模擬電子技術基礎

模擬電子技術復習資料總結第一章半導體二極管半導體的根底知識半導體---導電能力介于導體和絕緣體之間的物質（如硅Si、錯Ge）。特性---光敏、熱敏和摻雜特性。本征半導體----純潔的具有單晶體構造的半導體。兩種載流子----帶有正、負電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱為載流子。雜質半導體----在本征半導體中摻入微量雜質形成的半導體。表達的是半導體的摻雜特性。*P型半導體：在本征半導體中摻入微量的三價元素〔多子是空穴，少子是電子〕。*N型半導體：在本征半導體中摻入微量的五價元素〔多子是電子，少子是空穴〕。雜質半導體的特性*載流子的濃度---多子濃度決定于雜質濃度，少子濃度與溫度有關。*體電阻---通常把雜質半導體自身的電阻稱為體電阻。*轉型---通過改變摻雜濃度，一種雜質半導體可以改型為另外一種雜質半導體。PN結PN結的接觸電位差---硅材料約為，錯材料約為。PN結的單向導電性---正偏導通，反偏截止。PN結的伏安特性半導體二極管*單向導電性正向導通，反向截止。*二極管伏安特性----同PN結。*正向導通壓降硅管，錯管。*死區(qū)電壓硅管，錯管。分析方法將二極管斷開，分析二極管兩端電位的上下:假設V>V（正偏），二極管導通（短路）；假設V<V（反偏），二極管截止（開路）。1〕圖解分析法陰"d=頃1口火該式與伏安特性曲線的交點叫靜態(tài)工作點Q。

勺<2）等效電路法勺<＞直流等效電路法*總的解題手段----將二極管斷開，分析二極管兩端電位的上下:假設V陽刈陰（正偏），二極管導通（短路）；假設V陽＜V陰（反偏），二極管截止（開路）。*三種模型1-n,理想模咀（b）慎壓源模型3）折踐模型＞微變等效電路法任m5）小信號模型穩(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)管的伏安特性第二章三極管及其根本放大電路一.三極管的構造、類型及特點類型---分為NPN和PNP兩種。特點---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)接觸面積較小；集電區(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14共基極組態(tài)三極管的三種根本組態(tài)SVIVI§土McC3）共發(fā)射極組態(tài)（b洪集山極組忐三極管內各極電流的分配1c=Fcn+^cboIe='bn+Jew二血+IcJb-Jb.N-Jcbo*共發(fā)射極電流放大系數（說明三極管是電流控制器件14共基極組態(tài)h=fih<+(l+F)/cBOCEO部式子/<eo=（1+A）/cb（）稱為穿透電流。共射電路的特性曲線口E%￥輸入特性曲統(tǒng)（2輸出特性曲線*輸入特性曲線---同二極管?？贓%￥輸入特性曲統(tǒng)（2輸出特性曲線3）測試電路*輸出特性曲線（飽和管壓降，用UCES表示放大區(qū)---發(fā)射結正偏，集電結反偏。截止區(qū)---發(fā)射結反偏，集電結反偏。溫度影響溫度升高，輸入特性曲線向左移動。溫度升高I、I、I以及B均增加。三.低頻米信號等效模型〔簡化〕h「--輸出端交流短路時的輸入電阻，'常用r表示；比，“）筒化的h參數等效電路hfe---比，“）筒化的h參數等效電路常用6表示；根本放大電路組成及其原那么VT、七、R「探、C1、C的作用。組成原那么能放大、不失真、能傳輸。頁腳下載后可刪除，如有模權請告知刪除一|——H3■Ol—1基本放大電路的習慣頑法放大電路的圖解分析法直流通路與靜態(tài)分析*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*直流負載線由V=IR+U確定的直線。CCCCCE*電路參數對靜態(tài)工作點的影響Ca)改變點I,改變Re(c)改業(yè)陽1〕改變R:Q點將沿直流負載線上下移動。2〕改變Rb：Q點在Ib所在的那條輸出特性曲線上移動。3〕改變Vc:直流負載線平移，Q點發(fā)生移動。交流通福與動態(tài)分析*概念---交流電流流通的回路*畫法---電容視為短路，理想直流電壓源視為短路。*作用---分析信號被放大的過程。*交流負載線---連接Q點和V’點V’=U+IR’的CCCCCEQCQL直線。靜態(tài)工作點與非線性失真(b)輸川特性圖解法＜H＞(b)輸川特性圖解法＜H＞檎入特性圖解法〔1〕截止失真*產生原因一-Q點設置過低*失真現(xiàn)象---NPN管削頂，PNP管削底。*消除方法減小Rb，提高Q?！?〕飽和失真*產生原因一-Q點設置過高*失真現(xiàn)象---NPN管削底，PNP管削頂。*消除方法---增大R、減小Rc、增大V。放大器的動態(tài)范圍CC〔1〕Uopp---是指放大器最大不失真輸出電壓的峰峰值。＞〔Vcc'—U＞〔Vcc'—Uceq〕時，受截止失真限制U=2U=2IR’。OPPOMAXCQLM〔UCEQ—UCES〕?itnituA)(h)輸出特飲圖解法【口輸入特性圖解法*當〔。一U〕V〔V’一UCEQCESCCCEQ■。M〔UCEQ—UCES)二EC']UCEQ六.放大電路的等效電路法[時，受飽和失真限制，UoPP=2UoMAX=2〕，放大器將有最大的不失真輸出電壓。I"1.靜態(tài)分析〔1〕靜態(tài)工作點的近似估算r_^CC■fB1CQ，CQaZ^BQf7<EQ=IzCC-Rc〔2〕Q點在放大區(qū)的條件(li)基本共射放大電路(3宜流通路欲使Q點不進入飽和區(qū)，放大電路的動態(tài)分析2.標ia穴無/―ltvi-OT_1-_[_=_LaJ

<a>交流通路應滿足Rb>BRc。*放大倍數4一已一」九一火俱*輸入電阻*輸出電阻/if>=-T^~Rf/if>=-T^~RfRcA七.分壓式穩(wěn)定工作點共放大電路的等效電1.靜態(tài)分析削島&Cj上『+Ij氣+均上||知H柿]京』，頃射路法穩(wěn)定T作點放大器（3）r（3）r誠通路微變誓效電路tB空一—一fee%+R阪tTB-f/BEQfrCEQfCC■^CQ（Re+Re）動態(tài)分析*電壓放大倍數4=￡o=瓶□信板+（1+的況在Re兩端并一電解電容Ce后；|-也-少虬TvLi^be/I=土=與』USf>s輸入電阻&=Rbl〃RlMfe+(1+ZO&1在Re兩端并一電解電容Ce后尺=氏頃/四.2〃〃"*輸出電阻凡）?凡八.共集電極根本放大電路靜態(tài)分析_rt”u-BQ一瓦卜（1『CQ陌周BQI「CHQK（/CC"^CQ^e動態(tài)分析5）共集電極基本放大電畔WH參數等效電路*電壓放大倍數

j_命_勺=—5）共集電極基本放大電畔WH參數等效電路壓以+(1+們號*輸入電阻琦二煉印間+(1+欲姓但L)]*輸出電阻%二宣二時世+區(qū)孔]十,電路特點*電壓放大倍數為正，且略小于1，稱為射極跟隨器，簡稱射隨器。*輸入電阻高，輸出電阻低。第三章場效應管及其根本放大電路結型場效應管〔JFET〕構造示意圖和電路符號N-JFET結構及血路符號N-JFET結構及血路符號(b)P-JIET^+i構及電路符寫輸出特性曲線〔可變電阻區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū)、擊穿區(qū)〕轉移特性曲Up截止電壓Lp輸出特性轉移特性曲Up截止電壓Lp輸出特性5)轉移特性oH略=%1輸出特性J7蜜區(qū)一絕緣柵型場效應管〔MOSFET〕分為增強型〔EMOS〕和耗盡型〔DMOS〕兩種。構造示意圖和電路符號<a）EMOS始構及電酷符號（b）DM（>S^構及電瑞符號特性曲線*N-EMOS的輸出特性曲線（a）贈強型輸出特性增強型轉（a）贈強型輸出特性增強型轉移特性如-幾口（筍1）'（岫QCM

1[■Cc）耗盡型輸出特性5）耗廓型轉彩特性N-EMOS的轉移特性曲線式中，如-幾口（筍1）'（岫QCM

1[■Cc）耗盡型輸出特性5）耗廓型轉彩特性DO…GS…TDN-DMOS的輸出特性曲線注意：u可正、可零、可負。轉移特性曲線上i=0處的值是夾斷電壓U，此曲GS.DP線表示式與結型場效應管一致。場效應管的主要參數漏極飽和電流IDSS夾斷電壓U開啟電壓Up一直流輸入電阻RGS低頻跨導gm（說明場效應管是電壓控制器件）如GS以DS—常數四.場效應管的小信號等效模型h=￡U+M吐-2/PSSZ1Sq11(1gm-fTP-Fr)r(lsLpLp,rTT4-°{%mL群|l:r也席必-I?E-MOS的跨導g---件"m

五.共源極根本放大電路自偏壓式偏置放大電路*靜態(tài)分析Fg-4心「節(jié)產廣FDSQ=^）D-/DQ（fid+jRS）動態(tài)分析Av-f—"m丑」勇1F",假設帶有Cs，那么分壓式偏置放大電路*靜態(tài)分析jRgjTfGSQ一一1JD,頓入［叫”回泌-零/或/叫=/do（^--1）2Upl.'tfDSQ=rDD-/DQ（fid+^S）（9）原理電路*動態(tài)分析I=￡\j=「如姓UMEm&（9）原理電路*動態(tài)分析I=￡\j=「如姓UMEm&J?o二J?d（c）微變等效電路六.共漏極根本放大電路（c）微變等效電路*靜態(tài)分析'DSQ=JDI)-IdqR，f)電路^成*動態(tài)分析i=Lo.*動態(tài)分析i=Lo.-缶畦2.輸出功率出=J?g+/?gll/RglR()-旦_-A.//—"‘T直m第五章功率放大電路功率放大電路的三種工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)導通角為360。，Ic大，管耗大，效率低。乙類工作狀態(tài)CQIc^0,導通角為180。，效率高，失真大。甲乙類工作狀態(tài)導通角為180廣360。，效率較高，失真較大。乙類功放電路的指標估算工作狀態(tài)＞任意狀態(tài)：Uom^Uim＞盡限狀態(tài)：Uom=V-U＞理想狀態(tài)：Uom^VCESCC直流電源提供的平均功率1＞irIfr2r2Lcc'om『％凹AV)一％「?一S管耗效率Pc1mom司_扁__航wit'LL4'理想時為78.5%甲乙類互補對稱功率放大電路問題的提出在兩管交替時出現(xiàn)波形失真一一交越失真（本質上是截止失真）。解決方法＞甲乙類雙電源互補對稱功率放大器OCL——利用二極管、三極管和電阻上的壓降產生偏置電壓。動態(tài)指標按乙類狀態(tài)估算。A甲乙類單電源互補對稱功率放大器OTL電容C上靜態(tài)電壓為V/2，并且取代了OCL功放中的負電源-V。2CC動態(tài)指標按乙類狀態(tài)估算，只是用CV/2代替。復合管的組成及特點CC前一個管子c-e極跨接在后一個管子的b-c極間。類型取決于第一只管子的類型。B=B"第六章集成運算放大電路集成運放電路的根本組成輸入級----采用差放電路，以減小零漂。中間級----多采用共射（或共源）放大電路，以提高放大倍數。輸出級多米用互補對稱電路以提高帶負載能力。偏置電路----多采用電流源電路，為各級提供適宜的靜態(tài)電流。長尾差放電路的原理與特點抑制零點漂移的過程----當T1—i、i1—i、i1一u[—u、u|—i、i|—i、C1C2E1E2EBE1BE2B1B2C1iI。C2Re對溫度漂移及各種共模信號有強烈的抑制作用，被稱為“共模反應電阻〃。2靜態(tài)分析1）計算差放電路IC=^c衛(wèi)科Fju=o’設。產0,那么UE二一，得每口+Me2）計算差放電路UCE-雙瑞輸出時?■KI—』心一L-K-f（1技.+心-單端輸出時（設VT1集電極接R）L對于VT1："==頭十E,%EI—-處1頃7對于VT2：「CC‘口乩?【CE2=IC2-【E=「CC七冬+"7

3.動態(tài)分析1〕差模電壓放大倍數-雙端輸出_-MW2>s勺氏-W(1+/O(馳)雙端痂半邊差模交流通路-單端輸出時從VT1單端輸出：4=Aid■網3.動態(tài)分析1〕差模電壓放大倍數-雙端輸出_-MW2>s勺氏-W(1+/O(馳)雙端痂半邊差模交流通路-單端輸出時從VT1單端輸出：4=Aid■網jy壓L）F22【氏+眼+U+〃）（*四從VT2單端輸出：Adi=』udl=(WRl)

2[R$+血-(1卻)(J?p/2)]乂廿M=2[Rq+『阮+（1+戶）工12〕差模輸入電阻3〕差模輸出電阻-雙端輸出：-單端輸出：%項三.集成運放的電壓傳輸特性當七在+Uim與-Uim之間，運放工作在線性區(qū)"0=-4（）（1女I=〃od（"+-禮）集成訊放的申麻傳輸特性四.理想集成運放的參數及分析方法理想集成運放的參數特征*開環(huán)電壓放大倍數Aod—8；*差模輸入電阻Rid—8；*輸出電阻Ro—0；*共模抑制比KCMR—8；理想集成運放的分析方法1）運放工作在線性區(qū)：*電路特征一一引入負反應*電路特點——“虛短〃和“虛斷〃：“虛短〃“虛斷〃輸出電壓的兩種飽和狀態(tài):當u>當u>u時，

當u<u時，Uo=+Uomu=-U兩輸入端的輸入電流為零:i,=i=0第七章放大電路中的反應一.反應概念的建立，3-_匚科1+1F大開環(huán)放大倍數A大閉環(huán)放大倍數Af，3-_匚科1+1F大開環(huán)放大倍數A大閉環(huán)放大倍數Af大反應深度1+AF大環(huán)路增益AF：輔入.輸既信引十掙輸入侶木敏太引，投下廠丫如當名I如明或."4i―I?I?:反.情.|反電網堰|!I^=FX=AFXiA\|反做放大器組成方梅圖當AF=0時，說明反應效果為零。當AFV0時，A升高，這種反應稱為正反應。當AF=-1時，Af—8。放大器處于“自激振蕩〃狀態(tài)。二.反應的形式和判斷'反應的范圍----本級或級間。反應的性質----交流、直流或交直流。直流通路中存在反應那么為直流反應，交流通路中存在反應那么為交流反應，交、直流通路中都存在反應那么為交、直流反應。反應的取樣電壓反應：反應量取樣于輸出電壓；具有穩(wěn)定輸出電壓的作用?！草敵龆搪窌r反應消失〕電流反應：反應量取樣于輸出電流。具有穩(wěn)定輸出電流的作用?！草敵龆搪窌r反應不消失〕反應的方式——并聯(lián)反應：反應量與原輸入量在輸入電路中以電流形式相疊加。Rs越大反應效果越好。反應信號反應到輸入端〕串聯(lián)反應：反應量與原輸入量在輸入電路中以電壓的形式相疊加。Rs越小反應效果越好。反應信號反應到非輸入端〕反應極性——瞬時極性法：〔1〕假定某輸入信號在某瞬時的極性為正〔用+表示〕，并設信號的頻率在中頻段。〔2〕根據該極性，逐級推斷出放大電路中各相關點的瞬時極性〔升

高用+表示，降低用一表示〕。〔3〕確定反應信號的極性?！?〕根據X與X的極性，確定凈輸入信號的大小。X減小為負反饋；X任曾大為正反應。ldid反應形式的描述方法某反應元件引入級間〔本級〕直流負反應和交流電壓〔電流〕串聯(lián)〔并聯(lián)〕負反應。負反應對放大電路性能的影響提高放大倍數的穩(wěn)定性dL*=1dL42.擴展頻帶減小非線性失真及抑制干擾和噪聲改變放大電路的輸入、輸出電阻*串聯(lián)負反應使輸入電阻增加1+AF倍*并聯(lián)負反應使輸入電阻減小1+AF倍*電壓負反應使輸出電阻減小1+AF倍*電流負反應使輸出電阻增加1+AF倍自激振蕩產生的原因和條件產生自激振蕩的原因附加相移將負反應轉化為正反應。產生自激振蕩的