模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)中的常用公式.doc

電子技術(shù)基礎(chǔ)知識點(diǎn)7.1 半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)GS0101，二極管的伏安特性可近似用下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式來表示：iD為流過二極管的電流，uD。為加在二極管兩端的電壓，VT稱為溫度的電壓當(dāng)量，與熱力學(xué)溫度成正比，表示為VT = kT/q其中T為熱力學(xué)溫度，單位是K；q是電子的電荷量，q=1.60210-19C；k為玻耳茲曼常數(shù)，k = 1.38110-23 JK。室溫下，可求得VT = 26mV。IR(sat)是二極管的反向飽和電流。GS0102 直流等效電阻RD直流電阻定義為加在二極管兩端的直流電壓UD與流過二極管的直流電流ID之比。 RD的大小與二極管的工作點(diǎn)有關(guān)。通常用萬用表測出來的二極管電阻即直流電阻。一般二極管的正向直流電阻在幾十歐姆到幾千歐姆之間，反向直流電阻在幾十千歐姆到幾百千歐姆之間。正反向直流電阻差距越大，二極管的單向?qū)щ娦阅茉胶?。GS0103 交流等效電阻rd rd亦隨工作點(diǎn)而變化，是非線性電阻。2 基本放大電路 靜態(tài)工作點(diǎn)求解公式。 ()為了避免瞬時(shí)工作點(diǎn)進(jìn)入截止區(qū)而引起截止失真，則應(yīng)使：為了避免瞬時(shí)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)而引起飽和失真，則應(yīng)使： 式中 表示晶體管基區(qū)的體電阻，對于一般的小功率管約為300左右(計(jì)算時(shí)，若未給出，可取為300)，IE為通過管于發(fā)射極的靜態(tài)電流，單位是mA。在IE 5mA范圍內(nèi)，式GS0220計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測量值基本一致。分壓式直流電流負(fù)反饋放大電路，分壓點(diǎn)電壓UB計(jì)算公式。 偏置電路元件參數(shù)的計(jì)算。 估算結(jié)型場效應(yīng)管自給偏壓電路的靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算公式，(結(jié)型場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性。式中IDSS為飽和漏電流，VP為夾斷電壓。聯(lián)立求解GS0231GS0233各式，便可求得靜態(tài)工作點(diǎn)Q(ID，UGS，UDS)。結(jié)型場效應(yīng)管分壓式偏置電路，柵源回路直流負(fù)載線方程。式中Au1、Au2 、Aun 為各級的電壓放大倍數(shù)。 多級放大電路電壓放大倍數(shù)的分貝值等于各級之和放大電路的頻率特性或頻率響應(yīng)。其中Au()稱為幅頻特性，反映大小與頻率的關(guān)系。()為相頻特性，反映輸出信號與輸入信號的相位差與頻率之間的關(guān)系。中頻段單級放大電路的電壓放大倍數(shù)。 AuL、AuH和Auo 分別是低、高和中頻段的電壓放大倍數(shù)。式中：B放大電路的通頻帶，下限頻率fL和上限頻率fH。 fH、fL是多級放大電路上、下限頻率，fH1、fL1是單級上、下限頻率7.3 負(fù)反饋放大電路 基本放大電路的放大倍數(shù)基本放大電路的傳輸系數(shù)，也稱為反饋系數(shù)。反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)當(dāng)工作信號在中頻范圍，且反饋網(wǎng)絡(luò)具有純電阻性質(zhì)、均可用實(shí)數(shù)表示。 當(dāng) |1FA| 1時(shí) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋，Auf、Fu稱為閉環(huán)電壓放大倍數(shù)和電壓反饋系數(shù)。 電流并聯(lián)負(fù)反饋，Aif、Fi稱為閉環(huán)電流放大倍數(shù)和電流反饋系數(shù)。電流串聯(lián)負(fù)反饋，Agf、Fr稱為閉環(huán)互導(dǎo)放大倍數(shù)和互阻反饋系數(shù)。 該式表明，閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性比開環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了(1FA)倍。 B：未引入負(fù)反饋放大電路的通頻帶，Bf：引入負(fù)反饋放大電路的通頻帶。 開環(huán)輸入電阻ri(即基本放大電路的輸入電阻)計(jì)算公式。閉環(huán)輸入電阻rif計(jì)算公式。 并聯(lián)負(fù)反饋電路的開環(huán)輸入電阻計(jì)算公式。并聯(lián)負(fù)反饋電路的閉環(huán)輸入電阻計(jì)算公式。 電壓并聯(lián)負(fù)反饋輸入電阻計(jì)算公式。電流并聯(lián)負(fù)反饋輸入電阻計(jì)算公式。 表明，電壓負(fù)反饋使放大電路的閉環(huán)輸出電阻減小到開環(huán)的 。引入電流負(fù)反饋后，電路的閉環(huán)輸出電阻增加到開環(huán)輸出電阻的(1AsF)倍。對于電流串聯(lián)負(fù)反饋有 ；對于電流并聯(lián)負(fù)反饋則為 。7.5 直接耦合放大電路GS0501 溫度變化產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移，稱為溫漂。它是衡量放大電路對溫度穩(wěn)定程度的一個(gè)指標(biāo)，定義為： 即溫度每升高1時(shí)，輸出端的漂移電壓UOP折合到輸入端的等效輸入電壓UiP 。式中Au為放大電路總的電壓放大倍數(shù)，To()為溫度變化量。GS0503 (對地)GS0504 差動(dòng)放大電路對差模信號的放大能力用差模放大倍數(shù)表示。GS0505 差動(dòng)放大電路的輸出電壓。GS0506 在差模輸入時(shí)，Ui1 Ui2 = Uid ，由式GS0504和式GS0505可得。這表明差動(dòng)放大電路雙端輸入一雙端輸出時(shí)的差模電壓放大倍數(shù)等于單管放大電路的放大倍數(shù)。GS0507 單管放大電路的放大倍數(shù)。GS0509 (單端輸出時(shí)的共模放大倍數(shù))只要2ReRc，則Auc(單)1，電路對共模信號就有較強(qiáng)的抑制能力。GS0510 共模抑制比的定義式。CMRR越大，說明差動(dòng)放大電路的質(zhì)量越好。GS0511雙端輸入雙端輸出時(shí)，若電路完全對稱，則，它表明對稱性越高，抑制比越高。GS0513 。差動(dòng)放大電路的差模輸入電阻是指差模輸入時(shí)，從兩輸入端看進(jìn)去的等效電阻。GS0514 共模輸入電阻是指共模輸入時(shí)，從輸入端看進(jìn)去的等效電阻。GS0515 (雙)電路的輸出電阻是從放大器輸出端看進(jìn)去的電阻。此為雙端輸出時(shí)的差模輸出電阻。7.6 集成運(yùn)算放大電路“鏡像”恒流源電路計(jì)算公式。 微電流恒流源電路計(jì)算公式。反相輸入組態(tài)UO 計(jì)算公式。反相輸入組態(tài)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)計(jì)算公式。同相輸入組態(tài)UO 計(jì)算公式。同相輸入組態(tài)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。差動(dòng)輸入組態(tài)反相端電位。差動(dòng)輸入組態(tài)同相端電位。差動(dòng)輸入組態(tài)輸出電壓。 加法器輸出電壓。微分器輸出電壓。積分器輸出電壓。 (Ui0)對數(shù)運(yùn)算輸出電壓。 反對數(shù)運(yùn)算輸出電壓。7.7 直流電源半波整流輸出電壓平均值半波整流電路流過負(fù)載的平均電流。 半波整流電路流過二極管D平均電流 半波整流電路加在二極管兩端的最高反向電壓。 全波整流電路輸出電壓的平均值。 全波整流電路流過負(fù)載的平均電流。全波整流電路流過二極管D平均電流(即正向電流) ，與半波整流相同。(比半波整流大了一倍)全波整流電路加在二極管兩端的最高反向電壓。橋式整流電路輸出電壓的平均值。橋式整流電路流過負(fù)載的平均電流。(為全波整流的電壓一半)橋式整流電路每個(gè)二極管所承受的最高反向電壓。 (半波) 電容濾波放