天搞定自考模拟、数字及电力电子技术课件.ppt

1、模拟、数字电子及电力电子第一天目录第一章第一章 模拟电子基础知识模拟电子基础知识第二章第二章 直接耦合放大器及直接耦合放大器及 反馈反馈要点一：半导体第一章 基础知识杂质半导体分：电子型（N型）半导体空穴型（P型）半导体 N 型半导体：在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的五价元素。自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为电子半导体。P 型半导体：在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的三价元素。空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为空穴半导体。型半导体中空穴是少子，电子是多子。型半导体中空穴是多子，电子是少子。1 空穴为少子的的半导体称为AP型半导体 BN型半导体C纯净半导体 D金属导体2 本征半导

2、体硅或者锗中掺入微量三价元素后，其中多数载流子是A自由电子 B空穴C正离子 D负离子3 N型半导体的多数载流子是A自由电子 B空穴C正离子 D负离子4 杂质半导体中的少数载流子的浓度取决于A掺杂浓度 B制造工艺C晶体结构 D温度（）（）（）（）要点二：二极管多数载流子因浓度上的差异而形成的运动称为扩散运动。（）PN结的形成漂移运动和扩散运动的方向相反。二极管正向导通状态时，其两端电压：硅材料：0.6-0.8V锗材料：0.1-0.3V（2）PN结的单向导电性PN结外加正向电压：PN结P端接高电位，N端接低电位，称PN结外加正向电压，又称PN结正向偏置，简称为正偏。PN结外加反向电压：PN结P端接

3、低电位，N端接高电位，称PN结外加反向电压，又称PN结反向偏置，简称为反偏。结论：PN结外加正向电压导通，加反向电压截止，即PN结具有单向导电性电流二极管的结构及符号1.有关二极管单向导电性的说法正确的是（）A.正偏时，通过的电流小，呈现的电阻大；反偏时，通过的电流大，呈现的电阻小B.正偏时，通过的电流大，呈现的电阻大；反偏时，通过的电流小，呈现的电阻小C.正偏时，通过的电流小，呈现的电阻小；反偏时，通过的电流大，呈现的电阻大D.正偏时，通过的电流大，呈现的电阻小；反偏时，通过的电流小，呈现的电阻大D2.图中二极管为理想器件，VD1、VD2的导通情况为（）A.VD1截止，VD2导通B.VD1导

4、通，VD2导通C.VD1截止，VD2截止D.VD1导通，VD2截止A.二极管的最主要特征是 。.硅材料二极管导通时，其两端电压为 伏，锗材料二极管导通时，其两端电压为 伏。.半导体二极管的反向饱和电流越 ，说明该二 极管的单向导电性越好.硅二极管的死区电压约为 伏，锗二极管的死区电压约为 伏。全波及桥式整流情况下，输出电压平均值_8.限流电阻R的选择应满足两个条件，一是稳压管流过最小电流应_稳定电流，二是稳压管流过最大电流应_最大稳定电流。单向导电性0.6-0.80.1-0.3小0.50.122.1UuL大于等于小于要点三：半导体三极管及基本放大电路三极管实现放大的外部条件是：发射结必须加正向

5、电压（正偏），集电结必须加反向电压（反偏）。符号中发射极上的箭头方向，表示发射结正偏时电流的流向。BEIIICBCII一般把三极管的输出特性分为3个工作区域，分别介绍。截止区（a）发射结和集电结均反向偏置；（b）=0,近似为0；（c）三极管的集电极和发射极之间电阻很大，三极管相当于 一个开关断开。CIBI 放大区:输出特性曲线近似平坦的区域称为放大区。（a）三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置（b）集电极电流 几乎仅决定于基极电流 ，即 而与 无关。CIBIBCIIECU 饱和区（a）三极管的发射结和集电结均正向偏置；（b）三极管的电流放大能力下降，通常有 ；（c）UCE的值很小，称此时的电

6、压UCE为三极管的饱和 压降，用UCES表示。一般硅三极管的UCES约为 0.4V，锗三极管的UCES约为0.2V；（d）三极管的集电极和发射极近似短接，三极管类似 于一个开关导通。CIBI放大电路静态工作点的分析估算法bRUVIBEQCCBQ)禇管(3.01.0（硅管）8.06.0因为VVUBEQb所以RVICCBQBQQIICCCQCCCEQRIVU三极管简化的微变等效电路EQbbbeIrrmV26)1(放大电路的动态分析/ib beocLbLLcLobLLuib bebeui rui Ri RRRRui RRAui rr iouuuA 电压放大倍数输入电阻ibbeiibbeii(/)/i

7、 RruRRrii输出电阻(将信号源短路，负载开路，在输出端加入测试电压u，产生电流i，由于ib=0，u=iRc)ocuRRi例.放大电路如图所示。已知VCC=12V，RC=5lK，Rb=400K，RL=2K，三极管=40，rbb=300(1)估算静态工作点IBQ，ICQ及UCEQ；(2)计算电压放大倍数Au。解解（1 1）I IBQBQ=(V=(VCCCCU UBEQBEQ)/R)/Rb b =12/400=12/400 =0.03mA =0.03mA I ICQ CQ=I=IBQBQ =40 =400.030.03 =1.2mA =1.2mA U UCEQCEQ=V=VCCCCI ICQC

8、QRRC C 12121.21.25.15.1 5.9V5.9V （2 2）R Rbe be=r=rbbbb+(1+)(26/I+(1+)(26/IEQEQ)=300+40 =300+40(26/1.2)(26/1.2)=1 =12K2K Au=Au=RRL L/r/rbebe =4040(5.1/2)/1.2(5.1/2)/1.2 =4848练习.设VCC=12V，Rb=300 k，Re=5 k，RL=2 k，UBEQ=0.7 V，=50，rbe=200，Rs=2 k。（1）求静态电流IBQ，ICQ，UCEQ；，（2）求电压放大倍数Au及输入电阻Ri的表达式。第二章 直接耦合放大器及反馈要点

9、一：功率放大电路的分类1.静态工作点Q设置在交流负载线的中间，在整个信号周期内，三极管都有电流流过，称为甲类功率放大电路。2.把静态工作点Q设置得低一点，管耗就小，效率就可提高。称为甲乙类功率放大电路。3.把静态工作点Q降到最低，使集电极静态电流ICQ=0，在输入信号的整个周期内，三极管只有半个周期有电流流过，称乙类功率放大电路。静态时，电源供给功率为零，管耗为零。这种功率放大电路的效率最高，但波形失真最大。在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量(输入电压或输入电流)的措施称为反馈。要点二：反馈要点二：反馈输出量：电压输出量

10、：电压 or or 电流电流电压反馈、电流反馈电压反馈、电流反馈输入量：电压输入量：电压 or or 电流电流串联反馈、并联反馈串联反馈、并联反馈影响效果：增大影响效果：增大 or or 减小减小正反馈、负反馈正反馈、负反馈反馈通路反馈通路：闭环闭环oror开环开环有有反馈反馈、无反馈、无反馈反馈性质的判断反馈性质的判断判断判断方法方法反馈量为零反馈量为零反馈量不为零反馈量不为零将将负载短路负载短路电压电压反馈反馈电流电流反馈反馈串联串联反馈量输入量接于反馈量输入量接于不同不同的输入端的输入端反馈量输入量接于反馈量输入量接于相相同同的输入端的输入端并并联联电压串联负反馈电压串联负反馈已知：A为

11、理想集成运放求：（1）该电路中引入那种方式的交流负反馈？（2）估算满足深度负反馈时的电压放大倍数Af f 解：(1)RiRiufi111RRRRRuuALiof1232)(-并联负反馈电流(2)RuRRRiRRRiLoof323323RuRRRRuLoi3231因此i1ifio1 1测得测得NPNNPN型三极管三个电极的电位分别为型三极管三个电极的电位分别为U UC C=3=33V3V，U UB B=3=37V7V，U UE E=3V=3V，则该管工，则该管工作在作在()()20072007年（上）年（上）A A放大区放大区 B B截止区截止区 C C饱和区饱和区 D D击穿区击穿区1 1PN

12、PPNP型晶体管工作在放大区时，三个电极直流电位关系为（型晶体管工作在放大区时，三个电极直流电位关系为（）2008年4月A AUCUEUBUCUEUB B.UBUCUE B.UBUCUE C.UCUBUE D.UBUEUC C.UCUBUE D.UBUEUC 2009年4月 历年真题B BC CD DC C1.已知某放大状态的晶体管，当IB=20A时，IC=1.2mA；当IB=40A时 IC=2.4mA。则该晶体管的电流放大系数为（）2010年4月A40 B.50 C60 D.100C2011年4月C2011年7月B20122012年年4 4月月C20122012年年7 7月月20122012

13、年年4 4月月DB2 2理想运放组成的电路如题理想运放组成的电路如题2 2图所示，其电压放大倍数为图所示，其电压放大倍数为()()2007 2007年（上）年（上）A A1010 B B1111 C C1010 D D11 11 2.理想运放组成的运算电路,其电压放大倍数为（）2010年4月A.-2 B.-0.5 C.0.5 D.2CB B2011年4月D2011年7月D2 2运算电路如题运算电路如题2 2图所示，则输出电压图所示，则输出电压uouo为为（）2008年4月A.2VA.2V B.1VB.1VC.1VC.1V D.2V D.2VA A3 3要提高放大电路的负载能力，可采用要提高放大

14、电路的负载能力，可采用 ()()2007 2007年（上）年（上）A A串联负反馈串联负反馈 B B并联负反馈并联负反馈 C C电流负反馈电流负反馈 D D电压负反馈电压负反馈3.3.要得到一个电流控制的电流源，放大电路应引入（要得到一个电流控制的电流源，放大电路应引入（）2010年4月A.A.串联电压负反馈串联电压负反馈 B.B.并联电压负反馈并联电压负反馈C.C.串联电流负反馈串联电流负反馈 D.D.并联电流负反馈并联电流负反馈D DD DB3.3.要得到一个电要得到一个电压压控制的电控制的电压压源，放大电路应引入（源，放大电路应引入（）2011年4月A.A.电流并联电流并联负反馈负反馈

15、B.B.电压并联电压并联负反馈负反馈C.C.电流串联电流串联负反馈负反馈 D.D.电压串联电压串联负反馈负反馈D D3 3为了稳定放大电路的输出电压，可采用为了稳定放大电路的输出电压，可采用 ()()2011 2011年年7 7月月A A电压负反馈电压负反馈 B B电流负反馈电流负反馈 C C串联负反馈串联负反馈 D D并联负反馈并联负反馈AC20122012年年4 4月月3.3.电路如题电路如题3 3图所示，电路的级间反馈组态为（图所示，电路的级间反馈组态为（）2008年4月A.A.电压并联负反馈电压并联负反馈 B.B.电压串联负反馈电压串联负反馈 C.C.电流并联负反馈电流并联负反馈 D.

16、D.电流串联负反馈电流串联负反馈4 4桥式整流电路中桥式整流电路中.变压器次级电压有效值为变压器次级电压有效值为20V20V，则输出直流电压为，则输出直流电压为()()A A 9V B9V B18V18V C C24V D24V D28V28V 2007 2007年（上）年（上）4.4.单相桥式整流电路，变压器副边电压有效值单相桥式整流电路，变压器副边电压有效值U2=20VU2=20V，则输出直流电压平均值，则输出直流电压平均值ULUL为为（）2010年4月B BB BD2011年4月C4.4.半波整流电容滤波电路如题半波整流电容滤波电路如题4 4图所示，已知变压器次级电压有效值图所示，已知变压器次级电压有效值U2=20VU2=20V，RLCRLC（3535）T/2T/2。则输出直流电压为。则输出直流电压为()()2008年4月 A.20V A.20VB.9VB.9VC.9VC.9VD.20VD.20V2011年7月C2012年4月C2012年7月D