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模电总结复习资料_模拟电子技术基础1
第一章 半导体二极管
一.半导体的基础知识
1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。*P型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。6.杂质半导体的特性
*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。结
* PN结的接触电位差---硅材料约为~，锗材料约为~。* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。结的伏安特性
二.半导体二极管
*单向导电性------正向导通，反向截止。*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管~，锗管~。*死区电压------硅管，锗管。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴(正偏)，二极管导通(短路);若 V阳 该式与伏安特性曲线 的交点叫静态工作点Q。 2)等效电路法 ? 直流等效电路法 *总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴(正偏)，二极管导通(短路);若 V阳 ? 微变等效电路法 三.稳压二极管及其稳压电路 *稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。 第二章 三极管及其基本放大电路 一.三极管的结构、类型及特点 1.类型---分为NPN和PNP两种。 2.特点---基区很薄，且掺杂浓度最低；发射区掺杂浓度很高，与基区接触 面积较小；集电区掺杂浓度较高，与基区接触面积较大。二.三极管的工作原理 1.三极管的三种基本组态 2.三极管内各极电流的分配 * 共发射极电流放大系数(表明三极管是电流控制器件 式子3.共射电路的特性曲线 *输入特性曲线---同二极管。 称为穿透电流。 * 输出特性曲线 (饱和管压降，用UCES表示 放大区---发射结正偏，集电结反偏。截止区---发射结反偏，集电结反偏。4.温度影响 温度升高，输入特性曲线向左移动。温度升高ICBO、ICEO、IC以及β均增加。三.低频小信号等效模型（简化） hie---输出端交流短路时的输入电阻，常用rbe表示； hfe---输出端交流短路时的正向电流传输比，常用β表示； 四.基本放大电路组成及其原则 、VCC、Rb、Rc、C1、C2的作用。2.组成原则----能放大、不失真、能传输。五.放大电路的图解分析法 1.直流通路与静态分析 *概念---直流电流通的回路。*画法---电容视为开路。*作用---确定静态工作点 *直流负载线---由VCC=ICRC+UCE 确定的直线。 *电路参数对静态工作点的影响 1）改变Rb ：Q点将沿直流负载线上下移动。 2）改变Rc ：Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。3）改变VCC：直流负载线平移，Q点发生移动。2.交流通路与动态分析 *概念---交流电流流通的回路 *画法---电容视为短路,理想直流电压源视为短路。*作用---分析信号被放大的过程。 *交流负载线---连接Q点和V CC’点 V CC’= UCEQ+ICQR L’的直线。 3.静态工作点与非线性失真 （1）截止失真 *产生原因---Q点设置过低 *失真现象---NPN管削顶，PNP管削底。*消除方法---减小Rb，提高Q。（2）饱和失真 *产生原因---Q点设置过高 *失真现象---NPN管削底，PNP管削顶。*消除方法---增大Rb、减小Rc、增大VCC。 4.放大器的动态范围 （1）Uopp---是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。（2）范围 *当（UCEQ－UCES）＞（VCC’ － UCEQ）时，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL’。 *当（UCEQ－UCES）＜（VCC’ － UCEQ）时，受饱和失真限制，UOPP=2UOMAX=2（UCEQ－UCES）。*当（UCEQ－UCES）＝（VCC’ － UCEQ），放大器将有最大的不失真输出电压。六.放大电路的等效电路法 1.静态分析 （1）静态工作点的近似估算 （2）Q点在放大区的条件 欲使Q点不进入饱和区，应满足RB＞βRc。 2.放大电路的动态分析 * 放大倍数 * 输入电阻 * 输出电阻 七.分压式稳定工作点共射 放大电路的等效电路法 1．静态分析 2．动态分析 *电压放大倍数 在Re两端并一电解电容Ce后 输入电阻 在Re两端并一电解电容Ce后 * 输出电阻 八.共集电极基本放大电路 1．静态分析 2．动态分析 * 电压放大倍数 * 输入电阻 * 输出电阻 3.电路特点 * 电压放大倍数为正，且略小于1，称为射极跟随器，简称射随器。* 输入电阻高，输出电阻低。 第三章 场效应管及其基本放大电路 一.结型场效应管（JFET）1.结构示意图和电路符号 2.输出特性曲线 （可变电阻区、放大区、截止区、击穿区） 转移特性曲线 UP-----截止电压 二.绝缘栅型场效应管（MOSFET） 分为增强型（EMOS）和耗尽型（DMOS）两种。结构示意图和电路符号 2.特性曲线 *N-EMOS的输出特性曲线 * N-EMOS的转移特性曲线式中，IDO是UGS=2UT时所对应的iD值。* N-DMOS的输出特性曲线 注意：uGS可正、可零、可负。转移特性曲线上iD=0处的值是夹断电压UP，此曲线表示式与结型场效应管一致。 三.场效应管的主要参数 1.漏极饱和电流IDSS 2.夹断电压Up 3.开启电压UT 4.直流输入电阻RGS 5.低频跨导gm(表明场效应管是电压控制器件) 四.场效应管的小信号等效模型 E-MOS 的跨导gm--- 五.共源极基本放大电路 1.自偏压式偏置放大电路 * 静态分析 动态分析 若带有Cs，则 2.分压式偏置放大电路 * 静态分析 * 动态分析 若源极带有Cs，则 六.共漏极基本放大电路 * 静态分析 或 * 动态分析 第四章 多级放大电路 一.级间耦合方式 1.阻容耦合----各级静态工作点彼此独立；能有效地传输交流信号；体积小，成本低。但不便于集成，低频特性差。 2.变压器耦合---各级静态工作点彼此独立，可以实现阻抗变换。体积大，成本高，无法采用集成工艺；不利于传输低频和高频信号。 3.直接耦合----低频特性好，便于集成。各级静态工作点不独立，互相有影响。存在“零点漂移”现象。 *零点漂移----当温度变化或电源电压改变时，静态工作点也随之变化，致使uo偏离初始值“零点”而作随机变动。 第五章 功率放大电路 一.功率放大电路的三种工作状态 1.甲类工作状态 导通角为360，ICQ大，管耗大，效率低。 2.乙类工作状态 ICQ≈0，导通角为180，效率高，失真大。3.甲乙类工作状态 导通角为180~360，效率较高，失真较大。 二.乙类功放电路的指标估算 1.工作状态 ? 任意状态：Uom≈Uim ? 尽限状态：Uom=VCC-UCES ? 理想状态：Uom≈VCC oo oo2.输出功率3.直流电源提供的平均功率 4.管耗 Pc1m= 5.效率 理想时为% 三.甲乙类互补对称功率放大电路 1.问题的提出 在两管交替时出现波形失真——交越失真(本质上是截止失真)。2.解决办法 ? 甲乙类双电源互补对称功率放大器OCL----利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏置电压。 动态指标按乙类状态估算。 ? 甲乙类单电源互补对称功率放大器OTL----电容 C2 上静态电压为VCC/2，并且取代了OCL功放中的负电源-VCC。 动态指标按乙类状态估算，只是用VCC/2代替。四.复合管的组成及特点 1.前一个管子c-e极跨接在后一个管子的b-c极间。2.类型取决于第一只管子的类型。3.β=β1·β 2 第六章 集成运算放大电路 一.集成运放电路的基本组成 1.输入级----采用差放电路，以减小零漂。 2.中间级----多采用共射(或共源)放大电路，以提高放大倍数。 3.输出级----多采用互补对称电路以提高带负载能力。 4.偏置电路----多采用电流源电路，为各级提供合适的静态电流。 二.长尾差放电路的原理与特点 1.抑制零点漂移的过程---- 当T↑→ iC1、iC2↑→ iE1、iE2 ↑→ uE↑→ uBE1、uBE2↓→ iB1、iB2↓→ iC1、iC2↓。 Re对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用，被称为“共模反馈电阻”。 2静态分析 1)计算差放电路IC 设UB≈0，则UE=－，得 2)计算差放电路UCE ? ? ? 双端输出时 单端输出时(设VT1集电极接RL) 对于VT1： 对于VT2： 3.动态分析 1）差模电压放大倍数 ? ? 双端输出 ? 单端输出时 从VT1单端输出 ： 从VT2单端输出 ： 2）差模输入电阻3）差模输出电阻 ? ? 双端输出：单端输出: 三.集成运放的电压传输特性 当uI在+Uim与-Uim之间，运放工作在线性区域 ： 四.理想集成运放的参数及分析方法 1.理想集成运放的参数特征 * 开环电压放大倍数 Aod→∞； * 差模输入电阻 Rid→∞； * 输出电阻 Ro→0； * 共模抑制比KCMR→∞； 2.理想集成运放的分析方法 1)运放工作在线性区: * 电路特征——引入负反馈 * 电路特点——“虚短”和“虚断”: “虚短”--- “虚断”---2)运放工作在非线性区 * 电路特征——开环或引入正反馈 * 电路特点—— 输出电压的两种饱和状态: 当u+>u-时，uo=+Uom 当u+ I+=i-=0 第七章 放大电路中的反馈 一.反馈概念的建立 ＊开环放大倍数－－－Ａ ＊闭环放大倍数－－－Ａｆ ＊反馈深度－－－１＋ＡＦ ＊环路增益－－－ＡＦ： 1．当ＡＦ＞０时，Ａｆ下降，这种反馈称为负反馈。 2．当ＡＦ＝０时，表明反馈效果为零。 3．当ＡＦ＜０时，Ａｆ升高，这种反馈称为正反馈。 4．当ＡＦ＝－１时，Ａｆ→∞。放大器处于 “ 自激振荡”状态。二．反馈的形式和判断 1.反馈的范围----本级或级间。 2.反馈的性质----交流、直流或交直流。 直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存 在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈 则为交、直流反馈。 3.反馈的取样----电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。 （输出短路时反馈消失） 电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。 （输出短路时反馈不消失） 4.反馈的方式-----并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电 流形式相叠加。Rs越大反馈效果越好。 反馈信号反馈到输入端） 串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压 的形式相叠加。Rs越小反馈效果越好。 反馈信号反馈到非输入端）5.反馈极性-----瞬时极性法： （1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示），并设信号 的频率在中频段。 （2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升 高用 + 表示，降低用 － 表示）。（3）确定反馈信号的极性。 （4）根据Xi 与X f 的极性，确定净输入信号的大小。Xid 减小为负反 馈；Xid 增大为正反馈。 三.反馈形式的描述方法 某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串 联（并联）负反馈。四.负反馈对放大电路性能的影响 1.提高放大倍数的稳定性 扩展频带 4.减小非线性失真及抑制干扰和噪声 5.改变放大电路的输入、输出电阻 *串联负反馈使输入电阻增加1+AF倍 *并联负反馈使输入电阻减小1+AF倍 *电压负反馈使输出电阻减小1+AF倍 *电流负反馈使输出电阻增加1+AF倍 五.自激振荡产生的原因和条件 1.产生自激振荡的原因 附加相移将负反馈转化为正反馈。 2.产生自激振荡的条件 若表示为幅值和相位的条件则为： 第八章 信号的运算与处理 分析依据------“虚断”和“虚短” 一.基本运算电路 1.反相比例运算电路 R2 =R1//Rf 2.同相比例运算电路 R2=R1//Rf 3.反相求和运算电路 R4=R1//R2//R3//Rf 4.同相求和运算电路 R1//R2//R3//R4=Rf//R5 5.加减运算电路 R1//R2//Rf=R3//R4//R5 二.积分和微分运算电路 1.积分运算 2.微分运算 第九章 信号发生电路 一.正弦波振荡电路的基本概念 1.产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈) 自激振荡的平衡条件 : 即幅值平衡条件： 相位平衡条件： 2.起振条件: 幅值条件 ：相位条件:3.正弦波振荡器的组成、分类 正弦波振荡器的组成 (1)放大电路-------建立和维持振荡。 (2)正反馈网络----与放大电路共同满足振荡条件。(3)选频网络-------以选择某一频率进行振荡。 (4)稳幅环节-------使波形幅值稳定，且波形的形状良好。* 正弦波振荡器的分类 (1)RC振荡器-----振荡频率较低,1M以下;(2)LC振荡器-----振荡频率较高,1M以上;(3)石英晶体振荡器----振荡频率高且稳定。二.RC正弦波振荡电路 串并联正弦波振荡电路 移相式正弦波振荡电路 三.LC正弦波振荡电路 1.变压器耦合式LC振荡电路 判断相位的方法： 断回路、引输入、看相位 2.三点式LC振荡器 *相位条件的判断------“射同基反”或 “三步曲法” (1)电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路) (2)电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路) (3)串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路） (4)并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路） (5)四.石英晶体振荡电路 1.并联型石英晶体振荡器 2.串联型石英晶体振荡器 第十章 直流电源 一.直流电源的组成框图 ? ? ? ? ? 电源变压器：将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。整流电路：将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压。滤波电路：将交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。稳压电路：自动保持负载电压的稳定。二.单相半波整流电路 1．输出电压的平均值UO(AV) 2．输出电压的脉动系数S 3．正向平均电流ID(AV) 4．最大反向电压URM 三.单相全波整流电路 1．输出电压的平均值UO(AV) 2．输出电压的脉动系数S 3．正向平均电流ID(AV) 4．最大反向电压URM 四.单相桥式整流电路 UO(AV)、S、ID(AV) 与全波整流电路相同，URM与半波整流电路相同。 五.电容滤波电路 1． 放电时间常数的取值 2.输出电压的平均值UO(AV) 3.输出电压的脉动系数S.整流二极管的平均电流I D(AV) 六.三种单相整流电容滤波电路的比较 七.并联型稳压电路 1.稳压电路及其工作原理 *当负载不变，电网电压 变化时的稳压过程: *当电网电压不变，负载变化时的稳压过程 : 2.电路参数的计算 * 稳压管的选择 常取UZ=UO；IZM=(~3)IOmax * 输入电压的确定 一般取UI(AV)=(2~3)UO * 限流电阻R的计算 R的选用原则是：IZmin 第一章 半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。*P型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。6.杂质半导体的特性 *载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 *体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。结 * PN结的接触电位差---硅材料约为~，锗材料约为~。* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。结的伏安特性 二.半导体二极管 *单向导电性------正向导通，反向截止。*二极管伏安特性----同ＰＮ结。 *正向导通压降------硅管~，锗管~。*死区电压------硅管，锗管。 3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴(正偏)，二极管导通(短路);若 V阳 该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。 2)等效电路法 ? 直流等效电路法 *总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴(正偏)，二极管导通(短路);若 V阳 ? 微变等效电路法 三.稳压二极管及其稳压电路 *稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。 第二章 三极管及其基本放大电路 一.三极管的结构、类型及特点 1.类型---分为NPN和PNP两种。 2.特点---基区很薄，且掺杂浓度最低；发射区掺杂浓度很高，与基区接触 面积较小；集电区掺杂浓度较高，与基区接触面积较大。二.三极管的工作原理 1.三极管的三种基本组态 2.三极管内各极电流的分配 * 共发射极电流放大系数(表明三极管是电流控制器件 式子3.共射电路的特性曲线 *输入特性曲线---同二极管。 称为穿透电流。 * 输出特性曲线 (饱和管压降，用UCES表示 放大区---发射结正偏，集电结反偏。截止区---发射结反偏，集电结反偏。4.温度影响 温度升高，输入特性曲线向左移动。温度升高ICBO、ICEO、IC以及β均增加。三.低频小信号等效模型（简化） hie---输出端交流短路时的输入电阻，常用rbe表示； hfe---输出端交流短路时的正向电流传输比，常用β表示； 四.基本放大电路组成及其原则 、VCC、Rb、Rc、C1、C2的作用。2.组成原则----能放大、不失真、能传输。五.放大电路的图解分析法 1.直流通路与静态分析 *概念---直流电流通的回路。*画法---电容视为开路。*作用---确定静态工作点 *直流负载线---由VCC=ICRC+UCE 确定的直线。 *电路参数对静态工作点的影响 1）改变Rb ：Q点将沿直流负载线上下移动。 2）改变Rc ：Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。3）改变VCC：直流负载线平移，Q点发生移动。2.交流通路与动态分析 *概念---交流电流流通的回路 *画法---电容视为短路,理想直流电压源视为短路。*作用---分析信号被放大的过程。 *交流负载线---连接Q点和V CC’点 V CC’= UCEQ+ICQR L’的直线。 3.静态工作点与非线性失真 （1）截止失真 *产生原因---Q点设置过低 *失真现象---NPN管削顶，PNP管削底。*消除方法---减小Rb，提高Q。（2）饱和失真 *产生原因---Q点设置过高 *失真现象---NPN管削底，PNP管削顶。*消除方法---增大Rb、减小Rc、增大VCC。 4.放大器的动态范围 （1）Uopp---是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。（2）范围 *当（UCEQ－UCES）＞（VCC’ － UCEQ）时，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL’。 *当（UCEQ－UCES）＜（VCC’ － UCEQ）时，受饱和失真限制，UOPP=2UOMAX=2（UCEQ－UCES）。*当（UCEQ－UCES）＝（VCC’ － UCEQ），放大器将有最大的不失真输出电压。六.放大电路的等效电路法 1.静态分析 （1）静态工作点的近似估算 （2）Q点在放大区的条件 欲使Q点不进入饱和区，应满足RB＞βRc。 2.放大电路的动态分析 * 放大倍数 * 输入电阻 * 输出电阻 七.分压式稳定工作点共射放大电路的等效电路法 1．静态分析 2．动态分析 *电压放大倍数 在Re两端并一电解电容Ce后 输入电阻 在Re两端并一电解电容Ce后 * 输出电阻 八.共集电极基本放大电路 1．静态分析 2．动态分析 * 电压放大倍数 * 输入电阻 * 输出电阻 3.电路特点 * 电压放大倍数为正，且略小于1，称为射极跟随器，简称射随器。* 输入电阻高，输出电阻低。 第三章 场效应管及其基本放大电路 一.结型场效应管（JFET）1.结构示意图和电路符号 2.输出特性曲线 （可变电阻区、放大区、截止区、击穿区） 转移特性曲线 UP-----截止电压 二.绝缘栅型场效应管（MOSFET） 分为增强型（EMOS）和耗尽型（DMOS）两种。结构示意图和电路符号 2.特性曲线 *N-EMOS的输出特性曲线 * N-EMOS的转移特性曲线式中，IDO是UGS=2UT时所对应的iD值。* N-DMOS的输出特性曲线 注意：uGS可正、可零、可负。转移特性曲线上iD=0处的值是夹断电压UP，此曲线表示式与结型场效应管一致。 三.场效应管的主要参数 1.漏极饱和电流IDSS 2.夹断电压Up 3.开启电压UT 4.直流输入电阻RGS 5.低频跨导gm(表明场效应管是电压控制器件) 四.场效应管的小信号等效模型 E-MOS 的跨导gm--- 五.共源极基本放大电路 1.自偏压式偏置放大电路 * 静态分析 动态分析 若带有Cs，则 2.分压式偏置放大电路 * 静态分析 * 动态分析 若源极带有Cs，则 六.共漏极基本放大电路 * 静态分析 或 * 动态分析 第四章 多级放大电路 一.级间耦合方式 1.阻容耦合----各级静态工作点彼此独立；能有效地传输交流信号；体积小，成本低。但不便于集成，低频特性差。 2.变压器耦合---各级静态工作点彼此独立，可以实现阻抗变换。体积大，成本高，无法采用集成工艺； 不利于传输低频和高频信号。 3.直接耦合----低频特性好，便于集成。各级静态工作点不独立，互相有影响。存在“零点漂移”现象。*零点漂移----当温度变化或电源电压改变时，静态工作点也随之变化，致使uo偏离初始值“零点”而作随机变动。 二.单级放大电路的频率响应 1．中频段(fL≤f≤fH) 波特图---幅频曲线是20lgAusm=常数，相频曲线是φ=-180o。2．低频段(f ≤fL) ‘ 3．高频段(f ≥fH) 4．完整的基本共射放大电路的频率特性 三.分压式稳定工作点电路的频率响应 1．下限频率的估算 2．上限频率的估算 四.多级放大电路的频率响应 1.频响表达式 2.波特图 第五章 功率放大电路 一.功率放大电路的三种工作状态 1.甲类工作状态 导通角为360，ICQ大，管耗大，效率低。2.乙类工作状态 ICQ≈0，导通角为180，效率高，失真大。3.甲乙类工作状态 导通角为180~360，效率较高，失真较大。二.乙类功放电路的指标估算 1.工作状态 ? 任意状态：Uom≈Uim ? 尽限状态：Uom=VCC-UCES ? 理想状态：Uom≈VCC oooo2.输出功率3.直流电源提供的平均功率 4.管耗 Pc1m= 5.效率 1.问题的提出 在两管交替时出现波形失真——交越失真(本质上是截止失真)。2.解决办法 ? 甲乙类双电源互补对称功率放大器OCL----利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏置电压。 动态指标按乙类状态估算。 ? 甲乙类单电源互补对称功率放大器OTL----电容 C2 上静态电压为VCC/2，并且取代了OCL功放中的负电源-VCC。 动态指标按乙类状态估算，只是用VCC/2代替。四.复合管的组成及特点 1.前一个管子c-e极跨接在后一个管子的b-c极间。2.类型取决于第一只管子的类型。3.β=β1·β 2 第六章 集成运算放大电路 一.集成运放电路的基本组成 1.输入级----采用差放电路，以减小零漂。 2.中间级----多采用共射(或共源)放大电路，以提高放大倍数。 理想时为% 三.甲乙类互补对称功率放大电路 3.输出级----多采用互补对称电路以提高带负载能力。 4.偏置电路----多采用电流源电路，为各级提供合适的静态电流。二.长尾差放电路的原理与特点 1.抑制零点漂移的过程----当T↑→ iC1、iC2↑→ iE1、iE2 ↑→ uE↑→ uBE1、uBE2↓→ iB1、iB2↓→ iC1、iC2↓。 Re对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用，被称为“共模反馈电阻”。 2静态分析 1)计算差放电路IC 设UB≈0，则UE=－，得 2)计算差放电路UCE ? ? ? 双端输出时 单端输出时(设VT1集电极接RL) 对于VT1： 对于VT2： 3.动态分析 1）差模电压放大倍数 ? ? 双端输出 ? 单端输出时 从VT1单端输出 ： 从VT2单端输出 ： 2）差模输入电阻3）差模输出电阻 ? ? 双端输出：单端输出: 三.集成运放的电压传输特性 当uI在+Uim与-Uim之间，运放工作在线性区域 ： 四.理想集成运放的参数及分析方法 1.理想集成运放的参数特征 * 开环电压放大倍数 Aod→∞；* 差模输入电阻 Rid→∞； * 输出电阻 Ro→0；* 共模抑制比KCMR→∞； 2.理想集成运放的分析方法 1)运放工作在线性区: * 电路特征——引入负反馈 * 电路特点——“虚短”和“虚断”: “虚短”---2)运放工作在非线性区 * 电路特征——开环或引入正反馈 * 电路特点—— 输出电压的两种饱和状态: 当u+>u-时，uo=+Uom 当u+ “虚断”--- I+=i-=0 第七章 放大电路中的反馈 一.反馈概念的建立 ＊开环放大倍数－－－Ａ ＊闭环放大倍数－－－Ａｆ ＊反馈深度－－－１＋ＡＦ ＊环路增益－－－ＡＦ： 1．当ＡＦ＞０时，Ａｆ下降，这种反馈称为负反馈。2．当ＡＦ＝０时，表明反馈效果为零。 3．当ＡＦ＜０时，Ａｆ升高，这种反馈称为正反馈。 4．当ＡＦ＝－１时，Ａｆ→∞。放大器处于 “ 自激振荡”状态。二．反馈的形式和判断 1.反馈的范围----本级或级间。 2.反馈的性质----交流、直流或交直流。 直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存 在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈 则为交、直流反馈。 3.反馈的取样----电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。 （输出短路时反馈消失） 电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。 （输出短路时反馈不消失） 4.反馈的方式-----并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电 流形式相叠加。Rs越大反馈效果越好。 反馈信号反馈到输入端） 串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。Rs越小反馈效果越好。 反馈信号反馈到非输入端）5.反馈极性-----瞬时极性法： （1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示），并设信号的频率在中频段。 （2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升 高用 + 表示，降低用 － 表示）。（3）确定反馈信号的极性。 （4）根据Xi 与X f 的极性，确定净输入信号的大小。Xid 减小为负反 馈；Xid 增大为正反馈。 三.反馈形式的描述方法 某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串 联（并联）负反馈。四.负反馈对放大电路性能的影响 1.提高放大倍数的稳定性 扩展频带 4.减小非线性失真及抑制干扰和噪声 5.改变放大电路的输入、输出电阻 *串联负反馈使输入电阻增加1+AF倍 *并联负反馈使输入电阻减小1+AF倍 *电压负反馈使输出电阻减小1+AF倍 *电流负反馈使输出电阻增加1+AF倍 五.自激振荡产生的原因和条件 1.产生自激振荡的原因 附加相移将负反馈转化为正反馈。 2.产生自激振荡的条件 若表示为幅值和相位的条件则为： 第八章 信号的运算与处理 分析依据------“虚断”和“虚短” 一.基本运算电路 1.反相比例运算电路 R2 =R1//Rf 2.同相比例运算电路 R2=R1//Rf 3.反相求和运算电路 R4=R1//R2//R3//Rf 4.同相求和运算电路 R1//R2//R3//R4=Rf//R5 5.加减运算电路 R1//R2//Rf=R3//R4//R5 二.积分和微分运算电路 1.积分运算 2.微分运算 第九章 信号发生电路 一.正弦波振荡电路的基本概念 1.产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈)自激振荡的平衡条件 : 相位平衡条件： 2.起振条件: 幅值条件 ：3.正弦波振荡器的组成、分类 正弦波振荡器的组成 (1)放大电路-------建立和维持振荡。 (2)正反馈网络----与放大电路共同满足振荡条件。(3)选频网络-------以选择某一频率进行振荡。 (4)稳幅环节-------使波形幅值稳定，且波形的形状良好。 相位条件: 即幅值平衡条件： * 正弦波振荡器的分类 (1)RC振荡器-----振荡频率较低,1M以下;(2)LC振荡器-----振荡频率较高,1M以上;(3)石英晶体振荡器----振荡频率高且稳定。二.RC正弦波振荡电路 串并联正弦波振荡电路 RC移相式正弦波振荡电路 三.LC正弦波振荡电路 1.变压器耦合式LC振荡电路 判断相位的方法： 断回路、引输入、看相位 2.三点式LC振荡器 *相位条件的判断------“射同基反”或 “三步曲法” 电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路) (2)电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路) (3)串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路） (4)并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路） (5)四.石英晶体振荡电路 1.并联型石英晶体振荡器 2.串联型石英晶体振荡器 第十章 直流电源 一.直流电源的组成框图 ? ? ? ? ? 电源变压器：将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。整流电路：将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压。滤波电路：将交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。稳压电路：自动保持负载电压的稳定。二.单相半波整流电路 1．输出电压的平均值UO(AV) 2．输出电压的脉动系数S 3．正向平均电流ID(AV) 4．最大反向电压URM 三.单相全波整流电路 1．输出电压的平均值UO(AV) 2．输出电压的脉动系数S 3．正向平均电流ID(AV) 4．最大反向电压URM 四.单相桥式整流电路 UO(AV)、S、ID(AV) 与全波整流电路相同，URM与半波整流电路相同。 五.电容滤波电路 1． 放电时间常数的取值 2.输出电压的平均值UO(AV) 3.输出电压的脉动系数S.整流二极管的平均电流I D(AV) 六.三种单相整流电容滤波电路的比较 七.并联型稳压电路 1.稳压电路及其工作原理 *当负载不变，电网电压 变化时的稳压过程: *当电网电压不变，负载变化时的稳压过程 : 2.电路参数的计算 * 稳压管的选择 常取UZ=UO；IZM=(~3)IOmax * 输入电压的确定 一般取UI(AV)=(2~3)UO * 限流电阻R的计算 R的选用原则是：IZmin 第一章 半导体二极管 一.半导体二极管 *单向导电性------正向 ，反向 。（二极管的正向电阻 ，反向电阻 。）*二极管伏安特性---- *正向导通压降------硅管 V，锗管 V。*死区电压------硅管 V，锗管 V。 3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴(正偏)，二极管导通(短路);若 V阳 ? 直流等效电路法 *总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴(正偏)，二极管导通(短路);若 V阳 二、稳压二极管及其稳压电路 *稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的，所以稳压二极管在电路中要 连接。 第二章 三极管及其基本放大电路 一.三极管的结构、类型及特点 1.类型---分为 和 两种。 2.特点---基区 ，且掺杂浓度 ；发射区掺杂浓度 ，与基区接触面积较小；集电区掺杂浓度较高，与基区接触面积 。二.三极管的工作原理 1.三极管的三种基本组态 2.三极管内各极电流的分配： * 共发射极电流放大系数： 3.共射电路的特性曲线 *输入特性曲线---同二极管。 * 输出特性曲线 饱和管压降，用UCES表示 放大区---发射结 ，集电结 。截止区---发射结 ，集电结 。饱和区---发射结 ，集电结 。4.温度影响 温度升高，输入特性曲线向左移动。温度升高ICBO、ICEO、IC以及β均增加。三.低频小信号等效模型（画出简化模型） hie---输出端交流短路时的输入电阻，常用rbe表示； hfe---输出端交流短路时的正向电流传输比，常用β表示； 四.基本放大电路组成及其原则 、VCC、Rb、Rc、C1、C2的作用。2.组成原则----能放大、不失真、能传输。五.放大电路的图解分析法 1.直流通路与静态分析 *概念---直流电流通的回路。*画法---电容视为开路。*作用---确定静态工作点 *直流负载线---由VCC=ICRC+UCE 确定的直线。 *电路参数对静态工作点的影响 1）改变Rb ：Q点将沿直流负载线上下移动。 2）改变Rc ：Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。3）改变VCC：直流负载线平移，Q点发生移动。2.交流通路与动态分析 *概念---交流电流流通的回路 *画法---电容视为短路,理想直流电压源视为短路。*作用---分析信号被放大的过程。 *交流负载线---连接Q点和V CC’点 V CC’= UCEQ+ICQR L’的 直线。 3.静态工作点与非线性失真 （1）截止失真 *产生原因---*失真现象---*消除方法---（2）饱和失真 *产生原因---*失真现象---*消除方法--- 4.放大器的动态范围 （1）Uopp---是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。（2）范围 *当（UCEQ－UCES）＞（VCC’ － UCEQ）时，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL’。 *当（UCEQ－UCES）＜（VCC’ － UCEQ）时，受饱和失真限制，UOPP=2UOMAX=2（UCEQ－UCES）。*当（UCEQ－UCES）＝（VCC’ － UCEQ），放大器将有最大的不失真输出电压。六.放大电路的等效电路法 1.静态分析（1）直流通路 （2）静态工作点的近似估算 （2）Q点在放大区的条件 欲使Q点不进入饱和区，应满足RB＞βRc。 2、放大电路的动态分析 交流通路 微变等效电路 Rbe * 放大倍数 * 输入电阻 * 输出电阻 七.分压式稳定工作点共射 放大电路的等效电路法 1．静态分析（1）直流通路 （2）静态工作点的近似估算 2．动态分析 交流通路 微变等效电路 电压放大倍数 输入电阻 输出电阻 1．静态分析（1）直流通路 （2）静态工作点的近似估算 2．动态分析 交流通路 微变等效电路 电压放大倍数 输入电阻 输出电阻 八.共集电极基本放大电路 电路特点 第四章 多级放大电路 一.级间耦合方式 *零点漂移----当温度变化或电源电压改变时，静态工作点也随之变化，致使uo偏离初始值“零点”而作随机变动。 二、多级放大电路性能指标 电压放大倍数 输入电阻 输出电阻 第四章 集成运算放大电路 一.集成运放电路的基本组成 1.输入级----采用 电路，以减小。2.中间级----多采用 电路，以提高。3.输出级----多采用 电路以提高。 4.偏置电路----多采用电流源电路，为各级提供合适的静态电流。二.长尾差放电路的原理与特点 1.抑制零点漂移的过程----2静态分析 3.动态分析 1）差模电压放大倍数 ? ? 双端输出 单端输出时 从VT1单端输出 ： 从VT2单端输出 ： 2）差模输入电阻 3）差模输出电阻 ? ? 双端输出： 单端输出: 三.集成运放的电压传输特性 当uI在+Uim与-Uim之间，运放工作在线性区域 ：uo= 四.理想集成运放的参数及分析方法 1.理想集成运放的参数特征 * 开环电压放大倍数 Aod→ * 差模输入电阻 Rid→ ； * 输出电阻 Ro→ ； * 共模抑制比KCMR→ 2.理想集成运放的分析方法 1)运放工作在线性区: * 电路特征—— * 电路特点——: 2)运放工作在非线性区 * 电路特征—— * 电路特点—— 第六章 放大电路中的反馈 一.反馈概念的建立 反馈放大倍数一般表达式： 二．反馈的形式和判断 1、有无反馈的判断 是否有联系输入、输出回路的反馈通路；是否影响放大电路的净输入。 2、反馈极性的判断方法：瞬时极性法。 假定某输入信号Xi在某瞬时的极性为正（用+表示），根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（对分立元件而言，C与B极性相反，E与B极性相同。对集成运放而言，uO与uN极性相反，uO与uP极性相同。）。确定反馈信号Xf的极性。 若反馈信号与输入信号加在不同输入端(或两个电极)上，两者极性相同时，净输入电压减小, 为 负反馈；反之，极性相反为正反馈。若反馈信号与输入信号加在同一输入端(或同一电极)上，若反馈信号与输入信号加在同一输入端(或同一电极)上，两者极性相反时，净输入电压减小, 为 负反馈；反之，极性相同为正反馈。 3、直流反馈与交流反馈的判断 反馈通路如果存在隔直电容，就是交流反馈；反馈通路如果存在旁路电容，就是直流反馈；如果不存在电容，就是交直流反馈。 4、反馈阻态的判断 并联：反馈量Xf和输入量Xi接于同一输入端。串联：反馈量Xf和输入量Xi接于不同输入端。 反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；从负载电阻RL的靠近“地”端引出的，是电流反馈。 三.负反馈对放大电路性能的影响 四、引入负反馈的一般原则 第七章 信号的运算 分析依据------“虚断”和“虚短” 一.基本运算电路 1.反相比例运算电路 2.同相比例运算电路 3.反相求和运算电路 4.同相求和运算电路 5.加减运算电路 二.积分和微分运算电路 1.积分运算 2.微分运算 第八章 信号的处理 1、滤波器分类 用低通和高通滤波器实现带通滤波器的条件是 ，实现带阻滤波器的条件是 。在某个信号处理系统，要求从输入信号中取出低于2kHz的信号，应该选用。 第九章 信号发生电路 一.正弦波振荡电路的基本概念 1.产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈)自激振荡的平衡条件 : 即幅值平衡条件： 相位平衡条件： 2.起振条件: 幅值条件 ： 相位条件: 3.正弦波振荡器的组成、分类 正弦波振荡器的组成 正弦波振荡器的分类 二.RC正弦波振荡电路 串并联正弦波振荡电路 （1）电路的起振条件是什么？（2）电路的振荡频率是多少？（3）Rf应该为多大？ 三.LC正弦波振荡电路 判断是否能振荡： 振荡频率： (1)电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路)振荡频率： (2)电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路)(3)串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）振荡频率： (4)并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路）振荡频率： 四.石英晶体振荡电路 1.并联型石英晶体振荡器 2.串联型石英晶体振荡器 第十章 功率放大电路 一.功率放大电路的三种工作状态 1.甲类工作状态 导通角为 ICQ，管耗，效率。2.乙类工作状态 ICQ≈0，导通角为，效率，失真。3.甲乙类工作状态 导通角为，效率较高，失真较大。二.乙类功放电路的指标估算 1.工作状态 ? 任意状态：Uom≈Uim ? 尽限状态：Uom=VCC-UCES ? 理想状态：Uom≈VCC 2.输出功率 3.直流电源提供的平均功率 4.管耗 5.效率 三.甲乙类互补对称功率放大电路 1.问题的提出 在两管交替时出现波形失真—— 失真。2.解决办法 ? 甲乙类双电源互补对称功率放大器OCL----利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏置电压。 动态指标按乙类状态估算。 ? 甲乙类单电源互补对称功率放大器OTL----电容 C2 上静态电压为VCC/2，并且取代了OCL功放中的负电源-VCC。 动态指标按乙类状态估算，只是用VCC/2代替。四.复合管的组成及特点 1.前一个管子c-e极跨接在后一个管子的b-c极间。2.类型取决于第一只管子的类型。3.β= 第十一章 直流电源 一.直流电源的组成框图 二.单相半波整流电路 1．输出电压的平均值UO(AV)2．正向平均电流ID(AV) 3．最大反向电压URM 三.单相全波整流电路 1．输出电压的平均值UO(AV) 2.整流二极管的平均电流I D(AV) 3．最大反向电压URM 四.单相桥式整流电路 UO(AV)、ID(AV)与全波整流电路相同，URM与半波整流电路相同。 五.电容滤波电路 1． 放电时间常数的取值 2.输出电压的平均值UO(AV) 3.整流二极管的平均电流I D(AV) 六.三种单相整流电容滤波电路的比较和故障分析 七.并联型稳压电路 1.稳压电路及其工作原理 2.电路参数的计算 * 稳压管的选择 * 输入电压的确定 * 限流电阻R的计算 八、串联型稳压电路 九、三端集成稳压器 1、分类 2、输出为固定电压的电路 3、输出正负电压的电路模电总结复习资料_模拟电子技术基础2
模电总结复习资料_模拟电子技术基础3