1、高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-1-第 1章 半 导体 器件 的特 性1.1知识点归 纳本章介绍 了半导体的基本 知识 ， 阐说了半 导体二极管 、 晶体管 （ BJT） 和场效应管（ FET）的工作 原理特性曲线和 主要参数。1.杂质半导 体与 PN结在本征半 导体中掺入不同 杂质就形成 N型和 P型半导体 。 半导体中 有两种载流子， 自由电子 和空穴 ，载流子 因浓度 而产生的 运动成 为扩散运 动，因 电位差而 产生的运 动成为漂 移运动 。在同一 种本征 半导体基 片上制 作两种杂 质半导 体，在它 们的交界面 上，上述两种运 动达到动态平衡 ，就形成了 PN结。其 基本
2、特性是单向 导电性。2.半导体二 极管一 个 PN结 引出电 极后 就构 成了二 极管 ，加 上正向 偏压 时形 成扩散 电流 ，电 流与电 压呈指数 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。3晶体管晶体 管具有电 流放大 作用，对 发射极 正向偏置 集电极 反向偏置 时，从 射区流到基区的非 平衡少子中仅有 很少部分与基区 的多子复合 ， 形成基极 电流 BI ， 而大部分在集电结 外电场作用下形 成漂移电流 CI ， 体现出 BI 对 CI 的控制 ， 可将 CI 视为 BI 控制的电流 源。晶体管有放 大、饱和、截止 三个工作区域。4.场效应管场效
3、应管 是电压控制器件 ， 它通过栅 -源电压的 电场效应去控制 漏极电流 ， 因输入 回路的 PN结 处于反 向偏 置或 输入端 处于 绝缘 状态因 此输 入电 阻远大 于晶 体管 。场效应管 局又夹断区 （ 即截止区 ） 、 横流区 （ 即线性区 ） 和可比阿 安电阻区三个工 作区域。 学完本章 后应掌握：1.熟 悉下列 定义 、概 念和原 理： 自由 电子与 空穴 ，扩 散与漂 移， 复合 ，空间 电荷区 ， PN结 ， 耗尽层 ， 导电沟道 ， 二极管单 向导电性 ， 晶体管和 场效应管的放大 作用及三个 工作区域。 2.掌握二极 管、稳压管、晶 体管，场效应管 的外特性，主要 参数的物
4、理意义 。第一章 半导体器件特性-2-1.2习题与思 考题详解1-1试简述 PN结的形成 过程 。 空间电荷 压 ， 阻挡层 ， 耗尽层和 势垒压等名称是 根据什么特性 提出来的。答： PN结的形成 过程：当两块 半导体结合在一 起时， P区的空 穴浓度高于 N区，于 是空穴将越过交 界面由 P区向 N区扩散 ； 同理 ， N区的电子 浓度高于 P区 ， 电子越过 交界面由 N区 向P区扩 散。 多子 由一区 扩散 到另 一区时 ，形 成另 一区的 少子 并与 该区的 多子 复合 ，因此 ， 在交界面 的一侧留下带负 电荷的受主离子 ， 另一侧留 下带正电荷的施 主离子 。于是在交 界面附近形
5、成一 个空间电压区， 即 PN结。空间电荷 压：在 PN结内无可 移动的带电荷之 缘故。势垒层： 在 PN结中， N区电位高 于 P区电位， 两区存在接触电 位差之缘故。耗尽 层： 在 PN结中 ，只 有不 能移动 的数 量相 等的正 负离 子， 而载流 子因 扩散和复合而 消耗掉了之故。阻挡层： 由于 PN结中存在 接触电势压，阻 挡了电子扩散之 故。1-2（ 1）在室 温下，当硅二极 管的反向电流达 到其反向饱和电 流 IR(sat)的 95%时，反向电压是 多少 ?(2) 计算偏压 为 0.1V时，相应 的正向电流和反 向电流的比值。（ 3） 如果反向 饱和电流为 10nA， 计算相应
6、于电压为 0.6时的正向 电流 ， 并说明这一结果 与实际不符的原 因。解： (1) 因为 ID=IR(sat)( DTVVe 1)所以 VD=VTln ( )DRSATII =26m v ln0.95=-1.33m v(2) ( )( )( 1) 1( 1)VDVTRsatD DVRVTR RRsatI eI VI VI e = = =(3)1-3在测量二 极管的正向电阻 时，用表的 “ R 10” 档测出的 阻值小而用 “ R 100”档测出大 ，原因何在？高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-3-答：因 为万用表 “ R 10” 档的内 阻小，测量二极 管的正向阻值小 ,而 “ R
7、 100” 档的内阻大 ，测量的二极管 的正向阻值大。1-4怎样用万 能表判断二极管 的极性和好坏？答 ： 判断二极 管的极性与好坏 ， 选择万用 表 “ R1K”电阻档 ， 此时黑表 棒为正极 ，红表棒为 电源负极 。 用黑红表 棒接待测二极管 两极 ， 观察阻值 大小 ， 再反过来 相接 ，观察 阻值大小 ，若两 次测量均 大，说 明二极管 断路， 若第一次 测量阻 值大，第 二次测量 阻值小， 则测量 值小的连 接时， 黑表棒接 二极管 的阳极， 红表棒 接二极管 的阴极；并说 明二极管是好的 ；若两次测量阻 值均小，说明二 极管被击穿。1-5限幅电路 如图所示 ， 设 D为 理想二极
8、管 ， 输入电压 vi 为正弦波 ， 其振幅大 于RV，试给出输 出电压为 OU的波形。解：1-6双 向 限 幅 器 如 图 所 示 ， 设 1 2DD为 理 想 二 极 管 ， 输 入 电 压 为 正 弦 波 ， 其 振 幅Vi=3 RV，试给出 输出电压 OU的波形。第一章 半导体器件特性-4-1-7双向限幅 器如图所示 ， 设 1 2DD为理想二 极管 ， 输入电压 vi 由 0-100V作线性变化，给出 相对于 vi 的输出电 压 OU 随时间变 化的曲线。解： )(4020100200100 20801121 12 VVRRR VVV RRRA =+=+=高等学校电子类辅导教材 电子
9、线路学习指导书-5-1-8求图所示 各电路中的电流 I和电压 V（设电路 中的二极管为理 想二极管）解 ： 对于 1 2DD 3D管正向偏 压 ， 3D的偏压最 大先导通 ， 随之 21DD 反偏截止。所以 OU=1V mAKVVI 41 15 = 1 2DD 3D均处于正 向偏置状态 ， D1的偏置电 压大先导通 ， 32DD 则由 于D1的导通反 偏而截止。则 mAIVUO 5,3 =1-9稳压管稳 压电路如图示 ， 已知稳压 管稳定电 压 V=6V最大稳定 电流 m axZI 25m A限 流 电 阻 R=500 求 ： . 215, 2iv vR K= = 时 ， 电 路 工 作 是
10、否 正 常 ？?ov = . = 800,10 2Rvvi 时 ， 电路工作 情况如何？ . 220,iv vR= 开路 ， 电路可能 出现什么情况？ 为什么？解： (1). 15 6 180.5i eR v vI mAR = = =0 6 32RL LvI mAR= = =则 18 3 15E R RLI I I mA= = =第一章 半导体器件特性-6-m in m axE E EI I I 稳压管可 能会热击穿。1-10将两个二 极管如图连接起 来，是否与晶体 管一样具有电流 放大作用，为什 么？答： 不含。因 为这样 连接不会 形成基 区，不会 产生复 合现象， 形成小 电流对大 电流
11、的控制 。所以不具备电 流放大效应。1-11为什么晶 体管发射区掺杂 浓度大，而基区 掺杂程度小且做 得很薄？答： 发射区浓 度大即 多数载流 子浓度 大，便于 发射进 入基区， 而基区 掺杂浓度 小，多数 载流子少 ，复合 后仍有大 量的由 发射区扩 散到基 区的多子 到达集 电区，即 基压也做得较 窄。1-12将一个 PNP型晶体管 接成共发射极放 大电路，（ 1）画出电 路，标出电源极 性。（ 2）如果管 子的 fbh =0.98要得到 10m A 集电极电 路，问基极电流 多大？（ 3）试分析 内部载流子的运 动情况。解 (1)（ 2） 0.98fbh = ， 1 fbfe fbhh
12、h= (1 ) 20 0.02 0.2( )0.98C fbCb fe fbI hII mAh h = = = =（ 3）分析管 内载流子运动情 况（略）见书 14页高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-7-1-13一个晶体 管的 IB=10 A， IC=0.5m A ，在什么 条件下，才能用 这两个数据来计算这的交 流电流放大倍数 ？答 ： 在忽略 CEOI 后 ， 且输出特 性曲线平行时 ， fe FEh h= 此时才可 用 IB, IC计算这的交流电流 放大倍数。1-14若 测 得放 大 电路 中 晶 体管 三 个电 极 对 地的 电 压分 别 为 V1=-6.2V,V2=- 6V
13、,V3=-9V,试判断晶 体管的电极和类 型。答： 若晶体管 工作在 放大区， 发射结 正偏，集 电路反 偏，再者 各电路 均为负值 ，所以该晶体 管为 PNP型，极性 如图所示。1-15晶 体 管 3DG8A的 输 出 曲 线 如 图 示 ， 已 知 它 的 PCM=200m w， I=20m A,V(BR)CED=15V(1)定义安全 工作区（ 2）定出放 大区(3)当 VCE=6V时，能否 使 IC工作在 30m A，为什么 ？解 ： （ 1）阴影线 外为过耗区，内 为安全区。（ 2） VCES V(BR)CED之间为 放大区 ， CESV 为饱和压降 。（ 3） 当 VCE=6V时 ，
14、 不能使 IC工作在 30m A因为 ICM=20m A第一章 半导体器件特性-8-第 2章 放 大器 基础2.1知识点归 纳一、放大 的概念 放大 实质上是 将微弱 的信号通 过有源 器件（晶 体管或 场效应管 ）对能 量进行控制的 过程，是 将直流 电源提供 的能量 转化为负 载所获 得的虽信 号变化 的能量。 放大的前提是 信号不失真。二、放大 电路的组成原则 1.放大电路 的核心元件是有 源器件，即晶体 管或场效应管。2.正确的直 流电源电压数值 、 极性与其 它电路参数应保 证晶体管工作在 放大区 ，场效应管 工作在恒流区， 即建立起合适的 静态工作点。保 证电路中的信号 不失真。三
15、、放大 器的主要性能指 标： 1.放大倍数 A2.输入电阻 iR3.输出电阻 0R4.最大不失 真输出电压 OMU5.下限截止 频率 Lf ，上限截 止频率 Hf 及同频带 WB6.最大输出 功率 mP0 和效率 。四、放大 电路的分析方法分析 放大电路 的方法 有两种， 即图解 法和微变 等效电 路法。图 解法用 于确定静态工 作点和分 析打信 号工作的 动态情 况，微变 等效电 路法只适 用于分 析、计算 低频小信号工 作时电路的动态 指标。 分析电路 应遵循 “ 先静态， 后动态 ” 的原则， 只有静态工作点 合适，分析动态才有意义 。五、晶体管和 场效应管基本放 大电路 1.晶体管基
16、本放大电路有共 射、共集、共基 三种组态。共射 放大电路即有电 流放大 作用，又 有电压 放大作用 ，输入 电阻居三 种电路 之中，输 出电阻 较大，适 应于一般 放大。共 集放大 电路之放 大电流 不放大电 压，因 输入电阻 高而行 作为多级 放大器的输入 端因疏忽电阻低 而常作为多级放 大器的输出级。 又因电压放大倍 数约等 于1而 用作信 号的 跟随 。共基 电路 之放 大电压 而不 放大 电流输 入电 阻小 ，高频 特性 好适应于宽 频带放大电路。 2.场效应管 放大电路的共源 接法 ， 共漏接法 与晶体管放大电 路的共射 、 共集接法相对 应，但比 晶体管 电路输入 阻抗高 ，噪声系
17、 数低， 典雅放大 倍数小 适应于低 电压高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-9-放大电路 的输入级。 六、阻 容耦合放大电路 在中频段的放大 倍数最大且为定 值，当信号频率 太高或太低时， 放大倍数都要降 低。 七、多 级放大器的耦合 方式有直接耦合 、阻容耦合和变 压器耦合。直接 耦合便于集 成，既可 放大交 流又可放 大直流 信号，但 必须解 决好零点 漂移问 题。阻容 耦合能克服零 点漂移的问题 ， 但低频响 应差 ， 不便于集 成 。 变压器耦 合有阻抗变换作 用 ，但低频响 应差，且体大笨 重，只用于特殊 场合。 八、多 级放大器的放大 倍数为各级放大 器放大倍数的乘 积，
18、通频带窄于 单级放大器，级 数越多，频带越 窄。 学完本章 应达到下列要求 ：1.掌握 以下 基本 概念和 定义 ：放 大、静 态工 作点 、非线 性失 真、 直流通 路和 交流通路、 交、直流负载线 、放大倍数，输 出动态范围等。2.掌握 各种 形式 的基本 放大 电路 的工作 原理 及特 点，能 根据 要求 选择电 路的 类型。3.掌握放大 电路的分析方法 ，能计算静态和 动态的各种。2.2习题与思 考题详解2-1图 示各 电路 中 的电 容对 信号 可 视短 路， 试定 性 分析 各电 路能 否 正常 放大 ，为 什么 ？答 ： （ a）只要 BR CR取值适当 使发射结正偏， 集电结反
19、偏，就 可以放大信号。（ b）只要 BR CR取值适当 使发射结正偏， 集电结反偏，就 可以放大信号（ c） CCV 使集电结 反偏， 不能正常 放大。（ d） Q 0GSU ， 0DSU ,故不能正 常放大。2-2分别画出 图示各电路的直 流通路和交流通 路。第一章 半导体器件特性-10-解 ： （ a）直流通 路 交流通路（ b）直流通 路 交流通路2-3电路及晶 体管特性如图示（ 1） 作负载 线， 找出 静态工 作点 Q和 放大器 的动 态范 围。若 要获 得尽 可能大 的高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-11-动态范围 ， BR应取多大 数值？（ 2）电路其 他参数不变，
20、CR由 2k变为 5.1k， Q点移到何 处？（ 3）电路其 他参数不变， BR由 16k变成 32k， Q点移到何 处？（ 4）电路其 他参数不变， CCV 由 9V减到 6V， Q点移到何 处？解： (1)Q点：直 流 负 载 线 MN， M(0,4.5) N(9,0) 交 5016BB BEB V UI AK = = 曲 线 与Q(5.4,1.8).动态范围 ： ( )*2 3.6*2 7.2( )PP CC CEQU V U V= = = .由图分析 可得最大动态范 围 m ax 9 0.3 8.7( )PP CC CEQU V U V= = = ,可 得 Q点 mQ（ 4.35， 2
21、.4） 。则 .(1.5 0.7) 13( )60BB BEB BQMU V VR KI A = = = (2) 9 1.764( ).5.1CCCV mAR = = Q点沿 50BI = 曲线左移 得 (1.0,1.6).(3) 0.8 25( )32BB BEB BU U VI AR K = = = ,Q点沿负载 线下移至 (7.2,1.0).(4) 6 3( )2CCCU V mAR K= = ,Q点移至 （ 2,1.8） .第一章 半导体器件特性-12-2-4放大电路 和晶体管特性如 2-3题图（ 1）求静态 工作附近的feh 和 ieh.(2)画出简化 h参数等效 电路，计算 VA
22、, iR , 0R.解 ： （ 1） 1.8 3650CQfe Fe BQI mAh h I A = = = = .40.7 1.4*10( )50BEieBu Vh I A = = = (2) h参数电路14 16 30( )i B ieR R h k= + = + = 0 2( )CR R K= = 2-5放大电路 如图示， 60feh = ，求：（ 1）计算 不带负载 LR时 点，画 出 h参数等效电路， 计算 uA , iR, 0R.(2)计算带上 负载 LR后静态 点 ， 画出 h参数等效电路 ，计算 uA 和 0R.解 ： （ 1） LR=高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书
23、-13-1 115 45( )330CC BE CCBQB BU U U VI AR R K = = = =45*60 2.7( )CQ BQ feI I h mA= = =15 2.7*5.1 1.23( )CEQ CC CQ CU U I R V= = =交流通路 ： h等效电路2 20 60*5.1 7.68) 39 0.8fe b C fe Cu b B ie B ieih i R h RUA I R h R hU = = = = =+ + +（2 1 / / 39.8( )i B B ieR R R h k= + = 0 5.1( )CR R k= = （ 2） 10LR k= QC
24、E LR R .则 15*109.93( )5.1 10CC LCQ CEQC LU RU V UR R = = = =+ +15 9.93 0.99( )5.1CC CEQCQCU UI mAR = = =第一章 半导体器件特性-14-0.99 16.7( )60CQBQfeI mAI Ah = = =26 26(1 ) 300(1 60) 19021.90.99ie bb feEQmVh R h kI= + + = + + = = 20 60*1.384 2.03( ) 39 1.9fe b Lu i b B ieh l RUA U i R h = = = =+ +5.1*1.9/ / 1
25、.384( )5.1 1.9L C LR R R k = = = +2 1 / / 40.9( )i B B ieR R R h k = + = 0 5.1( )CR R k= = 2-6图示电路 输入正弦信号时 ， 若输出波 形如 （ b） (c),试问他们 为何种失真？如 何调节才可能 使输出不失真？ 若改变滑 变 RB1的大小仍 得不到完好正弦 波输出 ， 为什么？解 ： （ 1）由波形 分析可知（ b）为截止 失真；减小1BR有可能使 输出不失真。（ c）为饱和 失真，增大1BR有可能使 输出不失真（ 2）改变1BR值仍不能 得到完好正弦输 出，可能是 CR取值不当 之故。2-7电路如
26、图 ，已知 60feh = ，电容容 抗可忽略 求：（ 1）计算静 态工作点，（ 2）画出 h参数等效 电路，计算uA , iR 和 0R高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-15-解 ： （ 1） 21 218*22 4.4( )68 22CC BBB BU RU VR R= = =+ +4.40.7 3.7 28( )60*2.2 132EQC B BEBQfe fe E feII U UI Ah h R h = = = = = =28 *60 1680 1.68( )CQ BQ feI I h A A mA = = = =( ) 18 1.68*(5.1 2.2) 5.736( )
27、CEQ CC CQ C EU U I R R V= + = + =（ 2） h参数电路26 26(1 ) 300 (1 60) 1244( ) 1.2441.68ie bb feEQmVh R h kI mA= + + = + + = = 1 2/ / / / 1.15i B B ieR R R h k= = 0 5.1( )CR R k= = 2-8阻容耦合 射极输出器如图 ，已知 50feh = （ 1）计算静 态工作点。（ 2） 画出简化 h参数电路 ， 计算 uA ，第一章 半导体器件特性-16-iR和 0R解 :(1) 15 0.7 28( )(1 ) 250 (1 60)*5.1C
28、C BEBQ B fe EU UI AR h R = = =+ + + +28*50 1400( ) 1.4CQ BQ feI I h A mA= = = =15 1.4*5.1 7.86( )CEQ CC CQ EU U I R V= = =（ 2） h参数等效 电路2-9电路如图 示 ， 电容的容 抗均可忽略26300 (1 50) 1.247( )1.4ie mVh kmA= + + 高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-17-（ 1） 画出简化 的 h参数等效 电路，计算 1 01u iUA U = ， 2 02u iUA U = 和 01R, 02R（ 2） 当 C ER R=
29、 时，两个 转出电压 01U， 02U在振幅和 相位上有何关系 ？解 ： （ 1） h参数等效 电路1 01 (1 )(1 )fe b C fe Cu i ie fe Eb ie fe Eh i R hRUA U h h Ri h h R = = = + + + + 2 (1 )(1 )fe Eu ie fe Eh RA h h R += + +01 CR R=02 / /b ie EfeR hR Rh +=（ 2）当 C ER R= 时， 01U, 02U幅度基本 相等，相位相差 1802-10电路如图 ，已知 feh =50,电容的容 抗均可忽略 （ 1）计算静 态工作点（ 2） 画 出
30、简 化 的 h参 数 等 效 电 路 ， 计算 uA ， iR和 0R第一章 半导体器件特性-18-解 ： （ 1） 21 215*47 4.8( )100 47CC BBB BV RU VR R = = =+ +1 24.8 0.7 2.4( )0.2 1.5B BEEQ CQE EU UI mA IR R = = = =+ +2.4 48( )50CQBQfeII Ah = = =(2)h参数等效 电路2.6300 (1 50)* 852.5( )2.4ie mVh mA= + + = = =+= 3 )(21.805.11/100/47)1(/ 11 2co GBBi RR Rhfehi
31、eRRR2-11集电极 -基极偏置 放大电路如图示 。 T为硅管。 100=feh（ 1）计算静 态工作点。（ 2）如果要 求 5.6=CEV 的值应为 多大？（ 3） 画 出 简 化 为 h参 数 等 效 电 路 ， 并 用 密勒定理作 进一步简化。高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-19-（ 4）推导 Oiv RRA , 的表达式 ，并算出它的数 值。解：（ 3） h参数等效 电路，并密勒定 理简化。密勒定理 指出 ： 具有 N个独立接 点的任意网络 ， 如图 ， N为参数接 点 ， 若接 点1、 2间接有阻 抗 E。 并已知节 点电压 1V和 2V之比 K&( 12VVK &=
32、),断开阻抗 E在节 点1与 N之间接 KZZ =11 ，节点 2与 N之间接 12 =KKZZ ，新网络 与原网络等效 。第一章 半导体器件特性-20-密勒定理 简化后：其中 KRE B&=11 uAUUK O & = 112 =KKRE B& uAUUK O & = 1（ 4）( )2121/ / / /1 1 111 1 1 1fe C fe LOi ie ieL Cie ieC BBC C BL C C BB C B CCie BBieie B ie ie BiehibZ R h RUAu U ibh Z hR Z Rh h ZR RAuRAuR R RAuAu AuR RAu R R
33、AuRAu R R Au RR AuAuhRRh hAu Auh R hAu h Rh Au Au = = = = = = + + = = = + + &其 中( ) ( )( )( )ie Bie B ieC Bfe C B CC B ie B iefeie B C B C ie Bie B iefe C B ie B ieC B C ie BRh R hAuAu R RAuhR R Au R RRAu h R hAuAu hhR R R Au R h Rh R hAuhRRAu h R hAuR R Au R h R+ + + = = + + + = + &代 入 式 及 ：( )( )(
34、 )2LCieiieBCfeBCieBieBCBieBCfeieBCfeBCfeieBCfeCBieBCBieRR hRhRRhRRhR hRRRhRRhuAAuhRRhRRhhRRhRRhAuRRRh=+ +=+=+&高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-21-2-12图示源极 输出器 ， 设 gm =1m s,rd 可略不计 ， 是推导电 压放大倍数 Av， 和输入电阻iR的表达式 ，并算出其数值 。解：等效 电路如图 ( )( ) ( )( )( )( ) =+ += +=+ +=7.31 63.01 112 21121 2121 21&RRAv RRRRAumsg RRgRRgU
35、gRRU RRUgUUAuGimmmGSmGS GSmiO若2-13 MOS管放大电 路如图所示（ a） ，放大管 输出特性如图（ b） ,所示第一章 半导体器件特性-22-(1)用图解法 确定静态工作点 Q，并求出 工作点处的跨导 gm(2)画出交流 等效电路，求电 压放大倍数 Av解： （ 1）DPPDDS RIUU =oI oUDDS=画负载线 ， vUU gGGS 3=& 时 Q点， 8V,2m A(2)高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-23-2-15图示 -一恒流源 电路，试证： 21 /RRII REFo &证：由图 可得2122112211222111RRIIRIVRI
36、V IIIIII RIVRIVBEFOOBERBEoCERCEEBEEBE= +=+= =+=+& & &由于2-16放大电路 如图，已知晶体 管系数gm =60m s, 设 EC的容抗很 小，可视短路。（ 1） 画出 低频 混合 等效 电路 ，不 考虑 2C，推 导 出 放 大电 路 的 下 线 效 率， 1Lf 的 表 达 式 ，并算出其 值（ 2） 不考虑 1C，下线效 率 2Lf =？（ 3） 同时考虑 1C 2C， 画出这一 放大电路的低频对数幅 频特性和相频特 性 ?=Lf第一章 半导体器件特性-24-（ 4） 计算电路 的上限频率 Hf ，并画出 高频段的对数幅 频特性和相频特
37、性。解：略（ 1）低频混 合 等效电路 ，不计 2C作用：2-17两极放大 电路如图，设 5021 =fefe hh（ 1） 计 算 21.TT 的 静 态 工作点和 21, ieie hh（ 2） 计算放大 器的中能电压放 大倍数、输入电 阻和输出电阻。解（ 1）高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-25-（ 2） 两极放大 器的微变等效电 路如图示第一级放 大倍数其中第二级是 射极输出器，放 大倍数总电压放 大倍数 3.2599.06.2521 = uuu AAA &放大器的 输入电阻是第一 节输入电阻：放大器的 输出电阻 2 2 10 2/ 0.21ie cE feh RR R h
38、+= = +2-18两级直耦 放大器如图所示 试分析这一放大 器结构特点以及 偏置的提供方法( ) 1 111 1111 Efeie LfeiUu Rhh RhUUA + =&第一章 半导体器件特性-26-设 = 1,80 2121 ieiefefe hhhh ，试计算 Av， Oi RR,答 ： （ 1）该 电路 是两 极直接 耦合 电路 ， 21,TT 管分 别为 NPN， PNP型管 ，采 用 12电源供电 ， Q点相互牵 连。（ 2） 交流等效 电路 ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) 111 222 222221 2221121222222211122211111 1
39、1111 1/efeieefeieCfeefeieCefeieCfeuuuefeieCfeiOuefeieefeieCfeiouRhh RhhRhRhhR RhhRhAAA RhhRhUUA RhhRhhRhUUA+ + + += += +=( )( )1 2 1 21 2 2 2 1 1 1(1 ) (1 )80 80 3 3 57600 57600 6.93 1 811 1 811.2 85 98.2 8347fe fe c cc ie fe e ie fe eh h R RR h h R h h R = + + + + + = = = =+ + &( ) ( )( )= =+=+= 3
40、82181112111Coefeieiii RR RhhIUR& &第 3章 集 成运 算放 大器高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-27-3.1知识点归 纳本章讲述 了集成运放的结 构特点 ， 电路组成 ， 主要性能 参数 、 种类及使 用方法 。1.集成运放 实际上是一种好 性能的直接耦合 放大电路 。 通常由输 入级 、 中间级 、输出 级和偏置 电路等 四部分组 成，双 极型管组 成的集 成运放， 输入级 多用差分 放大电路，中 间级为共射电路 ，输出级多用互 补输出级，偏置 电路是多路电流 源电路。 2.电流源电 路不仅可为各级 放大电路提供合 适的静态电流 ， 又可作为 有
41、源负载 ，从而大大 提高了运放的增 益。 3使用集成 运放应注意调零 、频率补偿及必 要的电路保护。学完本章 应达能到下列要 求 1.熟 悉集成 运放 的组 成及性 能， 正确 理解主 要指 标参 数的物 理意 义及 其使用 注意事项。2.了解电流 源电路的工作原 理。3.能读懂集 成运放 5G23， 5G24的工作原 理。3.2习题与思 考题详解3-1 差 分 放 大 电 路 如 图 所 示 ,Rp为 调 零 电 位 器 ， 假 设 电 路 完 全 对 称 ， 两 管 的50feh = ，求： （ 1） 若 电路 作 双端 输 出 ，即 开 关 S与 1接通 ，试计 算电路的 静态工 作点，
42、差 模放大 倍 数udA。 共 模 放 大 倍 数 ucA， 共 模 抑 制 比cmrK ，差模输 入电阻 icR和输出电 阻 odR（ 2） 若电路作 单端输出 ， 即开关 S与 2接通，试 计算电路的静态 工作点，1 1, , , ,ud uc CMR id ic odA A K R R R和解 ： （ 1）双端输 出时1) 电子电路 对称，两管对应 的电流及电压分 别相等，即1 2 1 2 1 2, ,B B B C C C CE CE CEI I I I I I U U U= = = = = =第一章 半导体器件特性-28-直流通 路如图示：于流 过 ER的两个 电流大小相等， 向相同
43、，所以流 过 ER的直流 电流 2EI ，当于单 管射极电流 EI 流过 2 ER计算静态 工作点： 1 2 .2EE BE B B E P E EU U I R I R I R = + + E PR R ,则2(1EE BE B B fe B EU U I R h I R = + + ） (12 0.7 11( )2(1 5 2 5110EE BEB fe EU U V AR h R K K = =+ + + ）50 11 0.552 12 12 0.55 (10 2 10) 7.5C fe BCE CC EE C C E EI h I A mAU U U I R I R V= = = +
44、= + + =2)差模较大 时， iU一分为二 ， 2i id i idU U U U= =，由于 ER中流过的 电流的增量数值 相等方向相反 ， 所以 ER上无变化 的压 。 差模微变等电 路如图：1 11 1( 1 2PBi ieid b fe b RU U i R h h= = + + +） （ ） i高等学校电子类辅导教材 电子线路学习指导书-29-1 Old fe b LhI RU = 1 1/ / 10/ / 20 52 2L C PR R R K K K = = = 2i idUU= 2o oldUU=双端差模 电压放大倍数1 2 11 112fe Lod od odudid i
45、d d B ie fe ph RU U UU U U R h h RA = = = + + +（ ） （ ） 26 26300 1 300 51 2.66( ) 0.55 0.011ie feEmvh KI mAh = + + = + = +（ ）505 24.55 2.66 510.5 0.1Ud KK K KA = =+ + 3)共模 时 1 2i i ic EU U RU= = ， 上流 过电流的 增量相 等，方向 相反， 即为没管 发射极电流流量 的 2倍，画等 效电路时把 ER增加一倍 即可。 1 2i i icU UU= = ，则 1 2oc ocUU = 双端输出 共模电压放大倍
46、 数 1 2 0oc ocUC icU UUA = =4)共模抑制 比 udCmR ucAAK = =第一章 半导体器件特性-30-5) 1 1 11 1 12 12 2b B b ie fe b wid idid id b bI R i h I RU UI I ir + + + = = = （ h） （ ）11 2 (5 2.66 51 0.5 0.1) 20.4222 B ie fe PR h h R K + + + = + + = = （ ）6)由共模微 变电路可得1 11 11 (1 22ic ic ieB P Efe feicUr R h h R h RI= = + + + + +
47、（ ） ）5 2.66 510.50.1 51210K K K K= + + + 1030K= 对 于 共 模 信 号 ， 两 输 入 端 是 并 联 的 ， 因 此 整 个 差 动 放 大 器 的 共 模 输 入 电 阻 ：11 1 1035 5152 2ic ic Krr= = = 7)双端输出 的输出电阻2 2 10 20Cod R K Kr= = = (2)开关 K与 2接通，电 路做单端输出：静态工作 点除 UCE1外，其他 系数与（ 1）的静态 工工作点相同， 即，11B AI = 0.55C mAI= 2 7.5CE VU=但是由于 1T管的集点 极有一负载 LR接地，直 流通路如图，
