模电课程知识点.doc

电子技术课程综述一、模拟电子技术课程的地位 电子技术课程包括模拟电子技术和数字电子技术。电子技术是自动化、电气、电子、信息、检测、机电等专业的主干课程。它与高等数学、普通物理、电路和计算机基础紧密连接，广泛地融会于自动化专业几十门后续课程之中:电力电子技术、微机原理与应用、信号与系统、自动控制原理、电机与拖动、电子技术应用实训、电子工艺实习、课程设计、毕业设计等各实践环节、单片机原理与接口技术、检测与转换技术、电力拖动运动控制、电器设备控制技术、计算机控制技术、电力拖动运动控制、电气设备控制技术、计算机控制技术、供配电技术、PLC原理及应用、机床数控技术、虚拟电子线路与仿真、机电一体化技术、数字信号处理技术、传感器原理与应用、控制装置与仪表、机电传动控制、机械设备数控技术、检测技术与信号处理、自动化机械设计、光电一体化系统设计、光电技术与系统、数控原理与编程、机床电气控制与PLC、现代传感与检测技术等专业课程和专业实训、实习中。它在工程技术中应用极为广泛:家用电器、办公电器、科学研究、文化教育、日常生活、工业、农业、国防、航空航天、遥感遥测等。因此，它既是这些专业的必修和必考课程，也是这些专业考研得常考课程，还是应聘上述各专业岗位的主要面试内容。二、模拟电子技术课程的主要内容和需要掌握的知识点第一部分 基本概念和基本分析方法第1章 绪论，分为5节，讲授13节；主要介绍信号、模拟信号、模拟电路等概念。本章需要掌握的主要知识点：信号的分类、模拟信号、模拟电路，模拟电子技术为什么选择正弦信号作为研究对象？学习方法:攻其一点信号，不计其余。难点提醒：本章其它内容暂不必考虑，我们将其分散到各章相关内容中详细讲解和讨论。第2章 运算放大器，分为5节，讲授14节，主要介绍集成运放的基本概念、集成运放线性应用电路的分析等。本章需要掌握的主要知识点：理想集成运放的含义;虚短、虚断和虚地概念;同相运放、反相运放、加法运算和减法运算等电路的输出电压与输入电压的关系。学习方法:用“理想”代替“现实”，运用“两虚”和“KCL”分析运放输出电压和输入电压的运算关系（比例关系、通向与反相关系，加、减、微分和积分关系等）。难点提醒：何时存在“虚地”?集成运放芯片内部电路为何不要进行分析?由教材分析可见，各种运算结果似与集成运放芯片无关，那么，运放芯片是否可以去掉?第3章 二极管及其基本电路，分为6节，讲授15节，主要介绍半导体的基本知识、PN结、二极管和二极管电路。本章需要掌握的主要知识点：N型和P型半导体的形成、多子与少子；PN结与二极管的基本特性单向导电性；导通电压、死区电压和反向击穿电压；二极管电路的4种模型；二极管整流、限幅、稳压等应用电路及其分析方法。稳压管的稳压条件、稳压管的稳压原理。学习方法:以二极管的单向导电性和四种等效模型为依据，分析各种二极管基本应用电路输出量与输入量的关系。难点提醒：紧紧抓住二极管的单向导电性和四种等效模型，灵活应用于各个具体电路的分析中。第4章 双极结型三极管及放大电路基础，分为9节，详细讲授前5节，简介4.6和4.7节。主要介绍BJT的结构、内部导电机制、内部电流分配关系，三极管的参数和特性；共发射极电路、共集电极电路和共基极电路的放大条件，工作原理和分析方法。比较上述三种组态放大电路的性能特点及其使用场合；定性解析放大电路的幅频响应、相频相应、低通电路、高通电路、波特图、带宽等概念，分别弄懂影响电路低频相应和高频相应的器件。本章需要掌握的主要知识点：BJT的结构、内部导电机制、内部电流分配关系;三极管工作在不同区域的条件和特点；共发、共集和共基极电路的分析方法；静态工作点的作用和计算；电压增益、输入电阻和输出电阻的计算；共发、共集和共基三种组态放大电路的性能特点；低通电路、高通电路、波特图、带宽、截止频率等概念。 学习方法:1.弄懂两个关系:a.三极管内部载流子的运行和分配，是理解放大电路工作原理的基础；b.只有设置合适的直流（静态）工作点，三极管电路才能成为放大电路；若只接入直流电源而不接入信号源，三极管电路的放大作用则是一句空话。2.理解三种三极管电路的结构、直流和交流工作原理；分析每种电路的三个基本参数；区分每种电路的特点和应用场合。难点提醒：三个电极电流的大小和相位关系、三种电路输出电量和输入电量的大小和相位关系、为什么要设置静态工作点、每个放大电路为什么要使用交、直流两个电源等问题，务必理解清楚。第5章 场效应管放大电路，分为6节，其中5.4和5.6节自学。本章主要介绍MOSFET的种类，N沟道和P沟道MOS管的结构、导电机制及主要参数；讨论MOSFET放大电路的静态工作原理和动态参数计算，所用的分析方法与第4章所述内容相似，望进行对比学习，以收事半功倍之功效。结型FET也是本章介绍的主要内容之一，其结构、工作原理、特性、参数和电路的构成、放大过程的分析与计算，与MOSFET电路有相似之处，但重点应注意其与前者的不同之处。第4章所讨论的近似估算法、图解法和小信号模型法等3种分析方法，都可运用来分析本章的放大电路，望多加注意这一点。 除此之外，还应注意两个方面的问题：一是对各种放大电路进行性能比较，找出共性和特点，以便因地制宜，碰到不同的工程实际情况，运用不同组态的放大电路。二是对场效应管而言，在选择、使用和存放中，要比晶体三极管更加小心，以免损坏这种娇生惯养的FET器件！以上各点便是本章应掌握的知识点。本章需要掌握的主要知识点：MOSFET、JFET的种类及控制关系;NMOS管和PMOS管的工作条件；NMOS管和PMOS管三个工作区域的划分；场效应管放大电路的基本分析方法。学习方法:利用第三章所学知识与分析方法，进行对比学习。难点提醒：虽然分析方法也是第四章所用的方法，但场效应三极管与双极结型三极管在结构、内部导电机制、特性曲线、放大条件、Q点设置、电路模型、所求参数等方面是有差别的，必须细心区分。第6章 模拟集成电路本章与第二章实属同一内容，之所以单独讲述，是因为两个特殊的技术需要强调和详细研究，即直流偏置技术和零点漂移抑制技术。因为模拟集成电路是高放大倍数的直接耦合的多级放大器，其内部所需直流偏置电流很小且要求十分稳定，故一方面需要用一种特殊的偏置电路来供电，这就是利用专门的直流偏置技术设计出来的各种电流源电路；另一方面需要将电源的波动、温度的变化、元器件的更换与老化等所带来的静态工作点的变化（简称零点漂移或零漂）尽量缩小，达到没有信号输入时便没有信号输出这种正常工作状态，这就需要对内部电路采取特殊措施，从源头上抑制零漂，差动放大器就是为了抑制零漂而引入的。本章需要掌握的主要知识点：电流源的种类、电流源在模拟集成电路中的用途；差模信号、共模信号、共模抑制比等概念的含义；差分式放大器的种类、抑制零点漂移的原理；4类差动放大器的主要参数计算；实际集成运放的组成部分（5个）。学习方法:由“mini”和“perfect”出发去思考本章各节内容；将第二章作为本章的基本应用电路一起思考。难点提醒：1.为何要花这么多的心思来研发微电流技术?2.为何要花这么多的心思来研发差分式放大电路? 3.为何要花这么多的心思来研究防干扰技术?这三个问题是理解本章全部内容的逻辑主线。 第7章 反馈放大电路本章分为9节，详细讲授7.17.5节，简介7.67.8节，重点是7.1、7.2、7.4和7.5节。本章由反馈的基本概念开始，分别讨论了各类反馈的识别、4种反馈组态的判断、负反馈对电路性能的影响、深度负反馈电路电压放大倍数的计算，以及引入负反馈的一般原则。本章需要掌握的主要知识点: 反馈的定义；反馈电路的种类（电压/电流反馈、交流/直流反馈、正/负反馈、串联/并联反馈）；分别用什么方法来判断这些反馈电路？负反馈对电路增益、输出量、输入/输出电阻、抑制噪声和干扰、减少非线性失真等有何影响？怎样根据式（7.3.5）来划分负反馈电路的种类？什么情况下引入什么样的反馈才合适？学习方法:抓住反馈电路的定义，判断反馈电路组态的类型，弄懂反馈电路的意义，计算反馈电路的参数，分析反溃电路的特性，探索反馈电路的应用。难点提醒：反馈电路组态的判断，反馈电路设计思想的应用。前者是基础，后者是提高。第8章 功率放大电路，分为6节，详细讲授8.18.4节，简介8.5节，重点是双电源乙类功放电路的计算、甲乙类功放的原理分析。本章需要掌握的主要知识点: 功放的特殊问题，功放的种类、功放的导通角、功放追求的主要性能指标尽可能大的输出功率、尽可能大的电能转换效率和尽可能小的非线性失真。甲类、乙类和甲乙类功放电路的划分及工作原理；乙类功放的主要计算方法、优点和缺点；实用甲乙类功放电路的中功放管的选择。学习方法:“又要马儿长得好，又要马儿少吃草” 怎样实现资源的效率最大化?本章就是实现这一理想的典型实例难点提醒：单电源甲乙类功放电路的设计思路；集成功放保护电路的设计思路。第9章 信号处理与信号产生电路分为9节，详细讲授9.1、9.2、9.5、9.6和9.7节，简介9.4和9.8节。其中要求定性理解9.1和9.2节的基本内容，了解9.4节的滤波思路；掌握9.5、9.6和9.7节各类正弦波振荡电路的工作原理和分析方法等。本章要求掌握的主要知识点:无源滤波与有源滤波、通带与阻带等概念；有源滤波电路的种类；正弦波振荡电路的定义；正弦波振荡电路的组成部分、振荡条件、种类与特点；能否起振、稳幅原理；谐振频率的计算节；石英晶体振荡器的主要特点。学习方法:如何使信号纯净（频率单一）?有源滤波便是常用方法之一。利用RC电路的各种特性（阻直通交、微分、积分等），将无效频段的信号尽量阻挡，让有效频段的信号尽量通过。沿着这条思路方能理解9.1_9.4节的设计思想。如何产生正弦信号?利用第七章“自激振荡能无中生有没有正弦波输入却有正弦波输出”的观点，用正反馈构成自激振荡电路、用RC、LC和石英晶体选出微弱的正弦信号，用放大器来放大和控制这种信号，便得到人们所需要的不同频率不同幅度的正弦波信号。难点提醒：反馈条件的判断；起振和稳定过程的理解。第10章 直流稳压电源，分为4节，详细讲授10.1和10.2节，简介10.3节。本章首先介绍常用桥式整流电路和无源滤波电路的工作原理、参数计算、整流和滤波元器件的选择，引起直流电源不稳定的主要因素；重点讨论串联反馈式直流稳压电源的结构、稳压过程、三端集成稳压器的用途等。本章需要掌握的主要知识点:直流稳压电源的组成部分及各部分的作用；整流、滤波电路的原理和参数计算、整流管的选择；影响直流稳压电源电压不稳定的主要因素；串联型直流稳压电源的组成部分；三端集成稳压器的组成部分、系列产品等。学习方法:直流稳压电源电路通常由四部分组成，逐一理解各部分的工作原理；然后将分立元件电路集成化，再针对重要元器件加入相应的保护电路即可。若要提高直流稳压电源电路的效率，可自学10.3节开关式稳压电路部分。难点提醒：串联反馈式稳压电路的工作原理，集成稳压电路中的保护措施。全书重点为第2、4、5、7、9、10章，难点是集成运放、BJT放大、FET放大、负反馈的判断与深度负反馈的计算、振荡器的起振判断。希望结合教材例题和作业，深刻理解各章的基本概念、基本分析方法，切实弄懂上述内容。第二部分：考核参考题型包括填空、判断、选择、简答、画图和分析计算题。题型结构如下:一、填空题（每小题 分，共计 分）1. 整流二极管的整流作用是利用PN结的 特性。2. N沟道耗尽型MOS场效应管既可以在 条件下又可以 在 条件下工作。3. 在乙类双电源互补对称功率放大电路中，已知VCC = 12V，RL = 8，vi为正弦波，则负载上可得到的最大输出功率为 W。二、单项选择题（每空 分，共 分）1. P型半导体中的少子是 。A. 空穴 B. 电子 C. 正离子 D. 负离子2. 结型场效应管属于 场效应管 。A. 耗尽型 B. 增强型 C. PNP型 D.NPN型3. 从结构上说，正弦波振荡器中振荡频率稳定度最高的是 振荡器A. RC B.电感三点式 C. 电容三点式 D.石英晶体三、判断题1. 若要设计一个输出功率为10W的甲乙类互补对称功率放大器，则应选择PCM至少为多少瓦的功率管多少只。 （ ） 2. 试判断其反馈类型及极性。（ ）3. 测得放大状态中三极管管脚的直流电位如图所示，试判别：（ ） 三个管脚的电极名称，是硅管还是锗管，是NPN型还是PNP型管。6V 0.6V 1.3V 0.2V 0V -6V -11.3V -5V -12V1 2 3 1 2 3 1 2 3四、计算题（每小题 分，共 分）1、b = 100，RS= 1 kW，RB1= 62 kW，RB2= 20 kW, RC= 3 kW，RE = 1.5 kW，RL= 5.6 kW，VCC = 15 V。（1）试求“Q”点； （2）画小信号等效电路。 （3）试计算Au、Ri和R0. 2、直流稳压电源中的桥式整流电容滤波电路如图所示，正弦交流电源为 220V、50Hz的市电，要求输出直流电压Uo45V，负载电流IL200mA。 （1）试求U2； （2）试选择整流二极管；（3）若断开电容器的连线，试画出整流后的电压波形； （4）若有一个整流二极管开路，且同时断开电容器的连线，试画出此时的输出电压波形。3. 电路如图所示。设集成运放为理想运放电路，设R=10k, Rf =100k . （1）试求输出电压与输入电压的关系式； （2）试求闭环电压放大倍数u0ui2； （3）若ui1、和ui23分别为100m