电子考前辅导-副本.ppt

复习,模拟电子电路,,一、基本要求,,1.了解半导体的基础知识，掌握PN结的形成及特点3.熟练掌握半导体二极管、三极管及场效应管的伏安特性，并理解其含义4.熟悉管子的主要参数，了解器件手册的查阅方法，为合理选择和使用器件打下基础2.掌握二极管、稳压管、三极管及场效应管的主要特点及其基本工作原理第一章 常用半导体器件,伏安特性方程：,1、二极管的伏安特性,伏安特性曲线,二极管加正向电压时，产生扩散电流，电流和电压成指数关系；加反向电压时，产生漂移电流，其数值很小；体现出单向导电性 当反向电压加到足够大时，会产生反向击穿利用击穿特性，可制成稳压管二、重点内容,2、二极管的等效电路,理想二极管等效电路,,当外加正向电压时，二极管导通，正向压降uD=0；外加反向电压时，二极管截止，反向电流IR=0考虑正向压降的等效电路,二极管的两种等效电路,当外加正向电压大于UD时，二极管导通，开关闭合，二极管两端压降为UD；当外加电压小于UD时，二极管截止，开关断开3、晶体管特性曲线,（1） 输入特性,（2） 输出特性,放大区,晶体管有截止、放大、饱和三个工作区域，学习时应特别注意使管子在不同工作区的外部条件。

截止区：发射结反偏饱和区：发射结正偏，集电结也正偏放大区：发射结正偏，集电结反偏第三节,例1：二极管电路如图所示，试判断图中二极管是导通还是截止，并计算出电压U0的值（设二极管均为理想的）解,三、典型习题,本题目的是加深对二极管单向导电性的理解二极管为理想的，所以只要二极管的阳极电位高于阴极 电位，该二极管就导通，并且导通后的电阻为0，即短路；,否则二极管截止，并且截止时电阻无穷大，即开路图（a）中，二级管D截止，输出电压UO ＝ 10V. 图（b）中，二级管D导通，输出电压UO ＝ 0V. 图（c）中，二级管D1优先导通， D2截止，输出电压UO ＝ 0V.,判断一个二极管是否导通的常用方法为：,假设该二极管断开，分别计算出该二极管的阳极、阴极电 位，再比较阴极与阳极电位高低2. 若电路中出现两个或多个二极管的阴极接在一起时，各二极 管中阳极电位高的二极管优先导通，然后再判断其他二极管；,3. 若两个或多个二极管的阳极接在一起时，各二极管中阴极电 位低的二极管优先导通例2、电路如图所示，设输入电压ui为幅值是10V的正弦波，试画出u0的波形（设二极管D1 、 D2为理想二极管）因为输入电压ui =10sinωt（V），,ui正半周0~π期间，当ui5V时， D1导通， D2截止， u0=5V；,2. 当ui处于负半周π~2 π期间，且 ui-6V时， D2导通， D1截止， 此时u0=-6V；,3. 当-6Vui5V期间， D1 、 D2均 截止，此时u0 =ui。

例3 一个晶体管接在放大电路中，看不出型号，也没有其他标记，但用万用表测得它的三个电极A，B，C对地电位分别为UA=-9V,UB=-6V,UC=-6.2V试判断晶体管的类型和A，B，C各对应三极管的什么极?,,分析：判断晶体管的类型指判断晶体管是硅管还是锗管，是NPN型还是PNP型硅管或锗管的判断原则: 发射结正向压降|UBE|是0.7V左右晶体管为硅管；0.2V左右的晶体管为锗管 并找出可能的b极和e极2. NPN型管或PNP型管的判断原则：处于放大状态的NPN型管中其集电极电位为最高，而PNP型管中集电极电位应最低3. 弄清楚管子的类型后，再结合个电极的电位就很容易判断三极管的各个电极本题的意图是综合运用晶体管的基本知识来解决一个实际问题例3 一个晶体管接在放大电路中，看不出型号，也没有其它标记，但用万用表测得它的三个电极A，B，C对地电位分别为UA = -9V, UB = -6V,UC = -6.2V试判断晶体管的类型和A，B，C各对应三极管的什么极?,结论：即A：集电极、 B：发射极、C：基极,因为晶体管工作在放大状态,|UBE| = 0.2V，所以此管为锗管；,2. 由于A极在电路的三个电极中电位最低，电极A为 集电极，又故此管为PNP型管；,3. 在PNP型管中，发射极电位应高于基极电位，故电 极B对应于e极（发射极），电极C对应于b极（基极）。

1.4 电路如图P1.4所示，已知ui＝5sinωt (V)，二极管导通电压UD＝0.7V试画出ui与uO的波形，并标出幅值当ui3.7V时，D1导通， D2截止， u0=3.7V；,2. ui-3.7V时， D2导通， D1截止，此时u0=-3.7V；,3. 当-3.7V ui 3.7V， D1 、 D2均截止， 此时u0 =ui解：,第一章,,,1.9 已知图示电路中稳压管的稳定电压UZ＝6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流IZmax＝25mA （1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值； （2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？,解： （1）当UI＝10V时， 若UO＝UZ＝6V，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿故,,第一章,,,UI＝35V时， 稳压管中的电流大于最小稳定电流IZmin，所以 UO＝UZ＝6V,29mA＞IZM＝25mA 稳压管将因功耗过大而损坏当UI＝15V时，,（2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？,第一章,,,,1.15 测得放大电路中晶体管的直流电位如图所示 ，UA=12V，UB=11.3V，UC=0V。

在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管分析：,硅管或锗管的判断原则: 发射结正向压降|UBE|是0.7V左右晶体管为硅管；0.2V左右的晶体管为锗管 并找出可能的b极和e极2. NPN型管或PNP型管的判断原则：处于放大状态的NPN型管中其集电极电位为最高，而PNP型管中集电极电位应最低3. 弄清楚管子的类型后，再结合个电极的电位就很容易判断三极管的各个电极第一章,,,结论：即A：发射极、 B：基极、C：集电极,晶体管工作在放大状态,|UBE| = 0.7V，所以此管为硅管；,2. 由于C极在电路的三个电极中电位最低，电极C为集电极，又故此管为PNP型管；,3. 在PNP型管中，发射极电位应高于基极电位，故电极A对应于e极，电极B对应于b极第一章,,,一、基本要求,(1）掌握以下基本概念和定义：放大、静态工作点、饱和失真与截止失真、直流通路与交流通路、直流负载线与交流负载线、h参数等效模型、放大倍数、输入电阻和输出电阻、最大不失真输出电压、静态工作点的稳定、频率特性、温度漂移及非线性失真等 （2）掌握组成放大电路的原则和各种基本放大电路的工作原理及特点，能够根据具体要求选择电路的类型和耦合方式。

第2章 基本放大电路,（3）掌握放大电路的分析方法，能够正确估算基本放大电路的静态工作点和动态参数Au、Ri和Ro，正确分析电路的输出波形和产生截止失真、饱和失真的原因 （4）掌握直接耦合多级放大电路和阻容耦合放大电路的工作原理和Au的计算方法，一般了解变压器耦合式电路的工作原理二、重点内容,1．三种基本放大电路的分析特别是基本共射电路，射极输出器和工作点稳定电路 2．图解法分析放大电路的静态工作点和动态工作情况，能够分析波形失真，了解稳定静态工作点及提高放大倍数的方法 3．用等效电路法确定静态工作点和计算动态指标例1 判断下图中电路是否有放大作用,若无放大作用,则说明理由并将错误加以改正,,本题的目的是掌握基本放大电路的组成原理. 分析电路有无放大作用,关键在于电路的组成是否符合两个原则: 一、直流偏置应保证三极管工作在放大区,即发射结正向偏置,集电结反向偏置; 二、信号能送到放大器件的输入端,经过放大后能送出.只有同时满足上述两个原则,才能具有放大作用解,三、典型习题,,图(a)中,三极管T的发射结直流偏置UBE=0V,所以不能使三极管工作在放大状态,因此无放大作用,改正见图 (aa)所示.,,图(b)中,由于电容C具有隔直流作用,所以三极管的IC=0,集电极直流电位为0,使得三极管的发射结正向偏置,集电结也正向偏置,此时三极管处于饱和状态.另外电容C和电源VCC对交流信号相当与短路,所以信号被短掉,不能顺利的送出.改正见图(bb)所示.,,图(c)中,由于电容Cb对交流信号相当与短路,故信号被Cb短路掉,而不能送到放大器件的输入端,因此电路无放大作用.改正见图(cc)所示.,,图(d)中,虽然直流偏置可保证三极管处于放大状态,并且信号可送到放大器件T的输入端,但经放大的输出信号被短路掉,故信号不能送出.所以无放大作用,改正见图 (dd)所示.,例2 在图(a)所示电路中,已知VCC=12V,UBE=0.7V,IBQ=40μA,RC=3KΩ,RL=3KΩ,晶体管的输出特性曲线如图(b)所示,试用图解法分析回答下列各问.,(1)确定静态工作点ICQ,UCEQ.,(2)求晶体管的电流放大系数β.,(3)若希望IC=1mA,那么怎样调整电路元件Rb?,(4)IBQ=20μA,希望UCEQ=6V,那么RC应该取多少?,(5)在(1)条件下,画出交流负载线,并求出失真的最大输出电压幅值（UCES=0.3V）.,,本题的意图是学会用图解法确定静态工作点及进行动态分析.,在输入回路中 UBE=0.7V,而且有IBQ=40μA.,,,,,,,,0,,,,Q,iC(mA),,(b),,,,,,,,,,,,1,2,3,4,5,6,3,6,9,12,uCE/V,40μA,60μA,80μA,100μA,120μA,iB=20μA,见图 (b),与IBQ=40μA的曲线相交于一点Q,此时Q点处的坐标是静态时的集电极电流ICQ,集电极与发射极间电压UCEQ.从图中可得ICQ=2mA, UCEQ=6V.,解,,将此直流负载线画出,在输出回路中有uCE=Vcc- iC*Rc,,(1)用图解法确定静态工作点ICQ,UCEQ.,(2)晶体管的电流放大系数 β=,当iB1=60 μA时， iC1=3mA; iB2=20 μA 时 ， iC2=1mA.,β=,=,=50,,,,,,,,0,,,,Q,iC(mA),,,(b),,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,5,6,3,6,9,12,A,B,uCE/V,40μA,60μA,80μA,100μA,120μA,iB=20μA,ΔiB=iB1-iB2=60-20=40(μA), ΔiC=iC1-iC2=3-1=2(mA),所以,从特性曲线上取Ｑ点附近的两点Ａ、Ｂ,因为VCC=12V,RC=3KΩ不变,故直流负载线 uCE=VCC-iC*RC不变.而ICQ=1mA,则静态工作点也随之变化，此时的ICQ=1mA与直流负载线的交点Q1就是静态工作点。

Rb=,= 560(kΩ),Q1处对应的IBQ=20μA0,,,,Q,iC(mA),,(b),,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,5,6,3,6,9,12,A,B,Q1,Q2,uCE/V,40μA,60μA,80μA,100μA,120μA,iB=20μA,所以,(3)若希望IC=1mA,那么怎样调整电路元件Rb?,因为IBQ = 20μA，UCEQ=6V时静态工作点见（b）中的Q2点， 此时Q2点对应的iC即为ICQ，所以得ICQ = 1mA 根据直线方程 uCE = VCC – iC * Rc,Rc=,(4)IBQ=20μA,希望UCEQ=6V,那么RC应该取多少?,得,本电路的交流负载方程为： uce =-iC*Rc//RL=-iC*R'L，其斜率为,从图上看距饱和区不失真输出电压幅值为 UCEQ - UCES=6-0.3=5.7(V), 距截止区不失真电压的幅值为 ICQ*R'L=3.。