线性电子线路
电子线路第四版线性部分-谢嘉奎-复习资料全
电子线路第四版线性部分-谢嘉奎-复习资料全申明：本复习资料仅作为考试参考，不代表百分百会考本资料上的容。
一、选择填空题1、本征半导体：纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。
2、本征激发是半导体中产生自由的电子空穴对的条件。
3、N型半导体：本征半导体中掺入少量五价元素构成。
4、P型半导体：本征半导体中掺入少量三价元素构成。
5、PN结的基本特性：单向导电性（即正向导通，反向截止）。
除了单向导电性外还有反向击穿特性、温度特性、电容特性。
6、PN结的伏安特性方程式：正偏时：反偏时：其中：热电压倍。
7、硅PN结：VD（on）=0.7V锗PN结：VD（on）=0.3V8、PN结的击穿特性：热击穿（二极管损坏，不可恢复），齐纳击穿（可恢复）。
9、PN结的电容特性：势垒电容、扩散电容。
10、三极管部结构特点：发射区掺杂浓度大；基区薄；集电结面积大。
11、三极管的工作状态及其外部工作条件：放大模式：发射结正偏，集电结反偏；饱和形式：发射结正偏，集电结正偏；≈26mV（室温）；温度每升高10℃，Is约增加一截止模式：发射结反偏，集电结反偏。
12、三极管工作在放大模式下：对NPN管各极电位间要求：Ve<Vb<Vc对PNP管各极电位间要求：Ve>Vb>Vc解：电压值都为正，可判断为NPN管；假设三极管工作在放大状态，根据电位间要求：Ve<Vb<Vc，可判断U1=10V 为C极电压，U2-U3=0.7V，可判断U2=3V为B极电压；U3=2.3V为E极电压；且UCE=10-2.3=7.7V>0.3V,由此可判断此三极管为NPN型三极管，且工作在放大状态，假设成立。
13、三极管静态工作点：IBQ、TCQ、VCEQ14、公式：15、三极管的三种组态：16、混合Π型小号电路模型：vB Er b ei BQiEvB EiBiEQ26(1)re(1)ICQrce三极管输出电阻，数值较大。
《电子线路》(非线性部分)教学大纲(师范)
《电子线路》（线性部分）教学大纲修订单位：物理与电子工程系电子技术教研室执笔人：郑耀添一、课程基本信息1．课程中文名称：电子线路（非线性部分）2．课程英文名称：Nonlinear Electronic Circuits3．课程类别：必修4．总学时：72学时（其中理论54学时，实验18学时）5．总学分：3二、本课程在教学计划中的地位本课程是电子信息、通信、电子科学与技术等专业继电路理论、电子线路(线性部分)之后必修的主要技术基础课。
其目的与任务是：通过本课程的学习，使学生掌握功放、振荡、频率变换等电路的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法和工程计算方法。
三、理论教学内容与教学基本要求第○章绪论（2学时）0-1 非线性电子线路的作用0-2 非线性器件的基本特点0-3 本课程的特点本章要求：了解非线性电子线路的作用、非线性器件的基本特点及本课程的特点第一章功率电子线路（10学时）1-1 功率电子线路概述（2学时）功率放大器，电源变换电路，功率器件1-2 功率放大器的电路组成和工作特性（2学时）共发射极功率放大器，甲类、乙类功率放大器的电路组成及其功率特性1-3 乙类推挽功率放大电路（2学时）乙类互补推挽功率放大电路，集成功率放大器1-4 功率合成技术（2学时）功率合成电路的作用，传输线变压器，用传输线变压器构成的魔T混合网络1-5 整流和稳压电路（2学时）整流电路，串联型稳压电路，开关型稳压电路本章要求：掌握功率放大器的电路组成、工作原理、性能特点，掌握功率合成的原理，掌握整流与稳压原理。
了解斩波器的概念。
第二章谐振功率放大器（10学时）2-1 谐振功率放大器的工作原理（2学时）丙类谐振功率放大器，丁类和戊类功率放大器，倍频器2-2 谐振功率放大器的性能特点（3学时）近似分析方法，欠压、临界和过压状态，四个电压量对性能影响的定性讨论2-3 谐振功率放大器电路（3学时）直流馈电电路，滤波匹配网络，谐振功率放大器电路2-4 高频功率放大器（2学时）高频功率管及其信号输入和输出阻抗，高频功率放大器设计举例本章要求：掌握谐振功率放大器的工作原理、性能特点，了解基本匹配网络的工程计算方法，、了解倍频的概念、了解高频功率放大器的特点。
电子线路(线性部分)试题及解答5
一、在括号内用“ ”或“×”表明下列说法是否正确。
（1）只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；（）（2）可以说任何放大电路都有功率放大作用；（）（3）放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（）（4）电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的；（）（5）放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；（）（6）由于放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化；（）（7）只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。
（）解：（1）×（2）√（3）×（4）×（5）√（6）×（7）×二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图T2.2解：（a）不能。
因为输入信号被V B B短路。
（b）可能。
（c）不能。
因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然失真。
（d）不能。
晶体管将因发射结电压过大而损坏。
（e）不能。
因为输入信号被C2短路。
（f）不能。
因为输出信号被V C C短路，恒为零。
（g）可能。
（h）不合理。
因为G-S间电压将大于零。
（i）不能。
因为T截止。
三、在图T2.3所示电路中， 已知V C C ＝12V ，晶体管的β＝100，'b R ＝100k Ω。
填空：要求先填文字表达式后填得数。
（1）当iU ＝0V 时，测得U B E Q ＝0.7V ，若要基极电流I B Q ＝20μA ， 则'b R 和R W 之和R b＝ ≈ k Ω；而若测得U C E Q ＝6V ，则R c ＝ ≈ k Ω。
（2）若测得输入电压有效值i U =5mV 时，输出电压有效值'o U ＝0.6V ， 则电压放大倍数uA ＝ ≈ 。
若负载电阻R L 值与R C 相等 ，则带上负载图T2.3 后输出电压有效值o U ＝ ＝ V 。
线性电子线路
第 4 章 放大器基础
放大器旳构成原则：
▪ 直流偏置电路(即直流通路)要确保器件工作在放大 模式。
▪ 交流通路要确保信号能正常传播，即有输入信号 vi 时，应有 vo 输出。
▪ 元件参数旳选择要确保信号能不失真地放大，即电 路需提供合适旳 Q 点及足够旳放大倍数。
Ro
反应放大器性能旳主要指标有：
输入电阻 Ri 、 输出电阻 Ro、 增益 A。
第 4 章 放大器基础
4.2.1 输入电阻、输出电阻、增益
输入电阻
对输入信号源而言，放大器相当于它旳一种负载，
而这个等效负载电阻就是放大器输入电阻 Ri 。
ii
ii
RS +
+
vi
Ri
或
iS
vS
-
-
+
RS vi
Ri
-
定义
第 4 章 放大器基础
输出电阻 Ro 计算：
RS +
vS -
放
+
大
RL vo
RS
器
-
i
放
+
大
v
器
-
(放大器一般框图)
( Ro 旳定义)
▪ 令负载电阻 RL 开路，信号源为零。
▪ 在输出端外加电压 v，则产生电流 i。
定义
Ro
v i
Ro 反应放大器受负载电阻 RL 旳影响程度。
第 4 章 放大器基础
Ri
vi ii
上式中，Ri 表达本级电路对输入信号源旳影响程度。
第 4 章 放大器基础
线性电子线路(谢嘉奎)第四版第一章课件
ni pi AT e 2kT
3 2
Eg 0
ni pi AT e 2kT
式中，浓度单位为cm ， A——常量 （硅：3.88×1016 cm-3K-3/2，锗：1.76×1016cm-3K-3/2） T——热力学温度
-3
3 2
Eg 0
k——是玻尔兹曼常数（8.63×10-5 eV/K），
Eg0 ——T=0 K（即-273℃）时的禁带宽度，导带与价 带间的距离（硅为1.21 eV， 锗为0.785 eV） 该公式的核心是什么？ 载流子浓度是温度的函数
ni pi AT e 2kT
公式表明，本征半导体的载流子浓度和温度、材料有关。 将相关参数带入公式中，可以得到300K时硅的 ni=1.43×1010cm-3 (教材给出1.5×1010cm-3,不准确）。 由此可以看到，尽管本征半导体在室温情况下具有一 定的导电能力，但是，本征半导体中载流子的数目远小于 原子数目（硅：4.96×1022cm-3），因此本征半导体的导 电能力很低。 结论：室温下本征半导体的导电能力非常弱 说明：本征半导体的导电能力随温度升高，增加很快 硅，500K时：ni=3.53×1014cm-3， 600K时 ： ni=4.81×1015cm-3
3.本征激发和复合 因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现 的，称为电子-空穴对。 游离的部分自由电子也可能回到空穴中去，称为复合
本征激发
+4 +4 +4
+4
+4 +4
+4 +4 +4
复合
本征激发数目越多，复合量 越大，使得本征激发数目减 少；这又使得复合减少。 最终，在一定温度下达到动态平衡
电子线路第四版线性部分教学大纲
电子线路第四版线性部分教学大纲一、课程简介电子线路是现代电子技术中的基础课程之一，是掌握电子技术的必修课程。
本课程为电子线路第四版，主要围绕电路中的线性部分展开教学。
通过本课程的学习，学生将会掌握电路的基本理论和方法，包括电子元器件、线性电路基础、放大器、滤波器等知识点。
二、课程内容1.电子元器件•电子元器件的种类及其特点•半导体材料和二极管•三极管的基本原理及应用•MOS场效应管的基本原理及应用2.线性电路基础•电路基本理论及基本电路变换•节能器、电阻、电容、电感等电子元器件的应用•戴维南定理和环路定理在电路分析中的应用3.放大器•放大器的原理及分类•功率放大器的特点和应用•反馈的基本理论和应用4.滤波器•滤波器的基本原理及分类•有源RC滤波器和有源滤波器的应用•操作放大器和滤波器的结合三、教学目标通过本课程的学习，学生应该能够： - 深入了解电子元器件的种类及其特点，掌握半导体材料和二极管的原理及应用 - 熟悉三极管和MOS场效应管的基本原理及应用，并能在电路中灵活运用 - 掌握电路基本理论，重点掌握戴维南定理和环路定理在电路分析中的应用，能够运用节能器、电阻、电容、电感等电子元器件进行电路设计 - 熟悉放大器的原理及分类，了解功率放大器的特点和应用，了解反馈的基本理论和应用场景 - 掌握滤波器的基本原理及分类，熟悉有源RC滤波器和有源滤波器的应用场景，掌握操作放大器和滤波器的结合应用四、教学方法本课程采用理论教学与实践教学相结合的方式进行教学。
理论教学的主要内容包括： - 课前预习：让学生在课前对所要学习的知识点进行了解，为后续的理论讲解打下基础。
- 讲解理论：通过对电路基本理论、电子元器件、放大器、滤波器等内容进行详细的讲解，使学生逐步掌握这些知识点的核心要点。
- 练习：通过课堂练习、作业等方式，巩固学生的理论基础，同时培养学生的分析和解决问题的能力。
实践教学的主要内容包括：- 实验：通过设计与实验相结合的方式，让学生亲手操作电路，加深对理论知识的理解和掌握。
模电-电子线路线性部分第五版-主编-冯军-谢嘉奎第五章课件
第 5 章 放大器中的负反馈
判断反馈极性 — 采用瞬时极性法
用正负号表示电路中各点电压的瞬时极性，或用箭头表示
各节点电流瞬时流向的方法称瞬时极性法。
xi
xi A
xo
xf
kf
▪设 vi 瞬时极性为
经 A 判断 vo
？ ？
经
kf
判断
xf
？ ？
▪比较 xf 与 xi 的极性 ( xi = xi - xf )
5.2.3 改变输入、输出电阻
输入电阻
ii
▪ 串联反馈 基放输入电阻 Ri vi / ii 环路增益 T vf / vi Akf
++
Rs
v-i Ri A
vs+ -
vi
+
-
vf -
kf
xo
反馈电路输入电阻：
Rif
vi ii
vi vf ii
vi viAkf ii
vi ii
(1
Akf
)
Ri F
由图
i (v Ast xs ) / Ro xs xf kf v
xf
放 - Ast xs
得
Rof
v i
Ro 1 Astkf
Ro Fst
反馈 网络
RL v+- o
i + v -
结论 引入电压反馈，反馈越深，输出电阻越小，vo 越稳定。
第 5 章 放大器中的负反馈
▪ 电流反馈
Ro ：考虑反馈网络负 载效应后，基放输出电阻。
5.2.2 减小增益灵敏度(或提高增益稳定性)
定义
SA Af
Af / Af A/ A
A Af
Af A
《线性电子线路》PPT课件
第 4 章 放大器基础
▪ VIO 和 IIO 的温漂
若环境温度、电源电压等外界因素变化：
三极管参数变化 其中温度变化引起的温漂最大。
VIO 和 IIO 变化。
可以证明：
VIO T
VIO
IIO T
IIO
注意：调零电路可以克服失调，但不能消除温漂。
▪ MOS 差放的失调
差模信号、抑制共模信号的能力。
第 4 章 放大器基础
差放性能指标归纳总结
▪ Rid 与电路输入、输出方式无关。
Rid 2Ri1 2rbe
▪ Rod 仅与电路输出方式有关。
双端输出 Rod 2Ro1 2RC ， 单端输出 Rod1 Ro1 RC
▪ Avd 仅与电路输出方式有关。
双端输出
Avd
✓共模输入电阻
RicLeabharlann vic iivic1 ii
Ri1
T1
+
+
vic1= vi
c-
2REE
RC
voc
1-
rbe 2REE (1 )
✓共模输出电阻 无意义
半电路共模交流通路
✓共模电压增益
Avd
voc vic
voc1 voc2 vic
0
✓电路特点 双端输出电路利用对称性抑制共模信号。
✓利用对称性抑制共模信号(温漂)原理：
o解。：(1)分析 Q 点
IEE (VBE(on) VEE ) / REE 0.5 mA ICQ1 ICQ2 IEE / 2 0.25 mA
(2)分析 Avd2 、Avc2
VCC (12 V)
RC
10 k
vo
线性电子线路与非线性电子线
线性与非线性的定义
线性
在数学和物理中，线性关系指的是变量之间的关系是线性的，即它们满足一次方程的性质。在线性电 子线路中，电压和电流之间的关系可以用线性方程表示，即输出电压或电流与输入电压或电流成正比 。
非线性
与线性相反，非线性关系指的是变量之间的关系不是线性的，即它们不满足一次方程的性质。在非线 性电子线路中，电压和电流之间的关系不能用线性方程表示，即输出电压或电流与输入电压或电流不 成正比。
性能指标的比较
线性电子线路
线性电子线路的性能指标主要包括增益 、带宽、噪声系数等。由于其输出信号 与输入信号成正比关系，因此线性电子 线路具有较好的稳定性和可靠性。
VS
非线性电子线路
非线性电子线路的性能指标主要包括转换 函数、非线性失真系数、动态范围等。由 于其输出信号与输入信号之间存在复杂的 非线性关系，因此非线性电子线路具有较 大的动态范围和较高的灵敏度。
理和分析这些非正弦波信号。
05
CATALOGUE
未来发展趋势
线性电子线路的未来发展
集成化
随着微电子技术的不断进步，线 性电子线路将进一步向集成化方 向发展，实现更小体积、更高性
能的电路。
智能化
借助人工智能和机器学习技术， 线性电子线路将能够实现自适应 、自优化等功能，提高电路的性
能和稳定性。
绿色化
04
CATALOGUE
线性与非线性电子线路的比较
工作原理的比较
线性电子线路
线性电子线路是指其输出信号与输入信号成正比关系的电子 线路。在线性电子线路中，输出信号的幅度和相位与输入信 号的幅度和相位成正比关系。
非线性电子线路
非线性电子线路是指其输出信号与输入信号不成正比关系的 电子线路。在非线性电子线路中，输出信号的幅度、相位或 频率与输入信号的幅度、相位或频率之间存在非线性关系。
线性电子线路6-4
A' gf A' gsf
RC RC RL RC RB RC RL RB Rs
gsf
' R R R B if if ' R R R C of of
26
Ver1.0.2013
第6.4节：负反馈放大器的分析方法
2. 单环方框图分析方法
第七步：求不满足基本反馈方程式的其它闭环性 质
Ver1.0.2013 9
第6.4节：负反馈放大器的分析方法
2. 单环方框图分析方法
T Vo y21 Arf T T T T I y y y y i I I y V 11 22 12 y21 L s i s i T V y I o yLVo A o 21 rsf T T T T I s y11 y y y y 22 12 y21 s L T y21 Ar T T y11 y22 yL T y21 Ars T T y y y 11 22 y L s T F y 12 g
28
第6.4节：负反馈放大器的分析方法
2. 单环方框图分析方法
提示
环外电阻必须首先处理，以便获得满足基本反馈方程
式的输入输出电量 闭环分析时，同样注意考虑环外电阻，应调整为原始 增益 求负反馈放大器的其它不满足基本反馈方程式的闭环 性质，一般需采用已经获得的满足基本反馈方程式的 闭环结果来分析
Ver1.0.2013
4
第6.4节：负反馈放大器的分析方法
1. 概述
信号流图法
是方框图法的进一步概括抽象，主要用于分析线性反
线性电子线路(戴蓓蒨)课后答案解析
题1.1（a ）2()1o s V R H s I s LC sRC ==++。
（b ）322()3341RH s s LRC s LC sCR =+++。
题1.2：11()2(1)2H S s s =+频率响应函数 11()2(1)2H j j j ωωω=+幅频图ω-相频图（b ）221221122122121221212222121211()1111()0.04 0.041m m sC g H s s C C sC g sC R R R R R sC R R R R s C C R R sC R sC R sC R R sC R -=+++++-=+++++66106162959(1)3010 1.210410() 1.2106101251101(1)1810210ss H s s s s s ----⨯-⨯⨯==-⨯⨯+⨯+⎛⎫++ ⎪⨯⨯⎝⎭频率响应函数10659(1)410() 1.210(1)1810210j H j j j ωωωω-⨯=-⨯⎛⎫++ ⎪⨯⨯⎝⎭-----幅频图180-450-()j φω0︒相频图补充题138116()()()141035t t t f t e e e u t ---=+-补充题231222461212111222610(s)19.6 3.041010sC C sH s C C R R sC R sC R sC R s s ⨯==+++++⨯+ 3246610()9.6 3.041010j H j j ωωωω⨯=-+⨯+3(j )H ω=2649.610()arctan()3.0410ωφωω-+=⨯ 题1.4（1）6666(1)5010()364(1)(1)(1)25105510510V sA s s s s+⨯=⨯+++⨯⨯⨯20-2040dec幅频图（2）通带增益为51dB ；6510/h rad s ω=⨯，3dB 带宽为6510/rad s ⨯。
电子线路 线性部分 (第四版)第一章 习题解答
1-2 一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？解：否。
还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
1-3 一功率放大器要求输出功率P 。
= 1000 W ，当集电极效率C 由40％提高到70‰时，试问直流电源提供的直流功率P D 和功率管耗散功率P C 各减小多少？解：当C1 = 40 时，P D1 = P o / C = 2500 W ，P C1 = P D1 - P o =1500 W当C2 = 70 时，P D2 = P o / C =1428.57 W ，P C2 = P D2 - P o = 428.57 W 可见，随着效率升高，P D 下降，(P D1 - P D2) = 1071.43 WP C 下降，(P C1 - P C2) = 1071.43 W1- 如图所示为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线，由它接成的放大器如图1-2-1（a ）所示，已知V CC = 5 V ，试求下列条件下的P L 、P D 、C （运用图解法）：（1）R L = 10，Q 点在负载线中点，充分激励；（2）R L = 5 ，I BQ 同（1）值，I cm = I CQ ；（3）R L = 5，Q 点在负载线中点，激励同（1）值；（4）R L = 5 ，Q 点在负载线中点，充分激励。
解：(1) R L = 10 时，作负载线(由V CE = V CC - I C R L )，取Q 在放大区负载线中点，充分激励，由图得V CEQ1 = 2.6V ，I CQ1 = 220mA ，I BQ1 = I bm = 2.4mA因为V cm = V CEQ1-V CE(sat) = (2.6 - 0.2) V = 2.4 V ，I cm = I CQ1 = 220 mA所以mW 26421cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ1 =1.1 W ， C = P L / P D = 24(2) 当 R L = 5 时，由V CE = V CC - I C R L作负载线，I BQ 同(1)值，即I BQ2 = 2.4mA ，得Q 2点，V CEQ2 = 3.8V ，I CQ2 = 260mA这时，V cm = V CC -V CEQ2 = 1.2 V ，I cm = I CQ2 = 260 mA所以 mW 15621cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ2 = 1.3 W ， C = P L / P D = 12(3) 当 R L = 5 ，Q 在放大区内的中点，激励同(1)，由图Q 3点，V CEQ3 = 2.75V ，I CQ3= 460mA ，I BQ3 = 4.6mA ， I bm = 2.4mA 相应的v CEmin = 1.55V ，i Cmax = 700mA 。
线性电子线路
课号：
课程名称：线性电子线路(A) Linear Electronic Circuit(A)
学时： 80
学分： 4
预修课程：电路理论
适用学科方向：电子信息、通信、自动化类
主要内容：
线性电子线路是电子信息、通信类各专业的一门专业基础课，研究讨论小信号运用下，电子电路中的有源器件可以用线性电路模型来等效的各种线性电子电路的组成、基本原理及分析方法，着重讨论双极型晶体管、场效应晶体管、集成运算放大器等半导体器件的物理特性、线性工作原理及模型，整个课程以线性系统的复频域分析方法为主进行分析和讨论，使学生掌握一定的电路分析和处理能力。
主要讲授：
线性系统的复频域分析方法、半导体二极管及其应用电路、双极型晶体管原理及其基本放大电路、场效应晶体管原理及其基本放大器、放大器的频率响应、多级放大器、差动放大器、集成运算放大器原理及电路组成、负反馈放大器及其稳定性分析、集成运算放大器构成的各种应用电路等。
第17章 线性电路简介
第十七章 非线性电路简介◆ 重点：1、含有单个非线性电阻的电路的分析◆ 难点：1、 非线性电路的小信号分析法2、 求解简单非线性电路的三种方法3、 理解牛顿-拉夫逊算法的意义及使用分析非线性电阻电路的基本依据与分析线性电阻电路一样，依旧是克希霍夫定律。
在本书中，我们只讨论非线性非时变电阻电路。
本章只讨论一些简单的非线性电阻电路，为学习电子电路及进一步学习非线性电路理论提供基础，至于一般的非线性电阻电路的分析方法，超出了本书的范围。
有兴趣的同学可以参考相关的书籍。
17.1 非线性电阻元件在实际生活中，线性是相对的，非线性是绝对的。
研究非线性现象，具有十分重要的意义。
在本章中，我们主要介绍非线性电阻元件。
17.1.1 非线性电阻的定义所谓非线性电阻，是这样一种元件，其伏安关系可以用通过原点的遵循某种特定非线性关系，且该关系并不随着电路中的状态变化而变化。
在电子线路中，二极管与三极管是典型的非线性元件，如隧道二极管，其伏安关系为17.1.2 非线性电阻的分类u u 图17-1 非线性电阻的分类17.1.3 静态电阻与动态电阻一、静态电阻αtg i uR ==二、动态电阻βtg didu R d ==工作点i 图17-2 非线性电阻的静态电阻与动态电阻注意在该图中，实际上其静态电阻值为正，而动态电阻值为负值。
所谓“负电阻”是可以发出能量的理想元件，在本书中，并未讨论。
17.2 含有单个非线性电阻的电路的分析17.2.1 分析方法含有单个非线性电阻的电路，可以将原电路看成是两个单口网络组成的网络：其一为电路的线性部分，另一个为电路的非线性部分（只含有一个非线性电阻）12图17-2(a) 非线性电路分析示意图N 1 N 2 图17-2(b) 非线性电路分析示意图对于网络N 1，而言，其输出伏安关系为：i R u u o oc -=，而对于仅含一个非线性电阻的网络 N 2而言，其元件的伏安关系为：)(u f i =。
线性电子线路第三章课后题答案
Ro 6.2
题 3.26 图 P3.26 为自举式射极跟随器，已知晶体管的 50 、rb 300 以及
RL 12k 。
（1） 若要求VE 10V ，确定 RB 的值； （2） 计算交流 Ri 和 AV ； （3） 若不接电容 C，则 Ri 为多大？ 解：（1）
RB 274.3k
5V 1k
RB
VBB
其中 V1 1.105V ~ 3.205V
题 3.10 图 P3.10 电路中晶体管的 100 ，问
（1） 若 RE 0.5k ，晶体管处于何种工作状态； （2） 求使晶体管工作在放大区的最小 RE 值。
由此求得 RE min 0.89k 。 由于 RE 0.5k 0.89k ，因此晶体管工作于饱和状态。
IE 1.47mA IC
VCE 7.71V
（2）求交流 AV、AI、AIS 及 Ri、Ro 共基极放大电路
re
VT IE
26mV 1.47mA
17.69 hie
rb 1 re
200 12617.69 2.43k
Ri 19.2
题 3.38
解：
fh 4.67kHz 主极点法： fh 4.82103 rad / s f fh fh 0.15kHz
VT IE
26mV 2.81mA
9.25
hie rb 1 re 200 1819.25 1874.25
（注：题目中未给 rb 的值，这里取 rb 200 ，若忽略 rb 则 hie 1674.25 ） （3） AVs、Ri 和 Ro
Ri 0.7k
Ro RC 1k AVs 45.73
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温度每升高 10 C ，ICBO 增大一倍，即
T2 T1
ICBO(T2 ) ICBO(T1 ) 2 10
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第 2 章 晶体三极管
2.2 晶体三极管的其他工作模式
IE ICn ICBO
ICEO ICn ICBO ICBO ICBO (1 )ICBO
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第 2 章 晶体三极管
2.1.3 放大模式下三极管的模型
➢ 数学模型(指数模型)
三极管的正向受控作用，服从指数函数关系式：
VBE
VBE
IC IE IEBS(e VT 1) ISe VT
IE
IE
IE
直流电流传输方程： IC IE ICBO
➢ 共发射极直流电流传输方程
IC IE ICBO
IE E
B
IB B
IC C
T
B
IC C
T
IE IB IC
E
E
直流电流传输方程： IC IB ICEO
其中： 1
ICEO (1 )ICBO
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第 2 章 晶体三极管
第 2 章 晶体三极管
发射结正偏：保证发射区向基区发射多子。 ▪ 发射区掺杂浓度 >> 基区掺杂浓度 ：减少基区向发射 区发射的多子，提高发射效率。
基区的作用：将发射到基区的多子，自发射结传输 到集电结边界。
▪ 基区很薄：可减少多子传输过程中在基区的复合机 会，保证绝大部分载流子扩散到集电结边界。
式中
IS IEBS
IS 指发射结反向饱和电流 IEBS 转化到集电极上的电流 值，它不同于二极管的反向饱和电流 IS。
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第 2 章 晶体三极管
➢ 放大模式直流简化电路模型
共发射极
电路模型
IB
B
E
IC
IB
CB
+
T
VBE
E E-
பைடு நூலகம்
IC
C
+
IB VCE -E
直流简化电路模型
IB
B
+
VBE(on)
c (c)
SiO2 绝缘层
集电结 基区
➢ 三极管三种工作模式
•放大模式： 发射结正偏，集电结反偏。 正向受控作用：
集电极电流和发射极电流只受正偏发射结电压控制； 几乎不受反偏集电结电压控制。
•饱和模式： 发射结正偏，集电结正偏。
•截止模式： 发射结反偏，集电结反偏。 受控开关特性： 开关电路基础
注意：三极管具有正向受控作用，除了满足内部结构特 点外，还必须满足放大模式的外部工作条件。
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第 2 章 晶体三极管
➢ ICEO 的物理含义：
C
ICEO 指基极开路时，集电
N
ICBO ICn
极直通到发射极的电流。
B
IB= 0
P
因为 所以
IB = 0
N+
IEp+ (IEn ICn) = IE ICn = ICBO
IEP IEn E
ICEO
+ _ VCE
即
因此
ICn ICn
集电结反偏且集电结面积大：保证扩散到集电结边界 的载流子全部漂移到集电区，形成受控的集电极电流。
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➢ 三极管特性——具有正向受控作用
即三极管输出的集电极电流 IC ，主要受正向发射结 电压 VBE 的控制，而与反向集电结电压 VCE 近似无关。 注意：NPN 型管与 PNP 型管工作原理相似，但由于它们
第 2 章 晶体三极管
概述 2.1 放大模式下晶体三极管的工作原理 2.2 晶体三极管的其他工作模式 2.3 埃伯尔斯— 2.4 晶体三极管伏安特性曲线 2.5 晶体三极管小信号电路模型 2.6 晶体三极管电路分析方法 2.7 晶体三极管线性的电子应线路用原理
第 2 章 晶体三极管
概述
➢ 三极管结构及电路符号
IC C
T
IB B
IE E
T
B
BE
EC
C
(共基极)
(共发射极)
(共集电极)
放大电路的组态是针对交流信号而言的。
观察输入信号作用在哪个电极上，输出信号从哪个电 极取出，此外的另一个电极即为组态形式。
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➢ 共基极直流电流传输方程
直流电流传输系数：
ICn IC ICBO IC
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第 2 章 晶体三极管
2.1 放大模式下三极管工作原理
2.1.1 内部载流子传输过程
N+
P
IE= IEn+ IEp
N
IC= ICn+ ICBO
IE
IEn
IEp
ICn
IC
ICBO
IBB
IB
R1
-+
V1
-+
V2
R2
IB = IEp + IBB - ICBO = IEp+ (IEn- ICn) -ICBO = IE - IC 线性电子线路
形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流 方向相反，加在各极上的电压极性相反。
IE
N+ P N
IC IE
P+ N P
IC
IB - +- + V1 V2
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IB + -+ V1 V2
第 2 章 晶体三极管
2.1.2 电流传输方程
➢ 三极管的三种连接方式——三种组态
IE E
IC C
T
IB B
发射极 E
N+ P N 集电极 C E
发射结
基极 B 集电结
发射极 E
P + N P 集电极 C E
基极 B
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C B
C B
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➢ 三极管内部结构特点
1)发射区高掺杂（相对于基区）。
2)基区很薄。
3)集电结面积大。
发射区 e
b
发射结 集电区
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N＋
P
N型外延 N＋衬底
➢ 的物理含义：
ICn / IE 1 1 ICn / IE
IB B
IC C
T
ICn ICn
E
E
IE ICn IBB
表示，受发射结电压控制的复合电流 IBB ，对集电极
正向受控电流 ICn 的控制能力。
若忽略 ICBO，则：
ICn IC
IE ICn IB
可见， 为共发射极电流放大系数。
-
E
IC
C
+ IB VCE
-E
VBE(on) 为发射结导通电压，工程上一般取：
硅管 VBE(on)= 0.7 V
锗管 VBE(on)= 0.25 V
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第 2 章 晶体三极管
❖ 三极管参数的温度特性
温度每升高 1C，/ 增大 0.5% 1%，即 (0.005 ~ 0.01) / C T
2.2.1 饱和模式(E 结正偏，C 结正偏)
IE = IF - RIR
N+
P
IE
IF
RIR
N
FIF
IR
IC = FIF - IR IC
R1
-+
V1
+-
V2
R2
结论：三极管失去正向受控作用。
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第 2 章 晶体三极管
➢ 饱和模式直流简化电路模型