模電知識(shí)復(fù)習(xí)課件

1、模電知識(shí)復(fù)習(xí)模電知識(shí)復(fù)習(xí)1.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) 1.1.1 本征半導(dǎo)體 1.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體 1.1.3 PN結(jié) 單向?qū)щ娦?PN結(jié)加正向電壓時(shí)，PN結(jié)變窄，正向電阻很低，正向電流大，PN結(jié)導(dǎo)通。PN結(jié)加反向電壓時(shí)，PN結(jié)變寬，反向電阻很大，PN結(jié)截止。這種特性稱為單向?qū)щ娦浴?一、N 型半導(dǎo)體：本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入五價(jià)元素自由電子數(shù)空穴數(shù)自由電子數(shù)=空穴數(shù)。溫度越高,數(shù)量越多。二、P型半導(dǎo)體：本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)元素空穴數(shù)自由電子數(shù)1.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) 1.1.1 本征半導(dǎo)體 1.11.2 半導(dǎo)體二極管 1.2.2 二極管的伏安特性1.正向特性2.反向特性3.反向擊穿二極管電流方程 1.2.

2、5 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)。1.2 半導(dǎo)體二極管 1.2.2 二極管的伏安特性1.正1.3 雙極型晶體管 1.3.3 晶體管的共射特性曲線輸出特性曲線1.截止區(qū)： 特點(diǎn)：Je、Jc均反偏；IB=0，ICICEO0；UCE=VCC-ICRCVCC晶體管的電流分配關(guān)系晶體管是一個(gè)電流控制元件IE=IC+IB1.3 雙極型晶體管 1.3.3 晶體管的共射特性曲線輸3.飽和區(qū): 特點(diǎn)：發(fā)射結(jié)Je、集電結(jié)JC均正偏；uCE=UCES;IC=IB不成立,IC=ICS=(VCC-UCES)/RC, 1.3.5 溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響 特點(diǎn)：發(fā)射結(jié)Je正偏，集電結(jié)Jc反偏。IC的大小受IB控制，ICIB

3、即有電流放大；iC基本上不受uCE的控制，uCE升高，iC基本不變，具有恒流特性。 2.放大區(qū)：3.飽和區(qū): 特點(diǎn)：發(fā)射結(jié)Je、集電結(jié)JC均正偏；求輸出電壓。設(shè)二極管正向?qū)妷嚎珊雎圆挥?jì)?；绢}型UO1 V求輸出電壓。設(shè)二極管正向?qū)妷嚎珊雎圆挥?jì)。基本題型UO1例2: 電路如圖，若忽略二極管正向壓降,求：UABUAB = 0 VVD6V12V3kBAVD2UAB+ 取 B 點(diǎn)作參考點(diǎn)，V1 陽(yáng) =6 V，V2 陽(yáng) =0 V ，V1 陰 = V2 陰 ，由于V2 陽(yáng)電壓高，因此VD2導(dǎo)通。 VD1截止。例2: 電路如圖，若忽略二極管正向壓降,求：UABUAB = 在晶體管放大電路中，測(cè)得三個(gè)

4、晶體管的各個(gè)電極的對(duì)地靜態(tài)電位如圖所示，試判斷各晶體管的類(lèi)型（NPN、PNP、硅、鍺）；并注明電極e、b、c的位置；各晶體管工作在何種工作狀態(tài)。解：（a）NPN，硅，左起e、b、c；放大狀態(tài)。（b）PNP，硅，左起 c、b、e；放大狀態(tài)。（c）PNP，鍺，左起 c、e、b。放大狀態(tài)。 在晶體管放大電路中，測(cè)得三個(gè)晶體管的各個(gè)電極的對(duì)地靜3：現(xiàn)測(cè)得放大電路中這兩只管子兩個(gè)電極的電流如圖所示。分別求另一電極的電流，標(biāo)出其實(shí)際方向，并在圓圈中畫(huà)出管子。且分別求出他們的電流放大系數(shù)。 3：現(xiàn)測(cè)得放大電路中這兩只管子兩個(gè)電極的電流如圖所示。分別求第2章 基本放大電路1.放大電路和測(cè)得的信號(hào)電壓波形如圖所

5、示，試問(wèn)該放大電路產(chǎn)生了 （A飽和失真，B截止失真），為了減小失真， 應(yīng) （A增大，B減小）AA第2章 基本放大電路1.放大電路和測(cè)得的信號(hào)電壓波形如圖所示tuo RbvoviC2C1RC2k1. 測(cè)得放大電路電壓波形如圖所示，試問(wèn)該放大電路產(chǎn)生了 （A飽和失真，B截止失真），為了減小失真Rb應(yīng) （A增大，B減?。〢Atuo RbvoviC2C1RC2k1. 測(cè)得放大電路例如：已知基本共射放大電路 當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)從Q1移到Q2、從Q2移到Q3、從Q3移到Q4時(shí)，分別是因?yàn)殡娐返哪膫€(gè)參數(shù)變化造成的？這些參數(shù)是如何變化的？例如：已知基本共射放大電路 當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)從Q1移到Q 當(dāng)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)分別為

6、Q1Q4時(shí)，哪種情況下最易產(chǎn)生截止失真？哪種情況下最易產(chǎn)生飽和失真？哪種情況下最大不失真輸出電壓Uom最大?其值約為多少？ 電路的靜態(tài)工作點(diǎn)為Q4時(shí)，集電極電源VCC的值為多少伏？集電極電阻RC為多少千歐？ 當(dāng)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)分別為Q1Q4時(shí)，哪種情況下最易產(chǎn)已知圖示電路中晶體管的100，UBEQ0.7V，電容的容量足夠大，對(duì)交流信號(hào)可視為短路。 估算電路靜態(tài)時(shí)的 求 畫(huà)出微變等效電路，并求電壓放大倍數(shù)輸入電阻 輸出電阻例題：求靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)已知圖示電路中晶體管的100，UBEQ0.7V，電容的容模電知識(shí)復(fù)習(xí)例題：求靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)分壓式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路例題：求靜態(tài)工作點(diǎn)和

7、交流性能指標(biāo)分壓式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路 求靜態(tài)工作點(diǎn)解： 求靜態(tài)工作點(diǎn)解： 畫(huà)微變等效電路（H參數(shù)等效模型） 畫(huà)微變等效電路（H參數(shù)等效模型） 無(wú)旁路電容C求： Ri、Ro： Ri=Rb1/ Rb2/rbe+(1+)Re RoRC 有旁路電容C求： Ri、Ro： Ri=Rb1/ Rb2/rbe RoRC 無(wú)旁路電容C求： Ri、Ro：C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+例題：求靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)共集電極的放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+例題：求靜態(tài)工一、靜態(tài)工作點(diǎn)由基極回路求得靜態(tài)基極電流則一、靜態(tài)工作點(diǎn)由基極回路求得靜態(tài)基極電流則C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+二、

8、交流性能指標(biāo)e+_+rbebcC1Rb+VCCC2RL+Re+RS+二、交流性能指第3章 多級(jí)放大電路3.1 多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合方式直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光電耦合 3.3.2 差分放大電路 抑制溫漂的方法采用特性相同的管子，使它們的溫漂相互抵消，構(gòu)成“差分放大電路”。 雙入、雙出 雙入、單出 單入、雙出 單入、單出第3章 多級(jí)放大電路3.1 多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合方式直如右圖所示差分放大電路，其參數(shù)理想對(duì)稱。12，rbe1rbe2rbe。求： 畫(huà)出差模信號(hào)作用下的等效電路。 寫(xiě)出RW滑動(dòng)端在中間位置時(shí)差模放大 倍數(shù)Ad、Ri、Ro的表達(dá)式。如右圖所示差分放大電路，其參數(shù)理想對(duì)稱。

9、12，rb1. 畫(huà)出差模信號(hào)作用下的等效電路： 1. 畫(huà)出差模信號(hào)作用下的等效電路： 3.6 圖所示電路參數(shù)理想對(duì)稱，晶體管的均為50， =100，UBEQ0.7v。試計(jì)算RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流IEQ，以及動(dòng)態(tài)參數(shù)和Ri。 解：RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下：3.6 圖所示電路參數(shù)理想對(duì)稱，晶體管的均為50， =交流通路等效電路交流通路等效電路和Ri分析如下：和Ri分析如下：例3：ui1=5mv,ui2=3mv,把此信號(hào)分成差模部分和共模部分。處理方法：uid1=(ui1-ui2)/2=(5-3)/2=1mv=-uid2uic1=uic2=

10、(ui1+ui2)/2=(5+3)/2=4mvuid=uid1-uid2=2uid1例3：ui1=5mv,ui2=3mv,把此信號(hào)分成差模部分和第六章 放大電路中的反饋應(yīng)掌握的內(nèi)容： 能夠正確判斷電路中是否有反饋，是直流還是交流反饋，是正反饋還是負(fù)反饋；如為交流負(fù)反饋，是哪種組態(tài)的反饋等。 能夠估算深度負(fù)反饋條件下的F，Af， Auf 。 掌握負(fù)反饋四種組態(tài)對(duì)放大電路性能的影響，并能夠根據(jù)需要在放大電路中引入合適的交流負(fù)反饋。第六章 放大電路中的反饋應(yīng)掌握的內(nèi)容： 能夠正確判斷由集成運(yùn)放A1、A2等元器件組成的兩級(jí)反饋放大電路如圖所示，設(shè)A1、A2均為理想運(yùn)放。試判斷級(jí)間反饋的組態(tài)；試計(jì)算其閉

11、環(huán)電壓放大倍數(shù)輸入電阻Rif ，輸出電阻Rof 。由集成運(yùn)放A1、A2等元器件組成的兩級(jí)反饋放大電路如圖所示，練習(xí)：由集成運(yùn)放A和晶體管T等元器件組成的反饋放大電路如圖所示，設(shè)A為理想運(yùn)放。試寫(xiě)出下列性能指標(biāo)的表達(dá)式：練習(xí)：由集成運(yùn)放A和晶體管T等元器件組成的反饋放大電路如圖所5（本題10分）電路如圖所示。 (1)A2接成什么電路？ (2)判斷電路的反饋組態(tài)。 (3)在深度負(fù)反饋的條件下推導(dǎo)解：(1)A2接電壓跟隨器(2) 電壓關(guān)聯(lián)負(fù)反饋(3) 5（本題10分）電路如圖所示。 (1)A2接成什么電路？ 6.5 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響一、使放大倍數(shù)降低了 倍二、放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了 倍三、

12、減小非線性失真四、抑制干擾和噪聲五、頻帶展寬了 倍 六、對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響對(duì)輸入電阻的影響串聯(lián)反饋： 輸入電阻增加并聯(lián)反饋： 輸入電阻減小6.5 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響一、使放大倍數(shù)降低了 對(duì)輸出電阻的影響電壓反饋：輸出電阻減小電流反饋：輸出電阻增加（1）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入當(dāng)信號(hào)源為恒流源，為減小電路的輸入電阻，應(yīng)引入為了穩(wěn)定放大倍數(shù)，應(yīng)引入直流負(fù)反饋交流負(fù)反饋（2）當(dāng)信號(hào)源為恒壓源時(shí)，為增大電路的輸入電阻，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋。電路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則對(duì)輸出電阻的影響電壓反饋：輸出電阻減小電流反饋：輸出電（3）當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電壓信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；當(dāng)

13、負(fù)載需要穩(wěn)定的電流信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入電流負(fù)反饋。（4）根據(jù)四種組態(tài)反饋電路的功能，在需要進(jìn)行信號(hào)變換時(shí)，選擇合適的組態(tài)。例如:若將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋；若將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入電流串聯(lián)負(fù)反饋（3）當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電壓信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；當(dāng)負(fù)載第七章 信號(hào)的運(yùn)算和處理7.2 基本運(yùn)算電路一、反相比例運(yùn)算電路二、同相比例運(yùn)算電路第七章 信號(hào)的運(yùn)算和處理7.2 基本運(yùn)算電路一、反相比例運(yùn)三、反相求和運(yùn)算電路四、同相求和運(yùn)算電路三、反相求和運(yùn)算電路四、同相求和運(yùn)算電路已知uI1，uI2，uI3，uI4，求電壓u、u、u的值。已知uI1，uI2

14、，uI3，uI4，模電知識(shí)復(fù)習(xí)練習(xí)：數(shù)據(jù)放大器練習(xí)：數(shù)據(jù)放大器五、加減運(yùn)算電路六、積分運(yùn)算電路五、加減運(yùn)算電路六、積分運(yùn)算電路練習(xí)：理想集成運(yùn)算放大器構(gòu)成如圖所示的電路。試寫(xiě)出uo與ui的關(guān)系表達(dá)式。 解：練習(xí)：理想集成運(yùn)算放大器構(gòu)成如圖所示的電路。試寫(xiě)出uo與ui第八章 波形的發(fā)生和信號(hào)的轉(zhuǎn)換8.1 正弦波振蕩電路 8.1.1 正弦波振蕩電路的基礎(chǔ)知識(shí)一、 產(chǎn)生正弦波的振蕩條件幅值條件相位條件 二、正弦波振蕩電路的組成及分類(lèi)組成： 放大電路； 選頻網(wǎng)絡(luò)； 正反饋網(wǎng)絡(luò)； 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)第八章 波形的發(fā)生和信號(hào)的轉(zhuǎn)換8.1 正弦波振蕩電路 8. 包括：變壓器反饋式、電感反饋式、 電容反饋式。 產(chǎn)生HZ

15、 MHZ 的低頻信號(hào)。包括：RC串并聯(lián)振蕩器、RC移相式振蕩器。LC正弦波振蕩電路產(chǎn)生MHZ 以上的高頻信號(hào)。分類(lèi) 包括：變壓器反饋式、電感反饋式、產(chǎn)生HZ MH振蕩頻率： 8.1.2 RC正弦波振蕩電路穩(wěn)幅條件振蕩頻率： 8.1.2 RC正弦波振蕩電路穩(wěn)幅條件8.2 電壓比較器8.2.2 單限比較器8.2.3 滯回比較器畫(huà)電壓傳輸特性，必須求出三個(gè)要素： 輸出電壓高電平和低電平的數(shù)值 和 。 閾值電壓的數(shù)值 當(dāng) 變化且經(jīng)過(guò) 時(shí)， 躍變的方向，即是從 躍變?yōu)?，還是 從躍變?yōu)?。8.2 電壓比較器8.2.2 單限比較器8.2.3 滯回 書(shū)P475 8.14 試分別求解圖P8.15所示各電路的電

16、壓傳輸特性。 書(shū)P475 8.14 試分別求解圖P8.15所示各電路試求其閾值電壓，畫(huà)出電路的電壓傳輸特性u(píng)Of（uI），并標(biāo)明有關(guān)參數(shù)。 試求其閾值電壓，畫(huà)出電路的電壓傳輸特性u(píng)Of（uI），并標(biāo)模電知識(shí)復(fù)習(xí)練習(xí)：理想集成運(yùn)放組成的過(guò)零比較器如圖(a)所示。已知：UOM=15V，UZ=7V。畫(huà)出它的電壓傳輸特性曲線uo=f(ui)(4分)；若已知ui=5sint(V), 畫(huà)出uo的波形(4分)；若要得到圖(b)所示的uo=f(ui)的曲線，電路應(yīng)作何改動(dòng)？并畫(huà)出相應(yīng)的電路(4分)。練習(xí)：理想集成運(yùn)放組成的過(guò)零比較器如圖(a)所示。若要得到解：畫(huà)uo=f(ui)的電壓傳輸特性曲線如圖（c）。當(dāng)

17、ui0，uo= -uZ, 當(dāng)ui0，uo= +uZ,已知ui , 畫(huà)出uo的波形。解：畫(huà)uo=f(ui)的電壓傳輸特性曲線如圖（c）。已知電路由題意改動(dòng)為：法一： UP處改接+2V的參考電壓UREF， 改用穩(wěn)壓值為6V的穩(wěn)壓管，電路如圖一所示。法二：將反向輸入端接UREF= -2V。電路如圖二所示。uN=UREFR1/（R1+R2）+uiR2/（R1+R2）=0ui=UT= - UREFR1/ R2,取R1= R2，UREF= -2V。電路由題意改動(dòng)為：ui=UT= - UREFR1/ R練習(xí)：為使圖（a）所示電路具有圖（b）所示的電壓傳輸特性，限幅電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ應(yīng)為 V，正向?qū)?/p>

18、電壓UD V；基準(zhǔn)電壓UREF應(yīng)為 V。請(qǐng)?jiān)趫D（a）中標(biāo)出集成運(yùn)放的同相輸入端()和反相輸入端()，并在方框內(nèi)畫(huà)出穩(wěn)壓管。練習(xí)：為使圖（a）所示電路具有圖（b）所示的電壓傳輸特性，限第十章 直流電源10.1 直流電源的組成及各部分的作用一、電源變壓器 利用變壓器降壓得到比較合適的交流電壓再進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 四、穩(wěn)壓電路 在電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載電流變化時(shí)能保持輸出直流電壓穩(wěn)定。 二、整流電路 把正負(fù)變化的交流電變?yōu)閱畏较蛎}動(dòng)的直流電。 三、濾波電路 將脈動(dòng)大的直流電中交流部分去掉，處理成平滑的脈動(dòng)小的直流電。第十章 直流電源10.1 直流電源的組成及各部分的作用一、在下圖所示電路中，參數(shù)如圖中所標(biāo)注，變壓器內(nèi)阻與二極管正向電阻均可忽略不計(jì)。 若電路正常工作，估算UI的平均值。 若P2點(diǎn)斷開(kāi)，求 UI平均值。 若P1、P2兩點(diǎn)均斷開(kāi)，求UI的平均值。 若P3點(diǎn)斷開(kāi)，估算UI平均值。 若P4點(diǎn)斷開(kāi)，求 UO