单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,模拟电子局部,第,1,章,半导体器件,一、两种半导体和两种载流子,两种载流,子的运动,电子,自由电子,空穴,价电子,两 种,半导体,N 型,(+5价多电子),P,型,(+3价多空穴),二、,二极管,1.特性,单向,导电,正向偏置时,，二极管导通，等效为大小为U,D(on),的电压源,计算时硅管取0.7V，锗管取0.2V,反向偏置时，二极管截止，相当于断路,2.特殊二极管,工作条件,主要用途,稳压二极管,反 偏,稳 压,发光二极管,正 偏,发 光,三、两种半导体放大器件,双极型半导体三极管,(,晶体三极管,BJT,),单极型半导体三极管,(,场效应管,FET,),两种载流子导电,多数载流子导电,晶体三极管,1.形式与结构,NPN,PNP,三区、三极、两结,2.特点,基极电流I,B,控制集电极电流I,C,并实现,放大,放,大,条,件,内因：发射区载流子浓度高、,基区薄、集电区面积大,外因：,发射结正偏、集电结反偏,3.电流关系,I,E,=I,C,+,I,B,I,C,=,I,B,I,E,=(1+,),I,B,四、晶体管电路的根本问题和分析方法,三种工作状态,状态,电流关系,条 件,放大,I,C,=,I,B,发射结正偏,集电结反偏,饱和,I,C,I,B,两个结正偏,I,CS,=,I,BS,集电结零偏,临界,截止,I,B,U(on)那么导通,以 NPN为 例：,UBE,U,B,U,E,放大,U,E,U,C,U,B,饱和,PNP 管,U,C,U,B,U,C,U,B,饱和,测得,放大,电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。,PNP,硅管,第,2,章,放大电路的根本原理和分析方法,归纳：,晶体三极管放大电路,动态参数,分析,步骤,:,分析直流电路，求出“Q，计算 rbe。,画电路的交流通路。,在交流通路上把,三极管,画成,h,参数模型,。,分析计算交流,动态参数,A,u,、R,i,、R,o,。,三极管50，在以下情况下，用直流电压表测三极管的集电极电位，应分别为多少？设VCC12V，三极管饱和管压降UCES0.5V。,1正常情况,2Rb1短路,3Rb1开路,4Rb2开路,5RC短路,四、波形非线性失真的分析,本节讨论Q点位置与非线性失真的关系。,一Q 点位置适宜，电路有较小的非线性失真,Q点位于负载线中部，且输入信号幅值不是太大，能保证工作点始终位于三极管的放大区内，称为Q点位置适宜。,结论一：,Q点设置适宜，输出信号幅值不超过电路允许“最大不失真输出电压幅值Uom时，输出信号不失真。输出信号幅值过大，超过Uom，输出信号将出现上下部同时截幅失真。,当Q点偏低时，将产生底部失真。,因晶体管截止而产生的失真称为“截止失真。,结论二：,结论三,Q点偏高，当输入信号较大时，晶体管工作点进入饱和区，使输出波型产生,饱和失真,。,多级放大电路,第,6,章,放大电路中的反响,6.1.1 反响的根本概念,一、什么是反响,在电子电路中，将输出量(输出电压或输出电流)的一局部或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量 (放大电路的输入电压或输入电流)的措施。,图6.1.1 反响放大电路的方框图,X,i,X,f,X,o,X,i,闭环放大电路,A,F,二、正反响与负反响,使放大电路净输入量增大的反响。,使放大电路净输入量减小的反响。,正反响:,负反响:,根据净输入量的变化区分反响的极性：,三、直流反响与交流反响,直流反响：反响量只含有直流量；,或者说，仅在直流通路中存在的反响。,在很多放大电路中，常常是交、直流反响兼而有之。,交流反响：反响量只含有交流量；,或者说，仅在交流通路中存在的反响。,第,7,章,模拟信号运算电路,一、理想运放的两个工作区,两个工作区：,线性区、非线性区,一、理想运放的性能指标：,集成运放的理想化参数是：,1开环差模增益(放大倍数),A,od,=，,2差模输入电阻,R,id,=；,3输出电阻,R,o,=0；,4共模抑制比,K,CMR,=；,5上限截止频率,f,H,=；,6失调电压,U,OI、,失调电流,I,OI,和它们的温漂均为零，且,无任何内部噪声。,二、理想运放在线性工作区,1.理想运放在线性区的特点,1uP=uN 虚短,2iP=iN=0 虚断,2.理想运放工作在线性区,的电路特征：,电路中引入负反响。,u,O,=A,od,(u,p,-u,N,),A,od,=,三、理想运放工作在非线性区,图7.1.3 集成运放工作在非线性区时的电压传输特性,u,p,-u,N,u,o,u,OM,-u,OM,理想运放在非线性区的特点：,1UO=,+U,OM,u,P,u,N,-U,OM,u,P,u,N,2 iP=iN=0,“虚断，但不“虚短,7.2 根本运算电路,在运算电路中，u,O,=f(u,I,),分析运算电路的步骤,1.列出关键节点的电流方程；如N、P点；,2.根据“虚短、“虚断的原那么整理；,3.得出输入输出的运算关系。,数字电子局部,第一章,2，10，8，16进制互换。,原码，反码，补码。,常用编码：1十进制：8421,根本运算及其符号：与，或，非。,复合逻辑运算符号：与非，或非，异或，同或。,根本公式和常用公式,根本定理：代入、反演、对偶。,逻辑函数的表示方法：真值表、函数表达式、逻辑图、波形图，之间能任意地相互转换。,逻辑函数的标准形式：最小项之和、最大项。,逻辑函数化简：公式化简、卡诺图及其化简、有无关项的卡诺图化简。,1组合逻辑电路的特点：电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。组合电路是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反响通路。,2组合逻辑电路的分析步骤为：写出各输出端的逻辑表达式化简和变换逻辑表达式列出真值表确定功能。,3组合逻辑电路的设计步骤为：根据设计要求列出真值表写出逻辑表达式(或填写卡诺图)逻辑化简和变换画出逻辑图,第三章 组合逻辑电路,步骤：,根据要求设计出实际逻辑电路,确定输入、输出,列出真值表,写出表达式,并简化,画逻辑电路图,形式变换,根据设计所用,芯片要求,用一个4位全加器74LS283设计一个3位二进制数的3倍乘法运算。3位二进制数为D(D2,D1,D0),实现Y=3D。图为74LS283示意图。,用译码器设计组合逻辑电路,1.根本原理,3位二进制译码器给出3变量的全部最小项;,。,n位二进制译码器给出n变量的全部最小项;,任意函数：,利用附加的门电路将n位二进制译码输出的最小项组合起来，可获得任何形式的输入变量n的组合函数,设计用3个开关控制一个电灯的逻辑电路，要求改变任何一个开关的状态都能控制电灯由亮变灭或由灭变亮。要求用3线8线译码器74LS138实现。,二、用数据选择器设计组合电路,1.根本原理,具有n位地址输入的数据选择器，可产生任何形式的输入变量不大于n+1的组合函数,