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电气专业基础与实务(北京市中级职称考试)复习题和参考答案
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电气专业基础与实务(北京市中级职称考试)复习题和参考答案
官方公共微信现在是ＩＣ的全盛时代！；我们身边有各种各样的电器，例如电视、ＶＴＲ、ＣＤ；电子电路的这种ＩＣ化方向当然是工程技术人员所向往；间内很方便地满足使用者所要求的解决各种难题的功能；当然，目前的现状也不是完全不再使用晶体管、ＦＥＴ；可以说目前的电子电路中，ＩＣ通常应用于一般电路中；应用于追求高性能的最先进的电路中；也不完全拘泥于这种区分；１．电子电路中使用ＩＣ的优点
现在是ＩＣ的全盛时代！
我们身边有各种各样的电器，例如电视、ＶＴＲ、ＣＤ组合式收录机、计算机等，打开这些电器的机壳就会发现内部几乎全是ＩＣ，已经很难找到晶体管或ＦＥＴ等分立的放大器件了。在计算机的主机板上，甚至连电阻都很难见到。
电子电路的这种ＩＣ化方向当然是工程技术人员所向往的，因为它能够在有限的空
间内很方便地满足使用者所要求的解决各种难题的功能，而且更廉价。
当然，目前的现状也不是完全不再使用晶体管、ＦＥＴ等分立的半导体器件。在一些最先进的大功率／大电流电路、低噪声放大电路、高频电路等电子电路中除ＩＣ外仍然还使用着多种分立器件。
可以说目前的电子电路中，ＩＣ通常应用于一般电路中，而分立的晶体管和ＦＥＴ
应用于追求高性能的最先进的电路中。
也不完全拘泥于这种区分。在我们身边当然还有考虑到晶体管和ＦＥＴ的特点，通过与ＩＣ的组合而应用的实例，这样往往能够组成更有趣的电路，性能相同而更廉价的电路。下面首先分析使用ＩＣ、晶体管、ＦＥＴ的电路的优缺点，然后分别讨论使用的问题。１．１．１使用ＩＣ的优缺点
１．电子电路中使用ＩＣ的优点（１）可以减少部件数目。ＩＣ是将一个电路原封不动地封装在一个管壳中。因此，使用Ｉ
Ｃ可以减少构成电路的部件数目。将电路集成化并封装起来，使得电路整体变小了。
（２）缩短了设计时间。将具有严格的常数设定的电路ＩＣ化，能够缩短设计时间。如果所有电路都集成化，那么“电路设计”就变成了选择ＩＣ的工作。
（３）降低了成本。通过将标准的电路集成化批量生产，能够降低ＩＣ自身的价格，从而使电路整体的成本下降。
２．使用ＩＣ的缺点
（１）只能在一定程度上满足其性能要求。为了使通常的ＩＣ具有更广泛的应用，需要将一定程度上标准化的电路集成化。因此，使用ＩＣ时，在性能上必然会有一定的妥协。所以说，使用ＩＣ的电路并不能得到非常完美的性能。
（２）不能够变更内部电路。这是显而易见的事情。已经制成的电路以及管脚配置是不能够变更的。但是在数字ＩＣ领域，使用者在一定程度上具有变更内部电路管或脚配置的自由，例如ＰＬＤ（Ｐｒｏｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏgｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ，可编程逻辑器件）。在将来，模拟ＩＣ中也会具有这种功能。
１．１．２使用晶体管和ＦＥＴ的优缺点 １．电子电路中使用晶体管和ＦＥＴ的优点（１）能够实现高性能。ＩＣ内部的半导体器件由于受制造条件的制约，其性能往往低于分
立器件。因此设计者使用分立器件能够制作出比ＩＣ性能更优良的电路。
（２）什么样的电路都能够制作。晶体管和ＦＥＴ是放大单元、开关单元的最小单位，所以具有制作任何电路的可能性。
２．使用晶体管和ＦＥＴ的缺点（１）增加了部件数目。如果一个电路使用２～３个ＩＣ就能够制成，那么使用分立器件时
需要的部件数目将会增加到２０～３０个。
（２）设计周期长。由于必须选择和确定电路所需要的所有元器件及其数值，所以花费的时间长。
（３）成本高。不能说所有情况下的成本都高，但是大多数情况下，由于使用的分立器件多，整体上成本（也考虑到制造成本）提高了。
１．１．３灵活使用ＩＣ以及晶体管、ＦＥＴ
图１．１分别示出了ＩＣ的ＯＰ放大器和用分立半导体器件构成的ＯＰ放大器。ＩＣ是一个小的电路块，而用分立半导体器件组成的同样功能的电路则成为有一定规模的电路。所以，对于性能没有很高要求的电路来说应该使用ＩＣ。但是，当通用的ＯＰ放大器不能实现电路性能要求时怎么办？
首先应该考虑使用比通用器件性能更高的ＯＰ放大器。但是高性能ＯＰ放大器的价格高，而且往往难以获得。
因此应该考虑采用通用ＩＣ与晶体管、ＦＥＴ等分立半导体器件组合使用的方法，这种方法的成本不是很高，却能够实现电路的高性能。这样做可以充分发挥ＩＣ和分立器件各自的优点。
图１．２就是将ＯＰ放大器与分立半导体器件组合使用的例子。
图１．２（ａ）的电路是在ＯＰ放大器的输出端追加了射极跟随器，增大输出电流。
与ＩＣ相比，双极型晶管能够处理大电流，所以当要求改善ＩＣ的输出特性时经常使用它。
图１．１ 两种方法构成的ＯＰ放大器
图１．２ 利用ＩＣ与ＦＥＴ、晶体管组合的方法提高性能的示意图
图１．２（ｂ）是在ＯＰ放大器ＩＣ的输入端插入源极跟随器，输入电流非常小的电路（也有用ＦＥＴ输入的ＯＰ放大器ＩＣ，使用分立的ＦＥＴ器件，对改善噪声特性特别有利）。由于ＦＥＴ器件本身的输入阻抗高，所以当希望改善ＩＣ的输入特性时经常采用这种电路。
１．１．４灵活使用技术
不仅是上面所说的纯粹的模拟电路，在数字电路以及开关电路中也采用类似的方法。
图１．３是用数字电路ＩＣ的输出驱动负载的开关电路中使用晶体管、ＦＥＴ的
例子。也有这种开关电路的专用ＩＣ，不过使用晶体管或ＦＥＴ有时更加合理。
图１．３ 在开关电路中的应用例
巧妙地将ＩＣ与晶体管、ＦＥＴ灵活组合使用是非常有趣的工作。ＩＣ的灵活使用
并不困难，对于晶体管和ＦＥＴ分立器件来说，它的熟练使用需要一定的支持（也就是技术）。
熟练掌握晶体管和ＦＥＴ的技术并不是那样困难。电路设计方面只要抓住“怎样工作”这样的概念，剩下的就是进行简单的四则运算。
１．２．１自己设计ＩＣ
使用ＩＣ具有绝对的价格优势。但是，使用市售的ＩＣ难以制作出独具特色的电
三亿文库包含各类专业文献、各类资格考试、应用写作文书、外语学习资料、专业论文、高等教育、场效应管和双极型晶体管的比较和选择52等内容。　
　场效应管与晶体三极管的比较 原理区别: 1、三极管是双极型晶体管,场效应管是单极型晶体管; 2、三极管是电流控件,场效应管是电压控件; 3、三极管输入阻抗低,场... 　2、双极型三极管和场效应管一样,都是两种载流子同时...3、用万用表测试晶体管好坏和极性时,应选择欧姆档...A、集电极最大允许电流 ICM C、集电极最大允许耗散... 　(D) (C) 过零比较器 H 三、单项选择题。 (共 5 小题,每小题 2 分,...)。(B)稳压二极管 2.与双极型晶体管相比,场效应管不具有的特点是( (A)放大... 　13. 场效应管放大电路常用的栅压偏置电路如图选择题...比较大, B 的输 14.在共源组态和共漏组态两种...2.为了保证晶体管工作在线性放大区,双极型管的发射... 　在晶体管组成的三种基本放大电路中,输出电阻最小的...7. 通常场效应管的噪声要比双极型晶体管的噪声 ,...增大) 要得到一个由电流控制的电压源,应选择 负... 　有人选用最大允许集电极电流 ICM=20mA,最大允许电压...双极型三极管本质上是一个( B、电流控制电压源器件...某场效应管的转移特性如图所示,则该管是( A、P ... 　所以被称为双极型晶体管;而场效应管(FET)是一种电压控 制器件(改变其栅源...系数很小,在低噪声放大电路的输入级及要求信噪比较高的 电路中要选用场效应管... 　选用时,一般取 为正常工作时晶闸管所承受峰值电压 14.使晶闸管维持导通所必需的...(GTO)、 电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力 MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(... 　的最大缺点是___; 8 双极型三极管是 控制器件,场效应管是 件;结型场效应...() 2. 功放管和小功率放大电路中晶体管的选择有何不同?如何选 择? 。 4...音响中的场效应管和双极型晶体管 - 音响 - 电子工程世界网
音响中的场效应管和双极型晶体管
17:01:11来源: 互联网 关键字：&&&&&&
1用或（以下简称晶体管）作前级和后级对信号进行放大处理。而采用场效应管做的功率放大器，重放的音乐温暖润滑，韵昧十足。用晶体管做的放大器也有其优点，不妨对场效应管和晶体管作一个对比。 1.场效应管主要有结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）。绝缘栅型场效应管的衬底（B）与源析（S）连在一起，它的三个极分别为栅极（G）、漏极（D）和源极（S）。晶体管分NPN和PNP管，它的三个极分别为基极（b）、集电极（c）、发射极（e）。场效应管的G、D、S极与晶体管的b、c、e极有相似的功能。绝缘栅型效应管和结型场效应管的区别在于它们的导电机构和电流控制原理根本不同，结型管是利用耗尽区的宽度变化来改变导电沟道的宽窄以便控制漏极电流，绝缘栅型场效应管则是用表面的电场效应、电感应电荷的多少去改变导电沟道来控制电流。它们性质的差异使结型场效应管往往运用在功放输入级（前级），绝缘栅型场效应管则用在功放末级（输出级）。 2.双极型晶体管内部电流由两种载流子形成，它是利用电流来控制。场效应管是电压控制器件，栅极（G）基本上不取电流，而晶体管的基极总要取一定的电流，所以在只允许从取极小量电流的情况下，应该选用场效应管。而在允许取一定量电流时，选用晶体管进行放大，可以得到比场效应管高的电压放大倍数。 3.场效应管是利用多子导电（多子：电子为多数载流子，简称多子），而晶体管是既利用多子，又利用少子（空穴为少数载流子，简称少子），由于少子的浓度易受温度，辐射等外界条件的影响，因此在环境变化比较剧烈的条件下，采用场效应管比较合适。 4.是一种弱电系统，具有很高的灵敏度，很容易接受外界和内部一些无规则信号的影响，也就是在放大器的输入端短路时，输出端仍有一些无规则的电压或电流变化输出，利用示波器或扬声器就可觉察到。这就是功率放大器的噪声或干扰电压。噪声所产生的影响常用噪声系数Nf表示，单位为分贝（dB），Nf越小越好，Nf=输入信号噪声比/输出信号噪声比，晶体管的噪声来源有三种：⑴热噪声：由于载流子不规则的热运动，通过半导体管内的体电阻时而产生；⑵散粒噪声：通常所说的中的电流只是一个平均值，实际上通过发射结注入基区的载流子数目，在各个瞬时都不相同，因而引起发射极电流或集电极电流有一无规则的流动，产生散粒噪声；⑶颤动噪声：晶体管产生颤动噪声的原因现在还不十分清楚，但被设想为载流子在晶体表面的产生和复合所引起，因此与半导体材料本身及工艺水平有关。而场效应管的噪声只产生于载流子的运动，所以场效应管的Nf比晶体管的要小。 放大器不仅其放大其输入端的噪声，而且，放大器本身也存在噪声，所以其输出端的必然小于输入端信噪比，放大器本身噪声越大，它的输出端信噪比就越小于输入端信噪比，Nf就越大，所以在低噪声放大器的前级通常选用场效应管，或者低噪声晶体管。 5.场效应管的漏、源极可以互换、耗尽型绝缘栅管的栅极电压可正，可负，灵活性比晶体管强。不过在功率放大器中，场效应管多以N沟/P沟对管出现，晶体管也以PNP/NPN对管出现。但场效应管在业余应用中较为脆弱，成本也较高。 从以上场效应管和晶体管的对比中不难发现，场效应管具有输入阻抗高、噪声低、功耗低、热稳定性高、抗辐射能力强等优点，因此场效应管的总体性能上要优于晶体管，在许多优秀的功率放大器中，场效应管得到了较为普遍的采用。而采用晶体管的功率放大器取得靓声者也同样屡见不鲜。工程师根据两种管子的特性，取其各自的优点，设计出一种组合管，效果嘛，当然比它们好。
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编辑：神话 引用地址：
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