模拟电子疑难问题解惑系列(一):半导体、放大器

1、半导体材料制作电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点？

答：频率特性好、体积小、功耗小，便于电路的集成化产品的袖珍化，此外在坚固抗震可靠等方面也特别突出；但是在失真度和稳定性等方面不及真空器件。

2、什么是本征半导体和杂质半导体？

答：纯净的半导体就是本征半导体，在元素周期表中它们一般都是中价元素。在本征半导体中按极小的比例掺入高一价或低一价的杂质元素之后便获得杂质半导体。

3、空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？

答：不是，但是在它的运动中可以将其等效为载流子。空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。

4、制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂？

答：按百万分之一数量级的比例掺入。

5、什么是N型半导体？什么是P型半导体？当两种半导体制作在一起时会产生什么现象？

答：多数载子为自由电子的半导体叫N型半导体。反之，多数载子为空穴的半导体叫P型半导体。P型半导体与N型半导体接合后 便会形成P-N结。

6、PN结最主要的物理特性是什么？

答：单向导电能力和较为敏感的温度特性。

7、PN结还有那些名称？

答：空间电荷区、阻挡层、耗尽层等。

8、PN结上所加端电压与电流是线性的吗？它为什么具有单向导电性？

答：不是线性的，加上正向电压时，P区的空穴与N区的电子在正向电压所建立的电场下相互吸引产生复合现象，导致阻挡层变薄，正向电流随电压的增长按指数规律增长，宏观上呈现导通状态，而加上反向电压时，情况与前述正好相反，阻挡层变厚，电流几乎完全为零，宏观上呈现截止状态。这就是PN结的单向导电特性。

9、在PN结加反向电压时果真没有电流吗？

答：并不是完全没有电流，少数载流子在反向电压的作用下产生极小的反向漏电流。

10、二极管最基本的技术参数是什么？

答：最大整流电流

11、二极管主要用途有哪些？

答：整流、检波、稳压等。

12、晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？

答：通过电流分配关系。

13、能否用两只二极管相互反接来组成三极管？为什么？

答：否；两只二极管相互反接是通过金属电极相接，并没有形成三极管所需要的基区。

14、什么是三极管的穿透电流？它对放大器有什么影响？

答：当基极开路时，集电极和发射极之间的电流就是穿透电流： ，其中 是集电极-基极反向漏电流， 和都是由少数载流子的运动产生的，所以对温度非常敏感，当温度升高时二者都将急剧增大。从而对放大器产生不利影响。因此在实际工作中要求它们越小越好。

15、三极管的门电压一般是多少？

答：硅管一般为0.5伏。锗管约为0.2伏。

16、放大电路放大电信号与放大镜放大物体的意义相同吗？

答：不相同。

17、在三极管组成的放大器中，基本偏置条件是什么？

答：发射结正偏；集电结反偏。

18、三极管输入输出特性曲线一般分为几个什么区域？

答：一般分为放大区、饱和区和截止区。

19、放大电路的基本组态有几种？它们分别是什么？

答：三种，分别是共发射极、共基极和共集电极。

20、在共发射极放大电路中，一般有那几种偏置电路？

答：有上基偏、分压式和集-基反馈式。

21、静态工作点的确定对放大器有什么意义？

答：正确地确定静态工作点能够使放大器有最小的截止失真和饱和失真，同时还可以获得最大的动态范围，提高三极管的使用效率。

22、放大器的静态工作点一般应该处于三极管输入输出特性曲线的什么区域？

答：通常应该处于三极管输入输出特性曲线的放大区中央。

23、在绘制放大器的直流通路时对电源和电容器应该任何对待？

答：电容器应该视为开路，电源视为理想电源。

24、放大器的图解法适合哪些放大器？

答：一般适合共射式上基偏单管放大器和推挽式功率放大器。

25、放大器的图解法中的直流负载线和交流负载线各有什么意义？

答：直流负载线确定静态时的直流通路参数。交流负载线的意义在于有交流信号时分析放大器输出的最大有效幅值及波形失真等问题。

26、如何评价放大电路的性能？有哪些主要指标？

答：放大电路的性能好坏一般由如下几项指标确定：增益、输入输出电阻、通频带、失真度、信噪比。

27、为什么放大器的电压增益的单位常常使用分贝？它和倍数之间有什么关系？

答：放大器的电压增益的单位常常使用分贝的原因：（1）数值变小，读写方便。（2）运算方便。（3）符合听感，估算方便。

28、放大器的通频带是否越宽越好？为什么？

答：不！放大器通频带的宽度并不是越宽越好，关键是应该看放大器对所处理的信号频率有无特别的要求！例如选频放大器要求通频带就应该很窄，而一般的音频放大器的通频带则比较宽。

29、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越好，这样可以提高负载上的有效输出信号比例。

30、设计放大器时，对输入输出电阻来说，其取值原则是什么？

答：高入低出。

31、放大器的失真一般分为几类？

答：单管交流小信号放大器一般有饱和失真、截止失真和非线性失真三类、推挽功率放大器还可能存在交越失真。

32、放大器的工作点过高会引起什么样的失真？工作点过低呢？

答：饱和失真、截止失真

33、放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。

34、微变等效电路分析法与图解法在放大器的分析方面有什么区别？

答：可以比较方便准确地计算出放大器的输入输出电阻、电压增益等。而图解法则可以比较直观地分析出放大器的工作点是否设置得适当，是否会产生什么样的失真以及动态范围等。

35、用微变等效电路分析法分析放大电路的一般步骤是什么？

答：1）计算出Q点中的 ；2）根据公式 计算出三极管的。3）用微变等效电路绘出放大器的交流通路。4）根据3）和相应的公式分别计算放大器的输入输出电阻、电压增益等。

36、微变等效电路分析法的适用范围是什么？

答：适合于分析任何简单或复杂的电路。只要其中的放大器件基本工作在线性范围内。

37、微变等效电路分析法有什么局限性？

答：只能解决交流分量的计算问题，不能用来确定Q点，也不能用以分析非线性失真及最大输出幅度等问题。

38、影响放大器的工作点的稳定性的主要因素有哪些？

答：元器件参数的温度漂移、电源的波动等。

39、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。

40、单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求？

答：放大能力有限；在输入输出电阻方面不能同时兼顾放大器与外界的良好匹配。

41、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。

42、多级放大电路的级间耦合一般有几种方式？

答：一般有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合几种方式

43、多级放大电路的总电压增益等于什么？

答：等于各级增益之乘积。

44、多级放大电路输入输出电阻等于什么？

答：分别等于第一级的输入电阻和末级的输出电阻。

45、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