电子技术基础中的常用公式.DOC

7.1 半导体器件基础 GS0101 由理论分析可知，二极管的伏安特性可近似用下面的数学表达式来表示： 式中，iD为流过二极管的电流，uD。为加在二极管两端的电压，VT称为温度的电压当量，与热力学温度成正比，表示为VT = kT/q其中T为热力学温度，单位是K；q是电子的电荷量，q=1.602×10-19C；k为玻耳兹曼常数，k = 1.381×10-23 J／K。室温下，可求得VT = 26mV。IR(sat)是二极管的反向饱和电流。 GS0102 直流等效电阻RD 直流电阻定义为加在二极管两端的直流电压UD与流过二极管的直流电流ID之比，即 RD的大小与二极管的工作点有关。通常用万用表测出来的二极管电阻即直流电阻。不过应注意的是，使用不同的欧姆档测出来的直流等效电阻不同。其原因是二极管工作点的位置不同。一般二极管的正向直流电阻在几十欧姆到几千欧姆之间，反向直流电阻在几十千欧姆到几百千欧姆之间。正反向直流电阻差距越大，二极管的单向导电性能越好。 GS0103 交流等效电阻rd rd亦随工作点而变化，是非线性电阻。通常，二极管的交流正向电阻在几～几十欧姆之间。 需要指出的是，由于制造工艺的限制，即使是同类型号的二极管，其参数的分散性很大。通常半导体手册上给出的参数都是在一定测试条件下测出的，使用时应注意条件。 GS0104 IZmin＜Iz＜IZmax 其中稳定电流IZ是指稳压管正常工作时的参考电流。IZ 通常在最小稳定电流IZmin与最大稳定电流IZmax之间。其中IZmin 是指稳压管开始起稳压作用时的最小电流，电流低于此值时，稳压效果差；IZmax是指稳压管稳定工作时的最大允许电流，超过此电流时，只要超过额定功耗，稳压管将发生永久性击穿。故一般要求IZmin＜Iz＜IZmax 。 IC = INC + ICBO ≈ INC IB = IPB + IPE - ICBO ≈IPB - ICBO IE＝INE＋IPE ≈INE INE ＝ INC ＋IPB IE ＝IC ＋ IB (C表示常数) (C表示常数) PCM ＝ICUCE ，IDSS是UGS＝0时的漏极饱和电流，VP称为夹断电压。 2 基本放大电路 静态工作点求解公式。 () 为了避免瞬时工作点进入截止区而引起截止失真，则应使： 为了避免瞬时工作点进入饱和区而引起饱和失真，则应使： 式中 表示晶体管基区的体电阻，对于一般的小功率管约为300Ω左右(计算时，若未给出，可取为300Ω)，IE为通过管于发射极的静态电流，单位是mA。在IE ≤5mA范围内，式GS0220计算结果与实际测量值基本一致。 分压式直流电流负反馈放大电路，分压点电压UB计算公式。 偏置电路元件参数的计算。 估算结型场效应管自给偏压电路的静态工作点计算公式 ，(结型场效应管的转移特性。式中IDSS为饱和漏电流，VP为夹断电压。联立求解GS0231～GS0233各式，便可求得静态工作点Q(ID，UGS，UDS)。 结型场效应管分压式偏置电路，栅源回路直流负载线方程。 式中Au1、Au2 、…、Aun 为各级的电压放大倍数。 多级放大电路电压放大倍数的分贝值等于各级之和。 放大电路的频率特性或频率响应。其中Au(ω)称为幅频特性，反映大小与频率的关系。φ(ω)为相频特性，反映输出信号与输入信号的相位差与频率之间的关系。 中频段单级放大电路的电压放大倍数。 AuL、AuH和Auo 分别是低、高和中频段的电压放大倍数。 式中：B放大电路的通频带，下限频率fL和上限频率fH。 fH、fL是多级放大电路上、下