场电路部分
滚动练习-静电场 电路
高二物理（创）滚动练习2（静电场、电路部分）一、选择题1、下列不能作为电场强度单位的是（ ）A 、)/(2C s m kg ∙∙B 、)/(C s m kg ∙∙ C 、V/mD 、)/(C m J ∙2、如图所示，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a 、b 用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N ，球b 所受细线的拉力为F.剪断连接球b 的细线后，在球b 上升过程中地面受到的压力( )．A ．小于NB ．等于NC ．等于N ＋FD ．大于N ＋F3．如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 和c 关于MN 对称、b 点位于MN 上，d 点位于两点电荷的连线上．以下判断正确的是( )．A ．b 点电场强度大于d 点电场强度B ．b 点电场强度小于d 点电场强度C ．a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D ．试探电荷＋q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能4．在如下图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a 、b 两点，其中a 、b 两点电势和电场强度都相同的是( )．5．如图所示，在正点电荷Q 形成的电场中，AD ，BC 是以Q 为圆心的两段圆弧．正点电荷q 沿A―→B―→C―→D―→A 移动，则该电荷q( )A ．沿BC 运动时不受电场力作用B ．沿DA 运动时电场力不做功C ．在B 点时的电势能比在D 点时小D ．在A 点时受到的电场力比在C 点时小6、如图所示，固定于同一条竖直线上的A 、B 是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q 和－Q ，A 、B 相距为2d .MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p ，质量为m 、电荷量为＋q (可视为点电荷，不影响电场的分布．)现将小球p 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放，小球p 向下运动到距C 点距离为d 的O 点时，速度为v .已知MN 与AB 之间的距离为d ，静电力常量为k ，重力加速度为g .可知( ).A.C 、O 间的电势差U C O ＝m v 22q－mgd/q B.小球p 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度v D ＝2vC.由等量异种电荷电场分布的特点知U C O ＝U ODD.小球p 经过O 点时的加速度a ＝2kQq 2md 2－g 7、某一导体的伏安特性曲线如图，AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( ).A.B 点的电阻为12 ΩB.B 点的电阻为40 ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω阻器的滑片P 由8、如图所示，电源的电动势和内阻分别为E 、r ，在滑动变a 向b 移动的过程中，下列各物理量变化情况为( ).A.电流表的读数一直减小B.R 0的功率先减小后增大C.电源输出功率先增大后减小D.电压表的读数先增大后减小9、在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3均为可变电阻．当开关S 闭合后，两平行金属板M 、N 中有一带电油滴正好处于静止状态．为使带电油滴向上加速运动，可采取的措施是( ).A.增大R 1的阻值 B ．减小R 2的阻值C.减小R 3的阻值 D ．增大M 、N 间距10、如图所示，R 1为定值电阻，R 2为可变电阻，E 为电源电动势，r 为电源内电阻，以下说法中正确的是( )．A ．当R 2＝R 1＋r 时，R 2上获得最大功率B ．当R 2＝R 1＋r 时，R 1上获得最大功率C ．当R 2＝0时，R 1上获得最大功率D ．当R 2＝0时，电源的输出功率最大11、如图所示的电路中，电源电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝1 Ω，定值电阻R 1＝3 Ω，R 2＝2 Ω，电容器的电容C ＝100 μF ，则下列说法正确的是( ).A.闭合开关S ，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB.闭合开关S ，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC.闭合开关S ，电路稳定后电容器极板a 所带电荷量为1.5×10－4 CD.先闭合开关S ，电路稳定后断开开关S ，通过电阻R 1的电荷量为3.0×10－4 C12、用标有“6 V ，3 W ”的灯泡L 1、“6 V ，6 W ”的灯泡L 2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势E ＝9 V ．图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时( )A.电流表的示数为1 AB.电压表的示数约为6 VC.电路输出功率为4 WD.电源内阻为2 Ω13．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U 为路端电压，I为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb .由图可知ηa 、ηb 的值分别为( )．A.34、14B.13、23C.12、12D.23、1314、如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S ，小球静止时受到悬线的拉力为F .调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是( )．A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小二、实验题15、 (1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几千欧的电阻Rx ，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S 为选择开关，P 为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上． a ．将两表笔短接，调节P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔b ．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx 的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 kd．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔．将正确步骤按合理的顺序为___ _____．根据图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________ Ω.(2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()．A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零16.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；○A为电流表；S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.（1）在图中画线连接成实验电路图.（2）完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线.②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1.③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D ；然后读出__________________，并用天平称出.④用米尺测量_______________.（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________.（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里.三、解答题17.如图，真空中xoy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L=2.0m。
场扫描电路
场扫描电路的主要作用是，给场偏转线圈 提供一个符合技术标准的锯齿波电流。使 显像管电子束在起产生的均匀磁场下做自 上而下的扫描运动。场扫描电路同时还提 供场消隐信号给显像管，使电子束在逆程 期间截止。
对场锯齿波电流的要求是：
• 具有良好的线性，以保证屏幕垂直方向光
栅的均匀；具有足够的幅度稳定度。使光 栅在垂直方向满幅，且较少受电源电压波 动及温度变化的影响；应能被场同步信号 同步，以保证显像管电子束的扫描运动与 发射端摄像管电子束的扫描运动一致，而 在无同步信号的情况下，仍能正常扫描。
荡器。图8 35是一种典型间歇震荡器电路。 荡器。图8—35是一种典型间歇震荡器电路。 这种振荡器的特点是：（1 这种振荡器的特点是：（1）同步性好； （2）直接转换成锯齿波，正好符合场扫描 电路的要求；（3 电路的要求；（3）频率调整方面方便可靠。
间歇振荡器：
对图8—35这类振荡器，它的振荡波形是频率为50HZ 的矩形脉冲。锯齿波形成电路就是将矩形脉中转换成 锯齿波。由间歇震荡器的特点可知，这种波形转换器 容易实现。图8—35中发射极电容Ce、电阻Re就是用 来实现波形转换的。具体形成过程如下：当晶体管导 通时，发射极电流ie对电容Ce充电，电容上的电压逐 渐上升。当晶体管截止后，Ce通过Re放电，电容上的 电压逐渐下降。因此电容上的电压呈现一升一降的锯 齿形。选择较大的Ce（约20µF），并放大比较慢，便 得到线形良好的锯齿波。在图8-35中 R=1.5K ,C=22µF,所以ReCe=33ms，大于场周期 Tv=20ms，在t<20ms的时间间隔内波形可以近似为 直线。如Ce过大，虽然线性变得更好，当降低了锯齿 波电压的幅度。
场扫描电路图的组成
• 如图8—34所示。目前，电视机的场扫描电路有全集成式 如图8 34所示。目前，电视机的场扫描电路有全集成式
场效应管跟tl431组成的恒流电路
场效应管跟tl431组成的恒流电路TL431和场效应管组成的恒流电路，主要是由TL431可调精密稳压器、场效应管、电阻和电源四部分构成。
操作特性上，其电流输出稳定，对电源电压和负载等变化有很强的抗扰能力。
就具体电路而言，首先以一个稳定的参考电压驱动TL431，然后通过TL431的控制管脚和阴极间的电压关系影响到场效应管，从而控制电流的大小。
电阻作为分压元件，其作用是在保证电压稳定的同时，分配出一部分电压到TL431的参考电压端。
电源则为整个电路提供所需的电能。
场效应管类型的影响是重要的，增强型场效应管和耗尽型场效应管所形成的电路性能是不同的。
增强型场效应管，当栅极电压大于阈值电压时，场效应管导通；耗尽型场效应管，阈值电压为零或为负值。
在实际应用中，需要依据实际需求选择使用哪种类型的场效应管。
这种电路具有结构简单，调整方便等优点，适用于对稳流性能要求较高的场合。
同时，TL431和场效应管的工作情况直接影响了整个电路的工作性能，因此在电路调试过程中，应定期检测其工作状况，查看是否在正常工作区间内，有无温度过高，工作电压是否稳定等情况。
同时，由于TL431自身具有较高的输入阻抗、低输出阻抗等特性，使这种电路在维持恒定输出电流时有着良好的性能。
此外，TL431工作时的引脚电压更是直接影响了电流的大小，因此需要适当选择电阻值，保证电路工作的稳定性。
需要注意的是，虽然这种电路简单易用，但也要在保证使用环境安全的前提下使用。
如电源电压不能过高，场效应管的耗散功率不可超过其额定值等。
总的来说，TL431和场效应管组成的恒流电路既具有优秀的稳定性能，又有良好的抗干扰性，能满足众多应用的需求。
尽管在设计和使用中仍需关注一些重要因素，但适当的操作和注意事项，可使其物尽其用，发挥出良好的性能表现。
场间联系电路
四、各种联系电路联锁关系检查试验（一）场间联系电路试验１. 取消进路及进路正常解锁后联系电路自动复原：当开通场间联络线的列车或调车进路取消或正常解锁后，场间联系电路应能自动复原。
２.联络线占用不能排列列车进路：当联络线被占用时，两个场均应不能向联络线排列列车进路；试验时可人为分路联络线区段，检查列车进路应不能办理。
３.联络线占用不能排列调车进路：当联络线被占用时，两个场均不能向联络线排列调车进路；试验时可人为分路联络线区段，检查调车进路应不能办理。
（特殊情况确需办理调车进路时，须经有关部门批准）４.联络线列车和调车敌对照查：向联络线办理任何进路均应检查对方场是否办理敌对进路。
试验时，对方先办理向联络线的进路，检查本场通向联络线的进路应不能办理；本场先办理通向联络线的进路，检查对方场的进路也应不能办理，并核对相应的敌对照查指示灯与进路性质相一致。
５.相邻两信号机重复显示（列车运行速度不大于１２０ｋｍ／ｈ时）：当同方向相邻两架信号机间的距离小于４００ｍ时，本架信号机必须完全复示运行方向前一架信号机的显示（其他速度等级按设计要求试验）。
试验时，在前一架信号机显示各种灯光时，检查本架信号机的各种显示应一致。
６.相邻两信号机禁止灯光重复显示（列车运行速度不大于１２０ｋｍ／ｈ时）：当同方向相邻两架信号机间的距离为４００ｍ及以上，小于８００ｍ时，本架信号机必须复示运行方向前一架信号机的禁止灯光显示（其他速度等级按设计要求试验）。
试验时，在前一架信号机显示禁止灯光时，检查本架信号机应不能开放。
７. 联络线相关表示灯显示：各场控制台应设有相应表示灯。
联络线有车占用时，接近灯亮红灯；对方信号楼向联络线排列了列车进路时，列车照查灯亮绿灯；对方信号楼向联络线排列了调车进路时，调车照查灯亮白灯；对方信号楼为由本场开出的列车开放了接车信号时，信号开放表示灯亮绿灯。
根据上述技术条件确认指示灯显示与实际进路性质相一致。
其他表示灯显示按设计文件进行试验。
第四章场效应管放大电路
N沟道MOS管，在VGS＜VT时，不能形成导电 沟道，管子处于截止状态；只有当VGS≥VT时，才有沟 道形成。 VT——开启电压。
这种在VGS=0时没有沟道，只有VGS≥VT时才能 形成感生导电沟道的MOS管称为增强型MOS管。
第四章 场效应管放大电路
→形成由栅极指向P型
衬底的纵向电场
+
→将靠近栅极下方的空 穴向下排斥
-
→形成耗尽层。
第四章 场效应管放大电路
现假设vDS=0V，在s、g间加一电压vGS＞0V 当vGS增大时→耗尽层增宽，并且该大电场会 把衬底的自由电子吸引到
耗尽层与绝缘层之间，形
成一N型薄层，构成漏-源 之间的导电沟道，称为反
N沟道耗尽型 MOS管 与 N沟 道 增 强型MOS管基本相 似。
区别：耗尽型
MOS 管 在 vGS=0 时 ，漏－源极间已有 导电沟道产生；
增强型MOS管要
在vGS≥VT时才出现 导电沟道。
5.1.5
第四章 场效应管放大电路
N沟道耗尽型MOSFET 在栅极下方的SiO2 层中掺入了大量的金 属正离子。所以当 vGS=0 时 ， 这 些 正 离 子 已经感应出反型层， 形成了沟道。
夹断区
VT
2VT
第四章 场效应管放大电路
①截止区: vGS<vT
无导电沟道,iD=0,管子处于截止区.
②可变电阻区: vDS< vGS-vT
iD
K n [2(GS
T
)DS
2 DS
]
Kn
nCox
2
(W L
)
单位：mA V 2
第三章 场效应管放大电路讲解
d
结构图
B衬底 g
s
电路符号
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因此在栅源电压为零时，在正的vDS作用下，也有较 大的漏极电流iD由漏极流向源极。
当vGS>0时，由于绝缘层的存在，并不会产生栅极电 流 iG ，而是在沟道中感应出更多的负电荷，使沟道变 宽。在vDS作用下，iD将具有更大的数值。
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3.1.2 N沟道耗尽型MOSFET
⒈ 结构和工作原理简述 这种管子在制造时，
SiO2绝缘层 中掺有大量
正离子
由于二氧化硅绝缘层中掺
有大量的正离子，即使在
vGS= 0时，由于正离子的 作用，也和增强型接入正
N型沟道
栅源电压并使vGS>VTh时相 似，能在P型衬底上感应 出较多的电子，形成N型 沟道，将源区和漏区连通
② 可变电阻区 （vDS≤vGS-VTh ）
iD Kn 2 vGS VTh vDS vD2S
iD/mA
可变电阻区 饱和区
电导常数Kn单位是mA/V2。
8 6
在特性曲线原点附近，vDS很 4
7V A
6V B
5V C
4V
小，则
2
D
vGS=3V
iD 2Kn vGS VTh vDS
E 截止区
5 10 15 20 vDS/V
电压vGS对漏极电流iD的控制
特性，即 iD f vGS vDS常数
由于饱和区内，iD受vDS的影
iD/mA 8
A
B
6 VDS =10V C
4
D
响很小，因此饱和区内不同vDS 下的转移特性基本重合。
电子电工学——模拟电子技术 第五章 场效应管放大电路
场效应管正常工作时漏极电流的上限值。
2. 最大耗散功率PDM
由场效应管允许的温升决定。
3. 最大漏源电压V(BR)DS 当漏极电流ID 急剧上升产生雪崩击穿时的vDS值。
4. 最大栅源电压V(BR)GS
是指栅源间反向电流开始急剧上升时的vGS值。
5.2 MOSFET放大电路
场效应管是电压控制器件，改变栅源电压vGS的大小，就可以控制漏极 电流iD，因此，场效应管和BJT一样能实现信号的控制用场效应管也 可以组成放大电路。
场效应管放大电路也有三种组态，即共源极、共栅极和共漏极电路。
由于场效应管具有输入阻抗高等特点，其电路的某些性能指标优于三极 管放大电路。最后我们可以通过比较来总结如何根据需要来选择BJT还
vGS＜0沟道变窄，在vDS作用下，iD 减小。vGS=VP(夹断电压，截止电 压）时，iD=0 。
可以在正或负的栅源电压下工作，
基本无栅流。
2.特性曲线与特性方程
在可变电阻区 iD
Kn
2vGS
VP vDS
v
2 DS
在饱和区iD
I DSS 1
vGS VP
2
I DSS KnVP2称为饱和漏极电流
4. 直流输入电阻RGS
输入电阻很高。一般在107以上。
二、交流参数
1. 低频互导gm 用以描述栅源电压VGS对漏极电流ID的控制作用。
gm
iD vGS
VDS 常数
2. 输出电阻 rds 说明VDS对ID的影响。
rds
vDS iD
VGS 常数
3. 极间电容
极间电容愈小，则管子的高频性能愈好。
三、极限参数
D iD = 0
第5章场效应管放大电路分析
如果接有外负载RL
Rg1
Rd d Vo
g sb
RL
Vi Rg2
Rg3 R
AV gm (Rd // RL )
Ri Rg3 Rg1 // Rg 2
g
Vi
Rg3 gmVgs R’g
d Rd Vo RL
Ro Rd
s R’g=Rg1//Rg2
27
源极电阻上无并联电容:
AV
Vo Vi
Vgs
gmVgs Rd gmVgs R
10
(2) 转移特性曲线 iD= f (vGS)|vDS= 常数
表征栅源电压vGS对漏极电流的控制作用， 场效应管是电压控制器件。
在饱和区内，FET可看
作压控电流源。
IDSS
转移特性方程：
iD=IDSS(1-vGS/VP)2
vGS VP- 0.8 – vG
0.4
S
11
（3）主要参数
夹断电压：VP 当导电沟道刚好完全被关闭时，栅源所对应的电
s
gd
N+ PN+
18
3 、特性曲线
4区：击穿
区
3区
截止区
vGS<V
T
vGD<V
T
VT
1区：可变电阻区: vGS>VT vGD>VT 沟道呈电阻性，iD随vDS
的增大而线性增大。
iD=0 2区：恒流区(线性放大区）
vGS>VT vGD<VT iD=IDO｛(vGS/VT)-1｝2 IDO是vGS=2VT时，iD的值。
VT R
g
m
(VT
)
VT R
VT
(gm
1) R
模拟电路场效应管及其基本放大电路
UGS(off)
信息技术学院
3. 特性
（1）转移特性
在恒流区
uGS 2 iD I DSS (1 ) U GS(off)
漏极饱 和电流
(U GS (off ) uGS 0)
夹断 电压
信息技术学院
（2）输出特性
iD f (uDS ) U GS 常量
IDSS g-s电压 控制d-s的 等效电阻
信息技术学院
P 沟道场效应管 D
P 沟道场效应管是在 P 型 硅棒的两侧做成高掺杂的 N 型区(N+)，导电沟道为 P 型， 多数载流子为空穴。 d
P G
N+ 型 沟 道 N+
g
S
s 符号
信息技术学院
2. 工作原理
（1）栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用
uDS=0
UGS（off）
沟道最宽 (a)uGS = 0
2)耗尽型MOS管
夹断 电压
信息技术学院
各类场效应管的符号和特性曲线
种类 结型 N 沟 道 符号 D 转移特性 ID /mA IDSS 漏极特性 UGS= 0V
ID
-
G
S D
UGS(off) O
UGS
O + + + ID O
o
UDS
ID
结型
P 沟 道
O UGS(off) UGS
G
IDSS
S D B
iD f (uGS ) U DS 常量
当场效应管工作在恒流区时，由于输出特性曲线可近似为横轴的一组平行 线，所以可用一条转移特性曲线代替恒流区的所有曲线。输出特性曲线的 恒流区中做横轴的垂线，读出垂线与各曲线交点的坐标值，建立uGS，iD坐 标系，连接各点所得的曲线就是转移特性曲线。
高中物理电路知识点总结
高中物理电场与电路知识点总结电场1.两种电荷1）自然界中存在两种电荷：正电荷与负电荷。
2）电荷守恒定律:电荷既不能被创造也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷代数和不变。
2.元电荷：由美国物理学家密立根用著名的油滴实验测定。
e=1.6*10-19C；3. 库仑定律（1）内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上.（2）公式:（3）适用条件:真空中的点电荷.点电荷是一种理想化的模型。
如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，这种带电体就可以看成点电荷，但点电荷自身不一定很小，所带电荷量也不一定很少。
4.电场强度（1）电场:带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体.电场是客观存在的。
（2）电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，比值定义法。
适用于一切电场。
定义式：E=F/q ,方向:正电荷在该点受力方向.(3)点电荷周围的电场强度的公式：，Q表示场源电荷，r表示电场中的某一点到场源电荷的距离。
只适用于点电荷周围的电场强度计算。
5、电场线:英国科学家法拉第提出，在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线.1）电场线的性质:①电场线是起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）；②电场线的疏密反映电场的强弱；③电场线不相交；④电场线不是真实存在的，是人们为了形象描述电场分布而假想的线；⑤电场线不一定是电荷运动轨迹。
2）几种典型电场线的画法:孤立正电荷，孤立负电荷，等量异种电荷，等量同种电荷电场线分布。
6、匀强电场：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场。
匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线.7、电场强度的叠加:电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和.8、静电的利用和防范1. 利用静电的原理3种：1）第一种利用电场对带电微粒的吸引作用。
模电课件第三章场效应管及其基本电路
iD
I
D
0
(1
uGS U GSoff
)2
ID0表示uGS=0时所对应的漏极电流。
式中:
ID0
unCox 2
W L
(U
2 GSoff
)
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
37
iD
ID0
UGSoff
0
uGS
(a) 图3―10N沟道耗尽型MOS管的特性及符号 (a)转移特性；(b)输出特性；(c)表示符号
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
13
3―1―2 结型场效应管的特性曲线
一、转移特性曲线
uGS≤0, iD≥0
iD f (uGS ) uDS C
恒流区中:
iD
IDSS (1
uGS UGSoff
)2
式中: IDSS——饱和电流，表示uGS=0时的iD值；
UGSoff——夹断电压，表示uGS=UGSoff时iD为
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
9
D
P
P
UGS
横向电场作用: ︱UGS︱↑→ PN结耗尽层宽度↑ →沟道宽度↓
S
(b) UGS负压增大, 沟道变窄 图3―2栅源电压UGS对沟道的控制作用示意图
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
10
D
P
P
UGSoff——夹断电压
UGS
S
(c) UGS负压进一步增大, 沟道夹断 图3―2栅源电压UGS对沟道的控制作用示意图
(2) uGS固定, uDS增大, iD增大极小。
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
21
(完整版)模拟电路部分习题答案
1．放大电路的静态工作点ICQ和UCEQ计算如下。
根据题3-9图所示电路列写直流负载线方程如下：
分别令IC=0，UCE=0，代入直流负载线方程，得到负载线上两个坐标点，M（3，0），N（0，1），连接M、N得到直流负载线。
根据直流通路，得基极静态工作电流为
直流负载线MN与iB=IB=15.3μA的输出特性曲线的交点Q就是静态工作点。Q点坐标为
（5）错；晶体管工作在饱和状态和放大状态时发射极有电流流过，只有在截止状态时没有电流流过。
（6）对；N型半导体中掺入足够量的三价元素，不但可复合原先掺入的五价元素，而且可使空穴成为多数载流子，从而形成P型半导体。
（7）对；PN结在无光照、无外加电压时，处于动态平衡状态，扩散电流和漂移电流相等。
（8）错。绝缘栅场效应管因为栅源间和栅漏之间有SiO2绝缘层而使栅源间电阻非常大。因此耗尽型N沟道MOS场效应管的UGS大于零，有绝缘层故而不影响输入电阻。2-3．怎样用万用表判断二极管的正、负极性及好坏？
2．RL=∞时，输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值的计算。
若RL=∞，交流负载线斜率与直流负载线斜率相同，为
如题3-9图b所示。
输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为
3．若RL=7kΩ，交流负载线斜率为
输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为
3-6如题3-12图所示放大电路中，已知晶体管的β=100，UBE=－0.3V。
3．输入电阻和输出电阻。
解：
1．静态工作点计算
2．电压增益AU。
本题目电路中，有旁路电容C，此时放大电路的电压增益为，
3．输入电阻和输出电阻的计算。
解：
a不能。没有直流偏置，不能提供合适的静态工作点。
场扫描电路
学习UPC1031 外形及引脚功能， 可以感受到由形 象思维转为抽象 思维的过程。增 强分析能力
四、教学重难点
重点
场扫描电路信号流程、各元件作用
难点
场扫描电路的实例分析
五、教法学法
教法
讲授法
单击添加
启发式
[充分调动学生学习积极性]
自主探究
观察法
学法
场扫描电路
都是因为什么原因呢？
本节内容：
一、场扫描电路的作用及组成 二、场扫描电路各部分电路原理分析
2、信号流程
电路中的信号处理过程为：积分电路R27、C32、R28、 C33分离出场同步信号送到μPC1031H2的⑤脚，去控制场振 荡的频率，保证场振荡频率为准确的50HZ，场振荡产生的场 频矩形脉冲由④脚输出，经过锯齿波形成电路R33、RP5、 C40、RP6、R34变成场频锯齿波后，由C37耦合到 μPC1031H2的⑦脚，进入场激励及场输出电路。经过场激励 和场输出级的放大处理后，由①脚输出场频锯齿波信号，经 C42耦合送给场偏转线圈，并经VD1送出场消隐信号。 调节RP4可以调节场频，调节RP5可以调节场幅，调节 RP6可以改变场线性。
二、场扫描各部分电路
1、场振荡电路 场振荡电路实际就是一个振荡电路，可由RC电路 或者施密特触发器组成，其工作在开关状态。 可由外部的定时电路控制其开或者关的状态，从 而控制其振荡的频率。
2、锯齿波形成电路（RC串联正极 性） 晶体管开关 K受场振荡电路送来的场频方波 脉冲控制。 场扫描正程，开关K断开，电容C通过R充电， 形成锯齿波上升沿。 场扫描逆程，开关 K 接通，电容 C 通过晶体 管开关放电，形成锯齿波下降沿。
3、工作原理
同步分离级的积分电路送来场同步信号，去控制场 振荡电路的振荡频率，使场振荡级产生的矩形脉冲信 号为准确的场频50HZ，以保证场扫描的同步，将场振 荡级产生的场频矩形脉冲变成场频锯齿波输出。场激 励级工作在放大状态，把场振荡级送来的场频锯齿波 进行放大，然后送到场输出级，进行功率放大，放大 后的场频锯齿波电流提供给场偏转线圈。同时，场输 出级将场消隐信号送到视放末级，消除显像管上的场 回扫亮线。
场效应放大电路
(2) 耗尽型N沟道MOS管的特性曲线 耗尽型的MOS管UGS= 0时就有导电沟道，加反 向电压到一定值时才能夹断。 ID/mA ID/mA 16 UGS>0 UGS=0 UGS<0 4 8 12 16 20 U DS 漏极特性曲线
UDS=常数
16 12 I 夹断电压 DSS 8
12 8
UGS /V 4
在制造时就具有 原始导电沟道
3.2.2
1. 工作原理
N沟道耗尽型MOS场效应管
当UGS=0时， UDS加正向电压，产生漏极电流ID,此时的漏极电流称为漏极饱和电流 IDSS 当UGS＞0时，将使ID进一步增加。 当UGS＜0时，UGS的减小漏极电流逐渐减小。直至ID=0。对应ID=0的UGS称为夹断电压 UP
G
予埋了N型 导电沟道 S
2. 耗尽型绝缘栅场效应管 由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在 UGS= 0时，若漏–源之间加上一定的电压UDS，也 会有漏极电流 ID 产生。 这时的漏极电流用 IDSS表 示，称为饱和漏极电流。 当UGS > 0时，使导电沟道变宽， ID 增大； 当UGS < 0时，使导电沟道变窄， ID 减小； UGS 负值愈高，沟道愈窄， ID就愈小。 当UGS达到一定负值时，N型导电沟道消失， ID= 0，称为场效应管处于夹断状态（即截止）。 这时的UGS称为夹断电压，用UGS(off）表示。
第3章 场效应管放大电路
3.1、结型场效应管 3.2、绝缘栅场效应管MOS 3.3 3.4 场效应管的主要参数 场效应管放大电路
Sect
场效应管FET与三极管BJT的区别
1. BJT: 是 电流控制元件；
FET: 是电压控制元件。
2. BJT 参与导电的是电子—空穴，因此称其为双极型器件； FET 是电压控制元件，参与导电的只有一种载流子，称为单级型器件。 3. BJT 输入电阻较低，一般102~104；FET 输入电阻高，可达109~1014
南京邮电大学模拟电子线路第3章场效应管及其基本电路解读
D
ID
D
N
P G N 型 沟 道
实际 流向
S
G S
(b)P沟道JFET 图3.1.1结型场效应管的结构示意图及其表示符号
2019年4月16日星期二
K0400041S 模拟电子线路
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二、结型场效应管的工作原理
iD f (uGS , uDS )
N P
D
G
P
S
(a) UGS =0，沟道最宽
图3.1.2栅源电压UGS对沟道的控制作用示意图
3.2.2 场效应管偏置电路 一、自偏置电路 二、分压偏置电路
3.3场效应管放大电路
3.3.1 场效应管的低频小信号模型
3.3.2共源放大器
3.3.3共漏放大器
作 业
2019年4月16日星期二 K0400041S 模拟电子线路 3
第3章场效应晶体管及其放大电路
（1）了解场效应管内部工作原理及性能特点。
图3.1.5 MOSFET结构示意图(b)剖面图
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2.N沟道增强型MOSFET的工作原理
S
N
＋
G
N P型衬底
＋
D
PN结(耗尽层)
UGS=0，导电沟道未形成
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S
UGS N＋
G
第3章场效应晶体管及其放大电路 3.1场效应晶体管 3.1.1 结型场效应管 一、结型场效应管的结构 二、结型场效应管的工作原理 三、特性曲线 1.输出特性曲线 2.转移特性曲线 3.1.2 绝缘栅场效应管(IGFET) 一、N沟道增强型MOSFET 二、N沟道耗尽型 MOSFET
电路中的场和路
电路中的场和路其实原本这个世界就是个场的集合。
无论从德布罗意的物质波(一种物质概率场)还是到量子场论(或量子电动力学)，物质都由“场”构成。
所谓“粒子”只是场的某种激发态，真空非空，而是场的基态——最低能态。
回到电路，实体电路中哪个器件没有形状、哪条导线没有长短。
为何到了电路原理图中，那些个有模有样的东西都变成了“无形”的玩意儿了呢?答案就是两字——简化。
简化可以使电路的分析变得更为模型化些——集总参数模型。
在集总参数电路中，器件是零维的，甚至导线也是“零维”的。
故，我们有“电路拓扑”一说。
集总参数电路中，有“电流”和“电压”，这是两个非常普通的概念，也是两个最为“深入人心”的概念。
这些个概念不仅在集总参数电路中“实际存在”，而且它们还能以无限快的速度传播。
这就是我们非常熟悉且根深蒂固的“模型”。
事实果真是如此吗?不是。
可以明确的一个事实是，所谓的“电压”和“电流”都不是无条件存在的概念。
若到了微波范围，除非是TEM导波，电压和电流这两个概念不复存在。
如果仔细分析有损的TEM传输线，电流和电压也将失效(除非是理想的无损TEM模传输线)。
当然，为了便于分析和处理问题，在射频和微波技术中会引入一些电路的方法和技术(如公度线网络技术)，但这只是按一维理想近似的结果(注意这个世界不是一维的，当然更不可能是零维德)。
在这里强调场的概念并不是一味地要求各位都完全采用场方程来分析问题，实际上多数情况下也是不可行的。
但是，必须意识到“电路”其本原就是“场”。
通常，电路设计只强调原理图的设计过程，而忽视了PCB的设计和系统连接和布局(请个MM画板不在少数)。
这根源就在于没把电路视为“场”，根本就不把PCB当回事儿。
可以告诉你的是，到了微波领域，电路图的设计根本就是件“小事”，重头戏还在后面呢。
也许PCB上能看到的仅是几条导线，但其功能却完全不是通常所能想到的。
建议学电的或从事相关行业的人，认真学点“场”(电磁学)。
场间联系电路
四、各种联系电路联锁关系检查试验（一）场间联系电路试验１. 取消进路及进路正常解锁后联系电路自动复原：当开通场间联络线的列车或调车进路取消或正常解锁后，场间联系电路应能自动复原。
２.联络线占用不能排列列车进路：当联络线被占用时，两个场均应不能向联络线排列列车进路；试验时可人为分路联络线区段，检查列车进路应不能办理。
３.联络线占用不能排列调车进路：当联络线被占用时，两个场均不能向联络线排列调车进路；试验时可人为分路联络线区段，检查调车进路应不能办理。
（特殊情况确需办理调车进路时，须经有关部门批准）４.联络线列车和调车敌对照查：向联络线办理任何进路均应检查对方场是否办理敌对进路。
试验时，对方先办理向联络线的进路，检查本场通向联络线的进路应不能办理；本场先办理通向联络线的进路，检查对方场的进路也应不能办理，并核对相应的敌对照查指示灯与进路性质相一致。
５.相邻两信号机重复显示（列车运行速度不大于１２０ｋｍ／ｈ时）：当同方向相邻两架信号机间的距离小于４００ｍ时，本架信号机必须完全复示运行方向前一架信号机的显示（其他速度等级按设计要求试验）。
试验时，在前一架信号机显示各种灯光时，检查本架信号机的各种显示应一致。
６.相邻两信号机禁止灯光重复显示（列车运行速度不大于１２０ｋｍ／ｈ时）：当同方向相邻两架信号机间的距离为４００ｍ及以上，小于８００ｍ时，本架信号机必须复示运行方向前一架信号机的禁止灯光显示（其他速度等级按设计要求试验）。
试验时，在前一架信号机显示禁止灯光时，检查本架信号机应不能开放。
７. 联络线相关表示灯显示：各场控制台应设有相应表示灯。
联络线有车占用时，接近灯亮红灯；对方信号楼向联络线排列了列车进路时，列车照查灯亮绿灯；对方信号楼向联络线排列了调车进路时，调车照查灯亮白灯；对方信号楼为由本场开出的列车开放了接车信号时，信号开放表示灯亮绿灯。
根据上述技术条件确认指示灯显示与实际进路性质相一致。
其他表示灯显示按设计文件进行试验。
方向电路、场联电路培训教案
四线制方向电路培训教案一、控制台所设按钮和表示灯1、表示灯接车方向表示灯JD，黄色，点亮表示本站该方向为接车站。
发车方向表示灯FD，绿色，点亮表示本站该方向为发车站。
监督区间表示灯JQD，红色，点亮表示已向该口建立发车进路或列车正在区间运行（注：平时空闲灭灯）。
辅助办理表示灯FZD，白色，点亮表示正在办理改变运行方向。
允许改变运行方向灯YGFD，红色，点亮表示允许改变运行方向。
2、按钮允许改变运行方向按钮YGFA，二位非自复式，带铅封。
总辅助办理按钮ZFA，非自复式，带铅封。
接车辅助办理按钮JFA，自复式，带铅封。
发车辅助办理按钮FFA，自复式，带铅封。
3、计数器记录辅助办理改变运行方向的次数。
二、组合排列1、每一端的改变运行方向电路由15个继电器组成，分为两个组合，称改变运行方向主组合2、继电器名称FJ1、FJ2：方向继电器JQJ：监督区间继电器JQJF：监督区间复示继电器GFJ：改变运行方向继电器GFFJ：改变运行方向辅助继电器JQJ2F：监督区间第二复示继电器DJ：短路继电器FFJ：发车辅助继电器JFJ：接车辅助继电器FGFJ：辅助改变运行方向继电器FAJ：发车按钮继电器FSJ：发车锁闭继电器ZFAJ：总辅助按钮继电器KJ：控制继电器FZG：硅整流器3、平时状态发车站：FJ1↓FJ2↓JQJ↑（空闲） JQJ↓（占用或办理了进路）JQJF↓JQJ2F↓GFJ↑GFFJ↓DJ↓JFJ ↓FFJ↓FGFJ↓FAJ↓FSJ↑(未向发车口办理进路) KJ↓ZFA J↓接车站：FJ1↑FJ2↑JQJ↑（空闲） JQJ↓（占用或办理了进路）JQJF↑JQJ2F↑GFJ↓GFFJ↑DJ ↓JFJ↓FFJ↓FGFJ↓FAJ↓FSJ↑(未向发车口办理进路) KJ↓ZFA J↓三、改变运行方向的办理1、正常办理：向正方向发车口办理发车进路：按下进路的始端按钮和终端按钮，发车箭头为红色，即可开放进站信号。
向反方向发车口办理发车进路：首先点击（破封按压）该方向的允许改方按钮，输入密码后点击确认按钮，点击（按压）进路始端、终端按钮，即可自动改变运行方向。
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场输出电路工作原理：
场输出电路是一级放大器，它把行场振荡芯片内场振荡器产生的场振荡信号进行放大。
驱动场偏转线圈使电子束在垂直方向上扫描，在本电路中，D601和C605组成了自举升压电路，给IC601的第六脚提供瞬间高电压供电，利用电容的充放电特性，R605和R604用来消除第五脚输出的交流信号内的高频成分，从而确保电路工作的稳定性，R606为分流电阻，使V-HY（场偏转线圈）当中的电流不会很大。
R604为反馈电阻，将场输出的状况反映给输入端，用来调节输入波形的大小，从而使图象更加稳定。
在本电路中，2脚和6脚为正电压供电（一般在正的13V-14V）4脚和3脚为负电压供电（一般为-10V到-11V）一脚为场锯齿波脉冲输入。
第七脚是直流电压控制输入，五脚输出的是被IC601放大后的锯齿波，改变了一脚输入的锯齿波脉宽的幅度，可以改变场幅的大小，改变第三脚直流控制电压的高低就可改变图象上下的位置，（也就是场中心位置）在实际电路当中。
一脚和七脚的电压一样，一般为3V---5V。
场输出电路易损件电路图：
①、R1和R2容易损坏。
②、场块虚焊用周边的元件虚焊。
③、场块本身损坏。
D1和D2为场输出IC供电正负整流二极管，容易击穿，击穿后的故障现象为机叫灯闪。
其代换型号为：31DF通代。
C1和C2为正压供电滤波电解电容，容易漏电，其通代型号为：1000uF/25V漏电后的故障现象为显示屏上方图象卷边，压缩或无图象。
C3和C4为负压滤波电解电容，易漏电，漏电后的故障现象为显示屏下方图象卷边、压缩或无图象。
R1为正压供电限流电阻，易虚焊或烧毁，烧毁后会导致图象上方出现压缩、卷边、无图象。
此时应看IC正压供电与地之间是否短路。
R2为负压供电限流电阻，容易出现虚焊和烧毁，烧毁后会导致图象下部出现眷顾边压缩或无图象。
此时应查看IC负压供电与地之间是否短路。
正压和负压供电的限流电阻阻值都很小，一般不超过10欧姆。
D3为第六脚供电续流二极管，偶尔会软击穿，造成图象上方卷边、压缩。
代用型号：HER207此管击穿后万用表测不出好坏，必须拿下测量或直接更换。
C5为自举升压电容，规格型号：1000uF、2200 uF、33 uF，耐压值为：35W，代换原则：原型号代换，否则会出现图象上方或下方压缩、拉伸。
极容易漏电、放炮，为场输出电路的第一易损元件。
R3和R4不坏，若改变此电阻的阻值可改变图象上下位置（也是场中心位置）。
R5和R6、R7也不坏，改变此电阻的阻值可改变场幅度的大小。
TDA9302和TDA8172的各引脚虚焊后的故障现象：
1、①脚出现彩斑，很象显象管不良。
2、②⑧两脚虚焊后会再现上方无图象。
3、③④两脚虚焊后下半部无图象或水平一条亮线。
4、⑤脚虚焊后水平一条亮线。
5、⑦脚虚焊后在显示屏上边缘有水平一条亮线。