模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-知識點總結(jié)

模擬電子技術(shù)復習資料總結(jié)

第一章半導體二極管

半導體的基礎(chǔ)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、錯Ge）。

2.特性--光敏、熱敏和摻雜特性。

3.本征半導體一一純凈的具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導體。

4.兩種載流子一一帶有正、負電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱為載流子。

5.雜質(zhì)半導體一一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(guān)。

*體電阻--通常把雜質(zhì)半導體自身的電阻稱為體電阻。

*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)的接觸電位差-一硅材料約為0.6~0.8V,楮材料約為0.2~0.3V。

*PN結(jié)的單向?qū)щ娦?一正偏導通，反偏截止。

8.PN結(jié)的伏安特性

八ip/mA

正向特性

______夕BR(4Q

MR/Vrf匹?F/V

反向特性

二.半導體二極管

*單向?qū)щ娦?--正向?qū)ǎ聪蚪刂埂?/p>

*二極管伏安特性一一同PN結(jié)。

*正向?qū)▔航?---硅管0.6~0.7V,錯管0.2~0.3Vo

*死區(qū)電壓----硅管0.5V,錯管0.IV。

3.分析方法-----將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低:

若Vm〉V陰（正偏），二極管導通（短路）；

若V陽〈V陰（反偏），二極管截止（開路）。

1）圖解分析法

UD=%D-

該式與伏安特性曲線

的交點叫靜態(tài)工作點。。

+-

跖

-

2）等效電路法

＞直流等效電路法

*總的解題手段一一將二極管斷開，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）；

若V陽〈V陰（反偏），二極管截止（開路）。

*三種模型

Ua%

（a）理想模型（b）恒壓源模型（c）折線模型

＞微變等效電路法

JiU

u，＞~c^

rT（＜!）小備號模型

三.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。

穩(wěn)壓管的伏安特性

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-一分為NPN和PNP兩種。

2.特點-一基區(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)

(a)共發(fā)射極組態(tài)(b)共集電極組態(tài)(c)共基極組態(tài)

2.三極管內(nèi)各極電流的分配

，C=4：N+/CB()/E=/BN+/CN=/B+/C，B=/BN-/CBO

*共發(fā)射極電流放大系數(shù)(表明三極管是電流控制器件

8=顯

P/BN/C=/?/B+(1+/?)/CBO^?/B+7CEO~/?/B

式子7CEO=(1+Z07CB。稱為穿透電流。

3.共射電路的特性曲線

*輸入特性曲線--同二極管。

(b)輸入特性曲線

*輸出特性曲線

(飽和管壓降，用Zfe表示

放大區(qū)--發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。

截止區(qū)發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。

4.溫度影響

溫度升高，輸入特性曲線向左移動。

溫度升息1&B0、&E0、立以及￡均增加。

三.低頻小信號等效模型(簡化)

hie--輸出端交流短路時的輸入電阻，

常用心表示；

hte―-輸出端交流短路時的正向電流傳輸比,

常用B表示；(c)簡化的H參數(shù)等效電路

四.基本放大電路組成及其原則

1.VT、L、加、花、c、c的作用。

2.組成原則一一能放大、不失真、能傳輸。

基本放大電路的習慣畫法

五.放大電路的圖解分析法

1.直流通路與靜態(tài)分析

*概念-一直流電流通的回路。

*畫法--電容視為開路。

*作用--確定靜態(tài)工作點

*直流負載線--由Vcc=IcRe+Ua確定的直線。

*電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響

1)改變兄：。點將沿直流負載線上下移動。

2)改變發(fā)：0點在幾所在的那條輸出特性曲線上移動。

3)改變心：直流負載線平移，0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-一連接Q點和Mcc'點Kcc，=心計4mJ的

直線。

(1)截止失真

*產(chǎn)生原因一。點設(shè)置過低

*失真現(xiàn)象--NPN管削頂，PNP管削底。

*消除方法減小漿)，提高Q<>

(2)飽和失真

*產(chǎn)生原因一-0點設(shè)置過高

*失真現(xiàn)象--NPN管削底，PNP管削頂。

*消除方法--增大血、減小股、增大%o

4.放大器的動態(tài)范圍

(1)慶pp-—是指放大器最大不失真輸出電壓的峰峰值。

(2)范圍

=

*當QUCEO-Uas)>(七''-UCEQ)時，受截止失真限制，Uopp2UOMX=2ICQRI.

*當(UcEQ-UcEs)V(VcC—UcEQ)時，受飽和失真限制，Uopp=2U(?IAX=2(UcEQ-

%S)o

*當kUcEQ-UCES)=(-UcEQ)，放大器將有最大的不失真輸出電壓。

六.放大電路的等效電路法

1.靜態(tài)分析

(1)靜態(tài)工作點的近似估算

r_^CC-〔BEQ

BQ=一國一

/cQaBQ

1'CEQ=lCC"CQ*

(2)0點在放大區(qū)的條件

欲使0點不進入飽和區(qū)，應滿足R>BRco

z放大電路的動態(tài)分析

H<5

(a)交流通路

*放大倍數(shù)

與_用工_居啤

/&+與&+%rbe

*輸入電阻

(J.(j.

凡=寸=j.'v,=^b//rbe

S/R/pb+g/"be

*輸出電阻

UT

&=--—儀&

yT

七.分壓式穩(wěn)定工作點共射

放大電路的等效電

1.靜態(tài)分析

穩(wěn)定工作點放大器

UB

尺bl+為＞2

ICQ?'B：BEQ，/BQ“CQW

°CEQ-1CC-ICQ+&)

2.動態(tài)分析

*電壓放大倍數(shù)

4-_M

1131+(1+。)&

在Re兩端并一電解電容Ge后

微變等效電路

4=口=-續(xù)

5"be

\=[o=R]\

九-五-kk%

輸入電阻

曷=Abl//Ab2//[rbe+(1+尸)&1

在Re兩端并一電解電容Ge后

Ri=Rbl//Rb2//rbe

*輸出電阻

&?R。

八.共集電極基本放大電路

1.靜態(tài)分析

J_IaU-aBEQ

BQ-Rb+(i+")Rc

，CQK〃BQ

(a)共集電極基本放大電路

°CEQ七,ZCC-/CQ&

2.動態(tài)分析

*電壓放大倍數(shù)

(b)H參數(shù)等效電路

4,^o_(i+m

uu,「be+a+mw

*輸入電阻

Ri=Rb〃卜be+(l+P)(Re//HL)l

*輸出電阻

1yJL十〃

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，簡稱射隨器。

*輸入電阻高，輸出電阻低。

第三章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

(a)N-JFET結(jié)構(gòu)及電路符號(b)P-JFET結(jié)構(gòu)及電路符號

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))

轉(zhuǎn)移特性曲線

__llr^v2

S=/DSS（1-T^）（UP<"GSSO）

%-----截止電壓Cp

輸出特性

輸出特性(b)轉(zhuǎn)移特性

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

Jd

SiO：|g『

yJbVT

TSN-EMOS

uud

J

JTb

VT

SpMe

（a）EMOS結(jié)構(gòu)及電路符號（b）DMOS結(jié)構(gòu)及電路符號

2.特性曲線

（a）增強型輸出特性（b）增強型轉(zhuǎn)移特性

=，DO（-（"GS>〃T）

*N-EMOS的轉(zhuǎn)移特性曲線”

式中，加是%s=24時所對應的工值。

*N-DMOS的輸出特性曲線

（C）耗盡型輸出特性（d）耗盡型轉(zhuǎn)移特性

注意：B可正、可零、可負。轉(zhuǎn)移特性曲線上2>0處的值是夾斷電壓詼此曲

線表示式與結(jié)型場效應管一致。

三.場效應管的主要參數(shù)

1.漏極飽和電流7DSS

2.夾斷電壓UP

3.開啟電壓4

4.直流輸入電阻蜃

5.低頻跨導名（表明場效應管是電壓控制器件）

0UGS〃DS=常數(shù)

四.場效應管的小信號等效模型

E-MOS的跨導島--Sm一國一‘飛一一”場效應管微變等效電路

五.共源極基本放大電路

1.自偏壓式偏置放大電路

*靜態(tài)分析

[1GSQ=_/DQ&

/DQ=，DSS。-冬必2

r：DSQ=,DD-，DQ(R(l+4)

動態(tài)分析

j_，-o_-ginA]

l，Uil+gm&

若帶有念，則"u=-gm"L

7?i=/?gRo^Rd

(c)微變等效電路

2.分壓式偏置放大電路

*靜態(tài)分析

〔GSQ=T''DD"，DQRs

，DQ=，DSS(1瀉?)?或，DQ=/D0(—^出一球

LP°T

FDSQ=?ED-1DQ(馬+&)

*動態(tài)分析

\__-gmRf

若源極帶有Cs,則'u=-gmR1

/?i=7?g+J?g|//7?g2

7?o~Rd

六.共漏極基本放大電路

*靜態(tài)分析

T氏2.

〔GSQ=T_7T_TDD-'DQRS

%+02

，DQ=，DSS（1--捍4

1P

依=/［）0（轡I

或"

IDSQ=1DD-/DQ&

*動態(tài)分析

j_力。_

.u乙l+gmS.

Rj=Rg+Rgl//Rg2

gm

第五章功率放大電路

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360°,小大,管耗大，效率低。

2.乙類工作狀態(tài)

心p0,導通角為180°,效率高，失真大。

3.甲乙類工作狀態(tài)

導通角為180°~360°,效率較高，失真較大。

二.乙類功放電路的指標估算

功放電路的工作狀態(tài)

1.工作狀態(tài)

＞任意狀態(tài)：為m心歷m

＞盡限狀態(tài)：%m=K-c-原

＞理想狀態(tài)：慶m心味

決m

”=T^om^-om

2.輸出功率2HL

3.直流電源提供的平均功率

P-TZT_TZ2/_2%c，om

氣cc_>CC/（AV）-rCC-----7om---------------------

8''7T7T7?L

4,管耗RXO.2&Pcm=^c\m-^^m

5.效率

廠■_味〃6_"om

p

vcc21&%/叫，公理想時為78.5%

三.甲乙類互補對稱功率放大電路

1.問題的提出

在兩管交替時出現(xiàn)波形失真一一交越失真（本質(zhì)上是截止失真）。

2.解決辦法

＞甲乙類雙電源互補對稱功率放大器OCL一—利用二極管、三極管和電阻上

的壓降產(chǎn)生偏置電壓。

動態(tài)指標按乙類狀態(tài)估算。

＞甲乙類單電源互補對稱功率放大器OTL——電容Q上靜態(tài)電壓為七/2,

并且取代了OCL功放中的負電源-昭c。

動態(tài)指標按乙類狀態(tài)估算，只是用心/2代替。

四.復合管的組成及特點

1.前一個管子c-e極跨接在后一個管子的b-c極間。

2.類型取決于第一只管子的類型。

3.￡=￡,?B2

第六章集成運算放大電路

一.集成運放電路的基本組成

1.輸入級一一采用差放電路，以減小零漂。

2.中間級一一多采用共射（或共源）放大電路，以提高放大倍數(shù)。

3.輸出級一一多采用互補對稱電路以提高帶負載能力。

4.偏置電路一一多采用電流源電路，為各級提供合適的靜態(tài)電流。

二.長尾差放電路的原理與特點

1.抑制零點漂移的過程一一

當7tfZci、tf?E1、tft—ita、tteIf?B1、I一、

iI

檢對溫度漂移及各種共模信號有強烈的抑制作用，被稱為“共模反饋電阻”。

2靜態(tài)分析

1）計算差放電路人

7_昨E-0.7

設(shè)“心0,則6=—0.7V,得C1C2"ElRpQ+2Re

2）計算差放電路體

?雙端輸出時

?UcEl=UCE2=1'c■L'E=匕CC+0.7

?單端輸出時（設(shè)VT1集電極接而）

對于VT1：

，

‘C?/ciUCEI=Uci-%=ucl+0.7

△cRL

對于VT2：

fC2=I,CC"czRc，UcE2=fC2E=^CC-JC2Rc+0-7

3.動態(tài)分析

半邊差模交流通路

1）差模電壓放大倍數(shù)

?雙端輸出

_卬(4//比/2)

，，dU12

^+rbe+(l+WV)

單端輸出時

從VT1單端輸出：

&d_-風&低力

22便$+睢+（1+/）（勺＞/2）］

從VT2單端輸出：

伙4〃&)

4id2=-4udl

2[4+rbe+(l+0(Rp/2)l

2）差模輸入電阻%=2四+MQ+用R爭p

3）差模輸出電阻

,雙端輸出：Rod'2Ac

?單端輸出：長）d戶Ac

三.集成運放的電壓傳輸特性

當納在+公與-%之間，運放工作在線性區(qū)

集成運放的電壓傳輸特性

〃o%od〃0od（〃+-?-）

四.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)40d-8；

*差模輸入電阻"id-8；

*輸出電阻而一0；

*共模抑制比ACMR-8；

2.理想集成運放的分析方法

1）運放工作在線性區(qū)：

*電路特征一一引入負反饋

*電路特點一一“虛短”和“虛斷”：

〃+=〃-

“虛短”

i+=i-=0

“虛斷”

2）運放工作在非線性區(qū)

*電路特征一一開環(huán)或引入正反饋

*電路特點——

輸出電壓的兩種飽和狀態(tài):

當&〉&時，4=+爆

當時，n=-Lf?

兩輸入端的輸入電流為零:

7+=7=0

第七章放大電路中的反饋

一.反饋概念的建立

輸入廠_---—-I輸出

_-Y0_A

一百一丁^法

*開環(huán)放大倍數(shù)----A

*閉環(huán)放大倍數(shù)----At

*反饋深度----1+AF

*環(huán)路增益----/尸：反饋放大器組成方框圖

1.當/戶＞0時，下降，這種反饋稱為負反饋。

2.當月戶=0時，表明反饋效果為零。

3.當/尸V0時，升高，這種反饋稱為正反饋。

4.當/尸=一1時，A「一8。放大器處于“自激振蕩”狀態(tài)。

二.反饋的形式和判斷

1.反饋的范圍一一本級或級間。

2.反饋的性質(zhì)一一交流、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.反饋的取樣一一電壓反饋：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）

4.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。咫越大反饋效果越好。

反饋信號反饋到輸入端）

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。的越小反饋效果越好。

反饋信號反饋到非輸入端）

5.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），并設(shè)信號

的頻率在中頻段。

（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（升

高用+表示，降低用一表示）。

（3）確定反饋信號的極性。

（4）根據(jù)X、與Xf的極性，確定凈輸入信號的大小。Xid減小為負反

饋；Xm增大為正反饋。

三.反饋形式的描述方法

某反饋元件引入級間（本級）直流負反饋和交流電壓（電流）串

聯(lián)（并聯(lián)）負反饋。

四.負反饋對放大電路性能的影響

1.提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性

dAf_1dL4

2Af1+AFA.

3：擴展頻帶

4.減小非線性失真及抑制干擾和噪聲

5.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1+AF倍

*并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小1+AF倍

*電壓負反饋使輸出電阻減小1+AF倍

*電流負反饋使輸出電阻增加1+AF倍

五.自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件

1.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。

2.產(chǎn)生自激振蕩的條件

AF=-\

若表示為幅值和