电子技术基础学习知识模拟部分
第3章电子技术基础_模拟部分
•3.1.5 温度对BJT参数及特性的影响
•1. 温度对BJT参数的影响
•(1) 温度对ICBO的影响 •温度每升高10℃，ICBO约增加一倍。
•(2) 温度对 的影响 •温度每升高1℃， 值约增大0.5%~1%。
•(3) 温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响 •温度升高时，V(BR)CBO和V(BR)CEO都会有所提高。
•iB=f(vBE) vCE=const •iC=f(vCE) iB=const •可以写成：
•在小信号情况下，对上两式取全微分得
•BJT双口b+ hrevce
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•ic= hfeib+ hoevce 第3章电子技术基础_模拟部分
•1. BJT的H参数及小信号模型
部载流子传输体现出来的。
外部条件：发射结正偏 集电结反偏
• 由于三极管内有两种载流子(自 由电子和空穴)参与导电，故称为双 极型三极管或BJT (Bipolar Junction Transistor)。
1. 内部载流子的传输过程
发射区：发射载流子
集电区：收集载流子
基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
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第3章电子技术基础_模拟部分
•3.1.1 BJT的结构简介
•(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管
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第3章电子技术基础_模拟部分
•3.1.1 BJT的结构简介
半导体三极管的结 构示意图如图所示。 它有两种类型:NPN型 和PNP型。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
电子技术基础模拟部分
电子技术基础模拟部分 第一章 绪论1、写出下列正弦电压信号的表达式（设初始相角为零）： （1）峰-峰值10V ，频率10 kHz; （2）有效值220 V ，频率50 Hz; （3）峰-峰值100 mV ，周期1 ms ； （4）峰-峰值0.25 V ，角频率1000 rad/s;解:正弦波电压表达式为 )t sin(V = (t)m θω+v ，由于0=θ，于是得到： （1） V )105sin(2 = (t)4t v π⨯； （2） V 001sin 2220 = (t)t v π； （3） V 00020.05sin = (t)t v π；（4） V 00010.125sin= (t)t v ；2、电压放大电路模型如图( 主教材图 1.4. 2a ) 所示，设输出开路电压增益10=vo A 。
试分别计算下列条件下的源电压增益s vs A υυο=:( 1 ) si i R R 10= ，οR R L 10=； ( 2) si i R R = ，οR R i =； ( 3) 10si i R R = ，10οR R L =； ( 4 ) si i R R 10= ，10οR R L =。
电压放大电路模型解：由图可知，)(i si i i s R R R v v +=，i v LLA R R R v νοοο⋅+=，所以可得以下结果: （1）si i R R 10=，οR R L 10=时，i i si i i s v R R R v v 1011)(=+=，i i v L L v A R R R v 101110⨯=⋅+=νοοο，则源电压增益为26.8101111100≈==i i s vs v v v v A ο。
同理可得： （2）5.225===ii s vs v v v v A ο （3）0826.0111110≈==i i s vs v v v v A ο （4）826.010111110≈==i i s vs v v v v A ο3、在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰-峰值分别为5μA 和5mV ，输出端接2k Ω电阻负载，测量到正弦电压信号峰-峰值为1V 。
电子技术基础(模拟部分)习题答案
一、填空1.杂质半导体分为N型和P型两种类型。
2.在下述电路中，能使二极管导通的电路是a。
3.在电路管、Ve=0.6V、Vc=5V，则该三极管处于放大工作状态。
4.衡量双极型三极管放大能力的参数是β，衡量其温度稳定性的参数是__I CBO ___。
5.N沟道J型FET工作在恒流区的条件是_u ds＞U GS（OFF）__，它的截止条件为__ u Gs≤U GS（OFF）__。
6.在基本OCL功放电路中，设电源电压为±15V，负载电阻R L=8Ω，则理想情况最大输出功率为_ 14.06 _ W，理想效率为78.5%_。
7.在集成电路中广泛采用的恒流源电路，在实际电路中，经常作为偏置电路和有源负载广泛使用。
8.通用型集成运放的输入级一般采用_差分放大电路_电路，其主要目的是抑制0点漂移。
９.为了稳定放大电路的静态工作点，可以引入直流负反馈_，为了稳定放大倍数应引人__交流负反馈_。
10.正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。
要使正弦波振荡电路产生持续振荡,必须满足的振幅平衡条件是_∣AF∣=1_，相位平衡条件是_ΦA+ΦF =0_。
11.在放大电路的设计中，主要引入_负__反馈以改善放大电路的性能。
此外，利用这种反馈，还可增加增益的恒定性，减少非线性失真，抑制噪声，扩展频带以及控制输入和输出阻抗，所有这些性能的改善是以牺牲_放大倍数__为代价的。
11.Ｎ型半导体是在单晶硅中掺入五价的微量元素而形成的，多数载流子是自由电子，少数载流子是空穴。
12.半导体PN结具有单相导电性特性。
13.在常温下，硅二极管的开启电压约为0.5 V，锗二极管的开启电压约为0.1 V，14.晶体三极管基本放大电路有共射极、共集电极和共基极三种组态。
15.在差动式放大电路中，差模输入信号等于两个输人端信号的_之差_；共模输入信号等于两个输入信号的__和的一半_。
16.设计一个负反馈放大电路，若要稳定输出电压，应引入电压负反馈；若要稳定输出电流，应引入电流负反馈；若要增加输入电阻，应引入串联负反馈。
电子技术基础第五版模拟部分通用课件康华光
由材料缺陷或晶体缺陷引起的噪声。
噪声的抑制方法
增加信号幅度
通过增加信号幅度，降低相对噪声影 响。
滤波
通过使用滤波器滤除特定频率范围的 噪声。
接地
良好的接地可以减少电磁干扰和地线 噪声。
屏蔽
使用屏蔽材料隔离电路和电子设备， 减少外部噪声的影响。
失真的产生与抑制方法
非线性失真
由于电路元件的非线性特性引起的失真，如放大器的增益饱和。
解调技术
解调是将加载在高频载波信号上的低 频信号分离出来的过程。解调技术包 括鉴频、鉴相和鉴幅。
信号的滤波技术
滤波器类型
滤波器根据其频率响应特性可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带 阻滤波器。
滤波器设计
滤波器的设计需要考虑其传递函数、阻抗比、衰减特性、群时延特性等参数， 以达到所需的信号处理效果。
03
模拟集成电路基础
模拟集成电路的基本概念
模拟集成电路
由模拟元件构成的电路，用于处理连续变化的模拟信号。
模拟信号
表示物理量连续变化的信号，如声音、温度、压力等。
模拟集成电路的特点
具有高精度、低噪声、低失真等特点，广泛应用于信号处理、通信 、测量等领域。
模拟集成电路的工艺技术
半导体工艺
基于半导体材料（如硅、 锗）的制造工艺，包括外 延、氧化、扩散、光刻、 刻蚀等。
集成电路的分类
按工艺技术可分为薄膜集 成电路和厚膜集成电路。
集成电路的封装
将芯片与外部电路连接起 来的封装形式，包括直插 式封装、表面贴装等。
模拟集成电路的设计流程
元器件选择
选择合适的元件， 包括电阻、电容、 电感等。
版图绘制
将电路设计转化为 版图，为制造提供 依据。
电子技术基础模拟部分(模电)考试复习总结
CH5场效应管放大电路
• 内容：MOSFET及其放大电路；JFET；各种 放大器件电路性能比较。 • 重点：①了解场效应管的工作原理和场效应管 的输出特性、转移特性和主要参数；②掌握场 效应管放大电路的组成、工作原理和电路特点， 以及分析放大电路静态和动态参数的一般方法。
• 内容：BJT；基本放大电路；以及放大电路的 参数性能指标分析计算。 • 重点：①了解BJT的放大原理及输入、输出特 性曲线；②理解基本放大电路的组成和工作原 理；③掌握放大电路的静态、动态指标的分析 计算；④理解CE、CC、CB三种基本放大电路的 组成及特点；⑤掌握多级放大电路的分析计算； ⑥掌握放大电路频率响应的分析方法。
• 重点：①掌握虚短、虚断的重要概念；②掌握 由集成运算组成的基本运算电路及其分析方法。
CH3二极管及其基本电路
• 内容：半导体的基本知识；PN结的形成及特 性；二极管；二极管的基本电路及其分析方法； 特殊二极管。
• 重点：①二极管与稳压管的伏安特性和主要参 数；②二极管基本电路及其分析方法。
CH4BJT及其放大电路基础
小结（ch1-5）
CH1绪论
• 内容：电子学基本概念、信号的频谱、模拟信 号和数字信号、放大电路类型、放大电路的主 要性能指标。
• 重点：①了解四种类型的放大电路模型；②了 解输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非 线性失真等放大电路的主要性能指标的概念。
CH2信号的运算
• 内容：集成电路运算放大器；理想运算放大器； 基本线性运放电路及其他应用（集成运放均工 作在线性区）。
电子技术基础(模拟部分)第五版课件(全部)
end
2.1 集成电路运算放大器
2.2 理想运算放大器
2.3 基本线性运放电路
2.4 同相输入和反相输入放大电 路的其他应用
§引 言
➢在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中元器 件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路， 称为集成电路。简单来说，集成电路是把元器件和 连接导线全部制作在一小块硅片上而成的电路。
• 电容利用PN结结电容，一般不超过几十pF。需要大 电容时，通常在集成电路外部连接。不能制电感，级 与级之间用直接耦合；
• 二极管用三极管的发射结代。比如由NPN型三极管 短路其中一个PN结构成。
运算放大器外形图
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
集成运算放大器是一种高电压增益，高输入电阻和 低输出电阻的多级直接耦合放大电路。
(+60μV,+12V)
Avo=2×105
解：取a点（+60μV,+12V）， b点（60μV,-12V），连接a、b两点得ab线 段，其斜率Avo=2×105, ∣vP-vN∣<60 μV时，电路工作在线性区； ∣vPvN∣>60 μV，则运放进入非线性区。 运放的电压传输特性如图所示。
(-60μV,-12V)
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
Ri
vt it
1.5 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
vt
R o
vs 0,RL
it
注意：输入、输出电阻为交流电阻
1.5 放大电路的主要性能指标
3. 增益
反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量
电子技术基础模拟部分授课教案
电子技术基础模拟部分授课教案一、教学目标1. 了解模拟电子技术的基本概念、特性和应用。
2. 掌握常用模拟电子元件的工作原理和特性。
3. 学会分析简单的模拟电路，并能进行基本的电路设计。
4. 熟悉常用模拟电子技术的实验操作和调试方法。
二、教学内容1. 模拟电子技术的基本概念和特性模拟信号与数字信号的区别模拟电子技术的应用领域2. 常用模拟电子元件电阻、电容、电感的工作原理和特性放大器、滤波器、振荡器等的基本原理和应用3. 模拟电路的分析方法电压、电流的计算方法欧姆定律、基尔霍夫定律的应用简单电路的测量和调试方法4. 常用模拟电子技术的实验操作和调试方法实验仪器的使用和维护电路连接和故障排查实验数据的采集和处理三、教学方法1. 采用讲授与实践相结合的教学方式，使学生掌握基本概念和原理。
2. 通过电路仿真软件，让学生直观地了解电路的工作过程。
3. 开展实验操作，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
4. 组织课堂讨论，促进学生之间的交流与合作。
四、教学安排1. 课时：32课时（含实验课时）2. 教学方式：讲授、实验、讨论3. 教学进度安排：第四章：模拟电子技术的基本概念和特性（4课时）第五章：常用模拟电子元件（4课时）第六章：模拟电路的分析方法（6课时）第七章：常用模拟电子技术的实验操作和调试方法（8课时）五、教学评价1. 平时成绩：30%（包括课堂表现、作业完成情况等）2. 实验报告：30%（包括实验操作、数据处理、问题分析等）3. 期末考试：40%（包括理论知识、电路分析、问题解决等）六、教学资源1. 教材：《电子技术基础》模拟部分2. 实验设备：示波器、信号发生器、万用表、电路仿真软件等3. 网络资源：相关电子技术的学习网站、论坛、视频教程等七、教学环节1. 授课：讲解基本概念、原理、特性及应用，通过示例进行分析。
2. 实验：让学生动手实践，验证理论知识，培养实际操作能力。
3. 讨论：组织学生针对实际问题进行讨论，提高问题解决能力。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
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电子技术基础模拟部分 第一章 绪论1、写出下列正弦电压信号的表达式（设初始相角为零）： （1）峰-峰值10V ，频率10 kHz; （2）有效值220 V ，频率50 Hz; （3）峰-峰值100 mV ，周期1 ms ； （4）峰-峰值0.25 V ，角频率1000 rad/s;解:正弦波电压表达式为 )t sin(V = (t)m θω+v ，由于0=θ，于是得到： （1） V )105sin(2 = (t)4t v π⨯； （2） V 001sin 2220 = (t)t v π； （3） V 00020.05sin = (t)t v π； （4） V 00010.125sin = (t)t v ；2、电压放大电路模型如图( 主教材图 1.4. 2a ) 所示，设输出开路电压增益10=vo A 。
试分别计算下列条件下的源电压增益s vs A υυο=:( 1 ) si i R R 10= ，οR R L 10=； ( 2) si i R R = ，οR R i =； ( 3) 10si i R R = ，10οR R L =； ( 4 ) si i R R 10= ，10οR R L =。
电压放大电路模型解：由图可知，)(i si ii s R R R v v +=，i v L LA R R R v νοοο⋅+=，所以可得以下结果: （1）si i R R 10=，οR R L 10=时，i i si i i s v R R R v v 1011)(=+=，i i v L L v A R R R v 101110⨯=⋅+=νοοο，则源电压增益为26.8101111100≈==i i s vs v v v v A ο。
同理可得： （2）5.225===ii s vs v v v v A ο （3）0826.0111110≈==i i s vs v v v v A ο （4）826.010111110≈==i i s vs v v v v A ο3、在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰-峰值分别为5μA 和5mV ，输出端接2k Ω电阻负载，测量到正弦电压信号峰-峰值为1V 。
试计算该放大电路的电压增益v A 、电流增益i A 、功率增益p A ，并分别换算成dB 数 。
解：电压增益 200005.01===VVv v A i v ο dB A v 46)10lg 2(lg 20)102lg(20200lg 20lg 2022≈+=⨯== 电流增益 100105200016=⨯Ω==-AV i i A i i ο dB A i 40100lg 20lg 20==功率增益 200001051052000)1(632=⨯⨯⨯Ω==--AV V P P A i p οdB A P 4320000lg 10lg 10≈=4、当负载电阻Ω=k R L 1时，电压放大电路输出电压比负载开路)(∞=L R 时输出电压减少20%，求该放大电路的输出电阻οR 。
解:设负载开路时输出电压为ο'v ，负载电阻Ω=k R L 1时输出电压为οv ，根据题意 οοο'8.0'%)201(v v v =-= 而 )('L L R R R v v +=οοο则 Ω=Ω⨯⨯-=-=250101)18.01()1'(3L R v v R οοο5、一电压放大电路输出端接1k Ω负载电阻时，输出电压为1V ，负载电阻断开时，输出电压上升到1.1V ，求该放大电路的输出电阻οR 。
解:设ο'v 为负载电阻断开时输出电压，即V v 1.1'=ο; 负载电阻Ω=k R L 1时，输出电压为V v 1=ο。
根据)('L L R R R v v +=οοο，则输出电阻为Ω=Ω⨯⨯-=-=100101)111.1()1'(3V V R v v R L οοο6、某放大电路输入电阻Ω=k R i 10，如果用1μA 电流源(内阻为∞)驱动，放大电路输出短路电流为10mA ，开路输出电压为10V 。
求放大电路接4k Ω负载电阻时的电压增益v A 、电流增益i A 、功率增益P A ，并分别换算成dB 数表示。
解:根据题意可得输出电阻Ω=⨯=-k A V R 1)1010(103ο由于放大电路开路输出电压为V v 10'=ο，电流信号源电流A i s μ1=，负载电阻Ω=k R L 4,于是可得8001010101104101(10410)('36)333=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⋅+⋅==-i s L L i v R i R R R v v v A οοοdBA v 58800lg 20lg 20≈=2000101)104101(10)('633=⨯⨯+⨯=+==-s L s i i R R v i i A οοοdBA i 662000lg 20lg 20≈=6326323332222106.11010)101(104)]104101(10410[)]('[⨯=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⋅+=⋅==-is LL L i s L i p R i R R R R v R i R v P P A οοοοdB A P 62)106.1lg(10lg 106≈⨯=7、有以下三种放大电路备用: （1）高输入电阻型：Ω=M R i 11，101=οv A ，Ω=k R 101ο；（2）高增益型：Ω=k R i 102，1002=οv A ，Ω=k R 12ο；(3 )低输出电阻型：Ω=k R i 103，13=οv A ，Ω=203οR 。
用这三种放大电路组合，设计一个能在100Ω负载电阻上提供至少 0.5W 功率的放大器。
已知信号源开路电压为30mV(有效值)，内阻为Ω=M R si 5.0。
解:由于高输入电阻放大电路对电压信号源衰减小，所以输入级(第一级)宜采用高输入电阻型放大电路;低输出电阻放大电路带负载能力强，所以输出级(第三级)宜采用低输出电阻型放大电路;中间级(第二级)用高增益型。
于是三种放大电路模型互联组成的放大电路如图解所示 。
在该放大器中，输入信号源为mV V s 30=、内阻Ω=M R si 5.0的电压源;前级放大电路的受控源及输出电阻是后级放大电路的信号源和内阻，而后级放大电路的输入电阻则是前级放大电路的负载电阻。
设三个放大电路模型的输入电压分别为1i V 、2i V 和3i V ，于是V V V R R R V s i si i i 02.003.010)5.01(10166111=⨯⨯+⨯=⋅+=V V V A R R R V i v i i i 1.002.01010)1010(101033112122=⨯⨯⨯+⨯=⋅+=οοV V V A R R R V i v i i i 111001.010010)101(101033223233=⨯⨯⨯+⨯=⋅+=οοVV V A R R R V i v L L 132100011100110020100333=⨯⨯+=⋅+=οοο放大器输入功率W W W R V P L o 5.0574.0]100)1321000([22>≈==ο8、如图所示电流放大电路的输出端直接与输入端相连，求输入电阻i R 。
解:根据电路可得is i R v i i i i i i )1()1(11121βββ+=+=+=+=则 )1(+==βi i s i R v R9、在电压放大电路的上限频率点处，电压增益比中频区增益下降了3dB ，在相同输入电压条件下，该频率点处的输出电压是中频区输出电压的多少倍?解:设输入电压为⋅i V ;中频区输出电压为⋅οV ，电压增益为⋅οv A ;上限频率点输出电压为⋅H V ，增益⋅H A υ。
依题意dB A A v vH 3lg 20lg 20-=-⋅⋅ο又因为 ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-=-οοοV V V V V V A A H i i H v vH lg20)lg (lg 20lg 20lg 20所以⋅⋅≈οV V H 707.0在相同输入电压条件下，上限频率点的输出电压约为中频区的0.707倍。
10、设一放大电路的通频带为kHz Hz 20~20，通带电压增益dB A vM 40lg 20=⋅，最大不失真交流输出电压范围是V 3~3+-。
（1）若输入一个mV t )104sin(103⨯π的正弦波信号，输出波形是否会产生频率失真和非线性失真?若不失真，则输出电压的峰值是多大? ( 2 ) 若mV t v i )104sin(404⨯=π，重复回答(1)中的问题 ;( 3 )若mV t v i )108sin(104⨯=π，输出波形是否会产生频率失真和非线性失真? 为什么 ?解:(1 )由于31042⨯=ππf ，所以此时输入正弦波信号的频率kHz f 2=，在kHz Hz 20~20的通频带内，100==⋅⋅vM v A A ，输出电压的峰值为V mV V A V im v m 110100=⨯=⋅=⋅ο，未超出正负3伏范围，所以输出波形不会产生非线性失真，也不会产生频率失真 。
( 2 ) 此时输入信号的频率H f kHz f ==20，输出波形的峰值V V mV V A V im v m 383.2407.70707.0<=⨯=⋅⨯=⋅ο，输出波形仍不会出现非线性失真。
虽然信号频率已达到放大电路的上限频率，但是由于是单一频率信号，所以也不会出现频率失真(含多个频率成分的信号才有可能出现频率失真)。
( 3 ) 此时输入信号的频率kHz f 40=，超出通频带，m V ο的幅度会明显减小，所以不会出现非线性失真，又因为i v 是单一频率的正弦波，所以也不会产生频率失真 。
第二章 运算放大器1、如图所示电路，当运放的信号电压mV v I 20=时，测得输出电压V v 4=ο。
求该运算放大器的开环增益οv A 。
j T"解：根据图题可知0=N v ，则mV mV k k v R R R v I P 10012020)11000(1212=⨯Ω+Ω=+=)(N P v v v A v -=οο20020010011204=⨯=-=mVVv v v A N P v οο因此用分贝表示的开环增益为dBA v 106200200lg 20==ο2、电路如图所示，运放的开环电压增益610=οv A ，输入电阻Ω=910i r ，输出电阻Ω=75οr ，电源电压V V 10+=+, V V 10-=-。
（1）当运放输出电压的饱和值为电源电压时，求输入电压N P v v -的最小幅值（2) 求输入电流I i 。