模拟电子技术基础中的常用公式

1、7.1半导体器件基础gs0101,二极管的伏安特性可近似用下而的数学表达式來表示：口二儿（初）（0盼-1）id为流过二极管的电流，。为加在二极管两端的电压，vt称为温度的电压当量，与热力学温度成正比，表示 为vt = kt/q其中t为热力学温度，单位是k； q是电子的电荷量，q=1.602x 1o',9c； k为玻耳兹曼常数，k= 1.381 x w23j/ko室温下,可求得vt二26mv。ir仙）是二极管的反向饱和电流。gs0102直流等效电阻rd直流电阻定义为加在二极管两端的直流电压ud与流过二极管的直流电流idz比。rd的大小与二极管的工作点有关。通常用万用表测出来的二极管电阻即

2、直流电阻。一般二极管的正向直流电阻 在儿i-欧姆到儿千欧姆之间，反向直流电阻在儿卜t欧姆到儿白千欧姆之间。正反向直流电阻差距越人，二极 管的单向导电性能越好。gs0103交流筹效电阻冷乙=（如）。盼亦随工作点而变化，是非线性电阻。did2基本放大电路ib = ec-ube匕亘 5=阻七go = 01b uce =ec 1crc静态工作点求解公式。u da上空p pi urbrba“(db) = 201g 牛= 201ga“(db)ipagb) = 201g- = 201g4(db) a'db) = 101g- = 101g %(db)为了避免瞬吋工作点进入截止区而引起截止失真，则应使：

3、lc > icm + ice0为了避免瞬时工作点进入饱和区而引起饱和火真，则应使：uce >u0m +ucesf+w）船 式中0表示晶体管基区的体电阻对于般的小功率管约为泌左右（计算吋,若未给出，可取为300q）, ie为通过管于发射极的静态电流，单位是ma。在ie w5ma范围内，式gs0220计算结果与实际测量值基本一致。q 阮比分压式直流电流负反馈放大电路，分压点电压ub计算公式。心+他2仇rb=（ec_u）lr re = ue/ie ub/ie偏置电路元件参数的计算。ugs ug us -【drs uds ud us d 【d+ 心）估算结型场效应管自给偏压电路的静态工作点

4、计算公式心=/曲（1-铲几（5 5% <0）结型场效应管的 转移特性。式屮loss为饱和漏电流，vp为夹断电压。联立求解gs0231gs0233各式，便可求得静态工作点q（id, ugs，uds）。ugs =vdd-idrs结型场效应管分压式偏置电路，栅源回路直流负载线方程。r、+a产 5二仏血=a/iat/2-amrt式中九八九2、a “为各级的电压放大倍数。s uj uo u od）a“（db） = a“（d3） +a”?（）+ +（必）多级放大电路电压放大倍数的分贝值等于各级z和4（j7y）大小与频率的关系。加©为相频特性，反映输出信号输入信号的相位差与频率z间的关系。i

5、a =冬=垒 z -180°中频段单级放大电路的电压放大倍数。人（加）=冬=乞严=九（劲严9）放大电路的频率特性或频率响应。其中 皿（g）称为幅频特性，反映 该式表明，闭环放大倍数的稳定性比开环放大倍数的稳定性捉高了（1+fa）倍。b = fh -fl式小：b放大电路的通频带，下限频率九和上限频率站。fh =九2%1 九= 丰 斥、圮是多级放大电路上、下限频率，fh） fu是单级上、下限频率7.3负反馈放大电路a =基本放大电路的放人倍数f =基本放大电路的传输系数，也称为反馈系数。x,x。vaaf =灶=二反馈放大电路的闭环放大倍数 f xj + afa r二当工作信号在中频范围，

6、且反馈网络具有纯电阻性质尸、人均可用实数表示。/1 + faa, u 当 i1+fai »1 时au.af = atlf =- f =化=-丄 电压串联负反馈，am、巩称为闭环电压放人倍数和电压反馈系数。 1 +代力“u（）af =aif =仏=* f = fi -电流并联负反馈，aif、fi称为闭环电流放大倍数和电流反馈系数,厶1 +许ai0以工衣明，rip个丿j乂人1冇釵刖馆疋i土儿对坷、刀乂人tsr致mm af l + fa a九=（1 + 以）九 fl/ = a/（i + 旳 bf fuf =（1 + fa）fn （1 + fa）b b：未引入负反馈放大电路的通频带，bf：引

7、入负反馈放大电路的通频带。/；. =x =0=匕 开环输入电阻a（即基本放大电路的输入电阻）计算公式。=%冋旦并联负反馈电路的开环输入电阻计算公式。i;i;电压并联负反馈输入电阻计算公式。11+佔% = 1+w 电流八联负反馈输入电阻计算公式。rl =ootx-=0"严表明，电压负反馈使放大电路的闭环输出电阻减小到开环的= (l + asf)r0引入电流负反馈后，电路的闭环输出电阻增加到开环输出电阻的(1+asf)倍。对于电流串联负反馈有rof =(l + agsf,.)；对于电流并联负反馈则为rof =( + aisfi)r0。7.5直接耦合放大电路gs0501温度变化产生的零点漂

8、移，称为温漂。它是衡量放人电路对温度稳定程度的一个指标，定义为:uid =巴即温度每升高1°c时，输出端的漂移电压auop折合到输入端的等效输入电压。式中九为放大电路总的电压放大倍数，ato(°c)为過|度变化量。gs0503 ibi=ic,i/3 ubi =i8rs uci = ec-icircgs0504=如 jo厂 差动放人电路对差模信号的放大能力用差模放大倍数表示。几 u“-udgs0505 uod =u() -u()2=alluil - aii2u i2 = aui(u -ui2)差动放大电路的输出电压。gs0506ao(1 = 如=九口儿- "j =凡

9、在差模输入时，5 - ui2 = uid ,由式gs0504和式gs0505uid可得。这表明差动放人电路双端输入一双端输出时的差模电压放大倍数等于单管放大电路的放大倍数。“冬孰)gs0507人阳=am1 =单管放大电路的放大倍数。rs +rbe +j1 + 0)心gs0509=似u -公亠(单端输出时的共模放大倍数)只要2re»rc,则auc(单)vvl,电路对共模ui2re信号就有较强的抑制能力。gs0510 cmrr = 共模抑制比的定义式。cmrr越人，说明差动放人电路的质量越好。14gs0511双端输入一双端输出吋，若电路完全对称，则cmrr = = g,它表明对称性越高，

10、抑制比越高。0gs0513 g =匕亘=2/?$+入+丄(1 + 0)尺訂。差动放人电路的差模输入电阻是指差模输入时，从两输入端看 厶2进去的等效电阻。gs0514缶=rs+rhe +(1+0)(2人+丄心)共模输入电阻是指共模输入时，从输入端看进去的等效电阻。 2 2gs0515 r,(xx)=2/?c电路的输出电阻是从放大器输出端看进去的电卩ii。此为双端输出时的差模输出电阻。7.6集成运算放大电路2f-ijc2=/r（1） “镜像”恒流源电路计算公式。i（二怎ir *0 + 2rc严1e严凹耳 微电流恒流源电路计算公式。uore2ra（lf =-反相输入组态闭环电压放大倍数计算公式。（r

11、a1+i r）r 反相输入组态u。计算公式。r、（rf=1 +丄r /匕同相输入组态u°计算公式。r fr+uo差动输入组态反相端电位。r、+ rr、+ r frtrfl差动输入组态同相端电位。uo =- （un-ui2）差动输入组态输出电压。 r、+ rjr、uo = 一1 frf = 一/ff（匕丄+匕“ +匕也）加法器输出电压。u0 = -rfc微分器输出电压。° f 7f r、 r2r3fdt1 jicdt = ui.t积分器输出电压。uo = -ube = 一吟in （3>0）对数运算输出电压。rcr$同相输入组态闭环电压放人倍数。（/_u+=ur3+r2/

12、21uo =° cbeuo =-isrfev1反对数运算输出电斥。7.7直流电源匕"/s加曲d（曲）=* f 42u2sina）td（cot） =u2 =0.45（/2半波整流输出电压平均值i,=乞= 0.45乞 半波整流电路流过负载的平均电流。rl 叽id=il =乞=0.45冬 半波整流电路流过二极管d平均电流% =42u2半波整流电路加在二极管两端的最窩反向电压。ul=42u2sincotdcot）= 呼“2 = 09匕 全波整流电路输出电压的平均值。厶=纶=0.9冬 全波整流电路流过负载的平均电流。im =/” 丄.=乞=0.45纶全波整流电路流过二极管d平均电流乍卩正向电流），与半波整流相同。2 心 rlurm=ur沁=2迈5（比半波整流大了一倍）全波整流电路加在二极管两端的最高反向电压。ul=0.9u2桥式整流电路输出电压的平均值。il =0.9匕/心桥式整流电路流过负载的平均电流。ur制=血2（为全波整流的电压一半）桥式整流电路每个二极管所承受的最高反向电压。r