【大学课件】模拟电子线路
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《模拟电路》课件
详细描述
模拟电路是处理模拟信号的电子电路，这些信号在时间和幅 度上都是连续变化的。在模拟电路中，电路元件的参数通常 是连续变化的，这使得模拟电路的分析方法与数字电路有所 不同。
模拟电路的应用
总结词
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、图像处理、控制系统等领域。
详细描述
模拟电路在许多领域都有广泛的应用，包括通信、音频处理、图像处理、控制系统等。在通信领域，模拟电路用 于信号的传输和处理；在音频处理领域，模拟电路用于音频信号的放大和处理；在图像处理领域，模拟电路用于 图像信号的处理和传输；在控制系统中，模拟电路用于控制信号的生成和传输。
准备必要的调试工具和测试设备，搭 建调试环境。
功能调试
对电路的功能进行测试和验证，确保 各功能正常工作。
性能优化
根据测试结果，对电路的性能进行优 化，提高各项技术指标。
问题分析与解决
针对调试过程中发现的问题，进行深 入分析并采取有效措施解决。
05
模拟电路实验与实践
实验设备与器材
信号发生器
产生各种频率和幅 度的正弦波、方波 和三角波等信号。
电路的性能也不断提高。
02
模拟电路基础知识
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最重要的元件之一 ，用于限制电流的流动。
详细描述
电阻由导电材料制成，其阻值取决于 材料、长度和横截面积。在电路中， 电阻用于控制电流的大小，从而实现 电压的调节和信号的处理。
电容
总结词
电容是存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
交流分析是模拟电路分析的重要环节，主要 研究电路在交流信号下的响应。通过交流分 析，可以了解电路的动态性能，如增益、带 宽、失真等。交流分析通常采用小信号模型 进行分析，以简化计算过程。
模拟电路是处理模拟信号的电子电路，这些信号在时间和幅 度上都是连续变化的。在模拟电路中，电路元件的参数通常 是连续变化的，这使得模拟电路的分析方法与数字电路有所 不同。
模拟电路的应用
总结词
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、图像处理、控制系统等领域。
详细描述
模拟电路在许多领域都有广泛的应用，包括通信、音频处理、图像处理、控制系统等。在通信领域，模拟电路用 于信号的传输和处理；在音频处理领域，模拟电路用于音频信号的放大和处理；在图像处理领域，模拟电路用于 图像信号的处理和传输；在控制系统中，模拟电路用于控制信号的生成和传输。
准备必要的调试工具和测试设备，搭 建调试环境。
功能调试
对电路的功能进行测试和验证，确保 各功能正常工作。
性能优化
根据测试结果，对电路的性能进行优 化，提高各项技术指标。
问题分析与解决
针对调试过程中发现的问题，进行深 入分析并采取有效措施解决。
05
模拟电路实验与实践
实验设备与器材
信号发生器
产生各种频率和幅 度的正弦波、方波 和三角波等信号。
电路的性能也不断提高。
02
模拟电路基础知识
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最重要的元件之一 ，用于限制电流的流动。
详细描述
电阻由导电材料制成，其阻值取决于 材料、长度和横截面积。在电路中， 电阻用于控制电流的大小，从而实现 电压的调节和信号的处理。
电容
总结词
电容是存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
交流分析是模拟电路分析的重要环节，主要 研究电路在交流信号下的响应。通过交流分 析，可以了解电路的动态性能，如增益、带 宽、失真等。交流分析通常采用小信号模型 进行分析，以简化计算过程。
北京科技大学 模拟电子线路 中文课件 (2).ppt
1
0
图 3.8
0
vCE / V
ICEO 截止区
图 3.7
V(BR)CEO
IC ≈Ise
VBE
VT 1－
VCE VA
(3—10)
§3.1 BJT
(1) 放大区 Je正偏, Jc反偏.
IC =βIB+ICEO ≈βIB
β
(a)
IC
IC (b)
图 3.9
IC↑ β↓
IC ↓
VCE
§3.1 BJT
(2) 截止区
IC =βIB+ICEO ≈βIB IE=IC+IB≈(1+β) IB
2. α、β、ICBO 、ICEO的物理含义
α= ICn≈1 IC IE IE
共基极直流电流放大倍数. α＜ 1,α→1.
§3.1 BJT
α= ICn1 IE
α β= 1－α
IB=IEp+(IEn－ICn1)－ICBO=IE－ICn1－ICBO
第三章
半导体三极管及其基本放大电路
§3.0 引言
20世纪40年代,由Bardeen,Brattain和Schockley在贝尔实验 室开发的硅晶体管,在20世纪50年代和60年代掀起了第一次电子 革命.这项成果导致了1958年集成电路的开发及在电子电路中应 用广泛的晶体管运算放大器的产生.
本章介绍的三极管属于双极型器件,是两类晶体管中的第一 种类型.下面将详细讨论其物理结构、工作原理及其在放大电路 中的应用.
§3.2 放 大 器 概 述
DC 电压源
DC 功率
信号源
放大器
负载
CD 播放器 低信号 功率
图 3.16
高信号 扬声器 功率
《模拟电子线路》课件
元件参数优化
元件参数优化
在模拟电子线路中，元件参数的选择对电路性能具有重要影响。通过优化元件参数，可以 提高电路性能、减小功耗和减小体积。
电阻优化
电阻是模拟电子线路中常用的元件，其阻值和功率等参数的选择对电路性能有直接影响。 优化电阻参数，如选用高精度、低温度系数的电阻，可以减小电路误差和提高稳定性。
电路板制作
将PCB板图交给工厂制作电路 板。
电路原理图设计
根据设计要求，使用电路设计 软件绘制电路原理图。
PCB板设计
使用PCB设计软件，将电路原 理图转换为PCB板图。
元件焊接与组装
将采购的元件焊接到电路板上 ，完成电路板的组装。
电路调试与测试
电源检查
检查电源是否正常，确保电源电压符 合要求。
02
电路性能改进
电源效率改进
在模拟电子线路中，电源效率是一个重要的性能指标。通 过改进电源效率，可以减小功耗和减小散热问题。
信号质量改进
信号质量是模拟电子线路中的关键性能指标之一。通过改 进信号质量，可以提高电路的信噪比和减小失真。
动态性能改进
动态性能是模拟电子线路中衡量电路快速响应能力的指标 。通过改进动态性能，可以提高电路的响应速度和减小超 调和振荡。
特点
模拟电路能够实现信号的放大、滤波 、转换等功能，具有高精度、低噪声 、稳定性好等优点，广泛应用于通信 、音频、图像处理等领域。
模拟电子线路的应用
01
02
03
通信系统
模拟电子线路在通信系统 中主要用于信号的发送、 接收和处理，如调制解调 器、滤波器等。
音频处理
模拟电子线路在音频处理 中主要用于信号的放大、 滤波和音效处理，如音频 功放、音响设备等。
《模拟电子线路及技术基础》课件第五章
2.交流负载线钭率
K
iC uCE
1
RC || RL
1 R'L
共射放大器输出电压信号 与输入电压信号反相
工作点太高,集电极电流太大, 易产生饱和失真
工作点太低,集电极电流太小, 易产生截止失真
输出不失真线性动态范围
受截止失真限制
二者取其小
受饱和失真限制
所以,输出线性动态范围
UOm ICQ R'L
(1) 放大倍数(增益)
Au
UO Ui
Id (RD / Ui
/ RL )
gmUgs (RD Ui
/
/ RL )
gmUi (RD Ui
/
/ RL )
gm (RD
/
/ RL )
(2) 输出电阻 RO RD (3) 输入电阻 Ri RG
[例5.5.1]
放大倍数
Au
UO Ui
Ui U gs US U gs gmU gs RS Ugs (1 gmRS )
3. 共栅放大器
UCC
D
RG1
RD
+
RG2
+
RS
U- i
+
RL UO -
S
rds RD RL
+
RS
Ui
-
UO
-
U gs Ui
UO gmUgsRL'
Au
UO Ui
gm RL'
Ri
RS
//
1 gm
RO RD
5.6 放大器级联
5.6.1 级间耦合方式
阻容耦合
变压器耦合 (不共地)
光耦合 (不共地)
U DD
模拟电子线路(模电)运放运算电路ppt课件
设集成运放开环增益Ad为50万倍，二极管导通电压为0.7 V，则VD1
ud = u- - u+ = u A u do1 u A o d 150 0 .7 140 V1.4uV
上式说明， 折算到运放输入端，仅1.4μV就可使二极管VD1 导通。同理，使VD2 导通的电压也降到这个数量级。显然， 这样的精密整流电路可对微弱输入信号电压进行整流。
辅助调零实质上是在输入端额外引入一个与失调作用相反的直流电位以此来抵消失调的影引到了反相输入端调节电位器触点便可改变加至反相端的辅助直流电位从而使得当输入信号为零时输出电压u消除自激问题运放在工作时容易产生自激振荡
集成运放运算电路
1 比例运算电路 2 加法与减法电路 3 积分与微分电路 4 对数与指数电路 5 基本应用电路
2、差动减法器 叠加定理
ui1作用
uo1
Rf R1
ui1
ui2作用
uo2(1R R1f )R' RR ' 2ui2
综合：
uoR R 1 fui1(1R R 1 f)R' RR ' 2ui2
uo
Rf R1
( u i1
ui2 )
Rf R1
(u i2
ui1 )
若Rf R' R1 R2
例 设计运算电路。要求实现y=2X1+5X2+X3的运算。
+
▪ vI >0时 vO <0 D1、D2✓ vO=0
▪ vI <0时 vO >0 D1✓、D2
vI
R1
vO= -(R2 / R1)vI
RL vo
-A +
vo
-
传输特性 vO
输入正弦波 vI vO
ud = u- - u+ = u A u do1 u A o d 150 0 .7 140 V1.4uV
上式说明， 折算到运放输入端，仅1.4μV就可使二极管VD1 导通。同理，使VD2 导通的电压也降到这个数量级。显然， 这样的精密整流电路可对微弱输入信号电压进行整流。
辅助调零实质上是在输入端额外引入一个与失调作用相反的直流电位以此来抵消失调的影引到了反相输入端调节电位器触点便可改变加至反相端的辅助直流电位从而使得当输入信号为零时输出电压u消除自激问题运放在工作时容易产生自激振荡
集成运放运算电路
1 比例运算电路 2 加法与减法电路 3 积分与微分电路 4 对数与指数电路 5 基本应用电路
2、差动减法器 叠加定理
ui1作用
uo1
Rf R1
ui1
ui2作用
uo2(1R R1f )R' RR ' 2ui2
综合：
uoR R 1 fui1(1R R 1 f)R' RR ' 2ui2
uo
Rf R1
( u i1
ui2 )
Rf R1
(u i2
ui1 )
若Rf R' R1 R2
例 设计运算电路。要求实现y=2X1+5X2+X3的运算。
+
▪ vI >0时 vO <0 D1、D2✓ vO=0
▪ vI <0时 vO >0 D1✓、D2
vI
R1
vO= -(R2 / R1)vI
RL vo
-A +
vo
-
传输特性 vO
输入正弦波 vI vO
《模拟电子线路》PPT课件
模拟电子线路
Analog Circuits
南通职业大学 电子工程系:杨碧石
第 十 章 直 流 稳 压 电 源
直流稳压电源作为直流能量的提供者，在各 种电子设备中，有着极其重要的地位，它的性能 良好与否直接影响整个电子产品的精度、稳定性 和可靠性。随着电子技术的日益发展的电源技术 也得到了很大的发展，它从过去一个不太复杂的 电子线路变为今天具有较强功能的模块。实现电 源稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的 开关式稳压，电源技术正从过去附属于其它电子 设备状态，逐渐演变为一个电子学科的独立的分 支。
10.2
ห้องสมุดไป่ตู้
单相整流电路
一．单相半波整流电路（rectifier） 整流是稳压电源的一个重要组成部分，它的主要作用 是进行波形变换即将交流信号变成直流信号。 1、半波整流（half wave rectifier）电路组成 半波整流电路如图所示。为分析方便起见，可设二极 管为理想的。
D Tr RL
图半波整流电路
全波整流电路中的二极管安全工作条件为： a）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管 平均电。由于4个二极管是两两轮流导通的，因此 有 IF＞ID0=0.5UL0/RL=0.45U2/RL
b）二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实 际所承受的最大反向峰值电压URM，即 UR＞URM =U2
U O Ro I O
T 0 ,U I 0
3、纹波电压U 在额定工作电流的情况下，输出电压中 交流分量总和的有效值称为纹波电压U。 对于一个高性能的稳压电路来说，上面 所述的三项指标，都是越小越好。
10.5 串联反馈式稳压电路（series voltage regulator）
与此同时，U2仍按U2sint 的规律上升，一 旦当 U2＞UC 时， D1、D3 导通， U2→D3→C→D1 对 C 充电。然后， U2 又按 U2sint 的规律下降，当 U2 ＜UC 时，二极管均截止，故 C 又经RL放电。不难 理解，在U2的负半周期也会出现与上述基本相同 的结果。这样在U2的不断作用下，电容上的电压 不断进行充放电，周而复始，从而得到一近似于 锯齿波的电压 UL=UC，使负载电压的纹波大为减 小。
Analog Circuits
南通职业大学 电子工程系:杨碧石
第 十 章 直 流 稳 压 电 源
直流稳压电源作为直流能量的提供者，在各 种电子设备中，有着极其重要的地位，它的性能 良好与否直接影响整个电子产品的精度、稳定性 和可靠性。随着电子技术的日益发展的电源技术 也得到了很大的发展，它从过去一个不太复杂的 电子线路变为今天具有较强功能的模块。实现电 源稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的 开关式稳压，电源技术正从过去附属于其它电子 设备状态，逐渐演变为一个电子学科的独立的分 支。
10.2
ห้องสมุดไป่ตู้
单相整流电路
一．单相半波整流电路（rectifier） 整流是稳压电源的一个重要组成部分，它的主要作用 是进行波形变换即将交流信号变成直流信号。 1、半波整流（half wave rectifier）电路组成 半波整流电路如图所示。为分析方便起见，可设二极 管为理想的。
D Tr RL
图半波整流电路
全波整流电路中的二极管安全工作条件为： a）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管 平均电。由于4个二极管是两两轮流导通的，因此 有 IF＞ID0=0.5UL0/RL=0.45U2/RL
b）二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实 际所承受的最大反向峰值电压URM，即 UR＞URM =U2
U O Ro I O
T 0 ,U I 0
3、纹波电压U 在额定工作电流的情况下，输出电压中 交流分量总和的有效值称为纹波电压U。 对于一个高性能的稳压电路来说，上面 所述的三项指标，都是越小越好。
10.5 串联反馈式稳压电路（series voltage regulator）
与此同时，U2仍按U2sint 的规律上升，一 旦当 U2＞UC 时， D1、D3 导通， U2→D3→C→D1 对 C 充电。然后， U2 又按 U2sint 的规律下降，当 U2 ＜UC 时，二极管均截止，故 C 又经RL放电。不难 理解，在U2的负半周期也会出现与上述基本相同 的结果。这样在U2的不断作用下，电容上的电压 不断进行充放电，周而复始，从而得到一近似于 锯齿波的电压 UL=UC，使负载电压的纹波大为减 小。
林春景《模拟电子线路》课件第8章
跟随器
图 8-10 设计框图
第8章 模拟电子系统的设计
＋12
(IN－) VCC (1) R1 R2 R W1 (2) (40)
＋ － X1 －12 ＋12
(4) R 11
R 12
(6)
R 14
＋12 R 22
(11)
R W2
(12)
R23
＋12 ＋ X3 －
(8) C 20 C 21 R 20 R 21
第8章 模拟电子系统的设计
第8章 模拟电子系统的综合设计 章
8.1设计流程 设计流程
8.2总体方案 总体方案 8.3单元电路的设计 单元电路的设计
第8章 模拟电子系统的设计
明确设计任务和要求
8.1 设计流程
总体方案设计
修改总体方案
各单元电路设计
修改电路参数 小 大 偏差程度 否
计算机模拟
满足要求？ 是
第8章 模拟电子系统的设计
80K
60K
40K
(1.0000K,17.504K 20K
0 10h □v(1)/i(r1)
100h
1.0Kh
10Kh
100Kh
图 8-7 输入阻抗曲线
第8章 模拟电子系统的设计
200
180
160
(1.0000K,141.196) 140
120 10h □v(10)/i(vi) 100h 1.0Kh 10Kh 100Kh
第8章 模拟电子系统的设计
8.3 单元电路的设计
1． 确定电路 ． 确定电路 完成了总体方案的论证后，就可根据总体框图中每个功 能框及相应性能的要求，来设计每一个单元电路。单元电路 的形式确定一般有以下3个途径： （1） 选用成熟的电路； （2） 在功能上相近的电路上做适当的改进； （3） 根据要求先确定所用的核心器件再进行创造性设计。
模拟电子线路课程设计(包括电路图)ppt课件
17
参考电路
输入正弦信号(VI=100mV，频率自选) 。 集成运放： μA747。 2人一组，一个人做低通滤波器，一个人做高通滤波器，然后2人 18 电路合成一个带通滤波器。
19
20
五、功放电路设计
• 1.设计目的 • 1) 掌握功率放大电路的工程设计方法； • 3)掌握功率放大电路的调试与测量方
• 额定功率 P0≤1W • 负载阻抗 RL=8Ω • 频响范围 40Hz～10kHz
• 输入阻抗 Ri>>20kΩ • 音调控制特征：lkHz处的增益为0dB，100Hz和10kHz处均有±12dB的调
节范围，
• AuL=AuH≥±20dB。
• 器材：集成功率放大器LA4102一只，20Ω低阻话筒输出信号电压为5mV
2.设计任务 利用集成稳压器设计一小功率直流稳压电源。
主要技术指标如下：
输出电压： 能同时提供正、负电压；输出幅度Uo=±3V～±12V
连续可调；
输出电流
IOmax=800mA；
纹波电压的有效值 △UO≤5mV；
稳压系数
SV≤310-3；
电压调整率
KU≤3%；
电流调整率
KI≤1%；
输入电压(有效值) VI=220V±22V
13
参考电路
调零 VCC
VCC 调零
14 13 12 11 10 9
8
μA747
1
2
3
4
5
6
7
调零 VEE 调零
14
图2 μA747引脚功能
三、测量放大器的设计
1.设计目的 （1）熟悉测量放大器的性能指标； （2）掌握测量放大器的设计方法、调试技术。
2.设计任务 利用通用型集成运放设计一个测量放大器。
参考电路
输入正弦信号(VI=100mV，频率自选) 。 集成运放： μA747。 2人一组，一个人做低通滤波器，一个人做高通滤波器，然后2人 18 电路合成一个带通滤波器。
19
20
五、功放电路设计
• 1.设计目的 • 1) 掌握功率放大电路的工程设计方法； • 3)掌握功率放大电路的调试与测量方
• 额定功率 P0≤1W • 负载阻抗 RL=8Ω • 频响范围 40Hz～10kHz
• 输入阻抗 Ri>>20kΩ • 音调控制特征：lkHz处的增益为0dB，100Hz和10kHz处均有±12dB的调
节范围，
• AuL=AuH≥±20dB。
• 器材：集成功率放大器LA4102一只，20Ω低阻话筒输出信号电压为5mV
2.设计任务 利用集成稳压器设计一小功率直流稳压电源。
主要技术指标如下：
输出电压： 能同时提供正、负电压；输出幅度Uo=±3V～±12V
连续可调；
输出电流
IOmax=800mA；
纹波电压的有效值 △UO≤5mV；
稳压系数
SV≤310-3；
电压调整率
KU≤3%；
电流调整率
KI≤1%；
输入电压(有效值) VI=220V±22V
13
参考电路
调零 VCC
VCC 调零
14 13 12 11 10 9
8
μA747
1
2
3
4
5
6
7
调零 VEE 调零
14
图2 μA747引脚功能
三、测量放大器的设计
1.设计目的 （1）熟悉测量放大器的性能指标； （2）掌握测量放大器的设计方法、调试技术。
2.设计任务 利用通用型集成运放设计一个测量放大器。
模拟电子电路第五版国外教材版PPT课件全篇
则VO=6.8V，IZ=20mA，R=(9-6.8)/20mA=110 Ω。
VO 线性稳压性： VS
rz rz
R
43.5mV
/ V。
② 电源电流受限（未击穿）
IZ=0.25mA，VZO=VZK=6.7V，rZ=750Ω， R=(9-6.7)/0.25=9.2kΩ。
VO 线性稳压性：VS
rz
rz
R
2 0.0467
d) 、峰值电流出现在VS=VS.peak=-15V时，
iD.peak=14.3/15k=9.53mA 。
e) 、二极管的PIV=VS=15V。
3.81 120 2 10%,24 2 10%,线圈匝数比为5：1。
VS.peak 12 2 10%, PIV 2VS. peak VDO 212 2 1.1 0.7 36.6V。 考虑安全因子，二极管反向击穿电压为1.5PIV 55V。 3.99(图略)
L
2
1、变阻区：VD 4V ,VDS 1, iD 499.8A;
2、饱和区：VD 1.5V ,VDS 3.5V , iD 524.3A。
3、饱和区：VD 0V ,VDS 5V , iD 539A;
4、饱和区：VD 5V ,VDS 10V , iD 588A。
4.48
a、（ W ）1 （W )2 20,
2
2
4.19
rO ( iD )1, rO ( 2.2m 2m )1 20k,
VDS
84
斜率相等：2.2 - 2 2 ，VA 36V， 1 0.028。
8 - 4 4 VA
VA
4.26
饱和区：iD 1 k ' p(W )(VGS Vt)2 (1 VDS )
北京科技大学 模拟电子线路 中文课件 (3)
三、特性曲线
ID=f(VDS) ID=f(VGS)
VGS=C
输出特性 转移特性
பைடு நூலகம்VDS=C
§4.1
ID / mA 可 变 电 阻 区
0
JFET
ID /mA
VDS=VGS－VP VGS=0V 恒 －0.4V 流 －0.8V 区 －2V 2V (a) 图 4.5 击 穿 区 VDS / V VP 0 (b)
VGS / V
可变电 阻区
－ 3 －1 － 4 －2
0
VDS / V
－ 5 －1 － 6 －2
(b) 图 4.14
DNMOS ENMOS
2 1 0 6 5 4 3 2
各种FET的比较 §4.3 各种 的比较
三、使用注意事项
1、 VU N沟道 接低电位 P沟道 接高电位 VU=VS 、 沟道:接低电位 沟道:接高电位 沟道 接低电位; 沟道 接高电位. 2、 D 、 S, 若VU=VS, 则 D S.
§4.1
JFET (体内场效应器件 体内场效应器件) 体内场效应器件
JFET的开发先于 的开发先于MOSFET, 但其应用远不如 但其应用远不如MOSFET. 的开发先于 JFET仅限于一些特殊的应用 仅限于一些特殊的应用. 仅限于一些特殊的应用
一、结构、符号 结构、
d d
P+
d d
P
N
P+
g
g
N+
VGS=C
2、 ID=f (VGS) 、
ID /mA VDS=15V
VDS=C
VDS=5V
0 (b)
VGS / V
增强型MOSFET §4.2.1 增强型
1、可变电阻区 、 VGS＞VT, VDS＜VGS－VT VGS↓→ Ron↑ 2、恒流区(放大区、饱和区) 、恒流区 放大区、饱和区 放大区 VGS＞VT, VDS＜VGS－VT VGS ID= ID0 ( －1)2 VT 3、截止区 、 VGS＜VT, 4、击穿区 、 VGS＞VT, VDS＜VGS－VT ID=0. ( 4-5)
模拟电子线路精讲课件
C1 Rs + us
+
iB
+ C2 uCE RL
+
uO
ui
-
-
-
-
-
-
-
图3.3 共射基本放大电路
[实验2-2-1] 放大电路静态工作点的测量
（1）不接ui ，接入VCC = +20V，用万用表测量三极管的静态工作点； （2）测量UBE ，并记录： UBE = V；
+ V CC
Rb +
+ uO + VCC
（4）调节Rb（RW），使UCE=10V；
Rc C1
+ +
（有/无）明显
+ V CC
Rb +
+ uO + VCC
Rc iC + T uBE
+
C2 Rb IB T
C1 Rs + us
+
iB
+ C2 uCE RL
+
uO
ui
-
-
-
-
-
-
-
[实验2-2-1] 放大电路静态工作点的测量
（5）调节Rb（RW），观察UCE有无明显变化，并记录： UCE （有/无）明显变化。
为逻辑关系。
2、三极管—放大状态，输出信号必须忠实 输入信号，对器件电源等有较高要求。 数字电路中三极管工作在截止和饱和状态。
3、分析方法
模拟：图解法，微变等效电路法。 数字：逻辑代数、真值表、卡诺图、
状态转换图等。
2 共射基本放大电路
（basic common emitter amplifier） 由单个三极管构成的放大电路称为基本放大电路。 i 1 共射基本放大电路的原理电路 1．原理电路 +
模拟电子线路PPT课件
+4
+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。
+4
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图1.1.1 硅或锗的 简化原子结构模型
+4
Байду номын сангаас
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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。
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稳压二极管的电路符号如图1.2.5所示
稳压二极管参数：稳定电压、稳定电流、动态电阻、额定 功耗、稳定电压的温度系数。
a
k
阳极
或
阴极
a
k
图1.2.5 稳压二极管的电路符号
ppt课件
20
五、 二极管的分类及其选择
+4
B 自由 电子
+4
+4
图1.1.3 本征激发现象
ppt课件
6
1.1.2 杂质半导体
在本征半导体中掺入少量的杂质，就会使半 导体的导电性能发生显著的改变。
根据掺入杂质的化合价的不同，杂质半导体 分为:
N型半导体和P型半导体两大类。
一．N型半导体：
在4价硅或锗的晶体中掺入少量的5价杂质元 素，如磷，锑，砷等。
ppt课件
3
原子结构的简化模型
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
图1.1.1 硅或锗的 简化原子结构模型
+4
+4
+4
图1.1.2 硅或锗晶体的共价健 结构示意图
ppt课件
4
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。
锗管的Uon≈0.1V。
管压降：硅管UD=0.6~0.8V，
锗管UD=0.1~0.3V
10
I（ m A ）
-U （ BR）
5
U on U D Isat
U（ V）
（ μ A）
图1.2.4ppt课二件极管的伏安特性曲线 16
2．反向击穿特性
反向特性、反向饱和电流、反向击穿电压。
●电击穿：雪崩击穿、齐纳击穿。
ppt课件
11
1.PN结的形成 扩散运动、空间电荷区、耗尽层、漂移运动、动态平 衡、内建电位差、势垒区或阻挡层
空间电荷区
P区
（耗尽层）
N区
空间电荷区
P区
（耗尽层）
N区
内电场
内电场
（a）
（b）
图1.2.1 PN结的形成
（a）载流子的扩散运动ppt课（件 b）平衡状态下的PN结 12
2.PN结的单向导电性原理 偏置、正向偏置（正偏）、反向偏置（反偏） 正向导通、反向截止
受主杂质、多子、少子、空穴型半导体
+4
+4
+4
空穴
+4
+3
+4
受主 负离子
+4
+4
+4
负离子
（a）
（b）
图1.1.5 P型半导体
（a）结构示意图 （b）离p子pt课和件 载流子（不计本征激发）9
N半导体、P半导体电中性
半导体的特性： 1、热敏性 2、掺杂性 3、光敏性
ppt课件
10
第二节．半导体二极管
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。
ppt课件
19
四．稳压二极管
利用二极管的反向击穿特性，可将二极管做成一种特 殊二极管——稳压二极管。稳压二极管简称稳压管
P区
耗尽层
N区
P区
耗尽层
N区
R 内电场
内电场
R
外电场 +U -
+U-
外电场
I
IR
V
V
（a）Βιβλιοθήκη （b）图1.2.2 外加ppt课电件压时的PN结
13
（a）正偏 （b）反偏
PN结正偏时产生较大的正向电流 PN结处于导通状态。
PN结反偏时产生较小的反向电流， PN结处于截止状态。
故PN结具有单向导电性。
ppt课件
ppt课件
7
施主杂质、多数载流子（多子）、少数载流子（少子）、 电子型半导体
+4
+4
+4
自由电子
+4
+5
+4
正离子
+4
+4
+4
正离子
（a）
（b）
图1.1.4 N型半导体
（a）结构示意图 （b）离p子pt课和件 载流子（不计本征激发）8
二．P型半导体：在4 价硅或锗的晶体中掺入少量
的3 价杂质元素，如硼，锡，铟等。
●热击穿
需要特别指出的是，普通二极管的反向击穿电 压较高，一般在几十伏到几百伏以上（高反压管可 达几千伏）。普通二极管在实际应用中不允许工作 在反向击穿区。
ppt课件
17
二极管的伏安特性方程：
可近似用PN结的伏安特性方程来表示。理论研究表明， PN结两端电压U与流过PN结的电流I之间的关系为
IIsa(teU/UT1)
模拟电子线路
ppt课件
1
第1章．半导体器件
半导体器件是组成各种电子电路——包括 模拟电路和数字电路，分立元件电路和集成电 路的基础。
本 章 讨 论 半 导 体 的 特 性 ， PN 结 的 单 向 导 电性，二极管、三极管、场效应管的结构，工 作原理，特性曲线和主要参数
ppt课件
2
第一节．半导体的特性
（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 UT≈26mV。
ppt课件
18
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。
14
1.2.2 半导体二极管及其基本特性
一、 二极管的结构与符号
a
阳极
阴极
PN
阳极
a
k
阳极引线
阴极引线
a
k
或
阴极
k
（a）
（b）
图1.2.3 二极管的结构和符号
（a）结构示意图 （b）符号
ppt课件
15
二、二极管（PN结）伏安特性
1、正向特性、
“死区”、导通电压或开启电压；
室温下，硅管的Uon≈0.5V，
如温度升高，如在室温条件下，将有少数价 电子获得足够的能量，以克服共价键的束缚而成 为自由电子，其载流子的数量很少（自由电子的 数量）导电能力很弱。
ppt课件
5
束缚电子 本征激发 空穴、电子对 两种载流子： 电子与空穴载流子 产生与复合 动态平衡 载流子浓度与T有关
+4
+4
空穴
A
+4
+4
C
D
+4
+4
1.2.1PN结及其单向导电性
单纯的P型或N型半导体，仅仅是导电能力增 强了，因此它还不是电子线路中所需要的半导体 器件。若在一块本征半导体上，两边掺入不同的 杂质，使一边成为P型半导体，另一边成为N型半 导体，则在两种半导体的交界面附近形成一层很 薄的特殊导电层——PN结。PN结是构成各种半 导体器件的基础。
物质可分为： 导体：<=10-4Ω.cm 如：铜，银，铝
绝缘体：=109Ω.cm 如：橡胶，塑料 半导体其导电能力介于上面两者之间，一般 为四价元素的物质，即原子最外层的轨道上均有 四个价电子,所以称它们为4 价元素。
半导体有：元素半导体：硅（Si）、锗（Ge）等；
化合物半导体：砷化镓（GaAs）等
稳压二极管参数：稳定电压、稳定电流、动态电阻、额定 功耗、稳定电压的温度系数。
a
k
阳极
或
阴极
a
k
图1.2.5 稳压二极管的电路符号
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五、 二极管的分类及其选择
+4
B 自由 电子
+4
+4
图1.1.3 本征激发现象
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1.1.2 杂质半导体
在本征半导体中掺入少量的杂质，就会使半 导体的导电性能发生显著的改变。
根据掺入杂质的化合价的不同，杂质半导体 分为:
N型半导体和P型半导体两大类。
一．N型半导体：
在4价硅或锗的晶体中掺入少量的5价杂质元 素，如磷，锑，砷等。
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原子结构的简化模型
+4
+4
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+4
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图1.1.1 硅或锗的 简化原子结构模型
+4
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图1.1.2 硅或锗晶体的共价健 结构示意图
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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。
锗管的Uon≈0.1V。
管压降：硅管UD=0.6~0.8V，
锗管UD=0.1~0.3V
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I（ m A ）
-U （ BR）
5
U on U D Isat
U（ V）
（ μ A）
图1.2.4ppt课二件极管的伏安特性曲线 16
2．反向击穿特性
反向特性、反向饱和电流、反向击穿电压。
●电击穿：雪崩击穿、齐纳击穿。
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1.PN结的形成 扩散运动、空间电荷区、耗尽层、漂移运动、动态平 衡、内建电位差、势垒区或阻挡层
空间电荷区
P区
（耗尽层）
N区
空间电荷区
P区
（耗尽层）
N区
内电场
内电场
（a）
（b）
图1.2.1 PN结的形成
（a）载流子的扩散运动ppt课（件 b）平衡状态下的PN结 12
2.PN结的单向导电性原理 偏置、正向偏置（正偏）、反向偏置（反偏） 正向导通、反向截止
受主杂质、多子、少子、空穴型半导体
+4
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空穴
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受主 负离子
+4
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负离子
（a）
（b）
图1.1.5 P型半导体
（a）结构示意图 （b）离p子pt课和件 载流子（不计本征激发）9
N半导体、P半导体电中性
半导体的特性： 1、热敏性 2、掺杂性 3、光敏性
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第二节．半导体二极管
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。
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四．稳压二极管
利用二极管的反向击穿特性，可将二极管做成一种特 殊二极管——稳压二极管。稳压二极管简称稳压管
P区
耗尽层
N区
P区
耗尽层
N区
R 内电场
内电场
R
外电场 +U -
+U-
外电场
I
IR
V
V
（a）Βιβλιοθήκη （b）图1.2.2 外加ppt课电件压时的PN结
13
（a）正偏 （b）反偏
PN结正偏时产生较大的正向电流 PN结处于导通状态。
PN结反偏时产生较小的反向电流， PN结处于截止状态。
故PN结具有单向导电性。
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施主杂质、多数载流子（多子）、少数载流子（少子）、 电子型半导体
+4
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+4
自由电子
+4
+5
+4
正离子
+4
+4
+4
正离子
（a）
（b）
图1.1.4 N型半导体
（a）结构示意图 （b）离p子pt课和件 载流子（不计本征激发）8
二．P型半导体：在4 价硅或锗的晶体中掺入少量
的3 价杂质元素，如硼，锡，铟等。
●热击穿
需要特别指出的是，普通二极管的反向击穿电 压较高，一般在几十伏到几百伏以上（高反压管可 达几千伏）。普通二极管在实际应用中不允许工作 在反向击穿区。
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二极管的伏安特性方程：
可近似用PN结的伏安特性方程来表示。理论研究表明， PN结两端电压U与流过PN结的电流I之间的关系为
IIsa(teU/UT1)
模拟电子线路
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1
第1章．半导体器件
半导体器件是组成各种电子电路——包括 模拟电路和数字电路，分立元件电路和集成电 路的基础。
本 章 讨 论 半 导 体 的 特 性 ， PN 结 的 单 向 导 电性，二极管、三极管、场效应管的结构，工 作原理，特性曲线和主要参数
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2
第一节．半导体的特性
（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 UT≈26mV。
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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。
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1.2.2 半导体二极管及其基本特性
一、 二极管的结构与符号
a
阳极
阴极
PN
阳极
a
k
阳极引线
阴极引线
a
k
或
阴极
k
（a）
（b）
图1.2.3 二极管的结构和符号
（a）结构示意图 （b）符号
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二、二极管（PN结）伏安特性
1、正向特性、
“死区”、导通电压或开启电压；
室温下，硅管的Uon≈0.5V，
如温度升高，如在室温条件下，将有少数价 电子获得足够的能量，以克服共价键的束缚而成 为自由电子，其载流子的数量很少（自由电子的 数量）导电能力很弱。
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5
束缚电子 本征激发 空穴、电子对 两种载流子： 电子与空穴载流子 产生与复合 动态平衡 载流子浓度与T有关
+4
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空穴
A
+4
+4
C
D
+4
+4
1.2.1PN结及其单向导电性
单纯的P型或N型半导体，仅仅是导电能力增 强了，因此它还不是电子线路中所需要的半导体 器件。若在一块本征半导体上，两边掺入不同的 杂质，使一边成为P型半导体，另一边成为N型半 导体，则在两种半导体的交界面附近形成一层很 薄的特殊导电层——PN结。PN结是构成各种半 导体器件的基础。
物质可分为： 导体：<=10-4Ω.cm 如：铜，银，铝
绝缘体：=109Ω.cm 如：橡胶，塑料 半导体其导电能力介于上面两者之间，一般 为四价元素的物质，即原子最外层的轨道上均有 四个价电子,所以称它们为4 价元素。
半导体有：元素半导体：硅（Si）、锗（Ge）等；
化合物半导体：砷化镓（GaAs）等