模电知识点复习总结

1、一般来说，晶体管是核心，集成运算放大器是主线。集成运算放大器的主要内部元件是差分输入级、电压放大级、功率放大级和偏置电路。集成运算放大器的两种不同工作状态：线性和非线性应用。模拟电路主要集中在集成运算放大器的内部结构、外部特性和应用、性能改善、工作功率产生、信号源产生等方面。湖南科技大学信息与电气工程学院模拟电路知识系统，讲师：第1章：放大电路的表示方法，主要用于放大微弱的电信号，输出电压或电流的幅度被放大。放大电路是双端口网络，即信号输入端口和信号输出端口。1.2放大电路的基本知识，1。放大系数(增益)代表放大器的放大能力。根据放大电路的输入信号条件和输出信号要求，放大器可分为四种类型，因此

2、放大系数有四种定义。1.3放大电路的主要技术性能指标：(1)电压放大系数定义为： au=uo/ui；(2)电流放大系数定义为： ai=io/ii；(3)互阻增益定义为3360 ar=uo/ii；(4)互导增益定义为：ag=io/ui。一般来说，Ri越大越好。(1)1)Ri越大，ii越小，并且从信号源需要的电流越小。(2)当信号源具有内阻时，Ri越大，ui越靠近USs。输入端，Ri，uS，RS，信号源，Au，输出端，3。从放大电路的输出端看，输出电阻Ro为等效电阻。它决定了放大器电路的负载能力。uo，输出电阻表示放大器电路的负载容量。Ro越小，带负载的放大器电路的容量越大，反之亦然。0、哦。o，

3、s，l，=，=，=，u，r，I ，u ，r，输出电阻的定义：4。通带，通带：fbw=fHf1，放大倍数对频率曲线高输入电阻(约几百k)；低输出电阻(约几百)；漂移小，可靠性高，体积小，重量轻，价格低。电压传输特性，Vo=Avo(vp-vN)，3)开环输出电阻ro0，2)差模输入电阻rid，4)共模抑制比KCMRR，理想运算放大器及其分析基于理想条件：1)开环电压放大系数Auo，具有“虚短”和的理想运算放大器为了确保线性工作，运算放大器必须在闭环(负反馈)中工作。理想运算放大器的特性(1)虚短路由于运算放大器的电压放大系数很大，运算放大器的输出电压有限，一般在10 V到14 V之间。因此，运算放

4、大器的差模输入电压小于1 mV，两个输入端近似等电位，相当于“短路”。开环电压放大系数越大，两个输入端的电位越接近相等。“虚短路”是指当分析运算放大器处于线性状态时，两个输入端可视为等电位，这种情况称为虚短路。显然，不可能真正使两个输入端短路。(2)虚断，因为运算放大器的差模输入电阻很大，一般大于1 M，因此，流入运算放大器输入端的电流通常小于1 A，远远小于输入端以外电路的电流。因此，运算放大器的两个输入端通常可视为开路，输入电阻越大，两个输入端越接近开路。“虚断路”是指当运算放大器处于线性状态时，两个输入端可视为等效开路，简称为假开路。显然，两个输入端不可能真正断开。这里有两个例子来说明虚

5、拟做空和虚拟突破的应用。几种常见的基本运算电路，反比例运算同相比例运算电压跟随器加法电路减法电路积分电路，3个二极管及其基本电路，3.1半导体基本知识，3.3半导体二极管，3.4二极管基本电路及其分析方法，3.5特殊二极管，3.2结的形成和特性，3.1.4杂质半导体，在本征半导体中掺杂一些微量元素作为杂质可以使半导体导电。杂质主要是三价或五价元素。掺杂杂质的本征半导体称为杂质半导体。n型半导体是掺杂有五价杂质元素(例如磷)的半导体。p型半导体是掺杂有三价杂质元素(例如硼)的半导体。3.2.1载流子的漂移和扩散，漂移运动：电场引起的载流子运动称为漂移运动。扩散运动：由载流子浓度差异引起的载流子运

6、动称为扩散运动。在本征半导体的两侧，不同的杂质被扩散以分别形成n型半导体和p型半导体。此时，将在N型半导体和P型半导体的接合表面上形成以下物理过程：由于浓度差异，空间电荷区形成内部电场，促进少数载流子漂移并阻止多载流子扩散。最后，多载流子扩散和少数载流子漂移实现了动态平衡。在多重态的扩散运动中，杂质离子形成空间电荷区，形成,3.2.2 PN结。PN结加直流电压时，电阻小，正向扩散电流大；当反向电压施加到PN结时，它具有高电阻和小的反向漂移电流。可以得出PN结具有单向导电性的结论。3 . 2 . 3PN结的单向电导率和PN结的伏安特性表达式，其中PN结的伏安特性、IS 的反向饱和电流和电压相当于

7、VT3354的温度，而在常温下(T=300K)，当PN结的反向电压增加到一定值时，反向电流突然迅速增加，这称为pn结的反向击穿。热击穿不可逆，3 . 2 . 4PN结反向击穿，首先，pn结伏安方程，反向饱和电流10-8-10-14a，电压等效温度，电子功率，玻尔兹曼常数1.38*10-23J/K，当t=300 (27C)时，vt正向特性，Vth，死区时间电压，iD=0，Vth=0.5 V，0.1 V，(硅管)，(锗管)，v vth，iD急剧上升V(BR) V 0，iD=IS，U(BR) ，反向电流急剧增加，(反向击穿)，3.4.2二极管电路(4)小信号模型，当vs=0时，q点称为静态工作点，它

8、反映了直流时的工作状态。vs=Vmsint (Vm ICBO，IE=IB IC，放大状态下BJT中的载波传输过程，以及let，2。电流分布关系，3。三极体的三种配置，公共集电极连接，集电极作为公共电极，用CC表示。公共基极连接，基极作为公共电极，用CB表示；共发射极连接，发射极作为共电极，用CE表示；BJT的三种配置和三极管的放大主要取决于它的发射极电流通过基极区传输，然后到达集电极。实现这一传输过程的两个条件是：(1)内部条件：发射极区的杂质浓度比基极区高得多，并且基极区很薄。(2)外部条件：发射极结正向偏置和集电极结反向偏置。4 . 1 . 3 BJT的伏安特性曲线，IB=f (vBE)

9、VCE=常数，(2)当vCE1V，vCB=vCE-vBE0时，集电极结进入反向偏置状态，开始收集电子，基极复合减少。在相同的VBE下，IB减小，特征曲线向右移动。(1)当vCE=0V时，它相当于发射极结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线(以共发射极放大器电路为例)、共发射极连接、饱和区：集成电路明显受vCE控制的区域，其中VCE一般小于0.7v(硅管)。此时，发射极结正向偏置，集电极结正向偏置或反向偏置电压非常小。，iC=f (VCE) IB=常数，2。输出特性曲线，输出特性曲线的三个区域：截止区域：集成电路接近零的区域，相当于iB=0时曲线的下部。此时，vBE小于死区电压。放大区域：ICc

10、与vCE轴平行的区域，曲线基本平行且等距。此时，发射极结正向偏置，集电极结反向偏置。4.1.3 BJT的伏安特性曲线，(1)最大允许集电极电流ICM，(2)最大允许集电极功率损耗PCM，PCM=ICVCE，极限参数，4.1.4 BJT的主要参数，以及当v (br) ce3354基极开路时集电极和发射极之间的击穿电压。在输出特性曲线上，使DC载重线VCE=VCC-ICRC，并且与IBQ曲线的交点是Q点，从而获得VCEQ和ICQ。在输入特性曲线上，画一条直线，两条直线的交点是Q点，并得到IBQ。4.3.1图解分析方法，1。静态工作点的图形分析，根据vs波形在BJT输入特性图上绘制vBE和iB波形。

11、根据iB变化范围，在输出特性图上绘制ic和vCE波形。动态工作条件的图解分析。静态工作点对波形畸变、截止畸变波形、饱和畸变波形的影响。静态工作点对波形失真的影响，4.3.2小信号模型分析方法，1。BJT参数与小信号模型，建立小信号模型的意义，以及建立小信号模型的思路。当放大电路的输入信号电压很小时，三极管在小范围内的特性曲线可以近似用直线代替。因为三极管是非线性器件，所以很难分析放大电路。建立小信号模型就是将非线性器件线性化，从而简化放大电路的分析和设计。BJT的H参数和小信号模型，确定H参数，RBE=RBB(1)RE，其中RBB200为低频小功率管，然后，重点掌握固定偏置发射极电路和分压发射

12、极电路的步骤，4.4.2发射极偏置电路和小信号模型等效电路方法：1。首先，使用图解法或近似法。2.计算静态工作点微变化的等效电路参数和rbe。3.画出放大电路的微变量等效电路。先画出三极管的等效电路，然后画出放大电路其余部分的交流路径。4.列出电路方程并求解。三种配置的特点和用途：共发射极放大电路：电压和电流增益均大于1，输入电阻在三种配置中间，输出电阻与集电极电阻有很大关系。它可以用作低频多级放大电路的中间级。公共集电极放大器电路：只有电流放大器，没有电压放大器和电压跟随器。在三种配置中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性良好。它可用于输入级、输出级或缓冲级。共基放大器电路：只有电压放大器

13、，没有电流放大器，电流跟随器，输入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性好，常用于高频或宽带低输入阻抗场合。模拟集成电路也具有电位偏移功能。由于三极管的级间耦合电容、发射极旁路电容和结电容，阻容耦合放大电路的容抗随频率变化，所以当信号频率不同时，放大电路输出电压的幅值和相位会相对于输入电压发生变化。频率特性，幅频特性：电压放大系数的模|Au|与频率f的关系，相频特性：输出电压相对于输入电压的相移与频率f的关系，Au(f)-幅频特性，(f)-相频特性，放大电路的4.6频率响应，通带，f，| au |，fl，三极管结电容，原因，0，4.7多级(组合)放大器电路，基本放大器电路，多级放大器电路，

14、一级和级间耦合：级间连接，耦合方式，直接耦合阻容耦合变压器耦合光电耦合，1。直接耦合，这意味着前一级的输出端直接连接到下一级的输入端。如图所示，4.7.1级间耦合模式有测试点。2.直接耦合方式的优缺点：良好的低频特性(可以放大缓慢变化的信号)；易于集成。缺点：Q点相互作用，电平偏移，零漂移，给分析、设计和调试带来不便。应用：集成电路。2.阻容耦合。通过电容将前一级的输出端连接到后一级的输入端称为阻容耦合。缺点：低频特性差(不能放大缓慢变化的低频信号)；优点：Q点相互独立。适用场合：有特殊需求的分立元件电路。便于分析、设计和调试。集成不方便。变压器耦合它被称为变压器耦合，通过变压器将前一级的输出

15、端连接到后一级的输入端或负载电阻。优点：Q点相互独立，便于分析、设计和调试；可以实现阻抗变换。4.7.2多级(组合)放大器电路的动态分析，N级放大器电路的交流等效电路框图，1。电压放大系数，在放大器电路中，前一级的输出电压等于后一级的输入电压，也就是说，注意后一级的输入电阻必须作为前一级的负载电阻。2。输入电阻，Ri=Ri1，3。输出电阻，Ro=Ron，第6章模拟集成电路，湖南科技大学信息与电气工程学院讲师3360，胡世钢，6.1.1 BJT电流源电路，1。镜像电流源，并且T1和T2的参数都是相同的，即 1= 2 Io=ic2 iref=，代表符号，6.1.1 BJT电流源电路，1。镜像电流源，动态电阻，一般ro超过几百千欧姆，6.2.1差分放大器电路的一般结构，2。相关概念，差模信号，共模信号，差模电压增益，共模电压增益，总输出电压。反映抑制零漂移能力的指标，6.2.1差分放大器电路的一般结构，2。相关概念，根据，是的，共模信号相当于两个输入信号的相同部分，差模信号相当于两个输入信号的不同部分，两个输入端的共模信号大小和相位相等；差模信号大小相等，相位相反。3。差动放大电路的四种连接方式，双入双出单入单出单入双出单入单出，1。差分放大电路的任何输入信号都可以分解成一对共模信号和一对差模信号，因此单端输入的差分