模拟电子技术基础知识汇总

1、模拟电子技术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、错）。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。*体电阻通常把杂质半导体自身的

2、电阻称为体电阻。*转型通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。7. 结*结的接触电位差硅材料约为0.60.8V，错材料约为0.20.3V。*结的单向导电性正偏导通，反偏截止。8. 结的伏安特性iv! mAUrhlA0丄丫 n/V Cf反向特性J正冋特性% «f/V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0.60.7V，错管0.20.3V*死区电压硅管0.5V，错管0.1V。3. 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）；若V阳V阴（反偏），二极管截止（开路）。1）图

3、解分析法= f iD-心氏该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。2）等效电路法直流等效电路法*总的解题手段将二极管断开，分析二极管两端电位的高低若V阳 > 阴（正偏），二极管导通（短路）;若V阳 < 阴（反偏），二极管截止（开路）。三种模型UE7. qW折娃橫翼理忠模型微变等效电路法Sq（d）小信号模电三. 稳压二极管及其稳压电路极管在电路中*稳压二极管的特性正常工作时处在结的反向击穿区，所以稳压 要反向连接。穗用竹的伏安特杵第二章三极管及其基本放大电路三极管的结构、类型及特点1. 类型分为和两种2. 特点基区很薄，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

4、杂浓度较高，与基区接触面积较大。二.三极管的工作原理 截止区发射结反偏，集电结反偏。1.三极管的三种基本组态C阖共发射极组态共蕖电极组态共歴极组态2.三极管内各极电流的分配c= 4?n+4?bo /e=/bn + /cn = /b+/c 旳=fcno共发射极电流放大系数（表明三极管是电流控制器件+ (1+A Icbo =pib+/c eo /Zb式子 H 叭称为穿透电流。3.共射电路的特性曲线*输入特性曲线同二极管。Gi）测试电路C0MEE-fVCIO输入特性曲线输出特性曲线（饱和管压降，用表示放大区发射结正偏，集电结反偏。（）输出特性曲线4. 温度影响温度升高，输入特性曲线向左移动。 温度升

5、高、以及B均增加。三.低频小信号等效模型（简化） 输出端交流短路时的输入电阻，常用表示；输出端交流短路时的正向电流传输比,常用B表示；四. 基本放大电路组成及其原则1. 、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。 简化的H雾数等效电路菲本放大电路的划惯同法*电路参数对静态工作点的影响(u)改变世hCb)改变観(c)故变旳1) 改变：Q点将沿直流负载线上下移动。2) 改变：Q点在所在的那条输出特性曲线上移动。3) 改变：直流负载线平移，Q点

6、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 '点V '二L '的直线。3. 静态工作点与非线性失真(1 )截止失真产生原因点设置过低失真现象管削顶，管削底。消除方法减小，提高Q。(2)饱和失真*产生原因点设置过高*失真现象管削底，管削顶。*消除方法增大、减小、增大4. 放大器的动态范围(1) 是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。(2) 范围*当( )>(')时，受截止失真限制，22 '*当(一)<(')时，受饱和失真限制，

7、22()。*当()= (')，放大器将有最大的不失真输出电压。六. 放大电路的等效电路法1. 静态分析基本共射啟大电路 W 直流通路(1 )静态工作点的近似估算-_ J CC _ £ BEQf/CEQ =_/CQc(2) Q点在放大区的条件欲使Q点不进入饱和区，应满足B2.放大电路的动态分析A n +門7 电医VT trMlh-5)交流通瞎Mir*放大倍数Rl£生 I 4占I % ”咸 EfH &* k<b>微变彎效电豁*输入电阻*输出电阻%4鸟/T七.分压式稳定工作点4Ci即F+c1 Gvr共射放大电路的等恥效电路法1 .静态分析1+A稳定工作

8、点故大器U、 丘Q冉b 2 BgQRif/CEQ 尺 CC CQ (c + 夙el2 .动态分析*电压放大倍数A 0r微变等效电路H+Q+叭在两端并一电解电容后处J - E - 尺2n,e u q %+%输入电阻场=甩"用曲八m + (1十 在两端并一电解电容后尺=blZ/b2/rbe*输出电阻尺 w &从栾电极旱車放大电路八.共集电极基本放大电路- f "beqJ?b +<i +/o/?e1 .静态分析2 .动态*电压放(b) H霉数等效电路(i+咖 rbe+(! + /?)/?£分析大倍数输入电阻R =地"尸以+（1+仍（"血

9、）1*输出电阻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，简称射随器。输入电阻高，输出电阻低。第三章场效应管及其基本放大电路一. 结型场效应管（）1. 结构示意图和电路符号构及电路符号Ch） EVII I；结构&也跑符号2. 输出特性曲线（可变电阻区、放大区、截止区、击穿区） 穿r /跑和区-2V国_/-5VJ/-叫-m/rnA 八如書=Stea W° 艺1 上区输出特性转移特性曲线截止电压JD = DSS（ - J1弐）?p=l5VM«=0V t帝 -IV业杠区苗区I_«YV&° ttll-K Ubs=u bsi 输出特

10、性J 'nfinA（b）转移特性二. 绝缘栅型场效应管（） 分为增强型（）和耗尽型（）两种结构示意图和电路符号（a） emos构及电路符号2. 特性曲线的输出特性曲线Ca）増强型输出特性<h）増强型转移特性的转移特性曲线 式中，是2时所对应的值的输出特性曲线5)桂博型输出特性(d)耗尽型转移特性0处的值是夹断电压，此曲线表示式注意：可正、可零、可负。转移特性曲线上 与结型场效应管一致。三. 场效应管的主要参数1. 漏极饱和电流2. 夹断电压3. 开启电压4. 直流输入电阻5. 低频跨导(表明场效应管是电压控制器件)四.场效应管的小信号等效模型Q OSS2DSSUp场效戚管微变等效

11、电路(a)帧理电路f7GSQ的跨导五.共源极基本放大电路1. 自偏压式偏置放大电路*静态分析 DQs&DSJQ =JDD -DQ（d +&）动态分析若带有，则 皿人2.分压式偏置放大电路静态分析_g2pGSQ = 77；-1 DD _ FdQ 盘百 傀1十呛DQ "D點（1 铮F或心q “DO 字C! fL1 t*动态分析i = 'mL若源极带有，则张几Ri=R乂十R冀 “R吕2六.共漏极基本放大电路(O微变等效电路f DSQ = f DD _ DQ （刃就十(a)原理电跻(C)微变等效电路Ro洛 Rd(a)电路纽成静态分析f GSQ = 口f DD F%/?

12、傀1 +伶t P心Q二心0（导M或* DSQ = 1 DD _/DQs*动态分析j ： o _ Km 用L口_击_1 +跖甩第四章多级放大电路-.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，可以实现阻抗变换。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，致使偏 离初始值“零点”而作随机变动。二. 单级放大电路的频率

13、响应1 .中频段(< f <)usm£0E-'SRi尸恤绚+耳崎+风rhte屮频段混合7T参数等效电路波特图幅频曲线是20常数，相频曲线是© 180。2 .低频段(f <)4fr低珈段泡合n参数等效电路uslKismmjf-ID - -40 1 -D -3dBj IDldAtlOOVlO/lJi 10/l 山叭3 .高频段(f >) « 0（A）高频段混合工参数警效电路nig|4u|A 3 ' 20- -4U-aan/rO i/L A 1Q4 1DQ/l-I11»1 -ZOdB/Jec /4 .完整的基本共射放大电

14、路的频率特性完輾的联木坨射放大至昭的频响曲线（1 刀1#）卩十皿）路的频率响应分用式典射H1路低频段混合参数警效电路usm三. 分压式稳定工作点电1. 下限频率的估算L丄府百£2. 上限频率的估算井乐式人射电路髙颔段混合;T参数等效电路四. 多级放大电路的频率响应1. 频响表达式201g| A. I - 20g| Alli + 201g 11 + +201g I Ain I = £ 2隔几k k 1II厂Pl +©+- + % = z k = l2.波特图上皿屈1 +用+代WKl/dEj 泗sou 心 I啊级叫k第五章功率放大电路率低一. 功率放大电路的三种工作状

15、态1. 甲类工作状态导通角为360o，大，管耗大，效2乙类工作状态0,导通角为1800，效率咼，失真大。3. 甲乙类工作状态导通角为1803600，效率较高，失真较大。二. 乙类功放电路的指标估算1.工作状态任意状态：尽限状态：理想状态：2.输出功率3.直流电源提供的平均功率= uc（為 V）=1f CC 一血_ 2 r ccom4.管耗10.25.效率理想时为78.5%三. 甲乙类互补对称功率放大电路1. 问题的提出 在两管交替时出现波形失真交越失真（本质上是截止失真 ）。2. 解决办法 甲乙类双电源互补对称功率放大器利用二极管、三极管和电阻上的压降产 生偏置电压。动态指标按乙类状态估算。甲

16、乙类单电源互补对称功率放大器电容 C2 上静态电压为 2 ，并且取代了 功放中的负电源。动态指标按乙类状态估算，只是用 2 代替。四. 复合管的组成及特点1. 前一个管子极跨接在后一个管子的极间。2. 类型取决于第一只管子的类型。3. B = B 1 p 2第六章 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. 长尾差放电路的原理与特点1.抑制零点漂移的过程1、2 f 1、2 f 1、1

17、J J 1、2 J。对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用，被称为“共模反馈电阻”2静态分析1）计算差放电路设0,贝卩一0.7V，得T EE - (J.7Jfp/2+27?e2）计算差放电路?双端输出时? F厂卜I _心_ 厂f卜_叮?单端输出时（设1集电极接）对于1 :f 'CE 1 = “口 f 已=t "ci +0 7对于2 := CC _C2c，f/CE2 = C2 E =+ 厲了3. 动态分析MtdJ单端0半边签模交流通路1 ）差模电压放大倍数?双端输出Aid - An=?单端输出时从1单端输出：Anil =udl = _A<il =1T2RS +rbe+(

18、l + /?XV2)J从2单端输出：_WL)_2% + 加+U + 0)(州差模输入电阻3) 差模输出电阻樂试运族的电压传输特件?双端输出：/Jm?单端输出：仏川心三. 集成运放的电压传输特性当在与之间，运放工作在线性区域«oodM|od(w+- w_ )四. 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Tx；*差模输入电阻s；*输出电阻t 0 ;*共模抑制比tx；2. 理想集成运放的分析方法1)运放工作在线性区：*电路特征一一引入负反馈*电路特点一一“虚短”和“虚断”：“虚短”w+=wz+=r- =0“虚断”2）运放工作在非线性区*电路特征一一开环或引

19、入正反馈*电路特点输出电压的两种饱和状态：当 > 时，当 < 时，两输入端的输入电流为零：0第七章-.反馈概念的建立放大电路中的反馈输入厂=反馈放大器组成方框图勺 蜀 1 + AF兴开环放大倍数A兴闭环放大倍数Af兴反馈深度1+AF兴环路增益AF:1 .当AF>0时，Af下降，这种反馈称为负反馈。2 .当AF = O时，表明反馈效果为零。3 .当AFVO时，Af升高，这种反馈称为正反馈。4. 当AF=-1时，AfT=。放大器处于 “自激振荡”状态。二. 反馈的形式和判断1. 反馈的范围本级或级间。2. 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。3. 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）4. 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。越大反馈效果越好。反馈信号反馈到输入端）串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路