a 无放大作用。

电源极性与三极管不符。

b 无放大作用。

I B =0。

c 无放大作用。

交流通路输入短路。

d 无放大作用。

模拟电子技术基础第二章PPT课件

Ui Ii
Rb rbe
阻容耦合共射放大电路的动态分析
A uU U o i Ic(IR bcr∥ beRL)rb RL e '
A usU U o s U U si U U o i RsR iRi A u
Ri Rb∥ rberbe Ro Rc
讨论四：基本共射放大电路的静态分析
80
rbb' 200
在低频、小信号作用下的关系式
duBE
uBE iB
di UCE B
uBE uCE
IB duCE
diC
iC iB
di UCE B
iC uCE
IB duCE
电阻
无量纲
Ube h11Ib h12Uce
Ic
h21Ib h22Uce
无量纲
电导
交流等效模型（按式子画模型）
h参数的物理意义
h11uiBBE UCE rbe
若 (1 )R e＞ R b ，＞ U B 则 QR b 1 R b 1 R b2 V CC
4. 动态分析
2. 信号源与放大电路不“共地”
共地，且要使信号驮载在静态之上
静态时，UBEQURb1
动态时，b-e间电压是uI与 Rb1上的电压之和。
两种实用放大电路
阻容耦合放大电路
－＋
UBEQ
＋－
UCEQ
C1、C2为耦合电容！
耦合电容的容量应足够大，即对于交流信号近似为短路。其作用是“隔离直流、通过交流”。
Ui
Ri
Ri Rs
Us
可以看出，Ri越大，放大电路从信号源中索取的输入电压Ui越接近信号源电压Us!
UO
RL RO RL
UO'

模拟集成电路课件第2章CMOS技术

栅电压相对背栅为负时，多子被向上抽取积累在栅氧化层下。（沟道没形成积累型）
开始正偏时，多数载流子被排斥，形成耗尽区，随着偏压增大，耗尽区加宽，电容减小。（耗尽区电阻大）
一旦偏压等于阈值电压，沟道弱反型（沟道电阻大）
适中（沟道电阻逐渐减小）
正偏压进一步加大，沟道强反型，Cj和Cox并联

这种电容器在低电压时，电容值很小。
2. MOS器件的工作原理
nMOS管沟道的形成 MOS晶体管的分类 MOS管的阈值电压 MOS管的版图和结构
nMOS管沟道的形成
反型层和n型硅都依靠自由电子
导电，但电子产生的方法不同。
n型硅自由电子是在制造过程中由扩散掺杂工艺产生反型层自由电子则由栅极电压感应产生

故MOS管又称场效应晶体管

0 vDS 2 iD (vGS VT )vDS 2 (vGS VT ) 2 2
Vi Vss V o Vdd
N+
N+
P+
P+
P+
T2
P-Well
RW 压降
p-
T1
压降
RS
Vss Vss
n-si
Vdd
③采用保护环保护环可以有效地降低横向电阻和横向电流密度。同时，由于加大了 P-N-P 管的基区宽度使 βpnp下降。
Vi Vss Vdd
Vo
P+
N+
N+
P+
N+
P+
P+
N+
T2
SOI/CMOS电路

下图示出理想的SOI/CMOS结构。业已应用兰宝石衬底外延硅结构 (SOS-Silicon on Sapphire结构)。 SOI结构是针对亚微米CMOS器件提出的，以取代不适应要求的常规结构，SOI结构在高压集成电路和三维集成电路中也有广泛应用。

模拟电子技术基础(第五版)

输入输出回路没有公共端
实用文档
1.5 放大电路的主要性能指标
1.用文档
1.5 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
vt
R o
vs 0,RL
it
注意：输入、输出电阻为交流电阻
实用文档
1.5 放大电路的主要性能指标
3. 增益
反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转
实用文档
模拟集成电路的特点：
•电阻值不能很大，精度较差，阻值一般在几十欧至几十千欧。需要大电阻时，通常用恒流源替代； • 电容利用PN结结电容，一般不超过几十pF。需要大电容时，通常在集成电路外部连接。不能制电感，级与级之间用直接耦合； • 二极管用三极管的发射结代。比如由NPN型三极管短路其中一个PN结构成。
由元器件非线性特性引起的失真。
非线性失真系数:
Vo2k
k2 100%
Vo1
Vo1 是输出电压信号基波分量的有效值，Vok是高次谐波分量的有效值，k为正整数。
实用文档
end
2.1 集成电路运算放大器 2.2 理想运算放大器 2.3 基本线性运放电路 2.4 同相输入和反相输入放大电
1.4 放大电路模型
2. 放大电路模型
A. 电压放大模型
A vo ——负载开路时的
电压增益
R i ——输入电阻
R o ——输出电阻
由输出回路得
vo
Avovi
RL Ro RL
则电压增益为
Av
vo vi
Avo
RL Ro RL
由此可见 RL
Av 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望…？（考虑改变放大电路的参数）

模拟电子技术基础(第五版)第二章

模拟电子技术基础(第五版)第二章模电课件2.1 集成电路运算放大器2.2 理想运算放大器2.3 基本线性运放电路2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用模电课件2.1 集成电路运算放大器1. 集成电路运算放大器的内部组成单元图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图特点：电路对称性，提高整个电路的性能若干级电压放大带负载能力强，电流放大模电课件2.1 集成电路运算放大器1. 集成电路运算放大器的内部组成单元图2.1.2 运算放大器的代表符号(a)国家标准规定的符号(b)国内外常用符号特点：两个输入端(同相+、反相― ),一个输出端，单向模电课件2. 运算放大器的电路模型通常(实际): 开环电压增益Avo的≥105 (很高) 输入电阻ri ≥ 106Ω (很大) 输出电阻ro ≤100Ω (很小)图2.1.3 运算放大器的电路模型vO=Avo(vP-vN) ,当(V- vO V+) 注意输入输出的相位关系模电课件2. 运算放大器的电路模型当Avo(vP-vN) ≥V+ 时vO= V+ 当Avo(vP-vN) ≤ V-时vO= V-电压传输特性vO= f (vP-vN)线性范围内vO=Avo(vP-vN) Avo――斜率非线性(饱和)范围内？end模电课件2. 运算放大器的电路模型例：一运放Avo= 2×105 ,ri = 0.6 MΩ , 电源电压V+ = +12 V, V- = -12 V. (1)当vO=±Vom = ± 12 V时，输入电压的最小幅值vP-vN = ? 输入电流ii = ? (2)画出传输特性曲线vO=f(vP-vN) (1)线性范围内: vP-vN = vO / Avo = ± 12 V/( 2×105) = ± 60 v (2)传输特性曲线vO=f(vP-vN)ii =( vP-vN )/ ri = ± 60 0.6 MΩ v/ = ± 100 pA模电课件2.2 理想运算放大器1. vO的饱和极限值等于运放的电源电压V+和V- 2. 运放的开环电压增益很高ri≈∞ 若(vP-vN)0 则vO= +Vom=V+ (饱和) 若(vP-vN)0 则vO= CVom=V- (饱和)3. 若V- vO V+ (线性) 则(vP-vN) 0 ,虚短4. 输入电阻ri的阻值很高使iP≈ 0、iN≈ 0 ,虚断5. 输出电阻很小，ro ≈ 0图2.2.1 运放的简化电路模型理想：ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vO=Avo(vN-vP)模电课件2.3 基本线性运放电路线性运放电路：运放一定工作在线性范围(状态), 电路通过接入负反馈来保证。

模拟电子技术第5版课件第2章

模拟电子技术(第2版)第2章自我检测题习题详解自我检测题参考答案一、填空题1.三极管用来放大时，应使发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。

2.温度升高时，三极管的电流放大系数β增大，反向饱和电流I CBO增大，正向结电压U BE下降。

3. 有两只三极管：A管β=200，I CEO=200μA；B管β=80，I CEO=10μA，其他参数大致相同，一般应选B管。

4.共射基本放大电路的电压放大倍数为负值，说明输出信号与输入信号相位相差180o。

5.放大电路未输入信号时的状态称为静态，其在特性曲线上对应的点为静态工作点；有信号输入时的状态称为动态，动态工作点移动的轨迹为交流负载线。

6.在放大电路的下限截止频率处，放大倍数的幅度为中频处的0.707倍，这主要是由电路的频率特性引起的。

7.场效应管是通过改变栅源电压来改变漏极电流（输出电流）的，所以它是一个电压控制电流源（或电压控制）器件。

二、是非题1.由于放大的是变化量，所以在输入直流信号时，任何放大电路的输出量都没有变化。

（×）提示：直接耦合放大电路就有变化。

2.用无源元件组成电路(如LC谐振电路)也能将电压或电流幅度变大，因此也能组成放大电路。

(×)3.放大电路中各电量的交流成分是由交流信号源提供的。

（×）提示：增加的幅度所需能量是由直流电源提供的。

4.通常的JFET在漏极与源极互换时，仍有正常的放大作用。

（√）三、选择题1.在共射基本电路中，集电极电阻R C的作用是（C）。

A.放大电流B.调节I BQC.防止输出交流信号对地短，把放大了的电流转换成电压。

2. 在共射基本电路中，当用直流电压表测得U CE≈V CC时，有可能是因为（A）；当测得U CE≈0，有可能是因为（B）A. R b开路B. R b过小C. R c开路3.当输入电压为正弦信号时，如果PNP管共发射极放大电路发生饱和失真，则输出电压波形将(A)。

A.正半周削波B.负半周削波C.不削波4.为了使高阻输出的放大电路与低阻输入的放大负载很好地配合，可以在放大电路与负载之间插入（B）。