山西农业大学模拟电子技术复习资料演示文稿1
模拟电子技术基础PPT精选文档
二、发展趋势及应用
21世纪仍然是电子技术发展的世纪。微电子 技术;光电子技术;分子、生物、传感器电子 技术;存储、显示电子技术是电子技术领域四 项特别引人注目的技术。这些技术的迅速成熟 使得电子技术呈现出的明显的发展速度快;应 用领域广;高新技术含量高;机电一体化;光 电一体化;控制自动化;操作傻瓜化;逐步实 现人工智能化的发展趋势。各种技术的相互渗 透,数字化、多媒体、微电子等信息技术促进 了电子技术、计算机通信技术的逐步融合。
击穿”和“齐纳击穿”两类。
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• 雪崩击穿的过程是这样的,当反向电压较高 时,结内电场很强,而结层又有一定的宽度, 在结内作漂移运动的少数载流子受强电场的 加速作用可获得很大的能量。它与结内原子 碰撞时,使原子的价电子摆脱束缚状态而形 成电子-空穴对。新产生的电子和空穴在强 电场作用下,再去碰撞其它原子,产生更多 的电子-空穴对。如此连锁反应,使耗尽层 中载流子的数量急剧增加,反向电流迅速增 大,PN结发生了雪崩击穿。雪崩击穿的本质 是碰撞电离。
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三、本征半导体中的两种载流子
物质内部运载电荷的粒子称为载流子。 物质的导电能力决定于载流子的数目和 运动速度。晶体中的共价键具有很强的 结合力,在热力学零度,价电子没有能 力脱离共价键的束缚,这时晶体中没有 自由电子,半导体不能导电。在室温下, 少数价电子因热激发而获得足够的能量, 因而脱离共价键的束缚变为自由电子, 同时在原来共价键处留下一个空位。这 个空位叫空穴。
1、势垒电容
PN结外加电压变化时,空间电荷区的宽 度随之变化,即耗尽层的电荷量随外加电 压而增多或减少,这种现象与电容器的充、 放电过程相同,耗尽层宽窄变化所等效的 这个电容称为势垒电容Cb。
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2、扩散电容 当PN结加正向偏压时,P区和N区的多子
模拟电子复习资料
模拟电子技术辅导材料《模拟电子技术》课程教学的主要内容和基本要求课程结构●主要内容和基本要求一、总体要求掌握以下方面的内容1.简单直流电路的基本分析方法。
2.用图解法和微变等效电路法分析非线性电路。
3.基本放大器、多级放大器及负反馈放大器的分析。
4.集成运放和集成功放电路的分析。
5.正弦波振荡电路的分析与应用。
6.直流稳压电源的分析与应用。
二、各部分内容要求:〔一〕半导体管1.掌握二极管的结构、符号、伏安特性及其单向导电性,注意其开关特性的分析。
2.掌握三极管的电流分配关系、特性曲线和等效电路。
熟悉三极管放大的外部条件,了解三极管的主要参数。
3、熟练掌握二、三极管电路的分析方法〔二〕基本〔单级〕放大器1.熟悉基本放大电路的组成和性能指标。
2.熟练掌握三种基本组态〔共发、共射、共集〕放大电路的结构特点、分析方法和性能指标特点。
静态工作点是直流量,必须由直流通道求取;输入电阻、输出电阻、电压放大倍是交流量,必须由交流通道求取。
3. 熟练掌握用等效电路分析法分析计算基本放大电路和分压式放大电路的静态工作点、输入电阻、输出电阻、电压放大倍数等参数。
〔三〕多级放大器1.熟悉多级放大电路的组成和性能指标。
2.掌握多级放大器的耦合方式及优缺点。
2.掌握直流放大器及差动放大器的特点。
3.熟悉多级放大器的增益的计算。
〔四〕反馈放大器1.熟悉四种反馈组态的判断。
2.掌握四种反馈组态对放大电路工作性能的影响。
3.熟悉深度负反馈放大电路的分析方法并能近似估算电压放大倍数。
4.能根据输入及输出要求引相应的负反馈。
〔五〕集成运算放大电路及其运用1.熟悉差动放大电路、恒流源式差动放大器的电路结构。
2.掌握差动放大电路、恒流源式差动放大器的静态工作点、输入、输出电阻、电压放大倍数的计算。
3.掌握线性集成运放的特点。
〔1〕掌握以下放大器的构成同相比例运放、反相比例运放、加法器、减法器、跟随器。
〔2〕熟练计算上述放大器的输入电压与输出电压的关系或电压放大倍数。
模拟电子技术基础(复习)PPT课件
3. 通频带 4. 定量计算
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❖第2章 基本放大电路(复习)
模拟电子技术基础
❖二、设置静态工作点的必要性
为什么放大的对 象是动态信号,却 要晶体管在信号为 零时有合适的直流
动态信号 驮载在静 态之上
电流和极间电压? 设置合适的静态工
与iC变化 方向相反
作点,首先要解决 失真问题,但Q点几 乎影响着所有的动 态参数!
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❖复习与考试
模拟电子技术基础
❖三、怎样复习
❖ 重点是基础知识:基本概念、电路、方法 ❖ 识别电路是正确分析电路的基础 ❖ 特别注意基础知识的综合应用,融会贯通。
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❖第1 章 常用半导体器件(复习)
模拟电子技术基础
问题
❖ 为什么要把半导体材料变成本征半导体? 再掺杂?如何控制杂质半导体导电性能?
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❖第2章 基本放大电路(复习)
模拟电子技术基础
u放大的对象:变化量 u放大的本质:能量的控制 u放大的特征:功率放大 u放大的基本要求:不失真——放大的前提
1. 放大倍数:输出量与输入量之比
Au u
Au
Uo Ui
Aii
Ai
Io Ii
2. 输入电阻和输出电阻
A ui
U o Ii
A iu
Io U i
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❖第2章 基本放大电路(复习)
模拟电子技术基础
❖三、三种接法的比较:空载情况下
接法
Au Ai Ri Ro 频带
共射 大
β 中 大 窄
共集 小于1 1+β
大 小 中
共基 大
α 小 大 宽
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第三章 多级放大电路(复习)
§3.1 多级放大电路的耦合方式 §3.2 多级放大电路的动态分析 §3.3 差分放大电路 §3.4 互补输出级
模电复习大纲讲解
半导体三极管极放大电路基础
1、基本结构
表发示射(极两E,m种半发i用t类导t射eEr型体)区或:三;Ne P极N管型的和结P集N构P电示型区表意。集示图电(如极C图o,l0l3e用c.1tCo.0r或1)所c。示。它有
4、理解二极管
单向导电性、特性方程及特性曲线与PN结相同 主要参数:最大整流电流IF、反向击穿电压VBR、反向电流
IR、极间电容、最高工作频率 分析模型:理想模型、恒压降模型、折线模型、小信号模型
二极管电路的分析计算: 导通管的压降看做常值(硅0.7V,锗0.2V)或0V(理
想二极管);截止管所在支路看做断开,电路中所有二极 管状态判明后,进一步计算所要求的各物理量。
电子 空穴——当电子挣脱共价键的束缚成为自由电子后,
共价键就留下一个空位,这个空位就称为空穴
2、半导体分类 -(1)本征半导体和本征激发
本征半导体——化学成分纯净的半导体
本征激发的特点——
• 两种载流子参与导电,自由电子 数(n)=空穴数(p)
• 外电场作用下产生电流,电流大 小与载流子数目有关
• 导电能力随温度增加显著增加
基区 基发极射,结用(BJe或) b表示集(电Ba结se()Jc)
三极管符号
两种类型的三极管
2、特性曲线
输入特性曲线
(3) 输入特性曲线的三个部分 ①死区 ②非线性区 ③线性区
导通电压典型值:0.7V 死区电压典型值:0.5V
+ VT
–
Ro
3、频率响应
上、下限频率;带宽
频率失真(线性失真) 非正弦信号 幅度失真
《模拟电子技术》期末总复习PPT课件
{ 硅管: IsnA级
•反向饱和电流Is 锗管: IsA级
•电压当量(室温下): UT 26mV
半导体器件基础
3.2二极管的等效电阻 • 等效电阻为非线性电阻,与工作点有关。
•
直流电阻:
RD
UQ IQ
交流电阻:
rD
26mV IQ
半导体器件基础
3.3 二极管的主要参数 • 最大正向平均电IF; • 最大反向工作电压URM; • 反向电流IR; • 最高工作频率fM。 3.4 稳压二极管(利用电击穿特性) • 稳压条件: • 反向运用, • Iz,min<Iz<Iz,max,(或偏压大于稳压电压) • 加限流电阻R
形成漂移电流。
半导体器件基础
2.1PN结 • 形成过程:扩散扩散、漂移扩散=漂移
•导通电压 硅(Si): U 0.6 ~ 0.8V
锗(Ge): U 0.2 ~ 0.3V 2.2 PN结伏安特性
(1)加正向电压:扩散>漂移,(耗尽层变窄)
正向电流
I
I eU D /UT s
(2)加反向电压:扩散<漂移, (耗尽层变宽 )
《模拟电子技术》 期末总复习
总要求: 抓住基本概念基本知识和基本分析 方法; 注重知识的综合应用。
半导体器件基础
1.1半导体特性 • 掺杂可改变和控制半导体的电阻率 • 温度可改变和控制半导体的电阻率 • 光照可改变和控制半导体的电阻1.2 本征
半导体 • 排列整齐、纯净的半导体称为本征半导体。 • 两种载流子(电子、空穴),成对出现。 • 在电场作用下,载流子作定向运动形成漂
'
(RL ' RC / /RL )(需看射极是否有偏置电阻及旁路电容)
山西农业大学模拟电子技术复习资料第8章-PPT精选文档77页
当交变电压频率 = 固有频率时,振幅最大
压电谐振
固有频率只决定于其几何尺寸,故非常稳定。
30.11.2019
四 石英晶体正弦波振荡电路
3. 石英晶体的等效电路与频率特性
等效电路:
频率特性:
A. 串联谐振
1
fs 2 LC
容性
晶体等效阻抗为纯阻性
B. 并联谐振
fp
2
1 LC
1 C C0
fs
|AF|>1,且A+ B =2n,即可起振。
稳幅: 起振后,输出信号将逐渐增大,当输出信号幅值增加到一定程度时,就要限 制它继续增加,若不采取稳幅,这时若|AF|仍大于1,则输出将会饱和失真。 达到需要的幅值后,将参数调整为AF=1,即可稳幅。 稳幅的作用就是,当输出信号幅值增加到一定程度时,使振幅平衡条件
4.分析方法
1) 是否存在主要组成部分; 2) 放大电路能否正常工作,即是否有合适的Q点,信号是否可能正常传递, 没有被短路或断路; 3) 是否满足相位条件,即是否存在 f0,是否可能振荡 ; 4) 是否满足幅值条件,即是否一定振荡。
30.11.2019
相位条件的判断方法:瞬时极性法
U i
反馈信号代替了放大电路的输入信号。
30.11.2019
1. 正弦波振荡的条件
在电扰动下,对于某一特定频率f0的信号形成正反馈:
Xo Xi' Xo
由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制, 最终达到动态平衡,稳定在一定的幅值。。
一旦产生稳定的振荡,则电路的输出量自维持,即: Xo AFXo
f
当 f, U f , F, F
φF
90°
30.11.2019
模拟电子技术基础的ppt
模拟电子技术根底的ppt模拟电子技术以晶体管、场效应管等电子器件为根底,以单元电路、集成电路的分析和设计为主导,研究各种不同电路的结构、工作原理、参数分析及应用。
1、模拟信号我们将连续性的信号称为模拟信号,而将离散型的信号称为数字信号。
2、模拟电路模拟电路是对模拟信号进行处理的电路,其最根本的处理是对信号的放大,含有功能和性能各异的放大电路。
电子信息系统由信号的提取、信号的预处理、信号的加工和信号的驱动与执行四局部构成,如下列图所示。
1、根本概念导体:极易导电的物体;绝缘体:几乎不导电的物体;半导体:导电性介于导体和绝缘体之间的物质;2、本征半导体共价键:在硅和锗的结构中,每个原子与其相邻的原子之间形成共价键,共用一对价电子;自由电子:由于热运动,具有足够能量而挣脱共价键束缚的价电子;空穴:由于自由电子的产生,使得共价键中产生的空位置;复合:自由电子与空穴相碰同时消失的现象;载流子:运载电荷的粒子;导电机理:在本征半导体中,电流包括两局部,一局部是自由电子移动产生的电流,另一局部是由空穴移动产生的电流,因此,本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
温度越高,载流子浓度越高,本征半导体导电能力越强。
3、本征半导体共价键:在硅和锗的结构中,每个原子与其相邻的原子之间形成共价键,共用一对价电子;自由电子:由于热运动,具有足够能量而挣脱共价键束缚的价电子;空穴:由于自由电子的产生,使得共价键中产生的空位置;复合:自由电子与空穴相碰同时消失的现象;载流子:运载电荷的粒子;导电机理:在本征半导体中,电流包括两局部,一局部是自由电子移动产生的电流,另一局部是由空穴移动产生的电流,因此,本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
温度越高,载流子浓度越高,本征半导体导电能力越强。
以实际材料为例,迅速讲解相关知识,举例大量的实际电路知识,图示性强。
能使人很清晰的看懂知识点。
第一章:直流稳压电源的制作与调试(第1-12课时)第二章:分立元件放大电路分析与调试(第12-30课时)第三章:集成运算放大器根底及负反应电路(第31-37课时) 第四章:集成运算放大器的应用(第38-49课时)第五章:功率放大电路(第50-58课时)第六章:正弦波振荡电路(第59-63课时)第七章:光电子器件及其应用(第64-68课时)第八章:晶闸管及其应用电路(第69-76课时)。
山西农业大学模拟电子技术复习资料第4章集成运算放大电路(1)
➢ 输出级:功率级,主要提高带负载能力,给出足够的输出电流io 。 即几输代出产阻品抗中R输o小入,级最的大变不化失最真大输!出电压尽可能大。多采用准互补输 出级。
三、集成运放的电压传输特性
uO=f(uP-uN)
在线性区:
非线 性区
一已、知电读路图图,方分析法其原理和功能、性能。
(1)了解用途:了解要分析的电路的应用场合、用途和技术指标。 (2)化整为零:将整个电路图分为各自具有一定功能的基本电路。 (3)分析功能:定性分析每一部分电路的基本功能和性能。 (4)统观整体:电路相互连接关系以及连接后电路实现的功能和性能。 (5)定量计算:必要时可估算或利用计算机计算电路的主要参数。
中间级
输出级
电流采样电阻
D1和D2起过流保护作用,未过流时, 两只二极管均截止。
U D 1 = U B1E 4iO R 9 U R 7
iO增大到一定程度,D1导通,为 T14基极分流,从而保护了T14。
特点: 输出电阻小 最大不失真输出电压高
判断同相输入端和反相输入端
输入电阻大、差模增益大、输出电阻小、共模抑制能力强、允许的 共模输入电压高、输入端耐压高等。
一、三极管电流源
三极管电流源电路如图所示,它是
R b1
一个没有信号输入端的单口网络。其特
点是直流电阻小,交流等效电阻Ro很大。
Rb2
V CC RO
由微变等效电路可算出其交流等效电阻为:
•
Ro V•T Ic
rce(1rb
Re )
eRbRe
R b1
Rb2
rce
这是一个很大的值。
Re
模拟电子技术复习.ppt
(4) 共基极直流电流放大系数α。
IC
IE
• 温度对少数载流子影响明显,温度升高时, 少数载流子增加。
• ICBO是由少数载流子形成的。故当温度 上升时, ICBO也上升。
• 温度对UBE、ICBO、β的影响, 将严重影
响三极管的工作状态。
• 《学习指导与题解》典型题举例。 • 作业
• 简单电压比较器的传输特性,会分析输入、输
出波形
-∞
uI
+
+
uO
UR
-∞
UR
+
+
uO
uI
(a) 反相比较器
(b) 同 相 比 较 器
uO UOH
uO UOH
O
UR
uI
O
UR
uI
- UOL
- UOL
(a) 图 7-32a()的传输特性
(b) 图 7-32b()的传输特性
uI UR O uO +UOH
– 对输出电阻的影响
• 电压负反馈使输出电阻减小 • 电流负反馈使输出电阻增大
– 减小非线性失真和抑制干扰、噪声
第五章 集成运算放大器
• 产生零点漂移的原因 • 差动放大电路的特性 • 恒流源的特性 • 了解放大器组成及各元件的作用
• 零漂产生的原因,是因为三极管的参数受 温度的影响。
• 差动放大电路靠电路的对称性来消除零漂。
(2)共集电路具有电压跟随的特点(电压放大倍数小于1), 输入电阻很高,输出电阻很低。利用它的输入电阻高的特点,用 做多级放大电路的输入级,可以减小对信号源的影响;还可以放 在多级放大电路的中间,起隔离作用。另外,利用它的输出电阻 低、带负载能力强的特点,作输出级。
模拟电子技术的复习ppt课件
加反向电压时,PN结电阻很高,反
向电流很小。(PN结处于Байду номын сангаас止状态)
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第1章
1.2 半导体二极管
1.2.1 基本结构
外壳
引线 阳极引线
PN结
铝合金小球 阴极
N型锗片
触丝
金锑合金
D
N型硅
底座
阴极引线
点接触型
面接触型
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表示符号
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第1章
几种二极管外观图
1.2.1 基本结构 1.2.2 电流分配和电流放大原理 1.2.3 特性曲线 1.2.4 主要参数
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第1章 1.2.1 基本结构
集电极:Collector
基极:base
发射极:Emission
C 集电极
B 基极
N 集电区
P 基区
N 发射区
集电结 发射结
C B
T
E
NPN
C B
第1章
1.1 半导体基础知识和PN结
1.1.1 半导体的导电特性 1.1.2 N型半导体和P型半导体 1.1.3 PN结 1.1.4 PN结的单向导电性
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第1章
1.1.1 半导体的导电特性
本征半导体
完全纯净 的具有晶体 结构的半导 体称为本征 半导体 。它 具有共价键 结构。
第1章
1.2.3 特性曲线
1.输入特性曲线 IB = f (UBE ) UC E = 常数
IC
IB
+
RB UBE
-
+
UCE
-
IE
UB
模拟电子技术基础复习ppt
是采用单管放大电路还是采用多级放大电路;是直 接耦合、阻容耦合、变压器耦合还是光电耦合;是 否用集成放大电路。
是采用电压串联负反馈电路、电压并联负反馈电路、 电流串联负反馈电路还是采用电流并联负反馈电路。
三、复习
以基本概念、基本电路、基本分析方法为主线 概念和性能指标:每个术语的物理意义,如何应用。 基本电路及基本分析方法:电路结构特征、性能特点、基本功能、适用场
波识别、定性分析。
如是哪种电路: 共射、共基、共集、共源、共漏、差分放大电路及哪种接 法 比例、加减、积分、微分……运算电路 低通、高通、带通、带阻有源滤波器 单限、滞回、窗口电压比较器 正弦波、矩形波、三角波、锯齿波发生电路 OTL、OCL、BTL、变压器耦合乙类推挽功率放大电路
模拟电子技术基础
总结、复习与考试
一、总结
1. 器件、电路、分析方法
1)器件 二极管、三极管(单极、双极)、集成运放等器件的结构、 工作原理、主要特性、参数和使用方法。
2)电路 放大电路: 三种基本组态放大电路 (共射、共源;共集、 共漏;共基、共栅);差动放大电路;反馈放大电路; 基本运 算电路;
合。
二极管应用电路:两类问题,两种模型; 三极管基本放大电路 (及多级放大电路)
1)直流通路,求静态工作点; 2)小信号模型法分析动态,画等效电路,求放大倍数 输入电阻输出电阻的计算; 3)最大不失真输出电压,直流负载线与交流负载线; 4)失真问题; 5)上下限频率的概念; 6)能否正常放大的判断,电路中三极管的工作状态。
性能如何: 放大倍数的大小、输入电阻的高低、带负载能力的强弱
会算:电路的定量分析。
例如求解
电压放大倍数、输入电阻、输出电阻 差动放大电路的意义及增益 反馈放大电路的增益 运算关系 电压传输特性 输出电压波形及其频率和幅值 输出电压的平均值、可调范围
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其电流应大于调整管的穿透电流
5. 取样电阻的取值应大些还是小些,为什么?它们有上限值吗? 6. 若电路输出纹波电压很大,则其原因最大的可能性是什么? 7. 根据图中过流保护电路的原理组成一种限流型过流保护电路 。
电路可能产生了自激振荡
例题:W117的应用
1. R1的上限值为多少? 2. UO可能的最大值为多少? 3. 输出电压最小值为多少?
应取几个极限值求出的负载电流最大值中最小的那个作为电源的性 能指标——最大负载电流
输出电流 取样电阻
限流型过流 保护电路
1. 标出集成运放的同相输入端和反相输入端; 2. 电路由哪些部分组成? 3. UI=21V,R1= R2= R3=300Ω,UZ=6V, UCES=3V, UO=? 4. 如何选取R’和R?
半波整流:UL=0. 45U2 桥式整流:UL=0.9U2 2.滤波电路
全波整流:UL=0.9U2
电容滤波(桥式整流): UL=1.2U2 电感滤波: UL=0.9U2 3.稳压电路
稳压管稳压电路:UO=UZ 串联式稳压电路:
(1)电路结构及工作原理(四个组成部分、稳压过程) (2)输出电压调节范围 4.集成稳压器 三端固定式集成稳压器(W7800、W7900)及其使用
1. 若UO为10V~20V,R1=R3 =1kΩ,则R3和UZ各为多少?
2. 若电网电压波动±10%, UO 为10V~20V,UCES=3V,UI至少 选取多少伏?
0.9U2>UOmax+UCES
3. 若电网电压波动±10%, UI为28V , UO为10V~20V ;晶体管的电 流放大系数为50,PCM=5W,ICM=1A;集成运放最大输出电流为10mA ,则最大负载电流约为多少?
三端可调式集成稳压器
5 .开关式稳压器
二、典型电路分析举例
R
1
1M
C
1
R
S
20k
R
C
2
82k
2
T1
RE1 R
3
27 43k k
+UC
C
RC
(+24V)
2
10k
C3
T2
R
L
10k RE
2
8k
CБайду номын сангаас
E
设: 1=2=50,
rbe1 = 2.9k , rbe2 = 1.7 k
前级
后级
决定于IOmin 两种情况:1.已知UI;2.自己选取UI
决定于W117的输出
4. UOmax=30V,选取R1、 R2;
根据输出电压表达式
5. 已知电网电压波动±10%,输出电压最大值为30V, UI至少取多少
伏?
输入电压最低、输出电压最高时,
UImin-UOmax>3V。
本章小结
1.整流电路(利用二极管的单向导电性)