模拟电子技术基础知识点总结.docx
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模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结
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。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*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 结的接触电位差---硅材料约为 0.6~0.8V，锗材料约为 0.2~0.3V。
* 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 0.6~0.7V，锗管 0.2~0.3V。
*死区电压------硅管 0.5V，锗管 0.1V。
3.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）;
若 V 阳 1）图解分析法
该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点 Q。
1
2）等效电路法
Ø 直流等效电路法
*总的解题手段----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）;
若 V 阳 *三种模型
Ø 微变等效电路法
3. 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§2-1 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
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
式子称为穿透电流。
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。
截止区---发射结反偏，集电结反偏。
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。
三. 低频小信号等效模型（简化）
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；
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。
3
*作用---确定静态工作点
*直流负载线---由 VCC=ICRC+UCE 确定的直线。
*电路参数对静态工作点的影响
1）改变 Rb ：
Q 点将沿直流负载线上下移动。
2）改变 Rc ：
Q 点在 IBQ 所在的那条输出特性曲线上移动。
3）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 V CC’点 V CC’= UCEQ+ICQR L’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---减小 Rb，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 。
4. 放大器的动态范围
（1） Uopp---是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。
（2）范围
*当（UCEQ－UCES）＞（VCC’ － UCEQ ）时，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL’。
4
*当（UCEQ－UCES）＜（VCC’ － UCEQ ）时，受饱和失真限制，UOPP=2UOMAX=2 （UCEQ－UCES）。
*当（UCEQ－UCES）＝（VCC’ － UCEQ ），放大器将有最大的不失真输出电压。
六. 放大电路的等效电路法
1. 静态分析
（1）静态工作点的近似估算
（2）Q 点在放大区的条件
欲使 Q 点不进入饱和区，应满足 RB＞βRc 。
2.放大电路的动态分析
* 放大倍数
* 输入电阻
* 输出电阻
7. 分压式稳定工作点共射
放大电路的等效电路法
1．静态分析
5
2．动态分析
*电压放大倍数
在 Re 两端并一电解电容 Ce 后
输入电阻
在 Re 两端并一电解电容 Ce 后
* 输出电阻
八. 共集电极基本放大电路
1．静态分析
2．动态分析
* 电压放大倍数
* 输入电阻
* 输出电阻
6
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，简称射随器。
* 输入电阻高，输出电阻低。
§2-2 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）
转移特性曲线
UP ----- 截止电压
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
7
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。
* N-DMOS 的输出特性曲线
注意：
uGS 可正、可零、可负。
转移特性曲线上 iD=0 处的值是夹断电压 UP，此曲线表示式与结型场
效应管一致。
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. 场效应管的小信号等效模型
E-MOS 的跨导 gm ---
8
五. 共源极基本放大电路
1.自偏压式偏置放大电路
* 静态分析
动态分析
若带有 Cs，则
2.分压式偏置放大电路
* 静态分析
* 动态分析
若源极带有 Cs，则
六.共漏极基本放大电路
* 静态分析
9
或，
* 动态分析
，
10
第三章 多级放大电路
第四章 集成运算放大电路
一. 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. 长尾差放电路的原理与特点
1. 抑制零点漂移的过程----
当 T↑→ iC1、iC2↑→ iE1、iE2 ↑→ uE↑→ uBE1、uBE2↓→ iB1、iB2↓→ iC1、iC2↓。
Re 对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用，被称为“共模反馈电阻”。
2 静态分析
1） 计算差放电路 IC
设 UB≈0，则 UE=－0.7V，得
2） 计算差放电路 UCE
•双端输出时
•
•单端输出时（设 VT1 集电极接 RL）
对于 VT1：
对于 VT2：
3. 动态分析
1）差模电压放大倍数
•双端输出
•
•单端输出时
从 VT1 单端输出 ：
从 VT2 单端输出 ：
11
2）差模输入电阻
3）差模输出电阻
•双端输出：
•单端输出:
三. 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．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。
四．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+两输入端的输入电流为零:
i+=i-=0
12
第五章 放大电路的频率响应
一. 单级放大电路的频率响应
1．中频段（fL≤f≤fH）
波特图---幅频曲线是 20lgAusm=常数，相频曲线是 φ=-180o。
2．低频段（f ≤fL）
‘
3．高频段（f ≥fH）
4．完整的基本共射放大电路的频率特性
13
二. 分压式稳定工作点电路的频率响应
1．下限频率的估算
2．上限频率的估算
四. 多级放大电路的频率响应
1. 频响表达式
2. 波特图
第六章 放大电路中的反馈
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1. 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----本级或级间。
2. 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。
3. 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）
4. 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。
Rs 越大反馈效果越好。
反馈信号反馈到输入端）
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。
Rs 越小反馈效果越好。
反馈信号反馈到非输入端）
5. 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），并设信号
的频率在中频段。
（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（升
高用 + 表示，降低用 － 表示）。
（3）确定反馈信号的极性。
（4）根据 Xi 与 X f 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。
三. 反馈形式的描述方法
某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串
联（并联）负反馈。
四. 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.
15
3. 扩展频带
4. 减小非线性失真及抑制干扰和噪声
5. 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 1+AF 倍
*并联负反馈使输入电阻减小 1+AF 倍
*电压负反馈使输出电阻减小 1+AF 倍
*电流负反馈使输出电阻增加 1+AF 倍
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”
16
1. 基本运算电路
1. 反相比例运算电路
R2 =R1//Rf
2. 同相比例运算电路
R2=R1//Rf
3. 反相求和运算电路
R4=R1//R2//R3//Rf
4. 同相求和运算电路
R1//R2//R3//R4=Rf//R5
5. 加减运算电路
R1//R2//Rf=R3//R4//R5
2. 积分和微分运算电路
1. 积分运算
2. 微分运算
第八章 信号发生电路
1. 正弦波振荡电路的基本概念
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1. 产生正弦波振荡的条件（人为的直接引入正反馈）
自激振荡的平衡条件 :
即幅值平衡条件：
相位平衡条件：
2. 起振条件:
幅值条件 ：
相位条件:
3.正弦波振荡器的组成、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-----振荡频率较低,1M 以下;
（2） LC 振荡器-----振荡频率较高,1M 以上;
（3） 石英晶体振荡器----振荡频率高且稳定。
二. RC 正弦波振荡电路
1. RC 串并联正弦波振荡电路
2. RC 移相式正弦波振荡电路
三. LC 正弦波振荡电路
1. 变压器耦合式 LC 振荡电路
判断相位的方法：
断回路、引输入、看相位
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2. 三点式 LC 振荡器
*相位条件的判断------“射同基反”或 “三步曲法”
（1）电感反馈三点式振荡器（哈特莱电路）
（2）电容反馈三点式振荡器（考毕兹电路）
（3）串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）
（4）并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路）
四. 石英晶体振荡电路
1. 并联型石英晶体振荡器2. 串联型石英晶体振荡器
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第九章 功率放大电路
一. 功率放大电路的三种工作状态
1.甲类工作状态
导通角为 360o，ICQ 大，管耗大，效率低。
2.乙类工作状态
ICQ≈0， 导通角为 180o，效率高，失真大。
3.甲乙类工作状态
导通角为 180o~360o，效率较高，失真较大。
二. 乙类功放电路的指标估算
1. 工作状态
Ø 任意状态：
Uom≈Uim
Ø 尽限状态：
Uom=VCC-UCES
Ø 理想状态：
Uom≈VCC
2. 输出功率
3. 直流电源提供的平均功率
4. 管耗Pc1m=0.2Pom
5.效率
理想时为 78.5%
三. 甲乙类互补对称功率放大电路
1. 问题的提出
在两管交替时出现波形失真——交越失真（本质上是截止失真）。
2. 解决办法
Ø 甲乙类双电源互补对称功率放大器 OCL----利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏置电
压。
动态指标按乙类状态估算。
Ø 甲乙类单电源互补对称功率放大器 OTL----电容 C2 上静态电压为 VCC/2，并且取代了 OCL
功放中的负电源-VCC。
动态指标按乙类状态估算，只是用 VCC/2 代替。
四. 复合管的组成及特点
1. 前一个管子 c-e 极跨接在后一个管子的 b-c 极间。
2. 类型取决于第一只管子的类型。
3.β=β1·β 2
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第十章 直流电源
一．直流电源的组成框图
•电源变压器：
将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。
•整流电路：
将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压。
•滤波电路：
将交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。
•稳压电路：
自动保持负载电压的稳定。
二. 单相半波整流电路
1．输出电压的平均值 UO（AV）
2．输出电压的脉动系数 S
3．正向平均电流 ID（AV）
4．最大反向电压 URM
三. 单相全波整流电路
1．输出电压的平均值 UO（AV）
2．输出电压的脉动系数 S
3．正向平均电流 ID（AV）
4．最大反向电压 URM
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四. 单相桥式整流电路
UO（AV）、S、ID（AV）
与全波整流电路相同，URM 与半波整流电路相同。
五. 电容滤波电路
1． 放电时间常数的取值
2.输出电压的平均值 UO（AV）
3.输出电压的脉动系数 S
4 .整流二极管的平均电流 I D（AV）
六. 三种单相整流电容滤波电路的比较
七．并联型稳压电路
1. 稳压电路及其工作原理
*当负载不变，电网电压
变化时的稳压过程:
*当电网电压不变，负载变化时的稳压过程 :
2. 电路参数的计算
* 稳压管的选择
常取 UZ=UO；IZM= （1.5~3）IOmax
* 输入电压的确定
一般取 UI（AV）= （2~3）UO
* 限流电阻 R 的计算
R 的选用原则是：
IZminR 的范围是：
八．串联型稳压电路
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