模拟电子技术基础第四版期末复习资料样本.doc

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第一章 半导体二极管
一.半导体的基础知识
1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、 锗Ge)。
2.特性---光敏、 热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子 ----带有正、 负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素( 多子是空穴, 少子是电子) 。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素( 多子是电子, 少子是空穴) 。
6. 杂质半导体的特性
　*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度, 少子浓度与温度有关。
　*转型---经过改变掺杂浓度, 一种杂质半导体能够改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结
* PN结的单向导电性---正偏导通, 反偏截止。
8. PN结的伏安特性

二. 半导体二极管
*单向导电性------正向导通, 反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.7V, 锗管0.2V。
*开启电压------硅管0.5V, 锗管0.1V。
分析方法------ ----将二极管断开, 分析二极管两端电位的高低:
若 V阳 >V阴( 正偏 ), 二极管导通(短路或压降0.7V);
若 V阳 基区很薄, 且掺杂浓度最低; 发射区掺杂浓度很高, 与基区接触
面积较小; 集电区掺杂浓度较高, 与基区接触面积较大。

二. 三极管的工作原理
1. 三极管的三种基本组态

2. 三极管内各极电流的分配
* 共发射极电流放大系数 (表明三极管是电流控制器件)

其中ICEO是穿透电流( 越小越好) , ICBO是集电极反向电流。
3. 共射电路的特性曲线
*输入特性曲线---同二极管。

* 输出特性曲线
(饱和管压降, 用UCES表示)
放大区---发射结正偏, 集电结反偏。
饱和区---发射结正偏, 集电结正偏
截止区---发射结反偏, 集电结反偏。
根据电位如何判断管子是否处于放大状态:
对NPN管而言, 放大时VC ＞ VB ＞ VE
对PNP管而言, 放大时VC ＜ VB ＜VE

4. 温度影响
温度升高, 输入特性曲线向左移动。
温度升高ICBO、 ICEO 、 IC以及β均增加。
5.三极管的极限参数
ICM 最大集电极电流
PCM 最大的集电极耗散功率
U( BR) CEO C-E间的击穿电压

三. 低频小信号等效模型
hie---输出端交流短路时的输入电阻,
常见rbe表示;
hfe---输出端交流短路时的正向电流传输比,
常见β表示;
微变等效模型用于分析晶体管在小信号输入时的
动态情况, 不能用于静态分析。

四. 基本放大电路组成及其原则
1. VT、 VCC、 Rb、 Rc 、 C1、 C2的作用。
2.组成原则----能放大、 不失真、 能传输。

五. 放大电路的图解分析法
1. 直流通路与静态分析
*概念---直流电流通的回路。
*画法---电容视为开路。
*作用---确定静态工作点
*直流负载线---由 确定的直线。
*电路参数对静态工作点的影响
交流负载线

1) 改变Rc : Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。
2) 改变VCC: 直流负载线平移, Q点发生移动。
2. 交流通路与动态分析
*概念---交流电流流通的回路
*画法---电容视为短路,理想直流电压源视为短路。
*作用---分析信号被放大的过程。
*交流负载线--- 连接Q点和V CC’点 V CC’= UCEQ+ICQR L’的直线。
3. 静态工作点与非线性失真

( 1) 截止失真
*产生原因---Q点设置过低
*失真现象---NPN管削顶, PNP管削底。
*消除方法---提高Q。
( 2) 饱和失真
*产生原因---Q点设置过高
*失真现象---NPN管削底, PNP管削顶。
*消除方法---增大Rb、 减小Rc、 增大VCC , 降低Q点。

六. 阻容耦合共射放大电路的等效电路法
1. 静态分析

2.放大电路的动态分析

* 放大倍数

* 输入电阻

* 输出电阻

七. 稳定工作点共射放大电路的等效电路法
1．静态分析

2．动态分析
*有旁路电容

* 无旁路电容

八. 共集电极基本放大电路
1．静态分析

2．动态分析

3. 电路特点
* 电压放大倍数为正, 且略小于1, 称为射极跟随器。
* 输入电阻高, 输出电阻低( 带载能力强) 。
* 有电流放大能力。

八. 共基电极基本放大电路( 高频特性好, 展宽频带)

九．复合管的判定: 不同类型的管子复合后, 其类型取决于第一个管子。

第三章 场效应管及其基本放大电路
一. 结型场效应管( JFET )
1.结构示意图和电路符号

2. 输出特性曲线
( 可变电阻区、 放大区、 截止区、 击穿区)

二. 绝缘栅型场效应管( MOSFET)
分为增强型( EMOS) 和耗尽型( DMOS) 两种。
结构示意图和电路符号

2. 特性曲线
*N-EMOS的输出特性曲线

* N-EMOS的转移特性曲线
式中, IDO是UGS=2UT时所对应的iD值。

三. 场效应管的主要参数
1.漏极饱和电流IDSS
2.夹断电压Up
3.开启电压UT
4.直流输入电阻RGS
5.低频跨导gm (表明场效应管是电压控制器件)

四. 场效应管的低频小信号等效模型

五. 共源基本放大电路
分压式偏置放大电路
* 动态分析

第四章 多级放大电路
一. 级间耦合方式
1. 阻容耦合----各级静态工作点彼此独立; 能有效地传输交流信号; 体积小, 成本低。但不便于集成, 低频特性差。
2. 变压器耦合 ---各级静态工作点彼此独立, 能够实现阻抗变换。体积大, 成本高, 无法采用集成工艺; 不利于传输低频和高频信号。
3. 直接耦合----低频特性好, 便于集成。各级静态工作点不独立, 互相有影响。存在”零点漂移”现象。
*零点漂移----当温度变化或电源电压改变时, 静态工作点也随之变化, 致使uo偏离初始值”零点”而作随机变动。

二. 多级放大电路的动态分析

1. 电压放大倍数

2. 输入电阻

3. 输出电阻

三. 长尾差放电路( 抑制直接耦合电路中的温漂) 的原理与特点
1.静态分析

一般, Rb较小, 且IBQ很小,

2. 动态分析

四. 共模信号与差模信号的计算
共模信号: 两输入信号的平均值
差模信号: 两输入信号的差

五．差分放大电路的改进

第五章 集成运算放大电路
一. 集成运放电路的基本组成
1.输入级----采用差放电路, 以减小零漂。
2.中间级----多采用共射(或共源)放大电路, 以提高放大倍数。
3.输出级----多采用互补对称电路以提高带负载能力。
4.偏置电路----多采用电流源电路, 为各级提供合适的静态电流。

二. 集成运放的电压传输特性
当uI在+Uim与-Uim之间, 运放工作在线性区域 :

三． 理想集成运放的参数及分析方法
1. 理想集成运放的参数特征
开环电压放大倍数 Aod→∞;
* 差模输入电阻 Rid→∞;
* 输出电阻 Ro→0;
* 共模抑制比KCMR→∞;
2. 理想集成运放的分析方法
1) 运放工作在线性区:
* 电路特征——引入负反馈
* 电路特点——”虚短”和”虚断”:
”虚短” ---
”虚断” ---
2) 运放工作在非线性区
* 电路特征——开环或引入正反馈
* 电路特点——
输出电压的两种饱和状态:
当u+>u-时, uo=+Uom
当u+．集成运放的读图

第六章 放大电路中的反馈
一． 反馈概念的建立

＊开环放大倍数－－－Ａ
＊闭环放大倍数－－－Ａｆ
＊反馈深度－－－１＋ＡＦ
＊环路增益－－－ＡＦ:
1．当ＡＦ＞０时, Ａｆ下降, 这种反馈称为负反馈。
2．当ＡＦ＝０时, 表明反馈效果为零。
3．当ＡＦ＜０时, Ａｆ升高, 这种反馈称为正反馈。
4．当ＡＦ＝－１时 , Ａｆ→∞ 。放大器处于 ” 自激振荡”状态。

二．反馈的形式和判断
1. 反馈的范围----局部或级间。
2.有无反馈的判断---看输出回路与输入回路是否有联系, 有则有反馈, 无则没有反馈
3. 反馈的性质----交流、 直流或交直流。
直流通路中存在反馈则为直流反馈, 交流通路中存
在反馈则为交流反馈, 交、 直流通路中都存在反馈
则为交、 直流反馈。
4.反馈的类型----正反馈: 反馈的结果使输出量的变化增大的反馈;
负反馈: 反馈的结果使输出量的变化减小的反馈。
对于单个集成运放, 若反馈线引至同相端, 则为正反馈; 反之为负反馈。
反馈极性-----瞬时极性法:
( 1) 假定某输入信号在某瞬时的极性为正( 用+表示) 。
( 2) 根据该极性, 逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性。
( 3) 确定反馈信号的极性。

( 4) 根据Xi 与X f 的极性, 确定净输入信号的大小。Xid 减小为负反馈; Xid 增大为正反馈。
5. 反馈的取样----电压反馈: 反馈量取样于输出电压; 具有稳定输出电压的作用。
( 输出短路时反馈消失)
电流反馈: 反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。
( 输出短路时反馈不消失)

6. 反馈的方式-----并联反馈: 反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。
串联反馈: 反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。

三．基于反馈系数的电压放大倍数的分析
( 1) 判断反馈的组态;
( 2) 求解反馈系数;
( 3) 利用反馈系数求解放大倍数。深度负反馈下,

四．基于理想集成运放的电压放大倍数的分析
合理应用虚短和虚断。

五.负反馈对放大电路性能的影响
1. 提高放大倍数的稳定性

2. 扩展频带
3. 减小非线性失真及抑制干扰和噪声
4. 改变放大电路的输入、 输出电阻
*串联负反馈使输入电阻增加
*并联负反馈使输入电阻减小
*电压负反馈使输出电阻减小( 稳定输出电压)
*电流负反馈使输出电阻增加( 稳定输出电流)

五. 自激振荡产生的原因和条件
1. 产生自激振荡的原因
附加相移将负反馈转化为正反馈。
2. 产生自激振荡的条件

若表示为幅值和相位的条件则为:

第七章 信号的运算与处理
分析依据------ ”虚断”和”虚短”
一. 基本运算电路
1. 反相比例运算电路
R2 =R1//Rf

2. 同相比例运算电路
R2=R1//Rf

3. 反相求和运算电路
R4=R1//R2//R3//Rf

4. 同相求和运算电路
R1//R2//R3//R4=Rf//R5

5. 加减运算电路
R1//R2//Rf=R3//R4//R5

二． 积分和微分运算电路
1. 积分运算

2. 微分运算

第八章 信号发生电路
一. 正弦波振荡电路的基本概念
1. 产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈)
自激振荡的平衡条件 :
即幅值平衡条件:
相位平衡条件:

2. 起振条件:
幅值条件 :
相位条件:
3.正弦波振荡器的组成、 分类
*正弦波振荡器的组成
(1) 放大电路-------建立和维持振荡。
(2) 正反馈网络----与放大电路共同满足振荡条件。
(3) 选频网络-------以选择某一频率进行振荡。
(4) 稳幅环节-------使波形幅值稳定, 且波形的形状良好。
* 正弦波振荡器的分类
(1) RC振荡器-----振荡频率较低,1M以下;
(2) LC振荡器-----振荡频率较高,1M以上
(3) 石英晶体振荡器----振荡频率高且稳定。

二. RC正弦波振荡电路
1. RC串并联正弦波振荡电路

三. LC正弦波振荡电路
1. 变压器反馈式电路
判断同名端的方法:
断回路、 引输入、 看相位

2.电感反馈式电路
3.电容反馈式电路

四. 判断电路是否能产生正弦波振荡
( 1) 是否有正弦波振荡器的四个部分
( 2) 相位条件是否满足, 比如同名端是否正确等
( 3) 电路的静态工作点是否合适

五．电压比较器的描述方法
电压传输特性的三个要素:
( 1) 输出高电平UOH和输出低电平UOL
( 2) 阈值电压UT
( 3) 输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向

六．单限比较器、 滞回比较器、 窗口比较器

七．非正弦波的产生

第九章 功率放大电路
一. 功率放大电路的三种工作状态
1.甲类工作状态
导通角为360o, ICQ大, 管耗大, 效率低。
2.乙类工作状态
ICQ≈0, 导通角为180o, 效率高, 失真大( 交越失真: 晶体管输入特性的非线性引起) 。
3.甲乙类工作状态
导通角为180o~360o, 效率较高, 失真较大。

二. 乙类功放电路的指标估算
1. 工作状态
Ø 尽限状态: Uom=VCC-UCES
Ø 理想状态: Uom≈VCC
2. 输出功率

3.效率

理想时为78.5%
4. 管耗

5.晶体管参数的选择( 是否安全工作)

第十章 直流电源
一． 直流电源的组成框图

• 电源变压器: 将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。
• 整流电路: 将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压。
• 滤波电路: 将交流成分滤掉, 使输出电压成为比较平滑的直流电压。
• 稳压电路: 自动保持负载电压的稳定。

二. 单相半波整流电路
1．输出电压的平均值UO(AV)

2．正向平均电流ID(AV)

3．最大反向电压URM

三. 单相桥式整流电路
1．输出电压的平均值UO(AV)

2．正向平均电流ID(AV)

3．最大反向电压URM

四.电容滤波电路
1． 放电时间常数的取值

2.输出电压的平均值UO(AV)

3.

五. 稳压管稳压电路

六．串联型稳压电路