模拟电路总结素材

半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的一种物体。具有如下特性：温敏性、光敏性和掺杂特性。以上特性对半导体的导电能力有较大影响，利用这些性能可制作成具有各种特性的半导体器件。

PN结是构成半导体器件的基本单元，具有单向导电性、非线性电阻特性、电容效应、击穿稳压特性。当PN结加正向电压时，PN结导通，呈现低阻特性。当PN结加反向电压时，PN结截止，呈现高阻特性。小结晶体二极管实际上就是一个PN结；描述二极管的性能（即：伏安特性）可用二极管的电流方程来描述：

I=Is(eU/UT-1)≈IseU/UT硅管：当UD>0.7V时，二极管导通，导通后，UD=0.7V锗管：当UD>0.2V时，二极管导通，导通后，UD=0.2V

稳压管是一种的特殊类型的二极管；工作区在反向击穿区，可以提供一个稳定的电压。

晶体二极管基本用途是整流稳压和限幅。

半导体光电器件分光敏器件和发光器件：可实现光—电、电—光转换。光电二极管在反压下工作；发光二极管在正偏电压下工作。小结双极型三极管作用：具有电流放大作用。（条件）电流分配关系：小结IE=IC+IBIC=βIB放大的特征：是电流控制器件。主要参数:β、α、ICBO、ICEO、ICM、PCM、U(BR)CEO、fT

三个工作区：饱和、放大、截止。三极管的模型（EM）1.场效应管的种类：结型(分N沟道和P沟道两种〉和绝缘栅型（又称M0SFET）；分N沟道耗尽型和增强型；P沟道耗尽型和增强型〉两大类。2.场效应管特点：是单极型电压控制器件；温度稳定性好。是输入电阻极高，一般可达108以上，因而可组成多级放大器的输入级，同时在作中间级放大器时，不需考虑对前级的负载作用。工艺简单、功耗小。适于集成。本章小结小结要求本章的基本内容：1.二极管：结构、符号、原理、特性、参数2.………体现的分析方法：如：二极管分析：定性分析：微观粒子运动方法定量分析：采用模型分析法需要注意的问题：如：二极管的状态判断（决定于电源闭合的一瞬间）典型例题：什么是放大？放大电路放大电信号与放大镜放大物体的意义相同吗？放大的特征是什么？如何将晶体管接入电路才能使其起放大作用？组成放大电路的原则是什么？有几种接法？如何评价放大电路的性能？有哪些主要指标？有什么方法分析这些参数？晶体管的三种基本放大电路各有什么特点？本节讨论的问题1.什么是放大？放大电路放大电信号与放大镜放大物体的意义相同吗？电子电路放大的实质是什么？2.如何将晶体管接入电路才能使其起放大作用？3.组成放大电路的原则是什么？有几种接法？回答问题本章是后面各章的基础，是学习的重点之一。主要内容如下:一、放大的概念放大的对象：在电子电路中，放大的对象是变化量，常用的测试信号是正弦波。放大的本质：是在输入信号的作用下，通过有源元件(晶体管或场效应管)对直流电源的能量进行控制和转换，使负载从电源中获得的输出信号能量，比信号源向放大电路提供的能量大得多。放大的特征：是功率放大，表现为输出电压大于输入电压，输出电流大于输入电流，或者二者兼而有之。放大的前提：是不失真,换言之。放大电路小结二、放大电路的组成原则1.放大电路的核心元件：是有源元件，即晶体管或场效应管。2.直流电源电压：数值、极性的设置要正确。3.电路参数：应保证晶体管工作在放大区、场效应管工作在恒流区，即建立起合适的静态工作点,保证电路不失真。4.输入信号：应能够有效地作用于有源元件的输入回路，输出信号能够作用于负载之上。放大电路小结三、放大电路的主要性能指标1.增益A：输出变化量幅值与输入变化量幅值之比，或二者的正弦交流值之比，用以衡量电路的放大能力。2.输入电阻Ri:从输入端看进去的等效电阻，反映放大电路从信号源索取电流的大小。3.输出电阻R。:从输出端看进去的等效输出信号源的内阻，说明放大电路的带负载能力。4.最大不失输出电压Um:未产生截止失真和饱和失真时，最大输出信号的正弦有效值(或峰值)。5.下限、上限截止频率fL和fH、通频带BW:均为频率响应参数,反映电路对信号频率的适应能力,见第五章。6.最大输出功率Pm和效率:及衡量在输出波形基本不失真情况下负载能够从电路获得的最大功率,以及电源为此应提供的功率。放大电路小结四、放大电路的分析方法1.静态分析：就是求解静态工作点Q，在输入信号为零时，晶体管（和场效应管）各电极间的电流与电压就是Q点。可用解析法或图解法求解。2.动态分析：就是求解各动态参数和分析输出波形。通常,利用h参数等效电路计算小信号作用时的Au、Ri和Ro，利用图解法分析UOm和失真情况。放大电路的分析应遵循“先静态、后动态”的原则：只有静态工作点合适,动态分析才有意义；Q点不但影响电路输出是否失真，而且与动态参数密切相关。

放大电路小结五、晶体管（和畅效应管）放大电路晶体管基本放大电路有共射、共集、共基三种接法。1.共射放大电路：即有电流放大作用又有电压放大作用，输入电阻居三种电路之中，输出电阻较大，适用于一般放大。2.共集放大电路：只放大电流不放大电压，因输入电阻高而常做为多级放大电路的输入级，因输出电阻低而常做为多级放大电路的输出级，因电压增益接近1而用于信号的跟随。3.共基电路：只放大电压不放大电流，输入电阻小,高频特性好,适用于宽频带放大电路。场效应管放大电路：有共源、共漏、共栅接法与晶体管放大电路的共射、共集、共基接法相对应，但其输入电阻高、噪声系数低、电压增益小，适用于做电压放大电路的输入级。放大电路小结六、基本放大电路的派生电路在基本放大电路不能满足性能要求时,可将放大管采用复合管结构或两种接法结合的方式构成放大电路；复合管结构：可使等效管的电流放大系数β为各管之积；两种接法结合的放大电路：可集中两种接法的优点于一个电路。放大电路小结学完本章希望能够达到以下要求:(1)掌握以下基本概念和定义:放大、静态工作点、饱和失真与截止失真、直流通路与交流通路、直流负载线与交流负载线、h参数等效模型、放大倍数、输入电阻和输出电阻、最大不失真输出电压、静态工作点的稳定。(2)掌握组成放大电路的原则和各种放大电路的工作原理及特点,理解派生电路的特点,能够根据具体要求选择电路的类型。(3)掌握放大电路的分析方法,能够正确估算基本放大电路的静,态工作点和动态参数AU、Ri和Ro，正确分析电路的输出波形和产生截止失真、饱和失真的原因。(4)了解稳定静态工作点的必要性及稳定方法。本章小结小结放大器的增益与频率有关，称幅频特性；放大器的相移也与频率有关，称相频特性，两者统称为频率响应。高频响应—由晶体管的结电容引起的。低频响应—由电路中耦合电容和旁路电容引起的分析放大器的高频响应借助于晶体管的高频模型即混合模型，具体分析步骤：1.画出放大器的交流通路；2.用混合模型代替晶体管画出放大器的高频等效电路3.求出中频增益4.根据高频等效电路确定高频极点。5.写出高频传输函数，确定高频截频及带宽小结扩展放大器的带宽方法有三种：补偿电路法、负反馈法、组合电路法。掌握展宽带宽的原理多极点闭环系统引入负反馈时，应严格分析是否会出现自激振荡现象。可由环路增益进行判别，也可通过开环增益的波特图进行判别。产生自激振荡的条件：幅度条件：相位条件：重点：频响的分析方法（主要是高频截频的分析方法）。难点：1.波特图的绘制；

2.放大器的频响分析；

重点难点结论：差放对共模信号的抑制作用有重要的意义：1.对电源扰动、及温度变化，在直接耦合放大电路中被逐级放大，从而引起较大输出误差。(零点漂移)；对差放电路这些现象会引起两管同时产生同样的漂移，这种大小相等、极性相同的漂移电压就是共模电压。3.差放电路是利用电路对称的特点，将一个管子产生的漂移用来补偿另一只管子产生的漂移，从而抑制漂移。4.这种对称性在集成工艺中较易实现。因此，集成电路中广泛使用差分电路。频响小结放大器的增益与频率有关，称幅频特性；放大器的相移也与频率有关，称相频特性，两者统称为频率响应。高频响应—由晶体管的结电容引起的。低频响应—由电路中耦合电容和旁路电容引起的分析放大器的高频响应借助于晶体管的高频模型即混合模型，具体分析步骤：1.画出放大器的交流通路；2.用混合模型代替晶体管画出放大器的高频等效电路3.求出中频增益4.根据高频等效电路确定高频极点。5.写出高频传输函数，确定高频截频及带宽差分放大电路是模拟集成电路中最基本的电路形式。它的主要特点是对差模信号有很大的放大能力，对共模信号具有根强的抑制作用。差放在双端输出时主要是依靠电路对称性抑制共模信号，单端输出时主要是依靠共公发射极电阻的强负反馈作用抑制共模信号。典型差放电路主要计算公式双端输出差模电压增益双端输出共模电压增益双端输出共模抑制比差放、功放小结共模信号Uic1=Uic2=(Ui1+Ui2)/2

差模信号Uid1=-Uid2=(Ui1-Ui2)/2单端输出差模电压增益单端输出共模电压增益单端输出共模抑制比输入任意信号时可分解差模与共模信号`差放、功放小结低频功率输出级按功放管工作状态分为甲类、乙类、甲乙类三种。：甲类——失真小，但效率低。乙类——效率高，但存在严重交越失真甲乙类——吸收了甲类和乙类的优点，运用广泛，但电路结构比甲类和乙类复杂甲类功放乙类功放差放、功放小结差放、功放小结功率管的选择选择原则如下：1）已知Pomax与RL，选择电源UCC，则有：2）已知Pomax，选择管子允许的最大功耗PCM，则有：3）管子的反向击穿电压BUCEO4）管子允许的最大集电极电流ICM复合管及应用组成复合管要遵从以下原则：（1）电流流向必须一致；（2）各极电压必须保证所有管子工作在放大区；（3）复合管的基极电流等于第一个管子的基极电流，因此复合管的类型与第一个管子的类型相同。复合管结构：可使等效管的电流放大系数提高；hfe=hfe1hfe2hie=hie1+(1+hfe1)hie2复合管的电流放大系数为：复合管（a,c）的输入电阻为复合管（b,d）的输入电阻为hie=hie1差放、功放小结学完本章希望能够达到以下要求:一、放大电路部分(1)掌握基本概念和定义:(2)掌握组成放大电路的原则和各种放大电路的工作原理及特点,能够根据具体要求选择电路的类型。(3)掌握放大电路的分析方法,能够正确估算基本放大电路的静,态工作点和动态参数AU、Ri和Ro，正确分析电路的输出波形和产生截止失真、饱和失真的原因。(4)了解稳定静态工作点的必要性及稳定方法。(5)掌握三种组态放大电路的分析。

本章小结本章小结二、