第一篇:模电2知识点,考试必备
半导体的特性:呈电中性、热敏性、湿敏性、掺杂性。
半导体的分类:本征半导体、杂质半导体。纯净的不含其他杂质的半导体称为本征半导体,其导电能力很弱。
半导体中存在两种载流子:带负电的自由电子和带正电的空穴。载流子的特点:多子扩散,少子漂移
常温下,由于热激发使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为“自由电子”,同时在原来的共价键中留下一个空位,称为“空穴”。
本征半导体中存在数量相等的两种载流子,即“电子空穴对”。
半导体的导电能力取决于载流子的浓度,但本征激发产生的载流子浓度很低。
本征半导体中载流子的浓度决定因素:材料本身性质和温度(呈指数关系)。温度越高,载流子的浓度越高,本征半导体的导电能力越强。杂质半导体:在本征半导体中掺入微量的杂质,会使半导体的导电性能发生显著的变化。
其原因是掺杂后的半导体,某种载流子的浓度会大大增加。使自由电子浓度大大增加的杂质半导体称为N(加入+5价杂质施主原子)型半导体(电子型半导体,多子是自由电子,少子是空穴,杂质越多,自由电子越多,导电能力越强),使空穴浓度大大增加的杂质半导体称为P(+3价受主原子)型半导体(空穴型半导体)。
载流子的运动:多子扩散,少子漂移。两者分别受浓度和温度的影响。扩散运动:由于载流子的浓度差而产生的运动。漂移运动:载流子在电场的作用下而产生的运动。在同一片半导体基片上,用不同的掺杂工艺使其一边形成P型半导体,另一边形成N型半导体,则在两种半导体的交界面将形成PN结。PN结是多子扩散和少子漂移达到动态平衡的结果。
扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡,使空间电荷区的宽度不再变化,即形成了PN结(空间电荷区)。由于空间电荷区内缺少可以自由运动的载流子,所以又称为耗尽层。
内电场的方向是:N区指向P区,其作用是阻止多子扩散、促进少子漂移。
在PN结上外加一个正向电压,正极接P区,称为正向偏置。反之称为反向偏置。
外电场对内电场的作用:正向削弱,反向增强。对电荷区的影响:正向变窄。
PN结的单向导电性。
正向偏置:多子的扩散加强,形成较大的正向电流。反向偏置:少子的漂移加强,但只能形成很小的反向电流
双极型三极管在放大区的条件:内部条件:发射区高掺杂,基区很薄,集电极面积宽;外部条件:发射结正偏,集电结反偏。
(NPN:Uc>Ub>Ue)温度上升10°C,Ic升高(Icbo增加一倍,Iceo=(1+β)Icbo).截止区:发射结和集电结反偏。饱和区:发射结和集电结正偏。导通电压:死区电压:
放大电路放大的本质是:能量的控制和转换。前提是:保征。单管共发射极放大电路,基极偏置电路的作用是:隔直通交。
一些电子设备在常温下能够正常工作,但当温度升高时,性能就可能不稳定,产生这种现象的主要原因,是电子器件的参数受温度影响而发生改变。温度升高时,静态工作点移近饱和区,使输出波形产生严重的饱和失真。
单管共集电路(射极跟随器)的特点:①电压放大倍数小于1但接近1,输出电压与输入电压极性相同。②输入阻抗高③输出阻抗低④有电流放大作用,也有功率放大⑤输出与输入隔离效果好。
Ai=Uo/Ui(电压放大倍数,输出电压与输入电压之比)Ri=Ui/Ii(输入电阻,描述放大电路对信号源索取电流的大小)Ro(输出电阻,表征放大电路带负载的能力)
一、集成运放的电路结构特点1.直接耦合 2.差动放大作输入级 3.采用电流源4.采用复合管 5.用复杂电路实现高性能的放大电路,因为电路复杂并不增加制作工序。
差模信号:两个输入信号大小相等、在输入端极性相反。
Kcmrr=|Aud/Auc|(共模抑制比,差动放大器抑制共模的能力)Kcmrr=20Log|Aud/Auc|单位:分贝
集成运放,是具有高放大倍数的集成电路。它的内部是直接耦合的多级放大器,整个电路可分为偏置电路、输入级、中间级、输出级三部分。输入级采用差分放大电路,输入电阻高以消除零点漂移和抑制干扰;中间级一般采用共发射极电路,以获得足够高的电压增益,其作用是提高运算放大器的电压放大倍数;输出级一般采用互补对称功放电路,以输出足够大的电压和电流,其输出电阻小,负载能力强。偏置电路为各级提供合适的静态工作电流。
集成运放输入输出有四种组态,双出的好。理想集成运放的特点:输入阻抗无穷大,输入电流为零;失调电压为零;开环电压放大倍数:Avo无穷;输入阻抗无限高;输出阻抗低到0;无限宽的带宽增益;宽输入电压从0到无限;无噪声;无失真;无温度漂移
理想运放的特点:差模电压放大倍数(Aud)无穷大;共模抑制比(Kcmrr)无穷大;输入电阻无穷大;输出电阻=0;输入偏置电流Iib=0;输入失调电流Iio= 0;输入失调电压为0;无限宽的带宽增益(Fh)。运放不加反馈称为开环,此时的电压放大倍数称为开环增益。常用分贝表示20Log|Audo|。
引入反馈的原则:1稳定静态工作点引入直流负反馈2;改善交流性能引入交流负反馈;3稳定输出电压引入电压负反馈;4稳定输出电流引入电流负反馈;5增大输入电阻引入串联负反馈;6减小输入电阻引入并联负反馈。自激振荡的条件是:AF=—1,幅度条件是:|AF|=1,相位条件是:argAF=Ψa+ψf=+(2n+1)π(所有AF上均有小黑点)。
负反馈对放大电路的影响:串联负反馈使Ri增大,并联使之减小;电压负反馈使Ro减小。
正弦振荡平衡条件:|AF|=1,相位条件是:argAF=Ψa+ψf=+2nπ,起振条件是|A|>3,Rf>2R
电容三点式,优点:输出波形好,接近于正弦波;因晶体管的输入输出电容与回路电容并联,可适当增加回路电容提高稳定性;工作频率较高。缺点:调整频率困难,起振困难。
电感三点式,优点:起振容易,调整方便。缺点:输出波形不好;在频率较高时,不易起振。
三点式电路的判断:射同余反。
功放分类:甲类(输入信号在整个周期类都有电流流过三极管),乙类(只有半个周期Ic>0),甲乙类(有半个以上周期Ic>0)
直流电源的组成:电源变压器—整流电路—滤波器---稳压电路,作用:电源变压器—降压;整流电路—把交流电变为单方向的直流电,但是其幅值变化很大,我们把这种直流电叫脉动大的直流电;滤波电路—把脉动大的直流电处理为平滑的脉动小的直流电;稳压电路—得到稳定的直流电。
三端集成稳压组成:稳压管、放大电路、基准电源、采样电路、启动电路、保护电路
特点:稳压性能良好,外围元件简单,安装调试方便,价格低廉。
半导体的特性:呈电中性、热敏性、湿敏性、掺杂性。
半导体的分类:本征半导体、杂质半导体。纯净的不含其他杂质的半导体称为本征半导体,其导电能力很弱。
半导体中存在两种载流子:带负电的自由电子和带正电的空穴。载流子的特点:多子扩散,少子漂移
常温下,由于热激发使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为“自由电子”,同时在原来的共价键中留下一个空位,称为“空穴”。
本征半导体中存在数量相等的两种载流子,即“电子空穴对”。
半导体的导电能力取决于载流子的浓度,但本征激发产生的载流子浓度很低。
本征半导体中载流子的浓度决定因素:材料本身性质和温度(呈指数关系)。温度越高,载流子的浓度越高,本征半导体的导电能力越强。杂质半导体:在本征半导体中掺入微量的杂质,会使半导体的导电性能发生显著的变化。
其原因是掺杂后的半导体,某种载流子的浓度会大大增加。使自由电子浓度大大增加的杂质半导体称为N(加入+5价杂质施主原子)型半导体(电子型半导体,多子是自由电子,少子是空穴,杂质越多,自由电子越多,导电能力越强),使空穴浓度大大增加的杂质半导体称为P(+3价受主原子)型半导体(空穴型半导体)。
载流子的运动:多子扩散,少子漂移。两者分别受浓度和温度的影响。扩散运动:由于载流子的浓度差而产生的运动。漂移运动:载流子在电场的作用下而产生的运动。在同一片半导体基片上,用不同的掺杂工艺使其一边形成P型半导体,另一边形成N型半导体,则在两种半导体的交界面将形成PN结。PN结是多子扩散和少子漂移达到动态平衡的结果。
扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡,使空间电荷区的宽度不再变化,即形成了PN结(空间电荷区)。由于空间电荷区内缺少可以自由运动的载流子,所以又称为耗尽层。
内电场的方向是:N区指向P区,其作用是阻止多子扩散、促进少子漂移。
在PN结上外加一个正向电压,正极接P区,称为正向偏置。反之称为反向偏置。
外电场对内电场的作用:正向削弱,反向增强。对电荷区的影响:正向变窄。
PN结的单向导电性。
正向偏置:多子的扩散加强,形成较大的正向电流。反向偏置:少子的漂移加强,但只能形成很小的反向电流
双极型三极管在放大区的条件:内部条件:发射区高掺杂,基区很薄,集电极面积宽;外部条件:发射结正偏,集电结反偏。
(NPN:Uc>Ub>Ue)温度上升10°C,Ic升高(Icbo增加一倍,Iceo=(1+β)Icbo).截止区:发射结和集电结反偏。饱和区:发射结和集电结正偏。导通电压:死区电压:
放大电路放大的本质是:能量的控制和转换。前提是:保征。单管共发射极放大电路,基极偏置电路的作用是:隔直通交。
一些电子设备在常温下能够正常工作,但当温度升高时,性能就可能不稳定,产生这种现象的主要原因,是电子器件的参数受温度影响而发生改变。温度升高时,静态工作点移近饱和区,使输出波形产生严重的饱和失真。
单管共集电路(射极跟随器)的特点:①电压放大倍数小于1但接近1,输出电压与输入电压极性相同。②输入阻抗高③输出阻抗低④有电流放大作用,也有功率放大⑤输出与输入隔离效果好。
Ai=Uo/Ui(电压放大倍数,输出电压与输入电压之比)Ri=Ui/Ii(输入电阻,描述放大电路对信号源索取电流的大小)Ro(输出电阻,表征放大电路带负载的能力)
一、集成运放的电路结构特点1.直接耦合 2.差动放大作输入级 3.采用电流源4.采用复合管 5.用复杂电路实现高性能的放大电路,因为电路复杂并不增加制作工序。
差模信号:两个输入信号大小相等、在输入端极性相反。
Kcmrr=|Aud/Auc|(共模抑制比,差动放大器抑制共模的能力)Kcmrr=20Log|Aud/Auc|单位:分贝
集成运放,是具有高放大倍数的集成电路。它的内部是直接耦合的多级放大器,整个电路可分为偏置电路、输入级、中间级、输出级三部分。输入级采用差分放大电路,输入电阻高以消除零点漂移和抑制干扰;中间级一般采用共发射极电路,以获得足够高的电压增益,其作用是提高运算放大器的电压放大倍数;输出级一般采用互补对称功放电路,以输出足够大的电压和电流,其输出电阻小,负载能力强。偏置电路为各级提供合适的静态工作电流。
集成运放输入输出有四种组态,双出的好。理想集成运放的特点:输入阻抗无穷大,输入电流为零;失调电压为零;开环电压放大倍数:Avo无穷;输入阻抗无限高;输出阻抗低到0;无限宽的带宽增益;宽输入电压从0到无限;无噪声;无失真;无温度漂移
理想运放的特点:差模电压放大倍数(Aud)无穷大;共模抑制比(Kcmrr)无穷大;输入电阻无穷大;输出电阻=0;输入偏置电流Iib=0;输入失调电流Iio= 0;输入失调电压为0;无限宽的带宽增益(Fh)。运放不加反馈称为开环,此时的电压放大倍数称为开环增益。常用分贝表示20Log|Audo|。
引入反馈的原则:1稳定静态工作点引入直流负反馈2;改善交流性能引入交流负反馈;3稳定输出电压引入电压负反馈;4稳定输出电流引入电流负反馈;5增大输入电阻引入串联负反馈;6减小输入电阻引入并联负反馈。自激振荡的条件是:AF=—1,幅度条件是:|AF|=1,相位条件是:argAF=Ψa+ψf=+(2n+1)π(所有AF上均有小黑点)。
负反馈对放大电路的影响:串联负反馈使Ri增大,并联使之减小;电压负反馈使Ro减小。
正弦振荡平衡条件:|AF|=1,相位条件是:argAF=Ψa+ψf=+2nπ,起振条件是|A|>3,Rf>2R
电容三点式,优点:输出波形好,接近于正弦波;因晶体管的输入输出电容与回路电容并联,可适当增加回路电容提高稳定性;工作频率较高。缺点:调整频率困难,起振困难。
电感三点式,优点:起振容易,调整方便。缺点:输出波形不好;在频率较高时,不易起振。
三点式电路的判断:射同余反。
功放分类:甲类(输入信号在整个周期类都有电流流过三极管),乙类(只有半个周期Ic>0),甲乙类(有半个以上周期Ic>0)
直流电源的组成:电源变压器—整流电路—滤波器---稳压电路,作用:电源变压器—降压;整流电路—把交流电变为单方向的直流电,但是其幅值变化很大,我们把这种直流电叫脉动大的直流电;滤波电路—把脉动大的直流电处理为平滑的脉动小的直流电;稳压电路—得到稳定的直流电。
三端集成稳压组成:稳压管、放大电路、基准电源、采样电路、启动电路、保护电路
特点:稳压性能良好,外围元件简单,安装调试方便,价格低廉。
半导体的特性:呈电中性、热敏性、湿敏性、掺杂性。
半导体的分类:本征半导体、杂质半导体。纯净的不含其他杂质的半导体称为本征半导体,其导电能力很弱。
半导体中存在两种载流子:带负电的自由电子和带正电的空穴。载流子的特点:多子扩散,少子漂移
常温下,由于热激发使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为“自由电子”,同时在原来的共价键中留下一个空位,称为“空穴”。
本征半导体中存在数量相等的两种载流子,即“电子空穴对”。
半导体的导电能力取决于载流子的浓度,但本征激发产生的载流子浓度很低。
本征半导体中载流子的浓度决定因素:材料本身性质和温度(呈指数关系)。温度越高,载流子的浓度越高,本征半导体的导电能力越强。杂质半导体:在本征半导体中掺入微量的杂质,会使半导体的导电性能发生显著的变化。
其原因是掺杂后的半导体,某种载流子的浓度会大大增加。使自由电子浓度大大增加的杂质半导体称为N(加入+5价杂质施主原子)型半导体(电子型半导体,多子是自由电子,少子是空穴,杂质越多,自由电子越多,导电能力越强),使空穴浓度大大增加的杂质半导体称为P(+3价受主原子)型半导体(空穴型半导体)。
载流子的运动:多子扩散,少子漂移。两者分别受浓度和温度的影响。扩散运动:由于载流子的浓度差而产生的运动。漂移运动:载流子在电场的作用下而产生的运动。在同一片半导体基片上,用不同的掺杂工艺使其一边形成P型半导体,另一边形成N型半导体,则在两种半导体的交界面将形成PN结。PN结是多子扩散和少子漂移达到动态平衡的结果。
扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡,使空间电荷区的宽度不再变化,即形成了PN结(空间电荷区)。由于空间电荷区内缺少可以自由运动的载流子,所以又称为耗尽层。
内电场的方向是:N区指向P区,其作用是阻止多子扩散、促进少子漂移。
在PN结上外加一个正向电压,正极接P区,称为正向偏置。反之称为反向偏置。
外电场对内电场的作用:正向削弱,反向增强。对电荷区的影响:正向变窄。
PN结的单向导电性。
正向偏置:多子的扩散加强,形成较大的正向电流。反向偏置:少子的漂移加强,但只能形成很小的反向电流
双极型三极管在放大区的条件:内部条件:发射区高掺杂,基区很薄,集电极面积宽;外部条件:发射结正偏,集电结反偏。
(NPN:Uc>Ub>Ue)温度上升10°C,Ic升高(Icbo增加一倍,Iceo=(1+β)Icbo).截止区:发射结和集电结反偏。饱和区:发射结和集电结正偏。导通电压:死区电压:
放大电路放大的本质是:能量的控制和转换。前提是:保征。单管共发射极放大电路,基极偏置电路的作用是:隔直通交。
一些电子设备在常温下能够正常工作,但当温度升高时,性能就可能不稳定,产生这种现象的主要原因,是电子器件的参数受温度影响而发生改变。温度升高时,静态工作点移近饱和区,使输出波形产生严重的饱和失真。
单管共集电路(射极跟随器)的特点:①电压放大倍数小于1但接近1,输出电压与输入电压极性相同。②输入阻抗高③输出阻抗低④有电流放大作用,也有功率放大⑤输出与输入隔离效果好。
Ai=Uo/Ui(电压放大倍数,输出电压与输入电压之比)Ri=Ui/Ii(输入电阻,描述放大电路对信号源索取电流的大小)Ro(输出电阻,表征放大电路带负载的能力)
一、集成运放的电路结构特点1.直接耦合 2.差动放大作输入级 3.采用电流源4.采用复合管 5.用复杂电路实现高性能的放大电路,因为电路复杂并不增加制作工序。
差模信号:两个输入信号大小相等、在输入端极性相反。
Kcmrr=|Aud/Auc|(共模抑制比,差动放大器抑制共模的能力)Kcmrr=20Log|Aud/Auc|单位:分贝
集成运放,是具有高放大倍数的集成电路。它的内部是直接耦合的多级放大器,整个电路可分为偏置电路、输入级、中间级、输出级三部分。输入级采用差分放大电路,输入电阻高以消除零点漂移和抑制干扰;中间级一般采用共发射极电路,以获得足够高的电压增益,其作用是提高运算放大器的电压放大倍数;输出级一般采用互补对称功放电路,以输出足够大的电压和电流,其输出电阻小,负载能力强。偏置电路为各级提供合适的静态工作电流。
集成运放输入输出有四种组态,双出的好。理想集成运放的特点:输入阻抗无穷大,输入电流为零;失调电压为零;开环电压放大倍数:Avo无穷;输入阻抗无限高;输出阻抗低到0;无限宽的带宽增益;宽输入电压从0到无限;无噪声;无失真;无温度漂移
理想运放的特点:差模电压放大倍数(Aud)无穷大;共模抑制比(Kcmrr)无穷大;输入电阻无穷大;输出电阻=0;输入偏置电流Iib=0;输入失调电流Iio= 0;输入失调电压为0;无限宽的带宽增益(Fh)。运放不加反馈称为开环,此时的电压放大倍数称为开环增益。常用分贝表示20Log|Audo|。
引入反馈的原则:1稳定静态工作点引入直流负反馈2;改善交流性能引入交流负反馈;3稳定输出电压引入电压负反馈;4稳定输出电流引入电流负反馈;5增大输入电阻引入串联负反馈;6减小输入电阻引入并联负反馈。自激振荡的条件是:AF=—1,幅度条件是:|AF|=1,相位条件是:argAF=Ψa+ψf=+(2n+1)π(所有AF上均有小黑点)。
负反馈对放大电路的影响:串联负反馈使Ri增大,并联使之减小;电压负反馈使Ro减小。
正弦振荡平衡条件:|AF|=1,相位条件是:argAF=Ψa+ψf=+2nπ,起振条件是|A|>3,Rf>2R
电容三点式,优点:输出波形好,接近于正弦波;因晶体管的输入输出电容与回路电容并联,可适当增加回路电容提高稳定性;工作频率较高。缺点:调整频率困难,起振困难。
电感三点式,优点:起振容易,调整方便。缺点:输出波形不好;在频率较高时,不易起振。
三点式电路的判断:射同余反。
功放分类:甲类(输入信号在整个周期类都有电流流过三极管),乙类(只有半个周期Ic>0),甲乙类(有半个以上周期Ic>0)
直流电源的组成:电源变压器—整流电路—滤波器---稳压电路,作用:电源变压器—降压;整流电路—把交流电变为单方向的直流电,但是其幅值变化很大,我们把这种直流电叫脉动大的直流电;滤波电路—把脉动大的直流电处理为平滑的脉动小的直流电;稳压电路—得到稳定的直流电。
三端集成稳压组成:稳压管、放大电路、基准电源、采样电路、启动电路、保护电路
特点:稳压性能良好,外围元件简单,安装调试方便,价格低廉。
第二篇:模电知识点总结
第一章 绪论
1.掌握放大电路的主要性能指标:输入电阻,输出电阻,增益,频率响应,非线性失真 2.根据增益,放大电路有那些分类:电压放大,电流放大,互阻放大,互导放大 第二章 预算放大器
1.集成运放适合于放大差模信号
2.判断集成运放2个输入端虚短虚断 如:在运算电路中,集成运放的反相输入端是否均为虚地。3.运放组成的运算电路一般均引入负反馈
4.当集成运放工作在非线性区时,输出电压不是高电平,就是低电平。5.根据输入输出表达式判断电路种类
同相:两输入端电压大小接近相等,相位相等。
反相:虚地。
第三章 二极管及其基本电路
1.二极管最主要的特征:单向导电性
2.半导体二极管按其结构的不同,分为面接触型和点接触型 3.面接触型用于整流。点接触型用于高频电路和数字电路
4.杂质半导体中少数载流子浓度只与温度有关 5.掺杂半导体中多数载流子主要来源于掺杂
6.在常温下硅二极管的开启电压为0.5伏,锗二极管的开启电压为0.1伏 7.硅二极管管压降0.7伏,锗二极管管压降0.2伏 8.PN结的电容效应是势垒电容,扩散电容
9.PN结加电压时,空间电荷区的变化情况
正向电压:外电场将多数载流子推向空间电荷区,使其变窄,削弱内电场,扩散加剧 反向电压:外电场使空间电荷区变宽,加强内电场,阻止扩散运动进行 10.当PN结处于正向偏置时,扩散电容大.当PN结反向偏置时,势垒电容大 11.稳压二极管稳压时,工作在反向击穿区.发光二极管发光时,工作在正向导通区 12.稳压管称为齐纳二极管
13.光电二极管是将光信号转换为电信号的器件,它在PN结反向偏置状态下运行,反向电压下进行,反向电流随光照强度的增加而上升
14.如何用万用表测量二极管的阴阳极和判断二极管的质量优劣?用万用表的欧姆档测量二极管的电阻,记录下数值,然后交换表笔在测量一次,记录下来.两个结果,应一大一小,读数小的那次,黑表笔接的是阳极,红表笔接的是阴极.这个读数相差越多,二极管的质量越好.当两个读数都趋于无穷大时,二极管断路.当两个读数都趋于零时,二极管短路 第四章 双极结型三极管及放大电路
1.半导体三极管又称双极结型三极管,简称BJT是放大器的核心器件 2.采用微变等效电路求放大电路在小信号运用时,动态特性参数 3.晶体三极管可以工作在: 放大区,发射结正偏,集电极反偏 饱和区,发射结集电极正偏 截止区,发射结集电极反偏 4.NPN,PNP,硅锗管的判断
5.工作在放大区的三极管,若当Ib以12A增大到22A时,Ic从1mA变为2mA,约为100 6.直流偏置电路的作用是给放大电路设置一个合适的静态工作点,若工作点选的太高——饱和失真。选得太低——截止失真 7.顶部削平——截止失真。底部削平——饱和失真
8.共集电极放大电路,电压增益小于1而接近于1,输出电压与输入电压同相,输入电阻高,输出电阻低,起阻抗变换的作用——缓冲级,输入级,输出级,有电压跟随作用 9.共射级放大电路的电压和电流增益都大于1,输入电阻在三中组态中,输出电阻与集电极电阻有关,作为中间级 10.共基极放大电路只有电压放大作用,没有电流放大作用,有电流跟随作用,输入电阻小,输出电阻与集电极电阻有关。高频特性好,常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合,集成电路兼有点位移动的功能
11.共射—共集:总的电压增益是多级电压增益乘积,要考虑级间互相影响 12.共集—共集:复合管电流放大系数等于各组成管电流放大系数乘积 13.放大电路需加合适的直流电源才能工作 14.影响放大器工作点的主要因素是温度 15.电压放大倍数空载是指RL=
16.为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用共射放大电路 17.带负载能力强的放大器一定是输出电阻低 18.射级跟随器是共集电极放大电路
19.双极型三极管是电流控制器件,工作在放大区时,发射结正偏,发射结正偏,集电结反偏 20.场效管是电压控制器件 21.各级放大电路增益关系
22.获得输入电压中的低频信号,选用低通滤波电路
23.已知输入信号12KHz-14KHz,为防止干扰信号混入,选用带通滤波电路
24.为使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时,滤波特性不变,选用有源滤波电路 第五章 场效应管放大电路
1.场效管本质上是一个电压控制电流源器件
2.在大规模集成电路的制造中,更多采用的是MOS工艺集成电路,而不是双极型集成电路 3.场效应管的类型:金属—氧化物—半导体场效管,结型场效管 4.场效管的输出特性分为几个区:可变电阻区,饱和区,截止区 5.场效管工作在饱和区
6.对MOS管中的漏极和源级接入电路能对调使用
7.增强型与耗尽型差别:VDS=0时,增强型无沟道,耗尽型有沟道 8.栅极电流受参数控制:VGS 第六章 模拟集成电路
1.镜像电流源电路——毫安级。微电流源电路——微安级 2.典型差动放大电路的公共射级电阻Re,对共模信号有抑制作用
3.在差动式放大电路中,差模输入信号等于两个输入端信号的差,共模输入信号等于两个输入信号的算术平均值
4.差模信号和共模信号一般是用电压信号来描述的。两输入电压之差称为差模电压。两输出电压的算术平均值称为共模电压 5.差动放大器对共模信号具有较强的抑制作用,真正要放大的是差模信号
6.通用型集成运放的输入级一般采用差分式放大电路,主要目的是抑制零点漂移 第七章 反馈放大电路
1.对于放大电路,开环指无反馈通路,闭环指有反馈通路 2.直流负反馈的作用:稳定静态工作点 3.负反馈四种组态及其特点
电压串并负反馈——稳定电压
电流串并负反馈——稳定电流
4.并联反馈——减小输入电阻。串联反馈——增大输入电阻
5.在深度负反馈时,闭环增益与开环增益无关
6.使净输入信号量比没有引入反馈时减小了,称这种反馈为负反馈。
性能影响:
1.闭环增益下降 2.提高增益的稳定性 3.减小非线性失真 4.抑制反馈环内噪声 第八章 功率放大电路
1.功放的分类:甲类,乙类,甲乙类 2.每种运放的特点
第九章 信号处理与信号产生电路 1.振荡条件和起振条件
2.RC桥式振荡电路的振荡频率 第十章 直流稳压电源 1.直流稳压电源电路组成
2.常用滤波器:电容滤波器,电感滤波器,形滤波器 3.接线对调,极性不会相反
4.三端集成稳压器定义:最简单的集成稳压电源只有输入、输出、公共引出端,故称为三端集成稳压器 5.具有放大环节的稳压电路中,电源调整工作在放大状态。在开关电源中,调整管工作在开关状态
第三篇:模电实验考试
实验三单级低频放大器的设计、安装和调试
1.RC和RL的变化对静态工作点有否影响?
答:RC的变化会影响静态工作点,如其它参数不变,则RC↑==>VCE↓。RL的变化对静态工作点无影响,原因是C2的隔直作用。
2.RC和RL的变化对放大器的电压增益有何影响?
RL答:本实验电路中AUrbe,RL′= RC // RL,RL′增加时,∣AU∣的值变大,反之则减小。
3.放大器的上、下偏置电阻RB1和RB2若取得过小,将对放大器的静态和动态指标产生什么影响?
答:上、下偏置电阻RB1和RB2取得很小时,静态稳定性提高,但静态功耗大增而浪费能源,而且还会使放大器的输入动态电阻减小以致信号分流过大。
4.C3若严重漏电或者容量失效而开路,两种器件故障分别对放大器产生什么影响?
答:C3若严重漏电会使R4短路失效,放大器不能稳定工作,严重时会造成放大器处于饱和工作状态,而不能放大信号。
C3容量失效而开路时,由于R4的作用,使放大器处于深度负反馈工作状态,不能放大信号,AU≈-1。
Au=VOL/Vi>>1,所以Vi< 实验八集成运放的线性应用 1.集成运放用于交流信号放大时,采用单、双电源供电时各有什么优缺点? 答:运放采用单电源供电:优点:电源种类少。缺点:电路中需增加器件,运放输出端的静态电位不为零(VCC/2或-VCC/2)。 采用双电源供电:优点:应用电路相对简单,输出端静态电位近似为零。缺点:电源种类多。 2.理想运放具有哪些最主要的特点? 答:(1)差模电压增益Ad为无穷大;(2)共模电压增益AC为零;(3)输入阻抗Rin为无穷大;(4)输出阻抗RO为零;(5)有无限的带宽,传输时无相移;(6)失调、温漂、噪声均为零。 3.集成运放用于直流信号放大时,为何要进行调零? 答:实际的集成运放不是理想的运放,往往存在失调电压,为了提高实验测量精度,所以要进行调零。 实验十负反馈放大器 1.负反馈放大器有哪四种组成形式,各种组成形式的作用是什么? 答:负反馈放大器有电压串联、电压并联、电流串联和电流并联负反馈四种组成形式。电压串联负反馈具有稳定输出电压,降低输出电阻,提高输入电阻的作用。电压并联负反馈具有稳定输出电压、降低输出电阻和输入电阻的作用。电流串联负反馈具有稳定输出电流,提高输出电阻和输入电阻的作用。电流并联负反馈具有稳定输出电流,提高输出电阻,降低输入电阻的作用。 2.如果把失真的信号加入到放大器的输入端,能否用负反馈的方式来改善放大器的输出失真波形? 答:不能。因为负反馈放大器只能改善和消除电路内部因素造成的失真。 实验十一 电平检测器的设计与应用 4)二极管VD1和VD2分别起什么作用? 答:分别保证发射极和集电极的偏置。 5)实验中,驱动二极管V的基极电阻Rb的阻值如何确定?取值过大或者过小产生什么问题? 答:Rb1420.71420.725.2k过大或者过小影响集电极电流的值,过大无法驱动继电器,过小烧坏三极管,红灯不亮。ICQ/50/100 实验三单级低频放大器的设计、安装和调试 1.RC和RL的变化对静态工作点有否影响? 答:RC的变化会影响静态工作点,如其它参数不变,则RC↑==>VCE↓。RL的变化对静态工作点无影响,原因是C2的隔直作用。 2.RC和RL的变化对放大器的电压增益有何影响? RL答:本实验电路中AUrbe,RL′= RC // RL,RL′增加时,∣AU∣的值变大,反之则减小。 3.放大器的上、下偏置电阻RB1和RB2若取得过小,将对放大器的静态和动态指标产生什么影响? 答:上、下偏置电阻RB1和RB2取得很小时,静态稳定性提高,但静态功耗大增而浪费能源,而且还会使放大器的输入动态电阻减小以致信号分流过大。 4.C3若严重漏电或者容量失效而开路,两种器件故障分别对放大器产生什么影响? 答:C3若严重漏电会使R4短路失效,放大器不能稳定工作,严重时会造成放大器处于饱和工作状态,而不能放大信号。 C3容量失效而开路时,由于R4的作用,使放大器处于深度负反馈工作状态,不能放大信号,AU≈-1。 Au=VOL/Vi>>1,所以Vi< 实验八集成运放的线性应用 1.集成运放用于交流信号放大时,采用单、双电源供电时各有什么优缺点? 答:运放采用单电源供电:优点:电源种类少。缺点:电路中需增加器件,运放输出端的静态电位不为零(VCC/2或-VCC/2)。 采用双电源供电:优点:应用电路相对简单,输出端静态电位近似为零。缺点:电源种类多。 2.理想运放具有哪些最主要的特点? 答:(1)差模电压增益Ad为无穷大;(2)共模电压增益AC为零;(3)输入阻抗Rin为无穷大;(4)输出阻抗RO为零;(5)有无限的带宽,传输时无相移;(6)失调、温漂、噪声均为零。 3.集成运放用于直流信号放大时,为何要进行调零? 答:实际的集成运放不是理想的运放,往往存在失调电压,为了提高实验测量精度,所以要进行调零。 实验十负反馈放大器 1.负反馈放大器有哪四种组成形式,各种组成形式的作用是什么? 答:负反馈放大器有电压串联、电压并联、电流串联和电流并联负反馈四种组成形式。电压串联负反馈具有稳定输出电压,降低输出电阻,提高输入电阻的作用。电压并联负反馈具有稳定输出电压、降低输出电阻和输入电阻的作用。电流串联负反馈具有稳定输出电流,提高输出电阻和输入电阻的作用。电流并联负反馈具有稳定输出电流,提高输出电阻,降低输入电阻的作用。 2.如果把失真的信号加入到放大器的输入端,能否用负反馈的方式来改善放大器的输出失真波形? 答:不能。因为负反馈放大器只能改善和消除电路内部因素造成的失真。 实验十一 电平检测器的设计与应用 4)二极管VD1和VD2分别起什么作用? 答:分别保证发射极和集电极的偏置。 5)实验中,驱动二极管V的基极电阻Rb的阻值如何确定?取值过大或者过小产生什么问题? 答:Rb 1420.71420.725.2k过大或者过小影响集电极电流的值,过大无法驱动继电器,过小烧坏三极管,红灯不亮。ICQ/50/100 华南理工大学广州学院电子信息工程系 华南理工大学广州学院 模拟电子技术课程设计报告 题目:集成功率放大器 专业: 电子信息工程 班级: 电信一班 姓名: 钟志敏 同组队员: 黄楚然、胡白云、陈杰华 梁书华、冯海东、李纯、王秋秋 学号: 201038795044 日期:2011年 6 月 华南理工大学广州学院电子信息工程系 一、设计目的 1、解集成功率放大器内部电路工作原理 2、掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法 二、设计要求和设计指标 1、技术指标 (1)功率放大器输出负载为一个 不失真功率(2)低频截止频率范围为(3)集成功放选择: 2、设计要求 (1)选定元器件和参数,并设计好电路原理图;(2)组装调试所设计的电路,使其正常工作;(3)在万能板或面包板上进行电路安装调测;(4)测量最大不失真输出功率(5)低频截止频率(6)写出设计报告,提出元器件清单。 三、设计方案 可用于音频功率放大器的芯片有很多,比如LA4100等。考虑到性能以及价格等因素,本次设计采用的是设计方案采用集成器件的LM系列功放集成电路是一种比较常用的功率放大器件,本电路采用LM384作为核心功放器件,8Ω/0.5w≥500mW; fL≤80Hz; LM384功率5W,电源电压Pomax是否满足设计要求;fL是否满足设计要求; OTL电路。 优点是不需要复杂的计算,12--26V, LM386、TDA1514A8的扬声器,最大输出 Pomax负载欧。 、LM384。外接元件 华南理工大学广州学院电子信息工程系 少,调试方便,布局方便。如图所示为LM384的外部电路典型接法,本设计方案便采用此图。该集成块电源电压范围为12—26V,当电源电压为22V,负载RL为8Ω时,最大输出不失真功率不小于0.5W,低频截止频率小于80Hz,足以满足设计要求。 四、工作原理说明和结果分析 1、集成功放LM384内部原理图 华南理工大学广州学院电子信息工程系 2、总原理图 华南理工大学广州学院电子信息工程系 如图,集成功放的电压增益为32dB,利用10千欧的可变电阻可调节扬声器的音量。2.7欧的电阻与0.1微法的电容串联可低通滤波,去高频声。 静态时输出电容上电压为Vcc/2,LM384的最大输出不失真电压的峰-峰值约为电源电压Vcc。设负载电阻为Rl,最大输出功率表达式为 P=Vcc*Vcc/8RL,当Vcc=22V,RL=8ΩSHI ,P=7.5W。符合最大不失真功率大于0.5W的要求。 五、本设计改进建议 我认为本次课程设计不错,只是时间有点紧张,我们没有更好地设计出更理想的结果。缺点是有的,比如在焊接时,没有考虑到整体的布局和美观,导致把导线和元件焊在了同一面上。这样虽然不影响功放的效果,但造成了电路整体布局的不规范和不美观。我的建议是将导线和元件焊接在电路板正反两面,这样视觉效果会好一点。 六、总结(感想和心得等) 在本学期中,模电的课程设计是我们的重要课程实践。在实践中,华南理工大学广州学院电子信息工程系 我们学到了许多课本以外的知识,比如LM384的使用,电路板的焊接,整体电路的调试和测量等。 两周时间就过了,虽然时间短了点,而且由于我们的知识有限,因此设计较为简单没有太过仔细,不过我感觉收获良多。我们这次设计的是一个集成功率放大电路,为了实现功率的放大,经过查阅资料与组员的商讨,最终我们形成方案进行设计。上面的电路就是我们的努力成果,它是由一个集成功放,几个电阻和几个电容组成的。其基本功能是对输入的音频信号进行功率放大。 我们利用设计好的电路图,用仿真软件进行多次的仿真设计分析。在此过程中,我们对集成功放的功能进一步的了解,同时掌握了集成功放的原理。接下来便是电路的焊接,由于不太熟悉,所以出现了许多可以避免的错误,比如没有合理安排元件的位置,导致有些元件放不下,将电容的两极弄错,导致电容烧毁。最后我们还是一一克服了这些问题。然后是对已经完成的电路板进行最后的测试,结果让我们还算满意。 两个星期的课程设计,让我们受益匪浅。不仅学到了新知识,还培养了我们的实际动手能力,团队合作能力等。令我们认识到,要珍惜和认真对待每一次自己动手的机会,从中学到一些课堂上学习不到的东西。在往后的日子,在学习理论的同时要更多的注重实践,让自己的知识更丰富。 七、元器件清单 1、实验电路板:1个; 华南理工大学广州学院电子信息工程系 2、LM384:1个; 3、扬声器(8Ω/0.5w):1个; 4、可变电阻(0-10KΩ):1个; 5、电阻(2.7Ω):1个; 6、电解电容(500微法/25V):1个; 7、电容(5.0微法/50V):1个; 8、电容(0.1微法):2个。 八、参考文献 1、《模拟电子技术基础(第4版) 2、《电子技术试验与课程设计(第版社 3、《Multisim&Ultiboard 10原理图与子工业出版社 第 7 页 华成英主编,高等教育出版社3版)》 毕满清主编,机械工业出PCB设计》 7 页 》 刘刚等主编,电 共 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 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; 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* 电压放 析 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 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;式体积小,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 3.五章 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。 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+ 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1.RC串并联正弦波振 2.RC移相式正弦波振荡电路 路 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 *三种模型 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 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三.低频小信号等效模型(简化)hie---输出端交流短路时的输入 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用。 2.组成原则----能放大、不失真、输。 能传的作电阻,均增加。偏。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 (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 算 * 输出电阻 七.分压式稳定工 放大电路的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 作点共射 等效电路法 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。 场效应管及其放大电路 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、区、击穿区) 转移特性曲线 截止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的输出特性曲线第四篇:模电课程设计报告 (2
第五篇:模电考试精华总结版