模电各章重点内容及总复习带试题和答案

《模电》第一章重点掌握内容：

一、概念

1、 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。 2、 半导体奇妙特性：热敏性、光敏性、掺杂性。 3、 本征半导体：完全纯净的、结构完整的、晶格状的半导体。

4、 本征激发：环境温度变化或光照产生本征激发，形成电子和空穴，电子带负电，空穴带正电。它们在外电场作用下均能移动而形成电流，所以称载流子。

5、 P型半导体：在纯净半导体中掺入三价杂质元素，便形成P型半导体，使导电能力大大加强，此类半导体，

空穴为多数载流子（称多子）而电子为少子。

6、 N型半导体：在纯净半导体中掺入五价杂质元素，便形成N型半导体，使导电能力大大加强，此类半导体，

电子为多子、而空穴为少子。

7、 PN结具有单向导电性：P接正、N接负时（称正偏），PN结正向导通，P接负、N接正时（称反偏），PN结反向截止。所以正向电流主要由多子的扩散运动形成的，而反向电流主要由少子的漂移运动形成的。 8、 二极管按材料分有硅管(Si管)和锗管(Ge管)，按功能分有普通管，开关管、整流管、稳压管等。 9、 二极管由一个PN结组成，所以二极管也具有单向导电性：正偏时导通，呈小电阻，大电流，反偏 时截止，呈大电阻，零电流。其死区电压：Si管约0。5V，Ge管约为0。1 V ， 其死区电压：Si管约0.5V，Ge管约为0.1 V 。

其导通压降：Si管约0.7V，Ge管约为0.3 V 。这两组数也是判材料的依据。 10、稳压管是工作在反向击穿状态的：

①加正向电压时，相当正向导通的二极管。（压降为0.7V，） ②加反向电压时截止，相当断开。

③加反向电压并击穿（即满足U﹥UZ）时便稳压为UZ 。

11、二极管主要用途：整流、限幅、继流、检波、开关、隔离（门电路）等。 二、应用举例：（判二极管是导通或截止、并求有关图中的输出电压U0 。三极管复习完第二章再判）

参考答案：a、因阳极电位比阴极高，即二极管正偏导通。是硅管。b 、二极管反偏截止。 f 、因V的阳极电位比阴极电位高，所以二极管正偏导通，（将二极管短路）使输出电压为U0=3V 。G、因V1正向电压为10V，V2正向电压13V，使V2 先导通，（将V2短路）使输出电压U0=3V，而使V1反偏截止。h 、同理，因V1正向电压10V、V2正向电压为7V，所以V1先导通（将V1短路），输出电压U0=0V，使V2反偏截止。（当输入同时为0V或同时为3V，输出为多少，请同学自行分析。）

1、

《模电》第二章重点掌握内容：

一、概念

1、 三极管由两个PN结组成。从结构看有三个区、两个结、三个极。（参考P40） 三个区：发射区——掺杂浓度很高，其作用是向基区发射电子。

基区——掺杂浓度很低，其作用是控制发射区发射的电子。

集电区——掺杂浓度较高，但面积最大，其作用是收集发射区发射的电子。 两个结：集电区——基区形成的PN结。叫集电结。（JC） 基区——发射区形成的PN结。叫发射结。（Je）

三个极：从三个区引出的三个电极分别叫基极B、发射极E和集电极C（或用a、b、c）

对应的三个电流分别称基极电流IB、发射极电流IE、集电极电流IC 。并有：IE =IB+ IC

2、 三极管也有硅管和锗管，型号有NPN型和PNP型。(参考图A。注意电路符号的区别。可用二极管等

效来分析。)

3、 三极管的输入电压电流用UBE 、IB表示，输出电压电流用UCE 、IC表示。

即基极发射极间的电压为输入电压UBE，集电极发射间的电压为输出电压UCE。（参考图B） 三极管具有电流电压放大作用.其电流放大倍数β=IC / IB (或IC=β IB)和开关作用.

4、三极管的输入特性（指输入电压电流的关系特性 ）与二极管正向特性很相似，也有： 死区电压：硅管约为0.5V, 锗管约为0.1V 。 导通压降：硅管约为0.7V ,锗管约为0.2V 。（这两组数也是判材料的依据） 5、三极管的输出特性(指输出电压UCE与输出电流IC的关系特性)有三个区:

①饱和区: 特点是UCE﹤0.3V,无放大作用,C-E间相当闭合.其偏置条件JC, Je都正偏.

②截止区: 特点是UBE ≦0, IB=0, IC=0,无放大. C-E间相当断开..其偏置条件JC, Je都反偏. ③放大区: 特点是UBE大于死区电压, UCE﹥1V, IC=β IB. 其偏置条件Je正偏JC反偏.

所以三极管有三种工作状态,即饱和状态 ,截止状态和放大状态,作放大用时应工作在放大状态,作开关用时应工作在截止和饱和状态.

6、当输入信号Ii 很微弱时,三极管可用H参数模型代替(也叫微变电路等效电路)(参考图B) 7、对放大电路的分析有估算法和图解法

估算法是：⑴先画出直流通路（方法是将电容开路，信号源短路，剩下的部分就是直流通路）， 求静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ 。

⑵画交流通路，H参数小信号等效电路求电压放大倍数AU输入输出电阻RI和R0 。 （参考P58图2.2.5）

图解法：是在输入回路求出IB后，在输入特性作直线，得到工作点Q，读出相应的IBQ、UBEQ 而在输出回路列电压方程在输出曲线作直线，得到工作点Q，读出相应的ICQ、UCEQ

。若工作点Q点设得合适，（在 加入待放大信号ui从输入输出特性曲线可观察输入输出波形，

放大区）则波形就不会发生失真。（参考P52 图2.2.2）

8、失真有三种情况:

⑴截止失真：原因是IB、IC太小，Q点过低，使输出波形后半周（正半周）失真。消除办法是调小

RB，以增大IB、IC，使Q点上移。

⑵饱和失真：原因是IB、IC太大，Q点过高，使输出波形前半周（负半周）失真。消除办法是调大

RB，以减小IB、IC，使Q点下移。

⑶信号源US过大而引起输出的正负波形都失真，消除办法是调小信号源。

2．

二、应用举例

说明：

图A：三极管有NPN型和PNP型，分析三极管的工作状态时可用二极管电路来等效分析。 图B：三极管从BE看进去为输入端，从CE看进去输出端。可用小信号等效电路来等效。 其三极管的输入电阻用下式计算： rbe =200+(1+β)26/ IEQ=200+26/ IBQ IC=β IB.

图C的图1因发射结正偏，集电结反偏，所以是放大；图2因发射结电压为3伏，所以管烧；图3因发射结集

电结都正偏，所以是饱和；图4因发射结正偏，集电结反偏，所以是放大。 图D：a图为固定偏置电路，b图为直流通路，c图为H参数小信号等效电路。（其计算在下一章）

3．

《模电》第三章重点掌握内容：

一、概念

1、 放大电路有共射、共集、共基三种基本组态。（固定偏置电路、分压式偏置电路的输入输出公共端是发射极，故称共发射极电路）。

共射电路的输出电压U0与输入电压UI反相，所以又称反相器。 共集电路的输出电压U0与输入电压UI同相，所以又称同相器。 2、 差模输入电压Uid=Ui1-Ui2 指两个大小相等，相位相反的输入电压。（是待放大的信号） 共模输入电压UiC= Ui1=Ui2指两个大小相等，相位相同的输入电压。（是干扰信号） 差模输出电压U0d 是指在Uid作用下的输出电压。 共模输出电压U0C是指在 UiC作用下的输出电压。

差模电压放大倍数Aud= U0d / /Uid是指差模输出与输入电压的比值。 共模放大倍数Auc =U0C /UiC是指共模输出与输入电压的比值。（电路完全对称时Auc =0）

共模抑制比KCRM=Aud /Auc是指差模共模放大倍数的比值，电路越对称KCRM越大，电路的抑制能力越强。 3、 差分电路对差模输入信号有放大作用，对共模输入信号有抑制作用，即差分电路的用途：用于直接耦合放大器中抑制零点漂移。（即以达到UI =0，U0=0的目的）

4、电压放大器的主要指标是电压放大倍数AU和输入输出电阻Ri ，R0 。 功率放大器的主要指标要求是（1）输出功率大，且不失真；（2）效率要高，管耗要小，所以功率放大电路通常工作在甲乙类（或乙类）工作状态，同时为减小失真，采用乙类互补对称电路。为减小交越失真采用甲乙类互补对称电路。

5、 多级放大电路的耦合方式有：

直接耦合：既可以放大交流信号，也可以放大直流信号或缓慢变化的交流信号；耦合过程无损耗。常用于

集成电路。但各级工作点互相牵连，会产生零点漂移。

阻容耦合：最大的优点是各级工作点互相独立，但只能放大交流信号。耦合过程有损耗，不利于集成。 变压器耦合：与阻容耦合优缺点同，已少用。 二、电路分析。重点掌握以下几个电路： 1、 固定偏置电路；如图D-a（共射电路）

A）会画直流通路如图D-b，求工作点Q。（即求IBQ、ICQ、UCEQ ） 即；IBQ =（UCC —UBE）/ RB

ICQ =β IB.

UCEQ = UCC —ICQ RC

B）会画微变等效电路，如图D-c，求电压放大倍数和输入输出电路：AU、R i、RO 。

／

即：AU = —β RL/ rbe ， R i = RB∥rbe ， RO = RC 4．

设：RB=470KΩ，RC=3KΩ, RL= 6KΩ，UCC=12V，β=80，UBE=0.7V，试求工作点Q和AU、R i、RO

2、 分压式偏置电路；如图E-a（为共射电路）

A）会画直流通路如图E-b，求工作点Q。（即求IBQ、ICQ、UCEQ ） 即：VB =RB2*UCC/（RB1+RB2） ICQ≈IEQ= （VB—UBE）/RE

UCEQ = UCC —ICQ（RC+RE）

B）会画微变等效电路，如图E-c，求电压放大倍数和输入输出电路：AU、R i、RO

／

即： AU = —β RL/ rbe ， R i = RB1∥RB2 ∥rbe ， RO = RC

设：RB1=62KΩ，RB2=16 KΩ，RC=5KΩ, RE=2KΩ，RL=5 KΩ，UCC=20V，β=80，UBE=0.7V，试求工作点

（Q）IBQ、、ICQ、UCEQ和AU、R i、RO 。

（请同学一定要完成上两道题，并会画这两个电路的直流通路和微变等效电路。）

3、 射极输出器，如图F-a（为共集电路，又称同相器、跟随器） 重点掌握其特点：

① 电压放大倍数小于近似于1，且 UO 与Ui同相。 ② 输入电阻很大。

③ 输出电阻很小，所以带负载能力强。

了解其电路结构，直流通路（图F-b）和微变等效电路（图F-c）的画法。

5．

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qiht.html