模拟电子技术基础中的常用公式(1)

7.1 半导体器件基础

GS0101 由理论分析可知，二极管的伏安特性可近似用下面的数学表达式来表示：

式中，i D 为流过二极管的电流，u D 。为加在二极管两端的电压，V T 称为温度的电压当量，与热力学温度成正比，表示为V T = kT/q 其中T 为热力学温度，单位是K ；q 是电子的电荷量，q=1.602×10-19C ；k 为玻耳兹曼常数，k = 1.381×10-23 J ／K 。室温下，可求得V T = 26mV 。I R(sat)是二极管的反向饱和电流。 GS0102 直流等效电阻R D

直流电阻定义为加在二极管两端的直流电压U D 与流过二极管的直流电流I D 之比，即

R D 的大小与二极管的工作点有关。通常用万用表测出来的二极管电阻即直流电阻。不过应注意的是，使用不同的欧姆档测出来的直流等效电阻不同。其原因是二极管工作点的位置不同。一般二极管的正向直流电阻在几十欧姆到几千欧姆之间，反向直流电阻在几十千欧姆到几百千欧姆之间。正反向直流电阻差距越大，二极管的单向导电性能越好。

GS0103 交流等效电阻r d

r d 亦随工作点而变化，是非线性电阻。通常，二极管的交流正向电阻在几～几十欧姆之间。

需要指出的是，由于制造工艺的限制，即使是同类型号的二极管，其参数的分散性很大。通常半导体手册上给出的参数都是在一定测试条件下测出的，使用时应注意条件。

GS0104 I Zmin ＜Iz ＜I Zmax

其中稳定电流I Z 是指稳压管正常工作时的参考电流。I Z 通常在最小稳定电流I Zmin 与最大稳定电流I Zmax 之间。其中I Zmin 是指稳压管开始起稳压作用时的最小电流，电流低于此值时，稳压效果差；I Zmax 是指稳压管稳定工作时的最大允许电流，超过此电流时，只要超过额定功耗，稳压管将发生永久性击穿。故一般要求I Zmin ＜Iz ＜I Zmax 。

I C = I NC + I CBO ≈ I NC

I B = I PB + I PE - I CBO ≈I PB - I CBO

I E ＝I NE ＋I PE ≈I NE

I NE ＝ I NC ＋I PB

I E ＝I C ＋ I B

C U BE B CE U f I ==|)( (C 表示常数)

C I CE C B U f I ==|)( (C 表示常数)

P CM ＝I C U CE

2)1(P

GS DSS D V U I I -=，I DSS 是U GS ＝0时的漏极饱和电流，V P 称为夹断电压。 2 基本放大电路

b

C b BE C B R E R U E I ≈-= B CEO B C I I I I ββ≈+= C C C CE R I E U -= 静态工作点求解公式。

电子技术基础知识点

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i i i I U r = o

o o I U r = L c ce R i u '-= (L c L R R R =') 为了避免瞬时工作点进入截止区而引起截止失真，则应使：CEO CM c I I I +≥

为了避免瞬时工作点进入饱和区而引起饱和失真，则应使：CES OM CE U U U +≥

式中 'bb r 表示晶体管基区的体电阻，对于一般的小功率管约为300Ω左右(计算时，若未给出，可取为300

Ω)，I E 为通过管于发射极的静态电流，单位是mA 。在I E ≤5mA 范围内，式GS0220计算结果与实际测量值基本一致。

C b b b B E R R R U 2

12+≈分压式直流电流负反馈放大电路，分压点电压U B 计算公式。 R B b I U R /2= R B C b I U E R )(1-= E B E E e I U I U R ≈= 偏置电路元件参数的计算。

估算结型场效应管自给偏压电路的静态工作点计算公式

2)1(P

GS DSS D V U I I -=，()0(≤≤GS P U V 结型场效应管的转移特性。式中I DSS 为饱和漏电流，V P 为夹断电压。联立求解GS0231～GS0233各式，便可求得静态工作点Q(I D ，U GS ，U DS )。

s D DD GS R I V R R R U -+=

212结型场效应管分压式偏置电路，栅源回路直流负载线方程。 un u u n o o o o i o i o u A A A U U U U U U U U A ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅==-21)

1(121式中A u1、A u2 、…、A un 为各级的电压放大倍数。 )()()()(21dB A dB A dB A dB A un u u u +++= 多级放大电路电压放大倍数的分贝值等于各级之和。 )()()(ωφφωωj u j i

O

i O

u

e A e

U U

U U j A === 放大电路的频率特性或频率响应。其中Au (ω)称为幅频特性，反映)(ωj A u 大小与频率的关系。φ(ω)为相频特性，反映输出信号与输入信号的相位差与频率之间的关系。

180'-∠==be L i

O u r R U U A β中频段单级放大电路的电压放大倍数。 dB A A A A uo uH uo uL 32

1lg 20lg 20lg 20-=== A uL 、A uH 和A uo 分别是低、高和中频段的电压放大倍数。 L H f f B -=式中：B 放大电路的通频带，下限频率f L 和上限频率f H 。

1211-=n H H f f 121

1

-=n L L f f f H 、f L 是多级放大电路上、下限频率，f H1、f L1是单级上、下限频率

7.3 负反馈放大电路

'i

O X X A = 基本放大电路的放大倍数O f X X F =基本放大电路的传输系数，也称为反馈系数。 F

A A X X A i O f +==1反馈放大电路的闭环放大倍数 FA

A A f +=1当工作信号在中频范围，且反馈网络具有纯电阻性质F 、A 均可用实数表示。