2023年模电各章重点内容及总复习 2.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 模电第一章重点掌握内容 Powered by:Lyman 一、概念 1、半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。2、半导体奇妙特性：热敏性、光敏性、掺杂性。3、本征半导体：完全纯净的、结构完整的、晶格状的半导体。4、本征激发：环境温度变化或光照产生本征激发，形成电子和空穴，电子带负电，空穴带正电。它们在外电场作用下均能移动而形成电流，所以称载流子。5、P 型半导体：在纯净半导体中掺入三价杂质元素，便形成 P 型半导体，使导电能力大大加强，此类半导体，空穴为多数载流子（称多子）而电子为少子。6、N 型半导体：在纯净半导体中掺入五价杂质元素，便形成 N 型半导体，使导电能力

2、大大加强，此类半导体，电子为多子、而空穴为少子。7、PN 结具有单向导电性：P 接正、N 接负时（称正偏），PN 结正向导通，P 接负、N 接正时（称反偏），PN结反向截止。所以正向电流主要由多子的扩散运动形成的，而反向电流主要由少子的漂移运动形成的。8、二极管按材料分有硅管(Si管)和锗管(Ge管)，按功能分有普通管，开关管、整流管、稳压管等。9、二极管由一个 PN 结组成，所以二极管也具有单向导电性：正偏时导通，呈小电阻，大电流，反偏 时截止，呈大电阻，零电流。其死区电压：Si管约 0。5V，Ge管约为 0。1 V，其死区电压：Si管约 0.5V，Ge管约为 0.1 V。其导通压降：Si管

3、约 0.7V，Ge管约为 0.2 V。这两组数也是判材料的依据。10、稳压管是工作在反向击穿状态的：加正向电压时，相当正向导通的二极管。（压降为 0.7V，）加反向电压时截止，相当断开。加反向电压并击穿（即满足 UUZ）时便稳压为 UZ。11、二极管主要用途：整流、限幅、继流、检波、开关、隔离（门电路）等。二、应用举例：（判二极管是导通或截止、并求有关图中的输出电压 U0。三极管复习完第二章再判）参考答案：a、因阳极电位比阴极高，即二极管正偏导通。是硅管。b、二极管反偏截止。f 、因 V 的阳极电位比阴极电位高，所以二极管正偏导通，（将二极管短路）使输出电压为 U0=3V。G、因 V1 正向电

4、压为 10V，V2 正向电压 13V，使 V2 先导通，（将 V2 短路）使输出电压 U0=3V，而使 V1 反偏截止。h、同理，因 V1正向电压 10V、V2 正向电压为 7V，所以 V1 先导通（将 V1 短路），输出电压 U0=0V，使 V2 反偏截止。（当输入同时为 0V 或同时为 3V，输出为多少，请同学自行分析。）三、书 P31习题：1-3、1-4、1-6、1-8、1-13、1-16 学习必备 欢迎下载 模电第二章重点掌握内容 一、概念 1、三极管由两个 PN 结组成。从结构看有三个区、两个结、三个极。（参考 P40）三个区：发射区掺杂浓度很高，其作用是向基区发射电子。基区掺杂浓度

5、很低，其作用是控制发射区发射的电子。集电区掺杂浓度较高，但面积最大，其作用是收集发射区发射的电子。两个结：集电区基区形成的 PN 结。叫集电结。（JC）基区发射区形成的 PN 结。叫发射结。（Je）三个极：从三个区引出的三个电极分别叫基极 B、发射极 E 和集电极 C（或用 a、b、c）对应的三个电流分别称基极电流 IB、发射极电流 IE、集电极电流 IC。并有：IE=IB+IC 2、三极管也有硅管和锗管，型号有 NPN 型和 PNP 型。(参考图 A。注意电路符号的区别。可用二极管等效来分析。)3、三极管的输入电压电流用 UBE、IB表示，输出电压电流用 UCE、IC表示。即基极发射极间的电

6、压为输入电压 UBE，集电极发射间的电压为输出电压 UCE。（参考图 B）三极管具有电流电压放大作用.其电流放大倍数 =IC/IB(或 IC=IB)和开关作用.4、三极管的输入特性（指输入电压电流的关系特性）与二极管正向特性很相似，也有：死区电压：硅管约为 0.5V,锗管约为 0.1V。导通压降：硅管约为 0.7V,锗管约为 0.2V。（这两组数也是判材料的依据）5、三极管的输出特性(指输出电压 UCE与输出电流 IC的关系特性)有三个区:饱和区:特点是 UCE0.3V,无放大作用,C-E间相当闭合.其偏置条件 JC,Je都正偏.截止区:特点是 UBE 0,IB=0,IC=0,无放大.C-E间

7、相当断开.其偏置条件 JC,Je都反偏.放大区:特点是 UBE大于死区电压,UCE1V,IC=IB.其偏置条件 Je正偏 JC反偏.所以三极管有三种工作状态,即饱和状态,截止状态和放大状态,作放大用时应工作在放大状态,作开关用时应工作在截止和饱和状态.6、当输入信号 Ii 很微弱时,三极管可用 H 参数模型代替(也叫微变电路等效电路)(参考图 B)7、对放大电路的分析有估算法和图解法 估算法是：先画出直流通路（方法是将电容开路，信号源短路，剩下的部分就是直流通路），求静态工作点 IBQ、ICQ、UCEQ。画交流通路，H 参数小信号等效电路求电压放大倍数 AU输入输出电阻 RI和 R0。（参考

8、P58图 2.2.5）图解法：是在输入回路求出 IB后，在输入特性作直线，得到工作点 Q，读出相应的 IBQ、UBEQ 而在输出回路列电压方程在输出曲线作直线，得到工作点 Q，读出相应的 ICQ、UCEQ 加入待放大信号 ui从输入输出特性曲线可观察输入输出波形，。若工作点 Q 点设得合适，（在放大区）则波形就不会发生失真。（参考 P52 图 2.2.2）8、失真有三种情况:截止失真：原因是 IB、IC太小，Q 点过低，使输出波形后半周（正半周）失真。消除办法是调小RB，以增大 IB、IC，使 Q 点上移。饱和失真：原因是 IB、IC太大，Q 点过高，使输出波形前半周（负半周）失真。消除办法是

9、调大RB，以减小 IB、IC，使 Q 点下移。信号源 US过大而引起输出的正负波形都失真，消除办法是调小信号源。应用举例:形成电子和空穴电子带负电空穴带正电它们在外电场作用下均能移动而导体在纯净半导体中掺入五价杂质元素便形成型半导体使导电能力大大而向电流主要由少子的漂移运动形成的二极管按材料分有硅管管和锗管学习必备 欢迎下载 说明：图 A：三极管有 NPN 型和 PNP 型，分析三极管的工作状态时可用二极管电路来等效分析。图 B：三极管从 BE 看进去为输入端，从 CE 看进去输出端。可用小信号等效电路来等效。其三极管的输入电阻用下式计算：rbe=200+(1+)26/IEQ=200+26/I

10、BQ IC=IB.图 C 的图 1 因发射结正偏，集电结反偏，所以是放大；图 2 因发射结电压为 3 伏，所以管烧；图 3 因发射结集电结都正偏，所以是饱和；图 4 因发射结正偏，集电结反偏，所以是放大。图 D：a 图为固定偏置电路，b 图为直流通路，c 图为 H 参数小信号等效电路。（其计算在下一章）二、习题：P81 2-1、2-2、2-4abc、2-9 模电第三章重点掌握内容 一、概念 1、放大电路有共射、共集、共基三种基本组态。（固定偏置电路、分压式偏置电路的输入输出公共端是发射极，故称共发射极电路）。共射电路的输出电压 U0与输入电压 UI反相，所以又称反相器。共集电路的输出电压 U0

11、与输入电压 UI同相，所以又称同相器。形成电子和空穴电子带负电空穴带正电它们在外电场作用下均能移动而导体在纯净半导体中掺入五价杂质元素便形成型半导体使导电能力大大而向电流主要由少子的漂移运动形成的二极管按材料分有硅管管和锗管学习必备 欢迎下载 2、差模输入电压 Uid=Ui1-Ui2 指两个大小相等，相位相反的输入电压。（是待放大的信号）共模输入电压 UiC=Ui1=Ui2指两个大小相等，相位相同的输入电压。（是干扰信号）差模输出电压 U0d 是指在 Uid作用下的输出电压。共模输出电压 U0C是指在 UiC作用下的输出电压。差模电压放大倍数 Aud=U0d/Uid是指差模输出与输入电压的比值

12、。共模放大倍数 Auc=U0C/UiC是指共模输出与输入电压的比值。（电路完全对称时 Auc=0）共模抑制比 KCRM=Aud/Auc是指差模共模放大倍数的比值，电路越对称 KCRM越大，电路的抑制能力越强。3、差分电路对差模输入信号有放大作用，对共模输入信号有抑制作用，即差分电路的用途：用于直接耦合放大器中抑制零点漂移。（即以达到 UI=0，U0=0 的目的）4、电压放大器的主要指标是电压放大倍数 AU和输入输出电阻 Ri，R0。功率放大器的主要指标要求是（1）输出功率大，且不失真；（2）效率要高，管耗要小，所以功率放大电路通常工作在甲乙类（或乙类）工作状态，同时为减小失真，采用乙类互补对称

13、电路。为减小交越失真采用甲乙类互补对称电路。5、多级放大电路的耦合方式有：直接耦合：既可以放大交流信号，也可以放大直流信号或缓慢变化的交流信号；耦合过程无损耗。常用于集成电路。但各级工作点互相牵连，会产生零点漂移。阻容耦合：最大的优点是各级工作点互相独立，但只能放大交流信号。耦合过程有损耗，不利于集成。变压器耦合：与阻容耦合优缺点同，已少用。二、电路分析。重点掌握以下几个电路：1、固定偏置电路；如图 D-a（共射电路）A）会画直流通路如图 D-b，求工作点 Q。（即求 IBQ、ICQ、UCEQ）即；IBQ=（UCC UBE）/RB ICQ=IB.UCEQ=UCC ICQ RC B）会画微变等效

14、电路，如图 D-c，求电压放大倍数和输入输出电路：AU、R i、RO。即：AU=RL/rbe，R i=RBrbe，RO=RC 2、分压式偏置电路；如图 E-a（为共射电路）A）会画直流通路如图 E-b，求工作点 Q。（即求 IBQ、ICQ、UCEQ）即：VB=RB2*UCC/（RB1+RB2）ICQIEQ=（VBUBE）/RE UCEQ=UCC ICQ（RC+RE）B）会画微变等效电路，如图 E-c，求电压放大倍数和输入输出电路：AU、R i、RO 即：AU=RL/rbe，形成电子和空穴电子带负电空穴带正电它们在外电场作用下均能移动而导体在纯净半导体中掺入五价杂质元素便形成型半导体使导电能力大

15、大而向电流主要由少子的漂移运动形成的二极管按材料分有硅管管和锗管学习必备 欢迎下载 R i=RB1RB2 rbe，RO=RC 设：RB1=62K，RB2=16 K，RC=5K,RE=2K，RL=5 K，UCC=20V，=80，UBE=0.7V，试求工作点（Q）IBQ、ICQ、UCEQ和 AU、R i、RO。（请同学一定要完成上两道题，并会画这两个电路的直流通路和微变等效电路。）3、射极输出器，如图 F-a（为共集电路，又称同相器、跟随器）重点掌握其特点：电压放大倍数小于近似于 1，且 UO 与 Ui同相。输入电阻很大。输出电阻很小，所以带负载能力强。了解其电路结构，直流通路（图 F-b）和微变

16、等效电路（图 F-c）的画法。模电第四章重点掌握内容 一、概念 1、反馈是指将输出信号的一部分或全部通过一定的方式回送到输入端。2、反馈有正反馈（应用于振荡电路）和负反馈（应用于放大电路）之分。3、反馈有直流反馈，其作用：稳定静态工作点。有交流反馈，其作用：改善放大器性能。包括：提高电压放大倍数的稳定度；扩展通频带；减小非线性失真；改善输入输出电路。4、反馈放大电路的基本关系式：Af=A/（1+AF），其（1+AF）称反馈深度，当（1+AF）远远大于是 1 时为深度负反馈，其 Af=1/F，即负反馈后的放大倍数大大下降，且仅由反馈网络参数就可求放大倍数，而与运放器内部参数无关。5、负反馈有四种

17、类型：电压串联负反馈:电压反馈可减小输出电阻，从而稳定输出电压。电压并联负反馈:并联反馈可减小输出电阻。电流串联负反馈:电流反馈可增大输出电阻，从而稳定输出电流。电流并联负反馈:串联反馈可增大输入电阻,。6、对集成运算放大器反馈类型的经验判断方法是：当反馈元件（或网络）搭回到反相输入端为负反馈；搭回到同相输入端为正反馈。当反馈元件（或网络）搭回到输入端为并联反馈，搭回到输入端的另一端为串联反馈。形成电子和空穴电子带负电空穴带正电它们在外电场作用下均能移动而导体在纯净半导体中掺入五价杂质元素便形成型半导体使导电能力大大而向电流主要由少子的漂移运动形成的二极管按材料分有硅管管和锗管学习必备 欢迎下

18、载 当反馈元件（或网络）搭在输出端为电压反馈，否则为电流反馈。而一般的判断方法：若反馈信号使净输入减少，为负反馈，反之为正反馈。（用瞬时极性判断）若满足 Ui=Uid+Uf 为串联反馈，满足 Ii=Iid+If 为并联反馈。若反馈信号正比输出电压，为电压反馈，反馈信号正比输出电流，为电流反馈。（A）（B）如（A）图经验判断：反馈元件搭回到反相输入端，所以是负反馈；反馈元件搭回到输入端，所以是并联反馈；反馈元件搭在输出端，所以是电压反馈，所以图是电压并联负反馈。如（B）图，由瞬时极性判得电路有两级的电流并联负反馈。反馈元件为 Rf(因 Rf 搭在输入端，所以是并联，但不是搭在输出端，所以是电流反

19、馈，即 If 是正比于输出电流 IC2）二、练习并掌握书中图 4.1.4a.、4.1.5a、4.1.6 三、1、掌握反相比例器、同相比例器、反相加法器，减法器，积分微分器输出电压的计算。模电第五章重点掌握内容 1、无源低通、高通滤波电路组成及对应频率的计算。2.有源滤波器电路的组成及频率计算及通带增益的计算。模电第六章重点掌握内容 1、掌握模拟乘法器的概念及符号 2、掌握模拟乘法器的应用：乘法、除法、平方、开方、立方、立方根。3、了解倍频、混频、调幅、解调（检波）原理。模电第七章重点掌握内容 1.信号产生电路包括正弦波振荡器和非正弦波振荡器。正弦波振荡器有 RC、LC 振荡器和石英振荡器；LC

20、 振荡器又分为变压器反馈式、电感三点式和电容三点。2.正弦波振荡器的起振条件和平衡条件是：会求振荡频率。3.会用瞬时极性判是否满足相位平衡条件（是否为正反馈）4.石英晶振的电路符号，压电效应，等效电路：晶振串联谐振时等效为一个很小的电阻，并联谐振时等效为电感。5.电压比较器用途，单门限电压比较器电路组成及电路分析。模电第八章重点掌握内容 1.掌握单相半波整流、桥式、全波整流电路工作原理，输入输出波形的画法以及输出电压 U0、I0、ID、URE振 的计算：形成电子和空穴电子带负电空穴带正电它们在外电场作用下均能移动而导体在纯净半导体中掺入五价杂质元素便形成型半导体使导电能力大大而向电流主要由少子

21、的漂移运动形成的二极管按材料分有硅管管和锗管学习必备 欢迎下载 A、半波整流：U0=0.45U2 (U2为输入电压的有效值)B 半波整流滤波：U0=U2 C 桥式整流：U0=0.9 U2 D 桥式整流滤波：U0=1.2 U2 E 桥式整流滤波：U0=1.4 U2(空载)2.掌握串联型稳压电路的组成框图，稳压原理，会求输出电压的变化范围。3.掌握三端固定集成稳压器的型号、含义，管脚接线。4.0 30 V 连续可调电路稳压电路及电路分析。模拟电子技术复习 1、完全纯净的具有晶体结构完整的半导体称为本征半导体，当掺入五价微量元素便形成 N 型半导体，其电子为多数载流子，空穴为少数载流子。当掺入三价微

22、量元素便形成 P 型半导体，其空穴为多子，而电子为少子。1、二极管的正向电流是由多数载流子的扩散运动形成的，而反向电流则是由少子的漂移运动形成的。2、二极管有一个 PN 结，它具有单向导电性，它的主要特性有：掺杂性、热敏性、光敏性。可作开关、整流、限幅等用途。硅二极管的死区电压约为 0.5V，导通压降约为 0.7V，锗二极管的死区电压约为 0.1V、导通压降约为 0.2V。3、三极管具有三个区：放大区、截止区、饱和区，所以三极管工作有三种状态：工作状态、饱和状态、截止状态，作放大用时，应工作在放大状态，作开关用时，应工作在截止、饱和状态。4、三极管具有二个结：即发射结和集电结。饱和时：两个结都

23、应正偏；截止时：两个结都应反偏。放大时：发射结应正偏，集电结应反偏。5、直耦合放大电路存在的主要问题是：A、各级工作点互相影响 B、产生零点漂移。6、射极输出器又称跟随器，其主要特点是电压放大倍数小于近似于 1、输入电阻很大、输出电阻很小。7、三极管放大电路主要有三种组态，分别是：共基极电路、共集电极电路、共发射极电路。8、多级放大器耦合方式有变压器耦合、直接耦合、电容耦合三种。后两种的主要优缺点是：9、三极管属电流控制器件，而场效应管属电压 控制器件。10、场效应管又称单极型三极管，按其结构不同可分为结型和绝缘栅型两种，其绝缘栅型又分为 NMOS 管和 PMOS 管两种。电路符号分别为：11

24、、了解差分电路的结构特点，掌握电路的主要作用：抑制零点漂移，RE的作用及共模信号、差模信号、共模抑制比 KCMR 等概念。KCMR越大，电路的抗干扰能力就强。12、电流源电路有比例型电流源、镜像电流源、多路电流源及二极管温度补偿电路等，其电路及计算：13、功率放大器对指标的要求：输出功率要大、效率要高、管耗要小、失真要小。所以，工作在甲乙类状态的互补对称功放电路,既可以获得较大的功率、较高的效率，又可以消除乙类放大时所产生的交越失真。14、直流负反馈的作用是稳定工作点，交流负反馈的作用是改善放大器的性能：如减少非线性失真；提高电压放大倍数的稳定度；扩展通频带。电压负反馈还可减少输出电阻、稳定输

25、出电压；电流负反馈可以提高输出电阻、稳定输出电流；而串联负反馈可以提高输入电阻；并联负反馈可以减小输入电阻。其 1+AF 称反馈深度。15、理解理想运放器虚断、虚短、虚地的概念及表达式。16、振荡电路的起振条件是什么，RC 振荡器、LC 振荡器的振荡频率是：17、整流电路的主要作用：主要有哪几种整流电路。18、滤波电路的主要作用：稳压电路的作用：稳压管哪种情况下能稳压。19、串联型稳压电源主要由哪几部分组成；它们的作用：20、会判断二极管的工作状态，稳压管的工作状态，三极管的工作状态、放大电路的工作状态、复合管的对错，以及反馈类型的判断、振荡电路能否起振的判断。21、掌握几个基本放大电路的分析及计算。（画直流通路，微变等效电路）22、掌握集成反相比例器、同相比例器，跟随器、反号器、反相加法器、减法器的电路特点及计算。23、掌握整流、滤波电路图、输入输出波形画法及输出电压 U0 的计算。形成电子和空穴电子带负电空穴带正电它们在外电场作用下均能移动而导体在纯净半导体中掺入五价杂质元素便形成型半导体使导电能力大大而向电流主要由少子的漂移运动形成的二极管按材料分有硅管管和锗管