【管理资料】模电全套课件20汇编
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模拟电子技术基础PPT课件-经典全
§2 半导体二极管
一、二极管的组成 二、二极管的伏安特性及电流方程 三、二极管的等效电路 四、二极管的主要参数 五、稳压二极管
一、二极管的组成
将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。
小功率 二极管
大功率 二极管
稳压 二极管
发光 二极管
一、二极管的组成
点接触型：结面积小， 面接触型：结面积大， 平面型：结面积可小、
因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合
基区空穴 的扩散
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
二、杂质半导体
1. N型半导体
5
多数载流子
空穴比未加杂质时的数目多 了？少了？为什么？
杂质半导体主要靠多数载流 子导电。掺入杂质越多，多子 浓度越高，导电性越强，实现 导电性可控。
磷（P）
2. P型半导体
3
硼（B）
多数载流子
P型半导体主要靠空穴导电， 掺入杂质越多，空穴浓度越高， 导电性越强，
在杂质半导体中，温度变化时， 载流子的数目变化吗？少子与多 子变化的数目相同吗？少子与多 子浓度的变化相同吗？
一、晶体管的结构和符号
为什么有孔？
小功率管
中功率管
大功率管
多子浓度高
多子浓度很 低，且很薄
面积大
晶体管有三个极、三个区、两个PN结。
模拟电子技术全套课件
详细描述
模拟电路的制程与工艺
模拟电子技术实践应用
05
信号调制与解调
通过模拟电路实现信号的调制和解调，以实现信号的传输和接收。
信号放大
模拟电路可用于放大微弱信号，为通信系统提供稳定、可靠的信号源。
滤波处理
模拟电路可用于对信号进行滤波处理，以提取有用信号并抑制噪声干扰。
模拟电路在通信系统中的应用
模拟电路可用于放大音频信号，为音响设备提供足够的功率。
总结词
模拟电子技术的定义与特点
总结词
模拟电子技术在各个领域都有广泛的应用，尤其在通信、音频处理、视频处理、测量技术等方面。
详细描述
模拟电子技术在通信领域中主要用于信号的发送、传输和接收，如无线电广播、卫星通信和光纤通信等。在音频处理方面，模拟电子技术主要用于音响设备、录音设备等音频信号的处理和放大。在视频处理方面，模拟电子技术应用于电视信号的传输、视频监控等。此外，在测量技术和工业自动化领域中，模拟电子技术也发挥着重要的作用，如传感器的信号处理、控制系统的反馈控制等。
总结词
版图设计是将电路设计转化为实际可制造的物理版图的过程，是模拟电路设计的关键环节之一。
详细描述
版图设计需要遵循一定的规则和标准，如集成电路制造工艺的要求、元件和互连线的尺寸、布局和布线规则等。同时，需要考虑制造过程中的误差和不确定性，如工艺参数的变化、光刻误差等。为了提高电路的性能和可靠性，需要进行版图的优化和验证，如DRC和LVS检查、后仿真等。
模拟电路的制程与工艺
模拟电子技术实践应用
05
信号调制与解调
通过模拟电路实现信号的调制和解调，以实现信号的传输和接收。
信号放大
模拟电路可用于放大微弱信号，为通信系统提供稳定、可靠的信号源。
滤波处理
模拟电路可用于对信号进行滤波处理，以提取有用信号并抑制噪声干扰。
模拟电路在通信系统中的应用
模拟电路可用于放大音频信号，为音响设备提供足够的功率。
总结词
模拟电子技术的定义与特点
总结词
模拟电子技术在各个领域都有广泛的应用，尤其在通信、音频处理、视频处理、测量技术等方面。
详细描述
模拟电子技术在通信领域中主要用于信号的发送、传输和接收，如无线电广播、卫星通信和光纤通信等。在音频处理方面，模拟电子技术主要用于音响设备、录音设备等音频信号的处理和放大。在视频处理方面，模拟电子技术应用于电视信号的传输、视频监控等。此外，在测量技术和工业自动化领域中，模拟电子技术也发挥着重要的作用，如传感器的信号处理、控制系统的反馈控制等。
总结词
版图设计是将电路设计转化为实际可制造的物理版图的过程，是模拟电路设计的关键环节之一。
详细描述
版图设计需要遵循一定的规则和标准，如集成电路制造工艺的要求、元件和互连线的尺寸、布局和布线规则等。同时，需要考虑制造过程中的误差和不确定性，如工艺参数的变化、光刻误差等。为了提高电路的性能和可靠性，需要进行版图的优化和验证，如DRC和LVS检查、后仿真等。
模电总复习资料课件
集成运放的频率响应与稳定性分析
集成运放的频率响应
集成运放的频率响应是指输出信号与 输入信号在不同频率下的传递特性， 包括幅频特性和相频特性。
集成运放的稳定性分析
集成运放的稳定性是指其在不同条件 下保持稳定工作的能力，包括直流稳 定性和交流稳定性。
04
反馈放大器
反馈放大器的基本原理与类型
反馈放大器的基本原理
正弦波的产生
LC振荡电路、RC振荡电路等。
方波的产生
数字电路分频器、方波发生器等。
三角波的产生
积分器、RC滤波器等。
波形转换与叠加（如正弦波叠加产生锯齿波等）
正弦波叠加产生锯齿波
01
通过改变正弦波的相位和幅度，可以叠加出锯齿波。
方波转换为三角波
02
通过方波的积分，可以获得三角波。
三角波转换为方波
03
负反馈在放大器中的应用
负反馈的作用
降低放大器的增益，提高放大器 的稳定性，减小非线性失真等。
负反馈的类型
电压负反馈、电流负反馈、串联负 反馈、并联负反馈等。
应用场景
在模拟电路中广泛应用于提高性能 和稳定性，如音频放大、电源设计 等。
02
模电中的基本元件与电路
电阻、电容、电感在电路中的作用与特性
信号的调制与解调（调幅、调频、解调等）
总结词
信号的调制与解调是实现信息传 输的关键技术之一，用于将信息 加载到载波上或者从载波中提取 出信息。
数电模电课件全集汇总知识讲解92页PPT
数电模电课件全集汇总知识讲 解
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢wk.baidu.com！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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数电模电课件全集汇总
它是指管子没有击穿时的反向电流值。其值愈 小，说明二极管的单向导电性愈好。
32
1.2.3 二极管电路的分析方法及应用
（1）二极管理想模型 如果二极管正向压降远小于和它串联的
电路的电压，反向电流远小于和它并联的电 路的电流，则可忽略二极管的正向压降和反 向电流对电路的影响，即认为二极管具有理 想的伏安特性。理想的二极管可以用一个理 想的开关来等效，正偏时开关闭合，反偏时 开关断开。
10
1.1.2 杂质半导体
2、P型半导体 在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的三价元素，
如硼（B）、铟（In）等，则构成P型半导体。 三价的元素只有三个价电子，在与相邻的硅（或锗）原
子组成共价键时，由于缺少一个价电子，在晶体中便产生一 个空位，邻近的束缚电子如果获取足够的能量，有可能填补 这个空位，使原子成为一个不能移动的负离子。由于三价原 子接受电子，所以称为受主原子。
38
1.3 稳压二极管
1、稳压管的伏安特性和符号
39
1.3 稳压二极管
2、稳压管的主要参数
① 稳定电压UZ：它是指当稳压管中的电流为规定值时，稳压管在电路中其两端 产生的稳定电压值。
② 稳定电流IZ：它是指稳压管工作在稳压状态时，稳压管中流过的电流，有最小 稳定电流IZmin和最大稳定电流IZmax之分。
18
1.1.3 PN结及其单向导电性
32
1.2.3 二极管电路的分析方法及应用
（1）二极管理想模型 如果二极管正向压降远小于和它串联的
电路的电压，反向电流远小于和它并联的电 路的电流，则可忽略二极管的正向压降和反 向电流对电路的影响，即认为二极管具有理 想的伏安特性。理想的二极管可以用一个理 想的开关来等效，正偏时开关闭合，反偏时 开关断开。
10
1.1.2 杂质半导体
2、P型半导体 在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的三价元素，
如硼（B）、铟（In）等，则构成P型半导体。 三价的元素只有三个价电子，在与相邻的硅（或锗）原
子组成共价键时，由于缺少一个价电子，在晶体中便产生一 个空位，邻近的束缚电子如果获取足够的能量，有可能填补 这个空位，使原子成为一个不能移动的负离子。由于三价原 子接受电子，所以称为受主原子。
38
1.3 稳压二极管
1、稳压管的伏安特性和符号
39
1.3 稳压二极管
2、稳压管的主要参数
① 稳定电压UZ：它是指当稳压管中的电流为规定值时，稳压管在电路中其两端 产生的稳定电压值。
② 稳定电流IZ：它是指稳压管工作在稳压状态时，稳压管中流过的电流，有最小 稳定电流IZmin和最大稳定电流IZmax之分。
18
1.1.3 PN结及其单向导电性
模拟电子技术基础完整ppt课件
电子技术:
电子技术就是研究电子器件及电路系统设计、分析 及制造的工程实用技术。目前电子技术主要由模拟电子 技术和数字电子技术两部分组成。
通常我们把由电阻、电容、三极管、二极管、集成 电路等电子元器件组成并具有一定功能的电路称为电子 电路，简称为电路。
一个完整的电子电路系统通常由若干个功能电路组 成，功能电路主要有：放大器、滤波器、信号源、波形 发生电路、数字逻辑电路、数字存储器、电源、模拟/数 字转换器等。
价
源自文库
纯便形成单晶体，共
它的原子结构为
价 键
+4
+4
电 子
+4
第 共价键结构。
四
版 当温度 T = 0 K 时，
+4
+4
+4
童
诗 半导体不导电，如同 图 1.1.1 本征半导体结构示意图
白 绝缘体。
三、本征半导体中的两种载流子
若 T ，将有少数价 电子克服共价键的束缚成 为自由电子，在原来的共 价 键 中 留 下 一 个 空 位 —— 空穴。
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， 会使它的导电能力明显改变。
二极管
二、本征半导体的晶体结构
数电模电课件全集汇总
介绍电路设计的基本流程，包 括了器件选型、电路拓扑结构、 参数计算等。
介绍基础的数电模电的概念与 基本知识。
数电模电课件的分享和讨论
技能分享
分享学生自己的模电和数电实践技能和心得体会，让更多人受益。
教学探讨
讨论数电模电教学过程中可能遇到的问题与解决方案，不断探索更好的教学方式。
课程反馈
收集反馈和意见，及时调整和优化数电模电课件的内容和教学效果。
数电模电课件全集汇总
本课件全面介绍数电模电的知识体系，帮助学生深入理解模电和数电的相关 知识，并掌握相关的技能，为以后的学习和研究提供更好的基础。
数电模电课件的重要性和作用
1 入门必备
是电子信息系列专业中 必修的基础课程，对于 学生以后深造电子技术 领域具有重要作用。
2 理论与实践结合
课程理论联系实际，重 视实验环节，可以帮助 学生将理论知识应用到 实践中。
3 为后续课程打好基
础
包括信号与系统、数字 信号处理、计算机组成 原理等等重要课程的基 础知识，对于学生的以 后学习发展非常重要。
数电模电课件的分类和特点
分类
分为数字电路和模拟电路两大类，涵盖了数 电和模电的相关知识。
特点
课程内容涵盖了电路的设计、分析和实现， 具有一定的挑战性和难度，但是将会让学生 有更深的理解和掌握相关的知识和技能。
3
模拟电子技术基础(完整课件)
T＝300K（室温)或有外界刺激时，本征半导体的价电 子获得足够能量挣脱共价键的束缚，成为自由电子— —本征激发
返回
自由电子产生的同时，在其原来的共价键中就出现了 一个空位，这个空位为空穴。
本征激发
或热激发 +4 空穴 +电4 子空穴+对4
+4
+4 自由电子 +4
+4
+4
+4
+4
Baidu Nhomakorabea+4
+4
动画1-1
1959年2月6日， 基尔比向美国专利局申报专利 ， 这种由元件组合的微型固体被叫做“半导体集 成电路”（Integrated Circuit），缩写IC。
在基尔比发明集成电路不久后的1961年，德 州仪器公司研制出第一台用集成电路组装的计 算机，标志着电脑从此进入它的第三代历史。 该机共有587块集成电路，重不过300克，体积 不到100立方厘米，功率只有16瓦。——基尔 比是发明人之一。
NPN Ge晶体管
W. Schokley J. Bardeen W. Brattain
获得1956年 Nobel物理奖
从结型晶体管诞生到第一个晶体管商用产品 的推出只有3年的时间——助听器。
1954年10月18日，有了第一台投入市场晶 体管收音机Regency TR1，这个产品采用了 4只晶体管。
返回
自由电子产生的同时，在其原来的共价键中就出现了 一个空位，这个空位为空穴。
本征激发
或热激发 +4 空穴 +电4 子空穴+对4
+4
+4 自由电子 +4
+4
+4
+4
+4
Baidu Nhomakorabea+4
+4
动画1-1
1959年2月6日， 基尔比向美国专利局申报专利 ， 这种由元件组合的微型固体被叫做“半导体集 成电路”（Integrated Circuit），缩写IC。
在基尔比发明集成电路不久后的1961年，德 州仪器公司研制出第一台用集成电路组装的计 算机，标志着电脑从此进入它的第三代历史。 该机共有587块集成电路，重不过300克，体积 不到100立方厘米，功率只有16瓦。——基尔 比是发明人之一。
NPN Ge晶体管
W. Schokley J. Bardeen W. Brattain
获得1956年 Nobel物理奖
从结型晶体管诞生到第一个晶体管商用产品 的推出只有3年的时间——助听器。
1954年10月18日，有了第一台投入市场晶 体管收音机Regency TR1，这个产品采用了 4只晶体管。
模拟电子技术课件全套
了解电阻、电容、电感等 电子元件的特性，掌握其 基本原理和使用方法。
电路设计流程
熟悉电路设计的基本流程 ，包括需求分析、原理图 设计、PCB布局等。
电路仿真技术
仿真软件介绍
了解常用的电路仿真软件 ，如Multisim、Proteus 等，掌握其基本操作和功 能。
仿真实验操作
通过实验操作，掌握仿真 软件的使用技巧，能够对 电路进行仿真测试和优化 。
振荡器设计
总结词
振荡器用于产生一定频率和幅度的正弦波或 方波信号，广泛应用于电子设备和系统的时 钟源、信号源等。
详细描述
振荡器设计主要涉及对振荡频率和波形质量 的控制。根据不同的应用场景，振荡器可分 为RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器等类 型。在设计过程中，需要考虑振荡器的起振 时间、幅频特性和相频特性等关键参数，以 确保信号的稳定性和准确性。
模拟电子技术课件全套
汇报人： 202X-12-27
目录
• 模拟电子技术概述 • 电子元件基础 • 模拟电路分析方法 • 模拟电路设计基础 • 模拟电子技术实践应用
01
模拟电子技术概述
定义与特点
定义
模拟电子技术是研究模拟电路的工作原理、设计和分 析方法的学科。模拟电路用于处理连续变化的电信号 ，主要应用于信号放大、滤波、转换和测量等领域。
容单位还有微法（μF）和皮法（pF）。
电路设计流程
熟悉电路设计的基本流程 ，包括需求分析、原理图 设计、PCB布局等。
电路仿真技术
仿真软件介绍
了解常用的电路仿真软件 ，如Multisim、Proteus 等，掌握其基本操作和功 能。
仿真实验操作
通过实验操作，掌握仿真 软件的使用技巧，能够对 电路进行仿真测试和优化 。
振荡器设计
总结词
振荡器用于产生一定频率和幅度的正弦波或 方波信号，广泛应用于电子设备和系统的时 钟源、信号源等。
详细描述
振荡器设计主要涉及对振荡频率和波形质量 的控制。根据不同的应用场景，振荡器可分 为RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器等类 型。在设计过程中，需要考虑振荡器的起振 时间、幅频特性和相频特性等关键参数，以 确保信号的稳定性和准确性。
模拟电子技术课件全套
汇报人： 202X-12-27
目录
• 模拟电子技术概述 • 电子元件基础 • 模拟电路分析方法 • 模拟电路设计基础 • 模拟电子技术实践应用
01
模拟电子技术概述
定义与特点
定义
模拟电子技术是研究模拟电路的工作原理、设计和分 析方法的学科。模拟电路用于处理连续变化的电信号 ，主要应用于信号放大、滤波、转换和测量等领域。
容单位还有微法（μF）和皮法（pF）。
相关主题
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其中 C C1C2 C1 C2
由C 于 C 0C f021LCfs
二、串联型石英晶体振荡电路
当振荡频率等于fS时，晶体阻抗最小，且为纯电阻，
此时正反馈最强，相移为零，电路满足自激振荡条件。 振荡频率 f0 fs 调节R可改变反馈的强弱，以获得良好的正弦波。
9.8 非正弦信号产生电路
非正弦信号产生电路有方波产生电路、三角波产 生电路、锯齿波产生电路等。
R1 R1 R2
VZ
vO
VZ
当vC=v+时，输出又一次
O
跳变，vO=+VZ
t
VZ
三、振荡周期
t
vC(t)vC( )vC(0)vC( )e
R1 R1 R2
vC
VZቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
vC(0)R1R 1R2VZ
vC()VZ
O t1
t2
R1 R1 R2
VZ
vO
t
RC
VZ
T2RCln1( 2R1)
O
t
R2
VZ
门限电压 输出电压的跳变方向
➢令vP＝vN所求出的vI就是门限电压 ➢vI等于门限电压时输出电压发生跳变 ➢跳变方向取决于是同相输入方式还是反相输入方式
9.8.6 已知VZ=6V，(1)试画出该电路的电压传输特性；(2) 画出幅值为6V正弦信号电压vi所对应的输出电压波形。
解：F R2 1
R2 R3 3 voVZvo 3
根据输出方式不同，集成电压比较器可分为普通、集电 极开路输出或互补输出三种情况。
9.8.2 方波产生电路
一、电路组成
稳压管双 向限幅
二、工作原理
设t=0时，vC=0，vO=+VZ
则
v
R1 R1 R2
VZ
当vC=v+时，
R1
R1 R2
VZ
vC
输出跳变，vO=-VZ
O t1
t2
t
则 v R1R1R2VZ
9.8.1 电压比较器
电压比较器是一种用来比较 输入信号vi和参考电压VREF 的电路。
特点：开环，虚短不成立， 增益A0大于105
VCC vOVCC 运算放大器工作在非线性状态下。
1. 单门限电压比较器
门限电压
当vID=vi-VREF＜0时，运放处于负饱和状态，vo=VOL； 当vID=vi-VREF＞0时，运放转入正饱和状态，vo=VOＨ； 两个二极管是为了避免集成运放内部管子进入深饱和
vo0时vo3V Z 29V vo0时vo3V Z 29V
VT 9V33V VT 9V33V
3. 集成电压比较器
集成电压比较器比集成运算放大器的开环增益低、失调 电压大、共模抑制比小，因而它的灵敏度往往不如用集 成运算放大器构成的比较器高，但由于集成电压比较器 通常工作在两种状态之一，因此不需要频率补偿电容， 也就不存在像集成运算放大器那样因加入补偿电容引起 转换速率受限。
改变充放电回路的时间常数及滞回比较器的电阻，即可改
变振荡周期。
9.8.3 三角波产生电路
一、电路组成
同相输入迟 滞比较器
积分电路
二、工作原理
vO1 VZ
O t
VZ
vR1R 1R2vo1R1R 2R2vo
vO
Vom
O
当v+=v-=0时，滞回比较
t
区来提高响应速度。
（1）过零比较器
输入为正负对称的正弦波 时，输出为方波。
电压传输特性
（2）门限电压不为零的比较器
电压传输特性
9.8.1 已知Rb=51K，Rc=5.1K，=50，VCES≈0，ICEO ≈0，试求：(1)当vI=1V时，vO=?(2)当vI=3V时，vO=? (3)当vI=5sint(V)时，试画出vI、vO2和vO的波形。
当 vOV OL
则 V T R F R 2R 2V O L V RE F V RE F R R F F V R R 2 E F R R F 2 V O R 2L 下门限电压 回差电压 V TV TV TR 2(R V F OH R V 2O)L
传输特性
vOV O， HV TR R F F V R R 2 E FR R F 2V O R 2 H vOV O， LV TR R F F V R R 2 E F R R F 2 V O R 2 L
解：(1)当vI=1V时，
vO(=2)0当VvI=3V时，
vO
(3)v当O=vI6=V5sint(V)时
单门限比较器的抗干扰能力
应为高电平
错误电平
2. 迟滞比较器
vIvP时v， OVOL (低电 ) 平
vIvP时v， OVOH (高电 ) 平
设 vOV OH
则 V T R F R 2R 2V O H V RE F V RE F R R F F V R R 2 E F R R F 2 V O R 2 H 上门限电压
X 感 性
O
fs fp
f
容
容
性
性
4. 石英晶体振荡器
▪ 石英晶体振荡器有并联型晶体振荡器和串联型晶体振 荡器两类。
▪ 并联型晶体振荡器中，石英晶体以并联谐振的形式出 现，起电感作用。
▪ 串联型晶体振荡器中，石英晶体以串联谐振的形式出 现，起电阻作用。
一、并联型石英晶体振荡电路
振荡频率
f0 2
1 LCC(CC00CC)
模电全套课件20
2. 石英晶体的基本特性
▪ 石英晶体的物理特性 石英晶体是一种各向异性的结晶体， 主要成分是二氧化硅。
▪ 石英晶体的压电效应 若在晶片的两个极板间加一电场， 会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力， 又会在相应的方向上产生电场。
▪ 石英晶体的压电谐振 当晶片两极加上交变电压时，晶片 就会产生机械变形振荡，同时晶片的机械振荡又会产生交 流电场。当外加交变电压的频率等于晶片的固有频率（与 晶片尺寸有关）时，机械振荡幅度最大。
vO
+VOH
VT-
O VT+ vI
-VOL
通过上述几种电压比较器的分析，可得出如下结论： ① 用于电压比较器的运放，通常工作在开环或正反馈状态
和非线性区，其输出电压只有高电平VOH和低电VOL两种
情况。 ② 一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数
关系。 ③ 电压传输特性的关键要素
输出电压的高电平VOH和低电平VOL
3. 石英晶体的等效电路
▪ Co为静电电容，约10-12F～10-11F。 ▪ L模拟晶体的惯性，约10-3～102H。
▪ C模拟晶体的弹性，约10-14～10-13F。
▪ R等效摩擦损耗，约几百。
▪ 回路的Q很大，可达104～106。
fs
2
1 LC
fp
2
1
1 1C
LCoC 2 LC Co
CoC