《模拟电子线路》第4章-杨凌
《模拟电子线路》第5章-杨凌
§5.0 引言
首先,利用复频率 导出几个无源电路的传递函数 首先 利用复频率s,导出几个无源电路的传递函数 熟悉 利用复频率 导出几个无源电路的传递函数,熟悉 一下基本频率响应的问题.以下将介绍增益的幅度及其相位 一下基本频率响应的问题 以下将介绍增益的幅度及其相位 Bode图和时间常数法 用它们来确定电路响应的拐点频率或 图和时间常数法,用它们来确定电路响应的拐点频率或 图和时间常数法 3dB频率 当影响放大器频率响应的电容不止一个时 用计算 频率.当影响放大器频率响应的电容不止一个时 频率 当影响放大器频率响应的电容不止一个时,用计算 机仿真来确定频率响应就更具有吸引力. 机仿真来确定频率响应就更具有吸引力 本章将学习如何确定放大器的带宽,还将确定影响其低 本章将学习如何确定放大器的带宽 还将确定影响其低 频截止和高频截止特性的参数,这些参数对设计特定频响特 频截止和高频截止特性的参数 这些参数对设计特定频响特 性的放大器尤为重要. 性的放大器尤为重要
§5.1 频率响应的基本概念
频率失真又分振幅频率失真和相位频率失真 它们都是 频率失真又分振幅频率失真和相位频率失真,它们都是 又分振幅频率失真和相位频率失真 由电路中的线性电抗元件引起的,所以又称为线性失真 由电路中的线性电抗元件引起的 所以又称为线性失真 所以又称为线性失真.
vi vo ω1 3ω1 0 t 0 t 0 t vo
§5.1 频率响应的基本概念
当fH＞＞fL时,利用三个等效电路和近似技术就可得到 ＞＞ 利用三个等效电路和近似技术就可得到 有用的结果,从而避免了用一个完整电路求解复杂的传递函 有用的结果 从而避免了用一个完整电路求解复杂的传递函 我们研究的许多电路都满足这个条件. 数.我们研究的许多电路都满足这个条件 我们研究的许多电路都满足这个条件 PSpice这类的计算机仿真软件 可用于分析包含所有电 这类的计算机仿真软件,可用于分析包含所有电 这类的计算机仿真软件 容的频率响应,由此得到的频率响应曲线比手算结果更精确 容的频率响应 由此得到的频率响应曲线比手算结果更精确. 由此得到的频率响应曲线比手算结果更精确 不过,计算机分析结果不能提供任何对特殊结果的物理认识 不过 计算机分析结果不能提供任何对特殊结果的物理认识, 计算机分析结果不能提供任何对特殊结果的物理认识 也不能提出任何建议来改变设计,以提供特定的频率响应 也不能提出任何建议来改变设计 以提供特定的频率响应. 以提供特定的频率响应 手算分析可提供对特定响应的了解,有助于更好地设计电路 手算分析可提供对特定响应的了解 有助于更好地设计电路. 有助于更好地设计电路 下面我们从两个简单的电路开始对频率进行分析研究. 下面我们从两个简单的电路开始对频率进行分析研究
高频电子线路 杨霓清 答案 第四章-频谱搬移电路
思考题与习题4.１ 已知调制信号()()()32cos 22103cos 2300t t t υππΩ⎡⎤=⨯⨯+⨯⎣⎦V ，载波信号()()55cos 2510c t t υπ=⨯⨯V ，1a k =，试写出调幅波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度BW 。
解：调幅波的表示式()()()()()()()()()5a 3535[5k ]cos 2510{52cos 22103cos 2300}cos 25105[10.4cos 22100.6cos 2300]cos 2510c t t t t t t t t t υυπππππππΩ=+⨯⨯⎡⎤=+⨯⨯+⨯⨯⨯⎣⎦=+⨯⨯+⨯⨯⨯ 频谱图频带宽度 322104kHz BW =⨯⨯=4.２ 已知调幅波表示式()()()62012cos 2500cos 210AM t t t υππ=+⨯⨯⎡⎤⎣⎦V ，试求该调幅波的载波振幅cm V 、载波频率c f 、调制信号频率F 、调幅系数a M 和频带宽度BW 的值。
解：载波振幅 20V cm V = 载波频率 1MHz c f = 调制信号频率 500Hz F =调幅系数 120.620a M == 频带宽度 25001000Hz BW =⨯=4.３ 已知调幅波表示式()()()(){}663635cos 210cos 210510cos 210510AM t t t t υπππ⎡⎤⎡⎤=⨯++⨯+-⨯⎣⎦⎣⎦V ，试求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形和频谱图。
解：上式改写为(){}663365cos 2102cos 210cos 25105[10.4cos 2510]cos 210AM t t t t t tυπππππ=⨯+⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯调幅系数 0.4a M =频带宽度 2500010kHz BW =⨯= 调幅波波形频谱图4.4 调制信号如题4.4图所示，画出0.5a M =和1a M =的AM 波及DSB 信号的波形图。
4.4-FET放大电路的静态偏置-模拟电子线路(第2版)-杨凌-清华大学出版社
VDD
VSQ=IDQRS
VGSQ
VGQ
VSQ
RG 2 RG1 RG 2
VDD
IDQ RS
IDQ Kn (VGSQ VGS(th) )2
VDSQ=VDD－IDQ(RD+RS)
分压式偏置方式适用于任何类型的FET。
Lanzhou University Ling Yang
FET放大电路的静态偏置
C1+ + 0.01μF vi －
RG1 2MΩ
+VDD +18V
RD 30kΩ + C2
T
4.7μF +
RG3 10MΩ
RG2 47kΩ
RS 2kΩ
+ CS 47μF
vo
－
电路如图左图所示，已知FET 的VGS(off)=－1V，IDSS=0.5mA， 其他电路参数如图中所示，试 确定Q点，并判断该电路是否 工作在放大区。
请同学们画出其直流通路
Lanzhou University Ling Yang
FET放大电路的静态偏置
+VDD
RG1
RD ID
VG
T
RG3
VS
RG2
RS
VG=
R7 ×18V≈0.41V 2000+47
VS=IDRS =2ID
VGS= (0.41－2ID )V
ID=
IDSS
(b) 零偏压
VGQ=0
VSQ=IDQRS
VGSQ=VGQ－VSQ=－IDQRS
自偏压方式仅适用于JFET 和耗尽型MOSFET。
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VGSQ=0
模电 电子线路线性部分第五版 主编 冯军 谢嘉奎第四章课件(1)
Ri 越大，RS 对 Avs 影响越小。
第4章
放大器基础
电流放大器
电流增益：
ii
io
ion RL
RS Ri 短路电流增益： ion io ion RL Ain Ai (1 ) ii i i io Ro Ro 越大，RL 对 Ai 影响越小。 io io i i RS 源电流增益： Ais Ai is i i is RS Ri
第4章
放大器基础 VCC RC2 T2 RE2 RC3 T3 RE3 RCn Tn REn
级间直流电平配置问题二
RC1 T1
工作在放大模式时： 由图
VCQ3 VBQ3 VBQ2 VBQ1
VBQ3 VBE(on)3 I CQ3RE3
VCEQ3 VCC I CQ3( RC3 RE3 )
部分。
第4章
放大器基础
放大器分类
按信号特征分： 音频放大器 视频放大器 脉冲放大器 谐振放大器 (放大语音信号) (放大图像信号) (放大脉冲信号) (放大高频载波信号)
宽带 放大器
按信号强弱分： 小信号放大器 (线性放大器) 大信号放大器 (非线性放大器) 按电路结构分： 直流放大器 (多用于集成电路) 交流放大器 (多用于分立元件电路)
( Ro 的定义)
+
v
-
(放大器一般框图)
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
v Ro i
Ro 反映放大器受负载电阻 RL 的影响程度。
第4章
放大器基础
小信号放大器四种电路模型
ii io
RS + vS -
《模拟电子》杨素行第三版第4章第10章习题答案
第四章功率放大电路习题答案题4－6 分析OTL电路原理，已知V CC =10V，R3=1.2K，R L=16 Ω，电容足够大。
（1）静态时，电容C2两端的电压应该等于多少？调整哪个电阻才能达到上述要求。
(2)设R1=1.2K，三极管的β=50，P CM =200mW，若电阻R2或某个二极管开路，三极管是否安全？解: (1) 静态时，电容C2两端的电压应该等于V CC/2 =5V.达到上述要求应调整R1 (2)题4－7 分析OCL电路原理，(1)静态时，负载R L中的电流应为多少？如不符合要求应调整哪个电阻？(2)若输出电压出现交越失真，应调整哪个电阻？如何调整？(3)若二极管VD1或VD2的极性接反将产生什么后果？(4)若VD1、VD2、R2中任意一个开路，将产生什么后果？解: (1)静态时，负载R L中的电流应为0. 如不符合要求应调整R1(2)若输出电压出现交越失真，应调整R2，增大R2(3)若二极管VD1或VD2的极性接反，三极管因电流和功耗过大将被烧毁(4) 同（3）第十章直流电源习题答案题10－1 在图中的单相桥式整流电路中，已知变压器二次电压有效值为U2＝10V,试问：(1)正常时直流输出电压U O（AV）＝？(2)二极管VD1虚焊，将会出现什么现象？(3)如果VD1极性接反，可能出现什么问题？(4)如果四个二极管全部接反，则U O（AV）＝？解: (1) U O（AV）＝0.9 U2＝9 V (2) 将成为半波整流，U O（AV）＝0.45 U2＝4.5 V(4)如果四个二极管全部接反，则U O（AV）＝－0.9 U2＝－9 V解: (1)R L C =0.04s T/2 = 0.02s/2 =0.01s。
13《模拟电子线路实验》实验报告答案
网络高等教育《模拟电子线路》实验报告学习中心：层次：专业：年级：学号：学生：实验一常用电子仪器的使用一、实验目的答：1、了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。
2、了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。
3、学习并掌握TDS1002型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。
二、基本知识1．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。
答：模拟电子技术实验箱布线区：用来插接元件和导线，搭接实验电路。
配有2只8脚集成电路插座和1只14脚集成电路插座。
结构及导电机制：布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。
2．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。
答：NEEL-03A型信号源的主要技术特征：1、输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号；2、输出频率：10HZ～1MHZ连续可调；3、幅值调节围：0～10VP-P连续可调；4、波形衰减：20dB/40dB；5、带有6位数字频率计，即可以作为信号源的输出监视仪表，也可以作外侧频率计用。
注意：信号源输出端不能短路。
3．试述使用万用表时应注意的问题。
答：应注意使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。
确定量程的原则：1、若已知被测参数的大致围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。
2、如果被测参数的围未知。
则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结果，逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。
如屏幕上显示“1”，表明已超过量程围，须将量程开关转至相应的档位上。
4．试述TDS1002型示波器进行自动测量的方法。
答：按下“测量”按钮可以自动进行测量。
共有十一种测量类型。
一次最多可以显示五种。
按下顶部的选项按钮可以显示“测量1”菜单，可以在“信源”中选择在其上进行测量的通道。
可以在“类型”中选择测量类型。
测量类型有：频率、周期、平均值、峰-峰值、均方根值、最小值、最大值、上升时间、下降时间、正频宽、负频宽。
3.4-BIT的模型-模拟电子线路(第2版)-杨凌-清华大学出版社
hf
e
hre ib
hoe
vce
hie
vBE iB
VCE Q
输出端交流短路时 的输入电阻（Ω）
hf e
iC iB
VCE Q
输出端交流短路时 的正向电流传输比
hr e
vBE vCE
输入端交流开路时 IBQ 的反向电压传输比
hoe
iC vCE
IBQ
输入端交流开路时 的输出电导（S）
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IS= IEBS — IEBS转化到集电极上的电流
IS∝ S(Je ) 思考： iC IS evBE /VT 与 iD IS evD /VT 有什么不同？
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直流简化电路模型
IB B
IC C
E
RB
VBB
IB
IC
RC
IE
VCC
IB B
+
IC C
总电压或 总电流
iB iC vBE vCE
交流量 直流量
瞬时值 有效值
IBQ
ib
Ib
ICQ
ic
Ic
VBEQ
vbe
Vbe
VCEQ
vce
Vce
基本关系式
Hale Waihona Puke iB=IBQ+ib iC=ICQ+ic vBE=VBEQ+vbe vCE=VCEQ+vce
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交流小信号电路模型
Q
VBEQ
O
△vBE
vBE
（b）hre
常州大学853电路基础2021年考研专业课初试大纲
2021年硕士研究生自命题科目考试大纲科目代码、科目名称:853电路基础一、基本内容本《电路基础》考试大纲适用于常州大学电类与近电类相关专业相关专业的硕士研究生入学考试。
内容主要由《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》两门专业基础课组成，分数各占75分。
《模拟电子技术基础》部分要求考生掌握模拟电子电路的基本概念、基本电路、基本原理和基本分析方法，并能对基本模拟电子电路进行定性分析和定量工程估算。
能够设计基本模拟电子线路功能模块，具有基本的分析问题和解决问题的能力，《数字电子技术基础》部分要求考生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力。
二、考试要求（包括题型、分数比例、是否使用计算器等）硕士研究生入学《电路基础》考试为闭卷，笔试，考试时间为180 分钟，本试卷满分为 150 分，可以使用计算器。
试卷务必书写清楚、符号和西文字母运用得当。
答案必须写在答题纸上，写在试题纸上无效。
试卷结构（题型）：简答题、分析题、计算题、设计题模拟电子技术基础部分：1、了解半导体基础知识，掌握半导体二极管特性和参数，掌握双极型晶体管放大原理、特性曲线和主要参数，掌握场效应管的工作原理、特性曲线和主要参数，了解集成器件的制造工艺。
2、了解放大电路的性能指标和基本概念，掌握放大电路的分析方法，正确估算基本放大电路的静态工作点和动态参数，了解各种耦合方式，正确估算多级放大电路的动态参数，掌握差动放大电路静态工作点和放大倍数等交流性能指标的计算方法，了解共模抑制比的意义，掌握频率响应的基本概念，能分析单管放大电路的频率响应，了解多级放大电路频率响应的特点。
3、了解集成运放电路的特点及组成，了解电流源电路的工作原理和工程估算，了解集成运放电路的低频等效电路、主要性能指标和使用注意事项。
4、理解反馈的基本概念，掌握反馈极性的判断，掌握负反馈放大电路的组态及表示方法，正确判断反馈组态，掌握深度负反馈放大电路闭环增益的估算，了解负反馈对放大电路性能的影响，了解负反馈放大电路的自激振荡和稳定性判定。
大连理工大学《模拟电子线路实验》实验报告
网络高等教育《模拟电子线路》实验报告学习中心：咸阳远程网络教育学校奥鹏学习中心层次：高中起点专科 .专业：电力系统自动化技术 .年级： 2015 年春季 .学号 161586128155 .学生姓名：惠伟 .实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1．了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。
2．了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。
3．学习并掌握 TDS1002 型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。
二、基本知识4．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。
答：模拟电子技术试验箱布线区：用来插接元件和导线，搭建实验电路。
配有 2 只 8 脚集成电路插座和 1 只 14 脚集成电路插座。
结构及导电机制：布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。
5．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。
答： NEEL-03A 型信号源的主要技术特性：①输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号；②输出频率：10Hz~1MHz 连续可调；③幅值调节范围：0~10VP-P 连续可调；④波形衰减：20dB、40dB；⑤带有 6 位数字频率计，既可作为信号源的输出监视仪表，也可以作外侧频率计用。
注意：信号源输出端不能短路。
6．试述使用万用表时应注意的问题。
答：应注意使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。
确定量程的原则：①若已知被测参数大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。
②如果被测参数的范围未知，则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。
如屏幕显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应档位上。
三、预习题1．正弦交流信号的峰-峰值=2×峰值，峰值2．交流信号的周期和频率是什么关系？ 答：互为倒数，f=1/T ，T=1/f 。
《模拟电子线路》第1章杨凌
史上最重要的里程碑。
1939年,约翰· 阿塔那索 夫(John Atanasoff)和克里福 德· 贝里(Clifford Berry)研制 制成功了世界上第一台电子 计算机—ABC。它有300多 个电子管，用电容充当存储
器，采用二进制计数，每15
秒完成1个计算操作。 图1.1 ABC
§1.1 引言
教材及参考书籍
1.《模拟电子线路》 杨凌编著 机械工业出版社，2007年第1版
2.《模拟电子技术基础》华成英 童诗白主编 高等教育出版社，
2006年第4版 3.《电子技术基础》(模拟部分) 康华光主编 2006年第5版 4.《模拟电子技术基础》孙肖子 张企民 编著 高等教育出版社，
西安电子科技大学出版社，2001年第1版
t/s (d)时间连续、幅值离散 D/A转换器输出信号
§1.3 课程的特点及学习方法
“模电”是一门理论性、工程性、实践性都很强的课程，与 数学、物理课程有着明显的区别，甚至与同为专业基础课的电
路课程也有着显著的区别，它与电路课程的主要区别在于:
1、采用的数学模型和分析方法不同。“电路”课程采用理 想模型和严格计算的方法，而“模电”课程则普遍采用近似模 型和工程估算的方法。有人说：“近似估算是电子线路的灵 魂”，从工程角度来看，此话并不为过。 2、“电路”课程所涉及到的元器件大都为线性的，而“模 电”课程所面对的却是非线性器件。
时间离散,数值连续(取样信号)
时间连续,数值离散(D/A转换器输出信号) 处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
§1.2 电子系s
(a)时间、幅值均连续
v/V
(b) 时间离散、幅值连续 （取样信号） v/V
0
(c)时间、幅值均离散 A/D转换器输出信号
2.5-二极管整流电路-模拟电子线路(第2版)-杨凌-清华大学出版社
单相半波整流电路
～ 220V 50Hz
D Tr
+
v2
R vO
－
v2/V Vm
0
vO/V
0
v2＞0， D√， vO= v2 ； v2＜0， D×， vO= 0。
ωt
VO
ωt
1 π
VO 2π 0
2V2 sin t d(t)
2V2
π
0.45V2
单相半波整流电路仅适用于输出电流较小，对脉动要求不高的场合。
整流桥堆
二极管倍压整流电路请同学们通过习题【2-12】自学。
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结语
利用二极管的单向导电性可将将正、负交替变化的交流电变换成单 向脉动的直流电。本节主要介绍了单相半波、全波及桥式整流电路。
思考：对于mV甚至μV的交流信号，应用本节所介绍的电路能否 实现整流呢？
VO
1 π
π 0
2
2V2 sin t d(t)
2V2 π
0.9V2
单相全波整流电路需要一个中心抽头变压器。
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单相桥式整流电路
D1
～
v2
D4
D3
+ D2 R vO
－
v2/V
Vm
0
ωt
vO/V
ωt 0 D1√ D2√ D1√ D2√ D1√ D2√ D3√ D4√ D3√ D4√ D3√ D4√
第2章 晶体二极管及其基本应用电路
§2.5 二极管整流电路
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2.6-二极管稳压电路-模拟电子线路(第2版)-杨凌-清华大学出版社
R
+ 汽车供电
→IR
电源
VI
－
→IL
↓ IZ +
V－Z=9V
+ VL 收音机
－
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二极管稳压电路
R
→IL
12～13.6V
+ →IR ↓
+
IZ
VI
－
+ V－Z=9V
VL
－
ห้องสมุดไป่ตู้收音机
宜选47Ω，1W的电阻。
PLmax=VLILmax
ILmax=PVLmLax =
0.5W ≈ 56mA
9V
R≤
VImin－VZ
12－9
=
≈0.049kΩ=49Ω
IZmin + ILmax 5+56
PRM=VRmaxIRmax=(VImax－VZ).
VImax－VZ R
≈0.45W
IZmax=IRmax－ILmin
=
VImax－VZ R
－ILmin=
13.64－7 9－0
=98mA
二极管稳压电路
【例】试设计一稳压管稳压电路,作为汽车用收音机的供电 电源。已知收音机 的直流电源为9V，音量最大时需供给的功率为0.5W 。汽车上的供电电源在 12～13.6V之间波动。要求选用合适的稳压管(IZmin、IZmax、VZ、PZM)，以及 合适的限流 电阻(阻值、额定功率) 。
【解】由题意可画出稳压电路如图所示。
第2章 晶体二极管及其基本应用电路
§2.6 二极管稳压电路
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引言
《模拟电子线路》第3章-杨凌
§3.1 BJT
V(BR)CBO＞V(BR)CES ＞ V(BR)CER ＞ V(BR)CEO
RB↓
iC
V(BR)CBO V(BR)CEO V(BR)CES vCE
图 3.11
§3.1 BJT
4、温度特性 、 △VBE/ △T=－(2～2.5)mV/ oC ; △β /(β △ T )=(0.5～1)%/oC; ICBO (T2)= ICBO (T1)×2 5、结电容 、 发射结电容Cb′e , 集电结电容Cb′c .
§3.1 BJT
四、BJT的主要参数 的主要参数
1、表征放大能力的参数 、 IC β= IB △iC β= (3—11) △iB 在小信号条件下, 在小信号条件下 β≈β. IC α= IE 共基极直流电流放大系数. 共基极直流电流放大系数 共射极直流电流放大系数(h 共射极直流电流放大系数 FE). 共射极交流电流放大系数(h 共射极交流电流放大系数 fe).
E
Je
N
+ VCC
IC=ICn1+ICBO IC =αIEn+ICBO≈αIE +ICBO IC =α(IB+IC)+ICBO
IEn IE
－
－
α 1 IC = IB + 1－α 1－α
图 3.3
ICBO
§3.1 BJT
α 1 IC = IB + ICBO 1－α 1－α α β= (3—5) 1－α 1 ICEO = ICBO 1－α =(1+β) ICBO (3—6) 2. α、β、ICBO 、ICEO的物理含义 ICn1 α= ≈ IEn IC IE 共基极直流电流放大倍数. ＜ 共基极直流电流放大倍数 α＜ 1,α→1.
模拟电子线路PPT课件
+4
+4
+4
+4
+4
+4
图1.1.1 硅或锗的 简化原子结构模型
+4
Байду номын сангаас
+4
+4
图1.1.2 硅或锗晶体的共价健 结构示意图
第2页/共55页
1.1.1 本征半导体
●本征半导体
通常把非常纯净的、几乎不含杂质的且结 构完整的半导体晶体称为本征半导体。
在T=0K（相当于—273oC）时半导体不 导电，如同绝缘体一样。
（1.2.1）
Isat--反向饱和电流
UT =kT/q-温度电压当量，其中k为玻耳兹曼常数， T为绝对温度，q为电子电量。在室温（27℃或300K）
时U ≈26mV。
第16页/共55页
三、二极管的主要参数
1、最大整流电流IF：指二极管长期工作时，允许通 过管子的最大正向平均电流。
2、最高反向工作电压UR： 3、 反向电流IR：指在室温下，在二极管两端加上 规定的反向电压时，流过管子的反向电流。 IR愈小单向导电性愈好。IR与温度有关（少子运动） 4、 最高工作频率：fM值主要决定于PN结结电容的 大小。结电容愈大，则fM愈低。
第27页/共55页
半导 体 三 极管 又称 为 双 极型 三极 管（ Bipo lar Ju nc tio n Trans istor ， BJT）、晶体三极管，简称三极管，是最为常用的一种半导体器件。它是通过 一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件。由于PN结之间的相互影响，使 三极管表现出不同于二极管单个PN结的特性而具有电流放大作用，从而使PN 结的应用发生了质的飞跃。本节将围绕三极管为什么具有电流放大作用这个核 心问题，讨论三极管的结构、内部载流子的运动过程以及它的各极电流分配关 系。
模拟电子线路双语教学实践与探索
模拟电子线路双语教学实践与探索摘要：针对模拟电子线路双语教学问题，从教材、内容、方法、语言障碍克服和学生反馈意见等多个方面进行了分析和阐述。
关键词：教学改革；双语教学；模拟电子技术基础模拟电子线路是电子技术类专业基础课，学生和老师普遍认为该科目困难和问题较多，有“魔电”之称。
采用英文教材进行双语教学，在面对以往困难的同时，还出现了一些新的问题。
到目前为止，已经有多篇关于该课程双语教学研究的文章发表[1-4]，而且，有的老师已经将双语教学的方法拓展到了实验课堂[5]。
根据我们的教学实践，本文针对一些特殊问题展开讨论，这些特殊的问题包括：教材选择、教学内容、教学方法、语言障碍等。
一、教材选取问题由于模拟电路课程内容比较丰富，而且不同的教材各有侧重点，到目前为止，还没有我们完全满意的双语教材。
我们的做法是确定一本教材，然后适当综合其它教材内容。
鉴于目前双语教材的多样性，我们对目前比较有影响的一些教材[6-11]进行了分析，选定了neamen教授编著的《microelectronics circuit analysis and design》（微电子电路分析与设计）作为我们的教学用书，主要原因在于该套教材具有下列特点：（1）对半导体材料特性有较详细的阐述；（2）将场效应管放在晶体三极管之前讲解，突出了场效应管在当代半导体技术和集成电路技术中的重要性；（3）将单极型和双极型两种放大电路各分为两章，分别从静态工作点的设置和小信号交流放大两个角度进行了详细的剖析；（4）课后题型分为四种类型，也可以粗略地认为是4个层次，该特点适合我们开展学习；（5）一般在每一章末尾都有一个设计示例，可以提高学生的综合应用能力并激发学生学习的热情和兴趣。
另外，考虑到学生英语水平的良莠不齐，采取了学生自愿订购英文原版和翻译版的方法。
在实际的教学过程中，发现学生之间互相参阅，较多的学生采用英文版和翻译版对照阅读学习的做法。
二、教学内容neamen教授编著的《microelectronic circuit analysis and design》，内容比较丰富。
《模拟电子线路》第11章-杨凌
§11.2 串联反馈式稳压电路
R1 I1 0.1Ω
+ A
－
VI
R2 I2
25V 0.1Ω
C1
0.1μF
IO1 LM317-1
adj1 R3 VAO 2kΩ
LM317-2 adj2
VO
IO2
(1.2～22V)
R4 120Ω
C2
R5
1μF
2kΩ
图 11.18 并联扩流的稳压电路
章末总结与习题讨论
一、本章小结
《模拟电子线路》
第11章
杨 凌
第11章 直流稳压电源
§11.0 引言
电子电路的工作需要有直流电源为其提供能量,虽然可以 用各种干电池、蓄电池这类化学电源作直流电源,但它们的成本 较高、容量有限、有的需要维护.将电网交流电变换、稳压组成 的直流稳压电源具有价廉容量范围大性能优良等特点,已成为大 多数电子电路的工作用直流电源.本章重点讨论单相小功率直流 电源的组成原理及特点.图11.1示出了直流稳压电源的组成框图.
1、输入调整系数
§11.2 串联反馈式稳压电路
Kv= —△△—VV—OI
△IO =0 △T=0
(11-9)
电压调整率
Sv= —△—V△—OV—/IV—O ×100%
△IO =0 (%/V)
△T=0
稳压系数
γ= —△△—VV—OI //—VVI—O
△IO =0 △T=0
(11-10) (11-11)
O
ωt
vL
VL=0.9V2
IL=
0.9V2 RL
(11-1) (11-2)
O
D1 D3
√
D2 D4
√
D1 D3
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金属 SiO2
W G
N+
N+
P+
L
P+
P
三、工作原理
图 4.6
D B
S
§4.2.1 增强型MOSFET
1、导电沟道的形成原理 (VB=VS)
S
D
G
S －VGS+ G
D
P+ N+
N+
P+ N+
N+
P
P
(a) VGS= 0,没有导电沟道
(b) VGS＞VGS(th) ,形成N型导电沟道
图 4.7
当VGS＞VGS(th)时,导电沟道形成. VGS(th)─开启电压.
△iD △vGS
VDS
( 4-2)
gm=
diD dvGS
=－ 2IDSS 1 － VGSQ =－ 2IDSS IDQ ( 4-3)
Q
VGS(off)
VGS(off)
VGS(off) IDSS
§4.1 JFET
7、输出电阻rds (一般在几十千欧到几百千欧之间)
rds=
△vDS △iD
VGS
( 4-4)
N 型导电沟道
P+ 型衬底
图 4.2 实际的N沟道JFET的结构剖面图
二、工作原理 VGS＜0, VDS ＞ 0
1、VGS对ID的控制作用
金属 SiO2
§4.1 JFET
D
D
G
－
VGS +
P+ N P+
+
－VDS
G
P+
－
VGS +
+
P+
－VDS
S (a) VGS(off)＜VGS ＜ 0
图 4.3
ID / mA VDS=VGS－VGS(off)
可
VGS=0V
变
电
恒 －0.4V
阻
流
区
－0.8V 区
－2V
0
(a) 截止区
击 穿 区
VDS / V
图 4.5
VGS(off)
1、可变电阻区 VGS(off)＜VGS＜0, VDS＜VGS－VGS(off) VGS→Ron ,│VGS│↑→Ron↑
ID /mA
§4.1 JFET (体内场效应器件)
JFET的开发先于MOSFET, 但其应用远不如MOSFET. JFET仅限于一些特殊的应用.
一、结构、符号
D
D
D
D
P+ N P+
G
G
N+ P N+
G
G
S (a) N沟道JFET
S 图 4.1
S S (b) P沟道JFET
§4.1 JFET
S
G
D
N+
P+
N+
§4.1 JFET
3、几点结论: ① JFET的IG≈0,故其输入电阻很高; ② JFET是电压控制电流器件,ID受VGS控制; ③ 预夹断前, ID与VDS近似成线性关系;预夹断后, ID趋于饱和.
三、特性曲线
ID=f(VDS) VGS=C ID=f(VGS) VDS=C
输出特性 转移特性
§4.1 JFET
《模拟电子线路》
第4章
杨 凌
第4 章
场效应管及其基本放大电路
§4.0 引言
JFET FET
MOSFET MOSFET在20世纪70年代和80年代导致了第二次电子革 命,在这次革命中,产生了台式计算机和手持计算器.MOSFET 在IC电路中占用很小的芯片面积,因而可以用来制造高密度的 VLSI 电路和大容量的存储器.
VGS ↑
V(BR)DSO ↓
( 4-1)
§4.1 JFET
四、主要参数
1、夹断电压VGS(off)
2、饱和漏电流IDSS 3、最大漏源电压V(BR)DSO 4、最大栅源电压V(BR)GSO 5、直流输入电阻RGS (106～109Ω) 6、低频互导(跨导)gm:表征FET放大能力的重要参数
gm=
图 4.4
S (b) VDS=VGS－VGS(off)
当VGD=VGS－VDS=VGS(ofJFET
D
G
－
VGS +
VDS↑
P+
P+
N
IDSS
+
－VDS
S
(c) VDS＞VGS－VGS(off) 图 4.4
沟道电阻↑→ ID↓ IDSS
漏-源间纵向电场↑→ ID↑
§4.2.1 增强型MOSFET
四、特性曲线
1、 ID=f (VDS) VGS=C
ID / mA
VDS=VGS－VGS(th)
VGS=5.5V 5V
4.5V 4V 3.5V 0 (a)
2、 ID=f (VGS) VDS=C
ID /mA VDS=15V VDS=5V
VDS / V
0
VGS / V
(b)
S (b) VGS≤VGS(off)
改变VGS的大小,可以有效地控制沟道电阻的大小. │VGS│↑→ 沟道电阻↑→ ID↓
§4.1 JFET
2、VDS对ID的影响
D
D
G
－
VGS +
P+ N P+ ID
+
－VDS
G
－
VGS +
P+ N P+ IDSS
+
－VDS
S (a) VDS＜VGS－VGS(off)
MOSFET中的电流由电场控制,电场与半导体表面和
电流的方向垂直.利用与半导体表面垂直的电场控制半导体
的电导率或控制半导体中的电流,这种现象称为场效应.
一、分类
MOS
EMOS DMOS
N 沟道 P 沟道
N 沟道 P 沟道
§4.2.1 增强型MOSFET
二、结构、符号( EMOS N沟道)
B
SG D
0
VGS / V
(b)
§4.1 JFET
2、恒流区 ( 饱和区、线性放大区 )
VGS(off)≤VGS≤0, VDS≥VGS－VGS(off)
3、截止区
iD= IDSS (1－
vGS )2 VGS(off)
VGS＜VGS(off) , ID=0 4、击穿区
VDS ↑
V(BR)DSO 雪崩击穿
ID ↑
图 4.9
§4.2.1 增强型MOSFET
1、可变电阻区 VGS＞VGS(th), VDS＜VGS－VGS(th) VGS↓→ Ron↑
iD n C 2 O X W L 2v G S V G S (th ) v D S v D S 2 (4-6)
§4.2.1 增强型MOSFET
2、VDS对沟道导电能力的控制
－vGS
+
－ vDS
+
S
G
D
－vGS
－ + vDS
+
S
G
D
P+ N+
N+
P
P+ N+
N+
A P
(a) VGS＞VGS(th) ,0＜VDS＜VGS－VGS(th)
(b) VGS＞VGS(th),VDS=VGS－VGS(th)
图 4.8
当VGD=VGS(th)时, VGD=VGS－VDS 即当VDS=VGS－VGS(th) 时, 沟道被夹断. 当VDS＞VGS－VGS(th)时, ID趋于饱和.
rds=
VA IDQ
8、最大耗散功率PDM
( 4-5)
PDM = VDS ID 9、极间电容 Cgs Cgd
§4.2 MOSFET (表面场效应器件)
MOSFET与BJT相比,体积小、输入电阻高、噪声低、
热稳定性好、抗辐射能力强,因此在近代微电子学中得到了
广泛应用,尤其在集成电路技术中占有非常重要的地位.