北航2系电子复试-模电.docx

电子线路基础复试资料 PAGE 10 1.模拟信号与数字信号： 模拟信号：在时间和数值上都具有连续性，即对于任意时间值均具有确定的函数值（电压或电流值），并且u和i的幅值是连续取值的。例如：正弦波信号。 数字信号：在时间和数值上均具有离散型，首先u和i的变化在时间上不连续总发生在离散的瞬间，且他们的数值是一个最小值的整数倍，并以此倍数作为数字信号的数值。 2.常用模拟电路及其功能 (1)放大电路：用于信号的电压、电流或功率的放大。 (2)滤波电路：用于信号的提取、变换或抗干扰。 (3)运算电路：完成信号的比例、加、减、乘、除、积分、微分、对数、指数等运算。 (4)信号转换电路：用于将电流信号转换为电压信号或将电压信号转换为电流信号、将直流信号转换为交流信号或将交流信号转换为直流信号、将直流电压转换成与之对比的频率(电压频率转换A/D转换电路)…… (5)信号发生电路：用于产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波等。 (6)直流电源：将市电（220V 50Hz交流电）转换成不同电压和不同电流的直流电，作为各种电子电路的供电电源。 3.电磁兼容性 电磁兼容三要素及对应的三板斧： (1)电磁干扰源【激励源】接地，(2)电磁传播路径【激励通道】滤波，(3)敏感的接收器【敏感源】屏蔽 耦合方式： 传导、辐射、感应（（噪声源是大电流小电压时感应源主要是磁场、噪声源是小电流大电压时感应源主要是电场） 传播途径： 源--接收器、源—源电缆—接收器、源—接收器电缆—接收器、源—源电缆—接收器电缆—接收器 电子系统常常不可避免的工作在复杂的电磁环境中，其中既有来自大自然的各种放电现象、宇宙的各种电磁变化，也有来自人类自己利用电或电磁场从事的各种活动。 空间电磁场的变化对电子系统都会造成不同程度的干扰；与此同时，电子系统本身也会在不同程度上成为其他电子设备的电磁干扰源。 所谓电磁兼容是指：电子系统在预定的环境下，即能够周围电磁场的干扰，又能够较少的影响周围环境。 在设计电子系统时，电磁兼容性设计的重点是研究周围环境电磁干扰的物理特性，以及采取必要措施抑制干扰源或阻断干扰的传播途径，使系统正常工作。 通常采用： 隔离、屏蔽、接地、滤波、去耦等技术获得较强的抗干扰能力；必要时应选用抗干扰能力强的元器件，并对器件进行精密的调整。 4.电子系统的设计原则 (1)电路应尽量简单。减小故障率，增大可靠性。能用集成就不用分立电路 (2)考虑电磁兼容性。 (3)考虑系统的可测性。合理引出测试点，设计自检电路。 (4)设计电路及选择元器件时需统筹考虑，能用通用型就不用专用型。 (5)生产工艺简单易行 5.半导体物理 载流子：运载电荷的粒子称为载流子。半导体有两种载流子：自由电子和空穴。空穴：以本征半导体为例，相邻两个原子的一对最外层电子（价电子）会即围绕自身所属的原子核运动，也会出现在相邻原子所属的轨道上，形成共用电子对，这样的组合成为共价键结构。由于晶体中共价键具有很强的结合力，在常温下，有极少的价电子由于热运动（热激发）获得足够的能量，从而挣脱共价键的束缚成为自由电子，与此同时，共价键中会留下一个空位置，成为空穴。由于原子失掉一个电子后代正点，因此也可以说空穴带正电。 半导体的特性： (1)通过掺杂可以明显改变半导体材料的电导率(2)当半导体受到热激发时其电导能力也会发生显著变化，可以制作热敏器件(3)光照也可以改变半导体的电导率，光电效应可以支撑光敏元件、光电晶体管等(4)多种由半导体组成的结构中，通过电流会发射出光子，可制成发光二极管、激光二极管。 Si： 原材料来源丰富、技术成熟、硅基产品价格低廉。BJT、JFET、CMOS GaAs(砷化镓) 工作在超高速超高频，原因是砷化镓具有更高的载流子迁移率，和近乎绝缘的电阻率等。主要MESFET、HEMT、HBT GaAs与Si相比，1.少子迁移率是Si的4倍，可制作速度更快、频率更高的IC。2.GaAs的电子和空穴可以直接复合（导带的最小值与价带的最大值都处在布里渊区波矢为0处）而Si不可以，GaAs可以制作发光器件，如LED、LD、OEIC。3.GaAs禁带更宽，因此衬底绝缘性更好，热稳定性、抗干扰能力都更好。 InP（磷化铟） 磷化铟系统发出的激光波长正好覆盖玻璃纤维的最小色散和最小衰减两个窗口，因此广泛应用于光纤通信。 杂质半导体： N型半导体：在纯净的硅半导体中掺入五价元素（磷），施主原子，自由电子为多数载流子，空穴为少数载流子。磷原子取代硅原子在晶格中的位置，由于磷原子最外层有5个价电子，所以当磷原子与其周围硅原子形成共价键时，就会多出一个自由电子。 P型半导体：在纯净的硅半导体中掺入三价元素（硼），受主原子。硼原子会取代硅原子在晶格中的位置，由于硼原子最外层只有3个价电子，所以当硼原子与其周围硅原子形