模擬電路期末總復(fù)習(xí)

模擬電路期末總復(fù)習(xí)2013年12月模擬電路期末總復(fù)習(xí)一、兩種半導(dǎo)體和兩種載流子兩種載流子的運(yùn)動(dòng)電子—自由電子空穴—價(jià)電子兩種半導(dǎo)體N型(多電子)P型(多空穴)二、二極管1.特性—單向?qū)щ娦哉螂娮栊。ɡ硐霝?）反向電阻大（）iDuDU(BR)IFURM2.主要參數(shù)正向—最大平均電流IF反向—最大反向工作電壓U(BR)(超過(guò)則擊穿)反向飽和電流IR(IS)(受溫度影響)第一章半導(dǎo)體器件基本概念的理解模擬電路期末總復(fù)習(xí)三、硅穩(wěn)壓管在反向擊穿區(qū)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流發(fā)生很大變化，兩端電壓基本不變。1、穩(wěn)定電壓UZ：穩(wěn)壓管的擊穿電壓2、穩(wěn)定電流IZ：使穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的最小電流3、最大耗散功率PZM：允許的最大功率，PZM=IZMUZ4、動(dòng)態(tài)電阻rz：工作在穩(wěn)壓狀態(tài)時(shí)，rz＝ΔU/ΔI伏安特性符號(hào)模擬電路期末總復(fù)習(xí)1.形式與結(jié)構(gòu)NPNPNP三區(qū)三極兩結(jié)2.特點(diǎn)基極電流控制集電極電流并實(shí)現(xiàn)放大放大條件內(nèi)因：發(fā)射區(qū)載流子濃度高、基區(qū)薄、集電區(qū)面積大外因：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏3.電流關(guān)系IE=IC+IB

IC=

IB+ICEO

IE=(1+)

IB+ICEOIE=IC+IB

IC=

IB

IE=(1+)

IB

四、雙極型半導(dǎo)體三極管（晶體三極管BJT）模擬電路期末總復(fù)習(xí)4.特性iC

/mAuCE

/V100μA80μA60μA40μA20μAIB=0O369124321死區(qū)電壓Uth：0.5V(硅管)0.1V(鍺管)工作電壓UBE(on)：0.60.8V取0.7V(硅管)0.20.3V取0.3V(鍺管)放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)放大區(qū)特點(diǎn)：1）iB決定iC2）曲線(xiàn)水平表示恒流3）曲線(xiàn)間隔表示受控模擬電路期末總復(fù)習(xí)5.參數(shù)特性參數(shù)電流放大倍數(shù)

=/（1

）=/（1+)極間反向電流ICBOICEO極限參數(shù)ICMPCMU（BR）CEOuCEOICEOiCICMU(BR)CEOPCM安全工作區(qū)=(1+)ICBO模擬電路期末總復(fù)習(xí)第二章放大電路的基本原理共射極、共集電極，共基極三種組態(tài)的判定、性能比較；直流通路、交流通路的作用及畫(huà)法；中頻微變等效電路的畫(huà)法、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、頻率響應(yīng)、波特圖、頻帶寬度、增益帶寬積模擬電路期末總復(fù)習(xí)晶體管電路的基本問(wèn)題和分析方法三種工作狀態(tài)狀態(tài)電流關(guān)系

條件放大I

C=

IB發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏飽和IC

IB兩個(gè)結(jié)正偏I(xiàn)CS=

IBS臨界截止IB<0,IC=0兩個(gè)結(jié)反偏判斷導(dǎo)通還是截止：UBE>U(th)

則導(dǎo)通以NPN為例：UBE<U(th)

則截止判斷飽和還是放大：

電位判別法NPN管UC>UB>UE放大UE<UC

U

B飽和PNP管UC<UB<UE放大UE>UC

U

B飽和兩個(gè)基本問(wèn)題靜態(tài)(Q)—?jiǎng)討B(tài)(Au)—解決不失真的問(wèn)題“Q”偏高引起飽和失真“Q”偏低引起截止失真解決能放大的問(wèn)題模擬電路期末總復(fù)習(xí)兩種分析方法1.計(jì)算法1)直流通路求“Q”(從發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓UBE（on）出發(fā))2)交流通路分析性能交流通路畫(huà)法：VCC接地，耦合電容短路小信號(hào)電路模型模擬電路期末總復(fù)習(xí)2.圖解法觀(guān)察失真計(jì)算Uomax直流負(fù)載線(xiàn)：uCE=VCC–iCRCuCE/ViC/mAVccQUCEQ直流負(fù)載線(xiàn)–1/RC交流負(fù)載線(xiàn)：過(guò)Q點(diǎn),斜率為–1/R’L交流負(fù)載線(xiàn)–1/R’LUom1Uom2Uomax=min{Uom1,Uom2}

三種基本組態(tài)判定：交流輸入和輸出的公共極,為共極電路共射電路：基極輸入，集電極輸出;電壓、電流都放大共集電路：基極輸入，發(fā)射極輸出;電流放大，電壓不放大共基電路：發(fā)射極輸入，集電極輸出；電壓放大，電流不放大共集電路：Au1，Ri高，Ro低；輸入、輸出級(jí)、隔離級(jí)模擬電路期末總復(fù)習(xí)兩種典型電路結(jié)構(gòu)偏置式+us+VCCRCC1C2RL++RBRS+uo–分壓式+us+VCCRCC1C2RLRE++RB1RB2RS+uo+–RBRC+uCE–+uBE

+–VCCVBBiBiC求靜態(tài)工作點(diǎn)；求性能指標(biāo)；模擬電路期末總復(fù)習(xí)圖中IEQ=1mA，=99,r’bb=300,試計(jì)算以下電路的輸入電阻和電壓放大倍數(shù)。RC+VCC+ui+uo–RiRC+VCC+ui+uo–Ri100RC+VCC+ui+uo–Ri100RC+VCC+ui+uo–Ri100模擬電路期末總復(fù)習(xí)（1）電壓放大倍數(shù)（2）輸入電阻（3）輸出電阻考慮級(jí)與級(jí)之間的相互影響，計(jì)算各級(jí)電壓放大倍數(shù)時(shí)，應(yīng)把后級(jí)的輸入電阻作為前級(jí)的負(fù)載處理!!!第3章多級(jí)放大電路模擬電路期末總復(fù)習(xí)長(zhǎng)尾式差分放大電路模擬電路期末總復(fù)習(xí)四種接法的比較：電路參數(shù)理想對(duì)稱(chēng)條件下輸入方式：Ri均為2(Rb+rbe)；雙端輸入時(shí)無(wú)共模信號(hào)輸入，單端輸入時(shí)有共模信號(hào)輸入。輸出方式：Q點(diǎn)、Ad、Ac、KCMR、Ro均與之有關(guān)。模擬電路期末總復(fù)習(xí)T3：恒流管

作用：能使iC1、iC2基本上不隨溫度的變化而變化，從而抑制共模信號(hào)的變化。恒流源式差分放大電路差分放大電路：利用兩半電路和器件的參數(shù)對(duì)稱(chēng)性抑制零點(diǎn)漂移。用特性相同的兩個(gè)管子來(lái)提供輸出，使它們的零點(diǎn)漂移相互抵消。通常分為長(zhǎng)尾式和恒流源式兩類(lèi)，后者抑制溫漂的能力更強(qiáng)。模擬電路期末總復(fù)習(xí)靜態(tài)分析當(dāng)I2>>IB3時(shí)，R2上的電壓為模擬電路期末總復(fù)習(xí)動(dòng)態(tài)分析由于恒流三極管相當(dāng)于一個(gè)阻值很大的長(zhǎng)尾電阻，它的作用也是引入一個(gè)共模負(fù)反饋，對(duì)差模電壓放大倍數(shù)沒(méi)有影響，所以與長(zhǎng)尾式交流通路相同。差模電壓放大倍數(shù)差模輸入電阻差模輸出電阻模擬電路期末總復(fù)習(xí)1)RW取值應(yīng)大些？還是小些？2)RW對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響？3)若RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)，寫(xiě)出Ad、Ri的表達(dá)式。差分放大電路的改進(jìn)加調(diào)零電位器RW模擬電路期末總復(fù)習(xí)集成運(yùn)放電路四個(gè)組成部分的作用輸入級(jí)：前置級(jí)，多采用差分放大電路。要求Ri大，Ad大，

Ac小，輸入端耐壓高，靜態(tài)電流小。中間級(jí)：主放大級(jí)，多采用共射放大電路。要求有足夠的放大能力，常采用復(fù)合管做放大管，以恒流源做集電極負(fù)載。輸出級(jí)：功率級(jí)，多采用準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。要求Ro小，最大不失真輸出電壓盡可能大，非線(xiàn)性失真小。偏置電路：為各級(jí)放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。采用電流源電路。第4章集成運(yùn)放模擬電路期末總復(fù)習(xí)第5章放大電路的頻率響應(yīng)定性分析：C1Rb+VCCC2Rc+++Rs+~+中頻段：各種電抗影響忽略，Au

與f無(wú)關(guān)；低頻段：隔直電容壓降增大，Au降低。與電路中電阻構(gòu)成RC高通電路，產(chǎn)生0～90o的附加相位移；高頻段：三極管極間電容并聯(lián)在電路中，Au

降低。而且，構(gòu)成RC低通電路，產(chǎn)生0～－90o的附加相位移。單管共射放大電路的頻率響應(yīng)模擬電路期末總復(fù)習(xí)幅頻特性fOfL-20dB/十倍頻fH20dB/十倍頻-270o-225o-135o-180o相頻特性-90o10fL0.1fL0.1fH10fHfO–45o/十倍頻程模擬電路期末總復(fù)習(xí)級(jí)數(shù)越多，增益越高。級(jí)數(shù)越多，相移越大。多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)模擬電路期末總復(fù)習(xí)一、反饋的判斷方法1.有無(wú)反饋2.正反饋和負(fù)反饋主要看信號(hào)有無(wú)反向傳輸通路，并由此影響了放大電路的凈輸入。采用瞬時(shí)極性法，看反饋是增強(qiáng)還是削弱凈輸入信號(hào)第6章放大電路中的反饋負(fù)反饋種類(lèi)的判別；負(fù)反饋對(duì)電路性能的影響；深度負(fù)反饋條件下放大倍數(shù)的估算反饋極性與輸入極性疊加后，若凈輸入量↑→正反饋，若凈輸入量↓→負(fù)反饋。模擬電路期末總復(fù)習(xí)3.四種反饋組態(tài)電壓和電流反饋：規(guī)則：RL短路，反饋消失則為電壓反饋，存在為電流反饋。規(guī)律：電壓反饋取自輸出端或輸出分壓端；電流反饋取自非輸出端。串聯(lián)和并聯(lián)反饋：規(guī)則：串聯(lián)負(fù)反饋：uid=ui

uf并聯(lián)負(fù)反饋：iid=ii

if規(guī)律：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在不同節(jié)點(diǎn)為串聯(lián)反饋；反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)為并聯(lián)反饋。模擬電路期末總復(fù)習(xí)uF電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋模擬電路期末總復(fù)習(xí)電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋模擬電路期末總復(fù)習(xí)二、負(fù)反饋放大電路的方框圖和基本關(guān)系A(chǔ)基本放大電路F—負(fù)反饋方程三、負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響1.提高增益的穩(wěn)定性2.減少失真和擴(kuò)展通頻帶3.對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大電壓反饋使輸出電阻減小（穩(wěn)定了輸出電壓）并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小電流反饋使輸出電阻增大（穩(wěn)定了輸出電流）四、深度負(fù)反饋的特點(diǎn)—深度負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋：虛短并聯(lián)負(fù)反饋：虛斷模擬電路期末總復(fù)習(xí)+__+++_uF該電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下，虛短：模擬電路期末總復(fù)習(xí)該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋在深度負(fù)反饋條件下—＋另：在深度負(fù)反饋條件下，虛短，虛斷：模擬電路期末總復(fù)習(xí)一.運(yùn)算電路的分析方法1運(yùn)用“虛短”和“虛斷”的概念分析電路中各電量間關(guān)系。運(yùn)放在線(xiàn)性工作時(shí)，“虛短”和“虛斷”總是同時(shí)存在。虛地只存在于同相輸入端接地的電路中。2運(yùn)用迭加定理解決多個(gè)輸入端的問(wèn)題。第七章信號(hào)的運(yùn)算和處理二、

比例運(yùn)算電路uI反相輸入同相輸入模擬電路期末總復(fù)習(xí)“虛斷”：iN=0i1+i2+i3=iF“虛地”：uN=uP=0所以：當(dāng)R1=R2=R3=R時(shí)，方法一：利用虛短，虛斷求解三、求和電路1、反相輸入求和電路模擬電路期末總復(fù)習(xí)方法二：利用疊加原理首先求解每個(gè)輸入信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)的輸出電壓，然后將所有結(jié)果相加，即得到所有輸入信號(hào)同時(shí)作用時(shí)的輸出電壓。模擬電路期末總復(fù)習(xí)2、同相輸入求和電路方法一：利用虛短，虛斷求解參見(jiàn)課本和課件方法二：利用疊加原理計(jì)算麻煩，參見(jiàn)課件模擬電路期末總復(fù)習(xí)四、加減運(yùn)算利用求和運(yùn)算電路的分析結(jié)果設(shè)R1∥R2∥Rf＝R3∥R4∥R5實(shí)現(xiàn)了差分放大電路模擬電路期末總復(fù)習(xí)一、有源濾波器1.濾波電路的分類(lèi)低通濾波器LPF高通濾波器HPF帶通濾波器BPF帶阻濾波器BEF2.有源濾波電路的構(gòu)成RC高通電路+運(yùn)算放大器=有源高通濾波RC低通電路+運(yùn)算放大器=有源低通濾波3.濾波電路的性能一階濾波：阻帶幅頻以20dB/十倍頻下降二階濾波：阻帶幅頻以40dB/十倍頻下降，為了提升截止頻率附近的幅頻特性，電路中可引入適當(dāng)?shù)恼答?。RC低通與RC高通串聯(lián)+運(yùn)算放大器=有源帶通濾波有源低通濾波+有源高通濾波=有源帶通濾波直流電源的濾波阻容耦合通信電路抗已知頻率的干擾信號(hào)處理電路模擬電路期末總復(fù)習(xí)一、信號(hào)產(chǎn)生電路的分類(lèi)：正弦波振蕩非正弦波振蕩：RC振蕩器(低頻)LC振蕩器(高頻)石英晶體振蕩器(振蕩頻率精確)方波、三角波、鋸齒波等二、正弦波振蕩條件、電路結(jié)構(gòu)和選頻電路1.振蕩條件—振幅平衡條件—相位平衡條件n=0,1,2…判斷電路是否起振采用瞬時(shí)極性法，即斷開(kāi)反饋網(wǎng)絡(luò)，加一信號(hào)，如果信號(hào)極性逐級(jí)變化后，返回后與原信號(hào)同極性，則滿(mǎn)足相位平衡條件。第8章波形發(fā)生電路模擬電路期末總復(fù)習(xí)2.振蕩電路的兩種結(jié)構(gòu)放大器選頻正反饋網(wǎng)絡(luò)UoUfUi選頻放大器正反饋網(wǎng)絡(luò)UoUfUi3.選頻電路及其特性1)RC串并聯(lián)式幅頻特性0Fu

.相頻特性0f90°–90°當(dāng)=0=1/RC時(shí)Fu=1/3.=0o電路模擬電路期末總復(fù)習(xí)2)LC并聯(lián)諧振回路LuCr–

+iiLiC阻抗幅頻特性電路0Z

Z0阻抗相頻特性0f90o–90o諧振頻率諧振阻抗回路品質(zhì)因數(shù)模擬電路期末總復(fù)習(xí)振蕩頻率起振條件f=f0時(shí)，相位條件：AF=A+

F=2n幅度條件：F=0A=2nF=0三、正弦波振蕩電路1.RC橋氏振蕩電路模擬電路期末總復(fù)習(xí)2.LC振蕩電路變壓器反饋式LC+VCCVRERB1RB2CECB電感三點(diǎn)式C+VCCVRERB1RB2CECBL1L2C1電容三點(diǎn)式+VCCVRERB1RB2CECBLC1C2123會(huì)用瞬時(shí)極性法判斷是否滿(mǎn)足相位條件，能否振蕩模擬電路期末總復(fù)習(xí)1.電壓比較器的描述方法:電壓傳輸特性u(píng)O＝f(uI)電壓傳輸特性的三個(gè)要素：（1）輸出高電平UOH和輸出低電平UOL；（2）閾值電壓UT

：當(dāng)比較器的輸出電壓由一種狀態(tài)跳變?yōu)榱硪环N狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的輸入電壓；（3）輸入電壓過(guò)閾值電壓時(shí)輸出電壓躍變的方向。四、電壓比較器2、電壓比較器的分析方法：（1）寫(xiě)出uP、uN的表達(dá)式，令uP＝uN，求解出的uI即為UT；（2）根據(jù)輸出端限幅電路決定輸出的高、低電平；（3）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。模擬電路期末總復(fù)習(xí)uIUREF0uIuOUZUREF–UZ3.單限電壓比較器uIUREF0uIuOUZUREF–UZ特點(diǎn):1)工作在非線(xiàn)性區(qū)2)不存在虛短(除了uI=UREF時(shí))

3)存在虛斷門(mén)限電壓UT=UREF傳輸特性模擬電路期末總復(fù)習(xí)4.遲滯比較器(施密特觸發(fā)器)反相型遲滯比較器uIRR1UREFR2R3UZPuO0uIuOUT+UT–UZ–UZ同相型遲滯比較器R1RuIUREFR2R3UZNPuO傳輸特性0uIuOUT+UT-UZ–UZ門(mén)限電壓的求法：根據(jù)迭加定理求出同相端電壓uP的表達(dá)式，當(dāng)輸出狀態(tài)變化時(shí)，與反相端電壓uN相等，此時(shí)的輸入電壓uI即為門(mén)限電壓UT+和UT–。模擬電路期末總復(fù)習(xí)功率管的工作類(lèi)型類(lèi)別特點(diǎn)Q點(diǎn)波形甲類(lèi)無(wú)失真Q

較高ICQ較大Q

較高甲乙類(lèi)有失真效率高ICQ小Q

較低乙類(lèi)失真大效率最高ICQ=0

Q

最低iCO

ICQtiCO

ICQttiCO

ICQ第9章功率放大電路模擬電路期末總復(fù)習(xí)OTL甲