b模拟电子技术基础_童诗白(7讲)
《模拟电子技术基础》教材-童诗白解读
ni：自由电子的浓度
pi：空穴的浓度
K1：系数（与半导体材料有关）
T ：绝对温度
k：波尔兹曼常数
EG：价电子挣脱共价键所需能量, 又叫禁带宽度
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§1.1.2 杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可 使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主 要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称 为杂质半导体。
感谢同学们的支持和鼓励 课程总学时： 60 (十五周结束); 课 程 学 分 ： 4.0 ； 课 程 类 型 ：专业必修课。
任课教师：马俊成
2020/3/1
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本课程的任务是： 介绍常用半导体器件的特性与参数，重点讨论模拟电
路中的基本单元电路,研究电路工作原理与基本分析方 法，掌握半导体器件的基本运用。
自由电子
Si
Si
P
Si
原子是不能移动的带正电的离子。每个磷原子给 出一个电子，称为施主杂质(donor impurity)。
B). 电路功能多，涉及知识面广、灵活性大。 本课程存在的问题：
内容多、教材太精炼、学时少、入门难。
2020/3/1
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二 .电子技术的发展历程 电子技术的发展以电子器件的更新换代为标志！
电子学近百年发展史上三个重要里程碑： ☆ 1904年电子管发明（真正进入电子时代）; ☆ 1947年晶体管问世; ☆ 1959年集成电路出现(SSI、MSI、LSI、VLSI)。
高温掺杂
晶体管
I
半导体
U
mA
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§1.1.1 本征半导体
一. 本征半导体
完全纯净、结构完整的半导体晶体。称为本征半 导体。
《模拟电子技术基础》(童诗白、华成英第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零，则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。
模电童诗白课件ppt
模拟信号处理技术
总结词：关键技术
详细描述：童诗白教授将模拟信号处理技术视为模拟电路设计的关键技术之一，他详细介绍了各种模拟信号处理方法，如滤 波、放大、转换等，这些技术对于实现模拟电路的高效、精准运行至关重要。同时，他还特别强调了信号完整性和噪声抑制 等问题，为模拟信号处理技术的发展提供了新的思路和方法。
定义与分类
模拟电子技术定义
模拟电子技术是研究半导体器件的性能和电路系统的工作原 理的一门学科。它通过使用半导体材料和器件来实现电路的 功能，并广泛应用于通信、医疗、工业、消费电子等领域。
模拟电子技术分类
根据电路功能的不同，模拟电子技术可分为线性电路和开关 电路两大类。线性电路主要研究放大器、滤波器等线性器件 的性能和设计方法，而开关电路主要研究开关电源、数字电 路等非线性器件的性能和设计方法。
晶体管时代
20世纪50年代，晶体管被发明并逐渐取代了电子 管。晶体管的体积更小、寿命更长、功耗更低， 使得电子设备变得更加小型化和高效化。
现代电子技术
随着半导体技术的不断发展，现代电子技术已经 广泛应用于各个领域，如通信、医疗、工业、消 费电子等。现代电子技术已经成为支撑社会经济 发展的重要支柱之一。
他拥有多项发明专利和实用新型专利，为技术创新和知识产权保护做出了贡献。
他的学术论文和专利成果多次被国内外同行引用和借鉴，扩大了中国科研的影响力 。
学术动，包括国际会议、研讨会和
讲座等。
他与国内外多所知名高校、研究 机构和企业建立了合作关系，共
同开展科研项目和技术攻关。
灾害救援
在自然灾害发生时，童诗 白积极参与灾害救援工作 ，为受灾地区提供物资和 资金支持。
慈善义卖
童诗白曾参与多次慈善义 卖活动，为慈善机构筹集 资金，帮助弱势群体。
《模拟电子技术基础》(童诗白)课后习题答案
模拟电子技术基础第 1 章常用半导体器件1.1选择合适答案填入空内。
(l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体，加入( C )元素可形成P 型半导体。
A.五价B. 四价C. 三价(2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A) 。
A.增大B.不变C.减小(3)工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时，I C 从l mA 变为2mA ，那么它的β约为( C ) 。
A.83B.91C.100(4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。
A.增大；B.不变；C.减小1.2电路如图P1.2 所示，已知u i = 10sinωt (V)，试画出u i 与u o 的波形。
设二极管导通电压可忽略不计。
图P1.2 解图P1.2解：u i 与u o 的波形如解图Pl.2 所示。
1.3电路如图P1.3 所示，已知u i =5sinωt(V)，二极管导通电压U D=0.7V。
试画出u i 与u o 的波形图，并标出幅值。
图P1.3 解图P1.31.4电路如图P1.4 所示, 二极管导通电压U D=0.7V,常温下U T≈ 26mV ，电容C 对交流信号可视为短路；u i 为正弦波，有效值为10mV。
试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？解：二极管的直流电流I D = (V −U D ) / R = 2.6mA其动态电阻:r D ≈U T / I D =10Ω图 P1.4故动态电流的有效值： I d = U i / r D ≈1mA1.5 现有两只稳压管，稳压值分别是 6V 和 8V ，正向导通电压为 0.7V 。
试问： (1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ (2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？解：(1)串联相接可得 4 种：1.4V ；14V ；6.7V ；8.7V 。
(2)并联相接可得 2 种：0.7V ；6V 。
模拟电子技术基础(童诗白)课后答案
的β约为( C ) 。
A.83
B.91
C.100
(4)当场效应管的漏极直流电流 ID 从 2mA 变为 4mA 时,它的低频跨导 gm 将( A ) 。
A.增大；
B.不变；
C.减小
1.2 电路如图 P1.2 所示，已知 ui = 10 sinωt (V)，试画出 ui 与 uo 的波形。设二极管导通电
(2)R 的取值范围是多少？
2
解：(1)S 闭合。 (2) R 的范围为:
Rmin = (V −UD ) / IDmax ≈ 233Ω
Rmax = (V − UD ) / ID min ≈ 700Ω
图 P1.7
1.8 现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图 P1.8 所示。分别求另一电极的电流，标出 其方向，并在圆圈中画出管子，且分别求出它们的电流放大系数β。
解：管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管，三个极① 、② 、③ 与 G 、S 、D 的对应关 系如解图 Pl.13 所示。
5
解图 Pl.13 1.14 已知场效应管的输出特性曲线如图 Pl.14 所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。
图 Pl.14
(a)
(b)
解图 Pl.14
解：在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解图 Pl.14 (a)所示),读出其与各条曲线交点的纵坐
(a)
(b)
(a)
(b)
图 Pl.8
解图 Pl.8
解：答案如解图 Pl.8 所示。
放大倍数分别为 βa = 1mA/ 10µ A = 100和 βb = 5mA /100µ A = 50
1.9 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图 P1.9 所示。在圆圈中画出管子，并说明它们是 硅管还是锗管。
模拟电子技术基础(第三版)童诗白
PNJunction
半导体的导电机理不同于其它物质，所以它 具有不同于其它物质的特点。例如：
当受外界热和光的作用时，
它的导电能力明显变化。
光敏器件
往纯净的半导体中掺入某些杂质，
会使它的导电能力和内部结构发生
版 童 诗 白
5.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？场效 应管是通过什么方式来控制漏极电流的？为什么它 们都可以用于放大？来自1.1 半导体的基础知识
一、导体、半导体和绝缘体
导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属 一般都是导体。
绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡 皮、陶瓷、塑料和石英。
康华光主编，《电子技术基础》 模拟部分 第三版，高教出版社
陈大钦主编，《模拟电子技术基础问答：例题 • 试题》，华工出版社
.
目录
1 常用半导体器件
2 基本放大电路
3 多级放大电路
4 集成运算放大电路
5 放大电路的频率响应
6 放大电路中的反馈
第
三
7 信号的运算和处理
版
8 波形的发生和信号的转换
童
诗
9 功率放大电路
本征锗的电子和空穴浓度:
n = p =2.38×1013/cm3 .
小结
1. 半导体中两种载流子
带负电的自由电子 带正电的空穴
2. 本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现， 称为 电子 - 空穴对。
3. 本征半导体中自由电子和空穴的浓度用 ni 和 pi 表示，显然 ni = pi 。
4. 由于物质的运动，自由电子和空穴不断的产生又 不断的复合。在一定的温度下，产生与复合运动 会达到平衡，载流子的浓度就一定了。
模拟电子技术基础(童诗白 华成英)课后答案第7章
第七章信号的运算和处理自测题一、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。
（1）运算电路中一般均引入负反馈。
（）（2）在运算电路中，集成运放的反相输入端均为虚地。
（）（3）凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。
（）（4）各种滤波电路的通带放大倍数的数值均大于1。
（）解：（1）√（2）×（3）√（4）×二、现有电路：A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
（1）欲将正弦波电压移相＋90O，应选用。
（2）欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用。
（3）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用。
（4）欲实现A u＝－100的放大电路，应选用。
（5）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用。
（6）欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用。
解：（1）C （2）F （3）E （4）A （5）C （6）D三、填空：（1）为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用滤波电路。
（2）已知输入信号的频率为10kHz～12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用滤波电路。
（3）为了获得输入电压中的低频信号，应选用滤波电路。
（4）为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用滤波电路。
解：（1）带阻（2）带通（3）低通（4）有源四、已知图T7.4所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k 大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
图T7.4解：图（a ）所示电路为求和运算电路，图（b ）所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为I 3142O 2O 43'O 43I 12O2O1O I343421f 2I21I1f O1 )b (d 1 )1()()a (u R kR R R u ku R R u R R u R R u t u RC u u R R R R R R R u R u R u ⋅=⋅−=−=−=−=⋅+⋅+++−=∫∥习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
《模拟电子技术基础》教材-童诗白解析
2021/7/2
2
一、模拟电路简介 1. 模拟电路和数字电路 模拟电路是一种信号处理电路，一般可视为双口网络。
输入信号按时间可分为连 续时间信号( 模拟信号 )和离 散时间信号( 数字信号) 。
ui 模拟电路 uO
处理模拟信号的电子电路称为模拟电路,电路中的晶体 管工作在线性放大状态。
VLSI —— 超大规模集成电路
上世纪90年代电子技术就进入了超大规模集成电路电 子时代。集成电路的发展促进了电子学、特别是数字电 路和微型计算机的发展，人类社会开始迈进信息时代。
2021/7/2
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三. 摩尔定律 集成电路的发展遵从摩尔定律 摩尔定律：集成电路中的晶体管数目每两年增加一倍； CPU性能每18个月增加一倍。
1. PN结加正向电压时
正向电压使PN结内 建电场减弱，空间电 荷区变薄, 产生较大的 正向扩散电流。
•低电阻
•大的正向扩散电流
PN结加正偏时的导电情况
•扩散大于飘移，正向电流大，PN结导通。
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2. PN结加反向电压时
外加电场与PN结内建电场方向一致，使PN结空间电荷区变 宽，扩散电流趋于零，只存在少数载流子的漂移 ,形成反向饱 和电流，其数值很小，一般为微安（A）数量级。
PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有 很小的反向漂移电流，处于截止状态。
由此可以得出结论：PN结具有单向导电 性。
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三. PN结电流方程
u
i IS(eUT 1)
式中
iD +
D
uD
−
IS ——反向饱和电流
i
UT ——温度的电压当量
模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后标准答案第七章
第7章信号的运算和处理自测题一、现有电路：A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路D.微分运算电路E.加法运算电路F.乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相＋90o，应选用( C )。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用( F )。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用( E )。
(4)欲实现A u=−100 的放大电路，应选用( A )。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压，应选用( C )。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用( D )。
二、填空：(1)为了避免50H z电网电压的干扰进入放大器，应选用( 带阻)滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kH z~12kH z，为了防止干扰信号的混入，应选用( 带通)滤波电路(3)为了获得输入电压中的低频信号，应选用( 低通)滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用( 有源)滤波电路。
三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
(a)(b)图T7.3解：图(a)所示电路为求和运算电路，图(b)所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为：(a) 12413121234()(1)//f I I O f I R u u R u R u R R R R R R =-+++⋅⋅+ 11O O u u dt RC =-⎰(b) '23322144O I O O R R R u u u ku R R R =-⋅=-⋅=-⋅ 2413O I R R u u kR R =⋅习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1填空：(1) ( 同相比例 )运算电路可实现A u ＞1 的放大器。
(2) ( 反相比例 )运算电路可实现A u ＜0 的放大器。
(3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
模拟电子技术基础实验指导书(童诗白)
实验一常用电子仪器的使用及电子元器件的识别与检测一﹑实验目的1、熟悉模拟电子技术实验中常用电子仪器的功能，面板标识，及各旋扭，换档开关的用途。
2、初步掌握用示波器观察正弦波信号波形和测量波形参数的方法，学会操作要领及注意事项，正确使用仪器。
3、初步认识本学期实验用的全部器件,学习常用电子元器件的识别及用万用表检测和判断它们的好坏与管脚，并测量其值。
4、了解元器件数值的标注方法（直标法﹑文字符号法﹑色标法），电路中元件数值的标注方法及元件的标注﹑符号﹑单位和换算。
二、实验仪器1、双踪示波器2、多功能信号发生器3、数字交流毫伏表4、数字万用表三、预习要求1、认真阅读本实验指导书的附录一及附录二。
2、认识本实验的仪器，了解其功能。
面板标识及换档开关与显示。
四、实验内容及步骤实验电子仪器框图图 1-1(1) 实验内容1.常用电子仪器的使用:1)将信号发生器调至频率f = 1000Hz 电压V = 100mv的正弦波电压输出。
2)用数字毫伏表测量信号发生器是否为100mv(有效值)。
3)用示波器通道1经测量探头输入。
测量信号发生输出是否为正弦电压,其峰___峰值Vpp = 2×√2 ×100 = 282mv。
频率f=1000Hz（即周期T = 1/f = 100ms）注意：a．使用时，将所有仪器接地端联接在一起，即“共地”，否则可能引起外界干扰，导致测量误差增大。
b.调节示波器旋扭,使图形亮度适中,线条清晰。
c.调节示波器同步旋扭,使图形大小适中,稳定。
4)改变信号发生器输出的正弦波频率与电压大小,在下面的三个频率和三个幅度附近任选三个组合，重新观察,测量。
记录下读数。
频率：500Hz ； 2KHz ； 100KHz ；幅度：100mV ； 1.8V ； 10V ；记录表格：2.各种常用电子元器件识别与检测:1)电阻的测量。
用实际元件为例，进行色环电阻单位换算并用万用表测量电阻和电位器的阻值。
《模拟电子电路基础》-童诗白教案..
教师教案（2011 —2012 学年第一学期)课程名称：模拟电路基础授课学时：4授课班级：***师：***教师职称：助教教师所在系别：微电子技术系电子科技大学成都学院教务处目录第一章常用半导体器件 (4)第01讲半导体基础知识 (4)第02讲半导体二极管 (5)第03讲双极型晶体管 (7)第04讲场效应管 (8)本章小节 (10)第一章常用半导体器件一、教学内容及要求（按节或知识点分配学时，要求反映知识的深度、广度，对知识点的掌握程度（了解、理解、掌握、灵活运用），技能训练、能力培养的要求等）本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义，工作状态或工作区的分析。
首先介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成及其特点。
其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例。
然后介绍两种三极管（BJT和FET）的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判断分析方法。
二、本章学时分配本章分为4讲，每讲2学时。
第01讲半导体基础知识本讲重点1.PN结的单向导电性；2.PN结的伏安特性；本讲难点1.半导体的导电机理:两种载流子参与导电；2.掺杂半导体中的多子和少子3.PN结的形成；教学组织过程用多媒体演示半导体的结构、导电机理、PN结的形成过程及其伏安特性等，便于理解和掌握。
主要内容1.半导体及其导电性能根据物体的导电能力的不同，电工材料可分为三类：导体、半导体和绝缘体。
半导体可以定义为导电性能介于导体和绝缘体之间的电工材料，半导体的电阻率为10-3～10-9Ω•cm。
典型的半导体有硅Si和锗Ge 以及砷化镓GaAs等。
半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化；往纯净的半导体中掺入某些特定的杂质元素时，会使它的导电能力具有可控性；这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种器件。
2.本征半导体的结构及其导电性能本征半导体是纯净的、没有结构缺陷的半导体单晶。
《模拟电子技术(童诗白)》课件
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二、杂质半导体
掺入微量杂质，可使半导体导电性能大大增强。按
掺入杂质元素不同，可形成N型半导体和P型半导体。
1、N型半导体 在本征半导体中掺入微量五价元素。
动态平衡：在一定温度下，本征激发产生的“电
子空穴对”，与复合的“电子空穴对”数目相等，达
到动态平衡。在一定温度下，载流子的浓度一定。
《模拟电子技术(童诗白)》
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本征半导体载流子浓度为：
n i p i K 1 T 3 /2 e E G O /(2 k T ) 其中ni和 ：pi分别是自由电 的子 浓和 度 cm 空 3（ ）穴
+4
+4 +4
3、本征半导体中的两种载流子
载流子：能够自由移动的带电粒子。
载流子
自由电子 空穴
《模拟电子技术(童诗白)》
4、本征半导体中载流子的浓度
+4
+4
+4
本征激发：半导体在受热
或光照下产生“电子空穴对”
+4
+4
+4
的
现象称为本征激发。
+4
+4 +4
复合：自由电子填补空穴，使两者消失的现象称
为复合。
《模拟电子技术(童诗白)》
晶体结构是指晶体的周期
§1.1 半导体基础知识
性结构。即晶体以其内部 原子、离子、分子在空间
一、本征半导体
作三维周期性的规则排列 为其最基本的结构特征
模拟电子技术-童诗白版
详细描述
电感的基本单位是亨利（H），由导线绕成线圈或空心线圈制成。电感在电路中的作用是储存磁场能量， 实现电流的延迟和过滤，从而控制交流信号的相位和频率。电感在滤波、振荡、调谐等电路中广泛应用。
二极管
总结词
二极管是电子电路中常用的半导体器件，具有单向导电性。
详细描述
二极管是由一个PN结半导体材料制成的器件，具有正向导通、反向截止的特性。二极管在电路中主要用于整流、 检波、开关等作用，能够实现电流的单向流动控制。不同类型的二极管还有稳压、光电等特殊功能。
模拟电子技术-童诗白版
• 绪论 • 电子器件基础 • 放大电路 • 集成运算放大器 • 反馈放大电路 • 振荡电路与调制解调电路
01
绪论
模拟电子技术的定义与重要性
模拟电子技术是研究模拟电路及其应用的科学技术，它通过 处理连续变化的电压或电流信号来模拟现实世界中的各种物 理量，如声音、温度、压力等。
调制解调电路的应用
调制解调电路在通信、广播、电视等领域有着广泛的 应用。例如，在无线电广播中，音频信号通过调制解 调电路调制到高频载波上，然后通过天线发射出去， 听众可以使用收音机接收并解调出音频信号。在电视 广播中，视频和音频信号也是通过调制解调电路调制 到高频载波上，然后传输到各个电视接收终端，观众 可以使用电视机接收并解调出视频和音频信号。
用于电压、电流、电阻 等的测量，实现模拟量
的测量和转换。
05
反馈放大电路
反馈放大电路的基本概念
反馈放大电路
通过引入反馈网络，将输 出信号的一部分或全部反 馈到输入端，从而改变放 大电路的性能。
反馈的作用
改善放大电路的性能，如 提高稳定性、减小失真、 扩展带宽等。
反馈的分类
模电童诗白课件ppt
选用电子器件需要根据电路需求和性 能指标，选择合适的型号和规格，以 确保电路的正常工作和稳定性。
电子器件的特性
电子器件的特性包括伏安特性、频率 特性、时间常数等，这些特性决定了 电子器件在电路中的行为和功能。
放大电路基础
放大电路的作用
放大电路的作用是将微弱的电信号放大成较强的信号，以满足各种 应用需求，如音频放大、视频处理等。
反馈电路
反馈的概念和分类
反馈是指将电路的输出信号反馈 到输入端，以改变电路的性能。 根据反馈的性质，可以分为正反
馈和负反馈。
反馈电路的分析
通过使用方框图、根轨迹法和频 率响应等方法，对含有反馈的模
拟电路进行分析。
反馈的应用
研究反馈在模拟电路中的应用， 如放大器、振荡器和滤波器等， 以及如何通过反馈来改进电路的
，例如手机芯片、MEMS传感器等。
03
微纳电子学的发展趋势
随着技术的不断发展，微纳电子学正朝着更高集成度、更低功耗、更小
尺寸等方向发展，为信息技术领域带来更多的创新和突破。
绿色能源电子学
绿色能源电子学概述
绿色能源电子学是研究利用可再生能源进行电力转换和应用的科学，旨在促进可持续发展 。
绿色能源电子学的应用
模电童诗白课件
汇报人： 202X-12-30
目录
• 引言 • 模拟电子技术基础 • 模拟电路分析 • 模拟电路应用 • 模拟电子技术发展前沿
引言
课程简介
模电童诗白课件是一门针对儿童学习 模拟电路的课程，通过简单易懂的方 式向儿童介绍模拟电路的基本概念、 原理和应用。
该课程以儿童易于理解的语言和情势 ，通过生动有趣的课件，激发儿童对 模拟电路的兴趣和好奇心，培养他们 的科学素养和创新能力。
模拟电子技术基础_童诗白_第三版_第七章.
7.1 概述
7.2 基本运算电路
7.3 模拟乘法器及其运算电路的运用
童
诗 白
7.4 有源滤波电路
第
三 7.5 电子信息系统预处理中所用电路
版
本章重点和考点
1.比例、求和及积分电路的综合运算。
2.有源滤波电路的基本概念(二阶低通
滤波电路)。
童
诗 白
本章教学时数： 6学时
第
三
版
Auf
uO uI - uI
-
RF R1
Rif = 2R1
五 比例电路应用实例
两个放大级。结构对称 的 A1、A2 组成第一级，互 相抵消漂移和失调。
A3 组成差分放大级， 将差分输入转换为单端输
出。
图 三运放数据放大器原理图
当加入差模信号 uI 时，若 R2 = R3 ，则 R1 的中点为交 流地电位，A1、A2 的工作情况将如下页图中所示。
u
RF R1 RF
uI
u-
RF R1 RF
uI
R1 R1 RF
uO
R1 R1 RF RF
由于“虚短”， u+ = u- ，所以： 图 差分比例运算电路
RF R1 RF
uI
R1 R1 RF
uO
RF R1 RF
uI
差模输入 电阻
电压放大倍数
三
版
7.1 概述
7.1.1 电子信息系统的组成
信号的 提取
信号的 预处理
信号的 加工
图7.1.1电子信息系统示意图
信号的 执行
7.1.2 理想运放的两个工作区
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T
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc iC = 0，uCE = 12 V ； uCE = 0，iC = 4 mA .
第二章 基本放大电路 iC /mA
4 3 2 1 0
rbe 200 (1 ) 26( mV ) I EQ ( mA )
＝200+（1+100）26/4
=865欧
· · U · I I I ( R // R ) c O c c L b AV · · Ui Ib · r be vU V ii i Rb · Ib Rc RL V U O o · - ·I b · (Rc // RL ) (Rc // RL ) -155.6 · Ib · rbe rbe
Q
ib(不失真) NPN 管 uo波形
IB = 0 O
t O
O
UCEQ
uCE/V
uCE/V
t
uo = uce
uo 波形底部失真
第二章 基本放大电路 3.用图解法估算最大输出幅度 输出波形没有明显失 真时能够输出最大电 压。即输出特性的 A、 B 所限定的范围。 iC / mA A
交流负载 线
Q
B C 问题：如何求最大不失真输出电压？
VCC - U BE - 12 - (-0.7) IB -40uA Rb 300 K I C β I B 100 (-40) -4mA U CE VCC - I C Rc -12 4 2 -4V
IB
IC
UCE
第二章 基本放大电路 （2） 画出小信号等效电路 （3） 求电压增益
第二章 基本放大电路
2.1放大的概念和电路主要指标 2.2基本共射放大电路的工作原理 2.3放大电路的分析方法 2.4放大电路静态工作点的稳定 2.5单管放大电路的三种基本接法
第 五 版 童 诗 白
第二章 基本放大电路
复习：
1.放大电路的性能指标有哪些？
2.放大电路为什么要设置静态工作点？包括哪几个参数？
【例】用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输出特性曲 线如右图，RL = 3 k 。 解： 求 RL 确定交流负载线
R RC // RL 1.5 k L
取 iB = (60 – 20) A = 40A 则输入、输出特性曲线上有 uBE = (0.72 – 0.68) V = 0.04 V uCE = (4.5 – 7.5) V = - 3 V
4. 有利于对静态工作点 Q 的检测等。
第二章 基本放大电路
2.3.3 等效电路法
晶体管在小信号(微变量)情况下工作时，可以在静 态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的 特性曲线，三极管就可以等效为一个线性元件。这样就
可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个
线性电路。
研究的对象仅仅是变化量
第二章 基本放大电路
iC 、 uCE (uo )波形失真
iC / mA iC
NPN 管截止失真时 的输出 uo 波形。 uo 波形顶部失真
ICQ
O
Q
t
O O
UCEQ
uCE/V uCE/V
t
uo = uce
第二章 基本放大电路 2. Q 点过高，引起 iC、uCE的波形失真——饱和失真 iC iC / mA ICQ
2.3.2
图解法
在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方法求解放 大电路的工作情况。 一、静态工作点的分析 1. 先用估算的方法计算输入回路 IBQ、 UBEQ。 2. 用图解法确定输出回路静态值。 方法：根据 uCE = VCC - iCRc 式确定两个特殊点
当 iC 0 时，uCE VCC 当 uCE VCC 0 时，iC Rc
作出h参数的交流等效电路
Ib
· V vi i
Rb
·
I
·
c
共射极放大电路
Ib
·
Rc
RL
· VO
第二章 基本放大电路
1. 求电压放大倍数（电压增益）
· Ib · V vi i
· Ic
Rb
· Ib
Rc
RL V O
·
· · · · · Vi I b rbe Ic · Ib · · VO - I c · ( Rc // RL ) · · · - Ic · VO ( Rc // RL ) 则电压增益为 AV · · Vi Ib · rbe · -· · Ib · ( Rc // RL ) ( Rc // RL ) ·· I b rbe rbe （可作为公式） 根据
iC iC
Q1 Q2 O
IB
O
Q2
Q1
uCE
IB
uCE
增 大 Rc， 直 流 负载线 斜 率 改变，则Q点向饱和区移近。
增大 ， ICQ 增大， UCEQ 减小， 则Q点移近饱和区。
第二章 基本放大电路
图解法小结
1. 能够形象地显示静态工作点的位置与非线性 失真的关系； 2. 方便估算最大输出幅值的数值； 3. 可直观表示电路参数对静态工作点的影响；
hybrid （H参数）
第二章 基本放大电路 3. H参数小信号模型
根据
vbe= h11eib+ h12evce
ic= h21eib+ h22evce
可得小信号模型
vBE
iB
c b
iC
vCE
e
BJT双口网络
ib h11e ic H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。 h21eib H参数与工作点有关，在放大区基本不变。 vbe h12evce vce h22e H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。
2. 交流负载线
iC / mA
交流负载线 静态工作点
交流负载线斜率为：
-
1 RC // RL ，其中 RL RL
O
Q
IB
uCE /V
第二章 基本放大电路
3. 动态工作情况图解分析
iB
60 40
20 0
iB / µ0 0
0.68 0.7 0.72
uBE
uBE/V UBE
iC iC
Q3 Q1 O
IB
Q2
uCE
Q1 O
Q2 IB
uCE
Rb 增大， Q 点下移； Rb 减小， Q 点上移；
升高 VCC，直流负载线平行右移， 动态工作范围增大，但管子的动 态功耗也增大。
第二章 基本放大电路 （3）改变 Rc， （4）改变 ， 保持 Rb，VCC ， 不变； 保持 Rb，Rc ，VCC 不变；
一、微变等效条件 信号的变化范围很小
第二章 基本放大电路
二、晶体管共射参数等效模型
1. H(hybrid)参数的引出 输入、输出特性如下： iB=f(vBE) vCE=const iC=f(vCE) iB=const 可以写成：
vBE f ( iB , vCE )
iB b
c
iC
vBE
e
vCE
O
D
E uCE/V
iB = 0
Uomax=min[(UCEQ-UCES) , (UCC–UCEQ)]
Q 尽量设在线段 AB 的中点。则 AQ = QB，CD = DE
第二章 基本放大电路
4.用图解法分析电路参数对静态工作点的影响
（2）改变 VCC， （1）改变 Rb， 保持 Rb，Rc ， 不变； 保持VCC ，Rc ， 不变；
第二章 基本放大电路
2.求输入电阻
Ii
·
Ib
·
Ic
· · · RL V O Ro
S L
· Vi Ri
Rb
I b Rc
·
Vi Ri · Rb // rbe Ii
·
Uo 3.求输出电阻 R o · U· 0 I o R · · 令 Vi 0 Ib 0
所以 Ro = Rc
· · Ib 0
80 µ A
60 µ A
静态工作点 40 µ A 20 µ A M
2 4 6 8 10 12
Q
iB = 0 µ A
uCE /V
由 Q 点确定静态值为： IBQ = 40 µ A ，ICQ = 2 mA，UCEQ = 6 V.
第二章 基本放大电路
二、 电压放大倍数的分析
1. 交流通路的输出回路
输出通路的外电路是Rc和RL的并联。
输出端交流短路时的输入电阻； 输出端交流短路时的正向电流传输比或电 流放大系数； 输入端交流开路时的反向电压传输比；
h h 21e fe
h h 12e re h h 22e oe
VCE
vBE vCE iC vCE
IB
IB
输入端交流开路时的输出电导。
四个参数量纲各不相同，故称为混合参数。
第二章 基本放大电路
输出回路
iC 0，uCE VCC uCE VCC 0，iC RC
输出特性
Q 直流负载线
由 Q 点 确定的 ICQ、 UCEQ 为静态值。
第二章 基本放大电路
【例】图示单管共射放大电路及特性曲线中，已知 Rb = 280 k，Rc = 3 k ，集电极直流电源 VCC = 12 V，试用 图解法确定静态工作点。 解：首先估算 IBQ
而
re
VT (mV) 26(mV) I EQ (mA) I EQ (mA)
则
26( mV ) rbe 200 (1 ) I EQ ( mA )