哈工程核学院核电子学模电基础.ppt

第三十页，共五十三页。 模电基础——（单管放大电路） 4.1晶体管放大电路 (a)放大电路的主要性能指标 (b)共射极放大电路 (c)共集电极放大电路 (d)共基极放大电路 4. 2场效应管放大电路 (a)共源放大电路 (b)共漏放大电路 4.单管放大电路 第三十一页，共五十三页。 模电基础——（放大电路） （a）放大电路的主要性能指标 4.1晶体管放大电路 电压放大倍数（电压增益） 电流放大倍数（电流增益） 第三十二页，共五十三页。 模电基础——（放大电路） （a）放大电路的主要性能指标 4.1晶体管放大电路 输入电阻 输出电阻 低内阻电压源输入电阻越大越好 高内阻电流源输入电阻越小越好 输出电阻越小电压增益越接近空载时电压增益，带负载能力越强 第三十三页，共五十三页。 模电基础——（放大电路） （a）放大电路的主要性能指标 输入信号的频率往往是在一定范围内变化的，要使放大后的输出信号不失真，就要使放大电路对不同频率的输入信号具有相同的放大能力。 通频带 中频段 电压放大倍数几乎不变的频率范围 电压放大倍数下降到 时，上下限截止频率之间形成的频带宽度 通频带越宽表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。 第三十四页，共五十三页。 模电基础——（放大电路） （b）共射极放大电路 第三十五页，共五十三页。 模电基础——（放大电路） （b）共射极放大电路 输入电阻 输出电阻 电压增益 有比较高的电压和电流放大倍数，输出电压与输入电压反相，输入电阻较小。多用于多级放大电路的中间级 Ro 第三十六页，共五十三页。 模电基础——（放大电路） （c）共集电极放大电路（射极跟随器） 电压增益 输入电阻 输出电阻 电压增益小于1，接近1，输出电压与输入电压同相；有电流和功率放大能力；有高输入电阻和低输出电阻。多级放大电路中作为输入级和输出级。 第三十七页，共五十三页。 模电基础——（放大电路） （d）共基极放大电路 电压增益 输入电阻 输出电阻 没有电流放大能力，有电压放大能力；输出电压与输入电压同相；输入电阻小，输出电阻大。通常用在高频放大电路。 第三十八页，共五十三页。 模电基础 1.二极管 2.三极管 3.场效应管 4.单管放大电路 5.多级放大电路和运算放大器 6.反馈 第一页，共五十三页。 模电基础——（二极管） 1.1 PN结形成 第二页，共五十三页。 模电基础——（二极管） 1.2 PN结单向导电性 第三页，共五十三页。 模电基础——（二极管） 1.3二极管的结构和类型 半导体二极管（简称二极管）是由PN结加上电极引线和管壳组成的。 第四页，共五十三页。 模电基础——（二极管） 1.4 伏安特性 第五页，共五十三页。 模电基础——（二极管） 1.5 温度对伏安特性的影响 第六页，共五十三页。 模电基础——（二极管） 1.6二极管的电容效应 势垒电容CB 空间电荷区的宽度及其里面存储的空间电荷量 扩散电容CD 图1-8 结电容CJ PN结上外加电压的极性和大小变化 第七页，共五十三页。 模电基础——（二极管） 1.7二极管应用 二极管在电路中有广泛的应用：利用它的单向导电性，可组成整流、限幅、检波电路，还可以用于元件保护以及数字电路中作为开关元件等。 特殊二级管： 稳压二极管 发光二极管 光电二极管 变容二极管 第八页，共五十三页。 模电基础——（三极管） 2.1 三极管（晶体管BJT）的结构及其类型 为实现电流控制和放大作用，晶体管的三个区在制作时结构、尺寸和掺杂浓度要保证三点： 基区很薄，厚度只有几微米，掺杂浓度很低 发射区和集电区掺杂类型相同，但发射区掺杂浓度远大于集电区 集电结面积大于发射结面积 第九页，共五十三页。 模电基础——（三极管） 2.2晶体管的三种连接方式 （a）以基极作为输入端，集电极作为输出端； （b）以基极作为输入端，发射极作为输出端； （c）以发射极作为输入端，集电极作为输出端。 第十页，共五十三页。 模电基础——（三极管） 2.3晶体管的工作状态——放大 （以NPN共发射极为例） (1) (2) (4) (3) 发射结正偏，集电结反偏 UC﹥UB﹥UE 第十一页，共五十三页。 模电基础——（三极管） 2.3晶体管的工作状态——放大状态 共基直流电流放大系数： 共射直流电流放大系数 忽略ICBO 由上页(2)(3)式可得电流关系： 忽略ICBO 两放大系数关系： 第十二页，共五十三页。 模电基础——（三极管） 2.3晶体管的工作状态——放大状态 总结： 电流关系 电流控制器件 交流电流放大系数 第十三页，共五十三页。 模电基础——（三极管） 2.3晶体管的工作状态——饱和、截止 发射结正偏，集