浙江大学--模电PPT精品课件
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模拟电子技术第1章PPT课件
多数载流子——自由电子 施主离子
少数载流子—— 空穴
7
8
2. P型半导体
在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等。
硅原子
+4
空穴
+4
硼原子
+4
8
电子空穴对
空穴
+4 +4
P型半导体
－ － －－
+3 +4
－ － －－
－ － －－
+4 +4
受主离子
多数载流子—— 空穴 少数载流子——自由电子 9
杂质半导体的示意图
(1) 稳定电压UZ ——
在规定的稳压管反向工作电流IZ下UZ，所对应的Iz反min 向工作电u压。
(2) 动态电阻rZ ——
△I
rZ =U /I
rZ愈小，反映稳压管的击穿特性△愈U 陡。
I zmax
(3) 最小稳定工作 电流IZmin——
保证稳压管击穿所对应的电流，若IZ＜IZmin则不能稳压。
(4) 最大稳定工作电流IZmax——
17
EW
R
18
(2) 扩散电容CD
当外加正向电压
不同时，PN结两 + 侧堆积的少子的 数量及浓度梯度 也不同，这就相 当电容的充放电 过程。
P区 耗 尽 层 N 区 －
P 区中电子 浓度分布
N 区中空穴 浓度分布
极间电容（结电容）
Ln
Lp
x
电容效应在交流信号作用下才会明显表现出来
18
19
1.2 半导体二极管
30
31
四、稳压二极管
稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管
பைடு நூலகம்
浙大模电课件_蔡忠法_基本逻辑电路
L=∑m(2,3,4,5,9,10,12,15)+∑d(0,1,6,11,13)
浙江大学 蔡忠法
集成电子技术基础
〖解〗 L=∑m(2,3,4,5,9,10,12,15)+∑d(0,1,6,11,13) 画出四变量卡诺图， 画出四变量卡诺图， 约束项代表的小方块用 表示。 用了m “×”表示。利 用了 13 表示 两个约束项后， 和m11两个约束项后，得 到最简与 表达式： 到最简与-或表达式：
浙江大学 蔡忠法
集成电子技术基础
基本逻辑电路的设计 首先，分析清楚给定功能的设计要求， 首先，分析清楚给定功能的设计要求，找出实现 该逻辑功能的输入变量和输出变量。 该逻辑功能的输入变量和输出变量。 然后根据题意列出真值表，或画出卡诺图。 然后根据题意列出真值表，或画出卡诺图。 求出输出的逻辑函数式（通常应是最简）。 求出输出的逻辑函数式（通常应是最简）。 最后由表达式画出具体的逻辑电路图。 最后由表达式画出具体的逻辑电路图。 〖例3.3.19〗 设计一个二-十进制代码中检测伪码的组合逻辑 设计一个二 十进制代码中检测伪码的组合逻辑 电路，其功能要求是：当输入4位二进制代码时 位二进制代码时， 电路，其功能要求是：当输入 位二进制代码时，能 检测出8421BCD伪码的组合逻辑电路。 伪码的组合逻辑电路。 检测出 伪码的组合逻辑电路
浙江大学 蔡忠法
集成电子技术基础
〖解〗 待设计电路的输入为4位二进制数 位二进制数， 待设计电路的输入为 位二进制数，输出为检测结 因此电路有4个输入变量 一个输出变量。 个输入变量， 果，因此电路有 个输入变量，一个输出变量。 根据题意列真值表， 直接填卡诺图。 根据题意列真值表，或直接填卡诺图。
集成电子技术基础
Slide 3
C5 : the overlap capacitance is the overlap between the gate and the bulk.
Figure 2.41 Gate-bulk overlap capacitances
10
TABLE 2.4-1 Capacitance Values and Coefficients for the MOS Model
CBD and CBS which are associated with the back-biased depletion region between the drain and substrate and the source and substrate CGD, CGS and CGB
B
G
1 µ0COX W 2 L
(VGS − VTH ) (1 + λVDS )
2
( 0 ≤ VGS − VTH ≤ VDS )
iD = 0
(VGS < VTH )
VTH = VTH 0 + γ
Leff = L − 2 LD
( 2φ
F
+ vSB − 2 φF
)
≥ 4µm
18
Parameter Definition
B
G
iD
Reverse biased!
the ohmic resistance of the source
Figure 2.36 Complete large-signal model for the MOS transistor
5
D rD CBD CGD vBD iBD vBS CGS iBS CBS CGB S rS
浙江大学 模电课件
正向导通区: A点：开启（阀值，门坎） 电压Vth Si=0.5V,Ge=0.1V BC段： 恒压区* Si=0.6~0.8VGe=0.2~0.3V 反向截止区:
i = I S (ev / VT − 1),VT = kT / q
v<0段反向电流:
Si=纳安级 Ge=微安级
击穿区:
C Q J
集成电子技术基础教程
1、二极管结构和符号 、
**将PN结的P和N端引出并封装后形成的器件Device** (1) 典型二极管的结构
**点接触型**
C Q J
集成电子技术基础教程
(1) 典型二极管的结构
**面接触型**
**平面接触型**
(2) 二极管的电路符号
C Q J
集成电子技术基础教程
2、二极管的伏安特性
**与PN结的伏安特性基本相同**
**正向电流增加十倍，电压才增60mV（近似恒压）**
反向电特性特点
v < 100mV 或v < 0V 时, I ≈ I S
**反向偏置时电流很小，且几乎恒定不变**
C Q J
集成电子技术基础教程
3、温度对PN结电气特性的影响
（1）温度每升10度，IS增一倍
I S (T ) ≈ I S (T0 ) × 2
***二极管主要伏安特性总结***
(1) 正向偏置时电流较大, 具备正向导电特性 (2) 反向偏置时电流约等于反向饱和电流IS≈0, 近似断开
****二极管的最主要电气特性---单向导电性****
(3) 反偏时,温度每升10度，反向饱和电流IS增一倍 (4)正偏时,二极管两端电压具负温度系数
C Q J
5、肖特基二极管
（1）阀值电压(Von)很低，典型值0.3V，电源双路供电 （2）导通时存贮的非平衡少数载流子数量很少，关断 时间很短，工作频率高
i = I S (ev / VT − 1),VT = kT / q
v<0段反向电流:
Si=纳安级 Ge=微安级
击穿区:
C Q J
集成电子技术基础教程
1、二极管结构和符号 、
**将PN结的P和N端引出并封装后形成的器件Device** (1) 典型二极管的结构
**点接触型**
C Q J
集成电子技术基础教程
(1) 典型二极管的结构
**面接触型**
**平面接触型**
(2) 二极管的电路符号
C Q J
集成电子技术基础教程
2、二极管的伏安特性
**与PN结的伏安特性基本相同**
**正向电流增加十倍，电压才增60mV（近似恒压）**
反向电特性特点
v < 100mV 或v < 0V 时, I ≈ I S
**反向偏置时电流很小，且几乎恒定不变**
C Q J
集成电子技术基础教程
3、温度对PN结电气特性的影响
（1）温度每升10度，IS增一倍
I S (T ) ≈ I S (T0 ) × 2
***二极管主要伏安特性总结***
(1) 正向偏置时电流较大, 具备正向导电特性 (2) 反向偏置时电流约等于反向饱和电流IS≈0, 近似断开
****二极管的最主要电气特性---单向导电性****
(3) 反偏时,温度每升10度，反向饱和电流IS增一倍 (4)正偏时,二极管两端电压具负温度系数
C Q J
5、肖特基二极管
（1）阀值电压(Von)很低，典型值0.3V，电源双路供电 （2）导通时存贮的非平衡少数载流子数量很少，关断 时间很短，工作频率高
模电第一节ppt
1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著 名的库仑定律。即两电荷间的力与两电荷的乘积成正 比，与两者的距离平方成反比。库仑定律是电学发展 史上的第一个定量规律，它使电学的研究从定性进入 定量阶段，是电学史中的一块重要的里程碑。电荷的 单位库仑就是以他的姓氏命名的。同年，他在给法国 科学院的《电力定律》的论文中详细地介绍了他的实 验装置，测试经过和实验结果。
AHU
Fundamental of Electronic Technology
宋昴
1
AHU
Fundamentபைடு நூலகம்l of Electronic Technology
2
1.1 课程慨述 1.2 电子学发展史 1.3 信号的传输与电子系统 1.4 放大电路的基本知识 1.5 学习方法与要求
3
1.1 课程概述
6
库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆。青少年 时期，他就受到了良好的教育。他后来到巴黎军事工 程学院学习，离开学校后，他进入西印度马提尼克皇 家工程公司工作。工作了八年以后，他又在埃克斯岛 瑟堡等地服役。这时库仑就已开始从事科学研究工作， 他把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上。
1777年法国科学院悬赏，征求改良航海指南针中的 磁针的方法。库仑对磁力进行深入细致的研究发现扭 力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置 算出静电力或磁力的大小。这导致他发明了扭秤， 1782年，他当选为法国科学院院士。
• 课程平时成绩占30%（其中课外作业占15%、课堂考勤占 15%），期末考试成绩占70% 。
4
1.2 电子学发展史
1750年，富兰克林指出：雷电与摩擦生电是一回事 1785年，库仑总结出电荷的力学定理 1800年，伏特创立了电位差理论 1820年，奥斯特发现导线通电磁针偏转 1831年，法拉第完成磁生电实验 1865年，麦克斯韦发表电磁理论公式 1888年，赫兹证明了电磁波的存在 1896年，马可尼发明电报，获1908年诺贝尔奖 1897年，汤姆孙发现电子，获1906年诺贝尔奖 1947年，萧克利、巴丁、布拉顿发明晶体管，获56年诺贝尔奖 1958年，基尔比发明集成电路，获2000年诺贝尔奖
AHU
Fundamental of Electronic Technology
宋昴
1
AHU
Fundamentபைடு நூலகம்l of Electronic Technology
2
1.1 课程慨述 1.2 电子学发展史 1.3 信号的传输与电子系统 1.4 放大电路的基本知识 1.5 学习方法与要求
3
1.1 课程概述
6
库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆。青少年 时期，他就受到了良好的教育。他后来到巴黎军事工 程学院学习，离开学校后，他进入西印度马提尼克皇 家工程公司工作。工作了八年以后，他又在埃克斯岛 瑟堡等地服役。这时库仑就已开始从事科学研究工作， 他把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上。
1777年法国科学院悬赏，征求改良航海指南针中的 磁针的方法。库仑对磁力进行深入细致的研究发现扭 力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置 算出静电力或磁力的大小。这导致他发明了扭秤， 1782年，他当选为法国科学院院士。
• 课程平时成绩占30%（其中课外作业占15%、课堂考勤占 15%），期末考试成绩占70% 。
4
1.2 电子学发展史
1750年，富兰克林指出：雷电与摩擦生电是一回事 1785年，库仑总结出电荷的力学定理 1800年，伏特创立了电位差理论 1820年，奥斯特发现导线通电磁针偏转 1831年，法拉第完成磁生电实验 1865年，麦克斯韦发表电磁理论公式 1888年，赫兹证明了电磁波的存在 1896年，马可尼发明电报，获1908年诺贝尔奖 1897年，汤姆孙发现电子，获1906年诺贝尔奖 1947年，萧克利、巴丁、布拉顿发明晶体管，获56年诺贝尔奖 1958年，基尔比发明集成电路，获2000年诺贝尔奖
《模拟电子技术》课件
《模拟电子技术》PPT课件
CATALOGUE
目录
模拟电子技术概述模拟电子技术基础知识模拟电路分析模拟电子技术实践应用模拟电子技术面临的挑战与解决方案模拟电子技术未来展望
01
模拟电子技术概述
总结词
模拟电子技术是研究模拟电子电路及其应用的科学技术，具有模拟信号处理的特点。
详细描述
模拟电子技术主要涉及对模拟信号的处理，即对连续变化的电压或电流信号进行处理，实现信号的放大、滤波、转换等功能。与数字电子技术相比，模拟电子技术具有处理连续信号、实时性强、精度高等特点。
例如，石墨烯、氮化镓等新型材料具有优良的导电性能和热稳定性，可以应用于高性能的电子器件中。
此外，还有一些新型复合材料也逐渐被应用于模拟电子技术中，以提高器件的性能和稳定性。
03
此外，还需要加强人才培养和技术交流，提高电路设计师的技术水平和创新能力。
01
高性能电路设计是模拟电子技术的重要组成部分，也是实现高性能电子器件的关键。
二极管的结构
二极管由一个PN结和两个电极组成，其结构简单、可靠，应用广泛。
正向导通特性
当二极管正向偏置时，电流可以通过PN结，表现出低阻抗的导通特性。
反向截止特性
当二极管反向偏置时，电流很难通过PN结，表现出高阻抗的截止特性。
03
02
01
1
2
3
三极管由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，具有三个电极。
总结词
滤波电路是一种根据特定频率范围对信号进行筛选和处理的电路，主要用于提取有用信号、抑制噪声和干扰。
详细描述
滤波电路通过利用电感器和电容器的频率特性，将信号中特定频率范围内的成分保留或滤除，从而实现信号的处理和控制。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
CATALOGUE
目录
模拟电子技术概述模拟电子技术基础知识模拟电路分析模拟电子技术实践应用模拟电子技术面临的挑战与解决方案模拟电子技术未来展望
01
模拟电子技术概述
总结词
模拟电子技术是研究模拟电子电路及其应用的科学技术，具有模拟信号处理的特点。
详细描述
模拟电子技术主要涉及对模拟信号的处理，即对连续变化的电压或电流信号进行处理，实现信号的放大、滤波、转换等功能。与数字电子技术相比，模拟电子技术具有处理连续信号、实时性强、精度高等特点。
例如，石墨烯、氮化镓等新型材料具有优良的导电性能和热稳定性，可以应用于高性能的电子器件中。
此外，还有一些新型复合材料也逐渐被应用于模拟电子技术中，以提高器件的性能和稳定性。
03
此外，还需要加强人才培养和技术交流，提高电路设计师的技术水平和创新能力。
01
高性能电路设计是模拟电子技术的重要组成部分，也是实现高性能电子器件的关键。
二极管的结构
二极管由一个PN结和两个电极组成，其结构简单、可靠，应用广泛。
正向导通特性
当二极管正向偏置时，电流可以通过PN结，表现出低阻抗的导通特性。
反向截止特性
当二极管反向偏置时，电流很难通过PN结，表现出高阻抗的截止特性。
03
02
01
1
2
3
三极管由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，具有三个电极。
总结词
滤波电路是一种根据特定频率范围对信号进行筛选和处理的电路，主要用于提取有用信号、抑制噪声和干扰。
详细描述
滤波电路通过利用电感器和电容器的频率特性，将信号中特定频率范围内的成分保留或滤除，从而实现信号的处理和控制。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
Slide 4
Figure 3.1 Illustration of the hierarchy of analog circuits for an operational amplifier .
3
3.1 MOS Switch
3.2 MOS Diode/Active Resistor 3.3 Current Sinks and Sources 3.4 Current Mirrors 3.5 Reference
Analog & Mixed Signal Integrated Circuit
Wu Xiaobo Zhao Menglian
1
Chapter 3 ANALOG CMOS SUBCIRCUITS
2
Operational Amplifier
Biasing Circuits
Input Differential Amplifier
-100μA -1.0V
-0.5V
0.0V
0.5V
1.0V
vDS
Figure 3.3
7
I-V characteristic of an NMOS operating as a switch
3.5 3.0 2.5 VG = 5V VG = 4V VG = 3V VG A 2.5 Vi
I B
I(mA)
rONC<<T
the worst-case value for rON(the highest value): when vDS=0 and vGS= Vφ-vin
Example The time Vφ is high is T=0.1μs and C=0.2pF, then rON must be
4
模电讲义PPT课件
第1页/共38页
2. 起振和稳幅
振荡电路总存在微弱的噪声或干扰信号，它们的频
A F 1 谱很起宽振，的利幅用值选条频网件络为把所需频率• 的信•号挑选出来 ，经
过放大电路和正反馈网络，A只• F•要 1
, 输出
就会逐渐变大
稳幅：因 AF > 1 ，起振后，输出信号幅值逐渐 增大，需采取稳幅措施限幅，使输出波形为正弦波 。一般可用放大器件的非线性稳幅或专门的稳幅电 路实现稳幅.
1. 振荡条件
振荡原理如图 9.1.1所示，它由放大电路和反馈
电路组成。( 维持）自激振荡的条件为A•：F• 1
•
•
X f Xa
•• A F 1
幅度平衡条件
a f 2 n 相位平衡条件
•
•• •
Xf AFXa
振荡频率由相位平衡条件确定，电路仅在一个频率处满足相位条件，此频率为
输出信号的频率 fo 。
fs
CC 第21页/共38页
0
1 C C0
实际给出的固有频率既不是串联也不是并联谐振频率，在两者之间
fs fsfp
石英晶体在此窄小范围内呈感性。
2．石英晶体振荡电路
1）串联型石英振荡器 石英晶体接在放大器的反馈网络中起选频作用，可构成正弦波振荡器，串联型石 英振荡器。当电路的振荡频率为 fS 时，石英晶体的电抗最小，呈电阻性，相移为零 ，满足相位平衡条件，产生振荡，振荡频 率为 fS 。 2）并联型石英振荡器
正弦波振荡器按选频网络所用元件类型的不同，分为RC振荡器，LC振 荡器和石英晶体振荡器。
第3页/共38页
9. 2 RC正弦波振荡器
RC振荡器有RC串并联型，RC移相型和RC双T型等电路，它们 的共同特点是反馈网络兼作选频网络，下面介绍常见的RC串、并联型。Biblioteka 1. RC串并联网络的选频特性
2. 起振和稳幅
振荡电路总存在微弱的噪声或干扰信号，它们的频
A F 1 谱很起宽振，的利幅用值选条频网件络为把所需频率• 的信•号挑选出来 ，经
过放大电路和正反馈网络，A只• F•要 1
, 输出
就会逐渐变大
稳幅：因 AF > 1 ，起振后，输出信号幅值逐渐 增大，需采取稳幅措施限幅，使输出波形为正弦波 。一般可用放大器件的非线性稳幅或专门的稳幅电 路实现稳幅.
1. 振荡条件
振荡原理如图 9.1.1所示，它由放大电路和反馈
电路组成。( 维持）自激振荡的条件为A•：F• 1
•
•
X f Xa
•• A F 1
幅度平衡条件
a f 2 n 相位平衡条件
•
•• •
Xf AFXa
振荡频率由相位平衡条件确定，电路仅在一个频率处满足相位条件，此频率为
输出信号的频率 fo 。
fs
CC 第21页/共38页
0
1 C C0
实际给出的固有频率既不是串联也不是并联谐振频率，在两者之间
fs fsfp
石英晶体在此窄小范围内呈感性。
2．石英晶体振荡电路
1）串联型石英振荡器 石英晶体接在放大器的反馈网络中起选频作用，可构成正弦波振荡器，串联型石 英振荡器。当电路的振荡频率为 fS 时，石英晶体的电抗最小，呈电阻性，相移为零 ，满足相位平衡条件，产生振荡，振荡频 率为 fS 。 2）并联型石英振荡器
正弦波振荡器按选频网络所用元件类型的不同，分为RC振荡器，LC振 荡器和石英晶体振荡器。
第3页/共38页
9. 2 RC正弦波振荡器
RC振荡器有RC串并联型，RC移相型和RC双T型等电路，它们 的共同特点是反馈网络兼作选频网络，下面介绍常见的RC串、并联型。Biblioteka 1. RC串并联网络的选频特性
[工学]浙江大学 模电课件_OK
![[工学]浙江大学 模电课件_OK](https://img.taocdn.com/s3/m/3746fb9b25c52cc58ad6be2b.png)
所以称为体内场效应器件 。
32
集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
❖伏安特性与电流方程
iD
I DSS (1
vGS VP
)2
IDSS是VGS=0时的饱和漏极电流
33
集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
• 五、场效应管的主要参数
❖直流参数
➢增强型管开启电压V GS(th) VT）
➢耗尽型管夹断电压V GS(off) （VP）
➢共 基 极（CB），共基组态 ➢共发射极（CE），共射组态 ➢共集电极（CC），共集组态
➢放大电路
❖区分依据
➢一极连接输入端；
➢一极连接输出端；
➢第三极作为输入、输出的公共端；
➢“公共的极”即为组态形式。
7
集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
❖共基组态
➢共基直流电流放大倍数
✓E区自由电子到达C极形成的电流 与E极电流之比
✓开始形成导电沟道所需的最小栅-源电压VGS称为开启电压VGS(th) ，
习惯上常表示为VT。
26
集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
➢VGS ＞ VT 并保持恒定，同时加上VDS
✓产生漏-源电流 I D； ✓由于沟道电阻的存在，
I D沿沟道方向所产生的电压降使沟道上的电场产生不均匀分布； ✓VGS最大，VGD = VGS－VDS最小，沟道呈楔形分布。
❖分类：
➢材料：硅三极管、锗三极管
➢掺杂：NPN型、PNP型 ➢频率：高、低 ➢功率：大、中、小
❖基本结构：
2
集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
❖NPN型三极管
发射结 （Je）
发射区
基区
集电结 （Jc）
32
集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
❖伏安特性与电流方程
iD
I DSS (1
vGS VP
)2
IDSS是VGS=0时的饱和漏极电流
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集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
• 五、场效应管的主要参数
❖直流参数
➢增强型管开启电压V GS(th) VT）
➢耗尽型管夹断电压V GS(off) （VP）
➢共 基 极（CB），共基组态 ➢共发射极（CE），共射组态 ➢共集电极（CC），共集组态
➢放大电路
❖区分依据
➢一极连接输入端；
➢一极连接输出端；
➢第三极作为输入、输出的公共端；
➢“公共的极”即为组态形式。
7
集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
❖共基组态
➢共基直流电流放大倍数
✓E区自由电子到达C极形成的电流 与E极电流之比
✓开始形成导电沟道所需的最小栅-源电压VGS称为开启电压VGS(th) ，
习惯上常表示为VT。
26
集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
➢VGS ＞ VT 并保持恒定，同时加上VDS
✓产生漏-源电流 I D； ✓由于沟道电阻的存在，
I D沿沟道方向所产生的电压降使沟道上的电场产生不均匀分布； ✓VGS最大，VGD = VGS－VDS最小，沟道呈楔形分布。
❖分类：
➢材料：硅三极管、锗三极管
➢掺杂：NPN型、PNP型 ➢频率：高、低 ➢功率：大、中、小
❖基本结构：
2
集成电子技术基础教程 —— 电子器件基础
❖NPN型三极管
发射结 （Je）
发射区
基区
集电结 （Jc）
模拟电子技术第一章PPT课件
06 反馈放大电路
反馈的基本概念
反馈：将放大电路输出信号的一部分或全部，通过一定 的方式（反馈网络）送回到输入端的过程。
反馈的判断：瞬时极性法。
反馈的分类：正反馈和负反馈。 反馈的连接方式：串联反馈和并联反馈。
正反馈和负反馈
正反馈
反馈信号使输入信号增强的反 馈。
负反馈
反馈信号使输入信号减弱的反 馈。
集成化与小型化
随着便携式设备的普及，模拟电子技术需要实现 更高的集成度和更小体积，以满足设备小型化的 需求。
未来发展趋势
智能化
01
随着人工智能技术的发展，模拟电子技术将逐渐实现智能化，
能够自适应地处理各种复杂信号和数据。
高效化
02
未来模拟电子技术将更加注重能效，通过优化电路设计和材料
选择，提高能量利用效率和系统稳定性。
电压放大倍数的大小与电路中 各元件的参数有关，可以通过 调整元件参数来改变电压放大 倍数。在实际应用中，需要根 据具体需求选择合适的电压放 大倍数。
输入电阻和输出电阻
总结词
详细描述
总结词
详细描述
输入电阻和输出电阻分别表 示放大电路对信号源和负载 的阻抗，影响信号源和负载 的工作状态。
输入电阻越大，信号源的负 载越轻，信号源的输出电压 越稳定；输出电阻越小，放 大电路对负载的驱动能力越 强，负载得到的信号电压越 大。
共基放大电路和共集放大电路
共基放大电路的结构和工作原理
共基放大电路是一种特殊的放大电路，其输入级和输出级采用相同的晶体管，输入信号 通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的信
号。
共集放大电路的结构和工作原理
共集放大电路是一种常用的放大电路，其结构包括输入级、输出级和偏置电路。输入信 号通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的 信号。共集放大电路的特点是电压增益高、电流增益低、输出电压与输入电压同相位。
浙大模电课件第五章资料
集成电子技术基础教程第二篇模拟电子电路第五章放大电路的频率响应与稳定性分析2.5.1 频率响应概述前面所讨论的放大器将被放大信号的频率锁定在音频（中频）范围（20～20kHz）范围。
此时动态分析时，外电路的耦合电容作短路处理，器件内的结电容作开路处理。
但若频率升高或降低，则耦合电容、结电容不能作上述的理想化处理。
此时，就需要涉及对信号频率的响应问题。
一、通频带和频率失真在整个频带内，放大器电压增益的复函数为：)(|)(|)()()(.i .o ..ωϕωωωω∠==v v A V V A 幅频特性 相频特性1低频段 中频段 高频段 中频增益 带宽下限频率上限频率HL H f f f BW ≈-=放大器电压增益下降为中频增益的 （0.707）倍对应频率为上、下限频率。
21在实际应用中，放大器的输入信号不是单一频率的信号，而是包含多种频率成分，可以表示为：∑==Nk k k t V v 1i i )sin(2ω 经放大后的输出电压为：∑=+=Nk k k vk k t A V v 1.i o )sin(||2ϕω下的电压增益k ω附加相移为了实现高保真的放大，必须做到 、 为常数。
||.vk A k kωϕ 当增益不是常数时，称幅频失真。
附加相移不相同时，称相频失真。
两者都是线性失真，有时总称频率失真。
注意与晶体管非线性特性引起的饱和和截止失真不同。
二、一阶RC 电路的频率响应一阶RC 低通滤波电路（积分电路）输出电压和输入电压传输比为:Hi ..o.111111f f j RC j C j R Cj V V A v +=+=+==ωωωRCf π21H =写成幅模形式: |)(11|||2H.f f A v +=2H.)(1lg 20||lg 20f f A v +-=对数幅频特性)arctan(Hf f-=ϕ对数相频特性2H.)(1lg 20||lg 20f f A v +-=)arctan(Hf f-=ϕ一阶RC 高通滤波电路（微分电路）输出电压和输入电压传输比为:RCf π21L =写成幅模形式: 对数幅频特性对数相频特性LLi ..o.111f f j f fj RC j RCj C j R RV V A v +=+=+==ωωω2LL.)(1)(||f f f f A v +=2LL .)(1lg 20lg 20||lg 20f f f f A v +-=)arctan(90Lf fo-=ϕ2LL .)(1lg 20lg 20||lg 20f f f f A v +-=)arctan(90Lf f o-=ϕ三、频率特性的波特图（BODE ）表示频率响应图 ✓参量幅度与频率的函数关系图 ✓参量相位与频率的函数关系图 vA 幅频特性相频特性 对数频率特性曲线✓横坐标采用对数频率刻度✓ 幅频特性曲线 纵坐标采用分贝刻度 ✓ 相频特性曲线 纵坐标表示相角 ✓ 可以把很宽的频率变化范围压缩在较窄的频率坐标内； ✓ 增益的乘、除运算变成了加、减运算；✓ 可以采用渐近折线来代替十分复杂的频率特性曲线。
模拟电子技术教学PPT
A +
3k
6V
UAB
12V
– B
电路如图，求：UAB
取 B 点作参考点， 断开二极管，分析二 极管阳极和阴极的电 位。
V阳 =－6 V V阴 =－12 V V阳>V阴 二极管导通 若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB =－ 6V 否则， UAB低于－6V一个管压降，为－6.3Ｖ或－6.7V
在这里，二极管起钳位作用。
0 8V
ui
二极管阴极电位为 8 V
电路的传输特性
ui > 8V，二极管导通，可看作短路 uo = 8V ui < 8V，二极管截止，可看作开路 uo = ui
二极管的用途： 1.整流：将正弦交流信号变为单向信号 2.检波：将周期非正弦信号变为单向信号 3.钳位：二极管一端与固定电位相连接，另一端 不高于（低于）该电位。 不同方向钳位构成限幅电路 4.开关：用于数字电路 5.元件保护：二极管反向并联，限制其端电压 6.温度补偿：利用半导体的温度特性
P区的空穴向N区扩散并与电子复合
空间电荷区
N区
成一个PN结 。
N区的电子内向电P区场扩方散并向与空穴复合
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第1章
在一定条件下，多子扩散和少子漂移达到动态平衡。
P区 少子漂移
空间电荷区
N区
多子扩散
内电场方向
上页
下页 返回
P 少子漂移
空间电荷区
N
结论：
多子扩散
内电场方向
在PN结中同时存在多子的扩散运动和少子的漂移运动。
导-5通0 时-2的5 正向电压压降：硅
管约为:0.6V～0.8V,锗管
O 0.4 击穿电压
0.8
第一章-模电课件PPT课件
第3页/共33页
1.1 信 号
1.信号： 信息的载体
温度、气压、风速、声音等
如何表达？
——传感器（信号源）
——连续变化的电信号（模拟信号）
——放大、滤波
——驱动负载（显示装置、扬声器等）
模拟电路最基本的 处理信号的功能
微第音4页器/共输33出页的某一段信号的波形
1.1 信号
2. 电信号源的电路表达形式
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）
Ro RL 理想情况 Ro 0
第18页/共33页
另一方面，考虑到 输入回路对信号源的 衰减
有
vi
Rs
Ri
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
第29页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
B.频率失真（线性失真）
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
相位失真： 对不同频率的信号相
移不同产生的失真。
第30页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失真
由元器件非线性特性 引起的失真。
由输入回路得
ii
is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？ Ri Rs 理想情况 Ri 0
第20页/共33页
C. 互阻放大模型（自学） D. 互导放大模型（自学） 注意：图1.4.2的电路模型可以由戴维宁－诺顿等 效变换原理进行互换，但一般根据电路概念明确 的原则选择等效电路。 E. 隔离放大电路模型（抗干扰）
1.1 信 号
1.信号： 信息的载体
温度、气压、风速、声音等
如何表达？
——传感器（信号源）
——连续变化的电信号（模拟信号）
——放大、滤波
——驱动负载（显示装置、扬声器等）
模拟电路最基本的 处理信号的功能
微第音4页器/共输33出页的某一段信号的波形
1.1 信号
2. 电信号源的电路表达形式
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）
Ro RL 理想情况 Ro 0
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另一方面，考虑到 输入回路对信号源的 衰减
有
vi
Rs
Ri
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
第29页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
B.频率失真（线性失真）
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
相位失真： 对不同频率的信号相
移不同产生的失真。
第30页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失真
由元器件非线性特性 引起的失真。
由输入回路得
ii
is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？ Ri Rs 理想情况 Ri 0
第20页/共33页
C. 互阻放大模型（自学） D. 互导放大模型（自学） 注意：图1.4.2的电路模型可以由戴维宁－诺顿等 效变换原理进行互换，但一般根据电路概念明确 的原则选择等效电路。 E. 隔离放大电路模型（抗干扰）
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18
五、三极管的主要参数
❖电流放大系数（倍数）
直流共射电流放大系数：
ICICE OIC
IB
IB
交流共射电流放大系数：
IC, 20 ~200
IB
直流共基电流放大系数： 交流共基电流放大系数：
IC
IE
IC, 0.9~ 50.995
IE
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19
➢VCE = 0V 时 ➢VCE 增长时 ➢VCE > 1V 后
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❖共射极输出特性
iCf(vCE )iBC
输出特性的三个区域
➢饱和区 ➢放大区 ➢截止区
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➢截止区
✓三极管处于截止状态的条件： 外加电压使发射结和集电结均处于反向偏置， 即：VBE≤0, VBC＜0, IB≈0, IC≈0； 三极管失去了放大能力。
❖三种基本组态
➢共 基 极（CB），共基组态 ➢共发射极（CE），共射组态 ➢共集电极（CC），共集组态
➢放大电路
❖区分依据
➢一极连接输入端； ➢一极连接输出端； ➢第三极作为输入、输出的公共端； ➢“公共的极”即为组态形式。
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7
❖共基组态
➢共基直流电流放大倍数
集成电子技术基础教程
第一篇 电子器件基础
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1
1.2.4 双极型三极管 1.1.4 双极型三极管的伏安特性及其模型
一、双极型三极管的基本结构
❖简称：晶体管、三极管
❖内部参与导电有自由电子、空穴两种极性载流子： 双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor—BJT）
+
VEE
VCC ICICN ICBO
e
b
c
IE
IEN
ICN
IC
IBN
ห้องสมุดไป่ตู้IB
ICBO
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5
❖放大的工作条件
➢发射结正偏
➢集电结反偏
IE IEN IBIBN ICBO ICICN ICBO
❖放大工作时 各电流的分配关系
❖四种工作状态
Je 反偏 反偏 正偏 正偏
✓三极管截止状态的判断依据 ✓三极管截止状态的电路模型
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➢ 饱和区
✓三极管处于饱和状态的条件： 发射结正偏，VBE = 0.7～0.8V； 集电结为正偏。
✓三极管 饱和状态时的特征
✓三极管的 饱和压降
✓三极管 临界饱和状态
✓三极管 深度饱和状态
IE IB IC (1β)IB ICEO (1β)IB
一定条件下，输入/输出电流成线性关系，三极管是一种电流控制器件。
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四、三极管的伏安特性曲线
通过晶体管特性图示仪直接显示三极管的伏安特性曲线
❖共射极输入特性 iBf(vBE)vCE C
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❖ 判断三极管工作状态的方法（NPN管为例）
➢判断是否为截止状态？ 依据为发射结是否非正偏，IB是否小于0等…
➢按放大区模型计算后，若： VCE > 0.7V，则为放大状态。
此时： IC IB
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✓三极管 深度饱和状态 时的电路模型
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➢ 放大区（恒流区 ）
✓三极管处于放大状态的条件： 发射结正偏，集电结反偏。
✓三极管放大状态时的特征
✓三极管放大状态的电路模型
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❖PNP型晶体管的伏安特性曲线
❖分类：
➢材料：硅三极管、锗三极管 ➢掺杂：NPN型、PNP型 ➢频率：高、低 ➢功率：大、中、小
❖基本结构：
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2
❖NPN型三极管
发射结 （Je）
发射区
基区
集电结 （Jc）
集电区
N+ P N
发射极 （e）
基极 （b）
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❖极间反向电流
➢集电结反向饱和电流 ICBO ✓发射极开路时，集电极与基极间的反向饱和电流。 ✓取决于温度和少子浓度。 小功率硅管，ICBO小于0.1μA；锗管ICBO在几μA至十几μA 。
✓E区自由电子到达C极形成的电流 与E极电流之比
IC/N IE, 0.9~ 50.995
➢输入：E极 ➢输出：C极 ➢公共端：B极
IE IC IB IC IE ICBO IB (1)IE ICBO
一定条件下，输入/输出电流成线性关系，三极管是一种电流控制器件。
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9
❖共基—共射电流放大倍数的关系
➢共基：
α IC IE IB(1α )IE
➢共射：
β IC IB IE (1β )IB
,
1
1
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10
❖共集组态
➢输入：B极 ➢输出：E极 ➢公共端：C极
8
❖共射组态
➢共射极直流电流放大倍数 ✓到达集电极的电流 与基区复合电流的比值
βICN/IBN
➢输入：B极 ➢输出：C极 ➢公共端：E极
IC β I BN ICB 0 β I B (1 β )ICB 0 β I B ICE 0 β IB
一定条件下，输入/输出电流成线性关系，三极管是一种电流控制器件。
集电极 （c）
3
❖PNP型三极管
发射结 （Je）
发射区
基区
集电结 （Jc）
集电区
P+ N P
发射极 （e）
基极 （b）
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集电极 （c）
4
二、三极管放大电路的电流分配
e
b
c
N+ P N
IE IEN
||
Re
UBE0 UBC0
RC
IBIBN ICBO
Jc 反偏 正偏 反偏 正偏
状态 截止 倒置 放大 饱和
少子漂移 I CB0
b (P) IB
基区复合 I BN
c (N) IC
多子扩散 I CN
IE e (N)
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三、三极管电路的基本组态
❖放大系统的组成
➢输入信号源 ➢输出负载 ➢供电电源