模擬電子技術(shù)總結(jié)復(fù)習(xí)資料

1、半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路 一半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識 1 半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)（如硅Si、錯Ge）o 2特性光敏、熱敬和摻雜特性。 3 本征半導(dǎo)體-純凈的具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。 4兩種載流子-帶有正、負(fù)電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱為載流子。 5 雜質(zhì)半導(dǎo)體-在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)形成的半導(dǎo)體。體現(xiàn)的是半導(dǎo)體的摻雜特性。 水P型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入微量的三價元素（多子是空穴，少子是電子）。 *N型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入微量的五價元素（多子是電子，少子是空穴）。 6 雜質(zhì)半導(dǎo)體的特性 *載流子的濃度多子濃度決定于雜質(zhì)濃度，少子濃度與溫度有關(guān)。 水體電阻通常把雜質(zhì)半導(dǎo)體自

2、身的電阻稱為體電阻。 7. PN 結(jié) 水PN結(jié)的單向?qū)щ娦哉珜?dǎo)通，反偏截止。 * PN結(jié)的導(dǎo)通電壓硅材料約為0608V,錯材料約為0203V。 8. PN結(jié)的伏安特性 正向特性 反向特性 二. 半導(dǎo)體二極管 *單向?qū)щ娦?正向?qū)?，反向截止?*二極管伏安特性-同PN結(jié)。 *正向?qū)▔航倒韫?.6-0.7V,錯管0.20.3V。 *死區(qū)電壓硅管0.5V,錯管O.lVo 3. 分析方法-一將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低: 若V B1 V P1（正偏），二極管導(dǎo)通（短路）； 若VB 直流等效電路法 竊總的解題手段將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低: 若V陽，陰（正偏），二極管導(dǎo)通（短

3、路）； 若V陽vV陰(反偏)，二極管截止(開路)。 *三種模型 U. (a)理想模申 微 HHh=h (c)折線模型乍各法 久*牙石(】)小爲(wèi)號模型 三穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路 *穩(wěn)壓二極管的特性正常工作時處在PN結(jié)的反向擊穿區(qū)，所以穩(wěn)壓二極管在電路中要反向連 接。 穩(wěn)壓管的伏安符性 三極管及其基本放大電路 一. 三極管的結(jié)構(gòu)、類型及特點(diǎn) 1 類型分為NPN和PNP兩種。 2.特點(diǎn)-基區(qū)很薄，且摻雜濃度最低；發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，與基區(qū)接觸 面積較?。患妳^(qū)摻雜濃度較高，與基區(qū)接觸面積較大。 二. 三極管的工作原理 (對共發(fā)射極組態(tài) (c)共基極組態(tài) 1 三極管的三種基本組態(tài) VT C? (b)共

4、傑電極組態(tài) 2.三極管內(nèi)各極電流的分配 Jc= cn+【cbo /e=/bn + 】CN = /b +/= /bn - /cbo *共發(fā)射極電流放大系數(shù)(表明三極管是電流控制器件 “=心 1 ZBN 7c=#/b + (1 “ )7c bo =/?/b+/ceo 式子/CEO=（1 I/XCBO稱為穿透電流。 3共射電路的特性曲線 水輸入特性曲線同二極管。 （b）輸入特性曲線 （c）輸出特性曲線 水輸出特性曲線 （飽和管壓降，用&ES表示 放大區(qū)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 截止區(qū)發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。 飽和區(qū)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏。 4. 溫度影響 溫度升高，輸入特性曲線向左移動。 溫度升咼，C

5、BO、/CEO、以及“均增加。 三. 低頻小信號等效模型（簡化） g輸出端交流短路時的輸入電阻， 卩輸出端交流短路時的正向電流傳輸比, 常用卩表示； 四. 基本放大電路組成及其原則 l. VT、Ucc、心、尺、Ci、C2的作用。 2組成原則-能放大.不失真、能傳輸。 五放大電路的圖解分析法 1 直流通路與靜態(tài)分析 水概念直流電流通的回路。 *畫法電容視為開路。 *作用確定靜態(tài)工作點(diǎn) *直流負(fù)載線山Vcc=IcRc+Uce確定的直線。 *電路參數(shù)對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 a）改變心5）改變佻（c）改變c 3靜態(tài)工作點(diǎn)與非線性失真 (b)輸氏特性圖解法(*輸入特性圖解法 (1) 截止失真 *產(chǎn)生原因一0

6、點(diǎn)設(shè)置過低 *失真現(xiàn)象NPN管削頂，PNP管削底。 水消除方法減小Rb,提高 (2) 飽和失真 水產(chǎn)生原因0點(diǎn)設(shè)置過高 水失真現(xiàn)象NPN管削底，PNP管削頂。 水消除方法增大心、減小&、增大Ucc。 4.放大器的動態(tài)范圍 (1) (2) Uopp=2Uomax=2IcqRl9o opp是指放大器最大不失真輸出電壓的峰峰值。 范圉 (UcEQUcES)BRc 2.放大電路的動態(tài)分析 ie io a)基本共射放大電路(b)直流通路一，_ 在放大區(qū)的條件 + 匚 TKVT “be c *輸入電阻 A 一 0 一 厲 j HLu$i:円口 5 R/& 尺+心4 R=二= 1 h ti/?b +ri/r

7、be *輸出電阻 uT Rq = -r- Rc 七.分壓式穩(wěn)定工作點(diǎn)共射 放大電路的等效電路法 1-靜態(tài)分析 吋亠一 心JL +咫2 r f B BEQ tCEQ CC “CqSc + 用e) 2.動態(tài)分析 *電壓放大倍數(shù) 4 =o =卩 U鞏加+(1 + 0)幾 在Re兩端并一電解電容Ce后 如= 輸入電阻 尺=心 ib2【be +(1 + 叭 在Re兩端并一電解電容Ce后 尺=bi/-b2/rbe *輸出電阻 Ao 八.共集電極基本放大電路 1.靜態(tài)分析 Ri Qu - ? BEQ /RQ 咫 +(l + /?)/?e (b) H參數(shù)等效電路 7CEQ r CC IcqR 2.動態(tài)分析 *

8、電壓放大倍數(shù) 4 幾(1 + )扯 U 硏 rbe+(l+ /?)/? *輸入電阻 尺=砒/【論+(1+)(心/心) 水輸出電阻 = Re/ 3電路特點(diǎn) (a) Z7FET結(jié)構(gòu)及電路符號(b) P7FET結(jié)構(gòu)及電賂符號 水電壓放大倍數(shù)為正，且略小于1,稱為射極跟隨器，簡稱射隨器。 水輸入電阻高，輸出電阻低。 場效應(yīng)管及其基本放大電路 一. 結(jié)型場效應(yīng)管(JFET ) 1 結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號 2.輸出特性曲線 （可變電阻區(qū)、 放大區(qū)、截止區(qū)、擊穿區(qū)） Up截止電壓 預(yù)夾斷饑越 j#mA 1 強(qiáng)/ i1 /倒和x -2V上區(qū) n -3V/ b -4V -5V夕 7；p=-5V -他7 加/mA

9、/dss 預(yù)先斷軌跡 0 磁止區(qū) DS=DS! 輸出特性 niA I 口 叱 fyi_z5y/） 2. 特性曲線 *N-EMOS的輸出特性曲線 D =?DO （土址1）2 （GSS * N-EMOS的轉(zhuǎn)移特性曲線 式中，/do是Ugs=2Ut時所對應(yīng)的b值。 * N-DMOS的輸出特性曲線 (c)耗盡型輸出特性 (|)栩盡型轉(zhuǎn)移特性 注1： 1/GS可正、可零、可負(fù)。轉(zhuǎn)移特性曲線上b=0處的值是夾斷電壓此曲線表示式與結(jié) 型場效應(yīng)管一致。 三場效應(yīng)管的主要參數(shù) 1 漏極飽和電流ZDSS 2夾斷電壓UP 3開啟電壓S 4直流輸入電阻Rgs 5低頻跨導(dǎo)gm (表明場效應(yīng)管是電壓控制器件) %GS D

10、S=常數(shù) 四場效應(yīng)管的小信號等效模型 E-MOS的跨導(dǎo)帥一紅二晉(才小 場效應(yīng)管微變等效電路 五共源極基本放大電路 1 自偏壓式偏置放大電路 *靜態(tài)分析 r GSQ =-ZDQ,?s =#DSS（1 DSQ = JDQ（d +5） 動態(tài)分析 A = Uo = -gm 甩 u m 丄+曲心 若帶有Cs,則 2分壓式偏置放大電路 *靜態(tài)分析 -$2 , GSQ 二 i）D 冷+2 2 (p ，DQ dO(-1)2 或T DSQ = 1 DD DQs *動態(tài)分析 2 _ 占m城 i Hm% R =RoRo /Rg27?o = T冬 多級放人電路 一級間耦合方式 1 阻容耦合-各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立；

11、能有效地傳輸交流信號；體積小，成本低。但不便 于集成，低頻特性差。 2變圧器耦合各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立，可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換。體積大，成本高，無法采用集 成工藝；不利于傳輸?shù)皖l和高頻信號。 3. 直接耦合-低頻特性好，便于集成。各級靜態(tài)工作點(diǎn)不獨(dú)立，互相有影響。存在“零點(diǎn)漂移” 現(xiàn)象。 *零點(diǎn)漂移-當(dāng)溫度變化或電源電壓改變時，靜態(tài)工作點(diǎn)也隨之變化，致使“。偏離初始值 “零點(diǎn)”而作隨機(jī)變動。 二. 單級放大電路的頻率響應(yīng) 1. 中頻段 rbb, +rbe 盡+傀 中頻段混合JT參數(shù)等效電路 波特圖幅頻曲線是201gAusm=常數(shù)，相頻曲線是（p二180。 2 低頻段 低頻段混合兀2數(shù)等效電路 zKi

12、sm 3 高頻段（/刁H） 1 -20(lB/ftec 丁 7丿 04 -90 -135 -180 -225v -2?0 201gjA /CQ CJ了、矣 CE 功放電路的丁作狀態(tài) Pg &TE cc 理想時為 78.5% 三.甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路 1 問題的提出 在兩管交替時出現(xiàn)波形失真交越失真(本質(zhì)上是截止失真)。 2.解決辦法 屮乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率放大器OCL-利用二極管、三極管和電阻上的壓降產(chǎn)生偏 置電壓。 動態(tài)指標(biāo)按乙類狀態(tài)估算。 甲乙類單電源互補(bǔ)對稱功率放大器OTL-電容C2上靜態(tài)電壓為Vcc/2,并且取代了 OCL功放中的負(fù)電源Vcc。 動態(tài)指標(biāo)按乙類狀態(tài)估算，只是用U

13、cc/2代替。 四復(fù)合管的組成及特點(diǎn) 1 前一個管子cy極跨接在后一個管子的bc極間。 2. 類型取決于第一只管子的類型。 3. P=PrP 2 集成運(yùn)算放大電路 一. 集成運(yùn)放電路的基本組成 1 輸入級-采用差放電路，以減小零漂。 2中間級多采用共射（或共源）放大電路，以提高放大倍數(shù)。 3 輸出級一多釆用互補(bǔ)對稱電路以提高帶負(fù)載能力。 4偏置電路-多采用電流源電路，為各級提供合適的靜態(tài)電流。 二. 長尾差放電路的原理與特點(diǎn) 1. 抑制零點(diǎn)漂移的過程- ZCK /C2f /El，E2 TBE1、BE2），B1、，B2J，CI、ZC2|o Re對溫度漂移及各種共模信號有強(qiáng)烈的抑制作用，被稱為“共

14、模反饋電阻程 2靜態(tài)分析 1）計算差放電路/C fci =?C2 Q E1 = 設(shè) “Bg 則 t/E=-0.7V,得7?p/2+2/?e 2）計算差放電路Uce 雙端輸出時 t-Vp 1 = U= Uc Uf Ic + 07 單端輸出時（設(shè)VT1集電極接Rl） 對于VT1： 冬=L+/C1 , i&i = （；C1 lE = tci + -7 對于VT2： 【C2 = 1 CC “C2Rc f CE2 = C2 E =*C2c + 7 1）差模電壓放大倍數(shù) 雙端輸岀 g/血 Z2） 傀+bc+（l+似州 半邊差模交流通路 單端輸出時 3動態(tài)分析 從VT1單端輸出: 弋.（4心） ，122/?s+He+（l + XRp/2） 從VT2單端輸出: 2| 血+fe+（l + ）（嗎 Kd =2AS +f+（l + 集成運(yùn)放的電斥傳輸特件 2）差模輸入電阻 3）差模輸出電阻 雙端輸出:Ro（2Rc 單端輸出：人曲Rc 三. 集成運(yùn)放的電壓傳輸特性 當(dāng)“I在+t/im與心m之間，運(yùn)放工作在線性區(qū) oFodl=od（“+ ） 四理想集成運(yùn)放的參數(shù)及分析方法 1理想集成運(yùn)放的參數(shù)特征 *開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aodx； *差模輸入電阻RidT