渤海大学教育学院

1. 模拟电子技术 渤海大学教育学院 主讲人：戴心来

2. 1.1半导体的特性 Si 物体按照其导电能力(电阻率)的不同，可分为导体、绝缘体和半导体。 典型的半导体：硅Si、锗Ge以及砷化镓GaAs等。 硅原子示意图

3. 本征半导体 本征半导体——纯净的、不含其它杂质的半导体。 空穴——共价键中的空位。 电子空穴对——由热激发而产生的自由电子和空穴对。 空穴的移动——空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。

4. 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体——掺入五价杂质元素（如磷）的半导体。 P型半导体——掺入三价杂质元素（如硼）的半导体。

5. 1. N型半导体 在N型半导体中自由电子是多数载流子，它主要由杂质原子提供；空穴是少数载流子, 由热激发形成。 提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子，因此五价杂质原子也称为施主杂质（原子）。

6. 2. P型半导体 在P型半导体中空穴是多数载流子，它主要由掺杂形成；自由电子是少数载流子，由热激发形成。 空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价杂质因而也称为受主杂质。

7. 1.2 半导体二极管 PN结及其单向导电性 在同一片半导体基片上，分别制造P型半导体和N型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN结。

8. PN结的形成 因浓度差 多子的扩散运动 由杂质离子形成空间电荷区  空间电荷区形成内电场  内电场促使少子漂移  内电场阻止多子扩散 最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。

9. I U 晶体二极管的伏安特性 伏安特性指流过二极管的电流与二极管两端电压之间的关系式或曲线。 伏安特性曲线： 导通压降: 硅管0.6~0.8V,锗管0.2~0.3V。 死区电压 硅管0.5V,锗管0.1V。

10. 晶体二极管的伏安特性 二极管理想伏安特性可用PN结的电流方程来表示： 其中 UT ——温度的电压当量 IS ——反向饱和电流 且在常温下（T=300K） 若U>0，且U大于UT几倍，式中 >>1,则 若U<0，且∣U∣大于UT几倍，指数项近似为零，则I≈-IS

11. 二极管的主要参数 1. 最大整流电流IF 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 2. 最高反向工作电压UR 二极管击穿时反向电流剧增，其单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压UR=0.5UBR。 3. 反向电流IR 指室温下，对应反向工作电压时的反向电流。 反向电流越小，其单向导电性越好。

12. 稳 压 管 （4）电压温度系数 U（%/℃） 稳压管工作在二极管反向击穿区，利用其当反向电流ΔI变化很大时，管子两端电压的变化量ΔU却很小的特点，在电路中达到稳压目的。 稳压二极管的参数: （1）稳定电压 UZ （2）稳定电流IZ （3）动态电阻 （5）额定功耗

13. 二极管的应用举例 如图所示的二极管限幅电路，设输入ui为一正弦波，并且uimax>UR(限幅电压)，二极管是理想的，试对应ui的波形画出输出u0的波形。

14. 双极型三极管 C C C IC 集电极 IC B B N IB IB IE P IE E B E N 基极 E 发射极 基本结构 NPN型 PNP型 NPN型三极管

15. 三极管放大作用与载流子运动 BJT内部载流子的传输过程 1）发射区向基区注入电子 2）电子在基区扩散与复合 3）集电区收集电子

16. 三极管放大作用与载流子运动 电流分配关系 （直流电流放大系数） 对于共基极电路 （交流电流放大系数） 对于共发射极电路 令

17. 三极管共射特性曲线 输入特性曲线 IB =f(UBE)|UCE=常数 1）当UCE=0时, 相当于两个二极管并联 2）当UCE>0时，曲线右移， 且UCE>1V后，曲线基本重合。

18. 三极管共射特性曲线 输出特性曲线 IC =f(UCE)|IB=常数

19. 三极管的主要参数 1. 电流放大系数 直流 共射电流放大系数 交流 直流 （忽略ICBO） 共基电流放大系数 交流 或

20. 三极管的主要参数 2.反向饱和电流 式中：ICEO表示基极开路，集电极－发射极反向饱和电流；ICBO表示发射极开路，集电极－基极反向饱和电流。

21. 三极管的主要参数 3.极限参数 集电极最大允许电流ICM 集电极最大允许功耗 PCM 反向击穿电压 U(BR) U(BR)CBOU(BR)CEO

22. 2.1 放大的概念 能把微弱的电信号（包括电压、电流、功率）增强到所需要数值的电路称为放大电路，简称放大器。 • 放大的本质是实现能量控制 • 放大的对象是针对变化量

23. 2.2 单管共发射极放大电路 RC C2 C1 T Rb uO uI VBB 共射放大电路的组成 VCC

24. +VCC Rb RC C2 C1 T 2.2 单管共发射极放大电路 单电源供电电路

25. 2.3放大电路的主要技术指标 (1)放大倍数A (2)最大输出幅度 (3)非线性失真系数 (4)输入电阻Ri (5)输出电阻R0 (6)通频带BW (7)最大输出功率与 效率

26. 2.4放大电路的基本分析方法 +VCC RC Rb uo RL RC Rb 直流通路和交流通路 直流通路 交流通路

27. 静态工作点的近似估算 +VCC RC Rb IB UBE （1）根据直流通路估算IBQ Rb称为偏置电阻，Ib称为偏置电流。

28. +VCC RC Rb IB UBE 静态工作点的近似估算 （2）根据直流通道估算UCEQ、ICQ

29. 图 解 法 iC iB 直流负载线 IBQ Q Q IBQ ICQ uBE uCE UCEQ UBEQ 利用三极管的特性曲线和负载线等，用作图的方法求解. 图解分析静态

30. 微变等效电路法 三极管简化h参数等效电路

31. 微变等效电路法 用等效电路法分析放大电路的步骤： 1）画出放大电路的交流通路； 2）用相应的等效电路代替晶体管； 3）根据定义计算放大电路的各项指标。

32. 2.5 工作点稳定问题 基本思想：电阻分压使基极对地电位UB基本稳定，然后通过发射极电阻Re两端电压UE来反映Ic的变化并和UB比较，去牵制以及的改变，使点保持稳定。 工作点稳定电路

33. 2.5 工作点稳定问题 静态分析：

34. 2.5 工作点稳定问题 动态分析： 当Ce容量足够大时，对信号频率而言相当于短路，该电路的等效电路同基本共射放大电路。

35. 2.6 放大电路的三种基本组态 共集电极放大电路 静态分析：

36. 共集电极放大电路 动态分析：

37. 2.7 多级放大电路 多级放大电路示意图 耦合方式: 阻容耦合 直接耦合 变压器耦合

38. 多级电路的性能分析 (1)电压放大倍数 总的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积 (2)输入和输出电阻 多级放大电路的输入电阻通常就是第一级的输入电阻，其输出电阻就是输出级的输出电阻。

39. 4.1 集成放大电路概述 集成电路IC，是在半导体制造工艺的基础上，将各种元器件和连线等集成在一块硅片上而制成。 集成电路按其功能的不同，分为数字集成电路和模拟集成电路。集成运算放大器是模拟集成电路中的一种。它实质是一种高放大倍数的直接耦合多级放大电路。

40. 4.2 集成运放的基本组成部分 偏置电路的任务是向各放大级提供合适的静态偏置电流 ； 输入级对于集成运放的许多指标起着决定性作用； 中间级的主要任务是用来提高电路的放大倍数； 输出级的主要任务是向负载提供足够的功率。

41. 集成运放的基本组成——偏置电路 1. 镜像电流源 因：UBE1=UBE2有：IC1=IC2又：IR=IC1＋2IB得：IC2=IR/(1+2/β）在β>>2时：IC2≈IR IC2与IR是镜像关系，故称为镜像电流源。

42. 集成运放的基本组成——偏置电路 2 .比例电流源 因：UBE1=UBE2IE1R1 ≈ IE2R2 得：IC2 ≈ R1IC1/R2≈R1IREF /R2 IC2与IREF是比例关系，故称为比例电流源。 3. 微电流源 特点：电流“小”而“稳”。

43. 差分放大输入级 一、基本形式的差分电路 1.电路组成 由于电路对称，当输入信号Ui1= Ui2=0时，有Ic1= Ic2，Uc1= Uc2，故输出电压Uo= Uc1-Uc2=0。

44. 差分放大输入级 2.电压放大倍数 当外加一个输入电压时，由于电路结构对称，两个三极管的基极得到的输入信号电压大小相等、极性相反，即 Uid1= -Uid2，称差模信号。

45. 差分放大输入级 3.共模抑制比 共模信号：大小相等、极性相同的信号。 为了衡量补偿效果，将温度变化等引起的零点漂移电压ΔuC1和ΔuC2折算到放大电路输入端，相当于在晶体管的两个输入端加上“共模信号”。 电压放大倍数： 共模抑制比： 愈大，说明抑制漂移能力愈强。

46. 二、长尾式的差分放大电路    1.电路组成 1） 对零漂的抑制作用（共模负反馈） 2） 对差模信号无反馈作用（流过Re的电流不变 ）

47. 二、长尾式的差分放大电路    2. 静态分析 设

48. 二、长尾式的差分放大电路    3. 动态分析 差模放大倍数 输入电阻 输出电阻

49. 三、恒流源式的差分放大电路    1.电路组成

50. 集成运放基本组成--中间级 一、有源负载 1.有源负载单管共射电路 2.有源负载差分电路 二、复合管 提高功放管电流放大系数 复合管的管型由前级决定