BJT一些小基础 1.BJT 
电流控制电流控制器 外部条件:发射结正偏,集电结反偏。 内部条件:发射区掺杂浓度高,基底区薄,收集区大。 为什么集电极产生反向导电Ic似乎强调了二极管原理PN结的单向导电是矛盾的。为什么集电极电流放大Ic、Ic和Ib有固定的放大因数关系吗? 虽然基地面积很薄,但只要Ib是零,Ic是零。饱和时,当Vc当电位较弱时,集成电路仍会产生较大的反向电流。 Ic=BIb;Ie=aIb;Ie=Ic Ib;
2.输入特性曲线 3.输出特性曲线 4.小信号模型
我的理解是,静态工作点会影响IEQ导致影响rbe,因此会影响放大倍数。IEQ约等于BIBQ 静态工作点: IBQ; ICQ=BIBQ; VCEQ;
1.半导体材料与传统真空电子设备的特点是什么? 答:频率特性好,体积大,功耗大,方便电路集成产品袖珍化。此外,它在抗震性能和可靠性方面也特别突出;但在失真性和稳定性方面不如真空设备。 2.本征半导体和杂质半导体是什么? 答:不含杂质,只有纯硅和锗单晶体是本征半导体。杂质半导体在本征半导体中按极比与高价或低价杂质元素混合后获得,显著提高了半导体的导电性。本征半导体的导电性对温度变化非常敏感。硅的温度稳定性比锗好。 3.什么是N型半导体?什么是P型半导体? 答:N型半导体是在本征半导体中加入5价原子(磷),其中自由电子是大多数载流子。P本征半导体中加入了三价原子(硼),其中空穴为多数载流子。 4、PN结的主要特点是什么? 答:单向导电,电容特性。 5、PN结的单向导电性 答:当加上正偏电压时,较小的正偏电压可以形成较大的正电流;反偏时,反向饱和电流形成,反向电流很小。 6、在PN结合反向电压时真的没有电流吗? 答:并非完全没有电流,少数载流子在反向电压的作用下产生反向饱和电流。 7.二极管的用途? 答:整流、滤波、稳压。 什么是虚短路和虚断路? 答:计算放大器输入端的电流I =I- =0.相当于断开,即虚断路。操作放大器的同相端电压等于反相端电压,即虚短路。 9.本征激发是什么? 答:吸收外部能量,加热,本征半导体中的一些价格电子可以获得足够的能量,摆脱共价键的束缚,形成自由电子,并在共价键处留出空间称为空穴。这个过程是本征的刺激。 半导体中的电流? 由于电场场,另一种是载流子浓度分布不均匀。 漂移电流:在电场的作用下,自由电子逆电场方向移动,空穴沿电场方向移动,产生的电流为漂移电流。电流的大小取决于载流子的浓度、迁移率和电场强度。 扩散电流:当载流子浓度分布在电场中不均匀时,载流子会从高浓度扩散到低浓度,从而形成扩散电流。电流与浓度差成正比。 11、PN结的击穿特性 答:当加在PN当反偏电压足够大时,反向电流会急剧增加。这种现象被称为PN结的击穿。分为雪崩击穿和齐纳击穿两种。 雪崩穿透需要较宽的耗尽区域,主要出现在轻混合物中;当反向偏差压力足够大时,儿童的动能与价格电子碰撞,价格电子与共价键碰撞,产生一对自由电子和空洞。新的自由电子和空洞可以继续这种碰撞,连锁反应是耗尽区域的载流子数量急剧增加。 齐纳击穿了真正重掺杂的齐纳。PN结中,当耗尽区狭窄,反向偏压足够强时,电场直接将价格电子拉出共价键,导致反向电流急剧增加,导致击穿。(可逆) 13、PN结的电容特性 答:PN结可以储存电荷,电量的变化与外加电压有关,即PN结的电容效应。PN分为势垒电容和扩散电容,两者都是非线性电容。势垒电容存在于耗尽层;扩散电容存在于两侧,是半导体特有的电容。 14.晶体管二极管的单向导电性 答:当添加到二极管上的正电压小于导电电压时,当大于导电电压时,,当大于导电电压时,当添加较小的反向电压时,二极管的反向电流非常小,当添加足够大的反向电压时,二极管被击穿,反向电流变大。二极管的导电截止日期与外部电压之间的关系表明,二极管对直流和低频信号表现频率较高的信号实现不明显。 二极管的基本应用? 答:整流电路、限幅电路、电平选择电路。 16.三极管组成的放大器的基本偏置条件是什么? 答:发射结偏差;集电结偏差。当三极管发射极偏差和集电极偏差时,三极管工作放大;发射结不足以打开电压,集电极偏差和截止区;发射结和集电极偏差为饱和区 三极管的门电压一般是多少? 答:硅管一般为0.5伏,锗管约0.2伏 三极管输出特性曲线一般分为几个区域? 答: 一般分为放大区、饱和区和截止区。 放大电路的基本组态有多少种?它们是什么? 答:共发射极、共基极和共集电极有三种。 20.在共发射极放大电路中,通常有哪些偏置电路? 答:固定偏置、分压偏置和电流负反馈偏置。(基极分压,发射极偏置) 21、静态工作点的确定对放大器有什么意义? 答:正确确定静态工作点可以使大器具有最大的截止失真和饱和失真,但也可以获得最大的动态范围,提高三极管的使用效率。
22.改善非线性失真? 答:降低敏感性,提高稳定性,提高设备性能,发明新设备和新电路;引入负反馈。 23.集成运输的特点: 1、级间采用直接耦合方式;2、尽有源设备代替无源设备;3、利用对称结构提高电路性能;4、集成电路集成度高,功耗低,偏置电流远小于分离元件电路。 集成运输通常由四个主要单元电路组成? 答:输入级、中间级、输出级和恒流源电路。 零点漂移是什么? 答:零点漂移就是当输入信号为零时输出信号是一个随时间变化,漂移不定的非零信号。 26.如何克服零点漂移? 答:利用长尾差分放大电路的差分放大电路。 零点漂移的原因? 答:环境温度变化、电源电压波动、设备老化和参数变化,最重要的是参数随温度变化而漂移。 什么是差模信号,什么是共模信号? 答:在差分放大器中,如果两个基极输入一对等值反向信号,则称为差模信号,如果输入一对等值同向信号,则称为共模信号。 负反馈对放大器性能的影响? 答:一是增加放大倍数的稳定性,二是放大通频带和线性失真,三非线性失真和输入动态范围,四是减少放大器内部噪声和干扰的影响。 负反馈放大器的四种基本类型? 答:电流串联负反馈,电压串联负反馈,电流并联负反馈,电压并联负反馈。 31.判断工作状态 答:如果没有偏压或加载偏压,发射结零偏或反偏,放大器在截止区工作。 如有偏压和发射结偏偏,可在放大区或饱和区工作,先按放大区计算,计算结果Uceq大于Ubeq,说明集电极反偏,工作放大放大区。 有效的放大电路必须满足以下条件? (1)必须有一两个直流电源源和偏置电源,必须有一两个直流电源,使发射结正偏,集电结反偏。 (2)晶体管发射结必须添加待放大的信号。 (3)负载电阻可接收晶体管的集电极,信号可从集电极或发射极输出,但不能从基极输出,因为没有放大。 (4)信号输出回路中应有适当的电阻Rc或Re,将变化的电流转换为电压输出。 33、阻容耦合 答:电容对直流无限大。对高频交流信号的阻抗很小。隔离直流交流。 34.截止失真和饱和失真? 答:对于NPN工作点过高,导致底部失真,即饱和失真;工作点过低,导致顶部失真,即截止失真。 串联并联反馈对输入电阻的影响? 答:串联使输入电阻增大,并联使输入电阻减小。 电流电压反馈对输出电阻的影响? 答:电压反馈降低输出电阻,电流反馈增加输出电阻。 37.交叉失真? 答:在分析电路时,将三极管的导通电压视为0。当输入电压较低时,三极管截止日期引起的失真是交叉失真。 38.如何克服交叉?真? 答:设置合适的静态工作点,将晶体管偏置于临界导通状态。 39、直流稳压电源的基本组成 答:电源变压器 整流电路 滤波电路 稳压器 整流电路:将交流信号转换为单向脉动的直流信号,半波整流输出的直流电压等于输入交流有效值的0.45倍,全波整流是0.9倍。 滤波电路:将交、直流混合量中的交流成分滤掉。 稳压电路:将波动较大的输出电压控制在一定范围内。 40、什么是增益? 答:在电子学中指输出信号与输入信号之比,放大器的增益表示放大器的功率放大倍数,用输出功率和输入功率之比的对数表示。 41、长尾式差分放大电路怎么样克服零点漂移的? 答:利用参数理想对称性使一对放大器得温度相等抵消输出端产生的漂移,利用发射极电阻的共模反馈作用,克服每一个管的温度漂移。 42、恒流源差分放大器的作用? 答:用恒流源代替发射极电阻,使共模反馈等效电阻趋于无穷大,更加进一步抑制温漂。 43、一个完整的集成运放有哪几部分组成? 答:输入级,输出级,偏置级,中间级。 44、放大器的输入输出电阻对放大器有什么影响? 答:放大器的输⼊电阻应该越高越好,这样可以提高输⼊信号源的有效输出,将信号源的内阻上所消耗的有效信号降低到最⼩的范围。而输出电阻则应该越低好,这样可以提高负载上的有效输出信号⽐比例。 45、放⼤大器的非线性失真一般是哪些原因引起的? 答:工作点落在输入特性曲线的非线性区、而输⼊信号的极⼩值还没有为零时会导致⾮线性失真。 46、在共发射极放大电路中一般采用什么方法稳定工作点? 答:引⼊电流串联式负反馈。 47、耦合电路的基本目的是什么? 答:让有用的交流信号顺利地在前后两级放大器之间通过,同时在静态方面起到良好地隔离。 48、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决? 答:零点漂移是直接耦合放大电路最大的问题。最根本的解决方法是 用差分放大器。 49、为什什么要引⼊反馈? 答:总的说来是为了改善放大器的性能,引⼊正反馈是为了增强放大器对微弱信号的灵敏度或增加增益;而引入负反馈则是为了提高放大器的增益稳定性及工作点的稳定性、减⼩失真、改善输⼊输出电阻、拓宽通频带等等。 50、多级放大电路输入输出电阻等于什什么? 答:分别等于第一级的输⼊电阻和末级的输出电阻。 51、五种滤波器 答:低通、高通、带通、带阻、全通,其中带阻又称陷波器,全通可做移相器。 52、理想滤波器的逼近方法 答:巴特沃斯:最平坦的响应,过渡带长; 切比雪夫:通带内有等纹响应; 椭圆滤波器:通带阻带都有等波纹,有最陡峭的边界特性; 贝塞尔滤波器:会产生延迟引起线性失真,具有线性相移特性。 53、二阶RC的两种基本形式 答:同相sallen-key,有高频馈通现象(在某高频段低通幅频特性不降反升);反相MFB,多路负反馈 54、二阶带阻滤波器 答:双T网络;带通和相加器 55:多功能的有源RC滤波器 答:移相器加相加器实现 56、绝缘体、半导体、导体区别 答:绝缘体的禁带宽度较大,价带顶的电子难以跃迁到导带低成为自由电子;导体的禁带宽度较小,价带顶的电子容易跃迁到导带底。导体的导带和价带都是半满带,绝缘体的价带为满带,导带为空带, 57、什么是施主原子,什么是受主原子 答:掺入五价元素时,提供自由电子的杂质原子为施主原子,施主原子失去电子成为正离子;在掺入三价元素时,杂质原子因为接受了一个电子而成为负离子,称为受主原子。 58、简述PN结的形成? 答:N区电子向P区扩散并被空穴复合,留下施主正离子;P区空穴向N区扩散并被自由电子复合,留下受主负离子;于是PN结交界面的两侧产生了等量的施主正离子和受主负离子形成空间电荷区,在空间电荷区内产生一个由N区指向P区的内建电场,内建电场会引起少数载流子的漂移运动,当内建电场逐渐增强,漂移运动也就随之增强,最终漂移运动与扩散运动会处于动态平衡。 59、温度对二极管伏安特性的和参数的影响: 答:温度升高本征激发作用增强,少子浓度上升,反向饱和电流增大,正向电流也随之增大,所以导通电压减小;雪崩击穿电压随温度升高而增大,齐纳击穿随温度升高而减小。 60、以下引入何种反馈? 答:降低电路对信号源的索取——串联负反馈 环境温度变化时,要求Q点稳定——直流负反馈 稳定输出电流——电流负反馈 61、放大器的级间耦合方式有哪些? 答:阻容耦合,直接耦合,变压器耦合、 62、放大电路计算的分析方法 (1)进行直流工作状态分析,计算直流工作点参数。Ibq,Uceq,Icq。 (2)在直流工作点得到的情况下,画出交流小信号等效模型,进行交流指标的计算。对于交流来讲,电容阻抗小,可看做短路,电压电源是一个不变量,也看做短路。进而计算电压放大倍数(电压增益),输入电阻,输出电阻。 63、共射放大电路特点 (1)共射放大电路的电压放大倍数为负值,表明输入信号与输出信号反向。 (2)要求电压放大倍数增大,应该增大集电极电阻Rc,或者增大Icq。 (3)要求输出电阻减小,则减小Rc。 (4)要求输入电阻增大,则应该让Icq减小使得rbe增大,基级偏执电阻也按照比例增大。 64、共集放大电路的特点 (1)电压放大倍数等一1,说明输入输出信号等值同相,又被称之为射极跟随器,该电路引入了深度的电压串联负反馈。 (2)输入电阻很大,输出电阻很小。 (3)带负载能力强,放大倍数稳定。 65、共基放大电路特点 (1)输入输出信号同向。 (2)输入电阻和输出电阻都很小。 (3)因为输入电阻小,信号源内阻会使得原增益大大减小。 66、多级放大器的组合原则 答:通常选用共射放大器作为主放大器,因为他的放大倍数大。如果要求输入电阻答则采用共集放大器作为输入级,若负载很重,采用共集放大器做输出级。
66、电流源 答:电流源电路是输出稳定电流的电路,常见的电流源电路有:单管电流源,镜像电流源,比例电流源,威尔逊电流源。 67、差分放大器的主要特征 (1)电路高度对称,特别适合集成电路工艺实现。 (2)输出信号正比于量输入信号之差,实现了信号相减和放大。 (3)引进了共模负反馈机制,实现对共模信号的抑制。 (4)克服了零点漂移现象。 68、零点漂移,怎么解决? 答:零点漂移现象就是在输入信号为0时,输出信号是一个随时间变漂移不定的非零信号。最关键的原因是三极管的参数随温度的变化引起的漂移。利用长尾式差分放大电路的对称性克服温度的变化 引起的漂移,利用射级电阻的共模反馈作用克服每一个管的温漂。 69、长尾式差分放大电路 答:由两个结构和参数完全相同的单管共射放大电路构成,通过公共射级电阻Re接负电源,发射结的偏压由负电压Uee提供。 (1)射级耦合电阻Re越大,工作点电路就越小。 (2)静态时,电流I在两管平均分配,两管的集电极电流相等。 (3)电路对称,双端输出直流电压为0。 差模增益,定义为是差模输出电压与输入电压之差的比值。 共模信号反映的是温度,电源电压波动,共模干扰以及零点漂移的影响,需要抑制。差模信号一般是有用信号,电路要予以放大。 70、共模抑制比 答:衡量差分放大电路对差模信号的放大能力和对共模信号的抑制能力,差模增益越大,共模增益越小,则共模抑制比越高,抑制零点漂移的能力越强,电路的性能越好。双端输出的共模抑制比为无穷大,射极电阻Re越大,共模抑制比越高。 71、带恒流源的差分放大电路 答:射极电阻越大,共模抑制比越大,共模信号的抑制能力越强但是Re太大,会使得工作点电流太小,难以得到合适的工作点。用恒流源电路代替Re可以使差分放大器既有合理的直流电阻值,又有非常大的交流电阻值,可以提供合适的静态偏执,又有很高的共模抑制比。 72、放大器的频率响应 放大器的频率响应是表征放大倍数大小和相移随频率变化的特性。分为幅频特性和相频特性。 73、线性失真和非线性失真 线性失真分为振幅频率失真和相位频率失真。 不产生线性失真的条件是:理想放大器的放大倍数是与频率无关的常数,同时,放大器对各频率分量的相移要与频率成线性关系。 线性失真是由线性电抗元件引起的,如电容电感。非线性失真是由非线性元件引起的,如晶体管场效应管的特性曲线的非线性等。 线性失真不产生新的频率,非线性失真会产生新的频率。