模拟电子技术基础(第四版)期末复习资料.docx

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，少子浓度及温度有关。 *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-同结。 *正向导通压降-硅管0.7V，锗管0.2V。 *开启电压-硅管0.5V，锗管0.1V。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0.7V); 若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。 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，及基区接触 面积较小；集电区掺杂浓度较高，及基区接触面积较大。 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）CEO C-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. 直流通路及静态分析 *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交流负载线 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. 交流通路及动态分析*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. 静态工作点及非线性失真（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* 输出电阻七. 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IDSS2.夹断电压Up3.开启电压UT4.直流输入电阻RGS5.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. 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）的原理及特点1.静态分析通常，Rb较小，且IBQ很小，2. 动态分析 四. 共模信号及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及-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 Ro0；* 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+<u-时，uo=-Uom 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闭环放大倍数 反馈深度环路增益： 1当时，下降，这种反馈称为负反馈。 2当时，表明反馈效果为零。3当时，升高，这种反馈称为正反馈。4当时 ， 。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-看输出回路及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 及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。 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：反馈量及原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。 串联反馈：反馈量及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 信号的运算及处理分析依据- “虚断”和“虚短”一. 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/R55. 加减运算电路 R1/R2/Rf=R3/R4/R5二 积分和微分运算电路1. 积分运算2. 微分运算 第八章 信号发生电路一. 正弦波振荡电路的基本概念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-及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三. LC正弦波振荡电路1. 变压器反馈式电路 判断同名端的方法： 断回路、引输入、看相位2.电感反馈式电路3.电容反馈式电路四. 判断电路是否能产生正弦波振荡（1）是否有正弦波振荡器的四个部分（2）相位条件是否满足，比如同名端是否正确等（3）电路的静态工作点是否合适五电压比较器的描述方法电压传输特性的三个要素：（1）输出高电平UOH和输出低电平UOL（2）阈值电压UT（3）输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向六单限比较器、滞回比较器、窗口比较器七非正弦波的产生第九章 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 ICQ0， 导通角为180o，效率高，失真大（交越失真：晶体管输入特性的非线性引起）。3.甲乙类工作状态 导通角为180o360o，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 尽限状态：Uom=VCC-UCESØ 理想状态：UomVCC 2. 输出功率3.效率理想时为78.5%4. 管耗 5.晶体管参数的选择（是否安全工作）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正向平均电流ID(AV)3最大反向电压URM 三. 单相桥式整流电路1输出电压的平均值UO(AV) 2正向平均电流ID(AV)3最大反向电压URM 四.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)3.五. 稳压管稳压电路六串联型稳压电路第 8 页