模擬電子技術基礎(第三版)期末復習資料

第一章半導體二極管一.半導體的基礎知識1.半導體---導電能力介于導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.本征半導體----純凈的具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導體。4.兩種載流子----帶有正、負電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱為載流子。5.雜質(zhì)半導體----在本征半導體中摻入微量雜質(zhì)形成的半導體。體現(xiàn)的是半導體的摻雜特性。*P型半導體:在本征半導體中摻入微量的三價元素（多子是空穴，少子是電子）。*N型半導體:在本征半導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。*轉(zhuǎn)型---通過改變摻雜濃度，一種雜質(zhì)半導體可以改型為另外一種雜質(zhì)半導體。7.PN結(jié)*PN結(jié)的單向?qū)щ娦?--正偏導通，反偏截止。8.PN結(jié)的伏安特性二.半導體二極管*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載線交流負載線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．復合管的判定：不同類型的管子復合后，其類型取決于第一個管子。場效應管及其基本放大電路一.結(jié)型場效應管（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時所對應的iD值。三.場效應管的主要參數(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gm(表明場效應管是電壓控制器件)四.場效應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u+>u-時，uo=+Uom當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ＡＦ＞０時，Ａｆ下降，這種反饋稱為負反饋。2．當ＡＦ＝０時，表明反饋效果為零。3．當ＡＦ＜０時，Ａｆ升高，這種反饋稱為正反饋。4．當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)的分析合理應用虛短和虛斷。五.負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)負反饋使輸入電阻增加*并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小*電壓負反饋使輸出電阻減小（穩(wěn)定輸出電壓）*電流負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)導通角為360o，ICQ大，管耗大，效率低。2.乙類工作狀態(tài)ICQ≈0，導通角為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)導通角為180o~360o，效率較高，失真較大。二.乙類功放電路的指標估算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：自動保持負載電壓的穩(wěn)定。二.