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第14章半导体二极管和晶体管教学目的和要求：1、掌握二极管外特性和主要参数，正确理解PN结；2、正确理解三极管工作原理，熟练掌握其外特性和主要参数,重点：1、半导体导电特性2、PN结的形成与特点3、二极管结构及伏安特性4、三极管工作原理及特性,1、N型半导体自由电子浓度远大于空穴浓度。多数载流子（多子）-自由电子少数载流子（少子）-空穴。,2、P型半导体中空穴浓度远大于自由电子浓度多子-空穴，少子-电子。,3.在杂质半导体中多子的数量主要与掺杂浓度有关。,4.在杂质半导体中少子的数量主要与温度有关。,5.当温度升高时，少子的数量增多。,6.在外加电压的作用下，P型半导体中的电流主要是空穴电流，N型半导体中的电流主要是电子电流。,8、PN结形成后，空间电荷区中几乎没有载流子。(故空间电荷区的电阻率很高),9、PN结正向偏置，空间电荷区变窄。多子扩散运动增强，形成正向电流；,10、PN结反向偏置，空间电荷区变宽。多子扩散运动被抑制，少子漂移运动增强，形成微弱的漂移电流；,7、N型半导体中由于多数载流子为自由电子，P型半导体中由于多数载流子为空穴，但是不论是P型还是N型半导体材料本身都不带电,呈电中性。,11、晶体管的穿透电流ICEO是表明该管温度稳定性好坏的参数,NPN型三极管,PNP型三极管,12、晶体管三种工作状态的电压和电流,(a)放大,(b)截止,(c)饱和,饱和区,截止区,放大区,第15章基本放大电路,教学目的和要求：1、熟练掌握共集电极放大电路工作原理、静态工作点，用微变等效电路分析增益、输入和输出电阻；2、熟练掌握共射极放大电路工作原理、静态工作点，用微变等效电路分析增益、输入和输出电阻；3、理解差动放大电路的基本概念；4、理解互补对称功率放大电路分析.,共发射极固定偏置电路,对放大电路进行静态分析的主要任务是确定静态工作点Q,交流负载线的作法,IB,过Q点作一条直线,斜率为:,交流负载线,直流负载线,固定偏置共射极放大电路,改变RC和UCC对放大电路的直流负载线的影响:RC增大,Q点左移,进入饱和区UCC减小,Q点亦左移.P3815.2.1,固定偏置共射极放大电路,RC和UCC为定值:P3815.2.2(1)IBIC进入饱和区(2)IBIC进入截止区,放大电路的微变等效电路,ui,ui,uo,ui,VB,1)静态分析,共发射极分压式偏置电路,RE,微变等效电路,2)动态分析,增加CE，对静态值无影响,但对放大倍数有影响!,共集电极放大电路（射极输出器）,微变等效电路,动态分析,射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。,就放大作用而言，射极输出器是一种有电流放大作用而无电压放大作用的电路,非线性失真,如果Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工作，将造成非线性失真。,若Q设置过高，,晶体管进入饱和区工作，造成饱和失真。,适当减小基极电流可消除饱和失真。,若Q设置过低，,晶体管进入截止区工作，造成截止失真。,适当增加基极电流可消除截止失真。,如果Q设置合适，信号幅值过大也可产生失真，减小信号幅值可消除失真。,能实现交流电压放大作用的电路必须具备的三个条件：P8615.2.5第一，T处于放大状态；第二，有静态偏置，能有合适的静态工作点；第三，交流信号能进得来；交流信号能出得去。,直接耦合；阻容耦合；变压器耦合。,多级放大电路及其级间耦合方式,对耦合电路要求：,动态:传送信号,减少压降损失,静态：保证各级Q点设置,波形不失真,1.前后级Q点相互影响:,直接耦合特殊问题:,2.零点漂移:,差动放大电路,-抑制零点漂移最有效的电路结构。,1)输入信号分类,1,差模输入:,ui1=-ui2=ud,共模输入:,2,ui1=ui2=uC,大小相等、极性相反,大小相等、极性相同,RE对差模信号不起作用,3,任意输入:ui1,ui2,差模分量:,共模分量:,ud,uC,ui1=uC+ud,ui2=uC-ud,分解,互补对称功率放大电路,互补对称：电路中采用两支晶体管，NPN、PNP各一支；两管特性一致。,类型：,三类放大：,甲类放大：Q点适中,静态损耗大;,乙类放大：Q点处于横坐标上,静态损耗为0，但存在交越失真;,甲乙类放大：Q点略高于横坐标,静态损耗小,消除交越失真。,第16章集成运算放大器教学目的和要求：1、正确理解理想运放的特点；2、正确理解运放中的负反馈；3、熟练掌握比例、求和、减法和积分电路；4、正确理解电压比较器的工作原理,电压传输特性uo=f(ui),线性区：uo=Auo(u+u),非线性区：u+u时，uo=+Uo(sat)u+1持续振荡的条件：AuF=1,2、自激振荡的条件,3、正弦波振荡电路的组成,(1)放大电路:放大信号,(2)反馈网络:必须是正反馈，反馈信号即是放大电路的输入信号,(3)选频网络:保证输出为单一频率的正弦波即使电路只在某一特定频率下满足自激振荡条件,(4)稳幅环节:使电路能从AuF1起振，过渡到AuF=1，从而达到稳幅振荡。,RC振荡电路,稳定振荡条件AuF=1，|F|=1/3，则,起振条件AuF1，因为|F|=1/3，则,考虑到起振条件AuF1,一般应选取RF略大2R1。如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。,第18章直流稳压电源教学目的和要求：1、熟练掌握单相半波整流电路、单相全波整流电路及桥式整流电路的工作原理和整流电压的计算及整流管参数的计算；2、熟练掌握单相桥式整流电路电容滤波电路的工作原理和整流电压的估算；3、了解电感滤波电路的特点；4、熟练掌握线性稳压电路。,近似估算:A）桥式整流电容滤波U0=1.2U2；B）半波整流电容滤波U0=U2。,(2)流过二极管瞬时电流很大,故一般选管时，取,单相桥式整流加电容滤波电路的特点,(1)输出电压U0与时间常数RLC有关,RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大，,加电容滤波电路整流管反向电压最大值,输出电压可调式电路,用下图是用W7805组成的730V可调式稳压电源。,W7805,第19章晶闸管及其应用教学目的和要求：1、了解晶闸管的构成及工作原理；2、正确理解可控整流电路工作原理及整流电压计算；3、正确理解单结晶体管及其触发电路工作原理。,符号,A,K,G,ig,ig,（+）,（-）,（+）,晶闸管导通后，其正向压降约等于V。,晶闸管导通条件：（同时具备以下两个条件）,（1）阳极电路加正向阳极电压，即A、K间加正向电压；（2）控制极电路加适当的正向电压，即G、K间加正向触发脉冲信号。,晶闸管导通后，,UGK，,去掉,依靠正反馈，,晶闸管仍维持导通状态；,UAK加反向电压；,晶闸管截止的条件：,（1）,（2）,减小阳极电流不能维持正反馈,特性曲线,IG1=0A,IG2,IG3,正向,反向,：控制角,：导通角,单相半波可控整流电路,单相全波可控整流电路,过流保护,快速熔断器：电路中加快速熔断器;加入方法如下图：,过流继电器：在输出端装直流过电流继电器;,过流截止电路：利用电流反馈减小晶闸管的导通角或停止触发，从而切断过流电路。,保护措施,阻容吸收,硒整流堆,过压保护,（利用电容吸收过压。即将过电压的能量变成电场能量储存到电容中，然后由电阻消耗掉。）,（硒堆为非线性元件，过压后迅速击穿，其电阻减小，抑制过压冲击。）,第二十一章门电路和组合逻辑电路教学目的和要求：1、掌握逻辑代数基本定律与定理，逻辑函数的化简与变换；2、正确理解TTL门的电路结构及工作原理；3、熟练掌握组合逻辑电路的分析与设计的基本方法。,几种常用的逻辑关系,与非：,（有0出1全1出0）,或非：,异或：,（有1出0全0出1）,（相同出0不同出1）,同或：,（不同出0相同出1）,十进制与二进制之间的转换：,十二:整数部分除二取余,小数部分乘二取整.,二十:按位乘权展开.,(25.25)D=(11001.01)B,例:(25.25)D=(?)B,0,1,几种常用的基本代数规律,逻辑函数的表示方法,分配律,A+BC=(A+B)(A+C),吸收律,A+AB=A,反演律（摩根定律）,若表达式中的乘积包含了所有变量的原变量或反变量，则这一项称为最小项，上式中每一项都是最小项。,若两个最小项只有一个变量以原、反区别，称它们逻辑相邻。,1、由给定的逻辑电路图写出逻辑关系表达式。,分析步骤：,2、用逻辑代数运算规则或卡诺图对逻辑代数进行化简。,3、列出输入输出状态表并分析逻辑功能。,逻辑电路,输入输出之间的逻辑关系,组合逻辑电路分析,组合逻辑电路的综合,根据逻辑功能要求,逻辑电路,设计,设计步骤：,分析,常用的是七段显示器件,半导体数码管基本单元是PN结,共阴极,共阳极,二十进制显示译码器用于将二进制代码译成十进制数字。,第二十二章触发器和时序逻辑电路教学目的和要求：1、了解触发器电路结构，正确理解工作原理，熟练掌握其逻辑功能，触发方式特性和参数；2、熟练掌握时序逻辑电路基本分析方法；3、了解常用集成时序逻辑器件的逻辑功能及使用方法，正确理解工作原理；4、熟练掌握555定时器的工作原理及应用。,基本RS触发器的功能表,符号,约束条件：,Q,有效电平：低电平,可控RS触发器功能表,逻辑符号,有效电平：高电平,JK触发器功能表,逻辑符号,C下降沿触发翻转,C下降沿前接收J、K信号，下降沿时触发器翻转。,D触发器功能表,逻辑符号,上升沿触发翻转,C上升沿前接收信号，上升沿时触发器翻转，其Q的状态与D状态一致；但Q的状态总比D的状态变化晚一步，即Qn+1=D；,T触发器功能表,逻辑符号,利用555定时器实现单稳态触发,TW=RCln3=1.1RC,555集成定时器构成的单稳态触发器可用于实现不规则波形的整形,输出波形,多谐振荡器（由555构成）,T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C,由555集成定时器构成的多谐振荡器的功能是输出一定频率的矩形波。,试卷A解析,ch14,ch16,ch19,1、工作在放大状态的双极型晶体管是（）。(a)电流控制元件(b)电压控制元件(c)不可控元件,2、电路如图所示，该电路为()。积分运算电路(b)微分运算电路(c)比例积分运算电路,3、集成运放级间耦合方式是()。直接耦合(b)变压器耦合(c)阻容耦合,4、某半导体器件的内部结构示意图如下图所示，经判断该器件应是()。(a)晶体管(b)晶闸管(c)场效应管,ch16,5、几种类型的LC振荡电路如图所示，电感三点式振荡电路是指下列图中（）。,6、振荡器之所以能获得单一频率的正弦波输出电压，是依靠了振荡器中的()。(a)基本放大电路环节(b)正反馈环节(c)选频环节,ch17,ch17,7、由开关组成的逻辑电路如图所示，设开关A、B分别有如图所示为“0”和“1”两个状态，则电灯亮的逻辑式为()。(a)(b)(c),ch20,8、某计数器最大输入脉冲数为12，组成该计数器所需最少的触发器个数为（）。(a)2(b)3(c)4,9、寄存器是一种（）。(a)实现计数的时序逻辑电路(b)存放数码的时序逻辑电路(c)实现编码的组合逻辑电路,ch21,ch21,10、逻辑电路如图所示，A=B=“1”，脉冲来到后D触发器（）。(a)具有计数功能(b)保持原状态(c)置“1”(d)置“0”,1,1,0,0,1,1,ch21,11、逻辑电路如图所示，当A=“1”，B=“1”时，脉冲来到后JK触发器（）。(a)具有计数功能(b)保持原状态(c)置“0”(d)置“1”,1,1,0,0,1,1,ch21,12、电路如图所示，二极管型号为2CP11，设电压表内阻为无穷大，电阻R=5k，则电压表V的读数约为（）。(a)10V(b)0V(c)0.7V,ch14,13、同相输入比例运算放大器电路中的反馈极性和类型属于（）。(a)正反馈(b)串联电流负反馈(c)并联电压负反馈(d)串联电压负反馈,ch16ch17,14、在电容滤波电路中，若滤波电容不变，为了使输出电压的脉动程度最小，则负载电阻阻值应该（）。(a)大(b)较大(c)小(d)较小,ch18,15、整流电路如图1所示，输入电压，输出电压的波形是图2中()。,ch18,16、由555集成定时器组成的电路如图所示，该电路是（）。(a)单稳态触发器(b)双稳态触发器(c)多谐振荡器,ch21,17、电路如图所示，已知R15k，R215k，R310k，RC2k，RE2k,当电阻R2不慎被短路后,(如图),该电路中的晶体管处于。截止状态(b)放大状态(c)饱和状态,ch15,电路如图所示，要求：(1)找出级间交流反馈元件，并判断反馈极性（正，负反馈）和类型；(2)若=0时，上述交流反馈是否存在？,(1)R为交流反馈元件，电压并联负反馈；(2)若，交流反馈不存在。,ch17,整流电路如图所示，二极管为理想元件，已知负载电阻，负载两端直流电压试求：(1)交流电压表（V）和交流电流表(A)的读数(设电压表内阻为无穷大，电流表内阻为零)。(2)在下表中选出合适型号的二极管。,(V)的读数为33.33V,(A)的读数为0.167A,因此选,ch18,ch21,已知逻辑图和输入A，B，C的波形如图所示，试画出输出F的波形，写出其逻辑式并化简之。,某电阻性负载采用单相半波可控整流电路，交流电源电压，当控制角=0时，输出电压平均值，若控制角=90时，输出电压平均值是多少？并画出单相半波可控整流电路。,当=90时,=60V,ch19,ch15,电路如图所示，已知，要求:(1)今测得，试求基极电流、发射极电流以及晶体管的(2)画出微变等效电路；(3)写出电压放大倍数的公式。,ch16,在下图运算电路中，已知k，k，k，k，mV，求。,ch21,逻辑电路如图所示，已知触发器初始状态均为“0”，试写出各触发器J、K及C的逻辑表达式，列出逻辑图的状态表，判断是几进制计数器，同步还是异步？,同步五进制计数器,试卷B解析,1、电路如图所示,所有二极管均为理想元件，则D1、D2、D3的工作状态为（）。(a)D1导通，D2、D3截止(b)D1、D2截止，D3导通(c)D1、D3截止，D2导通(d)D1、D2、D3均截止,2、射极输出器电路中，输出电压与输入电压ui之间的关系是()。(a)两者反相，输出电压大于输出电压(b)两者同相，输出电压近似等于输入电压(c)两者相位差90，且大小相等,ch14,ch15,3、为了放大变化缓慢的信号或直流信号，多级放大器级与级之间必须采用()。(a)阻容耦合(b)变压器耦合(c)直接耦合,ch15,4、振荡电路如左图所示，选频网络是由（）。(a)L1、C1组成的电路(b)L、C组成的电路(c)L2、R2组成的电路,ch17,5、正弦波振荡器如右图所示，为了获得频率可调的输出电压，则应该调节的电阻是()。(a)(b)(c),ch17,6、模拟电路中晶体管大多工作于()。(a)放大状态(b)开关状态(c)击穿状态,7、数字电路中的工作信号为()。(a)随时间连续变化的电信号(b)脉冲信号(c)直流信号,ch20,ch20,8、逻辑电路如图所示，分析图中C，J，K的波形。当初始状态为“0”时，输出Q是“1”的瞬间为（）。(a)(b)(c),ch21,9、分析时序逻辑电路的状态表，可知它是一只（）。(a)四进制计数器(b)八进制计数器(c)十进制计数器,ch21,10、电路如图所示，设二极管D1，D2，D3的正向压降忽略不计，则输出电压uO=（）。(a)2V(b)0V(c)6V(d)12V,ch14,11、电路如图所示，RF引入的反馈为（）。串联电压负反馈串联电流负反馈并联电压负反馈并联电流负反馈,12、一个正弦波振荡器的反馈系数，若该振荡器能够维持稳定振荡，则开环电压放大倍数必须等于（）。(a)(b)(c),ch17,ch17,13、整流电路如图所示，直流电压表V（