模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(第三版)期末復(fù)習(xí)資料

第一章半導(dǎo)體二極管一.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識1.半導(dǎo)體---導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)(如硅Si、鍺Ge)。2.特性---光敏、熱敏和摻雜特性。3.本征半導(dǎo)體----純凈的具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。4.兩種載流子----帶有正、負(fù)電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱為載流子。5.雜質(zhì)半導(dǎo)體----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)體中摻入微量的三價元素（多子是空穴，少子是電子）。*N型半導(dǎo)體:在本征半導(dǎo)體中摻入微量的五價元素（多子是電子，少子是空穴）。6.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，少子濃度與溫度有關(guān)。*轉(zhuǎn)型---通過改變摻雜濃度，一種雜質(zhì)半導(dǎo)體可以改型為另外一種雜質(zhì)半導(dǎo)體。7.PN結(jié)*PN結(jié)的單向?qū)щ娦?--正偏導(dǎo)通，反偏截止。8.PN結(jié)的伏安特性二.半導(dǎo)體二極管*單向?qū)щ娦?-----正向?qū)?，反向截止?二極管伏安特性----同ＰＮ結(jié)。*正向?qū)▔航?-----硅管0.7V，鍺管0.2V。*開啟電壓------硅管0.5V，鍺管0.1V。分析方法----------將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低:若V陽>V陰(正偏)，二極管導(dǎo)通(短路或壓降0.7V);若V陽<V陰(反偏)，二極管截止(開路)。穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路*穩(wěn)壓二極管的特性---正常工作時處在PN結(jié)的反向擊穿區(qū)，所以穩(wěn)壓二極管在電路中要反向連接。第二章三極管及其基本放大電路一.三極管的結(jié)構(gòu)、類型及特點1.類型---分為NPN和PNP兩種。2.特點---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?。患妳^(qū)摻雜濃度較高，與基區(qū)接觸面積較大。二.三極管的工作原理1.三極管的三種基本組態(tài)2.三極管內(nèi)各極電流的分配*共發(fā)射極電流放大系數(shù)(表明三極管是電流控制器件)其中ICEO是穿透電流（越小越好），ICBO是集電極反向電流。3.共射電路的特性曲線*輸入特性曲線---同二極管。*輸出特性曲線(飽和管壓降，用UCES表示)放大區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。飽和區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏截止區(qū)---發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。根據(jù)電位如何判斷管子是否處于放大狀態(tài)：對NPN管而言，放大時VC＞VB＞VE對PNP管而言，放大時VC＜VB＜VE4.溫度影響溫度升高，輸入特性曲線向左移動。溫度升高ICBO、ICEO、IC以及β均增加。5.三極管的極限參數(shù)ICM最大集電極電流PCM最大的集電極耗散功率U（BR）CEOC-E間的擊穿電壓三.低頻小信號等效模型hie---輸出端交流短路時的輸入電阻，常用rbe表示；hfe---輸出端交流短路時的正向電流傳輸比，常用β表示；微變等效模型用于分析晶體管在小信號輸入時的動態(tài)情況，不能用于靜態(tài)分析。四.基本放大電路組成及其原則1.VT、VCC、Rb、Rc、C1、C2的作用。2.組成原則----能放大、不失真、能傳輸。五.放大電路的圖解分析法1.直流通路與靜態(tài)分析*概念---直流電流通的回路。*畫法---電容視為開路。*作用---確定靜態(tài)工作點*直流負(fù)載線---由確定的直線。*電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響交流負(fù)載線交流負(fù)載線1）改變Rc：Q點在IBQ所在的那條輸出特性曲線上移動。2）改變VCC：直流負(fù)載線平移，Q點發(fā)生移動。2.交流通路與動態(tài)分析*概念---交流電流流通的回路*畫法---電容視為短路,理想直流電壓源視為短路。*作用---分析信號被放大的過程。*交流負(fù)載線---連接Q點和VCC’點VCC’=UCEQ+ICQRL’的直線。3.靜態(tài)工作點與非線性失真（1）截止失真*產(chǎn)生原因---Q點設(shè)置過低*失真現(xiàn)象---NPN管削頂，PNP管削底。*消除方法---提高Q。（2）飽和失真*產(chǎn)生原因---Q點設(shè)置過高*失真現(xiàn)象---NPN管削底，PNP管削頂。*消除方法---增大Rb、減小Rc、增大VCC，降低Q點。六.阻容耦合共射放大電路的等效電路法靜態(tài)分析2.放大電路的動態(tài)分析*放大倍數(shù)*輸入電阻*輸出電阻穩(wěn)定工作點共射放大電路的等效電路法1．靜態(tài)分析2．動態(tài)分析*有旁路電容*無旁路電容八.共集電極基本放大電路1．靜態(tài)分析2．動態(tài)分析3.電路特點*電壓放大倍數(shù)為正，且略小于1，稱為射極跟隨器。*輸入電阻高，輸出電阻低（帶載能力強）。*有電流放大能力。八.共基電極基本放大電路（高頻特性好，展寬頻帶）九．復(fù)合管的判定：不同類型的管子復(fù)合后，其類型取決于第一個管子。場效應(yīng)管及其基本放大電路一.結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）

1.結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號2.輸出特性曲線（可變電阻區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū)、擊穿區(qū)）二.絕緣柵型場效應(yīng)管（MOSFET）分為增強型（EMOS）和耗盡型（DMOS）兩種。結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號2.特性曲線*N-EMOS的輸出特性曲線*N-EMOS的轉(zhuǎn)移特性曲線式中，IDO是UGS=2UT時所對應(yīng)的iD值。三.場效應(yīng)管的主要參數(shù)1.漏極飽和電流IDSS2.夾斷電壓Up3.開啟電壓UT4.直流輸入電阻RGS5.低頻跨導(dǎo)gm(表明場效應(yīng)管是電壓控制器件)四.場效應(yīng)管的低頻小信號等效模型 五.共源基本放大電路分壓式偏置放大電路*動態(tài)分析第四章多級放大電路級間耦合方式1.阻容耦合----各級靜態(tài)工作點彼此獨立；能有效地傳輸交流信號；體積小，成本低。但不便于集成，低頻特性差。2.變壓器耦合---各級靜態(tài)工作點彼此獨立，可以實現(xiàn)阻抗變換。體積大，成本高，無法采用集成工藝；不利于傳輸?shù)皖l和高頻信號。3.直接耦合----低頻特性好，便于集成。各級靜態(tài)工作點不獨立，互相有影響。存在“零點漂移”現(xiàn)象。*零點漂移----當(dāng)溫度變化或電源電壓改變時，靜態(tài)工作點也隨之變化，致使uo偏離初始值“零點”而作隨機變動。二.多級放大電路的動態(tài)分析電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻三.長尾差放電路（抑制直接耦合電路中的溫漂）的原理與特點1.靜態(tài)分析通常，R通常，Rb較小，且IBQ很小，2.動態(tài)分析四.共模信號與差模信號的計算共模信號：兩輸入信號的平均值差模信號：兩輸入信號的差五．差分放大電路的改進(jìn)第五章集成運算放大電路一.集成運放電路的基本組成1.輸入級----采用差放電路，以減小零漂。2.中間級----多采用共射(或共源)放大電路，以提高放大倍數(shù)。3.輸出級----多采用互補對稱電路以提高帶負(fù)載能力。4.偏置電路----多采用電流源電路，為各級提供合適的靜態(tài)電流。二.集成運放的電壓傳輸特性當(dāng)uI在+Uim與-Uim之間，運放工作在線性區(qū)域：理想集成運放的參數(shù)及分析方法1.理想集成運放的參數(shù)特征*開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod→∞；*差模輸入電阻Rid→∞；*輸出電阻Ro→0；*共模抑制比KCMR→∞；2.理想集成運放的分析方法1)運放工作在線性區(qū):*電路特征——引入負(fù)反饋*電路特點——“虛短”和“虛斷”:“虛短”---“虛斷”---2)運放工作在非線性區(qū)*電路特征——開環(huán)或引入正反饋*電路特點——輸出電壓的兩種飽和狀態(tài):當(dāng)u+>u-時，uo=+Uom當(dāng)u+<u-時，uo=-Uom第六章放大電路中的反饋反饋概念的建立＊開環(huán)放大倍數(shù)－－－Ａ＊閉環(huán)放大倍數(shù)－－－Ａｆ＊反饋深度－－－１＋ＡＦ＊環(huán)路增益－－－ＡＦ：1．當(dāng)ＡＦ＞０時，Ａｆ下降，這種反饋稱為負(fù)反饋。2．當(dāng)ＡＦ＝０時，表明反饋效果為零。3．當(dāng)ＡＦ＜０時，Ａｆ升高，這種反饋稱為正反饋。4．當(dāng)ＡＦ＝－１時，Ａｆ→∞。放大器處于“自激振蕩”狀態(tài)。二．反饋的形式和判斷1.反饋的范圍----局部或級間。2.有無反饋的判斷---看輸出回路與輸入回路是否有聯(lián)系，有則有反饋，無則沒有反饋。3.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。4.反饋的類型----正反饋：反饋的結(jié)果使輸出量的變化增大的反饋； 負(fù)反饋：反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的反饋。對于單個集成運放，若反饋線引至同相端，則為正反饋；反之為負(fù)反饋。反饋極性-----瞬時極性法：（1）假定某輸入信號在某瞬時的極性為正（用+表示）。（2）根據(jù)該極性，逐級推斷出放大電路中各相關(guān)點的瞬時極性。（3）確定反饋信號的極性。（4）根據(jù)Xi與Xf的極性，確定凈輸入信號的大小。Xid減小為負(fù)反饋；Xid增大為正反饋。5.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。（輸出短路時反饋不消失）6.反饋的方式-----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。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。三．基于反饋系數(shù)的電壓放大倍數(shù)的分析（1）判斷反饋的組態(tài)；（2）求解反饋系數(shù)；（3）利用反饋系數(shù)求解放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋下，四．基于理想集成運放的電壓放大倍數(shù)的分析合理應(yīng)用虛短和虛斷。五.負(fù)反饋對放大電路性能的影響提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性擴(kuò)展頻帶減小非線性失真及抑制干擾和噪聲改變放大電路的輸入、輸出電阻*串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加*并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小*電壓負(fù)反饋使輸出電阻減?。ǚ€(wěn)定輸出電壓）*電流負(fù)反饋使輸出電阻增加（穩(wěn)定輸出電流）五.自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件產(chǎn)生自激振蕩的原因附加相移將負(fù)反饋轉(zhuǎn)化為正反饋。產(chǎn)生自激振蕩的條件若表示為幅值和相位的條件則為：第七章信號的運算與處理分析依據(jù)------“虛斷”和“虛短”基本運算電路反相比例運算電路R2=R1//Rf同相比例運算電路R2=R1//Rf反相求和運算電路R4=R1//R2//R3//Rf4.同相求和運算電路R1//R2//R3//R4=Rf//R5加減運算電路R1//R2//Rf=R3//R4//R5積分和微分運算電路積分運算微分運算第九章功率放大電路一.功率放大電路的三種工作狀態(tài)1.甲類工作狀態(tài)導(dǎo)通角為360o，ICQ大，管耗大，效率低。2.乙類工作狀態(tài)ICQ≈0，導(dǎo)通角為180o，效率高，失真大（交越失真：晶體管輸入特性的非線性引起）。3.甲乙類工作狀態(tài)導(dǎo)通角為180o~360o，效率較高，失真較大。二.乙類功放電路的指標(biāo)估算1.工作狀態(tài)盡限狀態(tài)：Uom=VCC-UCES理想狀態(tài)：Uom≈VCC2.輸出功率3.效率理想時為78.5%4.管耗5.晶體管參數(shù)的選擇（是否安全工作）第十章直流電源直流電源的組成框圖電源變壓器：將電網(wǎng)交流電壓變換為符合整流電路所需要的交流電壓。整流電路：將正負(fù)交替的交流電壓整流成為單方向的脈動電壓。濾波電路：將交流成分濾掉，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路：自動保持負(fù)載電壓的穩(wěn)定。二.