模拟电路基础_图文-课件(ppt·精选)

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《模拟集成电路基础》PPT课件

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h
20
P
N
V
PN结的接触电位
(二)PN结的接触电位:
(1).内电场的建立,使PN结 中产生电位差。从而形成接 触电位V(又称为位垒)。
(2).接触电位 V决定于材 料及掺杂浓度:
硅: V=0.7 锗: V=0.2 (3).其电位差用 表示
h
21
(三)PN结的单向导电性
U
I
P
N
扩散
Q(V-U)
1.PN结加正向电压时:
第四节 二极管的应用
h
8
第一节 半导体基础知识
一1.、什半么导是体导的体特、性绝:缘体导、电半导率量导电1级0体率-2,2:为-如110:0-154s金.sc.、mc-m1-1
(1).导体:导电性能良好导量的电级物率,质为银如。1、:0-铜橡9-、胶10铝、2 s。云.c母m-、1 (2).绝缘体:几乎不导电量砷塑的级化料物,镓等质如等。。:。硅、锗、 (3).半导体:导电能力介于导体和半导体之间。
生载流子的扩散运用动下的定结向果移产动生称空
间电荷区耗尽层为(漂多移子运运动动)。
空穴 P
(2).空间电荷区产生建立了内电场 产生载流子定向运动(漂移运动)
N
•当扩散运动↑内电场↑漂移运
动↑扩散运动↓动态平衡。
(3).扩散运动产生扩散电流;漂移运动 产生漂移电流。
•动态平衡时:扩散电流=漂移电流。 PN结内总电流=0。 PN结的宽度一定 。
1.电子空穴对: 电子和空穴是成对产生的.
h
12
两种载流子——电子和空穴
外电场E 的方向
电子流
2.自由电子——载流子:
自由电子
• 在外电场作用下形成电子流(在 导带内运动),

模拟电子技术基础(第4版)ppt课件

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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。
华成英 hchya@
二、晶体管的放大原理
(发射结正偏) uBE U on 放大的条件 (集电结反偏) uCB 0,即 uCE uBE
少数载流 子的运动 因集电区面积大,在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 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 因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区 基区空穴 的扩散
华成英 hchya@
§1.3
晶体三极管
一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响
五、主要参数
华成英 hchya@
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
华成英 hchya@
2、本征半导体的结构
共价键
由于热运动,具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置,称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。 动态平衡 一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高, 热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对 的浓度加大。
指数曲线
若正向电压 UT,则i ISe u
u UT
若反向电压u UT,则i IS
2. 伏安特性受温度影响
反向特性为横轴的平行线
T(℃)↑→在电流不变情况下管压降u↓ →反向饱和电流IS↑,U(BR) ↓ 增大1倍/10℃
T(℃)↑→正向特性左移,反向特性下移
华成英 hchya@
华成英 hchya@

电路与模拟电子技术技术基础_图文

电路与模拟电子技术技术基础_图文

线性:VCR曲线为通过原点的直线。 否则,为非线性。
非时变(时不变): VCR曲线不随时间改变而 改变。 否则,为时变。 即: VCR曲线随时间改变而改变。
电阻元件有以下四种类型:
u-i特性 时不变 时变
线性 u
i u t1 t2
i
非线性 u i
u t1 t2 i
电阻实物
精密型金属膜电阻器
金属氧化皮膜电阻器
直流电流——大小、方向恒定, 用大写字母 I 表示。
参考方向--人为假设,可任意设定,但 一经设定,便不再改变。
参考方向的两种表示方法:
1 在图上标箭头; i
2 用双下标表示
a
b
在参考方向下,若计算值为正,表明
电流真实方向与参考方向一致;若计
算值为负,表明电流真实方向与参考
方向相反。
1.2.2 电压和电压的参考方向
信号处理 (中间环节)
接受转换信 号的设备
(负载)
1.2 电 路 变 量
1.2.1 电流和电流的参考方向
电流方向—正电荷运动的方向
电流参考方向—任选一方向为电流正方向。
如:
a
I
ba
I
b
正值
负值
严格定义:电荷在导体中的定向移动形 成电流。电流强度,简称电流i(t),大 小为:
单位:A , 1安 = 1 库 / 秒

(R=0)时,相当于导线,“短路”
注意:u与 i 非关联时 ,欧姆定理应改写为
例 分别求下图中的电压U或电流I。
3A 2 +U 解:关联
I2 + -6V -
非关联
瞬时功率:
电阻是耗能元件,
是无源元件。

模拟电路ppt课件

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(4-10)
例:求Au =?
i2 R2 M R4 i4
i3 R3
i1 ui
R1
_ +
+
RP
虚短路
u u 0
i1= i2
虚开路
uo
uo
vM
1
R4 1
1
R2 R3 R4
i2
vM R2
i1
ui R1
(4-11)
uo
vM
1
R4 1
1
R2 R3 R4
i2
vM R2
i1
ui R1
Au
uo ui
)
RF
2
RF1 R4
( ui1 R1
ui 2 R2
)
ui3 R5
(4-29)
五、三运放电路
ui1 +
A+
+
ui2
A+
uo1
R
R1
a
RW b
R
R1
uo2
R2
+
uo
A+
R2
(4-30)
ui1 +
A+
+
ui2
A+
uo1
R a
RW b
ua ui1 ub ui2
uo1 uo2 ua ub
t
思考:如果输入是正弦波,输出波形怎样,请 自己计算。运放实验中请自己验证。
(4-36)
积分电路的主要用途: 1. 在电子开关中用于延迟。 2. 波形变换。例:将方波变为三角波。 3. A/D转换中,将电压量变为时间量。 4. 移相。
其他一些运算电路:对数与指数运算电路、乘 法与除法运算电路等,由于课时的限制,不作 为讲授内容。

模拟电路基础

模拟电路基础

Rb IB b c
VBB
+e
U_BE
c
IB
VBB
+b U_BE e
IB/A
UCE 0
O
UBE / V
(2) UCE > 0 时的输入特性曲线
当 UCE > 0 时,这个电压有利于将发射区扩散到基区
的电子收集到集电极。
IB/A UCE 0
UCE > UBE,三极管处于放大状态。
UCE2V
* 特性曲线右移(因
IB
示, β=IC/IB
b
注意:IC是受IB控制的, Rb
IC的大小依赖于IB ,如果 没有IB ,就没有IC。
IEICIB
e
e IE
IC IB
IE (1)IB
1.3.3 三极管的特性曲线
输入特性:
IBf(UBE)UC E 常数
IC
Rc
输出特性:
ICf(UCE )IB常数
c
b e
符号
(b)PNP 型
1.3.2 三极管的电流“放大”作 用
以 NPN 型三极管为例讨论
c
c
N
表面看
三极管要实 现放大,必须从
b
P
b
三极管内部结构
和外部所加电源
N
不具备
的极性来保证。
放大作用 e
e
c
电流“放大”的内部条件:
N
1. 发射区高掺杂。
b
PP
NN
2. 基区做得很薄。通常只有 几微米到几十微米,而且掺杂较 少。
工作原理分析
S
G
D
(1) UGS = 0
N+

模拟电路基础教程PPT完整全套教学课件全

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透彻掌握器 件特性
1
重视对电路 构成原理的
学习
2
理论与实践 的关系
3
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目前国内使用较多的电路设计仿真软件有PSPICE、Proteus和Multisim 等。就模拟电路仿真来说,Multisim 以其界面友好、功能强大、易于学习 的优点而受到高校电类专业师生和工程技术人员的青睐。Multisim13.0版 本已上市,但目前使用比较稳定、用户数较多的还是10.0版本。对于使用 者来说,只要有一台计算机和Multisim 软件,就相当于拥有了一间设备齐全 的电路实验室,可以调用元器件,搭建电路,利用虚拟仪器进行测量,对电路 进行仿真测试,可以实时修改各类电路参数,实时仿真,从而帮助使用者了解 各种电路变化对电路性能的影响,对电路的测量直观、智能,是进行电路分 析和设计的有效辅助工具。使用者在学习和解题的过程中,可以通过 Multisim 对电路中某个节点的电压波形、某条支路的电流波形、电路结构 变化产生的影响等方方面面问题快速仿真而得到答案。
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1.1.4 一般电子系统的构成 1.电子系统的分类
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模拟电子 系统
数字电子 系统
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2.电子系统的构成
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1.1.5 模拟电子技术的发展
在式(1-1-1)中,K 为常数,使u(t)和T(t)之间形成如图1-1-1所示的相 似形关系。如果K 不能保持为常数,则称模拟信号发生了失真。失真问 题是模拟电路中始终需要引起注意和克服的重要问题。

电子技术基础(模拟电子电路)

电子技术基础(模拟电子电路)

E
3. 动态分析
+UCC
RB1 C1 + + ui RB2 RC C2 + + RL uo + CE – 旁路电容 对交流:旁路电容 CE 将RE 短路, RE不起 作用, Au,ri,ro与固定偏置电路相同。
如果去掉CE , Au,ri,ro ?
RS
+ eS – –
RE
+UCC RB1 C1 + + ui RB2 RC

2. 静态工作点的计算 RB1 I1 RC
估算法: +UCC V B
IC C2 +
RB 2 U CC RB 1 RB 2
RS
+ eS – –
C1 IB V + B + I2 ui RB2 R
+ RL uo + CE –
VB U BE IC IE RE
IC IB β
U CE U CC I C RC I E RE
βRL Au rbe (1 β ) RE
Au减小
ri RB // rbe
ri RB1 // RB2 // rbe (1 β ) RE
ri 提高
ro RC
ro RC
ro不变
例1: 在图示放大电路中,已知UCC=12V, RC= 6kΩ, RE1= 300Ω, RE2= 2.7kΩ, RB1= 60kΩ, RB2= 20kΩ RL= 6kΩ ,晶体管β =50, UBE=0.6V, 试求: (1) 静态工作点 IB、IC 及 UCE; +UCC (2) 画出微变等效电路; RB1 (3) 输入电阻ri、ro及 Au。 RC C2 + C1 + + + RL u RB2 RE1 o ui + – RE2 CE –

模拟电子技术PPT课件

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处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
1.4 放大电路模型
信号的放大是最基本的模拟信号处理 功能。
这里研究的是线性放大,即放大电路 输出信号中包含的信息与输入信号完全相 同。输出波形的任何变形,都被认为是产 生了失真。
1、放大电路的符号及模拟信号放大
• 电压放大模型
• 电流放大模型
• 互阻放大模型
电压增益
+ Vs

Ri ——输入电阻
+
+
+
Vi
Ri
AVOVi
Vo RL



Ro ——输出电阻
由输出回路得 则电压增益为
Vo AV
AVVVoOi ViRAoVROLRRLo RLRL
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 Ro RL 理想情况 Ro 0
(考虑改变放大电路的参数)
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 Ri 0
3. 互阻放大模型(自学) 4. 互导放大模型(自学) 5. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
Vi
Ri
AV Vi
Vo

–O

输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
放大电路的性能指标是衡量它的品质优劣 的标准,并决定其适用范围。
Vs 0
另一方法
+ Vs=0

放大电路
IT
+ VT

Vo AVOVi

模拟电子技术基础 3.3差分放大电路PPT课件

模拟电子技术基础 3.3差分放大电路PPT课件
uod = 2ic1RL
ic2 = ic1
而(对镜像源):
二、双端变单端的转换电路
对共模信号:
ic4 = ic3 ≈ ic1
iL = ic4 – ic2 = 0
uoc = 0
ic2 = ic1

具有双端输出的效果!
3.3.4 差分放大电路的差模传输特性
O
ui
iC
iC1
iC2
I0
UT
-UT
4UT
采用 V3 管代替 R
4 FET管电流源
I0 = IREF
2、有源负载
以电流源取代电阻作放大电路的负载。
优点:既提高了电压放大倍数,又设置了合适的工作点。
一、电流源与有源负载
二、具有电流源的差分放大电路
二、具有电流源的差分放大电路
CMOS差分放大电路
V1、V2构成差放, V3、V4构成电流源作有源负载, V5、V6 、V7构成电流源提供偏置。
第3章 放大电路基础
3.1 放大电路的基础知识 3.2 基本组态放大电路 3.3 差分放大电路 3.4 互补对称功率放大电路 3.5 多级放大器
3.3 差分放大电路
3.3.1 基本差分放大电路
3.3.2 电流源与具有电流源的差分放大电路
3.3.3 差分放大电路的输入、输出方式
差分放大电路又称差动放大电路,简称差放,具有输出电压近似与两个输入电压之差成正比的特性,是集成运放中重要的基本单元电路。
3.3.3 差分放大电路的差模传输特性及应用
一、电路组成及静态分析
一般
3.3.1 基本差分放大电路
结构特点: 1 两个输入端,两个输出端; 2 电路结构和元件参数对称; 3 双电源供电; 4 RE是公共发射极电阻。

模拟电子技术基础(第五版)新 完整版本 课件

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3. 杂质对半导体导电性的影响 掺入杂质对本征半导体的导电性有很大的影响,
一些典型的数据如下:
1 T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度: n = p =1.4×1010/cm3
2 掺杂后 N 型半导体中的自由电子浓度: n=5×1016/cm3
3 本征硅的原子浓度: 4.96×1022/cm3
束缚电子同时受两个原子的约束,如果没有足够 的能量,不易脱离轨道。
因此,在绝对温度T=0K(-273 C)时,由于共 价键中的电子被束缚着,本征半导体中没有自由电子, 不导电。只有在激发下,本征半导体才能导电。
3、电子与空穴
当导体处于热
力学温度0K时,
导体中没有自由电
子。当温度升高或
受到光的照射时,
在P型半导体中空穴是多数载流子,它主要由掺杂形成;自 由电子是少数载流子, 由热激发形成。
空穴很容易俘获电子,使杂质原子成为负离子。三价杂质 因 而也称为受主杂质。
P型半导体的结构示意图如图所示:
空穴 硼原子核
P型半导体中: 空穴是多数载流子,主要由掺杂形成; 电子是少数载流子,由热激发形成。
3.1.4 杂质半导体
以上三个浓度基本上依次相差106/cm3 。
本节中的有关概念
• 本征半导体、杂质半导体 • 施主杂质、受主杂质 • N型半导体、P型半导体 • 自由电子、空穴 • 多数载流子、少数载流子
3.2 PN结的形成及特性
3.2.1 载流子的漂移与扩散 3.2.2 PN结的形成 3.2.3 PN结的单向导电性 3.2.4 PN结的反向击穿 3.2.5 PN结的电容效应
价电子能量增高,
有的价电子可以挣
脱原子核的束缚, 而参与导电,成为
由于随机热振动致使共价键被打破而产生 空穴-电子对

模拟电子技术基础第四版课件-第一章

模拟电子技术基础第四版课件-第一章
60A 40A
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏,
3
IB>IC,UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60,A称为 截止40区A。
变薄
+ P
-+ -+ -+ -+
内电场被削弱,多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
-+ -+ -+ -+
内电场被被加强,多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强,但少子数量有
限,只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路: rd
势垒电容和扩散电 容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线,就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线

模拟电子技术基础课件第8章集成运算放大电路的线性应用

模拟电子技术基础课件第8章集成运算放大电路的线性应用
16
3.差动输入特点
利用“虚短”、“虚断 ”和叠加原理,并利用静 态 平 衡 条 件 ( R1=R2 , R3=RF ),可以求出Uo 与 Ui2和Ui1的差成比例。
输出电压Uo只与输入的差模部分有关,输入的共 模电压和运放偏置电流引起的误差被消除 。
17
电路静态平衡条件
由于集成运放输入级一般 采用差动电路,要求输入电 路两半的参数对称。 Rn=Rp Rn :运放反相端到地之间 向外看的等效电阻; Rp:运放同相端到地之间 向外看的等效电阻。
Ri 100k
可以看出,该电路的比例系数为-50,输入电 阻得到了提高而反馈电阻不必很大。
30
8.2.3 加减运算电路
1. 加法运算电路 (1)反相端输入
U U 0
1) 节点电流法求解:
I f I i1 I i 2 I i 3 U i1 U i 2 U i 3 R1 R2 R3
2
本章的重点和难点
重点: 掌握基本运算电路(比例、加减、积分、 微分、对数、指数、乘法、除法)运算电路的 工作原理和运算关系,利用“虚短”和“虚断 ”的概念分析这些运算电路输出电压和输入电 压的运算关系。 理解模拟乘法器在运算电路中的应用。
3
本章的重点和难点
难点: 运算电路运算关系的分析和识别;对数、指 数运算电路和有源滤波电路的分析计算。
RF 整理得: O U i U R
输入电阻: Ri R
输出电阻:Ro 0
电压并联负反馈
R R // R f
'
20
2.同相比例运算电路
U U Ui
I I 0
U 0 Uo U R RF
整理得:
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