南京工业大学 模电总结复习资料_模拟电子技术基础

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第一篇:南京工业大学 模电总结复习资料_模拟电子技术基础

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。7.PN结

* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。8.PN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0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。*死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。

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 1.VT、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

* 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=0.2Pom

5.效率

理想时为78.5% 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=-0.7V,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

2.3.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 1.RC串并联正弦波振荡电路

2.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”

(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=(1.5~3)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

第二篇:模电总结复习资料_模拟电子技术基础

第一章 半导体二极管

一.半导体的基础知识

1.*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)。2.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。

3.PN结

* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。4.PN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。

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

*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 分为NPN和PNP两种。

二.三极管的工作原理 1.三极管的三种基本组态

2.* 共发射极电流放大系数(表明三极管是电流控制器件

3.共射电路的特性曲线 * 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。三.低频小信号等效模型(简化)

四.基本放大电路组成及其原则

1.VT、VCC、Rb、Rc、C1、C2的作用。2.组成原则----能放大、不失真、能传输。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*作用---分析信号被放大的过程。3.静态工作点与非线性失真

路。

(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。

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)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。* 输入电阻高,输出电阻低。

第三章 放大电路的频率响应

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

第四章 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

o 导通角为360,ICQ大,管耗大,效率低。

2.乙类工作状态

o ICQ≈0,导通角为180,效率高,失真大。3.甲乙类工作状态

oo 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.输出功率2.直流电源提供的平均功率

4.管耗 Pc1m=0.2Pom

5.效率

理想时为78.5% 三.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

第五章 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静态分析

1)计算差放电路IC

设UB≈0,则UE=-0.7V,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:

2.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+

两输入端的输入电流为零: i+=i-=0

第六章 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 2.3.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:

第七章 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

第八章 信号处理电路

滤波电路的作用和分类

第三篇:模电总结复习资料_模拟电子技术基础

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

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 1.VT、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 1.RC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

第四篇: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。7.PN结

* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。8.PN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0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。*死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。

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 1.VT、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

* 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=0.2Pom

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78.5% 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=-0.7V,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

2.3.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 1.RC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=(1.5~3)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

第五篇:模电总结复习资料_模拟电子技术基础(第五版)

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绪论

一.符号约定

大写字母、大写下标表示直流量。如:VCE、IC等。

小写字母、大写下标表示总量(含交、直流)。如: vCE、iB等。小写字母、小写下标表示纯交流量。如: vce、ib等。上方有圆点的大写字母、小写下标表示相量。如:等。

二. 信号

(1)模型的转换

(2)分类

(3)频谱

二.放大电路(1)模型

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(2)增益

如何确定电路的输出电阻ro ?

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三.频率响应以及带宽

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。7.PN结

* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。8.PN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0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。*死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。

3.分析方法------将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:

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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。

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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

称为穿透电流。

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;

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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 1.VT、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。

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*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

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* 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

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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)

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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

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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

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* 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

* 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

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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)

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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

响应

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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360o,ICQ大,管耗大,效率低。2.乙类工作状态

ICQ≈0,导通角为180o,效率高,失真大。

3.甲乙类工作状态

导通角为180o~360o,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Pc1m=0.2Pom

5.效率

理想时为78.5%

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。

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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·β2

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=-0.7V,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 •

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• 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+

两输入端的输入电流为零:

i+=i-=0

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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。

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

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1.提高放大倍数的稳定性

2.3.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

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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 1.RC串并联正弦波振荡电路

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2.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”

(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)

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(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。

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• 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

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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=(1.5~3)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

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