模擬電子疑難問題解惑系列(一):半導(dǎo)體、放大器

1、半導(dǎo)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(diǎn)？

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(jiān)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(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體？

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

3、空穴是一種載流子嗎？空穴導(dǎo)電時(shí)電子運(yùn)動(dòng)嗎？

答：不是，但是在它的運(yùn)動(dòng)中可以將其等效為載流子?？昭▽?dǎo)電時(shí)等電量的電子會(huì)沿其反方向運(yùn)動(dòng)。

4、制備雜質(zhì)半導(dǎo)體時(shí)一般按什么比例在本征半導(dǎo)體中摻雜？

答：按百萬分之一數(shù)量級(jí)的比例摻入。

5、什么是N型半導(dǎo)體？什么是P型半導(dǎo)體？當(dāng)兩種半導(dǎo)體制作在一起時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

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

6、PN結(jié)最主要的物理特性是什么？

答：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娔芰洼^為敏感的溫度特性。

7、PN結(jié)還有那些名稱？

答：空間電荷區(qū)、阻擋層、耗盡層等。

8、PN結(jié)上所加端電壓與電流是線性的嗎？它為什么具有單向?qū)щ娦裕?/P>

答：不是線性的，加上正向電壓時(shí)，P區(qū)的空穴與N區(qū)的電子在正向電壓所建立的電場(chǎng)下相互吸引產(chǎn)生復(fù)合現(xiàn)象，導(dǎo)致阻擋層變薄，正向電流隨電壓的增長(zhǎng)按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)，宏觀上呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，而加上反向電壓時(shí)，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?fàn)顟B(tài)。這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦浴?/P>

9、在PN結(jié)加反向電壓時(shí)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(shù)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(guān)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(duì)放大器有什么影響？

答：當(dāng)基極開路時(shí)，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(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，所以對(duì)溫度非常敏感，當(dāng)溫度升高時(shí)二者都將急劇增大。從而對(duì)放大器產(chǎn)生不利影響。因此在實(shí)際工作中要求它們?cè)叫≡胶谩?/P>

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(hào)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(jié)正偏；集電結(jié)反偏。

18、三極管輸入輸出特性曲線一般分為幾個(gè)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(diǎn)的確定對(duì)放大器有什么意義？

答：正確地確定靜態(tài)工作點(diǎn)能夠使放大器有最小的截止失真和飽和失真，同時(shí)還可以獲得最大的動(dòng)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(diǎn)一般應(yīng)該處于三極管輸入輸出特性曲線的什么區(qū)域？

答：通常應(yīng)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(shí)對(duì)電源和電容器應(yīng)該任何對(duì)待？

答：電容器應(yīng)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(fù)載線和交流負(fù)載線各有什么意義？

答：直流負(fù)載線確定靜態(tài)時(shí)的直流通路參數(shù)。交流負(fù)載線的意義在于有交流信號(hào)時(shí)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(píng)價(jià)放大電路的性能？有哪些主要指標(biāo)？

答：放大電路的性能好壞一般由如下幾項(xiàng)指標(biāo)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(guān)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(yùn)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(guān)鍵是應(yīng)該看放大器對(duì)所處理的信號(hào)頻率有無特別的要求！例如選頻放大器要求通頻帶就應(yīng)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(duì)放大器有什么影響？

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

30、設(shè)計(jì)放大器時(shí)，對(duì)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：?jiǎn)喂芙涣餍⌒盘?hào)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(diǎn)過高會(huì)引起什么樣的失真？工作點(diǎn)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(diǎn)落在輸入特性曲線的非線性區(qū)、而輸入信號(hào)的極小值還沒有為零時(shí)會(huì)導(dǎo)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(zhǔn)確地計(jì)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(diǎn)是否設(shè)置得適當(dāng)，是否會(huì)產(chǎn)生什么樣的失真以及動(dòng)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(jì)算出Q點(diǎn)中的 ；2）根據(jù)公式 計(jì)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(yīng)的公式分別計(jì)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(jiǎn)單或復(fù)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(jì)算問題，不能用來確定Q點(diǎn)，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(diǎn)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(dòng)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(diǎn)？

答：引入電流串聯(lián)式負(fù)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(shí)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(hào)順利地在前后兩級(jí)放大器之間通過，同時(shí)在靜態(tài)方面起到良好地隔離。

42、多級(jí)放大電路的級(jí)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(jí)放大電路的總電壓增益等于什么？

答：等于各級(jí)增益之乘積。

44、多級(jí)放大電路輸入輸出電阻等于什么？

答：分別等于第一級(jí)的輸入電阻和末級(jí)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(diǎn)漂移是直