模拟电子技术基础(1)
模拟电子技术第1章PPT课件
多数载流子——自由电子 施主离子
少数载流子—— 空穴
7
8
2. P型半导体
在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等。
硅原子
+4
空穴
+4
硼原子
+4
8
电子空穴对
空穴
+4 +4
P型半导体
－ － －－
+3 +4
－ － －－
－ － －－
+4 +4
受主离子
多数载流子—— 空穴 少数载流子——自由电子 9
杂质半导体的示意图
(1) 稳定电压UZ ——
在规定的稳压管反向工作电流IZ下UZ，所对应的Iz反min 向工作电u压。
(2) 动态电阻rZ ——
△I
rZ =U /I
rZ愈小，反映稳压管的击穿特性△愈U 陡。
I zmax
(3) 最小稳定工作 电流IZmin——
保证稳压管击穿所对应的电流，若IZ＜IZmin则不能稳压。
(4) 最大稳定工作电流IZmax——
17
EW
R
18
(2) 扩散电容CD
当外加正向电压
不同时，PN结两 + 侧堆积的少子的 数量及浓度梯度 也不同，这就相 当电容的充放电 过程。
P区 耗 尽 层 N 区 －
P 区中电子 浓度分布
N 区中空穴 浓度分布
极间电容（结电容）
Ln
Lp
x
电容效应在交流信号作用下才会明显表现出来
18
19
1.2 半导体二极管
30
31
四、稳压二极管
稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管
பைடு நூலகம்
模拟电子技术基础(李国丽)第一章习题答案
1半导体二极管自我检测题一. 选择和填空1．纯净的、结构完整的半导体称为本征半导体, 掺入杂质后称杂质半导体。
若掺入五价杂质, 其多数载流子是电子。
2. 在本征半导体中, 空穴浓度 C 电子浓度；在N型半导体中, 空穴浓度B 电子浓度；在P型半导体中, 空穴浓度 A 电子浓度。
（A．大于, B．小于, C．等于）3.在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决..，而少数载流子的浓度..关系十分密切。
（A. 温度, B. 掺杂工艺, C. 杂质浓度）4.当PN结外加正向电压时，扩散电..漂移电流，耗尽. . ；当PN结外加反向电压时，扩散电..漂移电流，耗尽.. .（A. 大于, B. 小于, C. 等于, D. 变宽, E. 变窄, F不变）5. 二极管实际就是一个PN结, PN结具有单向导电性, 即处于正向偏置时, 处于导通状态；反向偏置时, 处于截止状态。
6.普通小功率硅二极管的正向导通压降约为_.，反向电流一般_C_；普通小功率锗二极管的正向导通压降约为_A_，反向电流一般_D_。
（A. 0.1～0.3V, B. 0.6～0.8V, C. 小于, D. 大于）7.已知某二极管在温度为25℃时的伏安特性如图选择题7中实线所示，在温度.T1时的伏安特性如图中虚线所示。
在25℃时，该二极管的死区电压. 0..伏，反向击穿电压. 16. 伏，反向电流.10-. 安培。
温度T.小..25℃。
（大于、小于、等于）图选择题78. PN结的特性方程是。
普通二极管工作在特性曲线的正向区；稳压管工作在特性曲线的反向击穿区。
二. 判断题（正确的在括号内画√, 错误的画×）1. N型半导体可以通过在纯净半导体中掺入三价硼元素而获得。
（×）2. 在P型半导体中, 掺入高浓度的五价磷元素可以改型为N型半导体。
（√）3．P型半导体带正电, N型半导体带负电。
（×）4. PN 结内的漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。
模拟电子技术基础(第四版)第1章
ID
理想二极管符号 UD
(V)
ID
开关模型等效电路
0.7V 0 0.7
0
UD
(V)
（a）理想模型 特性 ）理想模型VA特性
（b）开关模型 特性 ）开关模型VA特性
3、折线模型：正向导通时。相 、折线模型：正向导通时。 当于理想二极管串联一个等效 和一个电压源U 电阻rD和一个电压源 ON ，特 性曲线如图（ 所示 所示。 性曲线如图（c)所示。
二极管的伏安特性仍可由 二极管的伏安特性仍可由
iD = IS (e
近似描述。 近似描述。
UD / UT
−1)
D E
导通电压
IS：反向饱和电流 UT：电压当量，室温下26mV
IR
反向 漏电
开启电压 Uon
开启电压 导通电压
硅二极管 0 .5 V 0 . 6 ~ 0 .8 V (取 0 .7 V )
锗二极管 0 .1 V 0 . 2 ~ 0 .3 V (取 0 .3 V )
发射区：发射载流子 发射区： 集电区： 集电区：收集载流子 基区： 基区：传送和控制载流子 为例） （以NPN为例） 为例
演示
载流子的传输过程
以上看出，三极管内有两种载流子 自由电子 自由电子和 以上看出，三极管内有两种载流子(自由电子和空 参与导电， 穴)参与导电，故称为双极型三极管－BJT (Bipolar 参与导电 故称为双极型三极管－ Junction Transistor)。 。
二极管伏安特性与温度T的关系： 二极管伏安特性与温度T的关系：
的增加而增加 所以二极管的正向压降 增加， 的增加而降低 降低。 由于IS随T 的增加而增加，所以二极管的正向压降VF随T 的增加而降低。 一般线性减少2 2.5mV/C° 一般线性减少2～2.5mV/C° （利用该特性，可以把二极管作为温度传感器） 利用该特性，可以把二极管作为温度传感器）
《模拟电子技术基础》习题答案
( RC // RL ) u i 0.76V rbe (1 ) RE
(1 )( RE // RL ) ui 0.994V rbe (1 ) RE
u o 2 Auo 2 u i
2. 6 如图题 2.6 所示的偏置电路中，热敏电阻 Rt 具有负温度系数、问能否起到稳定工作点的作用？
第 1 章习题及答案 1.1．在图题 1.1 所示的各电路图中 E＝5V，ui 10 sin t V，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电 压 u o 的波形。
+
R
+ D E + -
+
Байду номын сангаас
D
+ R E + -
ui
(a) + R
uo
-
ui
(b)
uo
-
+ D E + -
+
ui
(c)
uo
-
D
+ R E + -
I B IC /
U CB U CC I C RC U CC Rb 2 U CC ( Rb1 Rb 2 )
Rb 2 RC Rb 2 U CC U CC ( Rb1 Rb 2 ) Re ( Rb1 Rb 2 )
7
第 3 章习题及答案 3.1 电路如图题 3.1 所示。 T1 和 T2 参数一致且 足够大。 （1） T1 、 T2 和电阻 R1 组成什么电路，起什么作用？ （2） 写出 I c 2 的表达式。
Re
uo
-
(a)
(b)
图解 2.7 2. 8 如图题 2.8 所示 RS、Re、Rb1、Rb2、Rc、RL、UCC 均已知；求静态工作点 IC、IB、UCB。
《模拟电子技术基础》习题课1-2章-概念
三种组态为：BJT的共射、共基、共集 FET的共源、共栅、共漏
BJT
FET
差放
共射 共射 共集 共基 共源 共漏 共栅 差模 共模 （带反馈Re）
微变等效电路
p74
Ri
Ro
Av
15
模拟电路习题课（一）
共射小信号（微变）等效分析 输入电阻、输出电阻和增益
Ri
vi ii
rbe // Rb
Av
vo vi
(1 1)R'L rbe (1 1)R'L
1
R'o
rbe
1 1
//
rce1
rbe
1 1
Ro R'o // ro2 R'o
共集放大器的Ri比共射大很多
电压放大倍数接近于1（小于1）因此称为射随器
共集放大器的Ro比共射的小很多
17
模拟电路习题课（一）
共基小信号（微变）等效分析
R'i
U
反向击穿 电压VBR
2
二极管的电阻
模拟电路习题课（一）
直流等效电阻 RD：
RD
VD ID
交流（动态）电阻 rd：
rd
(
diD dvD
)Q1
2vd 2id
rd
(
diD dvD
)Q1
VT ID
3
模拟电路习题课（一）
共射（共E）BJT工作原理
以发射极（E极）作为公共端，EB结正偏，CB结反偏。
iC
参见 P12 图1.3.4
7
3. 饱和区
vCE<vBE vCB<0
4
集电结正偏
模拟电子技术基础
模拟电子技术基础模拟电子技术基础（一）一、基础概念1. 电路电路是由电子元器件或者电气元件（例如，电阻、电容、电感等）连接而成，构成的电子装置。
电路分为直流电路和交流电路，其中直流电路的电流一般是恒定不变的，而交流电路的电流则是周期性变化的。
2. 元器件元器件是电路中最基本的构成单元，包括电阻、电容、电感等。
不同的元器件对电路中的电信号具有不同的影响。
例如，电阻会阻碍电流的流动，而电容则会将电信号存储下来，并释放出来。
3. 电压、电流和电阻电压是电路中电子流动的驱动力，也称电势差，通常用符号V表示。
电压越高，电流也相应地越大。
电压的单位是伏特（V）。
电流是电子在电路中流动的数量，通常用符号I表示。
电流的单位是安培（A）。
电阻是电路中阻碍电流流动的因素，通常用符号R表示。
电阻的单位是欧姆（Ω）。
电阻的大小越大，则电流通过电路的速度越慢。
4. 电路图电路图是用符号表示电路中各种元器件的图示。
通过电路图，我们可以识别电路中所使用的元器件，并了解电路中各元器件之间的连接关系。
二、基础元器件1. 电阻电阻是电路中最基本的元器件之一，其作用是阻碍电流的流动。
电阻的物理量是电阻值，通常用符号R表示。
电阻的单位是欧姆（Ω）。
电阻分为固定电阻和变阻器两种。
固定电阻一般以芯片电阻或线圈形式存在，主要是用来控制电路中的电流。
变阻器则被用来调节电路中电阻的大小。
2. 电容电容是能够将电能存储在其中的元器件。
电容器的物理量是电容值，通常用符号C表示。
电容的单位是法拉（F）。
电容一般分为电解电容和固体电容。
电解电容主要应用于大电容电路中，而固体电容一般应用于小电容电路中。
3. 电感电感是在电路中产生磁场并由此引起电动势的元器件。
电感的物理量是电感值，通常用符号L表示。
电感的单位是亨利（H）。
电感一般分为线圈电感和铁芯电感两种。
线圈电感主要应用于高频电路中，而铁芯电感则应用于低频电路中。
三、放大器放大器是一种能够放大电子信号的电路。
模拟电子技术基础课后答案(完整版)
模拟电子技术基础课后答案(完整版)第一章简介1.描述模拟信号和数字信号的区别。
模拟信号是连续变化的信号，可以表示任意数值；数字信号是离散变化的信号，只能表示有限的数值。
2.简要介绍电子技术的分类和应用领域。
电子技术可以分为模拟电子技术和数字电子技术。
模拟电子技术主要应用于信号处理、放大、调制、解调等领域；数字电子技术主要应用于数字电路设计、逻辑运算、通信、计算机等领域。
第二章电压电流基本概念1.定义电压和电流，并给出它们的单位。
电压（V）是电势差，单位为伏特（V）；电流（I）是电荷通过导体的速率，单位为安培（A）。
2.列举常见的电压源和电流源。
常见的电压源有电池、发电机、电源等；常见的电流源有电流表、发电机、电源等。
3.简述欧姆定律的定义和公式。
欧姆定律规定了电压、电流和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，电流等于电压与电阻之间的比值，即I=V/R，其中I为电流，V为电压，R为电阻。
第三章电阻与电阻电路1.简述电阻的定义和单位。
电阻是指导体对电流的阻碍程度，单位为欧姆（Ω）。
2.串联电阻和并联电阻的计算方法是什么？给出示意图。
–串联电阻的计算方法是将所有电阻值相加，即R= R1 + R2 + … + Rn，其中R为总电阻，R1、R2、…、Rn为各个电阻值。
–并联电阻的计算方法是将所有电阻的倒数相加，再取倒数，即1/R= 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn，其中R为总电阻，R1、R2、…、Rn为各个电阻值。
串联和并联电阻示意图3.简述电压分压原理并给出示意图。
电压分压原理指的是当在一个电阻网络中，多个电阻串联，电压将按照电阻值的比例分配给各个电阻。
电压分压原理示意图第四章电容与电容电路1.简述电容的定义和单位。
电容是指导体上储存电荷的能力，单位为法拉（F）。
2.串联电容和并联电容的计算方法是什么？给出示意图。
–串联电容的计算方法是将所有电容的倒数相加，再取倒数，即1/C= 1/C1 + 1/C2 + … + 1/Cn，其中C为总电容，C1、C2、…、Cn为各个电容值。
模拟电子技术基础期末模拟试卷一(答案)(1)
期末模拟试卷一答案课程名称：模拟电子技术基础一、选择题1. 在保持二极管反向电压不变的条件下，二极管的反向电流随温度升高而____。
A 、增大 ，B 、减小，C 、不变 答案：A2. 在N 型半导体中，空穴浓度____电子浓度。
A 、大于，B 、小于 ，C 、等于 答案：B3. 直接耦合与变压器耦合多级放大电路之间主要不同点是⎽⎽⎽⎽。
A 、所放大的信号不同，B 、交流通路不同，C 、直流通路不同 答案：C4. 在长尾式的差分放大电路中，Re 对＿＿有负反馈作用。
A 、差模信号，B 、共模信号，C 、任意信号 答案：B5. 用直流电压表测出UCE ≈VCC ，可能是因为_____。
A 、CC V 过大 ， B 、c R 开路， C 、b R 开路， D 、β 过大答案：C6. 已知图中二极管的反向击穿电压为100V ，测得I ＝1μA 。
当R 从10Ωk 减小至5Ωk 时，I 将____。
A 、 为2μA 左右，B 、为0.5μA 左右，C 、变化不大，D 、远大于2μA 答案：C7.测得某NPN型晶体管3个电极的电位分别为UB=1V，UE=0.3V，UC=3V，则此晶体管工作在____状态。
A．截止B．饱和C．放大 D. 开关答案：C8. 差动放大电路的主要特点是____。
A. 放大差模信号，抑制共模信号；B. 既放大差模信号，又放大共模信号；C. 放大共模信号，抑制差模信号；D. 既抑制差模信号，又抑制共模信号。
答案：A9．互补输出级采用射极输出方式是为了使____。
A. 电压放大倍数高B. 输出电流小C. 输出电阻增大D. 带负载能力强答案：D10．集成运放电路采用直接耦合方式是因为____。
A. 可获得较高增益B. 可使温漂变小C. 在集成工艺中难于制造大电容D. 可以增大输入电阻答案：C11、利用正反馈产生正弦波振荡的电路，其组成主要是____。
A、放大电路、反馈网络B、放大电路、反馈网络、选频网络C、放大电路、反馈网络、稳频网络答案：B13、分别指出下列传递函数表达式各表示哪一种滤波电路（A、低通，B、高通，C、带通，D、带阻，E、全通）。
模拟电子技术基础试题库(附答案)
模拟电子技术基础试题库（附答案）一、选择题1. 下列哪种器件是双极型晶体管的三个电极名称？A. 发射极、基极、集电极B. 发射极、基极、地C. 发射极、基极、输入端D. 发射极、基极、输出端答案：A2. 下列哪种电路是模拟电子技术中最基本的放大电路？A. 差分放大电路B. 积分放大电路C. 微分放大电路D. 互补放大电路答案：A3. 下列哪种元件在放大电路中起到反馈作用？A. 电容B. 电感C. 电阻D. 运算放大器答案：A4. 下列哪种放大电路具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点？A. 固定偏置放大电路B. 分压式偏置放大电路C. 串联型放大电路D. 并联型放大电路答案：B5. 下列哪种放大电路可以实现电压放大和倒相？A. common-emitter amplifier（共射放大器）B. common-base amplifier（共基放大器）C. common-collector amplifier（共集放大器）D. emitter-follower（发射极跟随器）答案：A6. 下列哪种放大电路具有电压放大倍数可调的特点？A. 固定偏置放大电路B. 分压式偏置放大电路C. 串联型放大电路D. 并联型放大电路答案：C7. 下列哪种电路可以实现信号的整流？A. 半波整流电路B. 全波整流电路C. 桥式整流电路D. 滤波电路答案：A8. 下列哪种电路可以实现信号的滤波？A. 半波整流电路B. 全波整流电路C. 桥式整流电路D. 滤波电路答案：D9. 下列哪种电路可以实现信号的积分和微分？A. 积分放大电路B. 微分放大电路C. 滤波电路D. 整流电路答案：B10. 下列哪种电路可以实现信号的放大和滤波？A. 放大电路B. 滤波电路C. 积分电路D. 微分电路答案：A二、填空题1. 晶体管的三个电极分别为____、____、____。
答案：发射极、基极、集电极2. 放大电路的目的是____。
答案：放大信号3. 运算放大器是一种具有____、____和____的放大器。
模拟电子技术基础-第一章课后习题详解
习题1.1选择合适答案填入空内。
（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。
A. 五价B. 四价C. 三价（2）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将。
A. 增大B. 不变C. 减小（3）工作在放大区的某三极管，如果当I B从12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为。
A. 83B. 91C. 100（4）当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时，它的低频跨导g m将。
A.增大B.不变C.减小解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A1.2 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。
1.3 电路如图P1.3所示，已知u i＝10sinωt(v)，试画出u i与u O的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
图P1.3解图P1.3解：u i和u o的波形如解图P1.3所示。
1.4 电路如图P1.4所示，已知u i＝5sinωt(V)，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出u i与u O的波形，并标出幅值。
图P1.4解图P1.4解：波形如解图P1.4所示。
1.5 电路如图P1.5（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。
图P1.5解：u O的波形如解图P1.5所示。
解图P1.51.6 电路如图P1.6所示，二极管导通电压U D＝0.7V，常温下U T≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；u i为正弦波，有效值为10mV。
试问二极管中流过的交流电流有效值解：二极管的直流电流I D＝（V－U D）/R＝2.6mA其动态电阻r D≈U T/I D＝10Ω故动态电流有效值I d＝U i/r D≈1mA 图P1.61.7现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。
第1章模拟电子技术基础(第4版)课后习题答案(周良权)
《模拟电子技术基础》第4版习题解答第1章半导体二极管及其基本应用电路一、填空题1．1 在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于，而少数载流子的浓度则与有很大关系。
1．2 在N型半导体中，多子是，少子是；在P型半导体中，多子是，少子是。
1．3二极管具有性；当时，二极管呈状态；当时，二极管呈状态。
1．4 2APl2型二极管是由半导体材料制成的；2CZ52A型二极管是由半导体材料制成的。
1．5在桥式整流电路中接入电容C(与负载并联)滤波后，输出电压较未加C时，二极管的导通角，输出电压随输出电流的增大而。
二、选择正确答案填空(只需选填英文字母)1．6二极管正向电压从0．7 V增大15％时，流过的电流增大(a．15％；b．大于15％；c．小于15％)。
1．7当温度升高后，二极管的正向压降将，反向电流将(a．增大；b．减小；c．不变)。
1．8利用二极管的组成整流电路(a1．正向特性；b1．单向导电性；c1．反向击穿特性)。
稳压二极管工作在状态下，能够稳定电压(a2．正向导通；b2．反向截止；c2．反向击穿)。
三、判断下列说法是否正确(用√或×号表示)1．9在N型半导体中，掺入高浓度的三价杂质，可以改型为P型半导体。
( )1．10 PN结的伏安特性方程可以描述PN结的正向特性和反向特性，也可以描述其反向击穿特性。
( )1．11 在桥式整流电路中，如用交流电压表测出变压器二次侧的交流电压为40 V，则在纯电阻负载两端用直流电压表测出的电压值约为36 V。
( ) 1．12光电二极管是受光器件，能将光信号转换为电信号。
( ) 解答：1.1 杂质浓度温度1.2 电子空穴空穴电子1.3 单向导电性 正向偏置 导通 反向偏置 截止1.4 N 型锗材料 N 型硅材料1.5 增大 减小 减小1.6 （b ）1.7 （b ） （a ）1.8 （b 1） （c 2）1.9 （√）1.10 （×）1.11 （√）1.12 （√）1．13某硅二极管在室温下的反向饱和电流为910-A ，求外加正向电压为0．2 V 、0．4 V 时二极管的直流电阻R D 。
模拟电子技术基础笔记（一）
模拟电⼦技术基础笔记（⼀）2.1 既然BJT具有两个PN结，可否⽤两个⼆极管取代PN结并相联以构成⼀只BJT?试说明其理由。
答：不可以，因为BJT的两个PN结掺杂浓度、⾯积等制作⼯艺与⼆极管不同2.2 要使BJT具有放⼤作⽤，发射结和集电结的偏置电压应如何联接？答：集电极结反偏，发射结正偏2.3 ⼀只NPN型BJT，具有e、b、c三个电极，能否将e、c两电极交换使⽤？为什么？答：不可以，因为未吸收更多的电⼦，集电极⾯积⼤，为发射更多的电⼦发射极掺杂浓度⾼。
交换后，集电极发射电⼦的能⼒很低，三极管的放⼤能⼒降低。
2.4 为什么BJT的输出特性在VCE＞1V以后是平坦的？⼜为什么说，BJT是电流控制器件？答：BJT的输出特性在VCE＞1V以后因为发射极发射出来的所有电⼦都被集电极吸收，此时再增加集电极与发射极之间的电压，发射极也没有更多的电⼦向外发射了所以VCE＞1V以后的输出特性是平坦的。
2.5 BJT的电流放⼤系数a、b是如何定义的，能否从共射极输出特性上求得b值，并算出a值？在整个输出特性上，b或a值是否均匀⼀致？答：b =IC/IB，a=IC/IE，在整个输出特性上，b或a值基本是均匀⼀致的。
2.6 如何⽤⼀台欧姆表（模拟型）判别⼀只BJT的三个电极e、b、c？答：数字表：因为数字表红表棒接表内电源正极，所以红表棒接⼀只⽤⿊表棒测另两只脚均为低阻的脚为NPN型管的基极，由于发射极参杂浓度⾼，导电性也好，所以阻值较⼩的为发射极。
如果模拟表测出如上结果，则为PNP型管。
2.7 为什么说，放⼤器是⼀种能量控制器件？⼀台输出功率为5W的扩⾳机，这5W功率来⾃何处？当扩⾳机接通电源和微⾳器，但⽆⼈对着微⾳器讲话时，喇叭⽆声⾳发出。
于是有⼈对放⼤器⽤两句话来描述：“⼩能量控制⼤能量，放⼤对象是变化量”，对此有如何体会？答：话⾳产⽣的功率是很低的，经放⼤器放⼤后声⾳加⼤，说明信号的功率被放⼤。
这种功率来⾃于放⼤器将直流电源的电功率转换成了声⾳的功率。
模拟电子技术基础(杨素行)第一章半导体器件
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•常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
• 本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某 些硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个 价电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只 受自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。
• 4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。
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•(a)N 型半导体
•(b) P 型半导体
•图 1.1.6 杂质半导体的的简化表示法
模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
•1.2 半导体二极管
•1.2.1 PN 结及其单向导电性
• 在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，另 一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了 一个特殊的薄层，称为 PN 结。
• 自由电子和空穴使本 征半导体具有导电能力， 但很微弱。
•T
•+4
•+4
•空 •+4 穴 •+4
•+4
•+4
•+4 •自由电 子
•+4
•+4
• 空穴可看成带正电的 载流子。
•图 1.1.3 •
本征半导体中的 自由电子和空穴
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模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
•1. 半导体中两种载流子
•I / mA
•60
•40 •死 区电
•20 压 •0 •0.4 •0.8 •U / V
•正向特性
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模拟电子技术基础(杨素行)第一章半 导体器件
•2. 反向特性 • 二极管加反向电压， 反向电流很小； • 当电压超过零点几伏 后，反向电流不随电压增加
模拟电子技术基础试题(附答案)
模拟电子技术基础试题（附答案）一、填空题（每题2分，共20分）1. 常用的二极管符号有____和____两种。
2. 理想运放满足____、____、____和____四条条件。
3. 电容器充电过程中，其两端电压与充电时间的关系为____。
4. 晶体管的三个极分别为：发射极、____和____。
5. 稳压二极管的反向特性包括____和____两个部分。
6. 常用的放大器分类有____、____和____三种。
7. 整流电路按输入波形不同分为____、____和____三种。
8. 频率响应分析方法主要用于研究____、____和____等电路特性。
9. 常用的滤波器类型有____、____、____和____等。
10. 计数器按计数方式不同分为____、____和____三种。
二、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个不是理想运放的条件？A. 无穷大的开环增益B. 输入端电阻无穷大C. 输出端电阻无穷大D. 输入端电压与输出端电压无关2. 下列哪个电路不是常用的整流电路？A. 单相全波整流电路B. 单相半波整流电路C. 三相半波整流电路D. 晶体管整流电路3. 下列哪个不是稳压二极管的反向特性？A. 反向漏电流B. 反向击穿电压C. 正向阻断特性D. 反向饱和电流4. 下列哪个不是常用的放大器分类？A. 电压放大器B. 功率放大器C. 运算放大器D. 滤波放大器5. 下列哪个不是常用的滤波器类型？A. 低通滤波器B. 高通滤波器C. 带通滤波器D. 陷波滤波器三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述二极管的工作原理。
2. 请简述运放的同相输入端和反相输入端的区别。
3. 请简述整流电路的作用及其分类。
四、计算题（每题15分，共45分）1. 有一个电容器C=47μF，充电电压U=5V，求充电时间t。
2. 请画出下列电路的频率响应曲线：（略）3. 有一个NPN型晶体管，其β=50，VCBO=5V，VCC=10V，VE=0V，求基极电流Ib、集电极电流Ic和发射极电流Ie。
模拟电子技术基础知识
模拟电子技术基础知识一、模拟电子技术基础- -模拟信号与模拟电路1、模拟信号我们将连续性的信号称为模拟信号，而将离散型的信号称为数字信号。
2、模拟电路模拟电路是对模拟信号进行处理的电路，其最基本的处理是对信号的放大，含有功能和性能各异的放大电路。
二、模拟电子技术基础- -电子信息系统的组成电子信息系统由信号的提取、信号的预处理、信号的加工和信号的驱动与执行四部分构成，如下列图所示。
三、模拟电子技术基础- -半导体1、基本概念导体：极易导电的物体;绝缘体：几乎不导电的物体;半导体：导电性介于导体和绝缘体之间的物质;2、本征半导体共价键：在硅和锗的结构中，每个原子与其相邻的原子之间形成共价键，共用一对价电子;自由电子：由于热运动，具有足够能量而摆脱共价键束缚的价电子;空穴：由于自由电子的产生，使得共价键中产生的空位置;复合：自由电子与空穴相碰同时消逝的现象;载流子：运载电荷的粒子;导电机理：在本征半导体中，电流包括两部分，一部分是自由电子移动产生的电流，另一部分是由空穴移动产生的电流，因此，本征半导体的导电技能取决于载流子的浓度。
温度越高，载流子浓度越高，本征半导体导电技能越强。
3、本征半导体共价键：在硅和锗的结构中，每个原子与其相邻的原子之间形成共价键，共用一对价电子;自由电子：由于热运动，具有足够能量而摆脱共价键束缚的'价电子;空穴：由于自由电子的产生，使得共价键中产生的空位置;复合：自由电子与空穴相碰同时消逝的现象;载流子：运载电荷的粒子;导电机理：在本征半导体中，电流包括两部分，一部分是自由电子移动产生的电流，另一部分是由空穴移动产生的电流，因此，本征半导体的导电技能取决于载流子的浓度。
温度越高，载流子浓度越高，本征半导体导电技能越强。
模拟电子技术基础-作业答案1
模拟电子技术课程作业第1章 半导体器件1将PN 结加适当的正向电压，则空间电荷区将( b )。
(a)变宽 (b)变窄 (c)不变2半导体二极管的主要特点sdf 是具有( b )。
(a)电流放大作用 (b)单向导电性(c)电压放大作用3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压( a )。
(a)正向电压大于PN 结的死区电压 (b)正向电压等于零 (c)必须加反向电压4电路如图1所示，设D 1，D 2均为理想元件，已知输入电压u i =150sin ωt V 如图2所示，试画出电压u O 的波形。
20V100V 0u Iu i V/ωtD 2D 140k Ω40k Ω150u O+- 图1+-图2+-+-答案u i V /ωt150ωt 10060u i V /0100605电路如图1所示，设输入信号u I1,u I2的波形如图2所示，若忽略二极管的正向压降，试画出输出电压u O 的波形，并说明t 1,t 2时间内二极管D 1，D 2的工作状态。
u I2R Lu Ot 1t 2tt2D 1D 2图1图2u I1+-u I1/ V-22-2u I2/ V答案t 1t 2tu O /V -2t 1:D 1导通，D 2截止t 2:D 2导通，D 1截止第2章 基本放大电路1下列电路中能实现交流放大的是图( b )。
++++++++U CCu oU CCU CCU CC()a ()b (c)(d)+-+-+-+-+-+-+-+-u iu iu ou ou iu ou i++++2图示电路，已知晶体管β=60，U BE .V =07，R C k =2 Ω，忽略U BE ，如要将集电极电流I C 调整到1.5mA ，R B 应取( a )。
(a)480k Ω (b)120k Ω (c)240k Ω (d)360k Ω++C 2C 1R BR C u ou i+-+-+12V3固定偏置放大电路中，晶体管的β＝50，若将该管调换为β=80的另外一个晶体管，则该电路中晶体管集电极电流IC 将( a )。
1模拟电子技术基础(附答案)
第一章半导体二极管和三极管第一部分客观题1、正偏二极管端电压增加5％，通过二极管的电流（）。
A 增大约5％B 增大小于5％C 增大大于5％D 基本不变。
图1-12、图1-1可用于测量二极管的直流电阻RD 。
当图中电源电压E加倍时，RD会（）。
A 加倍B 变大C 不变D 变小3、工作在放大区的某三极管，如果当从12增大到22时，从1变为2，那么它的约为（）。
A 70B 83C 91D 1004、在本征半导体中加入（）元素可以形成N型半导体。
A 五价B 四价C 三价D 二价5、当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为（）。
A 前者正偏、后者正偏B 前者正偏、后者反偏C 前者反偏、后者正偏D 前者反偏、后者反偏6、稳压管的稳压区是其工作在（）A 正向导通B 方向截止C 反向击穿7、关于晶体管特性曲线的用途，下述说法中的（）不正确。
A. 判断BJT的质量B. 估算BJT的一些参数C. 计算放大电路的一些指标D.分析放大器的频率特性8、因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
（）9、处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
（）10、若耗尽层N沟道MOS管的大于零，则其输入电阻会明显变小。
（）11、在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。
（）12、若测得一支BJT 的电流IB=50uA，IC=2.5 mA ,则该管的≈IC/IB=50。
（）13、工作点是指BJT 的电流和电压在其特性曲线上对应的点。
（）14、放大区IC IB。
因>>1, 故BJT适于电流放大，不适于作电压放大。
（）15、放大管集电结反向电压增大，会使集电极电流iC 增大，这是因为此时集电结对从基区扩散过来的载流子吸引力增大的结果。
（）16、PNP和NPN是一种对称结构。
因此将发射极与集电极对调使用，BJT仍然能正常放大信号。
（）17、PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
模拟电子技术基础第四版课件-第一章
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为 截止40区A。
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强，但少子数量有
限，只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路： rd
势垒电容和扩散电 容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
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工作温度 范围
℃
0～70 -55～125 0～70 O～70 -55～125 0～70 O～70
集成模拟乘法器使用时，在它的外围还需要有一些元件
支持。早期的模拟乘法器，外围元件很多，使用不便，后期
的模拟乘法器外围元件就很少了。
模拟电子技术基础(1)
19.2 模拟乘法器的应用
19.2.1 乘积和乘方运算 19.2.2 除法运算电路 19.2.3 开平方运算电路 19.2.4 开立方运算电路
对于边带发射的调幅波，例如DSB和SSB因缺少载
波，用峰值检波是无能为力的。为此需要采用同步检波 器，其框图如图20.06所示。引 入 一 个 本 地 参 考 信 号 vREF ， 它与发射端载波信号的相位和频率完全一致，同步跟踪 变化，于是就可以将载波检出。图 20.07 是 用 模 拟 乘 法 器
和运放构成的同步检波电路，图中的R、C是滤波元件。
图20.06 同步检波方框图
图20.07同模步拟电检子技波术基电础(1路) 图
设输入的是DSB波，即 vS = VsmcosΩt cosωS t
而 vREF = Vrm cosωS t
模拟乘法器的输出
应保留等号右侧第一项的调制信号分量，另 两项用滤波器滤除。即可得到检波器的输出
构成调幅电路可以通过式（20.3）得到启发,调幅电路 是一个乘法器。调幅电路的基本结构如图20.03所示。
图20.03 用模拟乘法器实现调幅的原理
设
模拟电子技术基础(1)
如将调幅波全部频率成分保留，这样的调幅 电路称为完全调幅波电路；
将载波滤去，则为双边带调幅电路； 只保留一个边带则为单边带调幅电路。 图20.04为单边带调制的原理图，它由模拟乘 法器和相应的滤波器实现。
19.2.2 除法运算电路
除法运算电路如图19.08所示，它是由一个运 算放大器和一个模拟乘法器组合而成的。根据运 放虚断的特性，有：
如果令K= R2 / R1 ，则
图19.08 除法运算电路
模拟电子技术基础(1)
19.2.3 开平方运算电路
图19.09为开平方运算电路，根据电路有
所以有
vO =
2 1
温度 系数 (%/℃)
0.04 0.03 0.04
满量程 非线性
X: % 1
0.5 0. 8 0. 5 0.5
满量程 非线性
Y:% 2 1 0.3 0.2 0.2
小信号 带宽
(MHz) 3 3 1 1 1 30 30
电源 电压
V -15,32 -15,32 ± 10 ～ ±18
± 4. ～ ±16.5
， 为规定值，
Y通道馈通误差；
, 称为
当
, 为规定值，
X通道馈通误差。
， 称为
(4)非线性误差
模拟乘法器的实际输出与理想输出之间的 最大偏差占理想输出最大幅值的百分比。
模拟电子技术基础(1)
(5) 小信号带宽 BW
随着信号频率的增加，乘法器的输出下降到 低频时的0.707倍处所对应的频率。
(6)转换速率
1 K
R2 R1
(-vX)
图19.09 开平方电路
显然，vO是- vI平方根。因此只有当vI为负值 时才能开平方，也就是说vI为负值电路才能实现
负反馈的闭环。图中的二极管即为保证这一点而
接入的。
模拟电子技术基础(1)
19.2.4 开立方运算电路
图19.10是开立方运算电路，根据图中关系有:
图19.10 开立方电路
模拟电子技术基础(1)
设输入的是SSB波，即：
模拟乘法器的输出
应保留等号右侧第一项的调制信号分量，另 一项高频分量用滤波器滤除，即可得到检波器的 输出。
模拟电子技术基础(1)
20.1.7 脉冲宽度调制
脉冲宽度调制中的载波信号是一串序列脉冲，用调制 信号去调制这个脉冲串的每一个脉冲的宽度。这种调制方 式称为脉冲宽度调制，用PWM表示。
只不过在式中的gm是固定的。而图19.02中 如果gm是可变的，受一个输入信号的控制，那 该电路就是变跨导模拟乘法器。由于IEvY，而 IE gm，所以vY gm。输出电压为：
模拟电子技术基础(1)
由 于 图 19.02 的 电 路，对非线性失真等 因素没有考虑，相乘 的效果不好。实际的 变跨导模拟乘法器的 主要电路环节如图 19.03所示。
图 20.04单边带调幅原理
模拟电子技术基础(1)
20.1.6 调幅信号的解调
解调
把调幅信号中的载波去掉， 把调制信号即包络线取出，
即为调幅波的解调。
载波信号中虽含有调制信号的信息，但只含 有载波信号的频率成分。为此必须通过非线性器 件，使之产生调制信号的频率成分，然后通过滤 波器将调制信号检出。
2020/11/20
模拟电子技术基础(1)
调调调调 调调脉
制幅幅幅 幅幅冲
与信信信 电信宽
解号号号 路号度
调的的中
的调
的分频各
解制
基析带分
调
本
量
概
的
念
功
率
模拟电子技术基础(1)
20.1.1调制与解调的基本概念
调 制Βιβλιοθήκη 解调示意图使一个信号的幅度受另一个信号
幅度调制 幅度的控制,前者称为载波,一般是一 个等幅正弦波，后者称为调制信号。 幅度调制也称调幅，用AM表示。
频率调制
使一个信号的频率受另一个信号幅度的 控制；频率调制也称调频，用FM表示。
相位调制 使一个信号的相位受另一个信号幅度的 控制。相位调制也称调相，用PM表示。
是调制的反过程，解调也模称拟电子为技术检基础波(1) 。
幅度调制的示意图如图20.01所示。
(a) 调幅波的时域波形
(b)调幅波的频域谱线
图20.01 调幅波的时域和频域波形
模拟电子技术基础(1)
20.1.2 调幅信号的分析
幅度调制一般是用一个频率较低的调制信号去调制 频率较高的载波信号的幅度。可用下式表示
由图20.01可知，调幅波的包络线就是调制信号， 只不过幅度不同而已，于是可写出调幅波的表达式
m称为幅度调制系数
显然m越大，调制越深。m=1，调幅波会出现0值； 当m＞1时，调幅波产生过调制，会出现失真。
模拟电子技术基础(1)
19.2.1 乘积和乘方运算电路
(1) 相乘运算
模拟乘法运算电路如图19.05所示。
(2) 乘方和立方运算
将相乘运算电路的两个输 入端并联在一起就是乘方运算 电路，电路如图19.06所示。立 方运算电路如图19.07所示。 图19.05 模拟相乘器
图19.06 平方运算电路
图19.07 立方运算电路 模拟电子技术基础(1)
模拟电子技术基础(1)
20.1.3 调幅信号的频带
根据式(20.3)
，
用三角公式加以分解
显然，它由三个频率成分构 成，在频域坐标平面上的图形 如图20.01（b）所示。
f c 称为载频
f c - F 称为下边频
模拟电子图技术2基0础.(10) 1(b)
当vΩ是一个具有一定频带的调制信号时， 调幅波的频带为
图19.03 变跨导模拟乘法器 模拟电子技术基础(1)
19.1.3 对数反对数型模拟乘法器
根据两数相乘的对数等于两数的对数之 和的原理，因此可以用对数放大器、反对数 放大器和加法器来实现模拟量的相乘。方框 图如图19.04所示。
图19.04 对数型模拟乘法器
模拟电子技术基础(1)
19.1.4 集成模拟乘法器的主要参数
当vI为正值时，vO为负值，当vI为负值时，vO 为正值。模拟乘法器还有许多应用，在调制解调 中将进一步介绍。
模拟电子技术基础(1)
20 调制解调与锁相环
（简介） 20.1 调制与解调 20.2 锁相环(PLL)
模拟电子技术基础(1)
20.1 调制与解调（简介）
20.1.1 20.1.2 20.1.3 20.1.4 20.1.5 20.1.6 20.1.7
PWM有两种工作模式过程如
图20.08 所示
调制时，
脉冲的前
脉冲的前沿不 变，仅后沿随
沿和后沿 同时
受调制信号的控 制， 其脉宽的
调 制 信 号 的 增 变化量比前一种
加 而 增 加 脉 宽 。 大一倍。
图20.08PWM的示意图
模拟电子技术基础(1)
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
模拟电子技术基础(1)
对于差动放大电路，输出电压为
如果能用 vy去控 制IE，即实现IE vy。 vO就基本上与两输入 电压之积成比例。于
是实现两模拟量相乘
的电路构思，如图
19.02所示。
图19.02模拟乘法器原理图
模拟电子技术基础(1)
19.1.2 变跨导型模拟乘法器
根据图19.02的原理可以制成所谓变跨导模 拟乘法器。在推导高频微变等效电路时，将放 大电路的增益写成为：
这时下边频变为下边带，上边频变为上边 带。 如图20.02所示。
图20.02 调幅波的上下模边拟电带子技术基础(1)
20.1.4 调幅信号中各分量的功率
设调幅波的载波为等幅正弦波，于是:
调幅波的功率为
模拟电子技术基础(1)
当 m =1 时
由此可以看出:边频功率只是载波功率的一半，效率 不高。运载信息的是边带功率，载波只是运载工具。
模拟乘法器的主要参数与运放有许多相似之 处，分为直流参数和交流参数两大类。
(1)输出失调电压
当
时， 不等于零的数值。
(2)满量程总误差
当
时，实际的输出与理
想输出的最大相对偏差的百分数。