模拟电子技术基础期末复习资料.docx
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模拟电子技术基础期末复习资料
该复习资料,不一定适用于本校,但有比没有要好。
第一章半导体二极管
一.半导体的基础知识
1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:
在本征半导体中掺入微量的三价元素(多子是空穴,少子是电子)。
*N型半导体:
在本征半导体中掺入微量的五价元素(多子是电子,少子是空穴)。
6.杂质半导体的特性
*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。
*转型---通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7.PN结
*PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。
8.PN结的伏安特性
二.半导体二极管
*单向导电性------正向导通,反向截止。
*二极管伏安特性----同PN结。
*正向导通压降------硅管,锗管。
*开启电压------硅管,锗管。
分析方法----------将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:
若V阳>V阴(正偏),二极管导通(短路或压降;
若V阳三、稳压二极管及其稳压电路
*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连接。
第二章三极管及其基本放大电路
一.三极管的结构、类型及特点
1.类型---分为NPN和PNP两种。
2.特点---基区很薄,且掺杂浓度最低;发射区掺杂浓度很高,与基区接触
面积较小;集电区掺杂浓度较高,与基区接触面积较大。
二.三极管的工作原理
1.三极管的三种基本组态
2.三极管内各极电流的分配
*共发射极电流放大系数(表明三极管是电流控制器件)
其中ICEO是穿透电流(越小越好),ICBO是集电极反向电流。
3.共射电路的特性曲线
*输入特性曲线---同二极管。
*输出特性曲线
(饱和管压降,用UCES表示)
放大区---发射结正偏,集电结反偏。
饱和区---发射结正偏,集电结正偏
截止区---发射结反偏,集电结反偏。
根据电位如何判断管子是否处于放大状态:
对NPN管而言,放大时VC>VB>VE
对PNP管而言,放大时VC<VB<VE
4.温度影响
温度升高,输入特性曲线向左移动。
温度升高ICBO、ICEO、IC以及β均增加。
5.三极管的极限参数
ICM最大集电极电流
PCM最大的集电极耗散功率
U(BR)CEOC-E间的击穿电压
三.低频小信号等效模型
hie---输出端交流短路时的输入电阻,
常用rbe表示;
hfe---输出端交流短路时的正向电流传输比,
常用β表示;
微变等效模型用于分析晶体管在小信号输入时的
动态情况,不能用于静态分析。
四.基本放大电路组成及其原则
1.VT、VCC、Rb、Rc、C1、C2的作用。
2.组成原则----能放大、不失真、能传输。
五.放大电路的图解分析法
1.直流通路与静态分析
*概念---直流电流通的回路。
*画法---电容视为开路。
*作用---确定静态工作点
*直流负载线---由确定的直线。
*电路参数对静态工作点的影响
1)改变Rc:
Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。
2)改变VCC:
直流负载线平移,Q点发生移动。
2.交流通路与动态分析
*概念---交流电流流通的回路
*画法---电容视为短路,理想直流电压源视为短路。
*作用---分析信号被放大的过程。
*交流负载线---连接Q点和VCC’点VCC’=UCEQ+ICQRL’的直线。
3.静态工作点与非线性失真
(1)截止失真
*产生原因---Q点设置过低
*失真现象---NPN管削顶,PNP管削底。
*消除方法---提高Q。
(2)饱和失真
*产生原因---Q点设置过高
*失真现象---NPN管削底,PNP管削顶。
*消除方法---增大Rb、减小Rc、增大VCC,降低Q点。
六.阻容耦合共射放大电路的等效电路法
1.静态分析
2.放大电路的动态分析
*放大倍数
*输入电阻
*输出电阻
7.稳定工作点共射放大电路的等效电路法
1.静态分析
2.动态分析
*有旁路电容
*无旁路电容
八.共集电极基本放大电路
1.静态分析
2.动态分析
3.电路特点
*电压放大倍数为正,且略小于1,称为射极跟随器。
*输入电阻高,输出电阻低(带载能力强)。
*有电流放大能力。
八.共基电极基本放大电路(高频特性好,展宽频带)
九.复合管的判定:
不同类型的管子复合后,其类型取决于第一个管子。
第三章场效应管及其基本放大电路
一.结型场效应管(JFET)
1.结构示意图和电路符号
2.输出特性曲线
(可变电阻区、放大区、截止区、击穿区)
二.绝缘栅型场效应管(MOSFET)
分为增强型(EMOS)和耗尽型(DMOS)两种。
结构示意图和电路符号
2.特性曲线
*N-EMOS的输出特性曲线
*N-EMOS的转移特性曲线
式中,IDO是UGS=2UT时所对应的iD值。
三.场效应管的主要参数
1.漏极饱和电流IDSS
2.夹断电压Up
3.开启电压UT
4.直流输入电阻RGS
5.低频跨导gm(表明场效应管是电压控制器件)
四.场效应管的低频小信号等效模型
五.共源基本放大电路
分压式偏置放大电路
*动态分析
第四章多级放大电路
1.级间耦合方式
1.阻容耦合----各级静态工作点彼此独立;能有效地传输交流信号;体积小,成本低。
但不便于集成,低频特性差。
2.变压器耦合---各级静态工作点彼此独立,可以实现阻抗变换。
体积大,成本高,无法采用集成工艺;不利于传输低频和高频信号。
3.直接耦合----低频特性好,便于集成。
各级静态工作点不独立,互相有影响。
存在“零点漂移”现象。
*零点漂移----当温度变化或电源电压改变时,静态工作点也随之变化,致使uo偏离初始值“零点”而作随机变动。
二.多级放大电路的动态分析
1.电压放大倍数
2.输入电阻
3.
输出电阻
三.长尾差放电路(抑制直接耦合电路中的温漂)的原理与特点
1.静态分析
通常,Rb较小,且IBQ很小,
2.动态分析
四.共模信号与差模信号的计算
共模信号:
两输入信号的平均值
差模信号:
两输入信号的差
五.差分放大电路的改进
第五章集成运算放大电路
一.集成运放电路的基本组成
1.输入级----采用差放电路,以减小零漂。
2.中间级----多采用共射(或共源)放大电路,以提高放大倍数。
3.输出级----多采用互补对称电路以提高带负载能力。
4.偏置电路----多采用电流源电路,为各级提供合适的静态电流。
二.集成运放的电压传输特性
当uI在+Uim与-Uim之间,运放工作在线性区域:
三.理想集成运放的参数及分析方法
1.理想集成运放的参数特征
*开环电压放大倍数Aod→∞;
*差模输入电阻Rid→∞;
*输出电阻Ro→0;
*共模抑制比KCMR→∞;
2.理想集成运放的分析方法
1)运放工作在线性区:
*电路特征——引入负反馈
*电路特点——“虚短”和“虚断”:
“虚短”---
“虚断”---
2)运放工作在非线性区
*电路特征——开环或引入正反馈
*电路特点——
输出电压的两种饱和状态:
当u+>u-时,uo=+Uom
当u+
四.集成运放的读图
第六章放大电路中的反馈
一.反馈概念的建立
*开环放大倍数---A
*闭环放大倍数---Af
*反馈深度---1+AF
*环路增益---AF:
1.当AF>0时,Af下降,这种反馈称为负反馈。
2.当AF=0时,表明反馈效果为零。
3.当AF<0时,Af升高,这种反馈称为正反馈。
4.当AF=-1时,Af→∞。
放大器处于“自激振荡”状态。
二.反馈的形式和判断
1.反馈的范围----局部或级间。
2.有无反馈的判断---看输出回路与输入回路是否有联系,有则有反馈,无则没有反馈。
3.反馈的性质----交流、直流或交直流。
直流通路中存在反馈则为直流反馈,交流通路中存
在反馈则为交流反馈,交、直流通路中都存在反馈
则为交、直流反馈。
4.反馈的类型----正反馈:
反馈的结果使输出量的变化增大的反馈;
负反馈:
反馈的结果使输出量的变化减小的反馈。
对于单个集成运放,若反馈线引至同相端,则为正反馈;反之为负反馈。
反馈极性-----瞬时极性法:
(1)假定某输入信号在某瞬时的极性为正(用+表示)。
(2)根据该极性,逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性。
(3)确定反馈信号的极性。
(4)根据Xi与Xf的极性,确定净输入信号的大小。
Xid减小为负反馈;Xid增大为正反馈。
5.反馈的取样----电压反馈:
反馈量取样于输出电压;具有稳定输出电压的作用。
(输出短路时反馈消失)
电流反馈:
反馈量取样于输出电流。
具有稳定输出电流的作用。
(输出短路时反馈不消失)
6.反馈的方式-----并联反馈:
反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。
串联反馈:
反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。
三.基于反馈系数的电压放大倍数的分析
(1)判断反馈的组态;
(2)求解反馈系数;
(3)利用反馈系数求解放大倍数。
深度负反馈下,
四.基于理想集成运放的电压放大倍数的分析
合理应用虚短和虚断。
五.负反馈对放大电路性能的影响
1.提高放大倍数的稳定性
2.扩展频带
3.减小非线性失真及抑制干扰和噪声
4.改变放大电路的输入、输出电阻
*串联负反馈使输入电阻增加
*并联负反馈使输入电阻减小
*电压负反馈使输出电阻减小(稳定输出电压)
*电流负反馈使输出电阻增加(稳定输出电流)
五.自激振荡产生的原因和条件
1.产生自激振荡的原因
附加相移将负反馈转化为正反馈。
2.产生自激振荡的条件
若表示为幅值和相位的条件则为:
第七章信号的运算与处理
分析依据------“虚断”和“虚短”
1.基本运算电路
1.反相比例运算电路
R2=R1同相求和运算电路
R1弦波振荡器的组成、分类
*正弦波振荡器的组成
(1)放大电路-------建立和维持振荡。
(2)正反馈网络----与放大电路共同满足振荡条件。
(3)选频网络-------以选择某一频率进行振荡。
(4)稳幅环节-------使波形幅值稳定,且波形的形状良好。
*正弦波振荡器的分类
(1)RC振荡器-----振荡