模拟电子技术基础-知识点总结

1、模拟电子技术复习资料总结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。*

2、体电阻-通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。*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. PN 结* PN 结的接触电位差-硅材料约为0.60.8V，锗材料约为0.20.3V。* PN 结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。8. PN结的伏安特性j匸向特性卞反向特性% mfTV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，锗管0.20.3V。*死区电压-硅管0.5V，锗管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），

3、二极管截止（开路）。1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点 Q“5jBnYCa二极管电路5图解分析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）。*三种模型三. 稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性-正常工作时处在 电路中要反向连接。PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在1111J1（b）恒雁漲議璽（折銭模型?微变等效电路法第二章三极管及其基本放大电路一.三极管的结构、类型及特点1. 类型-分为NPN和PNP两种。2. 特点-基区很薄，且掺杂浓度最低；发射区掺杂浓

4、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貝发射极爼念极纽态2. 三极管内各极电流的分配A:n+ cbo /e = /b+/cn = b + k 加=4bo*共发射极电流放大系数（表明三极管是电流控制器件ft 二 3f /BN /r=/n + （l+"=/b+/ceo =卩g式子A iubo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。GO测试也路wu«/VA2!Ch)*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。截止区-发射结反偏，集电结反偏。4.温度影响

5、温度升高，输入特性曲线向左移动。温度升高O、三.低频小信号等效模型（简化）hie-输出端交流短路时的输入电阻， 常用r be表示；hfe-输出端交流短路时的正向电流传输 常用B表示；°獣申（町轴出符性曲蚪3的化的H務数導效起HI比,四基本放大电路组成及其原则1. VT、 V、 R、 R、Cl、C2的作用。2. 组成原则-能放大、不失真、能传输B+ltc+ 15:«4j r心1 *0-1五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VCc=I cRC+UCe确定的直线*电路参数对静态工作点

6、的影响221Ct）改交瓯1232.*）改变Rb : Q点将沿直流负载线上下移动。）改变RC : Q点在I bq所在的那条输出特性曲线上移动。）改变VCc：直流负载线平移，Q点发生移动。 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+I cR 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，PNP1削底。*消除方法-减小Rb，提高Q（2）饱和失真*产生原因-Q点设置过高*失真现象-

7、NPN管削底，PNP管削顶。*消除方法-增大Rb、减小RC、增大Vcc。4. 放大器的动态范围（1）LOpp-是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。（2）范围* 当（LCeq- LCe）（ Vcc' Uceq ）时，受截止失真限制，LOp=2LOma=2I cQR.(b)输岀特牡韶解筋(a)削斛泄Qq HQUcEQ )时，受饱和失真限制，UOp=2U»MA=2 ( UCeQUcEQ ),放大器将有最大的不失真输出电压。Cu)葺本共射以大电跡cto社漩迪路* 当(UCeq UCes)V( Vcc'一Udes)。* 当(UCeq UCes)= ( Vcc'六.放大

8、电路的等效电路法1. 静态分析(1)静态工作点的近似估算f CEQ = 1 CC - CQ(2) Q点在放大区的条件 欲使Q点不进入饱和区,2. 放大电路的动态分析应满足 Rb> B Rc。tnu放大倍数射路法甩定丁怖点放人一器V_他- 尽|,_71Hjc |愉 厂；% +峙% +&rbe微变郢效臥閒输入电阻*输出电阻«% = ssT七.分压式稳定工作点共 放大电路的等效电1 静态分析F c B BEQEj-f rCEQ 倒 F CC _ CQ（c + e）2 动态分析*电压放大倍数4 必rbe + U+Z?)在Re两端并一电解电容Ce后阳.rbe f O _ 尽 |f

9、 &+尺输入电阻用=RbJ/Rhlf/r +（1 + /）/41在Re两端并一电解电容Ce后尽=心1尺总冷1>*输出电阻八.共集电极基本放大电路1 静态分析*Vx： -F甘旳 旳-/<b +Cl + Z/)Z?t尽fh2 动态分析*电压放大倍数LhAt)j;f(L庇（).1uCEQ 阿CC<b> H贈数等液电路汗电沟讲性转移特曲线号空何/ 超和-3V简称射随器。/cy 二% = -r-1- = KJ!° 7t e 1+/73.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。第二草场效应管及其基本放大电路一.结型场效应

10、管（JFET）1.结构示意图和电路符旦4 _Vg_ (1 + m*输入电阻用二地"Im+（1 + "）（心加丿输出电阻2.输出特性曲线（可变电阻区、放大区、截止区、击穿区）jf-1VWLftlX YV上雀_i_! _i "咗綸出特忡占 I7FI T踣枸及电路符号二.绝缘栅型场效应管（MOSFET 分为增强型（EMO）和耗尽型（DMO）两种。 结构示意图和电路符号屛气JFFT缩构尺臥路符号UP -截止电压=,GS J2 ("叱+哎I(P5- Jlti-n输出特件（b）转穆特性u*j=ikiaOVhi/inA ha0 苗止蝕 tf|ls=lrns(寸

11、5;vrIJ NEMOSf P TMOS2.特性曲线*N-EMOS勺输出特性曲线t;cs-6VJn - 00(-77_ O2 («gs 111 r* N-EMOS的转移特性曲线式中，心。是UG£=21T时所对应的iD值。* N-DMOS的输出特性曲线0miijy门託尽型输Htwn久 D MCS/v(d)耗品吧祐桂特怦注意：Ugs可正、可零、可负。转移特性曲线上i D=0处的值是夹断电压UP,此曲 线表示式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IDSS2. 夹断电压UP3. 开启电压UT4. 直流输入电阻FGs5. 低频跨导gm (表明场效应管是电压控制

12、器件)<a)电琳蒂号(b) IBM艸益购及电符号j /4V>Ir/3V0muu/yCrt)塔强科输出特怦W 4V wGS/v h)堪强型转裁恃性E-MOS的跨导 gm -场效应管微变悸效电路<于-sy_>g-ovA LilGS=湍数四.场效应管的小信号等效模型gJid/d=s+ Em *2/oss (1_PDp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GSQ = _/DQse p厂DEQ 刃五。DQ(R<1+&、动态分析4 _ * _尽1 1 J若带有Cs，则內尸謬皿跖已=代¥R仃匕砒Ca)原理电路+ + _ 十 T护卜卜Ce)微

13、变簣效电路2. 分压式偏置放大电路*静态分析DSQ = ”DD - ZDQ 啟1 + 心）(ft)原理电略*动态分析-_ _uiLq 1+加纯Cc)微变等效电路若源极带有Cs，则肚施肚用=险叫#险2Ro u «(j六.共漏极基本放大电路静态分析(ft)电路殂成tt门做殳等效电端第五章功率放大电路一. 功率放大电路的三种工作状态1. 甲类工作状态导通角为360°, Icq大，管耗大，效率低。2. 乙类工作状态I cq0,导通角为180°,效率咼，失真大。3. 甲乙类工作状态导通角为180°360°,效率较高，失真较大。二. 乙类功放电路的指标估算

14、1. 工作状态?任意状态：Ubmi Um?尽限状态：Ubm=/cc- UCes2.输出功率功咸电埒的丁杵狀态? 理想状态：Ubm VCc3.直流电源提供的平均功率r_ j_ I -2 F =2 cc omCLM3V) - 1CCJum7T71 rCi4. 管耗5. 效率Rln=0.2Pom%,眄厂叭 町理想时为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 OCL-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。?甲乙类单电源互补对称功率放大器 OTL-电容C2上

15、静态电压为 V2， 并且取代了 OCL功放中的负电源-VCc。动态指标按乙类状态估算，只是用 Vc/2代替。四. 复合管的组成及特点1. 前一个管子c-e极跨接在后一个管子的b-c极间。2. 类型取决于第一只管子的类型。3. 3 = 3 i 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 多米用互补对称电路以提咼带负载能力。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E1、C1、1. 抑制零点漂移的过程-f UbE1、UbE2i B

16、1、i B2当 Ti C1、i C2i E1、i E2UE Ti C2 JoR e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I Ct:e设 UB"0,贝U UE=- 0.7V,得半边筈模交流通路2）计算差放电路UCe ?双端输出时? f CEI =E =r CC -九检十 U寸?单端输出时（设VT1集电极接R）对于VT1:对于VT2E = r CC3. 动态分析1）差模电压放大倍数?双端输出风+血+（|+加?严）单端输出时从VT1单端输出： _ 2|/?. +(1 + /?>(/?|)/2)从VT2单端输出：2【血+血 卄1 +

17、似/?/）2）差模输入电阻斫呱碍渠嵐迄赦的申徉传输特件3）差模输出电阻?双端输出：怙"肌?单端输出：甌尸&三. 集成运放的电压传输特性当UI在+Um与-Um之间，运放工作在线性区o=odals=od（u+- ）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 Aodx；*差模输入电阻Rid s；*输出电阻F0-0;*共模抑制比KCMFx；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”：M+"“虚短”-7+=r=0“虚断”-2）运放工作在非线性区*电路特征一一开环或引入正反

18、馈*电路特点输出电压的两种饱和状态：当 U+>U-时，Uo=+U0m当 U+VU-时，u。二 UOm两输入端的输入电流为零i+=i - =0第七章 放大电路中的反馈反筑妝大番组成方机图.反馈概念的建立-Tf" = '_s =_rAj 14- AF*开环放大倍数A*闭环放大倍数A f*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AFV0时，Af升高，这种反馈称为正反馈。4. 当AF= 1时，A fix。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

19、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。Rs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中以电压 的形式相叠加。Rs越小反馈效果越好 反馈信号反馈到非输入端）5. 反馈极性瞬时极性法：（1）假定某输入信号在某瞬时的极性

20、为正（用 +表示），并设信号的频率在中频段。（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（升咼用+表示，降低用一表示）。（3）确定反馈信号的极性。（4）根据X与X f的极性，确疋净输入信号的大小。Xd减小为负反 馈；Xd增大为正反馈。三反馈形式的描述方法某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串 联（并联）负反馈。四负反馈对放大电路性能的影响1. 提高放大倍数的稳定性dL* 1 dL42. IF 3. 扩展频带4. 减小非线性失真及抑制干扰和噪声5. 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1+A F倍* 并联负反馈使输入电阻减小1+A F倍* 电压负反馈使输出电阻减小1+A F倍* 电流负反馈使