模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)14757

第一章半導(dǎo)體二極管1。本征半導(dǎo)體口單質(zhì)半導(dǎo)體材料是具有4價(jià)共價(jià)鍵晶體結(jié)構(gòu)的硅Si和鍺Ge.口導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間?？谔匦裕汗饷簟崦艉蛽诫s特性?？诒菊靼雽?dǎo)體：純凈的、具有完整晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。在一定的溫度下，本征半導(dǎo)體內(nèi)的最重要的物理現(xiàn)象是本征激發(fā)（又稱熱激發(fā)），產(chǎn)生兩種帶電性質(zhì)相反的載流子（空穴和自由電子對(duì)）溫度越高，本征激發(fā)越強(qiáng)。空穴是半導(dǎo)體中的一種等效+q的載流子。空穴導(dǎo)電的本質(zhì)是價(jià)電子依次填補(bǔ)本征晶體中空位，使局部顯示+q電荷的空位宏觀定向運(yùn)動(dòng)。在一定的溫度下，自由電子和空穴在熱運(yùn)動(dòng)中相遇，使一對(duì)自由電子和空穴消失的現(xiàn)象稱為復(fù)合。當(dāng)熱激發(fā)和復(fù)合相等時(shí)，稱為載流子處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。2.雜質(zhì)半導(dǎo)體口在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)形成的半導(dǎo)體。體現(xiàn)的是半導(dǎo)體的摻雜特性。P型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入微量的3價(jià)元素（多子是空穴，少子是電子）。N型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入微量的5價(jià)元素（多子是電子，少子是空穴）.口雜質(zhì)半導(dǎo)體的特性載流子的濃度：多子濃度決定于雜質(zhì)濃度，幾乎與溫度無(wú)關(guān);少子濃度是溫度的敏感函數(shù).體電阻：通常把雜質(zhì)半導(dǎo)體自身的電阻稱為體電阻.在半導(dǎo)體中，存在因電場(chǎng)作用產(chǎn)生的載流子漂移電流（與金屬導(dǎo)電一致），還才能在因載流子濃度差而產(chǎn)生的擴(kuò)散電流。3。PN結(jié)口在具有完整晶格的P型和N型半導(dǎo)體的物理界面附近，形成一個(gè)特殊的薄層（PN結(jié)）.口PN結(jié)中存在由N區(qū)指向P區(qū)的內(nèi)建電場(chǎng)，阻止結(jié)外兩區(qū)的多子的擴(kuò)散有利于少子的漂移。口PN結(jié)具有單向?qū)щ娦裕赫珜?dǎo)通，反偏截止，是構(gòu)成半導(dǎo)體器件的核心元件。正偏PN結(jié)（P+，N—）:具有隨電壓指數(shù)增大的電流，硅材料約為0.6-0。8V，鍺材料約為0.2—0。3V。反偏PN結(jié)（P—,N+）：在擊穿前，只有很小的反向飽和電流Is。PN結(jié)的伏安（曲線）方程：4.半導(dǎo)體二極管口普通的二極管內(nèi)芯片就是一個(gè)PN結(jié),P區(qū)引出正電極，N區(qū)引出負(fù)電極。單向?qū)щ娦裕赫驅(qū)ǎ聪蚪刂?。正向?qū)▔航担汗韫?。6?0。7V，鍺管0.2?0.3V.死區(qū)電壓:硅管0.5V，鍺管0。1V?？诜治龇椒ǎ簩⒍O管斷開，分析二極管兩端電位的高低：若V陽(yáng)〉V陰（正偏），二極管導(dǎo)通（短路）；若V陽(yáng)〈V陰（反偏），二極管截止（開路）?？诜椒?:圖解分析法該式與伏安特性曲線的交點(diǎn)叫靜態(tài)工作點(diǎn)Qo口方法2：等效電路法直流等效電路法（低頻大信號(hào)模型）微變等效電路法（低頻小信號(hào)模型）交流動(dòng)態(tài)電阻：5。穩(wěn)壓二極管口二極管反偏電壓增大到一定值時(shí)，反向電流突然增大的現(xiàn)象稱為反向擊穿.口反向擊穿的主要原因是有價(jià)電子碰撞電離而發(fā)生的“雪崩擊穿”?？诜€(wěn)壓二極管的特性:常工作時(shí)處在PN結(jié)的反向擊穿區(qū)?？诜€(wěn)壓管的參數(shù):穩(wěn)定電壓、穩(wěn)定電流、額定功耗、動(dòng)態(tài)電阻、溫度系數(shù).口穩(wěn)壓管的應(yīng)用：限幅電路，穩(wěn)壓電路。第二章晶體三極管及基本放大電路4。1晶體三極管1。三極管的結(jié)構(gòu)、類型及特點(diǎn)口類型:分為NPN和PNP兩種?？谛纬蓛蓚€(gè)結(jié):發(fā)射結(jié)和集電結(jié);三個(gè)區(qū)域：發(fā)射區(qū)、集電區(qū)和基區(qū)?？诮Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)：基區(qū)很薄，且摻雜濃度最低；發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，與基區(qū)接觸面積較??；集電區(qū)結(jié)面積大，摻雜濃度較高。2。三極管的工作原理口電流控制性器件,具有電流放大作用口電流放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。o口所謂的放大:實(shí)質(zhì)上是一種能量控制作用，通過(guò)晶體管這種有源元件對(duì)直流電源的能量進(jìn)行控制，使負(fù)載從電源中獲得的輸出信號(hào)的能量比信號(hào)源向放大電路提供的能量大的多。放大的特征是功率放大.3。晶體管的三個(gè)工作區(qū)口放大區(qū)，飽和區(qū),截止區(qū)判斷晶體管處于哪一個(gè)工作區(qū)的方法.放大區(qū)的電流分配關(guān)系?？跍囟葘?duì)晶體管特性及參數(shù)的影響：溫度升高,輸入特性曲線向左移動(dòng)。溫度升高ICBO、ICEO、IC以及6均增加?？诰w管的主要參數(shù)電流放大倍數(shù):交流和直流極限參數(shù)：最大集電極耗散功率、最大集電極電流、極間反向擊穿電壓4。2放大電路的組成原則口晶體管放大電路的原則確保合適的工作點(diǎn)(處于放大區(qū))；確保被放大的交流輸入信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路；確保放大后的交流輸出信號(hào)能傳送到負(fù)載上去?？诶斫忪o態(tài)工作點(diǎn)的必要性！口三極管的三種基本組態(tài)4.3放大電路的基本分析方法口共射極電路的分析方法?理解個(gè)元件的作用；?直流通路與靜態(tài)分析：★直流通路:電容視為開路；★圖解法與解析法，,?電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響；直流負(fù)載線：由VCC=ICRC+UCE確定的直線.改變Rb：Q點(diǎn)將沿直流負(fù)載線上下移動(dòng)。改變Rc：Q點(diǎn)在IBQ所在的那條輸出特性曲線上移動(dòng)。改變VCCC：直流負(fù)載線平移，Q點(diǎn)發(fā)生移動(dòng).?靜態(tài)工作點(diǎn)與非線性失真★截止失真產(chǎn)生原因 Q點(diǎn)設(shè)置過(guò)低消除方法——減小Rb，提高Q?！镲柡褪д娈a(chǎn)生原因 Q點(diǎn)設(shè)置過(guò)高消除方法-——增大Rb、減小Rc、增大VCC。放大器的動(dòng)態(tài)范圍：失真輸出電壓的峰峰值Uopp。當(dāng)(UCEQ-UCES)XVCC-UCEQ)時(shí),受截止失真限制，U0PP=2Uqmax=2iCqRl’.當(dāng)(Uceq—Uces)<(V(:(:—Uceq)時(shí)，受飽和失真限制,Uopp=2U°max=2(%°一Uces)。當(dāng)(UCEQ—UCES)=(VCC-UCEQ)，放大器將有最大的不失真輸出電壓.?交流通路和動(dòng)態(tài)分析(分析信號(hào)被放大的過(guò)程)交流通路：電容視為短路，理想直流電壓源視為短路。圖解法微變等效電路法放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻口分壓式穩(wěn)定工作點(diǎn)共射電路靜態(tài)分析：動(dòng)態(tài)分析無(wú)旁路電容：在Re兩端并一電解電容Ce后：;口共集電極基本放大電路靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析電路特點(diǎn)電壓放大倍數(shù)為正,且略小于1,稱為射極跟隨器，簡(jiǎn)稱射隨器。輸入電阻高，輸出電阻低。應(yīng)用：多級(jí)放大器的輸入級(jí)、輸出級(jí)、或作為兩個(gè)共射極電路的中間級(jí)口三種組態(tài)放大電路比較第六章負(fù)反饋技術(shù)放大器的輸出電壓（或電流）經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)在放大器輸入端產(chǎn)生反饋信號(hào)，該反饋信號(hào)與放大器原來(lái)輸入信號(hào)共同控制放大器的輸入，即構(gòu)成反饋放大器.一、單環(huán)負(fù)反饋理想模型.基本定義：口開環(huán)放大倍數(shù) A口閉環(huán)放大倍數(shù) Af口反饋系數(shù) F口反饋深度 1+AF1.當(dāng)AF>0時(shí),Af下降，這種反饋稱為負(fù)反饋.2.當(dāng)AF=0時(shí)，表明反饋效果為零。3.當(dāng)AFV0時(shí)，Af升高，這種反饋稱為正反饋.4.當(dāng)AF=—1時(shí)，Aff。放大器處于“自激振蕩”狀態(tài)。.深度負(fù)反饋口當(dāng)AF>>1時(shí)稱深負(fù)反饋口深負(fù)反饋的特征是：反饋信號(hào)Xf接近原輸入信號(hào)X.,使凈輸入Xid很小;此時(shí)，閉環(huán)增益Af只由反饋網(wǎng)絡(luò)決定。 ? ?二.反饋的形式和判斷1.反饋的范圍 本級(jí)或級(jí)間.2。反饋的性質(zhì) 交流、直流或交直流。直流通路中存在反饋則為直流反饋，交流通路中存在反饋則為交流反饋，交、直流通路中都存在反饋則為交、直流反饋.3.反饋的取樣 電壓反饋：反饋量取樣于輸出電壓；具有穩(wěn)定輸出電壓的作用.（輸出短路時(shí)反饋消失）電流反饋：反饋量取樣于輸出電流。具有穩(wěn)定輸出電流的作用。（輸出短路時(shí)反饋不消失）4.反饋的方式一----并聯(lián)反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電流形式相疊加。Rs越大反饋效果越好。反饋信號(hào)反饋到輸入端）串聯(lián)反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電壓的形式相疊加。Rs越小反饋效果越好.反饋信號(hào)反饋到非輸入端）.反饋極性----一瞬時(shí)極性法：（1）假定某輸入信號(hào)在某瞬時(shí)的極性為正（用+表示），并設(shè)信號(hào)的頻率在中頻段.（2）根據(jù)該極性，逐級(jí)推斷出放大電路中各相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性（升高用+表示,降低用一表示）。（3）確定反饋信號(hào)的極性。（4）根據(jù)X.與Xf的極性，確定凈輸入信號(hào)的大小。Xid減小為負(fù)反饋；Xid增大為正反饋。.反饋類型及用雙□網(wǎng)路表示的理想模型?由于基本放大器與反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出口的接法不同，取樣信號(hào)可能是輸出電壓或輸出電流；由于基本放大器與反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入口的接法不同，求和信號(hào)也可能為電壓或電流。因此有四種不同的反饋類型，表7—1給出了這四種類型的總結(jié)。表7—1四種反饋類型各物理量的含義物理量類型X、X、X.,i f idXoAAfF電壓取樣電壓求和反饋（電壓串聯(lián)反饋）電壓電壓電壓比電壓比電壓比電壓取樣電流求和反饋（電壓并聯(lián)反饋）電流電壓互阻互阻互導(dǎo)電流取樣電壓求和反饋（電流串聯(lián)反饋）電壓電流互導(dǎo)互導(dǎo)互阻電流取樣電流求和反饋（電流并聯(lián)反饋）電流電流電流比電流比電流比*表中的互阻又稱為傳輸阻抗，互導(dǎo)又稱為傳輸導(dǎo)納.反饋網(wǎng)絡(luò)可以看成是一個(gè)受控源。實(shí)現(xiàn)各類反饋的規(guī)律是:A、F兩網(wǎng)絡(luò)與負(fù)載在輸出口并聯(lián)實(shí)現(xiàn)電壓取樣;串聯(lián)則實(shí)現(xiàn)電流取樣。A、F兩網(wǎng)絡(luò)與源電流is在輸入口并聯(lián)形成電流求和;A、F兩網(wǎng)絡(luò)與源電壓Vs在輸入口串聯(lián)形成電壓求和。三、負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響.負(fù)反饋環(huán)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能任何因素使輸出端取樣信號(hào)Xo發(fā)生變化，負(fù)反饋可以減小這種變化，使Xo穩(wěn)定。利用負(fù)反饋的穩(wěn)定Xo的功能可以解釋為什么負(fù)反饋能使Af穩(wěn)定，展寬通頻帶和減小非線性失真..可以提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性。.可以擴(kuò)展閉環(huán)增益的通頻帶.可以減小非線性失真及抑制環(huán)內(nèi)干擾和噪聲。.直流負(fù)反饋可以穩(wěn)定放大器工作點(diǎn)。.改變輸出電阻與取樣方式有關(guān)。電壓取樣負(fù)反饋使輸出電阻減??；電流取樣負(fù)反饋使輸出電阻增大。.改變輸入電阻與求和方式有關(guān).電流求和負(fù)反饋使輸入電阻減??；電壓求和負(fù)反饋使輸入電阻增大。四、深負(fù)反饋條件下電壓增益的估算兩種出發(fā)點(diǎn)：基于反饋網(wǎng)絡(luò)的放大；基于理想運(yùn)放的方法。第七章集成運(yùn)放及其應(yīng)用口放大電路模型口集成運(yùn)放的電壓傳輸特性當(dāng)uI在+U1m與一U1m之間，運(yùn)放工作在線性區(qū)域：口理想集成運(yùn)放的參數(shù)開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod-8；差模輸入電阻R1d-8；輸出電阻Ro-0；共模抑制比KCMR-8；口理想集成運(yùn)放的分析方法運(yùn)放工作在線性區(qū)：★電路特征--引入負(fù)反饋★電路特點(diǎn)--“虛短”和“虛斷”：■運(yùn)放工作在非線性區(qū)★電路特