模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-知識點總結(jié)14757

第一章半導(dǎo)體二極管1。本征半導(dǎo)體口單質(zhì)半導(dǎo)體材料是具有4價共價鍵晶體結(jié)構(gòu)的硅Si和鍺Ge.口導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間?？谔匦裕汗饷?、熱敏和摻雜特性?？诒菊靼雽?dǎo)體：純凈的、具有完整晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。在一定的溫度下，本征半導(dǎo)體內(nèi)的最重要的物理現(xiàn)象是本征激發(fā)（又稱熱激發(fā)），產(chǎn)生兩種帶電性質(zhì)相反的載流子（空穴和自由電子對）溫度越高，本征激發(fā)越強。空穴是半導(dǎo)體中的一種等效+q的載流子?？昭▽?dǎo)電的本質(zhì)是價電子依次填補本征晶體中空位，使局部顯示+q電荷的空位宏觀定向運動。在一定的溫度下，自由電子和空穴在熱運動中相遇，使一對自由電子和空穴消失的現(xiàn)象稱為復(fù)合。當(dāng)熱激發(fā)和復(fù)合相等時，稱為載流子處于動態(tài)平衡狀態(tài)。2.雜質(zhì)半導(dǎo)體口在本征半導(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。P型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入微量的3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5價元素（多子是電子，少子是空穴）.口雜質(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，幾乎與溫度無關(guān);少子濃度是溫度的敏感函數(shù).體電阻：通常把雜質(zhì)半導(dǎo)體自身的電阻稱為體電阻.在半導(dǎo)體中，存在因電場作用產(chǎn)生的載流子漂移電流（與金屬導(dǎo)電一致），還才能在因載流子濃度差而產(chǎn)生的擴散電流。3。PN結(jié)口在具有完整晶格的P型和N型半導(dǎo)體的物理界面附近，形成一個特殊的薄層（PN結(jié)）.口PN結(jié)中存在由N區(qū)指向P區(qū)的內(nèi)建電場，阻止結(jié)外兩區(qū)的多子的擴散有利于少子的漂移?？赑N結(jié)具有單向?qū)щ娦裕赫珜?dǎo)通，反偏截止，是構(gòu)成半導(dǎo)體器件的核心元件。正偏PN結(jié)（P+，N—）:具有隨電壓指數(shù)增大的電流，硅材料約為0.6-0。8V，鍺材料約為0.2—0。3V。反偏PN結(jié)（P—,N+）：在擊穿前，只有很小的反向飽和電流Is。PN結(jié)的伏安（曲線）方程：4.半導(dǎo)體二極管口普通的二極管內(nèi)芯片就是一個PN結(jié),P區(qū)引出正電極，N區(qū)引出負(fù)電極。單向?qū)щ娦裕赫驅(qū)?，反向截止。正向?qū)▔航担汗韫?。6?0。7V，鍺管0.2?0.3V.死區(qū)電壓:硅管0.5V，鍺管0。1V?？诜治龇椒ǎ簩⒍O管斷開，分析二極管兩端電位的高低：若V陽〉V陰（正偏），二極管導(dǎo)通（短路）；若V陽〈V陰（反偏），二極管截止（開路）?？诜椒?:圖解分析法該式與伏安特性曲線的交點叫靜態(tài)工作點Qo口方法2：等效電路法直流等效電路法（低頻大信號模型）微變等效電路法（低頻小信號模型）交流動態(tài)電阻：5。穩(wěn)壓二極管口二極管反偏電壓增大到一定值時，反向電流突然增大的現(xiàn)象稱為反向擊穿.口反向擊穿的主要原因是有價電子碰撞電離而發(fā)生的“雪崩擊穿”?？诜€(wěn)壓二極管的特性:常工作時處在PN結(jié)的反向擊穿區(qū)?？诜€(wěn)壓管的參數(shù):穩(wěn)定電壓、穩(wěn)定電流、額定功耗、動態(tài)電阻、溫度系數(shù).口穩(wěn)壓管的應(yīng)用：限幅電路，穩(wěn)壓電路。第二章晶體三極管及基本放大電路4。1晶體三極管1。三極管的結(jié)構(gòu)、類型及特點口類型:分為NPN和PNP兩種?？谛纬蓛蓚€結(jié):發(fā)射結(jié)和集電結(jié);三個區(qū)域：發(fā)射區(qū)、集電區(qū)和基區(qū)?？诮Y(jié)構(gòu)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)結(jié)面積大，摻雜濃度較高。2。三極管的工作原理口電流控制性器件,具有電流放大作用口電流放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。o口所謂的放大:實質(zhì)上是一種能量控制作用，通過晶體管這種有源元件對直流電源的能量進(jìn)行控制，使負(fù)載從電源中獲得的輸出信號的能量比信號源向放大電路提供的能量大的多。放大的特征是功率放大.3。晶體管的三個工作區(qū)口放大區(qū)，飽和區(qū),截止區(qū)判斷晶體管處于哪一個工作區(qū)的方法.放大區(qū)的電流分配關(guān)系?？跍囟葘w管特性及參數(shù)的影響：溫度升高,輸入特性曲線向左移動。溫度升高ICBO、ICEO、IC以及6均增加?？诰w管的主要參數(shù)電流放大倍數(shù):交流和直流極限參數(shù)：最大集電極耗散功率、最大集電極電流、極間反向擊穿電壓4。2放大電路的組成原則口晶體管放大電路的原則確保合適的工作點(處于放大區(qū))；確保被放大的交流輸入信號能夠作用于晶體管的輸入回路；確保放大后的交流輸出信號能傳送到負(fù)載上去?？诶斫忪o態(tài)工作點的必要性！口三極管的三種基本組態(tài)4.3放大電路的基本分析方法口共射極電路的分析方法?理解個元件的作用；?直流通路與靜態(tài)分析：★直流通路:電容視為開路；★圖解法與解析法，,?電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響；直流負(fù)載線：由VCC=ICRC+UCE確定的直線.改變Rb：Q點將沿直流負(fù)載線上下移動。改變Rc：Q點在IBQ所在的那條輸出特性曲線上移動。改變VCCC：直流負(fù)載線平移，Q點發(fā)生移動.?靜態(tài)工作點與非線性失真★截止失真產(chǎn)生原因 Q點設(shè)置過低消除方法——減小Rb，提高Q?！镲柡褪д娈a(chǎn)生原因 Q點設(shè)置過高消除方法-——增大Rb、減小Rc、增大VCC。放大器的動態(tài)范圍：失真輸出電壓的峰峰值Uopp。當(dāng)(UCEQ-UCES)XVCC-UCEQ)時,受截止失真限制，U0PP=2Uqmax=2iCqRl’.當(dāng)(Uceq—Uces)<(V(:(:—Uceq)時，受飽和失真限制,Uopp=2U°max=2(%°一Uces)。當(dāng)(UCEQ—UCES)=(VCC-UCEQ)，放大器將有最大的不失真輸出電壓.?交流通路和動態(tài)分析(分析信號被放大的過程)交流通路：電容視為短路，理想直流電壓源視為短路。圖解法微變等效電路法放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻口分壓式穩(wěn)定工作點共射電路靜態(tài)分析：動態(tài)分析無旁路電容：在Re兩端并一電解電容Ce后：;口共集電極基本放大電路靜態(tài)分析動態(tài)分析電路特點電壓放大倍數(shù)為正,且略小于1,稱為射極跟隨器，簡稱射隨器。輸入電阻高，輸出電阻低。應(yīng)用：多級放大器的輸入級、輸出級、或作為兩個共射極電路的中間級口三種組態(tài)放大電路比較第六章負(fù)反饋技術(shù)放大器的輸出電壓（或電流）經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)在放大器輸入端產(chǎn)生反饋信號，該反饋信號與放大器原來輸入信號共同控制放大器的輸入，即構(gòu)成反饋放大器.一、單環(huán)負(fù)反饋理想模型.基本定義：口開環(huán)放大倍數(shù) A口閉環(huán)放大倍數(shù) Af口反饋系數(shù) F口反饋深度 1+AF1.當(dāng)AF>0時,Af下降，這種反饋稱為負(fù)反饋.2.當(dāng)AF=0時，表明反饋效果為零。3.當(dāng)AFV0時，Af升高，這種反饋稱為正反饋.4.當(dāng)AF=—1時，Aff。放大器處于“自激振蕩”狀態(tài)。.深度負(fù)反饋口當(dāng)AF>>1時稱深負(fù)反饋口深負(fù)反饋的特征是：反饋信號Xf接近原輸入信號X.,使凈輸入Xid很小;此時，閉環(huán)增益Af只由反饋網(wǎng)絡(luò)決定。 ? ?二.反饋的形式和判斷1.反饋的范圍 本級或級間.2。反饋的性質(zhì) 交流、直流或交直流。直流通路中存在反饋則為直流反饋，交流通路中存在反饋則為交流反饋，交、直流通路中都存在反饋則為交、直流反饋.3.反饋的取樣 電壓反饋：反饋量取樣于輸出電壓；具有穩(wěn)定輸出電壓的作用.（輸出短路時反饋消失）電流反饋：反饋量取樣于輸出電流。具有穩(wěn)定輸出電流的作用。（輸出短路時反饋不消失）4.反饋的方式一----并聯(lián)反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電流形式相疊加。Rs越大反饋效果越好。反饋信號反饋到輸入端）串聯(lián)反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電壓的形式相疊加。Rs越小反饋效果越好.反饋信號反饋到非輸入端）.反饋極性----一瞬時極性法：（1）假定某輸入信號在某瞬時的極性為正（用+表示），并設(shè)信號的頻率在中頻段.（2）根據(jù)該極性，逐級推斷出放大電路中各相關(guān)點的瞬時極性（升高用+表示,降低用一表示）。（3）確定反饋信號的極性。（4）根據(jù)X.與Xf的極性，確定凈輸入信號的大小。Xid減小為負(fù)反饋；Xid增大為正反饋。.反饋類型及用雙□網(wǎng)路表示的理想模型?由于基本放大器與反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出口的接法不同，取樣信號可能是輸出電壓或輸出電流；由于基本放大器與反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入口的接法不同，求和信號也可能為電壓或電流。因此有四種不同的反饋類型，表7—1給出了這四種類型的總結(jié)。表7—1四種反饋類型各物理量的含義物理量類型X、X、X.,i f idXoAAfF電壓取樣電壓求和反饋（電壓串聯(lián)反饋）電壓電壓電壓比電壓比電壓比電壓取樣電流求和反饋（電壓并聯(lián)反饋）電流電壓互阻互阻互導(dǎo)電流取樣電壓求和反饋（電流串聯(lián)反饋）電壓電流互導(dǎo)互導(dǎo)互阻電流取樣電流求和反饋（電流并聯(lián)反饋）電流電流電流比電流比電流比*表中的互阻又稱為傳輸阻抗，互導(dǎo)又稱為傳輸導(dǎo)納.反饋網(wǎng)絡(luò)可以看成是一個受控源。實現(xiàn)各類反饋的規(guī)律是:A、F兩網(wǎng)絡(luò)與負(fù)載在輸出口并聯(lián)實現(xiàn)電壓取樣;串聯(lián)則實現(xiàn)電流取樣。A、F兩網(wǎng)絡(luò)與源電流is在輸入口并聯(lián)形成電流求和;A、F兩網(wǎng)絡(luò)與源電壓Vs在輸入口串聯(lián)形成電壓求和。三、負(fù)反饋對放大器性能的影響.負(fù)反饋環(huán)具有自動調(diào)節(jié)功能任何因素使輸出端取樣信號Xo發(fā)生變化，負(fù)反饋可以減小這種變化，使Xo穩(wěn)定。利用負(fù)反饋的穩(wěn)定Xo的功能可以解釋為什么負(fù)反饋能使Af穩(wěn)定，展寬通頻帶和減小非線性失真..可以提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性。.可以擴展閉環(huán)增益的通頻帶.可以減小非線性失真及抑制環(huán)內(nèi)干擾和噪聲。.直流負(fù)反饋可以穩(wěn)定放大器工作點。.改變輸出電阻與取樣方式有關(guān)。電壓取樣負(fù)反饋使輸出電阻減??；電流取樣負(fù)反饋使輸出電阻增大。.改變輸入電阻與求和方式有關(guān).電流求和負(fù)反饋使輸入電阻減??；電壓求和負(fù)反饋使輸入電阻增大。四、深負(fù)反饋條件下電壓增益的估算兩種出發(fā)點：基于反饋網(wǎng)絡(luò)的放大；基于理想運放的方法。第七章集成運放及其應(yīng)用口放大電路模型口集成運放的電壓傳輸特性當(dāng)uI在+U1m與一U1m之間，運放工作在線性區(qū)域：口理想集成運放的參數(shù)開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod-8；差模輸入電阻R1d-8；輸出電阻Ro-0；共模抑制比KCMR-8；口理想集成運放的分析方法運放工作在線性區(qū)：★電路特征--引入負(fù)反饋★電路特點--“虛短”和“虛斷”：■運放工作在非線性區(qū)★電路特