電工電子下冊(cè)總復(fù)習(xí)

1、第14章 半導(dǎo)體二極管和三極管,14.3 半導(dǎo)體二極管,14.4 穩(wěn)壓二極管,14.5 半導(dǎo)體三極管,14.2 PN結(jié),14.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性,基本要求,理解PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，三極管的電流分配和電流放大作用； 了解二極管、穩(wěn)壓管和三極管的基本構(gòu)造、工作原理和特性曲線(xiàn)，理解主要參數(shù)的意義； 會(huì)分析含有二極管的電路。 了解晶體三極管的類(lèi)型，理解三極管的電流分配、主要參數(shù)、特性曲線(xiàn)和放大、飽和、截止三種工作狀態(tài),重點(diǎn)掌握的內(nèi)容,含有二極管的電路分析與計(jì)算； 三極管的放大、飽和、截止三種工作狀態(tài)分析與計(jì)算 三極管的輸入輸出特性曲線(xiàn),PN結(jié)的單向?qū)щ娦?1. PN 結(jié)加正向電壓（正向偏置,PN 結(jié)

2、變窄,P接正、N接負(fù),IF,內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)，形成較大的擴(kuò)散電流,PN 結(jié)加正向電壓時(shí)，PN結(jié)變窄，正向電流較大，正向電阻較小，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài),PN 結(jié)變寬,2. PN 結(jié)加反向電壓（反向偏置,內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，少子的漂移加強(qiáng)，由于少子數(shù)量很少，形成很小的反向電流,IR,P接負(fù)、N接正,溫度越高少子的數(shù)目越多，反向電流將隨溫度增加,PN 結(jié)加反向電壓時(shí)，PN結(jié)變寬，反向電流較小，反向電阻較大，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài),伏安特性,硅管0.5V,鍺管0.1V,反向擊穿 電壓U(BR,導(dǎo)通壓降,外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通,外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?正向特性,

3、反向特性,特點(diǎn)：非線(xiàn)性,硅0.60.8V鍺0.20.3V,死區(qū)電壓,反向電流 在一定電壓 范圍內(nèi)保持 常數(shù),二極管的單向?qū)щ娦?1. 二極管加正向電壓（正向偏置，陽(yáng)極接正、陰極接負(fù) ）時(shí)， 二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大,2. 二極管加反向電壓（反向偏置，陽(yáng)極接負(fù)、陰極接正 ）時(shí)， 二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反向電阻較大，反向電流很小,3. 外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?4. 二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大,二極管電路分析舉例,定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài),導(dǎo)通截止,分析方法：將二極管斷開(kāi)，分析二極管兩端電位 的高低或

4、所加電壓UD的正負(fù),若 V陽(yáng) V陰或 UD為正( 正向偏置 )，二極管導(dǎo)通 若 V陽(yáng) V陰或 UD為負(fù)( 反向偏置 )，二極管截止,若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)正向管壓降為零，反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開(kāi),穩(wěn)壓二極管,1. 符號(hào),UZ,IZ,IZM,UZ,IZ,2. 伏安特性,穩(wěn)壓管正常工作時(shí)加反向電壓,使用時(shí)要加限流電阻,穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此特性，穩(wěn)壓管在電路中可起穩(wěn)壓作用,半導(dǎo)體三極管,基極,發(fā)射極,集電極,NPN型,符號(hào),NPN型三極管,PNP型三極管,電流分配和放大原理,1. 三極管放大的外部條件,發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏,PNP 發(fā)射結(jié)正偏 VBV

5、E 集電結(jié)反偏 VCVB,從電位的角度看： NPN 發(fā)射結(jié)正偏 VBVE 集電結(jié)反偏 VCVB,1. 輸入特性,特點(diǎn):非線(xiàn)性,死區(qū)電壓：硅管0.5V，鍺管0.1V,正常工作時(shí)發(fā)射結(jié)電壓： NPN型硅管 UBE 0.60.7V PNP型鍺管 UBE 0.2 0.3V,2. 輸出特性,IB=0,20A,放大區(qū),輸出特性曲線(xiàn)通常分三個(gè)工作區(qū),1) 放大區(qū),在放大區(qū)有 IC= IB ，也稱(chēng)為線(xiàn)性區(qū)，具有恒流特性,在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài),2）截止區(qū),IB 0 以下區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)，有 IC 0,在截止區(qū)發(fā)射結(jié)處于反向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于截止?fàn)?/p>

6、態(tài),飽和區(qū),截止區(qū),3）飽和區(qū),當(dāng)UCE UBE時(shí)，晶體管工作于飽和狀態(tài)。 在飽和區(qū)，IB IC，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正偏。 深度飽和時(shí)， 硅管UCES 0.3V， 鍺管UCES 0.1V,輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn),放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 即： IC=IB , 且 IC = IB,2) 飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。 即：UCEUBE ， IBIC，UCE0.3V,3) 截止區(qū)： UBE 死區(qū)電壓， IB=0 ， IC=ICEO 0,15.1 基本放大電路的組成,15.2 放大電路的靜態(tài)分析,15.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,15.8 多級(jí)放大電路及其級(jí)間耦合,15.5 射極輸

7、出器,15.3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析,第15章 基本放大電路,基本要求,理解單管交流放大電路的放大作用和共發(fā)射極、共集電極放大電路的性能特點(diǎn)。 掌握靜態(tài)工作點(diǎn)的估算方法和放大電路的微變等效電路分析法。 了解放大電路輸入、輸出電阻和多級(jí)放大的概念。 掌握電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的概念和計(jì)算； 理解非線(xiàn)性失真；掌握射極跟隨器的特點(diǎn)，了解它的用途,重點(diǎn)掌握的內(nèi)容,放大電路靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析方法； 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路； 射極跟隨器的特點(diǎn)和應(yīng)用,放大電路的性能指標(biāo),一、電壓放大倍數(shù)Au,Ui 和Uo 分別是輸入和輸出電壓的有效值,Au是復(fù)數(shù)，反映了輸出和輸入的幅值比與相位差,二、輸入電阻ri,放大電路

8、一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，那么就要從信號(hào)源取電流。輸入電阻是衡量放大電路從其前級(jí)取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從其前級(jí)取得的電流越小，對(duì)前級(jí)的影響越小,定義,即：ri越大，Ii 就越小，ui就越接近uS,三、輸出電阻ro,放大電路對(duì)其負(fù)載而言，相當(dāng)于信號(hào)源，我們可以將它等效為戴維南等效電路，這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻,基本放大電路的組成,單電源供電時(shí)常用的畫(huà)法,共發(fā)射極基本電路,1) 無(wú)輸入信號(hào)電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定的 電壓和電流:IB、UBE和 IC、UCE,IB、UBE) 和(IC、UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入、輸出特性曲線(xiàn)上的一個(gè)點(diǎn)，稱(chēng)為靜態(tài)工作點(diǎn),靜態(tài)工作點(diǎn),直、

9、流通路和交流通路,因電容對(duì)交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流分量不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路。這樣，交直流所走的通路是不同的,直流通路：無(wú)信號(hào)時(shí)電流（直流電流）的通路， 用來(lái)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn),交流通路：有信號(hào)時(shí)交流分量（變化量）的通路， 用來(lái)計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、 輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù),放大電路的靜態(tài)分析,靜態(tài)：放大電路無(wú)信號(hào)輸入（ui = 0）時(shí)的工作狀態(tài),分析方法：估算法、圖解法。 分析對(duì)象：各極電壓電流的直流分量。 所用電路：放大電路的直流通路,設(shè)置Q點(diǎn)的目的： (1) 使放大電路的放大信號(hào)不失真； (2) 使放大電路工作在較佳的工作

10、狀態(tài)，靜態(tài)是動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ),靜態(tài)工作點(diǎn)Q：IB、IC、UCE,靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值,放大電路的動(dòng)態(tài)分析,動(dòng)態(tài)：放大電路有信號(hào)輸入（ui 0）時(shí)的工作狀態(tài),分析方法： 微變等效電路法，圖解法。 所用電路： 放大電路的交流通路,動(dòng)態(tài)分析: 計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等,分析對(duì)象： 各極電壓和電流的交流分量,目的： 找出Au、 ri、 ro與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計(jì) 打基礎(chǔ),ib,晶體三極管,微變等效電路,1. 晶體管的微變等效電路,晶體管的B、E之間可用rbe等效代替,晶體管的C、E之間可用一受控電流源ic=ib等效代替,2. 放大電路的微變等效電路,將交流通路中的晶 體

11、管用晶體管微變等 效電路代替即可得放 大電路的微變等效電 路,交流通路,微變等效電路,電壓放大倍數(shù)的計(jì)算,當(dāng)放大電路輸出端開(kāi)路(未接RL)時(shí),因rbe與IE有關(guān)，故放大倍數(shù)與靜態(tài) IE有關(guān),負(fù)載電阻愈小，放大倍數(shù)愈小,式中的負(fù)號(hào)表示輸出電壓的相位與輸入相反,例1,放大電路輸入電阻的計(jì)算,放大電路對(duì)信號(hào)源(或?qū)η凹?jí)放大電路)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)負(fù)載，可用一個(gè)電阻來(lái)等效代替。這個(gè)電阻是信號(hào)源的負(fù)載電阻,也就是放大電路的輸入電阻,定義,輸入電阻是對(duì)交流信號(hào)而言的，是動(dòng)態(tài)電阻,輸入電阻是表明放大電路從信號(hào)源吸取電流大小的參數(shù)。電路的輸入電阻愈大，從信號(hào)源取得的電流愈小，因此一般總是希望得到較大的輸入電阻,放大

12、電路輸出電阻的計(jì)算,放大電路對(duì)負(fù)載(或?qū)蠹?jí)放大電路)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)信號(hào)源，可以將它進(jìn)行戴維寧等效，等效電源的內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻,定義,輸出電阻是動(dòng)態(tài)電阻，與負(fù)載無(wú)關(guān),輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化愈小，因此一般總是希望得到較小的輸出電阻,如何確定電路的輸出電阻ro ,步驟,1. 所有的電源置零 (將獨(dú)立源置零，保留受控源,2. 加壓求流法,靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算,估算法,VB,無(wú)旁路電容CE,有旁路電容CE,Au減小,分壓式偏置電路,ri 提高,ro不變,射極輸出器,因?qū)涣餍盘?hào)而言，集電極是輸入與輸出回路的公共端，所以

13、是共集電極放大電路。 因從發(fā)射極輸出，所以稱(chēng)射極輸出器,求Q點(diǎn),靜態(tài)分析,直流通路,動(dòng)態(tài)分析,1. 電壓放大倍數(shù),電壓放大倍數(shù)Au1且輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱(chēng)電壓跟隨器,微變等效電路,2. 輸入電阻,射極輸出器的輸入電阻高，對(duì)前級(jí)有利。 ri 與負(fù)載有關(guān),3. 輸出電阻,射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng),共集電極放大電路(射極輸出器)的特點(diǎn),1. 電壓放大倍數(shù)小于1，約等于1; 2. 輸入電阻高； 3. 輸出電阻低； 4. 輸出與輸入同相,多級(jí)放大電路及其級(jí)間耦合方式,耦合方式：信號(hào)源與放大電路之間、兩級(jí)放大電路之間、放大器與負(fù)載之間的連接方式,常用的耦合方式：直接耦合、

14、阻容耦合和變壓器耦合,動(dòng)態(tài): 傳送信號(hào),減少壓降損失,靜態(tài)：保證各級(jí)有合適的Q點(diǎn),波形不失真,輸出,多級(jí)放大電路的框圖,對(duì)耦合電路的要求,阻容耦合,第一級(jí),第二級(jí),負(fù)載,信號(hào)源,兩級(jí)之間通過(guò)耦合電容 C2 與下級(jí)輸入電阻連接,1. 靜態(tài)分析,由于電容有隔直作用，所以每級(jí)放大電路的直流通路互不相通，每級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)互相獨(dú)立，互不影響，可以各級(jí)單獨(dú)計(jì)算,兩級(jí)放大電路均為共發(fā)射極分壓式偏置電路,2. 動(dòng)態(tài)分析,微變等效電路,第一級(jí),第二級(jí),第16章 集成運(yùn)算放大器,16.1 集成運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)單介紹,16.2 運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用,1. 了解集成運(yùn)放的基本組成及主要參數(shù)的意義。 2. 理解

15、運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性，理解理想 運(yùn)算放大器并掌握其基本分析方法。 3. 理解用集成運(yùn)放組成的比例、加減運(yùn)算電路的工作原理,本章要求,第16章 集成運(yùn)算放大器,重點(diǎn)掌握的內(nèi)容,運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的分析與計(jì)算,理想運(yùn)算放大器及其分析依據(jù),1. 理想運(yùn)算放大器,Auo ， rid ， ro 0 ， KCMR,2. 電壓傳輸特性 uo= f (ui,線(xiàn)性區(qū)： uo = Auo(u+ u,非線(xiàn)性區(qū)： u+ u 時(shí)， uo = +Uo(sat) u+ u 時(shí)， uo = Uo(sat,線(xiàn)性區(qū),理想特性,實(shí)際特性,飽和區(qū),O,3. 理想運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)的特點(diǎn),因?yàn)?uo = Auo(u+ u,所以

16、(1) 差模輸入電壓約等于 0 即 u+= u ,稱(chēng)“虛短,2) 輸入電流約等于 0 即 i+= i 0 ,稱(chēng)“虛斷,電壓傳輸特性,Auo越大，運(yùn)放的 線(xiàn)性范圍越小，必 須加負(fù)反饋才能使 其工作于線(xiàn)性區(qū),O,1. 反相比例運(yùn)算,2. 同相比例運(yùn)算,uo = ui ， Auf = 1,3. 電壓跟隨器,4. 反相加法運(yùn)算電路,5. 同相加法運(yùn)算電路,6. 減法運(yùn)算電路,7. 積分運(yùn)算電路,8. 比例-積分運(yùn)算電路,9. 微分運(yùn)算電路,10. 比例-微分運(yùn)算電路,if,第20章 門(mén)電路和組合邏輯電路,20.1 脈沖信號(hào),20.2 基本門(mén)電路及其組合,20.5 邏輯代數(shù),20.6 組合邏輯電路的分析

17、與綜合,基本要求,掌握基本門(mén)電路的邏輯功能、邏輯符號(hào)、真值表和邏輯表達(dá)式。 會(huì)用邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算法則化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)。 會(huì)分析和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的組合邏輯電路,重點(diǎn)掌握的內(nèi)容,邏輯函數(shù)化簡(jiǎn) 組合邏輯電路的分析和綜合。 邏輯輸入輸出波形分析,分立元件門(mén)電路,邏輯門(mén)電路是數(shù)字電路中最基本的邏輯元件。 所謂門(mén)就是一種開(kāi)關(guān)，它能按照一定的條件去控制信號(hào)的通過(guò)或不通過(guò)。 門(mén)電路的輸入和輸出之間存在一定的邏輯關(guān)系(因果關(guān)系)，所以門(mén)電路又稱(chēng)為邏輯門(mén)電路,門(mén)電路的基本概念,基本邏輯關(guān)系為“與”、“或”、“非”三種,邏輯表達(dá)式： Y = A B,1. “與”邏輯關(guān)系,2. “或”邏輯關(guān)系,邏輯表達(dá)式： Y = A + B,3. “非”邏輯關(guān)系,4. “與非”邏輯關(guān)系,5. “或非”邏輯關(guān)系,例：根據(jù)輸入波形畫(huà)出輸出波形,A,B,A,1. 常量與變量的關(guān)系,邏輯代數(shù)運(yùn)算法則,2. 邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算法則,自等律,0-1律,重疊律,還原律,互補(bǔ)律,交換律,2. 邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算法則,結(jié)合律,分配律,反演律,邏輯函數(shù)的表示方法,1. 邏輯狀態(tài)表,2. 邏輯式,取 Y=“1”( 或Y=“0” ) 列邏輯式,用“與”“或”“非”等運(yùn)算來(lái)表達(dá)邏輯函數(shù)的表達(dá)式,1)由邏輯狀態(tài)表寫(xiě)出邏輯式,3. 邏輯圖,4 卡諾圖,應(yīng)