《电子技术基础》复习要点

电子技术基础》复习要点课程名称：《电子技术基础》适用专业：2018级电气工程及其自动化（业余）辅导教材：《电子技术基础》张志恒主编中国电力出版社复习要点第一章半导体二极管本征半导体口单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。口导电能力介于导体和绝缘体之间。口特性：光敏、热敏和掺杂特性。口本征半导体：纯净的、具有完整晶体结构的半导体。在一定的温度下，本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发（又称热激发），产生两种带电性质相反的载流子（空穴和自由电子对），温度越高，本征激发越强。空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位,使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。在一定的温度下，自由电子和空穴在热运动中相遇，使一对自由电子和空穴消失的现象称为复合。当热激发和复合相等时，称为载流子处于动态平衡状态。2•杂质半导体口在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。P型半导体：在本征半导体中掺入微量的3价元素（多子是空穴，少子是电子）。N型半导体：在本征半导体中掺入微量的5价元素（多子是电子，少子是空穴）。口杂质半导体的特性载流子的浓度：多子浓度决定于杂质浓度，几乎与温度无关；少子浓度是温度的敏感函数。体电阻：通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。♦在半导体中，存在因电场作用产生的载流子漂移电流（与金属导电一致），还才能在因载流子

浓度差而产生的扩散电流。PN结口在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近，形成一个特殊的薄层（PN结）。口PN结中存在由N区指向P区的内建电场，阻止结外两区的多子的扩散，有利于少子的漂移。口PN结具有单向导电性：正偏导通，反偏截止，是构成半导体器件的核心元件。正偏PN结（P+,N-）：具有随电压指数增大的电流，硅材料约为0.6-0.8V,锗材料约为0.2-0.3V。反偏PN结（P-,N+）：在击穿前，只有很小的反向饱和电流Is。PN结的伏安（曲线）方程：1J/帀向特性0他口；f十厂m\反向特性5■■护半导体二极管口普通的二极管内芯片就是一个PN结，P区引出正电极，N区引出负电极。单向导电性：正向导通，反向截止。正向导通压降：硅管0.6〜0.7V,锗管0.2〜0.3V。死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。口分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低：若V阳>V阴（正偏），二极管导通（短路）；阳阴若V阳vV阴（反偏），二极管截止（开路）。口方法1：图解分析法「心-”衣该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。<3）二极管电踣

<3）二极管电踣口方法2：等效电路法♦直流等效电路法（低频大信号模型）—l'ii理翹棋翌口方法2：等效电路法♦直流等效电路法（低频大信号模型）—l'ii理翹棋翌（c）折线欖型♦微变等效电路法（低频小信号模型）rJh交流动态电阻：稳压二极管口二极管反偏电压增大到一定值时，反向电流突然增大的现象称为反向击穿。口反向击穿的主要原因是有价电子碰撞电离而发生的“雪崩击穿”口稳压二极管的特性：常工作时处在PN结的反向击穿区。口稳压管的参数：稳定电压、稳定电流、额定功耗、动态电阻、温度系数。口稳压管的应用：限幅电路，稳压电路。稔用管的伏豈特性第二章晶体三极管及基本放大电路2.1晶体三极管1•三极管的结构、类型及特点口类型：分为NPN和PNP两种。00口形成两个结：发射结和集电结；三个区域：发射区、集电区和基区。口结构特点：♦基区很薄，且掺杂浓度最低；♦发射区掺杂浓度很高，与基区接触面积较小；♦集电区结面积大，掺杂浓度较高。三极管的工作原理口电流控制性器件，具有电流放大作用口电流放大的外部条件：♦发射结正向偏置，集电结反向偏置。。口所谓的放大：实质上是一种能量控制作用，通过晶体管这种有源元件对直流电源的能量进行控制,使负载从电源中获得的输出信号的能量比信号源向放大电路提供的能量大的多。放大的特征是功率放大。晶体管的三个工作区口放大区，饱和区，截止区♦判断晶体管处于哪一个工作区的方法。♦放大区的电流分配关系。aAikix狀态«BEaAikix狀态«BEk叭宦I截止匚CEO%放大饱和V%€«be1口温度对晶体管特性及参数的影响:温度升高，输入特性曲线向左移动。温度升高ICBO■af：.畑温度升高ICBO■af：.畑ZL—>.—-—■—Ceo、IC以及0均增加。口晶体管的主要参数♦电流放大倍数：交流和直流♦极限参数：最大集电极耗散功率、最大集电极电流、极间反向击穿电压2.2放大电路的组成原则口晶体管放大电路的原则♦确保合适的工作点（处于放大区）；口晶体管的主要参数♦电流放大倍数：交流和直流♦极限参数：最大集电极耗散功率、最大集电极电流、极间反向击穿电压2.2放大电路的组成原则口晶体管放大电路的原则♦确保合适的工作点（处于放大区）；♦确保被放大的交流输入信号能够作用于晶体管的输入回路;♦确保放大后的交流输出信号能传送到负载上去。口理解静态工作点的必要性！口三极管的三种基本组态"——VTc⑹共发射极组态何共基极组态2.3放大电路的基本分析方法口共射极电路的分析方法n_」宜流通路♦理解个元件的作用；♦直流通路与静态分析：★直流通路：电容视为开路；★图解法与解析法旳尺j，丄CQ讯刃BQ,fCFQ-rCC♦电路参数对静态工作点的影响;氏匚KtB氏匚KtBStE賈趕FfCI'cC^tH3改变叭仆）改变矶（C）改变臥7直流负载线：由vcc=icrc+uce确定的直线。★改变Rb:Q点将沿直流负载线上下移动。改变Rc:Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。改变VCC：直流负载线平移，Q点发生移动。♦静态工作点与非线性失真★截止失真产生原因---Q点设置过低消除方法---减小Rb，提高Q。★饱和失真产生原因---Q点设置过高消除方法---增大％、减小Rc、增大VCc。★放大器的动态范围：失真输出电压的峰峰值Uopp。(UCEQ_UCES)(UCEQ_UCES)>（VCC—UCEQ）(UCEQ_UCES)(UCEQ_UCES)<（VCC—UCEQ）时，受饱和失真限制，UOPP=2UOMAX=2UeQ—UCES）。>当（uCEQ-uCES）=（vCC-uCEQ），放大器将有最大的不失真输出电压。♦交流通路和动态分析：（分析信号被放大的过程）★★交流通路：电容视为短路,理想直流电压源视为短路。图解法微变等效电路法放大倍数kioVI*S--交痂通路從变等效电路输入电阻输出电阻fr口分压式稳定工作点共射电路♦静态分析:呎）^usQ-j_R、啦11览Wm「；=Ui/Rb+tyrbe1|^i站—VI£--i-L-+Ht«i+b—稳罡工作点放大器mr［流通路tB黒——Pec^bl+^bz』CQ超CEQ血CC'-^CQ+鸟)♦动态分析微变尊敷微变尊敷电路无旁路电容:加十（1十厉尽尽=Abl//??b2//[rbe+(J+/?)^e]在Re两端并一电解电容Ce后:阳-^be；阳-^be；尽=/?bi/Z/?b2^be口共集电极基本放大电路Cn）北蕖屯极基本仗大业路Cn）北蕖屯极基本仗大业路♦静态分析^CC~f7beqBQ-+<1+Z?)^c♦动态分析(b)H参数铮效电路a_^o_q+m右农+（““）尽二啟"r二啟"rbe+J?sb1+F♦电路特点电压放大倍数为正，且略小于1,称为射极跟随器，简称射随器。A输入电阻高，输出电阻低。应用：多级放大器的输入级、输出级、或作为两个共射极电路的中间级。口三种组态放大电路比较电圧第益愉入电阻创谑+⑴颅恥输出电限和円R*第六章负反馈技术放大器的输出电压（或电流）经反馈网络在放大器输入端产生反馈信号，该反馈信号与放大器原来输入信号共同控制放大器的输入，即构成反馈放大器。输入—■净输入信号.基本放大器1信号.LV■■■"丄（开环｝^=A¥i(11k111反惯信号反馈网络■■11idF111■>输出」反馈放大器组成方框图一、单环负反馈理想模型1.基本定义：口开环放大倍数A口闭环放大倍数Af口反馈系数FAf=口反馈深度1+AF♦1.当AF>0时，Af下降，这种反馈称为负反馈。2.当AF=O时，表明反馈效果为零。3.当AFVO时，Af升高，这种反馈称为正反馈。4.当AF=-1时,Afi。放大器处于“自激振荡”状态。2．深度负反馈口当AF>>1时称深负反馈口深负反馈的特征是：反馈信号Xf接近原输入信号谷，使净输入Xid很小；此时，闭环增益Af只由反馈网络决定。二．反馈的形式和判断1.反馈的范围本级或级间。2.反馈的性质交流、直流或交直流。直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈则为交、直流反馈。3.反馈的取样电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。（输出短路时反馈消失）电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。（输出短路时反馈不消失）反馈的方式并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。Rs越大反馈效果越好。反馈信号反馈到输入端）串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。Rs越小反馈效果越好。反馈信号反馈到非输入端）反馈极性瞬时极性法：（1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示），并设信号的频率在中频段。（2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升高用+表示，降低用－表示）。（3）确定反馈信号的极性。（4）根据X与Xf的极性，确定净输入信号的大小。Xid减小为负反馈；Xid增大为正反馈。6．反馈类型及用双口网路表示的理想模型•由于基本放大器与反馈网络在输出口的接法不同，取样信号可能是输出电压或输出电

流；由于基本放大器与反馈网络在输入口的接法不同，求和信号也可能为电压或电流。因此有四种不同的反馈类型，表7-1给出了这四种类型的总结。表7-1四种反馈类型各物理量的含义物理量类型、X、Xid类型电压取样电压求和反馈电压电压电压比电压比电压比电压电压电压比电压比电压比（电压串联反馈）电压取样电流求和反馈电流电压互阻互阻互导电流电压互阻互阻互导（电压并联反馈）电流取样电压求和反馈电压电流互导互导互阻电压电流互导互导互阻（电流串联反馈）电流取样电流求和反馈电流电流电流比电流比电流比电流电流电流比电流比电流比（电流并联反馈）*表中的互阻又称为传输阻抗，互导又称为传输导纳。反馈网络可以看成是一个受控源。实现各类反馈的规律是：A、F两网络与负载在输出口并联实现电压取样；串联则实现电流取样。A、F两网络与源电流is在输入口并联形成电流求和；A、F两网络与源电压Vs在输入口串联形成电压求和。三、负反馈对放大器性能的影响1．负反馈环具有自动调节功能任何因素使输出端取样信号X。发生变化，负反馈可以减小这种变化，使X。稳定。利用负反馈的稳定X。的功能可以解释为什么负反馈能使Af稳定，展宽通频带和减小非线性失真。2．可以提高闭环增益的稳定性。3．可以扩展闭环增益的通频带4．可以减小非线性失真及抑制环内干扰和噪声。5．直流负反馈可以稳定放大器工作点。6．改变输出电阻与取样方式有关。电压取样负反馈使输出电阻减小；电流取样负反馈使输出电阻增大。

7•改变输入电阻与求和方式有关。电流求和负反馈使输入电阻减小；电压求和负反馈使输入电阻增大。四、深负反馈条件下电压增益的估算两种出发点:基于反馈网络的放大;基于理想运放的方法.第七章集成运放及其应用口放大电路模型+口集成运放的电压传输特性■当叫在+uim与-Uim之间，运放工作在线性区域：口理想集成运放的参数■开环电压放大倍数Aodfg；■差模输入电阻Rid-g；■输出电阻Ro-0；■共模抑制比KCMR—g；口理想集成运放的分析方法■运放工作在线性区：★电路特征一一引入负反馈

★电路特点一一“虚短”和“虚断”：■运放工作在非线性区当u+当u+<u-时，Uo=-Uom★电路特点——输出电压的两种饱和状态:当u>u时，u=+U,+-oom口基本运算电路■反相比例运算电路R2=RR2=R1//Rf(3)革車形式■同相比例运算电路(a)基本形式(a)基本形式wo十第Mi■反相求和运算电路反州求扣运算电路反州求扣运算电路R4=R1//R2//R3//Rf■同相求和运算电路冋相求和运算血路R\IIR』IR3IIR4=RflR5■加减运算电路R1IIR2IIRf=R3IIR4IIR5■积分运算Ca）纂本微分ill路■微分运算f」L基本积分运篇I社路教学方式与考核方式：教学方式：面授辅导、平时作业、小论文写作，考核方式：考勤、作业和开卷考试18级《电子技术基础》复习资料一•概念填空：电路由.电源负载中间环节三部分组成。电路中电流数值的正或负与参考方向—有关,参考方向设的不同，计算结果也不同。理想电压源的端电压与流过它s的电流的方向和大小无关，流过它的电流由端电压与外电路所共同决定。由电路中某点“走”至另一点，沿途各元件上电压代数和就是这两点之间的电压相互等效的两部分电路具有相同的—伏安特性。6.电阻并联分流与分流电阻值成反—比，即电阻值大者分得的电流—小_，且消耗的功率也d串联电阻具有分压作用，大电阻分得的电压.丛_，小电阻分得的电压功率也小PO实际电压源与实际电流源的相互等效是对外电路而言。9•在电路分析中，应用戴维南或诺顿定理求解，其等效是对外电路而言。11•常用的线性元件有电阻、电容、电感，常用的非线性元件有二极管和，三极管12.二极管正向偏置，是指外接电源正极接二极管的阳（或正）_极，外接电源负极接二极管的阴（或负）_极。13.P型半导体是在本征半导体中掺杂3价元素,其多数载流子是空穴,少数载流子是自由电子40.N型半导体是在本征半导体中掺杂5价元素，其多数载流子是自由电子—，少数载流子是空穴14•若三极管工作在放大区，其发射结必须正偏、集电结必须反偏；三极管最重要的特性是具有电流放大作用。15•根据换路定则，如果电路在t=0时刻发生换路，贝y电容的电压Uc（O+）=uc（0-）—，电感电流il（0+）=誌（0-）。16.三极管工作时，有三种可能的工作状态，它们分别是放大状态_、—饱和状态、—截止状态。O3个输入的译码器，最多可译出—8———（2X2X2）路的输出。17.4个输入的译码器，最多可译出_16—（2X2X2X2）—路的输出。18•根据逻辑功能的不同，可将数字电路分为―组合

逻辑电路和逻辑电路两大类。逻辑电路和逻辑电路两大类。F=—T（B+C）+AB~C的最小项表达式是ml+m2+m3+m6两个电压值不同的理想电压源并联，在实际电路中将不允许（或不存在）两个电流值不同的理想电流源串联，在实际电路中将不允许（或不存在）。21•基本数字逻辑关系有与—、或—、_非—三种。23.对电路中任一节点，任一时刻流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。动态电路初始储能为零，意味着电路中电感的电流为零，电容的电压为零。如图3所示，各电流的参考方向已设定。已知/1=1OA,I2=—2A,I3=8A。则II、12、I3的实际方向分别为Lb、bfc_、b—dcc图3一个逻辑函数全部最小项之和恒等于1。矩形脉冲波形的占空比q是指Tw/T28.基尔霍夫电流定律表述为：略29.简化电路必须在等效的条件下进行，若两个网络端口的伏安—特性完全相同，则此两个网络等效。30-预置触发器为T态，应在兀、兀端加兀=」——和兀=」—电平信号。TOC\o"1-5"\h\z电路的主要功能有两种，一是传输电能；二是传递信息。单稳态触发器有一个稳态和一个暂稳态。二极管最主要的特性是。两输入异或逻辑的逻辑函数表达式为—y二AB+AB。根据逻辑功能的不同，触发器可以分成―阻、JK、_D_、.T等几种逻辑功能的类型。D触发器的特性方程是Qn+i=£。22.已知L=AB+AC，则使L为1的A、B、C取值组合为°1°，°11，1°°，110种。已知L=AB+AC，则使L为1的A、B、C取值组合为11°，111，1°1三种。41.在室温附近，温度升高，杂质半导体中的少数载流子浓度明显增加。PN结未加外部电压时，扩散电流等于漂移电流：加正向电压时扩散电流大于一漂移电流，其耗尽层，变厚工作在放大电路的三极管电流（电位）如图所示，请按要求内容就各管位于中间位置的管脚填空。.极0.2mA.__极5.SinA4.9.极0.2mA.__极5.SinA4.9发射极44•组合逻辑电路的特点是：任意时刻的输出，与该时刻的输入有关，与电路原状态无关时序逻辑电路的特点是：任意时刻的输出，与该时刻的输入有关，与电路原状态也有关已知某放大器输入信号电压为1mV，输出电压为IV，其电压放大倍数等于1000，加上反馈后，达到上述同样输出时需加输入信号为10mV，所加的反馈为负反馈。二、判断题（请在正确题后（）内打V,不正确题后（）打X；每小题1分，共10分）TOC\o"1-5"\h\z恒压源的主要特征是：它的输出电压始终恒定，输出电流由外电路决定。（V）对于一个实际电压源，其内阻越小越接近恒压源。（丿）理想电压源在一定条件下可以转换成理想电流源。（X三极管工作在放大状态时，发射结一定正偏，集电结不一定正偏。（X组合逻辑电路任何时刻的输出不仅取决于当时的输入，而且与电路的原状态有关。（V编码器和触发器都是属于时序逻辑电路。（X）十进制计数器可用四个触发器组成。（丿）单稳态触发器有两个稳定状态。（X）逻辑函数只能用真值表和卡诺图表示。（X稳压管是一个PN结，在一定条件下可以当二极管用。（丿三极管内有两个PN结，所以可以用两个二极管来代替一个三极管用。（X对于实际电流源来说，其内阻越大越接近恒流源。（V三极管有三个工作区，当它工作在饱和区时，相当于是一个闭合开关。（V在电路化简时，凡有多个恒压源串联，其等效电压为多个恒压源的代数和。（V）时序逻辑电路任何时刻的输出不仅取决于当时的输入，而且与电路的原状态有关。（V）编码器、译码器以及数据选择器都是属于时序逻辑电路。（X）二进制计数器只可以记录二个数，这两个数分别是的0和1。（V）JK触发器有两个稳定状态，这两种状态是不能转变的。（X）逻辑函数可以用真值表和卡诺图表示（V）稳压管是一个PN结，它工作在反向饱和区。（X本征半导体中的自由电子与空穴数目相等，因此二者的导电能力相同。（X三种基本放大电路中，输出电阻最小的是共基极电路。（

放大器低频段的频率响应，主要是受耦合电容和旁路电容的影响。（V引入负反馈使增益和稳定性下降了。（X若放大电路的A0,则接入的反馈一定是正反馈。（X）为使运放线性工作，应当在其外部引入深度负反馈。（V27•饱和失真、截止失真、交越失真和频率失真均属于非线性失真。（V三•计算填空题：根据元件N的已知功率，求下列各电路图中的电压V。（a）N产生功率=5W,V=〈I3(b)N产生功率=10W,V=—10/3V(b)求下列各电路中电压源或电流源的产生功率。(a)p,=45W(a)p,=45W3•求下列各电路的电流。(a)1=—0.5As(b)I1=0.25A(c)I=2A4十10Vvls10亠2020v102020Ci□2AI0册(>(c)4•求下列各电路的电压。(a)Vs=26V(b)Vab=—8Ve-b-irAMV5.求下列电路中各点的电位。(a)V=a皆_4V丿Vc=+10^7—IUv-J8k,j20v一◎⑻答案:(b)答案:+10^7—IUv-J8k,j20v一◎⑻答案:(b)答案:(b)Va=——4Vr+10v1卜J2-0Jb643四.分析计算题：1.将下列电路等效成电流源;2.将下列电路等效成电压源;(a)答案：(b)答案:介Iblc345(介Iblc345(b)d」血016?十eb3.在图下中，各方框泛指元件。已知I1=3A,I2=2A,1=-1A,Va=-10V,Vb=8V,Vc=3V。欲验证-、I2数值是否正确，问电流表在图中应如何连接？并标明电流表极性。⑵求Uab和Ubd，若要测量这两个电压，问电压表如何连接?并标明电压表极性。答案:4。请计算下列电路图中i=?oi_2'5mA5.电路如图所示，t<0时电路处于稳定，t=0时开关由“T扳向“2”，请用三要素法求电压uc(t),并画出其暂态过程曲线。uc(t)=6-6e-233T=3/2S6.1.求题图2.1所示各电路的等效电阻R6.1.求题图2.1所示各电路的等效电阻Rab,其中R1=R2=1Q,R3=R4=2Q,R5=4Q,G1=G2=1S。—GT11-R3rnR4〒£°a答案：7.计算下图所示电路中通过电阻R的电流。其中R]=R2=R3=10Q,lS=1A,US=10V,R=5Q答案:I=4/3A五、计算题放大电路如图2(a)所示，管子的特性曲线如图2(b)所示。作出直流负载线，确定Q点；作出交流负载线，确定最大不失真输出电压振幅Uom；如果增大输入电压，将首先出现何种失真？试指出一种通过调整电路参数消除该类失真的方法。(本题24分)UiCl^+12VnRL

屮LOK4321Aic（皿）A—IDO一旳60.4020246S1012lfCE(V)图2(a)图图2(a)数字电子技术部份1.已知逻辑函数真值表如图1所示，请写出它们的逻辑函数表达式。ABYt?0W(J11Jc1111Y二A+BABY000a10i001.11Y=ABAYQ110Y=A图12.已知逻辑符号如图2所示，请写出与它们对应的逻辑函数表达式。答案略图23．已知Y=AB+BC3．已知Y=(A+B+C)(A+B+C)Y=(AB+AC)BY=A(B+C)+CD求对应的Y.4．请画出三变量卡诺图和四变量的卡诺图。5．图3是用卡诺图表示的逻辑函数，请将其化简为最简“与或”式000111010100011101011000111011111000011110CD01111101AB00001或01111111