電子電路基礎(chǔ)(模電)期末復(fù)習(xí)

1、電子電路基礎(chǔ)電子電路基礎(chǔ)期期 末末 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)2期末考試采用閉卷方式。期末考試采用閉卷方式。期末總評成績由平時成績（占期末總評成績由平時成績（占30）和期末卷面成績（）和期末卷面成績（70）組）組成，其中平時成績包括課后作業(yè)和考勤。成，其中平時成績包括課后作業(yè)和考勤。缺勤或缺作業(yè)三分之一以上的，按學(xué)校有關(guān)規(guī)定將取消考試資格缺勤或缺作業(yè)三分之一以上的，按學(xué)校有關(guān)規(guī)定將取消考試資格。期末考試說明期末考試說明3考考 試試 題題 型型一、單項選擇題一、單項選擇題 （本大題共（本大題共 12 12小題，每小題小題，每小題2 2分，共分，共2424分）分）二、簡答題二、簡答題 （本大題共（本大題共5 5小

2、題，每小題小題，每小題4 4分，共分，共2020分）分）三、簡單分析、計算題三、簡單分析、計算題 （本大題共（本大題共3 3小題，每小題小題，每小題8 8分，共分，共2424分）分）四、綜合分析、計算題四、綜合分析、計算題 （本大題共（本大題共2 2小題，每小題小題，每小題1616分，共分，共3232分）分） 4一、單項選擇題一、單項選擇題1.1.在在 P 型半導(dǎo)體中，自由電子濃度型半導(dǎo)體中，自由電子濃度 空穴濃度。空穴濃度。 A. 小于小于 B. 等于等于 C. 大于大于 D. 不確定不確定 2.2.在下圖所示三個電路中，圖在下圖所示三個電路中，圖 是比例恒流源。是比例恒流源。 圖圖A圖圖B

3、圖圖CAA5二、簡答題二、簡答題1.1.右下圖所示電路：請分析在電路參數(shù)合理，輸入信號較小右下圖所示電路：請分析在電路參數(shù)合理，輸入信號較小 情況下，下列電路能否處于放大狀態(tài)工作？如果不能，情況下，下列電路能否處于放大狀態(tài)工作？如果不能， 請修改？請修改？ (就在圖上改，盡量少改。就在圖上改，盡量少改。)VCCRCRB+ - -viC3C1C2+ - -vo答：不能答：不能VCCRCRB+ - -viC3C1C2+ - -vo6三、簡單分析、計算題三、簡單分析、計算題1.1.請判斷如下圖所示比較器的類型，分析其輸出輸入關(guān)系請判斷如下圖所示比較器的類型，分析其輸出輸入關(guān)系, 畫出它的電壓傳輸特性

4、曲線。畫出它的電壓傳輸特性曲線。 - -+AvovS+- -R3RVREFR1R2解：反相輸入遲滯比較器解：反相輸入遲滯比較器 REF211O212SVRRRvRRRv令令得門限電平：得門限電平：REF211OH212IHVRRRVRRRVREF211OL212ILVRRRVRRRVvSvoVOH0比較特性比較特性VOLVILVIH7四、綜合分析、計算題四、綜合分析、計算題1、VT1、VT2構(gòu)成的差分構(gòu)成的差分 放大器如圖所示放大器如圖所示, 已知：已知： R=14.3k , RC=10k ， 所有三極管的所有三極管的 =100， rbb=200 , VBEQ=0.7V。(2) 計算計算 IC

5、Q1 和和 ICQ2 ；(3) 計算差模輸入電阻，輸出電阻和差模電壓放大倍數(shù)。計算差模輸入電阻，輸出電阻和差模電壓放大倍數(shù)。 寫出共模抑制比寫出共模抑制比KCMR 。(1) 分析分析VT3、VT4構(gòu)成構(gòu)成什么電路，主要提高了什么電路，主要提高了差分放大器的什么性能差分放大器的什么性能指標？指標？8解：解：(1) VT3、VT4構(gòu)成鏡像恒流源電路，主要提高了構(gòu)成鏡像恒流源電路，主要提高了 差分放大器的共模抑制比，穩(wěn)定了靜態(tài)工作點。差分放大器的共模抑制比，穩(wěn)定了靜態(tài)工作點。(2)mA13 .14)15(7 . 0EEBEQEERVVImA5 . 02EECQ2CQ1IIIk45. 526)1 (E

6、QbbbeIrr9(3)k9 .102beidrRk10codRR49.18345. 510001beCvdrRA(4) 模抑制比模抑制比 KCMR 10一、單項選擇題一、單項選擇題1.1.在本征半導(dǎo)體中摻入五價元素后形成的雜質(zhì)半導(dǎo)體，其在本征半導(dǎo)體中摻入五價元素后形成的雜質(zhì)半導(dǎo)體，其 中的多數(shù)載流子是中的多數(shù)載流子是 。 A自由電子自由電子C帶正電荷的雜質(zhì)粒子帶正電荷的雜質(zhì)粒子B空穴空穴D帶負電荷的雜質(zhì)粒子帶負電荷的雜質(zhì)粒子 2.2.差分放大差分放大電路廣泛應(yīng)用于集成運算放大器的電路廣泛應(yīng)用于集成運算放大器的 。 AA. 輸入級輸入級 B. 中間級中間級 C. 輸出級輸出級 D. 偏置電路偏

7、置電路 A3.3. 發(fā)生在發(fā)生在 乙類功率放大電路中。乙類功率放大電路中。A. 截止失真截止失真 B. 飽和失真飽和失真 C. 交越失真交越失真 D. 頻率失真頻率失真C114.4.能同時進行電流和電壓放大的是能同時進行電流和電壓放大的是 電路。電路。 5.5.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，主要由在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，主要由 決定多數(shù)載流子濃度。決定多數(shù)載流子濃度。 CA. 雜質(zhì)元素雜質(zhì)元素 B. 摻雜濃度摻雜濃度 C. 溫度溫度 D. 晶體材料晶體材料 B6.6.單級共射放大電路中，單級共射放大電路中， 將影響放大器的低頻特性。將影響放大器的低頻特性。A. 晶體管晶體管值值 B. 晶體管極間電容晶體管極間電容

8、C. 晶體管類型晶體管類型 D. 耦合電容和旁路電容耦合電容和旁路電容DA. 共集共集 B. 共基共基 C. 共發(fā)共發(fā)7.7.在理想運算放大器中，在理想運算放大器中， 0 。 A. Avd B. Rid C. Rod D. KCMRC128.8.為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，并減小輸入電阻，應(yīng)當為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，并減小輸入電阻，應(yīng)當 引入引入 。 9 9. PN 結(jié)處于動態(tài)平衡時，擴散電流結(jié)處于動態(tài)平衡時，擴散電流 漂移電流。漂移電流。 A. 大于大于 B. 小于小于 C. 等于等于 B10. P溝道溝道EMOS管工作于飽和區(qū)的外加電壓極性應(yīng)滿足：管工作于飽和區(qū)的外加電壓極性應(yīng)滿足：

9、VGS 0，VDS 0 。A. 大于，小于大于，小于 B. 小于，大于小于，大于 C. 大于，大于大于，大于 D. 小于，小于小于，小于 CA. 電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋 B. 電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋C. 電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋 D. 電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋 D1311.11.在下列的晶體管參數(shù)中，在下列的晶體管參數(shù)中， 隨溫度的升高反而減小。隨溫度的升高反而減小。 1212. A、B、C三個二極管在同樣測試條件下的正向、反向三個二極管在同樣測試條件下的正向、反向 電流如下列所示。電流如下列所示。 二極管的性能最好二極管的性能最好 。 A. 0.8mA、2 A B. 2m

10、A、2 A C. 2mA、1 A B13. A、B、C三個三個PNP三極管的集電極、基極和發(fā)射極的電三極管的集電極、基極和發(fā)射極的電 位分別如下，位分別如下， 工作于飽和區(qū)。工作于飽和區(qū)。 A. - -7V，- -3.7V，- -3V B. - -7V，- -0.7V，- -1V C. - -3.4V，- -3.7V，- -3VCCA. B. VBE(on) C. ICBO D. IS14二、簡答題二、簡答題1.1.設(shè)右下圖所示電路中的二極管是理想的，確定兩個二極管設(shè)右下圖所示電路中的二極管是理想的，確定兩個二極管 的工作狀態(tài)，并求的工作狀態(tài)，并求VAO值。值。答：答：D1截止，截止，D2導(dǎo)通

11、。導(dǎo)通。+-+D1D2+-AOVAO4V8VVAO = - -4 V2.2.場效應(yīng)管的輸出特性曲線如下圖所示，請指出該場效應(yīng)管場效應(yīng)管的輸出特性曲線如下圖所示，請指出該場效應(yīng)管 類型，畫出對應(yīng)的場效應(yīng)管電路符號。類型，畫出對應(yīng)的場效應(yīng)管電路符號。 iD/mAvDS /V0VGS =5V3.5V4V4.5V答：答：N溝道增強溝道增強 型型MOS管。管。SGUDVGS(th) = 3 V153.3.問：問： 已知某電路中未損壞晶體管的各端電位如下圖已知某電路中未損壞晶體管的各端電位如下圖 (a) 所示，請判斷該晶體管所處的工作狀態(tài)；所示，請判斷該晶體管所處的工作狀態(tài)； 處于放大狀態(tài)處于放大狀態(tài)的晶

12、體管各端電位如下圖的晶體管各端電位如下圖(b) 所示，請標明該晶體管各電極所示，請標明該晶體管各電極名稱、晶體管類型和制造晶體管材料類型。名稱、晶體管類型和制造晶體管材料類型。答答: 圖圖(a) 所示三極所示三極管工作于管工作于放大區(qū)。放大區(qū)。+0V+11V- -0.7V(a)答答: 圖圖(b) 所所示三極管是示三極管是NPN鍺管。鍺管。發(fā)射極，發(fā)射極，集電極，集電極，基極。基極。(+4V)(+9V)(+4.2V)(b)164.4.寫出下圖所示電路的名稱和輸入輸出的表達式。寫出下圖所示電路的名稱和輸入輸出的表達式。答：一階有源低通濾波器答：一階有源低通濾波器0v0vj1)j (AA1fv01R

13、RARC10175.5.判斷如右下圖所示電路的反饋極性和反饋類型。判斷如右下圖所示電路的反饋極性和反饋類型。答：電流并聯(lián)負反饋。答：電流并聯(lián)負反饋。RC1RE2+-RLvsRsRC2T1T2RF+-vo + + - - - - - -18三、簡單分析、計算題三、簡單分析、計算題1.1.寫出右下圖所示電路的名稱，求：寫出右下圖所示電路的名稱，求： 電路的放大倍數(shù)和輸入電阻；電路的放大倍數(shù)和輸入電阻； R2 = ？解：反向放大器。解：反向放大器。放大倍數(shù)放大倍數(shù) AV = - -RF / R1輸入電阻輸入電阻 Ri = - -R1R2 = RF / R1192.2.已知某濾波器的傳遞函數(shù)如下，判斷

14、濾波器的類型，畫出已知某濾波器的傳遞函數(shù)如下，判斷濾波器的類型，畫出 其幅頻特性漸近波特圖其幅頻特性漸近波特圖 。 23)101 (1000)(jjA解：二階有源高通濾波器。解：二階有源高通濾波器。)101lg(4060dB)(3jA0Av( )/dB /(rad/s)10240dB/十倍頻十倍頻6020103幅頻特性漸近幅頻特性漸近波特圖如右波特圖如右203.3.放大電路如下圖所示，請畫出其直流通路和交流通路放大電路如下圖所示，請畫出其直流通路和交流通路 。 解：解：- -VCCRCRB1RB2RE- -VCCRCRB1vs+ - -RL+ - -voRB2RECERS+ + + C1C2R

15、CRB1vs+ - -RL+ - -voRB2RS214.4.請判斷如下圖所示比較器的類型，分析其輸出輸入關(guān)系，請判斷如下圖所示比較器的類型，分析其輸出輸入關(guān)系， 畫出它的電壓傳輸特性曲線。畫出它的電壓傳輸特性曲線。 解：單限比較器解：單限比較器- -+AvOvSR1 2VRR02SVRRRvRRRv-令令VZ = 6V 得門限電壓：得門限電壓：Vv2S電壓傳輸特性曲線如下電壓傳輸特性曲線如下vSvo- -2V+ +6V- -6V22四、綜合分析、計算題四、綜合分析、計算題1、在下圖所示電路中，設(shè)、在下圖所示電路中，設(shè)A1、A2、A3 均為理想運放：均為理想運放： 試問試問A1、A2、A3 各

16、組成何種基本運算電路；各組成何種基本運算電路； 已知已知uI1 = 10 mV，uI2 = 30 mV，求，求 uO = ？ 23解：解：A1、A2、A3 分別組成了同相跟隨器、反相放大器分別組成了同相跟隨器、反相放大器 和反相加法器；和反相加法器；I1o1uu I2I2o25050uuuo2o1o24f2o13f2o20401040uuuRRuRRuI2I124uu mV20302104242、在下圖所示電路中、在下圖所示電路中, T3和和T4的飽和壓降均為的飽和壓降均為1V, RL=8。問：該電路中由哪些基本單元放大電路組成？二極管問：該電路中由哪些基本單元放大電路組成？二極管D1、D2起

17、何作用？試求該電路的最大輸出功率起何作用？試求該電路的最大輸出功率Pomax和和T3的管耗，當?shù)墓芎?，當Rb=1K, RF=99K時，近似計算最大輸出時時，近似計算最大輸出時的輸入電壓幅值。的輸入電壓幅值。 RCRCRbRbR1R2D1D2RLR3vo+-viRET1T2T3T4VCC=+9VVEE=- -9V+-RF解：該電路由解：該電路由差分放大電路和差分放大電路和乙類功率放大電乙類功率放大電路兩個基本單元路兩個基本單元放大電路組成。放大電路組成。 + + + + +vf + + + +25二極管二極管D1、D2的作用為兩個三極管提高一定的直流的作用為兩個三極管提高一定的直流偏壓，使三極管

18、微導(dǎo)通。從而克服交越失真。偏壓，使三極管微導(dǎo)通。從而克服交越失真。V819)CE(CCsatomVVVW482822L2omomaxRVPWPPPPP87. 0)(21)(21omaxomaxomaxdC%78.699844CCOmVV26由電路圖可知該電路采用了電壓串聯(lián)負反饋，假設(shè)由電路圖可知該電路采用了電壓串聯(lián)負反饋，假設(shè)反饋深度足夠大，可得：反饋深度足夠大，可得：01. 09911FbboffvRRRvvk電壓反饋系數(shù)：電壓反饋系數(shù)：1001fviovfkvvA電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)：V08. 01008vfoimAvv輸入電壓最大幅值：輸入電壓最大幅值：27第一章第一章 半導(dǎo)體基礎(chǔ)

19、元件半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件 與非線性與非線性電路電路 期期 末末 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)28半導(dǎo)體器件所用的主要材料是硅半導(dǎo)體器件所用的主要材料是硅( (Si) )和鍺和鍺( (Ge) )。1.11.1 單一類型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能單一類型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能一、基本概念一、基本概念本征本征半導(dǎo)體半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體半半導(dǎo)導(dǎo)體體雜質(zhì)雜質(zhì)半導(dǎo)體半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體本征本征激發(fā)激發(fā)復(fù)合復(fù)合自由電子自由電子 - -空穴對空穴對少數(shù)載流子少數(shù)載流子多數(shù)載流子多數(shù)載流子 溫度一定時，激發(fā)與復(fù)合在某一熱平衡值上達到溫度一定時，激發(fā)與復(fù)合在某一熱平衡值上達到動態(tài)平衡。動態(tài)平衡。二、載流子濃度二、載流子濃度1. 本征半導(dǎo)體本征半

20、導(dǎo)體i23i20epATnkTgET導(dǎo)電能力導(dǎo)電能力ni或光照或光照熱敏特性熱敏特性光敏特性光敏特性少子濃度取決于少子濃度取決于溫度溫度的激發(fā)。的激發(fā)。多子濃度主要取決于多子濃度主要取決于摻雜濃度摻雜濃度。2. 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體30 綜上所述，在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，因為摻雜，載流子綜上所述，在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，因為摻雜，載流子的數(shù)量比本征半導(dǎo)體有相當程度的增加，盡管參雜的的數(shù)量比本征半導(dǎo)體有相當程度的增加，盡管參雜的含量很小，但對半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力影響卻很大，使之含量很小，但對半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力影響卻很大，使之成為提高半導(dǎo)體導(dǎo)電性能最有效的方法。成為提高半導(dǎo)體導(dǎo)電性能最有效的方法。雜質(zhì)雜質(zhì)型半導(dǎo)體多子和

21、少子的移動都能形成電流。型半導(dǎo)體多子和少子的移動都能形成電流。但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子。雜質(zhì)半導(dǎo)體總體上保持電中性。雜質(zhì)半導(dǎo)體總體上保持電中性。1. 晶體二極管結(jié)構(gòu)及電路符號：晶體二極管結(jié)構(gòu)及電路符號：PN正極正極負極負極2. 晶體二極管的主要特性：晶體二極管的主要特性：單方向?qū)щ娞匦詥畏较驅(qū)щ娞匦?.21.2 半導(dǎo)體二極管的導(dǎo)電性能半導(dǎo)體二極管的導(dǎo)電性能3. PN 結(jié)結(jié)N型型P型型PN結(jié)結(jié)載流子在濃度差作用下的運動稱載流子在濃度差作用下的運動稱擴散運動，擴散運動，所形所形成的電流稱成的電流稱擴散電流。擴散電流。載流子在電場作用下的運動稱

22、載流子在電場作用下的運動稱漂移運動，漂移運動，由此由此形成形成的電流稱的電流稱漂移電流。漂移電流。4. 半導(dǎo)體中的兩種電流：半導(dǎo)體中的兩種電流：5. PN 結(jié)形成的物理過程結(jié)形成的物理過程阻止多子擴散阻止多子擴散出現(xiàn)內(nèi)建電場出現(xiàn)內(nèi)建電場開始因濃度差開始因濃度差產(chǎn)生空間電荷區(qū)產(chǎn)生空間電荷區(qū)引起多子擴散引起多子擴散利于少子漂移利于少子漂移最終達動態(tài)平衡最終達動態(tài)平衡注意：注意： PN 結(jié)處于動態(tài)平衡時，擴散電流與漂移電流結(jié)處于動態(tài)平衡時，擴散電流與漂移電流相抵消，通過相抵消，通過 PN 結(jié)的電流為零。結(jié)的電流為零。 PN結(jié)的物理空間稱為結(jié)的物理空間稱為耗盡層、耗盡層、或或空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)、或、

23、或勢壘區(qū)。勢壘區(qū)。空間電荷區(qū)產(chǎn)生電場空間電荷區(qū)產(chǎn)生電場 內(nèi)電場內(nèi)電場內(nèi)電場阻止多子的擴散內(nèi)電場阻止多子的擴散 阻擋層。阻擋層?？臻g電荷區(qū)正負離子之間電位差空間電荷區(qū)正負離子之間電位差 VB0 電位壁壘電位壁壘。室溫時室溫時鍺管鍺管 VB0 0.2 0.3 V硅管硅管 VB0 0.5 0.7 V6. PN結(jié)的一些術(shù)語：結(jié)的一些術(shù)語：7. PN 結(jié)結(jié)伏安特性方程式伏安特性方程式) 1e (TjjSVvIiqkTV T熱電壓熱電壓 26 mV( (室溫室溫) )其中：其中：IS 為反向飽和電流，其值與外加電壓近似無關(guān)，但為反向飽和電流，其值與外加電壓近似無關(guān)，但受溫度影響很大。受溫度影響很大。正偏時

24、：正偏時： TeSVVII 反偏時：反偏時： SII 8. PN 結(jié)結(jié)伏安特性曲線伏安特性曲線ID(mA)V(V)VD(on)- -ISSi GeVD(on)= 0.7VIS=(10-910-16)A硅硅PNPN結(jié)結(jié)VD(on)= 0.25V鍺鍺PNPN結(jié)結(jié)IS=(10-610-8)A溫度每升高溫度每升高1010，I IS S約增加一倍。約增加一倍。 溫度每升高溫度每升高11，VD(on)約減小約減小2.52.5mV, ,369. PN 結(jié)的電容特性結(jié)的電容特性是是PN結(jié)內(nèi)凈電荷量隨外加電壓變化產(chǎn)生的電容效應(yīng)。結(jié)內(nèi)凈電荷量隨外加電壓變化產(chǎn)生的電容效應(yīng)。 q 勢壘電容勢壘電容 CT q 擴散電容

25、擴散電容 CD 是由多數(shù)載流子在擴散過程中積累而引起的。是由多數(shù)載流子在擴散過程中積累而引起的。 PN 結(jié)總電容：結(jié)總電容： Cj = CT + CDPN 結(jié)正偏時，以結(jié)正偏時，以 CD 為主。為主。 通常：通常：CD 幾十幾十 pF 幾千幾千 pF。PN 結(jié)結(jié)反偏時，以反偏時，以 CT 為主。為主。通常：通常：CT 幾幾 pF 幾十幾十 pF。37 其中其中P型和型和N型半導(dǎo)體為單一類型半導(dǎo)體，存在型半導(dǎo)體為單一類型半導(dǎo)體，存在體體電阻電阻。其。其阻值阻值取決于半導(dǎo)體溫度和取決于半導(dǎo)體溫度和PN結(jié)以外的幾何尺結(jié)以外的幾何尺寸。寸。 PN正極正極負極負極10. 二極管二極管 二極管通常分為普通

26、二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管通常分為普通二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管和光電二極管。其中，穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極二極管和光電二極管。其中，穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管和光電二極管稱為特殊二極管。管和光電二極管稱為特殊二極管。普通二極管的電阻特性普通二極管的電阻特性 （1）反向特性。）反向特性。 二極管的反向電流主要由二極管的反向電流主要由PN結(jié)的反向飽和電流結(jié)的反向飽和電流 IS 決決定。定。硅管的硅管的 為為nA數(shù)量級，鍺管的數(shù)量級，鍺管的 為為 A數(shù)量級數(shù)量級。 （2）正正向特性。向特性。 電流較小時，電流較小時，二極管的伏安特性二極管的伏安特性更接近指數(shù)特性；更接近指數(shù)特性； 電流較大電流較大時，二極時，二極管的伏安特性更接近直線特性。管的伏安特性更接近直線特性。 電流有明顯數(shù)值時對應(yīng)的外加正電流有明顯數(shù)值時對應(yīng)的外加正向電壓稱為向電壓稱為門坎電壓門坎電壓，記為，記為Vth。硅二。硅二極管約為極管約為0.5V，鍺二極管，鍺二極管 約為約為0.1V。VthSi39 普通二極管參數(shù)普通二極管參數(shù) 最大整流電流最大整流電流 IF 二極管長期運行