模電知識復習課件

1、模電知識復習模電知識復習1.1 半導體基礎知識 1.1.1 本征半導體 1.1.2 雜質半導體 1.1.3 PN結 單向導電性:PN結加正向電壓時，PN結變窄，正向電阻很低，正向電流大，PN結導通。PN結加反向電壓時，PN結變寬，反向電阻很大，PN結截止。這種特性稱為單向導電性。 一、N 型半導體：本征半導體內摻入五價元素自由電子數(shù)空穴數(shù)自由電子數(shù)=空穴數(shù)。溫度越高,數(shù)量越多。二、P型半導體：本征半導體中摻入三價元素空穴數(shù)自由電子數(shù)1.1 半導體基礎知識 1.1.1 本征半導體 1.11.2 半導體二極管 1.2.2 二極管的伏安特性1.正向特性2.反向特性3.反向擊穿二極管電流方程 1.2.

2、5 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)。1.2 半導體二極管 1.2.2 二極管的伏安特性1.正1.3 雙極型晶體管 1.3.3 晶體管的共射特性曲線輸出特性曲線1.截止區(qū)： 特點：Je、Jc均反偏；IB=0，ICICEO0；UCE=VCC-ICRCVCC晶體管的電流分配關系晶體管是一個電流控制元件IE=IC+IB1.3 雙極型晶體管 1.3.3 晶體管的共射特性曲線輸3.飽和區(qū): 特點：發(fā)射結Je、集電結JC均正偏；uCE=UCES;IC=IB不成立,IC=ICS=(VCC-UCES)/RC, 1.3.5 溫度對晶體管參數(shù)的影響 特點：發(fā)射結Je正偏，集電結Jc反偏。IC的大小受IB控制，ICIB

3、即有電流放大；iC基本上不受uCE的控制，uCE升高，iC基本不變，具有恒流特性。 2.放大區(qū)：3.飽和區(qū): 特點：發(fā)射結Je、集電結JC均正偏；求輸出電壓。設二極管正向導通電壓可忽略不計?；绢}型UO1 V求輸出電壓。設二極管正向導通電壓可忽略不計?；绢}型UO1例2: 電路如圖，若忽略二極管正向壓降,求：UABUAB = 0 VVD6V12V3kBAVD2UAB+ 取 B 點作參考點，V1 陽 =6 V，V2 陽 =0 V ，V1 陰 = V2 陰 ，由于V2 陽電壓高，因此VD2導通。 VD1截止。例2: 電路如圖，若忽略二極管正向壓降,求：UABUAB = 在晶體管放大電路中，測得三個

4、晶體管的各個電極的對地靜態(tài)電位如圖所示，試判斷各晶體管的類型（NPN、PNP、硅、鍺）；并注明電極e、b、c的位置；各晶體管工作在何種工作狀態(tài)。解：（a）NPN，硅，左起e、b、c；放大狀態(tài)。（b）PNP，硅，左起 c、b、e；放大狀態(tài)。（c）PNP，鍺，左起 c、e、b。放大狀態(tài)。 在晶體管放大電路中，測得三個晶體管的各個電極的對地靜3：現(xiàn)測得放大電路中這兩只管子兩個電極的電流如圖所示。分別求另一電極的電流，標出其實際方向，并在圓圈中畫出管子。且分別求出他們的電流放大系數(shù)。 3：現(xiàn)測得放大電路中這兩只管子兩個電極的電流如圖所示。分別求第2章 基本放大電路1.放大電路和測得的信號電壓波形如圖所

5、示，試問該放大電路產生了 （A飽和失真，B截止失真），為了減小失真， 應 （A增大，B減小）AA第2章 基本放大電路1.放大電路和測得的信號電壓波形如圖所示tuo RbvoviC2C1RC2k1. 測得放大電路電壓波形如圖所示，試問該放大電路產生了 （A飽和失真，B截止失真），為了減小失真Rb應 （A增大，B減?。〢Atuo RbvoviC2C1RC2k1. 測得放大電路例如：已知基本共射放大電路 當靜態(tài)工作點從Q1移到Q2、從Q2移到Q3、從Q3移到Q4時，分別是因為電路的哪個參數(shù)變化造成的？這些參數(shù)是如何變化的？例如：已知基本共射放大電路 當靜態(tài)工作點從Q1移到Q 當電路的靜態(tài)工作點分別為

6、Q1Q4時，哪種情況下最易產生截止失真？哪種情況下最易產生飽和失真？哪種情況下最大不失真輸出電壓Uom最大?其值約為多少？ 電路的靜態(tài)工作點為Q4時，集電極電源VCC的值為多少伏？集電極電阻RC為多少千歐？ 當電路的靜態(tài)工作點分別為Q1Q4時，哪種情況下最易產已知圖示電路中晶體管的100，UBEQ0.7V，電容的容量足夠大，對交流信號可視為短路。 估算電路靜態(tài)時的 求 畫出微變等效電路，并求電壓放大倍數(shù)輸入電阻 輸出電阻例題：求靜態(tài)工作點和交流性能指標已知圖示電路中晶體管的100，UBEQ0.7V，電容的容模電知識復習例題：求靜態(tài)工作點和交流性能指標分壓式靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路例題：求靜態(tài)工作點和

7、交流性能指標分壓式靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路 求靜態(tài)工作點解： 求靜態(tài)工作點解： 畫微變等效電路（H參數(shù)等效模型） 畫微變等效電路（H參數(shù)等效模型） 無旁路電容C求： Ri、Ro： Ri=Rb1/ Rb2/rbe+(1+)Re RoRC 有旁路電容C求： Ri、Ro： Ri=Rb1/ Rb2/rbe RoRC 無旁路電容C求： Ri、Ro：C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+例題：求靜態(tài)工作點和交流性能指標共集電極的放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+例題：求靜態(tài)工一、靜態(tài)工作點由基極回路求得靜態(tài)基極電流則一、靜態(tài)工作點由基極回路求得靜態(tài)基極電流則C1Rb+VCCC2RL+Re+RS+二、

8、交流性能指標e+_+rbebcC1Rb+VCCC2RL+Re+RS+二、交流性能指第3章 多級放大電路3.1 多級放大電路的級間耦合方式直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光電耦合 3.3.2 差分放大電路 抑制溫漂的方法采用特性相同的管子，使它們的溫漂相互抵消，構成“差分放大電路”。 雙入、雙出 雙入、單出 單入、雙出 單入、單出第3章 多級放大電路3.1 多級放大電路的級間耦合方式直如右圖所示差分放大電路，其參數(shù)理想對稱。12，rbe1rbe2rbe。求： 畫出差模信號作用下的等效電路。 寫出RW滑動端在中間位置時差模放大 倍數(shù)Ad、Ri、Ro的表達式。如右圖所示差分放大電路，其參數(shù)理想對稱。

9、12，rb1. 畫出差模信號作用下的等效電路： 1. 畫出差模信號作用下的等效電路： 3.6 圖所示電路參數(shù)理想對稱，晶體管的均為50， =100，UBEQ0.7v。試計算RW滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流IEQ，以及動態(tài)參數(shù)和Ri。 解：RW滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下：3.6 圖所示電路參數(shù)理想對稱，晶體管的均為50， =交流通路等效電路交流通路等效電路和Ri分析如下：和Ri分析如下：例3：ui1=5mv,ui2=3mv,把此信號分成差模部分和共模部分。處理方法：uid1=(ui1-ui2)/2=(5-3)/2=1mv=-uid2uic1=uic2=

10、(ui1+ui2)/2=(5+3)/2=4mvuid=uid1-uid2=2uid1例3：ui1=5mv,ui2=3mv,把此信號分成差模部分和第六章 放大電路中的反饋應掌握的內容： 能夠正確判斷電路中是否有反饋，是直流還是交流反饋，是正反饋還是負反饋；如為交流負反饋，是哪種組態(tài)的反饋等。 能夠估算深度負反饋條件下的F，Af， Auf 。 掌握負反饋四種組態(tài)對放大電路性能的影響，并能夠根據需要在放大電路中引入合適的交流負反饋。第六章 放大電路中的反饋應掌握的內容： 能夠正確判斷由集成運放A1、A2等元器件組成的兩級反饋放大電路如圖所示，設A1、A2均為理想運放。試判斷級間反饋的組態(tài)；試計算其閉

11、環(huán)電壓放大倍數(shù)輸入電阻Rif ，輸出電阻Rof 。由集成運放A1、A2等元器件組成的兩級反饋放大電路如圖所示，練習：由集成運放A和晶體管T等元器件組成的反饋放大電路如圖所示，設A為理想運放。試寫出下列性能指標的表達式：練習：由集成運放A和晶體管T等元器件組成的反饋放大電路如圖所5（本題10分）電路如圖所示。 (1)A2接成什么電路？ (2)判斷電路的反饋組態(tài)。 (3)在深度負反饋的條件下推導解：(1)A2接電壓跟隨器(2) 電壓關聯(lián)負反饋(3) 5（本題10分）電路如圖所示。 (1)A2接成什么電路？ 6.5 負反饋對放大電路性能的影響一、使放大倍數(shù)降低了 倍二、放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了 倍三、

12、減小非線性失真四、抑制干擾和噪聲五、頻帶展寬了 倍 六、對輸入電阻和輸出電阻的影響對輸入電阻的影響串聯(lián)反饋： 輸入電阻增加并聯(lián)反饋： 輸入電阻減小6.5 負反饋對放大電路性能的影響一、使放大倍數(shù)降低了 對輸出電阻的影響電壓反饋：輸出電阻減小電流反饋：輸出電阻增加（1）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點，應引入當信號源為恒流源，為減小電路的輸入電阻，應引入為了穩(wěn)定放大倍數(shù)，應引入直流負反饋交流負反饋（2）當信號源為恒壓源時，為增大電路的輸入電阻，應引入串聯(lián)負反饋并聯(lián)負反饋。電路設計時，引入負反饋的一般原則對輸出電阻的影響電壓反饋：輸出電阻減小電流反饋：輸出電（3）當負載需要穩(wěn)定的電壓信號時，應引入電壓負反饋；當

13、負載需要穩(wěn)定的電流信號時，應引入電流負反饋。（4）根據四種組態(tài)反饋電路的功能，在需要進行信號變換時，選擇合適的組態(tài)。例如:若將電流信號轉換成電壓信號，應在放大電路中引入電壓并聯(lián)負反饋；若將電壓信號轉換成電流信號，應在放大電路中引入電流串聯(lián)負反饋（3）當負載需要穩(wěn)定的電壓信號時，應引入電壓負反饋；當負載第七章 信號的運算和處理7.2 基本運算電路一、反相比例運算電路二、同相比例運算電路第七章 信號的運算和處理7.2 基本運算電路一、反相比例運三、反相求和運算電路四、同相求和運算電路三、反相求和運算電路四、同相求和運算電路已知uI1，uI2，uI3，uI4，求電壓u、u、u的值。已知uI1，uI2

14、，uI3，uI4，模電知識復習練習：數(shù)據放大器練習：數(shù)據放大器五、加減運算電路六、積分運算電路五、加減運算電路六、積分運算電路練習：理想集成運算放大器構成如圖所示的電路。試寫出uo與ui的關系表達式。 解：練習：理想集成運算放大器構成如圖所示的電路。試寫出uo與ui第八章 波形的發(fā)生和信號的轉換8.1 正弦波振蕩電路 8.1.1 正弦波振蕩電路的基礎知識一、 產生正弦波的振蕩條件幅值條件相位條件 二、正弦波振蕩電路的組成及分類組成： 放大電路； 選頻網絡； 正反饋網絡； 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)第八章 波形的發(fā)生和信號的轉換8.1 正弦波振蕩電路 8. 包括：變壓器反饋式、電感反饋式、 電容反饋式。 產生HZ

15、 MHZ 的低頻信號。包括：RC串并聯(lián)振蕩器、RC移相式振蕩器。LC正弦波振蕩電路產生MHZ 以上的高頻信號。分類 包括：變壓器反饋式、電感反饋式、產生HZ MH振蕩頻率： 8.1.2 RC正弦波振蕩電路穩(wěn)幅條件振蕩頻率： 8.1.2 RC正弦波振蕩電路穩(wěn)幅條件8.2 電壓比較器8.2.2 單限比較器8.2.3 滯回比較器畫電壓傳輸特性，必須求出三個要素： 輸出電壓高電平和低電平的數(shù)值 和 。 閾值電壓的數(shù)值 當 變化且經過 時， 躍變的方向，即是從 躍變?yōu)?，還是 從躍變?yōu)?。8.2 電壓比較器8.2.2 單限比較器8.2.3 滯回 書P475 8.14 試分別求解圖P8.15所示各電路的電

16、壓傳輸特性。 書P475 8.14 試分別求解圖P8.15所示各電路試求其閾值電壓，畫出電路的電壓傳輸特性uOf（uI），并標明有關參數(shù)。 試求其閾值電壓，畫出電路的電壓傳輸特性uOf（uI），并標模電知識復習練習：理想集成運放組成的過零比較器如圖(a)所示。已知：UOM=15V，UZ=7V。畫出它的電壓傳輸特性曲線uo=f(ui)(4分)；若已知ui=5sint(V), 畫出uo的波形(4分)；若要得到圖(b)所示的uo=f(ui)的曲線，電路應作何改動？并畫出相應的電路(4分)。練習：理想集成運放組成的過零比較器如圖(a)所示。若要得到解：畫uo=f(ui)的電壓傳輸特性曲線如圖（c）。當

17、ui0，uo= -uZ, 當ui0，uo= +uZ,已知ui , 畫出uo的波形。解：畫uo=f(ui)的電壓傳輸特性曲線如圖（c）。已知電路由題意改動為：法一： UP處改接+2V的參考電壓UREF， 改用穩(wěn)壓值為6V的穩(wěn)壓管，電路如圖一所示。法二：將反向輸入端接UREF= -2V。電路如圖二所示。uN=UREFR1/（R1+R2）+uiR2/（R1+R2）=0ui=UT= - UREFR1/ R2,取R1= R2，UREF= -2V。電路由題意改動為：ui=UT= - UREFR1/ R練習：為使圖（a）所示電路具有圖（b）所示的電壓傳輸特性，限幅電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ應為 V，正向導通

18、電壓UD V；基準電壓UREF應為 V。請在圖（a）中標出集成運放的同相輸入端()和反相輸入端()，并在方框內畫出穩(wěn)壓管。練習：為使圖（a）所示電路具有圖（b）所示的電壓傳輸特性，限第十章 直流電源10.1 直流電源的組成及各部分的作用一、電源變壓器 利用變壓器降壓得到比較合適的交流電壓再進行轉換。 四、穩(wěn)壓電路 在電網電壓波動或負載電流變化時能保持輸出直流電壓穩(wěn)定。 二、整流電路 把正負變化的交流電變?yōu)閱畏较蛎}動的直流電。 三、濾波電路 將脈動大的直流電中交流部分去掉，處理成平滑的脈動小的直流電。第十章 直流電源10.1 直流電源的組成及各部分的作用一、在下圖所示電路中，參數(shù)如圖中所標注，變壓器內阻與二極管正向電阻均可忽略不計。 若電路正常工作，估算UI的平均值。 若P2點斷開，求 UI平均值。 若P1、P2兩點均斷開，求UI的平均值。 若P3點斷開，估算UI平均值。 若P4點斷開，求 UO