模電復習與考試必看

1、華成英 復習與考試華成英 復習與考試一、考查什么一、考查什么二、復習什么二、復習什么三、怎樣復習三、怎樣復習四、復習舉例：集成運放應用電路四、復習舉例：集成運放應用電路華成英 一、考查什么l 會看：電路的識別、定性分析。：電路的識別、定性分析。如是哪種電路：如是哪種電路：l共射、共基、共集、差分放大電路及哪種接法共射、共基、共集、差分放大電路及哪種接法l引入了什么反饋引入了什么反饋l比例、加減、積分、微分比例、加減、積分、微分運算電路運算電路l低通、高通、帶通、帶阻有源濾波器低通、高通、帶通、帶阻有源濾波器l單限、滯回電壓比較器單限、滯回電壓比較器l正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波發(fā)生電路正弦波

2、、矩形波、三角波、鋸齒波發(fā)生電路lOTL、OCL、變壓器耦合乙類推挽功率放大電路、變壓器耦合乙類推挽功率放大電路l線性、開關型直流穩(wěn)壓電源線性、開關型直流穩(wěn)壓電源 又如性能如何：又如性能如何：l放大倍數(shù)的大小、輸入電阻的高低、帶負載能力的強弱、放大倍數(shù)的大小、輸入電阻的高低、帶負載能力的強弱、頻帶的寬窄頻帶的寬窄l引入負反饋后電路是否穩(wěn)定引入負反饋后電路是否穩(wěn)定l輸出功率的大小、效率的高低輸出功率的大小、效率的高低l濾波效果的好壞濾波效果的好壞l穩(wěn)壓性能的好壞穩(wěn)壓性能的好壞華成英 l會算：電路的定量分析。電路的定量分析。例如求解例如求解l電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、

3、輸出電阻l截止頻率、波特圖截止頻率、波特圖l深度負反饋條件下的放大倍數(shù)深度負反饋條件下的放大倍數(shù)l運算關系運算關系l電壓傳輸特性電壓傳輸特性l輸出電壓波形及其頻率和幅值輸出電壓波形及其頻率和幅值l輸出功率及效率輸出功率及效率l輸出電壓的平均值、可調范圍輸出電壓的平均值、可調范圍華成英 二、復習什么l 以基本概念、基本電路、基本分析方法為主線以基本概念、基本電路、基本分析方法為主線l 概念和性能指標：每個術語的物理意義，如何應用。概念和性能指標：每個術語的物理意義，如何應用。l 基本電路：電路結構特征、性能特點、基本功能、適用基本電路：電路結構特征、性能特點、基本功能、適用場合，這是讀圖的基礎。

4、見表場合，這是讀圖的基礎。見表11.2.1 基本放大電路基本放大電路 集成運放集成運放 運算電路運算電路 有源濾波電路有源濾波電路 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 電壓比較器電壓比較器 非正弦波振蕩電路非正弦波振蕩電路 信號變換電路信號變換電路 功率放大電路功率放大電路 直流電源直流電源華成英 l 基本分析方法基本分析方法 通常，不同類型的電路采用不同的方式來描述其功通常，不同類型的電路采用不同的方式來描述其功能和性能指標，不同類型電路的指標參數(shù)有不同的求能和性能指標，不同類型電路的指標參數(shù)有不同的求解方法。即正確識別電路，并求解電路解方法。即正確識別電路，并求解電路 例如例如l放大電路用放大倍

5、數(shù)、輸入電阻、輸出電阻和通頻帶描放大電路用放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻和通頻帶描述述l運算電路用運算關系式描述運算電路用運算關系式描述l電壓比較器用電壓傳輸特性描述電壓比較器用電壓傳輸特性描述l有源濾波器用幅頻特性描述有源濾波器用幅頻特性描述l功率放大電路用最大輸出功率和效率描述功率放大電路用最大輸出功率和效率描述l波形發(fā)生電路用輸出電壓波形及其周期和振幅描述波形發(fā)生電路用輸出電壓波形及其周期和振幅描述 例如例如l求解放大電路的參數(shù)用等效電路法求解放大電路的參數(shù)用等效電路法l求解運算電路要利用節(jié)點電流法、疊加原理求解運算電路要利用節(jié)點電流法、疊加原理l求解電壓比較器的電壓傳輸特性要求解三要素求

6、解電壓比較器的電壓傳輸特性要求解三要素l見見11.2.2節(jié)節(jié) 華成英 三、怎樣復習l 重點是基礎知識：基本概念、電路、方法重點是基礎知識：基本概念、電路、方法l 識別電路是正確分析電路的基礎識別電路是正確分析電路的基礎l 特別注意基礎知識的綜合應用，融會貫通。例如：特別注意基礎知識的綜合應用，融會貫通。例如： 非正弦波發(fā)生電路既含有運算電路（積分電路）又含有電壓比非正弦波發(fā)生電路既含有運算電路（積分電路）又含有電壓比較器（滯回比較器），即既包含集成運放工作在較器（滯回比較器），即既包含集成運放工作在線性區(qū)線性區(qū)的電路的電路又包含集成運放工作在又包含集成運放工作在非線性區(qū)非線性區(qū)的電路。的電路。

7、 功率放大電路需要和前級電路匹配才能輸出最大功率，且為了功率放大電路需要和前級電路匹配才能輸出最大功率，且為了消除非線性失真通常要引入負反饋。因此，實用功放涉及到放消除非線性失真通常要引入負反饋。因此，實用功放涉及到放大的概念、放大電路的耦合問題、反饋的判斷和估算、自激振大的概念、放大電路的耦合問題、反饋的判斷和估算、自激振蕩和消振、功放的輸出功率和效率。蕩和消振、功放的輸出功率和效率。 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源本身既是一個負反饋系統(tǒng)，又是大功率電路，串聯(lián)型穩(wěn)壓電源本身既是一個負反饋系統(tǒng)，又是大功率電路，還要考慮電網(wǎng)電壓的影響。還要考慮電網(wǎng)電壓的影響。華成英 集成運放引入負反饋虛短、虛斷指數(shù)對數(shù)微分積分

8、加減同相反相比例運算電路引正反饋或開環(huán)帶通、帶阻低通、高通有源濾波器窗口比較器滯回比較器單限比較器電壓比較器文氏橋振蕩電路串并聯(lián)網(wǎng)絡加RC壓控振蕩器路三角波、鋸齒波發(fā)生電矩形波發(fā)生電路回路加RC模擬乘法器方、開方乘除、乘功放的前級放大電路，串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的比較放大電路四、復習舉例：集成運放應用電路集成運放應用電路注意知識之間注意知識之間的相互關聯(lián)！的相互關聯(lián)！虛斷，輸出不是UOH就是UOL考試分數(shù)分布選擇題計算題知識點小計第一章3316PN結，穩(wěn)壓二極管，三極管，場效應管15第二章13115基本放大電路18第三章1316差動放大電路分析9第四章16電流源電路分析計算6第五章16低頻，高頻截止頻

9、率計算，單級共射電路頻率響應，波特圖6第六章16反饋組態(tài)，極性判斷，深度負反饋電路指標計算6第七章13113運算電路分析,濾波電路16第八章26正弦波振蕩電路分析，電壓比較器12第九章23功率放大電路的分類6第十章16直流穩(wěn)壓電源6華成英 考試要點l1、題型：選擇題 簡答計算題 大計算題 2、重要知識點：P型，N型半導體及PN結基本知識；含二極管電路的分析 ；三極管的基本知識；基本放大電路的分析；差動放大電路的分析；負反饋電路的分析與判斷；波特圖與頻率特性；信號的運算電路；波形發(fā)生電路；OTL，OCL功放的電路分析及輸出功率計算；直流電源l3、重點例題講解華成英 雜質半導體雜質半導體摻入雜質的

10、本征半導體。摻入雜質的本征半導體。摻雜后半導體的導電率大為提高。摻雜后半導體的導電率大為提高。 摻入的三價元素如摻入的三價元素如B（硼）、（硼）、Al（鋁）（鋁）等，形成等，形成P型半導體，也稱空穴型半導體。型半導體，也稱空穴型半導體。 摻入的五價元素如摻入的五價元素如P（磷）等，形成（磷）等，形成N型半導體，也稱電子型半導體。型半導體，也稱電子型半導體。雜質半導體雜質半導體在雜質半導體中，多子的濃度越高，少子的濃度越低。多子在雜質半導體中，多子的濃度越高，少子的濃度越低。多子的濃度約等于雜質原子的濃度，因而它收溫度影響很小，而的濃度約等于雜質原子的濃度，因而它收溫度影響很小，而少子由本征激發(fā)

11、形成，所以盡管其濃度很多，卻對溫度非常少子由本征激發(fā)形成，所以盡管其濃度很多，卻對溫度非常敏感，這將影響半導體器件的性能。敏感，這將影響半導體器件的性能。華成英 （1）理想模型）理想模型圖圖2.3.5 二極管的理想等效模型二極管的理想等效模型正偏時：正偏時：uD=0,RD=0;反偏時：反偏時：iD=0, RD= 。 相當于一理相當于一理想電子開關。想電子開關。二極管最重要的特性：單向導電性。其對應模型最常用的有如下兩種：二極管含二極管電路的分析含二極管電路的分析華成英 （2）恒壓降模型）恒壓降模型 正偏時：正偏時：uD=Uon,RD=0; 反偏時：反偏時：iD=0, RD= 。 相當于一理相當

12、于一理想電子開關想電子開關和恒壓源的和恒壓源的串聯(lián)。串聯(lián)。圖圖2.3.6 二極管的恒壓降等效模型二極管的恒壓降等效模型華成英 穩(wěn)壓二極管的伏安特性穩(wěn)壓二極管的伏安特性穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管 利用二極管反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓利用二極管反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)。其伏安特性如圖所示。時工作在反向電擊穿狀態(tài)。其伏安特性如圖所示。(a)伏安特性 (b)符號 (c)等效電路華成英 三極管的基本知識三極管的三種工作狀態(tài)工作狀態(tài) NPN PNP 特點截止狀態(tài)E結、C結反偏; UB UE ; UBUE ;UBUC C0 放大狀態(tài)E結正偏、C結反偏；UCUBUEE結正

13、偏、C結反偏;UCUBUE ; UBUCE結、C結正偏; UBUE ;UB0（或（或vDS0），則該管為），則該管為N溝道；溝道； vGS0，故為，故為JFET（耗盡型）。（耗盡型）。 (b) iD0（或（或vDS0），則該管為），則該管為P溝道；溝道； vGS0（或（或vDS0），則該管為），則該管為N溝道；溝道； vGS可正、可負，故為耗盡型可正、可負，故為耗盡型MOS管。管。提示：提示： 場效應管工作于恒流區(qū)場效應管工作于恒流區(qū)：（：（1） N溝道增強型溝道增強型MOS管：管：VDS0, VGSVGS(th) 0；P溝道反之。溝道反之。 （2） N溝道耗盡型溝道耗盡型MOS管：管： VD

14、S0, VGS可正、可正、可負，也可為可負，也可為0；P溝道反之。溝道反之。 （3） N溝道溝道JFET： VDS0, V GS1，以便起振；，以便起振；_+ + RTRCRCR1t uo起振后，起振后，uo逐漸增大則逐漸增大則RT逐漸減小，使得輸出逐漸減小，使得輸出uo為某值時，為某值時，|AF|=1，從而穩(wěn)幅。從而穩(wěn)幅。華成英 l非正弦波發(fā)生電路的分析華成英 一、電壓比較器的電壓傳輸特性一、電壓比較器的電壓傳輸特性比較器的輸出電壓比較器的輸出電壓uO與輸入電壓與輸入電壓uI之間的對之間的對應關系叫作比較器的傳輸特性應關系叫作比較器的傳輸特性,它可用曲線表示它可用曲線表示,也也可用方程式表示

15、。（解題時用虛斷，無虛短）可用方程式表示。（解題時用虛斷，無虛短）華成英 分析電壓傳輸特性的三要素：分析電壓傳輸特性的三要素：（1）根據(jù)限幅電路確定電壓比較器的輸出低電平）根據(jù)限幅電路確定電壓比較器的輸出低電平UOL和和高電平高電平UOH;（2）寫出）寫出uN、uP的表達式，令的表達式，令uN=uP求出求出UT;（3）根據(jù)輸入電壓作用于同相輸入端還是反相輸入端決根據(jù)輸入電壓作用于同相輸入端還是反相輸入端決定輸出電壓的躍變方向。定輸出電壓的躍變方向。uI反相輸入時反相輸入時,uIUTuo=UOL,uI同相輸入時同相輸入時,uIUTuo=UOH。華成英 二、集成運放的非線性工作區(qū)二、集成運放的非線

16、性工作區(qū)圖圖8.2.1集成運放工作在非線性區(qū)的集成運放工作在非線性區(qū)的電路特點及其電壓傳輸特性電路特點及其電壓傳輸特性華成英 三、電壓比較器的種類三、電壓比較器的種類1.單限比較器單限比較器2.滯回比較器滯回比較器3.窗口比較器窗口比較器圖8.2.2電壓比較器電壓傳輸特性舉例華成英 +uouitui例：例：利用電壓比較器將正利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲?。弦波變?yōu)榉讲?。uot+Uom-Uom華成英 分別稱分別稱+UT和和-UT上下閾值電壓上下閾值電壓。稱。稱(+UT)(-UT)為為回差回差。當當ui增加到增加到UT時，輸出時，輸出由由Uom跳變到跳變到-Uom；+uoRR2R1ui當當ui減小

17、到減小到UT時，輸出時，輸出由由-Uom跳變到跳變到Uom。傳輸特性：傳輸特性：uoui0Uom-Uom+UT-UT小于回差的干擾不會引起小于回差的干擾不會引起跳轉。跳轉。跳轉時，正反饋加跳轉時，正反饋加速跳轉。速跳轉。華成英 例：例：R1=10k ，R2=20k ，UOM=12V，UR=9V當當輸入輸入ui為如圖所示的波形時，畫出輸出為如圖所示的波形時，畫出輸出uo的的波形。波形。+uoRR2R1uiURuoui0Uom-Uom+UT-UT5V10Vuit0華成英 首先計算上下門限電壓：首先計算上下門限電壓：+uoRR2R1uiURV10212211RomHURRRURRRUV2212211

18、RomLURRRURRRU華成英 +UOM-UOM根據(jù)傳輸特性畫輸出波形圖。根據(jù)傳輸特性畫輸出波形圖。+uoRR2R1uiURuoui0Uom-Uom+UT-UTuiuott10V5V002V華成英 l功率放大電路分析l功率放大電路的分類：l甲類，乙類，甲乙類，丙類，根據(jù)三極管的導通角分l 2 華成英 2. 2. OTL 電路（無輸出變壓器的功率放大電路無輸出變壓器的功率放大電路） 2CCEBIVUUu靜態(tài)時，輸入電壓的正半周：輸入電壓的正半周： VCCT1CRL地地 C 充電。充電。輸入電壓的負半周：輸入電壓的負半周： C 的的 “”T2地地RL C “ ” C 放電。放電。C 足夠大，才能認為其對交流信號相當于短路。足夠大，才能認為其對交流信號相當于短路。OTL電路低頻特性差。電路低頻特性差。2)2(CESCComUVU因變壓器耦合功放笨重、自身損耗大，故選用因變壓器耦合功放笨重、自身損耗大，故選用OTL電路電路。華成英 3. OCL電路（無輸出電容功率放大電路）輸入電壓的正半周：輸入電壓的正半周： VCCT1RL地地輸入電壓的負半周：輸入電壓的負半周： 地地RL T2 VCC兩