模拟电子技术基础中的常用公式第7章半导体器件主要内容：半导体基本知识、半导体二极管、二极管的应用、特殊二极管、双极型晶体管、晶闸管。

重点：半导体二极管、二极管的应用、双极型晶体管。

难点：双极型晶体管。

教学目标：掌握半导体二极管、二极管的应用、双极型晶体管。

了解特殊二极管、晶闸管。

第8章基本放大电路主要内容：放大电路的工作原理、放大电路的静态分析、共射放大电路、共集放大电路。

重点：放大电路的工作原理、共射放大电路。

难点：放大电路的工作原理。

教学目标：掌握放大电路的工作原理、共射放大电路。

理解放大电路的静态分析。

了解共集放大电路。

第9章集成运算放大器主要内容：运算放大器的简单介绍、放大电路中的反馈、基本运算电路。

重点：基本运算电路。

难点：放大电路中的反馈。

教学目标：掌握运算放大器在信号运算与信号处理方面的应用。

了解运算放大器的简单介绍、放大电路中的反馈。

第10章直流稳压电源主要内容：直流稳压电源的组成、整流电路、滤波电路、稳压电路。

重点和难点：整流电路、滤波电路、稳压电路。

教学目标：掌握直流电源的组成。

理解整流、滤波、稳压电路。

第11章组合逻辑电路主要内容：集成基本门电路、集成复合门电路、组合逻辑电路的分析、组合逻辑电路的设计、编码器、译码器与数码显示。

重点：集成复合门电路、组合逻辑电路的分析。

难点：组合逻辑电路的设计。

教学目标：掌握集成复合门电路、组合逻辑电路的分析。

了解组合逻辑电路的设计、编码器、译码器与数码显示。

第12章 时序逻辑电路主要内容：双稳态触发器、寄存器、计数器。

重点：双稳态触发器。

难点：寄存器、计数器。

教学目标：掌握双稳态触发器。

了解寄存器、计数器。

7.1 半导体器件基础GS0101 由理论分析可知，二极管的伏安特性可近似用下面的数学表达式来表示： )1()(-=TDV u sat R DeI i式中，i D 为流过二极管的电流，u D 。

为加在二极管两端的电压，V T 称为温度的电压当量，与热力学温度成正比，表示为V T = kT/q 其中T 为热力学温度，单位是K ；q 是电子的电荷量，q=1.602×10-19C ；k 为玻耳兹曼常数，k = 1.381×10-23J ／K 。

室温下，可求得V T = 26mV 。

I R(sat)是二极管的反向饱和电流。

GS0102 直流等效电阻R D直流电阻定义为加在二极管两端的直流电压U D 与流过二极管的直流电流I D 之比，即DD D I U R =R D 的大小与二极管的工作点有关。

通常用万用表测出来的二极管电阻即直流电阻。

不过应注意的是，使用不同的欧姆档测出来的直流等效电阻不同。

其原因是二极管工作点的位置不同。

一般二极管的正向直流电阻在几十欧姆到几千欧姆之间，反向直流电阻在几十千欧姆到几百千欧姆之间。

正反向直流电阻差距越大，二极管的单向导电性能越好。

GS0103 交流等效电阻r dQ DDd di du r )(= r d 亦随工作点而变化，是非线性电阻。

通常，二极管的交流正向电阻在几～几十欧姆之间。

需要指出的是，由于制造工艺的限制，即使是同类型号的二极管，其参数的分散性很大。

通常半导体手册上给出的参数都是在一定测试条件下测出的，使用时应注意条件。

GS0104 I Zmin ＜Iz ＜I Zmax其中稳定电流I Z 是指稳压管正常工作时的参考电流。

I Z 通常在最小稳定电流I Zmin 与最大稳定电流I Zmax 之间。

其中I Zmin 是指稳压管开始起稳压作用时的最小电流，电流低于此值时，稳压效果差；I Zmax是指稳压管稳定工作时的最大允许电流，超过此电流时，只要超过额定功耗，稳压管将发生永久性击穿。

故一般要求I Zmin ＜Iz ＜I Zmax 。

GS0105 I C = I NC + I CBO ≈ I NCGS0106 I B = I PB + I PE - I CBO ≈I PB - I CBO GS0107 I E ＝I NE ＋I PE ≈I NE GS0108 I NE ＝ I NC ＋I PB GS0109 I E ＝I C ＋ I B GS0110 CBO B CBOC PB NC I I I I I I +-==βGS0111 BC I I ≈βGS0112 CBO B C I I I )1(ββ++=GS0113CEO B C I I I +=βGS0114 CEO B E I I I ++=)1(β GS0115 ENC I I =αGS0116 ECE CBO C I I I I I ≈-=αGS017 CBO E C I I I +=α GS0118CBO E B I I I --=)1(αGS0119 βββββα+=+≈+≈++==1)1()1()1(PB NC B NC CEO B NC E NC I I I I I I I I IGS0120 C U BE B CE U f I ==|)( (C 表示常数) GS0121 C I CE C B U f I ==|)( (C表示常数)GS0122 BC I I ≈βGS0123CE U B CI I |∆∆=β GS0124 CB U ECI I |∆∆=α GS0125CBO CEO I I )1(β+=GS0126 P CM ＝I C U CE GS0127 2)1(PGS DSS D V U I I -=，I DSS 是U GS ＝0时的漏极饱和电流，V P 称为夹断电压。

7.2 基本放大电路GS0201 bCb BE C B R E R U E I ≈-=GS0202B CEO BC I I I I ββ≈+= GS0203C C C CE R I E U -=基本放大电路(固定偏置电路)静态工作点求解公式。

GS0204iOu U U A =GS0205 io i I I A =GS0206 i u ii oo i o p A A I U I U P P A ===GS0207)(lg 20lg20)(dB A U U dB A u iOu == GS0208 )(lg 20lg 20)(dB A I I dB A i ioi == GS0209 )(lg 10lg 10)(dB AP dB A p op == GS0210 i r GS0211oo o I U r =GS0214L c ce R i u '-= (L c L R R R =')GS0218 为了避免瞬时工作点进入截止区而引起截止失真，则应使：CEO CM cI I I +≥GS0219 为了避免瞬时工作点进入饱和区而引起饱和失真，则应使：CES OM CEU U U +≥GS0220 )()(26)1('mA I mV r r E bbbe β++= 式中 'bb r 表示晶体管基区的体电阻，对于一般的小功率管约为300Ω左右(计算时，若未给出，可取为300Ω)，I E 为通过管于发射极的静态电流，单位是mA 。

在I E ≤5mA 范围内，式GS0220计算结果与实际测量值基本一致。

GS0221C b b b B E R R R U 212+≈分压式直流电流负反馈放大电路，分压点电压U B 计算公式。

GS0222R B b I U R /2=R B C b I U E R )(1-=E B E E e I U I U R ≈= 偏置电路元件参数的计算。

由图I0286所示电路的直流通路可得： GS0223 S D S G GSR I U U U -=-=GS0224)(D S D D S D DS R R I E U U U +-=-=估算结型场效应管自给偏压电路的静态工作点计算公式GS02252)1(PGS DSS D V U I I -=，()0(≤≤GS P U V 结型场效应管的转移特性。

式中I DSS 为饱和漏电流，V P 为夹断电压。

联立求解GS0231～GS0233各式，便可求得静态工作点Q(I D ，U GS ，U DS )。

GS0226s D DD GS R I V R R R U -+=212结型场效应管分压式偏置电路，栅源回路直流负载线方程。

GS0227un u u n o oo o i o i o u A A A U U U U U U U U A ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅==-21)1(121 式中A u1、A u2 、…、A un 为多级放大电路各级的电压放大倍数。

GS0228)()()()(21dB A dB A dB A dB A un u u u +++= 多级放大电路电压放大倍数的分贝值等于各级的电压放大倍数分贝值之和。

GS0229 )()()(ωφφωωj u j i O iO u e A e U U U U j A === 该函数关系称为放大电路的频率特性或频率响应。

其中Au (ω)称为幅频特性，它反映)(ωj A u大小与频率的关系。

φ(ω)称为相频特性，它反映输出信号与输入信号的相位差与频率之间的关系。

GS0230180'-∠==be L iO u r R U U A β 中频段单级放大电路的电压放大倍数。

GS0231 dB A A A A uo uH uo uL 321lg 20lg 20lg20-=== 式中：A uL 、A uH 和A uo 分别是低频段、高频段和中频段放大电路的电压放大倍数。

GS0232L H f f B -=式中：B 放大电路的通频带，下限频率f L 和上限频率f H 。

GS0233 1211-=nH H f fGS0234 1211-=nL L f f上两式中f H 、f L 是多级放大电路上、下限频率，f H1、f L1是单级放大电路上、下限频率。

7.3 负反馈放大电路GS0301'iO X X A =基本放大电路的放大倍数 GS0302Of XX F=基本放大电路的传输系数，也称为反馈系数。

GS0306F A A X X A iO f +==1反馈放大电路的闭环放大倍数 GS0307 FAAA f+=1 当工作信号在中频范围，且反馈网络具有纯电阻性质，因此，F 、A均可用实数表示。

于是GS0306式变为该式形式。

GS0308FA f 1≈当 |1＋FA| >>1时，由GS0307式可得。

GS0309uu u uf f A F A A A +==1GS0310 Of u U U F F ==电压串联负反馈电路时，A uf 、F u 分别称为闭环电压放大倍数和电压反馈系数。

GS0311ii ii O if f A F A I I A A +===1GS0312 Of i I I F F ==电流并联负反馈电路时，A if 、F i 分别称为闭环电流放大倍数和电流反馈系数。