(完整版)模拟电子技术基础知识点总结.pdf

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1、模拟电子技术复习资料总结模拟电子技术复习资料总结第一章第一章半导体二极管半导体二极管一一.半导体的基础知识半导体的基础知识1.1.半导体半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅如硅 SiSi、锗、锗 Ge)Ge)。2.2.特性特性-光敏、热敏和掺杂特性。光敏、热敏和掺杂特性。3.3.本征半导体本征半导体-纯净的具有单晶体结构的半导体。纯净的具有单晶体结构的半导体。4.4.两种载流子两种载流子-带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。5.5.杂质半导体杂质半导体-在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导

2、体。体现的是半导体的掺杂特性。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*P 型半导体型半导体: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）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*N 型半导体型半导体: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）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）。6.6.杂质半导体的特性杂质半导体的特性*载流子的浓度载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。*体电阻体电阻-通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。通

3、常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。*转型转型-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。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.PN7.PN 结结*PN*PN 结的接触电位差结的接触电位差-硅材料约为硅材料约为 0.60.8V0.60.8V，锗材料约为，锗材料约为 0.20.3V0.20.3V。*PN*PN 结的单向导电性结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。正偏导通，反偏截止。8.PN8.PN 结的伏安特性结的伏安特性二二.半导体二极管半导体二极管*单向导电性单向导电性-正向导通，反向截止。正向导通，反向截止。*二极管伏安特性二极管伏安特性-同结

4、。同结。*正向导通压降正向导通压降-硅管硅管 0.60.7V0.60.7V，锗管，锗管 0.20.3V0.20.3V。*死区电压死区电压-硅管硅管 0.5V0.5V，锗管，锗管 0.1V0.1V。3.3.分析方法分析方法-将二极管断开，分析二极管两端电位的高低将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若若 V V阳阳VV阴阴(正偏正偏)，二极管导通，二极管导通(短路短路););若若 V V阳阳VVV 阴阴(正偏正偏)，二极管导通，二极管导通(短路短路););若若 V V 阳阳 V u u-时，时，u uo o=+=+U Uomom当当 u u+u u-时，时，u uo o=-=-U Uomom两

5、输入端的输入电流为零两输入端的输入电流为零:i i+=i i-=0=012第五章第五章放大电路的频率响应放大电路的频率响应一一.单级放大电路的频率响应单级放大电路的频率响应1 1中频段中频段(f fLLf f f fH)H)波特图波特图-幅频曲线是幅频曲线是 20lg20lgA Ausm=usm=常数，相频曲线是常数，相频曲线是=-180o-180o。2 2低频段低频段(f f f fL)L)3 3高频段高频段(f f f fH)H)4 4完整的基本共射放大电路的频率特性完整的基本共射放大电路的频率特性13二二.分压式稳定工作点电路的频率响应分压式稳定工作点电路的频率响应1 1下限频率的估算下

6、限频率的估算2 2上限频率的估算上限频率的估算四四.多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应1.1.频响表达式频响表达式2.2.波特图波特图14第六章第六章放大电路中的反馈放大电路中的反馈一.反馈概念的建立反馈概念的建立开环放大倍数开环放大倍数闭环放大倍数闭环放大倍数反馈深度反馈深度环路增益环路增益：1 1当当时，时，下降，这种反馈称为负反馈。下降，这种反馈称为负反馈。2 2当当时，表明反馈效果为零。时，表明反馈效果为零。3 3当当时，时，升高，这种反馈称为正反馈。升高，这种反馈称为正反馈。4 4当当时时，。放大器处于。放大器处于“自激振荡自激振荡”状态。状态。二反馈的形式和判断二反馈的形

7、式和判断1.1.反馈的范围反馈的范围-本级或级间。本级或级间。2.2.反馈的性质反馈的性质-交流、直流或交直流。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。则为交、直流反馈。3.3.反馈的取样反馈的取样-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。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）（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。电流反馈：反馈

8、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）（输出短路时反馈不消失）4.4.反馈的方式反馈的方式-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。流形式相叠加。R Rs s 越大反馈效果越好。越大反馈效果越好。反馈信号反馈到输入端）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。的形式相叠加。R Rs s 越小反馈效果越好。越小反馈效果越好。反馈信号反馈到非输入端）反馈信号反馈到非输入端）5.5.反馈极性反馈极性-瞬时极性法：瞬时极性法：（1 1）

9、假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示）表示），并设信号，并设信号的频率在中频段。的频率在中频段。（2 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）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升高用高用+表示，降低用表示，降低用 表示）表示）。（3 3）确定反馈信号的极性。）确定反馈信号的极性。（4 4）根据）根据 X Xi i与与 X Xf f的极性，确定净输入信号的大小。的极性，确定净输入信号的大小。X Xidid减小为负反减小为负反馈；馈；X Xidid增大为正反馈。增大为正反馈。三三.反馈形式的描述方法反馈形式的描述方法

10、某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串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。联（并联）负反馈。四四.负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响1.提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性152.3.扩展频带扩展频带4.减小非线性失真及抑制干扰和噪声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串联负反馈使输入电阻增加 1+AF1+AF 倍倍*并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小 1+AF1+AF 倍倍*电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小

11、 1+AF1+AF 倍倍*电流负反馈使输出电阻增加电流负反馈使输出电阻增加 1+AF1+AF 倍倍五五.自激振荡产生的原因和条件自激振荡产生的原因和条件1.产生自激振荡的原因产生自激振荡的原因附加相移将负反馈转化为正反馈。附加相移将负反馈转化为正反馈。2.产生自激振荡的条件产生自激振荡的条件若表示为幅值和相位的条件则为：若表示为幅值和相位的条件则为：16第七章第七章信号的运算与处理信号的运算与处理分析依据分析依据-“虚断虚断”和和“虚短虚短”一.基本运算电路基本运算电路1.反相比例运算电路反相比例运算电路R R2 2=R R1 1/R Rf f2.同相比例运算电路同相比例运算电路R R2 2=

12、R R1 1/R Rf f3.反相求和运算电路反相求和运算电路R R4 4=R R1 1/R R2 2/R R3 3/R Rf f4.4.同相求和运算电路同相求和运算电路R R1 1/R R2 2/R R3 3/R R4 4=R Rf f/R R5 55.加减运算电路加减运算电路R R1 1/R R2 2/R Rf f=R R3 3/R R4 4/R R5 5二.积分和微分运算电路积分和微分运算电路1.积分运算积分运算2.微分运算微分运算17第八章第八章信号发生电路信号发生电路一.正弦波振荡电路的基本概念正弦波振荡电路的基本概念1.产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈

13、人为的直接引入正反馈)自激振荡的平衡条件自激振荡的平衡条件:即幅值平衡条件：即幅值平衡条件：相位平衡条件：相位平衡条件：2.起振条件起振条件:幅值条件幅值条件：相位条件相位条件:3.3.正弦波振荡器的组成、分类正弦波振荡器的组成、分类正弦波振荡器的组成正弦波振荡器的组成(1)(1)放大电路放大电路-建立和维持振荡。建立和维持振荡。(2)(2)正反馈网络正反馈网络-与放大电路共同满足振荡条件。与放大电路共同满足振荡条件。(3)(3)选频网络选频网络-以选择某一频率进行振荡。以选择某一频率进行振荡。(4)(4)稳幅环节稳幅环节-使波形幅值稳定，且波形的形状良好。使波形幅值稳定，且波形的形状良好。*

14、正弦波振荡器的分类正弦波振荡器的分类(1)(1)RCRC 振荡器振荡器-振荡频率较低振荡频率较低,1M,1M 以下以下;(2)(2)LCLC 振荡器振荡器-振荡频率较高振荡频率较高,1M,1M 以上以上;(3)(3)石英晶体振荡器石英晶体振荡器-振荡频率高且稳定。振荡频率高且稳定。二二.RC RC 正弦波振荡电路正弦波振荡电路1.1.RCRC 串并联正弦波振荡电路串并联正弦波振荡电路2.2.RCRC 移相式正弦波振荡电路移相式正弦波振荡电路三三.LCLC 正弦波振荡电路正弦波振荡电路1.变压器耦合式变压器耦合式 LCLC 振荡电路振荡电路判断相位的方法：断回路、引输入、看相位判断相位的方法：断

15、回路、引输入、看相位182.三点式三点式 LCLC 振荡器振荡器*相位条件的判断相位条件的判断-“射同基反射同基反”或或“三步曲法三步曲法”（1 1）电感反馈三点式振荡器）电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路哈特莱电路)（2 2）电容反馈三点式振荡器）电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路考毕兹电路)（3 3）串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）（4 4）并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路）并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路）四四.石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路1.并联型石英晶体振荡器并联型石英晶体振荡器2.串联型石英晶体振荡器串联型石英

16、晶体振荡器19第九章第九章功率放大电路功率放大电路一一.功率放大电路的三种工作状态功率放大电路的三种工作状态1.1.甲类工作状态甲类工作状态导通角为导通角为 360360o o，I ICQCQ大，管耗大，效率低。大，管耗大，效率低。2.2.乙类工作状态乙类工作状态I ICQCQ00，导通角为导通角为 180180o o，效率高，失真大。，效率高，失真大。3.3.甲乙类工作状态甲乙类工作状态导通角为导通角为 180180o o360360o o，效率较高，失真较大。，效率较高，失真较大。二二.乙类功放电路的指标估算乙类功放电路的指标估算1.1.工作状态工作状态任意状态：任意状态：U UomomU

17、 Uimim尽限状态：尽限状态：U Uom=om=V VCCCC-U UCESCES理想状态：理想状态：U UomomV VCCCC2.2.输出功率输出功率3.3.直流电源提供的平均功率直流电源提供的平均功率4.4.管耗管耗P Pc1mc1m=0.2P=0.2Pomom5.5.效率效率理想时为理想时为 78.5%78.5%三三.甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路1.问题的提出问题的提出在两管交替时出现波形失真在两管交替时出现波形失真交越失真交越失真(本质上是截止失真本质上是截止失真)。2.2.解决办法解决办法甲乙类双电源互补对称功率放大器甲乙类双电源互补对称功率放大器OCL-

18、OCL-利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏置电利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏置电压。压。动态指标按乙类状态估算。动态指标按乙类状态估算。甲乙类单电源互补对称功率放大器甲乙类单电源互补对称功率放大器 OTL-OTL-电容电容 C C2 2上静态电压为上静态电压为 V VCCCC/2/2，并且取代了，并且取代了 OCLOCL功放中的负电源功放中的负电源-V VCCCC。动态指标按乙类状态估算，只是用动态指标按乙类状态估算，只是用 V VCCCC/2/2 代替。代替。四四.复合管的组成及特点复合管的组成及特点1.前一个管子前一个管子 c-ec-e 极跨接在后一个管子的极跨接在后一个管子的

19、 b-cb-c 极间。极间。2.类型取决于第一只管子的类型。类型取决于第一只管子的类型。3.3.=1 1 2 220第十章第十章直流电源直流电源一一直直流电源的组成框图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。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。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。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。稳压电路：自动保持负载电压

20、的稳定。二二.单相半波整流电路单相半波整流电路1 1输出电压的平均值输出电压的平均值 U UO(AO(AV)V)2 2输出电压的脉动系数输出电压的脉动系数 S S3 3正向平均电流正向平均电流 I ID(AD(AV)V)4 4最大反向电压最大反向电压 U URMRM三三.单相全波整流电路单相全波整流电路1 1输出电压的平均值输出电压的平均值 U UO(AO(AV)V)2 2输出电压的脉动系数输出电压的脉动系数 S S3 3正向平均电流正向平均电流 I ID(AD(AV)V)4 4最大反向电压最大反向电压 U URMRM21四四.单相桥式整流电路单相桥式整流电路U UO(AO(AV)V)、S S

21、、I ID(AD(AV)V)与全波整流电路相同，与全波整流电路相同，U URMRM与半波整流电路相同。与半波整流电路相同。五五.电容滤波电路电容滤波电路1 1 放电时间常数的取值放电时间常数的取值2.2.输出电压的平均值输出电压的平均值 U UO(AO(AV)V)3.3.输出电压的脉动系数输出电压的脉动系数 S S4.4.整流二极管的平均电流整流二极管的平均电流 I ID(AD(AV)V)六六.三种单相整流电容滤波电路的比较三种单相整流电容滤波电路的比较七七并并联型稳压电路联型稳压电路1.1.稳压电路及其工作原理稳压电路及其工作原理*当负载不变，电网电压当负载不变，电网电压变化时的稳压过程变化时的稳压过程:*当电网电压不变，负载变化时的稳压过程当电网电压不变，负载变化时的稳压过程:2.2.电路参数的计算电路参数的计算*稳压管的选择稳压管的选择常取常取 U UZ Z=U UO O；I IZMZM=(1.53)=(1.53)I IOmaxOmax*输入电压的确定输入电压的确定一般取一般取 U UI(AI(AV)V)=(23)=(23)U UO O*限流电阻限流电阻 R R 的计算的计算R R 的选用原则是：的选用原则是：I IZminZmin I IZ Z I IZmaxZmax。R R 的范围是：的范围是：八串联型稳压电路八串联型稳压电路22