模擬電子技術(shù)教學教學教案

1、模擬電子技術(shù)教案電子與信息工程學院目錄第一章常用半導體器件第一講半導體基礎知識第二講半導體二極管第三講雙極型晶體管三極管第四講場效應管第二章基本放大電路第五講放大電路的主要性能指標及基本共射放大電路組成原理第六講放大電路的基本分析方法第七講放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定第八講共集放大電路和共基放大電路第九講場效應管放大電路第十講多級放大電路第十一講習題課第三章放大電路的頻率響應第十二講頻率響應概念、RC電路頻率響應及晶體管的高頻等效模型第十三講共射放大電路的頻率響應以及增益帶寬積第四章功率放大電路第十四講功率放大電路概述和互補功率放大電路第十五講改進型OCL電路第五章模擬集成電路基礎第十六講集成電路

2、概述、電流源電路和有源負載放大電路第十七講差動放大電路第十八講集成運算放大電路第六章放大電路的反饋第十九講反饋的基本概念和判斷方法及負反饋放大電路的方框圖第二十講深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的估算第二十一講負反饋對放大電路的影響第七章信號的運算和處理電路第二十二講運算電路概述和基本運算電路第二十三講模擬乘法器及其應用第二十四講有源濾波電路精心整理第八章波形發(fā)生與信號轉(zhuǎn)換電路第二十五講振蕩電路概述和正弦波振蕩電路第二十六講電壓比較器第二十七講非正弦波發(fā)生電路第二十八講利用集成運放實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換第九章直流電源第二十九講直流電源的概述及單相整流電路第三十講 濾波電路和穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路第三十一講串聯(lián)型穩(wěn)壓

3、電路第三十二講總復習.,第一章半導體基礎知識1;本章主要內(nèi)容本章重點講述半導體器件的結(jié)構(gòu)原理、外特性、主要參數(shù)及其物理意義，工作狀態(tài)或工作區(qū) 的分析。首先介紹構(gòu)成PN結(jié)的半導體材料、PN結(jié)的形成及其特點。其后介紹二極管、穩(wěn)壓管的伏安 特性、電路模型和主要參數(shù)以及應用舉例。然后介紹兩種三極管（ BJT和FET）的結(jié)構(gòu)原理、伏 安特性、主要參數(shù)以及工作區(qū)的判斷分析方法。本章學時分配本章分為4講，每講2學時。第一講常用半導體器件本講重點1、PN結(jié)的單向與電性；2、PN結(jié)的伏安特性；本講難點1、 半導體的與電機理：兩種載流子參與與電；2、 摻雜半導體中的多子和少子3、 PN結(jié)的形成；教學組織過程本講宜

4、教師講授。用多媒體演示半導體的結(jié)構(gòu)、與電機理、PN結(jié)的形成過程及其伏安特性等，便于學生理解和掌握。主要內(nèi)容1） 半導體及其與電性能根據(jù)物體的導電能力的不同，電工材料可分為三類：與體、 半導體和絕緣體。半導體可以定義為導電性能介于導體和絕緣體 之間的電工材料，半導體的電阻率為10-3lO-acmi典型的半導體-來源網(wǎng)絡精心整理有硅Si和錯Ge以及碑化線GaAs等。半導體的導電能力在不同的 條件下有很大的差別：當受外界熱和光的作用時，它的導電能力 明顯變化；往純凈的半導體中摻入某些特定的雜質(zhì)元素時，會使 它的導電能力具有可控性；這些特殊的性質(zhì)決定了半導體可以制 成各種器件。2、本征半導體的結(jié)構(gòu)及其

5、導電性能本征半導體是純凈的、沒有結(jié)構(gòu)缺陷的半導體單晶。制造半導體器件的半導體材料的純度要達到 99.9999999%,常稱為“九 個9"，它在物理結(jié)構(gòu)上為共價鍵、呈單晶體形態(tài)。在熱力學溫 度零度和沒有外界激發(fā)時，本征半導體不導電。3、半導體的本征激發(fā)與復合現(xiàn)象當導體處于熱力學溫度0K時，導體中沒有自由電子。當溫 度升高或受到光的照射時，價電子能量增高，有的價電子可以掙 脫原子核的束縛而參與導電，成為自由電子。這一現(xiàn)象稱為本征 激發(fā)（也稱熱激發(fā)）。因熱激發(fā)而出現(xiàn)的自由電子和空穴是同時I成對出現(xiàn)的，稱為電子空穴對。游離的部分自由電子也可能回到空穴中去，稱為復合。在一定溫度下本征激發(fā)和復合

6、會達到動態(tài)平衡，此時，載流 子濃度一定，且自由電子數(shù)和空穴數(shù)相等。4、半導體的導電機理自由電子的定向運動形成了電子電流，空穴的定向運動也可 形成空穴電流，因此，在半導體中有自由電子和空穴兩種承載電 流的粒子（即載流子），這是半導體的特殊性質(zhì)?？昭▽щ姷膶嵸|(zhì) 是：相鄰原子中的價電子（共價鍵中的束縛電子）依次填補空穴而 -來源網(wǎng)絡精心整理形成電流。由于電子帶負電，而電子的運動與空穴的運動方向相 反，因此認為空穴帶正電。5、雜質(zhì)半導體摻入雜質(zhì)的本征半導體稱為雜質(zhì)半導體。雜質(zhì)半導體是半導 體器件的基本材料。在本征半導體中摻入五價元素（如磷），就形 成N型（電子型）半導體；摻入三價元素（如硼、錢、錮等）

7、就 形成P型（空穴型）半導體。雜質(zhì)半導體的導電性能與其摻雜濃 度和溫度有關(guān)，摻雜濃度越大、溫度越高，其導電能力越強。在N型半導體中，電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子。多子（自由電子）的數(shù)量=正離子數(shù)+少子（空穴）的 數(shù)量在P型半導體中，空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子。多子（空穴）的數(shù)量=負離子數(shù)+少子（自由電子）的 數(shù)量6、PN結(jié)的形成及其單向與電性半導體中的載流子有兩種有序運動：載流子在濃度差作用下 的擴散運動和電場作用下的漂移運動。同一塊半導體單晶上形成 iP型和N型半導體區(qū)域，在這兩個區(qū)域的交界處，當多子擴散與 少子漂移達到動態(tài)平衡時，空間電荷區(qū)（亦稱為耗盡層或勢壘區(qū)） 的寬度基本

8、上穩(wěn)定下來，PN結(jié)就形成了。當P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位時，稱為加正向電壓（或稱為 正向偏置），止匕時，PN結(jié)導通，呈現(xiàn)低電阻，流過 mA級電流，相 當于開關(guān)閉合；精心整理當N區(qū)的電位高于P區(qū)的電位時，稱為加反向電壓（或稱為 反向偏置），此時，PN結(jié)截止，呈現(xiàn)高電阻，流過u A級電流，相 當于開關(guān)斷開。PN結(jié)是半導體的基本結(jié)構(gòu)單元，其基本特性是單向與電性： 即當外加電壓極性不同時，PN結(jié)表現(xiàn)出截然不同的導電性能。PN結(jié)加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴散電流； PN結(jié)加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。這 正是PN結(jié)具有單向與電性的具體表現(xiàn)。7、PN結(jié)伏安特性 i = I

9、- e - 1PN結(jié)伏安特性方程：S式中：Is為反向飽和電流；UT為溫度電壓當量，當 T= 300K時，U26mVu當u>0且u>>ut時，IseuUT,伏安特性呈非線性指數(shù)規(guī)律；當u<0且| u | >>UT時，i也3定。，電流基本與u無關(guān)；由此亦 可說明PN結(jié)具有單向與電性能。PN結(jié)的反向擊穿特性：當PN結(jié)的反向電壓增大到一定值時， 反向電流隨電壓數(shù)值的增加而急劇增大。PN結(jié)的反向擊穿有兩類： 齊納擊穿和雪崩擊穿。無論發(fā)生哪種擊穿，若對其電流不加以限 制，都可能造成PN結(jié)的永久性損壞。8、PN結(jié)溫度特性當溫度升高時，PN結(jié)的反向電流增大，正向與通電壓減小

10、。 這也是半導體器件熱穩(wěn)定性差的主要原因。9、PN結(jié)電容效應PN結(jié)具有一定的電容效應，它由兩方面的因素決定 ：一是勢 壘電容Cb,二是擴散電容Cd,它們均為非線性電容。精心整理勢壘電容是耗盡層變化所等效的電容。 勢壘電容與PN結(jié)的面 積、空間電荷區(qū)的寬度和外加電壓等因素有關(guān)。擴散電容是擴散區(qū)內(nèi)電荷的積累和釋放所等效的電容。擴散 電容與PN結(jié)正向電流和溫度等因素有關(guān)。PN結(jié)電容由勢壘電容和擴散電容組成。PN結(jié)正向偏置時，以 擴散電容為主；反向偏置時以勢壘電容為主。只有在信號頻率較 高時，才考慮結(jié)電容的作用。第二講半導體二極管.,本講重點1、二極管的伏安特性、單向與電性及等效電路（三個常用模型）；

11、 2、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓原理及簡單穩(wěn)壓電路；3、二極管的箝位、限幅和小信號應用舉例； 本講難點1、二極管在電路中與通與否的判斷方法，共陰極或共陽極二極管 的優(yōu)先與通問題；2、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓原理；教學組織過程本講以教師講授為主。用多媒體演示二極管的結(jié)構(gòu)、伏安特性以 及溫度對二極管特性的影響等，便于學生理解和掌握。二極管的 箝位、限幅和小信號應用舉例可以啟發(fā)討論。主要內(nèi)容1、半導體二極管的幾種常見結(jié)構(gòu)及其應用場合在PN結(jié)上加上引線和封裝，就成為一個二極管。二極管按 結(jié)構(gòu)分為點接觸型、面接觸型和平面型三大類。點接觸型二極管PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，常用于檢波和變頻 等高頻電路。面接觸型二極管 PN結(jié)面積大，結(jié)電容

12、大，用于工頻 大電流整流電路。平面型二極管 PN結(jié)面積可大可小，PN結(jié)面積 大的，主要用于功率整流；結(jié)面積小的可作為數(shù)字脈沖電路中的 開關(guān)管。2、二極管的伏安特性以及與 PN結(jié)伏安特性的區(qū)別半導體二極管的伏安特性曲線如 P7圖1. 9所示，處于第一象精心整理限的是正向伏安特性曲線，處于第三象限的是反向伏安特性曲線。1)正向特性：當 V>0,即處于正向特性區(qū)域。正向區(qū)又分 為兩段：(1)當0<V<U°n時，正向電流為零，Uon稱為死區(qū)電壓或 開啟電壓。(2)當V>U°n時，開始出現(xiàn)正向電流，并按指數(shù)規(guī)律增長。2)反向特性：當V<0時，即處于反向特

13、性區(qū)域。反向區(qū)也 分兩個區(qū)域：(1)當Vbr<V<0時，反向電流很小，且基本不隨反向電壓 的變化而變化，此時的反向電流也稱反向飽和電流I So(2)當VWVbr時，反向電流急劇增加，Vbr稱為反向擊穿 電壓。從擊穿的機理上看，硅二極管若| V| A 7V時，主要是雪崩擊 穿；若VW 4V則主要是齊納擊穿，當在4V7V之間兩種擊穿都 有，有可能獲得零溫度系數(shù)點。3)二極管的伏安特性與PN結(jié)伏安特性的區(qū)別：二極管的基本 特性就是PN結(jié)的特性。與理想PN結(jié)不同的是，正向特性上二極 管存在一個開啟電壓 Uon。一般，硅二極管的UOn=0.5V左右，錯 二極管的UOn=0.1V左右；二極管的

14、反向飽和電流比 PN結(jié)大。 3、溫度對二極管伏安特性的影響溫度對二極管的性能有較大的影響，溫度升高時，反向電流 將呈指數(shù)規(guī)律增加，硅二極管溫度每增加 8C,反向電流將約增 加一倍；儲二極管溫度每增加12C,反向電流大約增加一倍。另外，溫度升高時，二極管的正向壓降將減小，每增加 1C, 正向壓降U)大約減小2mV即具有負的溫度系數(shù)。4、二極管的等效電路(或稱為等效模型)1)理想模型：即正向偏置時管壓降為 0,與通電阻為0;反 向偏置時，電流為0,電阻為8。適用于信號電壓遠大于二極管 壓降時的近似分析。-來源網(wǎng)絡精心整理2）簡化電路模型：是根據(jù)二極管伏安特性曲線近似建立的模 型，它用兩段直線逼近伏

15、安特性，即正向與通時壓降為一個常量 Uon；截止時反向電流為0o 3）小信號電路模型：即在微小變化 范圍內(nèi)，將二極管近似看成線性器件而將它等效為一個動態(tài)電阻 r do這種模型僅限于用來計算疊加在直流工作點 Q上的微小電壓 或電流變化時的響應。5、二極管的主要參數(shù)1）最大整流電流If：二極管長期工作允許通過的最大正向 電流。在規(guī)定的散熱條件下，二極管正向平均電流若超過此值， 則會因結(jié)溫過高而燒壞。2）最高反向工作電壓Ubr：二極管工作時允許外加的最大反 向電壓。若超過此值，則二極管可能因反向擊穿而損壞。一般取 Ubr值的一半。3）電流Ir：二極管未擊穿時的反向電流。對溫度敏感。Ir越小，則二極管

16、的單向與電性越好。4）最高工作頻率fM：二極管正常工作的上限頻率。 若超過此 值，會因結(jié)電容的作用而影響其單向與電性。 6、穩(wěn)壓二極管（穩(wěn) 壓管）及其伏安特性穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導體二極管，通過反向擊穿 特性實現(xiàn)穩(wěn)壓作用。穩(wěn)壓管的伏安特性與普通二極管類似，其正 向特性為指數(shù)曲線；當外加反壓的數(shù)值增大到一定程度時則發(fā)生 擊穿，擊穿曲線很陡，幾乎平行于縱軸，當電流在一定范圍內(nèi)時， 穩(wěn)壓管表現(xiàn)出很好的穩(wěn)壓特性。7、穩(wěn)壓管等效電路穩(wěn)壓管等效電路由兩條并聯(lián)支路構(gòu)成：加正向電壓以及加 反向電壓而未擊穿時，與普通硅管的特性相同；加反向電壓且 擊穿后，相當于理想二極管、電壓源 Uz和動態(tài)電阻rz的串聯(lián)

17、。 如P16圖1.18所示。8、穩(wěn)壓管的主要參數(shù)1）穩(wěn)定電壓Uz：規(guī)定電流下穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓。-來源網(wǎng)絡精心整理2）最大穩(wěn)定工作電流IzMAX和最小穩(wěn)定工作電流IzMIN :穩(wěn)壓 管的最大穩(wěn)定工作電流取決于最大耗散功率，即Pzmax= UzI zmaxo而Izmin對應Uzmin 0若Iz< I zmin 5則不能穩(wěn)壓。3）額定功耗Pzm ： Pzm = UzIzmax 5超過此值,管子會因結(jié)溫 升太高而燒壞。4）動態(tài)電阻rz： rz=Vz/dz,其概念與一般二極管的動態(tài)電阻 相同，只不過穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻是從它的反向特性上求取的。 Rz愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡，穩(wěn)壓效果愈好

18、。5）溫度系數(shù)a :溫度的變化將使Uz改變，在穩(wěn)壓管中，當 ?Uz?>7V時，Uz具有正溫度系數(shù)，反向擊穿是雪崩擊穿；當？Uz? <4V時，Uz具有負溫度系數(shù)，反向擊穿是齊納擊穿；當4V<?Vz? <7V時，穩(wěn)壓管可以獲得接近零的溫度系數(shù)。這樣的穩(wěn)壓二極管 可以作為標準穩(wěn)壓管使用。9、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓二極管在工作時應反接，并串入一只電阻。電阻有兩個 作用：一是起限流作用，以保護穩(wěn)壓管；二是當輸入電壓或負載 電流變化時，通過該電阻上電壓降的變化，取出誤差信號以調(diào)節(jié) 穩(wěn)壓管的工作電流，從而起到穩(wěn)壓作用。如 P17圖1.19所示。 10、特殊二極管與普通二極管一樣，特殊二極

19、管也具有單向與電性。利用 PN 結(jié)擊穿時的特性可制成穩(wěn)壓二極管，利用發(fā)光材料可制成發(fā)光二 極管，利用PN結(jié)的光敏特性可制成光電二極管。第三講雙極型晶體管本講重點1、BJT電流放大原理及其電流分配關(guān)系式；2、BJT的輸入、輸出特性；3、BJT三種工作狀態(tài)的判斷方法；本講難點1、BJT放大原理及電流分配關(guān)系式；2、BJT三種工作狀態(tài)的判斷方法；教學組織過程本講以教師講授為主。用多媒體演示三極管的結(jié)構(gòu)、輸入與輸出 特性以及溫度對三極管特性的影響等，便于學生理解和掌握。三 極管工作狀態(tài)、電位和管型的判斷方法可以啟發(fā)討論。精心整理主要內(nèi)容1、晶體管的主要類型和應用場合雙極型晶體管BJT是通過一定的工藝，

20、將兩個PN結(jié)接合在一 起而構(gòu)成的器件，是放大電路的核心元件，它能控制能量的轉(zhuǎn)換， 將輸入的任何微小變化不失真地放大輸出， 放大的對象是變化量。BJT常見外形有四種，分別應用于小功率、中功率或大功率， 高頻或低頻等不同場合。2、BJT具有放大作用的內(nèi)部條件和外部條件2） BJT的內(nèi)部條件為：BJT有三個區(qū)（發(fā)射區(qū)、集電區(qū)和基 區(qū)）、兩個PN結(jié)（發(fā)射結(jié)和集電結(jié)）、三個電極（發(fā)射極、集電極 和基極）組成；并且發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，基區(qū) 厚度很小。3） BJT放大的外部條件為：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。3、BJT的電流放大作用及電流分配關(guān)系晶體管具有電流放大作用。當發(fā)射結(jié)正向偏置而集電結(jié)反向

21、 偏置時，從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的非平衡少子中僅有很少部分與基 區(qū)的多子復合，形成基極電流，而大部分在集電結(jié)外電場作用下 形成漂移電流Ic,體現(xiàn)出Ib對的Ic控制作用。此時，可將Ic看成 電流Ib控制的電流源。三個重要的電流分配關(guān)系式：I e= Ib+ ICIc= B Ib + Iceo= B IbIc= a Ie + Icbo= a Ie4、晶體管的輸入特性和輸出特性晶體管的輸入特性和輸出特性表明各電極之間電流與電壓的 關(guān)系。現(xiàn)以共射電路為例說明。1）共射輸入特性：iB=f（UBE）1vcE=常數(shù)如P24圖1.26所示。輸入 特性曲線分為三個區(qū)：死區(qū)、非線性區(qū)和線性區(qū)。其中Vce=0V的 那一條

22、相當于發(fā)射結(jié)的正向特性曲線。當 VceIV時，特性曲線 將會向右稍微移動一些。但VCE再增加時，曲線右移很不明顯。曲 線的右移是三極管內(nèi)部反饋所致， 右移不明顯說明內(nèi)部反饋很小。精心整理2)共射輸出特性：ic=f(UcE)1 iB=常數(shù)如P25圖1.27所示,它是以 iB為參變量的一族特性曲線。對于其中某一條曲線，當VCE=0V時, ic=0；當VCE微微增大時，ic主要由Vce決定；當Vce增加到使集 電結(jié)反偏電壓較大時，特性曲線進入與VCE軸基本平行的區(qū)域(這與輸入特性曲線隨VCE增大而右移的原因是一致的)。因此，輸出 特性曲線可以分為三個區(qū)域：飽和區(qū)、截止區(qū)和放大區(qū)。3)晶體管工作在三種

23、不同工作區(qū)外部的條件和特點工作狀態(tài)NPN0PNP型特點截止狀態(tài)E結(jié)、C結(jié)均反偏VbV Ve、VbV VcE結(jié)、C結(jié)均反偏Vb> Ve、Vb> VcLI C2 0放大狀態(tài)E結(jié)正偏、C結(jié)均反偏Vc> Vb> VeE結(jié)正偏、C結(jié)均反偏VcV VbV Ve1Ic= 3 Ib飽和狀態(tài)E結(jié)、C結(jié)均正偏Vb> Ve、Vb> VcE結(jié)、C結(jié)均正偏VbV Ve、VbV VcV:e= Vces5、晶體管的主要參數(shù)1)直流參數(shù)(1)共射直流電流放大系數(shù)：5 = (Ic-Iceo) /IbIc/IB?vCE= const , ，在放大區(qū)基本不變。(2)共基直流放大系數(shù)：=(IC I

24、cbo) /I E Ic/Ie顯然I與否之間有如下關(guān)系：FIc/IE=PjB/?1+£?IB=叼21+葉(3)穿透電流 IcEO： IcEO= (1 + DIcbo；式中Icbo相當于集電結(jié)的反向飽和電流。2交流參數(shù)(1)共射交流電流放大系數(shù) B :?=?Ic/?Ib?vce= const,在放大區(qū)? 值基本不變。(2)共基交流放大系數(shù) 民:民=?Ic/?Ie? ucb = const 當Icbo和Iceo很小時，正心？、心？，可以不加區(qū)分。(3)特征頻率懺：三極管的 值不僅與工作電流有關(guān)，而且與工作頻率有關(guān)。由于結(jié)電容的影響，當信號頻率增加時，三極管 的。將會下降。當 下降到1時所

25、對應的頻率稱為特征頻率。3)極限參數(shù)和三極管的安全工作區(qū)(1)最大集電極電流Icm：當集電極電流增加時，？就要下降， 當值下降到線性放大區(qū)值的7030%時，所對應的集電極電流稱 為最大集電極電流Icm。至于值下降多少，不同型號的三極管，-來源網(wǎng)絡精心整理不同的廠家的規(guī)定有所差別。 可見，當>Icm時，并不表示三極 管會損壞。(2)最大集電極耗散功率 Pcm： PcM=icUCE。對于確定型號的晶 體管，Pcm是一個定值。當硅管的結(jié)溫大于150C、儲管的結(jié)溫大 于70c時，管子的特性明顯變壞，甚至燒壞。(3)極間反向擊穿電壓：晶體管某一級開路時，另外兩個電極 之間所允許加的最高反向電壓，即

26、為極間反向擊穿電壓，超過此 值管子會發(fā)生擊穿現(xiàn)象。極間反向電壓有三種：UCb% UCe環(huán)口 UEbo由于各擊穿電壓中UCeo值最小，選用時應使其大于放大電路的工作 電源Vx。(4)二極管的安全工作區(qū)：由Pcm、I cm和擊穿電壓V(br)ceo 在輸出特性曲線上可以確定四個區(qū)：過損耗區(qū)、過電流區(qū)、擊穿 區(qū)和安全工作區(qū)。使用時應保證三極管工作在安全區(qū)。如 P28圖 1.29 所示。6、溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響1)溫度對反向飽和電流的影響：溫度對 ICB環(huán)口 ICEO等由本征 激發(fā)產(chǎn)生的平衡少子形成的電流影響非常嚴重。2)溫度對輸入特性的影響：當溫度上升時，正向特性左移。當溫度變化1C時，UB

27、e大約下降22.5mV, UBe具有負溫度系數(shù)。3)溫度對輸出特性的影響溫度升高時，由于I ce環(huán)口 B增大，且輸入特性左移，導致集電極電流I c增大，輸出特性上移?？傊?當溫度升高時，IceoB增大，輸入特性左移，最終與 致集電極電流增大。第四講場效應管本講重點1、MO零結(jié)構(gòu)原理；2、MO零的伏安特性及其在三個工作區(qū)的工作條件； 本講難點：1、MO零各工作區(qū)的工作條件；教學組織過程本講以教師講授為主。用多媒體演示FET的結(jié)構(gòu)原理、輸出與轉(zhuǎn)-來源網(wǎng)絡精心整理移特性等，便于學生理解和掌握。FET的工作區(qū)、管型的判斷方法可以啟發(fā)討論。主要內(nèi)容1、效應管及其類型效應管FET是一種利用電場效應來控制其

28、電流大小的半導體器件。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為兩大類：結(jié)型場效應管（ JFET）和金 屬氧化物半導體場效應管（MOSFE穩(wěn)稱MOSf）。每一類又 有N溝道和P溝道兩種類型。其中 MOST又可分為增強型和耗盡 型兩種。2、N溝道增強型MOST結(jié)構(gòu)N溝道增強型MOSFET基本上是一種左右對稱的拓撲結(jié)構(gòu)， 它是在P型半導體上生成一層SiO2薄膜絕緣層，然后用光刻工藝 擴散兩個高摻雜的N型區(qū)，從N型區(qū)引出兩個電極，漏極 D,和 源極So在源極和漏極之間的絕緣層上鍍一層金屬鋁作為柵極GoP型半導體稱為襯底,用符號表示。因為這種 MOS管在Vgs=0V時Id=0；只有當Ugs>Ugs）后才會出現(xiàn)漏極電流，

29、所以稱為增強 型MOSf。如P42圖1.44所示3、N溝道增強型MOST的工作原理1）夾斷區(qū)工作條件Ugs=0時，D與S之間是兩個PN結(jié)反向串聯(lián)，沒有與電溝道， 無論D與S之間加什么極性的電壓，漏極電流均接近于零；當 0 < UGS V UGS（th 時， 由柵極指向襯底方向的電場使空穴向下移動，電 子向上移動，在P型硅襯底的上表面形成耗盡層，仍然沒有漏極 電流。工作條件UGS>UGS（th）時，柵極下P型半導體表面形成N型與電溝道（反 型層），若H S間加上正向電壓后可產(chǎn)生漏極電流 Id。若Uds< UGS-UGS（th）,則溝道沒夾斷,對應不同的Ugs ? dS同等效成不

30、同阻 值的電阻，此時，F(xiàn)ET相當于壓控電阻。3）恒流區(qū)（或飽和區(qū)）工作條件-來源網(wǎng)絡當 uDS=uGS- UGS(th)時，溝道預夾斷；若 uDS> uGS- UGS(th)， 則溝 道已夾斷，iD僅僅決定于Ugs,而與Uds無關(guān)。此時，iD近似看成 UGS控制的電流源，F(xiàn)ET相當于壓控流源?？梢姡瑢τ贜溝道增強型MO流，柵源電壓VGS對與電溝道有控 制作用，即UGS>UGS(th)時，才能形成與電溝道將漏極和源極溝通。 如果此時加有漏源電壓，就可以形成漏極電流Id。當場效應管工作在恒流區(qū)時，利用柵一源之間外加電壓Ugs所產(chǎn)生的電場來改變與電溝道的寬窄，從而控制多子漂移運動所產(chǎn) 生

31、的漏極電流Id。此時，可將Id看成電壓Ugs控制的電流源。 4、N溝道耗盡型MOSFETN溝道耗盡型MOSFET在柵極下方的SQ2絕緣層中摻入了大 量的金屬正離子，所以當 Ugs=0時，這些正離子已經(jīng)感應出反型 層，形成了溝道。如P45圖1.48所示。于是，只要有漏源電壓， 就有漏極電流存在。當 Ugs>0時，將使Id進一步增加。Ugs<。 時，隨著Ugs的減小漏極電流逐漸減小，直至Id=0。對應Id=0的 Ugs稱為夾斷電壓，用符號 U GS(off)表示, 5、P溝道增強型和耗盡型 MOSFETP溝道MOSFET的工作原理與 N溝道MOSFET完全相同， 只不過導電的載流子不同

32、，供電電壓極性不同而已。這如同雙極 型三極管有NPN型和PNP型一樣。6、場效應管的伏安特性場效應三極管的特性曲線類型比較多，根據(jù)與電溝道的不同 以及是增強型還是耗盡型可有四種轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲 線，其電壓和電流方向也有所不同。以增強型N溝MOSFET例，輸出特性：iD=f(Uds) Ij數(shù)反映Ugs>UGS(th)且固定為某一值時, Uds對Id的影響;轉(zhuǎn)移特性：iD=f(Ugs) I &=常數(shù)反映Ugs對漏極電流的控制關(guān)系； 輸出特性和轉(zhuǎn)移特性反映了場效應管工作的同一物理過程，因 此，轉(zhuǎn)移特性可以從輸出特性上用作圖法一一對應地求出。 -來源網(wǎng)絡精心整理場效應管的輸出特性

33、可分為四個區(qū)：夾斷區(qū)、可變阻區(qū)、飽和 區(qū)(或恒流區(qū))和擊穿區(qū)。在放大電路中，場效應管工作在飽和 區(qū)。7、場效應管的主要參數(shù)：1)直流參數(shù)(1)開啟電壓UGS(th)：開啟電壓是MOS增強型管的參數(shù)， 柵源電壓小于開啟電壓的絕對值，場效應管不能與通。(2)夾斷電壓UGs(off)：夾斷電壓是耗盡型FET的參數(shù)，當UGS=UGS(off)時) 漏極電流為零。1(3)飽和漏極電流Idss： Idss是耗盡型FET的參數(shù)，當Ugs=0 時所對應的漏極電流。(4)直流輸入電阻Rgs(dc)：FET的柵源輸入電阻。對于JFET, 反偏時Rgs約大于107 Q ;對于MOSFET , Rgs約是109101

34、5。 2)交流參數(shù)(1)低頻跨與gm：低頻跨與反映了柵壓對漏極電流的控制作 用，這一點與電子管的控制作用十分相像。gm可以在轉(zhuǎn)移特性曲線上求取，單位是 mS(毫西門子)。(2)級間電容：FET的三個電極間均存在極間電容。 通常Cgs 和Cgd約為13pF,而Cds約為0.11pF。在高頻電路中，應考慮 極問電容的影響。極限參數(shù)(1)最大漏極電流IdM ：是FET正常工作時漏極電流的上限值。(2)漏一源擊穿電壓 Ubr)ds： FET進入恒流區(qū)后，使iD驟然增大的UDS值稱為漏源 擊穿電壓，UDS超過此值會使管子燒壞。(3)最大耗散功率Pdm：可由Pdm=VdsId決定，與雙極型三極 管的Pcm

35、相當。8、場效應管FET與晶體管BJT的比較1） FET是另一種半導體器件，在 FET中只是多子參與與電，故稱為單極型三極管；而普通三極管參與導電的既有多數(shù)載流子， 也有少數(shù)載流子，故稱為雙極型三極管(BJT)O由于少數(shù)載流子 的濃度易受溫度影響，因此，在溫度穩(wěn)定性、低噪聲等方面FET精心整理精心整理優(yōu)于BJT。2） BJT是電流控制器件，通過控制基極電流達到控制輸出電流的目的。因此，基極總有一定的電流，故 BJT的輸入電阻較低； FET是電壓控制器件，其輸出電流取決于柵源間的電壓，柵極幾 乎不取用電流，因此，F(xiàn)ET的輸入電阻很高，可以達到1091014Qo高輸入電阻是FET的突出優(yōu)點。3）

36、FET的漏極和源極可以互換使用，耗盡型 MO流的柵極電 壓可正可負，因而FET放大電路的構(gòu)成比BJT放大電路靈活。4） FET和BJT都可以用于放大或作可控開關(guān)。但 FET還可以 作為壓控電阻使用，可以在微電流、低電壓條件下工作，且便于 集成。在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中應用極為廣泛。本章小節(jié)本章首先介紹了半導體的基礎知識，然后闡述了半導體二極管、晶體管（JT）和場效應管（FET）的工作原理、特性曲線和主要參數(shù)?，F(xiàn)將各部分歸納如下:1、雜質(zhì)半導體與PN結(jié)本征半導體中摻入不同的雜質(zhì)就形成 N型半導體和P型半與 體，控制摻入雜質(zhì)的多少就可以有效地改變其導電性能，從而實 現(xiàn)與電性能的可控性。半導體中

37、有兩種載流子：自由電子與空穴。 載流子有兩種有序運動：因濃度差異而產(chǎn)生的運動稱為擴散運動， 因電位差而產(chǎn)生的運動稱為漂移運動。將兩種雜質(zhì)半導體制作在 同一塊硅片（或儲片）上，在它們的交界面處，上述兩種運動達 到動態(tài)平衡，從而形成PN結(jié)。正確理解PN結(jié)單向與電性、反向 擊穿特性、溫度特性和電容效應，有利于了解半導體二極管、晶 體管和場效應管等電子器件的特性和參數(shù)。2、半導體二極管一個PN結(jié)經(jīng)封裝并引出電極后就構(gòu)成二極管。二極管加正 向電壓時，產(chǎn)生擴散電流，電流與電壓成指數(shù)關(guān)系；加反向電壓 時，產(chǎn)生漂移電流，其數(shù)值很小，體現(xiàn)出單向與電性。If、Ir、Ur和fM是二極管的主要參數(shù)。特殊二極管與普通二

38、極管一樣，具有單向與電性。利用 PN -來源網(wǎng)絡結(jié)擊穿時的特性可制成穩(wěn)壓二極管，利用發(fā)光材料可制成發(fā)光二 極管，利用PN結(jié)的光敏性可制成光電二極管。3、晶體管晶體管具有電流放大作用。當發(fā)射結(jié)正向偏置而集電結(jié)反向 偏置時，從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的非平衡少子中僅有很少部分與基 區(qū)的多子復合，形成基極電流，而大部分在集電結(jié)外電場作用下 形成漂移電流,體現(xiàn)出Ib （或Ie、Ube）對Ic的控制作用。此時， 可將片看成為電流Ib控制的電流源。晶體管的輸入特性和輸出特性 表明各極之間電流與電壓的關(guān)系,B、a、1cBO （IcEO卜11cm、U（br）ceo、PCM和fT是它的主要參數(shù)。晶體管有截止、放大、飽和

39、三個工作區(qū) 域，學習時應特別注意使管子工作在不同工作區(qū)的外部條件。4、場效應管場效應管分為結(jié)型和絕緣柵型兩種類型，每種類型均分為兩 種不同的溝道：N溝道和P溝道，而MOS管又分為增強型和耗 盡型兩種形式。場效應管工作在恒流區(qū)時，利用柵一源之間外加電壓所產(chǎn)生 的電場來改變與電溝道的寬窄，從而控制多子漂移運動所產(chǎn)生的 漏極電流ID。此時，可將ID看成電壓UGS控制的電流源，轉(zhuǎn)移特性 曲線描述了這種控制關(guān)系。輸出特性曲線描述 Ugs、Uds和Id三者之 間的關(guān)系。gm、UGS（th）或UGS（off）、；IDss、Idm、PdM和極間電容是它的主要 參數(shù)。和晶體管相類似，場效應管有夾斷區(qū)（即截止區(qū)）

40、、恒流區(qū) （即線性區(qū)）和可變電阻區(qū)三個工作區(qū)域。盡管各種半導體器件的工作原理不盡相同，但在外特性上卻 有不少相同之處。例如，晶體管的輸入特性與二極管的伏安特性 相似；二極管的反向特性（特別是光電二極管在第三象限的反向 特性）與晶體管的輸出特性相似，而場效應管與晶體管的輸出特 性也相似。第二章基本放大電路 本章主要內(nèi)容本章重點講述基本放大電路的組成原理和分析方法，分別由 BJT和FET組成的三種組態(tài)基本放大 電路的特點和應用場合。多級放大電路的耦合方式和分析方法。首先介紹基本放大電路的組成原則。三極管的低頻小信號模型。固定偏置共射放大電路的圖解法 和等效電路法靜態(tài)和動態(tài)分析，最大不失真輸出電壓和

41、波形失真分析。分壓式偏置共射放大電路-來源網(wǎng)絡精心整理的分析以及穩(wěn)定靜態(tài)工作點的方法。共集和共基放大電路的分析，由BJT構(gòu)成的三種組態(tài)放大電路的特點和應用場合。然后介紹由 FET構(gòu)成的共源、共漏和共柵放大電路的靜態(tài)和動態(tài)分析、特 點和應用場合。最后介紹多級放大電路的兩種耦合方式、直接耦合多級放大電路的靜態(tài)偏置以及 多級放大電路的靜態(tài)和動態(tài)分析。通過習題課掌握放大電路的靜態(tài)偏置方法和性能指標的分析計算方法。學時分配本章有七講，每講兩個學時。第五講放大電路的主要性能指標及基本共射放大電路組成原理 本講重點1、放大的本質(zhì)；2、放大電路工作原理及靜態(tài)工作點的作用；3、利用放大電路的組成原則判斷放大電路

42、能否正常工作； 本講難點1、放大電路靜態(tài)工作點的設置方法；2、利用放大電路的組成原則判斷放大電路能否正常工作； 教學組織過程本講以教師講授為主。用多媒體演示放大電路的組成原理、信號 傳輸過程和設置合適 Q點的必要性等，便于學生理解和掌握。判 斷放大電路能否正常工作舉例可以啟發(fā)討論。主要內(nèi)容1、放大的概念在電子電路中，放大的對象是變化量，常用的測試信號是正 弦波。放大電路放大的本質(zhì)是在輸入信號的作用下，通過有源元 件（BJT或FET）對直流電源的能量進行控制和轉(zhuǎn)換，使負載從電 源中獲得輸出信號的能量，比信號源向放大電路提供的能量大的 多。因此，電子電路放大的基本特征是功率放大，表現(xiàn)為輸出電 壓大

43、于輸入電壓，輸出電流大于輸入電流，或者二者兼而有之。在放大電路中必須存在能夠控制能量的元件，即有源元件， 如BJT和FET等。放大的前提是不失真，只有在不失真的情況下 放大才有意義。2、電路的主要性能指標1） 輸入電阻R：從輸入端看進去的等效電阻，反映放大電路 從信號源索取電流的大小。2） 輸出電阻R。：從輸出端看進去的等效輸出信號源的內(nèi)阻， 說明放大電路帶負載的能力。3） 放大倍數(shù)（或增益）：輸出變化量幅值與輸入變化量幅值 之比。或二者的正弦交流值之比，用以衡量電路的放大能力 根據(jù)放大電路輸入量和輸出量為電壓或電流的不同，有四種 不同的放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)、互阻放大 倍數(shù)和互

44、與放大倍數(shù)。Auu = AuAuu 二 Au電壓放大倍數(shù)定義為：Ui電流放大倍數(shù)定義為:X J x I ? / 1 I IAii = Ai一 ,、，、，Aui互阻放大倍數(shù)定義為：I i互與放大倍數(shù)定義為:注意：放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻通常都是在正弦信號下 的交流參數(shù)，只有在放大電路處于放大狀態(tài)且輸出不失真的條件 下才有意義。4）最大不失真輸出電壓：未產(chǎn)生截止失真和飽和失真時，最大 輸出信號的正弦有效值或峰值。一般用有效值Uom表示；也可以用峰一峰值U0Pp表示。5）上限頻率、下限頻率和通頻帶：由于放大電路中存在電感、 電容及半導體器件結(jié)電容，在輸入信號頻率較低或較高時，放大 倍數(shù)的幅值會下

45、降并產(chǎn)生相移。一般，放大電路只適合于放大某 一特定頻率范圍內(nèi)的信號。如 P75圖2.1.4所示。上限頻率打（或稱為上限截止頻率）：在信號頻率下降到一定 程度時，放大倍數(shù)的數(shù)值等于中頻段的 0.707倍時的頻率值即為精心整理下限頻率九（或稱為下限截止頻率）：在信號頻率上升到一定 程度時，放大倍數(shù)的數(shù)值等于中頻段的 0.707倍時的頻率值即為 上限頻率。通頻帶fBW： fBW =h- fL通頻帶越范,表明放大電路對不同頻 率信號的適應能力越強。6）最大輸出功率Pom與效率”：Pom是在輸出信號基本不失真的情況下，負載能夠從放大電 路獲得的最大功率，是負載從直流電源獲得的信號功率。此時， 輸出電壓達

46、到最大不失真輸出電壓。_ POM”為直流電源能量的利用率。=互式中Pv為電源消耗的功率7）非線性失真系數(shù)D:在某一正弦信號輸入下，輸出波形因放大 器件的非線性特性而產(chǎn)生失真，其諧波分量的總有效值與基波分 量之比。即A AD= A1 一,100%,式中：Ai為基波幅值，小A3為各次諧波幅 值；3、兩種常見的共射放大電路組成及各部分作用1）直接耦合共射放大電路：信號源與放大電路、放大電路與負載之間均直接相連。適合于放大直流信號和變化緩慢的交流信號。2）阻容耦合共射放大電路：信號源與放大電路、放大電路與負載之間均通過耦合電 容相連。不能放大直流信號和變化緩慢的交流信號；只能放大某 一頻段范圍的信號。

47、如P72圖2.7所示。3）放大電路中元件及作用（1）三極管T起放大作用。（2）集電極負載電阻RC將變化的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓 輸出。（3）偏置電路VCc, R使三極管工作在放大區(qū)，VCc還為輸出提 供能量。精心整理（4）耦合電容C, C2輸入電容C保證信號加到發(fā)射結(jié)， 不影響發(fā)射結(jié)偏置。輸出電容 C保證信號輸送到負載，不影響集 電結(jié)偏置。4、靜態(tài)工作點設置的必要性對放大電路的基本要求一是不失真，二是能放大。只有保證 在交流信號的整個周期內(nèi)三極管均處于放大狀態(tài)，輸出信號才不 會產(chǎn)生失真。故需要設置合適的靜態(tài)工作點。Q點不僅電路是否會產(chǎn)生失真，而且影響放大電路幾乎所有的動態(tài)參數(shù)。5、基本共射放大電

48、路的工作原理及波形分析對于基本放大電路，只有設置合適的靜態(tài)工作點，使交流信號 馱載在直流分量之上，以保證晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)始 終工作在放大狀態(tài)，輸出電壓波形才不會產(chǎn)生非線性失真。波形 分析見P74圖2.8所示?；竟采浞糯箅娐返碾妷悍糯笞饔檬抢镁w管的電流放大作 用，并依靠將電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化來實現(xiàn)的。6、放大電路的組成原則1）為了使BJT工作于放大區(qū)、FET工作于恒流區(qū)，必須給放 大電路設置合適的靜態(tài)工作點，以保證放大電路不失真。2）在輸入回路加入Ui應能引起Ube的變化，從而引起iB和ic 的變化。3）輸出回路的接法應當使ic盡可能多地流到負載 Rl中去, 或者說應將集

49、電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化送到輸出端。第六講放大電路的基本分析方法本講重點1、基本放大電路靜態(tài)工作點的估算；2、BJT的h參數(shù)等效模型及放大電路輸入電阻、輸出電阻與電壓 放大倍數(shù)的計算；本講難點1、 放大電路的微變等效電路的畫法；2、放大電路輸入電阻、輸出電阻與電壓放大倍數(shù)的計算；教學組織過程精心整理本講以教師講授為主。用多媒體演示圖解法求 Q點、UOM及分析非 線形失真；用直流通路估算 Q點；BJT的h參數(shù)模型建立、微變 等效電路的畫法及動態(tài)參數(shù)計算等，便于學生理解和掌握。主要內(nèi)容1、直流通路、交流通路及其畫法(1)直流通路：在直流電源的作用下，直流電流流經(jīng)的通路， 用于求解靜態(tài)工作點Q

50、的值。(2)直流通路的畫法：電容視為開路、電感視為短路；信號 源視為短路，但應保留內(nèi)阻。(3)交流通路：在輸入信號作用下，交流信號流經(jīng)的通路， 用于研究和求解動態(tài)參數(shù)。(4)交流通路的畫法：耦合電容視為短路；無內(nèi)阻直流電源 視為短路；2、放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析(1)靜態(tài)分析：就是求解靜態(tài)工作點Q,在輸入信號為零時， BJT或FET各電極間的電流和電壓就是 Q點?？捎霉浪惴ɑ驁D解 法求解。(2)動態(tài)分析就是求解各動態(tài)參數(shù)和分析輸出波形。通常， 利用三極管h參數(shù)等效模型畫出放大電路在小信號作用下的微變 等效電路，并進而計算輸入電阻、輸出電阻與電壓放大倍數(shù)?；?利用圖解法確定最大不失真輸出電壓

51、的幅值、分析非線性失真等 情況。放大電路的分析應遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)” o的原則，只有靜 態(tài)工作點合適，動態(tài)分析才有意義； Q點不但影響電路輸出信號 是否失真，而且與動態(tài)參數(shù)密切相關(guān)。3、圖解法確定Q點和最大不失真輸出電壓(1)用圖解法確定Q點的步驟：已知晶體管的輸出特性曲線族一 由直流通路求得I bl列直流通路的輸出回路電壓方程得直流負載 線一在輸出特性曲線平面上作出直流負載線一由 I bq所確定的輸出 特性曲線與直流負載線的交點即為 Q點。精心整理(2)輸出波形的非線性失真非線性失真包括飽和失真和截止失真。飽和失真是由于放大電 路中三極管工作在飽和區(qū)而引起的非線性失真。截止失真是由于 放大

52、電路中三極管工作在截止區(qū)而引起的非線性失真。放大電路要想獲得大的不失真輸出，需要滿足兩個條件：一 是Q點要設置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；二是要有合適 的交流負載線。(3)直流負載線和交流負載線",.由放大電路輸出回路電壓方程所確定的直線稱為負載線。由 直流通路確定的負載線為直流負載線；由交流通路確定的負載線 為交流負載線，可通過 Q BlUcEQ+IcQE/g)，01兩點作出。對于放大 電路與負載直接耦合的情況，直流負載線與交流負載線是同一條 直線；而對于阻容耦合放大電路，只有在空載情況下，兩條直線 才合二為一。(4)最大不失真輸出電壓有效值UOM1UOM =-MinUCEQ

53、-UCES,ICQ RL 式中：.Re/%說明：當放大電路帶上負載后，在輸入信號不變的情況下，輸 出信號的幅度變小。舉例：如P83例2.2圖2.17所示，放大電路靜態(tài)工作點和動態(tài) 范圍的確定。4、等效電路法求解靜態(tài)工作點即利用直流通路估算靜態(tài)工作點Ubeq、/和UCEQ。其中硅 管 的 U beQ = 0.7v .儲管的UBEQ=65v,無須求解；其余三個參數(shù)的求解方法為：(1 )列放大電路輸入回路電壓方程可求得1 BQ ；(2)根據(jù)放大區(qū)三極管電流方程ICQ =向BQ可求得ICQ ；(3)列放大電路輸出回路電壓方程可求得 UCEQ；5、BJT的h參數(shù)等效模型(1) BJT等效模型的建立：三極

54、管可以用一個二端口模型來代 替；對于低頻模型可以不考慮結(jié)電容的影響；小信號意味著三-來源網(wǎng)絡精心整理極管近似在線性條件下工作，微變也具有線性同樣的含義。(2) BJT的h參數(shù)方程及等效模型BJT的h參數(shù)等效模型如P31圖1.31所示。(3) h參數(shù)的物理意義 "供即be：三極管的交流輸入電阻， 對于小功率三極管可用近似公式計算如下：2%2,電壓反饋系數(shù)：反映三極管內(nèi)部的電壓反饋，因數(shù)值很 小，一般可以忽略。3h21e：在小信號作用時，表示晶體管在 Q點附近的的電流放 大系數(shù)？。., ' ''4h22e：三極管輸出電與，反映輸出特性上翹的程度。常稱1/h22e

55、為。間動態(tài)電阻rceO通常h22e的值小于 10-5S,當其與電流源并聯(lián)時， 因分流極小，可作開路處理。注意：h參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。h參 數(shù)與工作點有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。h參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對交流小信號的分析6、等效電路法求解放大電路的動態(tài)參數(shù)將BJT的h參數(shù)等效模型代入放大電路的交流通路，即為放 大電路的微變等效電路。放大電路的動態(tài)分析就是利用放大電路 的微變等效電路計算輸入電阻、輸出電阻與電壓放大倍數(shù)。舉例：如P86例2.3圖2.20所示放大電路靜態(tài)工作點的求解 和性能指標計算。第七講放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定本講重點1、放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理和常用方

56、法；2、 分壓式偏置電路Q的估算；3、 分壓式偏置電路動態(tài)性能指標的計算；本講難點1、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理和措施；2、分壓式偏置電路微變等效電路畫法及動態(tài)性能指標的計算； 教學組織過程本講以教師講授為主。用多媒體演示穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理和常 用方法、分壓式偏置電路 Q的估算、動態(tài)性能指標的計算等，便-來源網(wǎng)絡精心整理于學生理解和掌握。主要內(nèi)容1、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性靜態(tài)工作點不但決定了電路是否產(chǎn)生失真，而且還影響著電壓放 大倍數(shù)和輸入電阻等動態(tài)參數(shù)。實際上，電源電壓的波動、元件 老化以及因溫度變化所引起的晶體管參數(shù)變化，都會造成靜態(tài)工 作點的不穩(wěn)定，從而使動態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定，有時甚至造成電路無法 正常工作。在引起 Q點不穩(wěn)定的諸多因素中，溫度對晶體管的影 響是最主要的。2、溫度變化對靜態(tài)工作點產(chǎn)生的影響溫度變化對靜態(tài)工作點的影響主要表現(xiàn)為，溫度變化影響晶 體管的三個主要參數(shù)：ICBO、B和UBE。這三者隨溫度升高產(chǎn)生變化， 其結(jié)果都使&值增大。硅管的LO小，受溫度影響小，故其B和UBE受溫度影響是主要 的；儲管的ICBO大，受溫度影響是主要的。3、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原則和措施為了保證輸出信號不失真，對放大電路 必須設置合適的靜態(tài) 工作點，并