模擬電子疑難問題解惑系列(一):半導體、放大器

1、半導體材料制作電子器件與傳統(tǒng)的真空電子器件相比有什么特點？

答：頻率特性好、體積小、功耗小，便于電路的集成化產(chǎn)品的袖珍化，此外在堅固抗震可靠等方面也特別突出；但是在失真度和穩(wěn)定性等方面不及真空器件。

2、什么是本征半導體和雜質半導體？

答：純凈的半導體就是本征半導體，在元素周期表中它們一般都是中價元素。在本征半導體中按極小的比例摻入高一價或低一價的雜質元素之后便獲得雜質半導體。

3、空穴是一種載流子嗎？空穴導電時電子運動嗎？

答：不是，但是在它的運動中可以將其等效為載流子?？昭▽щ姇r等電量的電子會沿其反方向運動。

4、制備雜質半導體時一般按什么比例在本征半導體中摻雜？

答：按百萬分之一數(shù)量級的比例摻入。

5、什么是N型半導體？什么是P型半導體？當兩種半導體制作在一起時會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

答：多數(shù)載子為自由電子的半導體叫N型半導體。反之，多數(shù)載子為空穴的半導體叫P型半導體。P型半導體與N型半導體接合后 便會形成P-N結。

6、PN結最主要的物理特性是什么？

答：單向導電能力和較為敏感的溫度特性。

7、PN結還有那些名稱？

答：空間電荷區(qū)、阻擋層、耗盡層等。

8、PN結上所加端電壓與電流是線性的嗎？它為什么具有單向導電性？

答：不是線性的，加上正向電壓時，P區(qū)的空穴與N區(qū)的電子在正向電壓所建立的電場下相互吸引產(chǎn)生復合現(xiàn)象，導致阻擋層變薄，正向電流隨電壓的增長按指數(shù)規(guī)律增長，宏觀上呈現(xiàn)導通狀態(tài)，而加上反向電壓時，情況與前述正好相反，阻擋層變厚，電流幾乎完全為零，宏觀上呈現(xiàn)截止狀態(tài)。這就是PN結的單向導電特性。

9、在PN結加反向電壓時果真沒有電流嗎？

答：并不是完全沒有電流，少數(shù)載流子在反向電壓的作用下產(chǎn)生極小的反向漏電流。

10、二極管最基本的技術參數(shù)是什么？

答：最大整流電流

11、二極管主要用途有哪些？

答：整流、檢波、穩(wěn)壓等。

12、晶體管是通過什么方式來控制集電極電流的？

答：通過電流分配關系。

13、能否用兩只二極管相互反接來組成三極管？為什么？

答：否；兩只二極管相互反接是通過金屬電極相接，并沒有形成三極管所需要的基區(qū)。

14、什么是三極管的穿透電流？它對放大器有什么影響？

答：當基極開路時，集電極和發(fā)射極之間的電流就是穿透電流： ，其中 是集電極-基極反向漏電流， 和都是由少數(shù)載流子的運動產(chǎn)生的，所以對溫度非常敏感，當溫度升高時二者都將急劇增大。從而對放大器產(chǎn)生不利影響。因此在實際工作中要求它們越小越好。

15、三極管的門電壓一般是多少？

答：硅管一般為0.5伏。鍺管約為0.2伏。

16、放大電路放大電信號與放大鏡放大物體的意義相同嗎？

答：不相同。

17、在三極管組成的放大器中，基本偏置條件是什么？

答：發(fā)射結正偏；集電結反偏。

18、三極管輸入輸出特性曲線一般分為幾個什么區(qū)域？

答：一般分為放大區(qū)、飽和區(qū)和截止區(qū)。

19、放大電路的基本組態(tài)有幾種？它們分別是什么？

答：三種，分別是共發(fā)射極、共基極和共集電極。

20、在共發(fā)射極放大電路中，一般有那幾種偏置電路？

答：有上基偏、分壓式和集-基反饋式。

21、靜態(tài)工作點的確定對放大器有什么意義？

答：正確地確定靜態(tài)工作點能夠使放大器有最小的截止失真和飽和失真，同時還可以獲得最大的動態(tài)范圍，提高三極管的使用效率。

22、放大器的靜態(tài)工作點一般應該處于三極管輸入輸出特性曲線的什么區(qū)域？

答：通常應該處于三極管輸入輸出特性曲線的放大區(qū)中央。

23、在繪制放大器的直流通路時對電源和電容器應該任何對待？

答：電容器應該視為開路，電源視為理想電源。

24、放大器的圖解法適合哪些放大器？

答：一般適合共射式上基偏單管放大器和推挽式功率放大器。

25、放大器的圖解法中的直流負載線和交流負載線各有什么意義？

答：直流負載線確定靜態(tài)時的直流通路參數(shù)。交流負載線的意義在于有交流信號時分析放大器輸出的最大有效幅值及波形失真等問題。

26、如何評價放大電路的性能？有哪些主要指標？

答：放大電路的性能好壞一般由如下幾項指標確定：增益、輸入輸出電阻、通頻帶、失真度、信噪比。

27、為什么放大器的電壓增益的單位常常使用分貝？它和倍數(shù)之間有什么關系？

答：放大器的電壓增益的單位常常使用分貝的原因：（1）數(shù)值變小，讀寫方便。（2）運算方便。（3）符合聽感，估算方便。

28、放大器的通頻帶是否越寬越好？為什么？

答：不！放大器通頻帶的寬度并不是越寬越好，關鍵是應該看放大器對所處理的信號頻率有無特別的要求！例如選頻放大器要求通頻帶就應該很窄，而一般的音頻放大器的通頻帶則比較寬。

29、放大器的輸入輸出電阻對放大器有什么影響？

答：放大器的輸入電阻應該越高越好，這樣可以提高輸入信號源的有效輸出，將信號源的內(nèi)阻上所消耗的有效信號降低到最小的范圍。而輸出電阻則應該越低越好，這樣可以提高負載上的有效輸出信號比例。

30、設計放大器時，對輸入輸出電阻來說，其取值原則是什么？

答：高入低出。

31、放大器的失真一般分為幾類？

答：單管交流小信號放大器一般有飽和失真、截止失真和非線性失真三類、推挽功率放大器還可能存在交越失真。

32、放大器的工作點過高會引起什么樣的失真？工作點過低呢？

答：飽和失真、截止失真

33、放大器的非線性失真一般是哪些原因引起的？

答：工作點落在輸入特性曲線的非線性區(qū)、而輸入信號的極小值還沒有為零時會導致非線性失真。

34、微變等效電路分析法與圖解法在放大器的分析方面有什么區(qū)別？

答：可以比較方便準確地計算出放大器的輸入輸出電阻、電壓增益等。而圖解法則可以比較直觀地分析出放大器的工作點是否設置得適當，是否會產(chǎn)生什么樣的失真以及動態(tài)范圍等。

35、用微變等效電路分析法分析放大電路的一般步驟是什么？

答：1）計算出Q點中的 ；2）根據(jù)公式 計算出三極管的。3）用微變等效電路繪出放大器的交流通路。4）根據(jù)3）和相應的公式分別計算放大器的輸入輸出電阻、電壓增益等。

36、微變等效電路分析法的適用范圍是什么？

答：適合于分析任何簡單或復雜的電路。只要其中的放大器件基本工作在線性范圍內(nèi)。

37、微變等效電路分析法有什么局限性？

答：只能解決交流分量的計算問題，不能用來確定Q點，也不能用以分析非線性失真及最大輸出幅度等問題。

38、影響放大器的工作點的穩(wěn)定性的主要因素有哪些？

答：元器件參數(shù)的溫度漂移、電源的波動等。

39、在共發(fā)射極放大電路中一般采用什么方法穩(wěn)定工作點？

答：引入電流串聯(lián)式負反饋。

40、單管放大電路為什么不能滿足多方面性能的要求？

答：放大能力有限；在輸入輸出電阻方面不能同時兼顧放大器與外界的良好匹配。

41、耦合電路的基本目的是什么？

答：讓有用的交流信號順利地在前后兩級放大器之間通過，同時在靜態(tài)方面起到良好地隔離。

42、多級放大電路的級間耦合一般有幾種方式？

答：一般有阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合幾種方式

43、多級放大電路的總電壓增益等于什么？

答：等于各級增益之乘積。

44、多級放大電路輸入輸出電阻等于什么？

答：分別等于第一級的輸入電阻和末級的輸出電阻。

45、直接耦合放大電路的特殊問題是什么？如何解決？

答：零點漂移是直