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[信息與通信]01模電復(fù)習(xí)參考-展示頁(yè)

2025-03-31 06:59本頁(yè)面
  

【正文】 靜態(tài)工作點(diǎn)分析 : ? a、直流通路與交流通路 ? b、直流通路法 ? c、圖解法 基本放大電路的工作原理 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 30 IBQ ICQ UBEQ UCEQ ( ICQ,UCEQ ) (IBQ,UBEQ) RB +EC RC C1 C2 T 直流工作時(shí)的輸入、輸出電流、電壓 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 31 IB UBE Q IC UCE uCE怎么變化 假設(shè) uBE有一微小的變化 ib t ib t ic t ui t 三、靜態(tài)工作點(diǎn)與輸入、輸出波形 --圖解法示意 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 32 各點(diǎn)波形 RB +EC RC C1 C2 ui t iB t iC t uC t uo t ui iC uC uo iB 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 33 167。 N N 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 24 場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性 圖 場(chǎng)效應(yīng)管的 轉(zhuǎn)移 特性曲線 圖 二條曲線的關(guān)系 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 25 圖 場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)及特性 N溝道 J管 P溝道 J管 N溝道增強(qiáng)型 MOS N溝道耗盡型 MOS P溝道增強(qiáng)型 MOS P溝道耗盡型 MOS 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 26 第二章 基 本 放 大 電 路 ? 放大的概念;放大電路的分類 ? 放大電路構(gòu)成、各元件的功能及作用 ? 放大電路的工作原理 (偏置及靜態(tài)工作點(diǎn) ) ? 放大電路的分析參數(shù): 靜態(tài)工作,放大倍數(shù),輸入、輸出阻抗,通頻帶 ? 放大電路的分析方法: 靜態(tài):估算法; 動(dòng)態(tài):微變等效電路法 ? 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 ? 放大電路的設(shè)計(jì) 本章學(xué)習(xí)目的 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 27 167。因電阻各點(diǎn)有壓降! UDS↑ 則被夾斷區(qū)向下延伸 。 uGS↓ 溝道變窄 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 23 圖 UGS(off)uGS0(為定值 )且 uDS0的情況 uGDUGS(off) uGD= UGS(off) uGDUGS(off) 漏端的溝道被夾斷 ,稱為 予夾斷。 場(chǎng)效應(yīng)晶體管 N溝道 P溝道 增強(qiáng)型 耗盡型 增強(qiáng)型 耗盡型 N溝道 P溝道 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 22 N溝道場(chǎng)效應(yīng)管原理簡(jiǎn)介: N溝道 :uDS= 0時(shí) uGS對(duì)導(dǎo)電溝道的控制作用 uGS=0 UGS(off)uGS0 uGS≤U GS(off) 夾斷電壓 VP 當(dāng) uGS較小時(shí) ,耗盡區(qū)寬度有限 ,存在導(dǎo)電溝道 ,DS間相當(dāng)于線性電阻。 UBE=EB- IBRB 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 20 晶體管的輸出特性曲線 圖 曲線的獲得 曲線的特征: 曲線的分區(qū): 4個(gè) 晶體管的極限參數(shù) 圖 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 21 場(chǎng)效應(yīng)管與雙極型晶體管的導(dǎo)電機(jī)理和結(jié)構(gòu)都不同,它是多子導(dǎo)電,輸入阻抗高,溫度穩(wěn)定性好。 半導(dǎo)體三極管 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 17 基本結(jié)構(gòu) B E C N N P 基極 發(fā)射極 集電極 NPN型 P N P 集電極 基極 發(fā)射極 B C E PNP型 結(jié)構(gòu)及摻雜特點(diǎn) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 18 IB=IBEICBO?IBE IB B E C N N P EB RB EC IE ICBO ICE IC=ICE+ICBO ?ICE IBE IE=IB+IC 載流子流向及各級(jí)電流 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 19 一、 輸入特性 UCE ?1V IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 工作壓降 :硅管 UBE?,鍺管UBE?。 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 14 二級(jí)管的構(gòu)成及特性、符號(hào)、曲線、使用 ? 二極管的幾種外形、幾種常見結(jié)構(gòu)、符號(hào) ? 二極管的伏安特性曲線及溫度特性 ? 二極管的折線化等效模型 微變等效電路 ? 二極管的主要參數(shù) :(P26) ? 二極管的使用 二極管的幾種常見外形 圖 半導(dǎo)體二極管 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 15 穩(wěn)壓二極管 U I IZ IZmax ?UZ ?IZ 穩(wěn)壓誤差 曲線越陡,電壓越穩(wěn)定 + UZ 167。 導(dǎo)通壓降 : 硅管 ~,鍺管 ~。 單向?qū)щ娦裕? PN 結(jié) 加上正向電壓時(shí)導(dǎo)通, PN 結(jié) 加上反向電壓時(shí)截止。 注意 : 無(wú)載流子、助少子、阻多子 PN結(jié) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 9 1. 2. 2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦? PN 結(jié) 加上正向電壓 、 正向偏置 的意思都是: P 區(qū)加正、 N 區(qū)加負(fù)電壓。 P中的空穴 .N區(qū) 中的電子( 都是多子 )向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)( 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) )。 空間電荷區(qū), 也稱耗盡層。 PN 結(jié)及半導(dǎo)體二極管 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 7 P型半導(dǎo)體 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - N型半導(dǎo)體 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)(多子濃差擴(kuò)散 ) 內(nèi)電場(chǎng) E 漂移運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散的結(jié)果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬,空間電荷區(qū)越寬。 N 型半導(dǎo)體: 自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體,也稱為(電子半導(dǎo)體)。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。 在常溫下,由于 熱激發(fā) ,使一些價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛,成為 自由電子 ,同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè) 空位 ,稱為 空穴 。陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 1 溫醫(yī)生工系 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 復(fù)習(xí) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 2 第一章 半導(dǎo)體的基本知識(shí) 167。 導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體 本征半導(dǎo)體 一、本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 雜質(zhì)半導(dǎo)體 一、 N 型半導(dǎo)體 二、 P 型半導(dǎo)體 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 3 硅和鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 共價(jià)鍵共 用電子對(duì) +4 +4 +4 +4 +4表示除去價(jià)電子后的原子 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 4 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 在 絕對(duì) 0度 ( T=0K) 和沒有外界激發(fā)時(shí) ,價(jià)電子完全被共價(jià)鍵束縛著,本征半導(dǎo)體中沒有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子(即 載流子 ),它的導(dǎo)電能力為 0,相當(dāng)于絕緣體。 載流子:自由電子和空穴 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 5 雜質(zhì)半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì),就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。 P 型半導(dǎo)體: 空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體,也稱為(空穴半導(dǎo)體)。 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 6 主要內(nèi)容: PN結(jié)的形成、單向?qū)щ娦约?PN 結(jié)的特性曲線 ? PN結(jié)的形成 ? PN結(jié) 的單向?qū)щ娦? ? a、 PN結(jié)加正向電壓時(shí)導(dǎo)通 ? b、 PN結(jié)加反向電壓時(shí)截止 ? 3 、 PN結(jié)的伏安特性 167。 內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng),就使漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng),而漂移使空間電荷區(qū)變薄。 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 8 。 區(qū)中的電子和 N區(qū)中的空穴( 都是少子 ),數(shù)量有限,因此由它們形成的 (少子漂移 )電流很小。 PN 結(jié) 加上反向電壓 、 反向偏置 的意思都是: P區(qū)加負(fù)、 N 區(qū)加正電壓。 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 10 三、 PN結(jié)的伏 安特性 圖 正向特性 反向特性 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 11 PN 結(jié)的電流方程 PN結(jié)所加 電壓 u和流過 電流 i的關(guān)系: )1( ?? kTquS eIiIS為反向飽和電流、 q為電子電量、 k為玻耳茲曼常數(shù)、 T為熱力學(xué)溫度 TT UuSUuS eIeIi ??? )1(如果設(shè) UT=KT/q 則: 在 T=300K時(shí), UT=26mV 當(dāng) u為負(fù)值 ,且滿足 eu/UT 1時(shí) ,則 : SiI??陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 12 伏安特性 (獲取 ) U I 死區(qū)電壓 硅管,鍺管 。 反向擊穿電壓 UBR 伏安特性與溫度的關(guān)系 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 13 由伏安特性折線化得到的等效電路 圖 (二極管的折線化模型 ) 理想二極管 正向?qū)〞r(shí) 電壓為常量 正向?qū)〞r(shí)電壓與 電流成線性關(guān)系 在實(shí)際應(yīng)用中前二種常見。 特殊二極管 光電二極管 發(fā)光二極管 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 16 晶體三級(jí)管主要內(nèi)容: ? 三級(jí)管的結(jié)構(gòu) (三區(qū)二結(jié) )、分類、名 ? 稱、符號(hào) ? 基本 (共射 )放大電路 (晶體管的放大作用 ) ? 三級(jí)管放大電路的電流分配及放大 ? 三級(jí)管的輸入、輸出特性曲線及分區(qū) ? 溫度對(duì)輸入、輸出特性曲線的影響 ? 三級(jí)管的主要參數(shù) :β( ) 、 ICB0、 ICE0 ? 極限參數(shù) :ICM、 UCEO、 PCM ?167。 UCE=0V UCE = 死區(qū)電壓 ,硅管,鍺管 。 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 JFET 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管有兩種 : 167。 uGS達(dá)到一定值時(shí) (夾斷電壓 VP),耗盡區(qū)碰到一起, DS間被夾斷,這時(shí),即使 UDS ? 0V,漏極電流 ID=0A。 溝道中仍是電阻特性 ,但為非線性電阻 。此時(shí)電流ID由未被夾斷區(qū)域的載流子形成 ,基本不隨 UDS的增加 ,呈恒流特性。 基本 放大電路的組成和工作原理 三極管放大電路有三種形式 共射放大器 共基放大器 共集放大器 以共射放大器為例講解工作原理 “共 ……” 以交流電路為依據(jù) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 28 共射放大電路的基本組成及各元件作用 放大元件 iC=?iB,工作在放大區(qū),要保證集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。 放大電路的分析方法 放大電路分析 靜態(tài)分析 動(dòng)態(tài)分析 估算法 圖解法 微變等效電路法 圖解法 計(jì)算機(jī)仿真 分析步驟: 分離交、直流通路 靜態(tài)工作點(diǎn)估算 — 根據(jù) 確定的 電壓點(diǎn) 計(jì)算出 Q點(diǎn)的參數(shù)。 圖解法 — 輸入、輸出特性, 方程,信號(hào) (動(dòng)態(tài) ) 工作點(diǎn)穩(wěn)定 — √ √ 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 34 已學(xué)電路形式: 典型共射電路 分壓式偏置 共射電路 共集電路 (射極輸出器 ) 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 靜態(tài)工作點(diǎn): IBQ,ICQ,UCEQ 動(dòng)態(tài)分析:微變等效電路 。 AV,ri,ro(帶 Re) 靜態(tài)工作點(diǎn): IBQ,ICQ,UCEQ 動(dòng)態(tài)分析:微變等效電路 。 但是,電容對(duì)交、直流的作用不同。而對(duì) 直流 可以看成 開路 ,這樣,交直流所走的通道是不同的。 直流通道: 只考慮直流信號(hào)的分電路。 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 36 一、直流負(fù)載線 IC UCE UCE~IC滿足什么關(guān)系? 1. 三極管的 輸出特性。 IC UCE EC CCREQ 直流 負(fù)載線 與輸出特性的交點(diǎn)就是 Q點(diǎn) IB 直流通道 RB +EC RC 直流負(fù)
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