硬件電路設(shè)計基礎(chǔ)知識

1、WORD格式硬件電子電路根底關(guān)于本課程第一章 半導(dǎo)體器件1-1 半導(dǎo)體根底知識1-2 PN 結(jié)1-3 二極管1-4 晶體三極管1-5 場效應(yīng)管第二章 根本放大電路 2-1晶體三極管根本放大電路 2-2反響放大器的根本概念 2-3 頻率特性的分析法 2-4 小信號選頻放大電路 2-5 場效應(yīng)管放大電路第三章 模擬集成電路 31 恒流源電路 32 差動放大電路 33 集成運算放大電路 34 集成運放的應(yīng)用 35 限幅器二極管接于運放輸入電路中的限幅器 36 模擬乘法器第四章 功率放大電路 41 功率放大電路的主要特點 42 乙類功率放大電路 43 丙類功率放大電路 44 丙類諧振倍頻電路第五章 正

2、弦波振蕩器 51 反響型正弦波振蕩器的工作原理 52 LC 正弦波振蕩電路 53 LC 振蕩器的頻率穩(wěn)定度 54 石英晶體振蕩器 55 RC 正弦波振蕩器專業(yè)資料整理WORD格式1專業(yè)資料整理WORD格式第六章線性頻率變換 振幅調(diào)制、檢波、變頻61 調(diào)幅波的根本特性62 調(diào)幅電路63 檢波電路64 變頻第七章非線性頻率變換 角度調(diào)制與解調(diào)71概述72調(diào)角信號分析73調(diào)頻及調(diào)相信號的產(chǎn)生74頻率解調(diào)的根本原理和方法第八章反響控制電路 81 自動增益控制 AGC 82 自動頻率控制 AFC 83 自動相位控制 APCPLL第一章半導(dǎo)體器件1- 半導(dǎo)體根底知識1-2 PN 結(jié)1-3 二極管1-4 晶

3、體三極管1-5 場效應(yīng)管1- 半導(dǎo)體根底知識一、什么是半導(dǎo)體半導(dǎo)體就是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。導(dǎo)電能力即電導(dǎo)率如：硅 Si鍺 Ge等 4 價元素以及化合物二、半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性本征半導(dǎo)體純潔、晶體構(gòu)造完整的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。硅和鍺的共價鍵構(gòu)造。略專業(yè)資料整理WORD格式2專業(yè)資料整理WORD格式1、半導(dǎo)體的導(dǎo)電率會在外界因素作用下發(fā)生變化摻雜管子溫度熱敏元件光照光敏元件等2、 半導(dǎo)體中的兩種載流子自由電子和空穴自由電子受束縛的電子空穴電子跳走以后留下的坑三、雜質(zhì)半導(dǎo)體N 型、 P 型前講摻雜可以顯著地改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，從而制造出雜質(zhì)半導(dǎo)體。N 型半導(dǎo)體自由電子多摻雜為 5 價

4、元素。如：磷；砷P 5 價使自由電子大大增加原理：Si 4 價P 與 Si 形成共價鍵后多余了一個電子。載流子組成：o 本征激發(fā)的空穴和自由電子數(shù)量少。 o 摻雜后由P提供的自由電子數(shù)量多。 o 空 穴少子o 自由電子多子P 型半導(dǎo)體空穴多摻雜為 3 價元素。如：硼；鋁使空穴大大增加原理：Si 4 價B 與 Si 形成共價鍵后多余了一個空穴。B 3 價載流子組成：o 本征激發(fā)的空穴和自由電子數(shù)量少。o摻雜后由 B 提供的空穴數(shù)量多。o空穴多子o 自由電子少子結(jié)論： N 型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子為自由電子；專業(yè)資料整理WORD格式3專業(yè)資料整理WORD格式P 型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子為空穴。1-2

5、PN結(jié)一、 PN 結(jié)的根本原理1、什么是 PN 結(jié)將一塊 P 型半導(dǎo)體和一塊N 型半導(dǎo)體嚴(yán)密第結(jié)合在一起時，交界面兩側(cè)的那局部區(qū)域。2、PN 結(jié)的構(gòu)造分界面上的情況：P 區(qū)：空穴多N 區(qū)：自由電子多擴(kuò)散運動：多的往少的那去，并被復(fù)合掉。留下了正、負(fù)離子。正、負(fù)離子不能移動留下了一個正、負(fù)離子區(qū)耗盡區(qū)。由正、負(fù)離子區(qū)形成了一個內(nèi)建電場即勢壘高度。方向： N- P大小：與材料和溫度有關(guān)。很小，約零點幾伏漂移運動：由于內(nèi)建電場的吸引，個別少數(shù)載流子受電場力的作用與多子運動方向相反作運動。結(jié)論：在沒有外加電壓的情況下，擴(kuò)散電流和漂移電流的大小相等，方向相反?？傠娏鳛榱?。專業(yè)資料整理WORD格式4專業(yè)資

6、料整理WORD格式二、 PN 結(jié)的單向?qū)щ娞匦?、外加正向電壓時：正偏結(jié)論：勢壘高度PN 結(jié)寬度耗盡區(qū)寬度擴(kuò)散電流2、 外加反向電壓時：反偏結(jié)論：勢壘高度PN 結(jié)寬度耗盡區(qū)寬度擴(kuò)散電流趨近于 0此時總電流反向飽和電流漂移電流：I 5注：反向飽和電流I5只與溫度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。【 PN 結(jié)的反向擊穿】：齊納擊穿：勢壘區(qū)窄，較高的反向電壓形成的內(nèi)建電場將價電子拉出共價鍵，導(dǎo)致反向電流劇增。 7V當(dāng)反向電壓在 4V 和 7V 之間的時候，兩種擊穿均有?！?PN 結(jié)的電容效應(yīng)】：專業(yè)資料整理WORD格式5專業(yè)資料整理WORD格式勢壘電容：外加電壓變化引起勢壘區(qū)寬窄的變化引起。它與平行板電熱器在外

7、加電壓作用下，電容極板上積累電荷情況相似。對外等效為非線性微變電容。反偏減小，正偏增大擴(kuò)散電容：當(dāng) PN 結(jié)外加正向電壓時，由于擴(kuò)散作用，從另一方向本方注入少子，少子注入后，將破壞半導(dǎo)體的電中性。為了維持電中性，將會有一樣數(shù)量的異性載流子從外電路進(jìn)入半導(dǎo)體，在半導(dǎo)體中形成空穴電子對儲存。外電壓增量引起空穴電子對存儲就象電容充電一樣。PN 結(jié)等效為：兩個擴(kuò)散電容一個勢壘電容。對外等效為三個容性電流相加。等效對外不對內(nèi)反偏：擴(kuò)散電流 0，以勢壘電容為主。正偏：擴(kuò)散電流很大，以擴(kuò)散電容為主。1-3 二極管一、構(gòu)成與符號二、伏安特性曲線專業(yè)資料整理WORD格式6專業(yè)資料整理WORD格式1. 正向特性：

8、正向電壓較小時，正向電流幾乎為 0死區(qū)。當(dāng)正向電壓超過某一門限電壓時，二極管導(dǎo)通，電流隨電壓的增加成指數(shù)率的關(guān)系迅速增大。門限電壓導(dǎo)通電壓UD：硅管 0.5-0.7V鍺管 0.1-0.2V2 反向特性：當(dāng)外加電壓小于反向擊穿電壓時，反向電流幾乎不隨電壓變化。當(dāng)外加電壓大于反向擊穿電壓UB時，反向電流隨電壓急劇增大擊穿。3 伏安特性解析式在理想條件下， PN 結(jié)的伏安電流與結(jié)電壓關(guān)系式：呈指數(shù)關(guān)系式中：q電子電荷量K波爾茲曼常數(shù)T絕對溫度0K(-273 C)令：室溫下UT = 26mV伏安關(guān)系式簡化為：當(dāng)電壓超過 100mV 時，公式可以簡化為：加正向電壓時：加反向電壓時：I=-IS4二極管的等

9、效電阻專業(yè)資料整理WORD格式7專業(yè)資料整理WORD格式從二極管的伏安特性曲線上可以看出：二極管是非線性元件，等效電阻的大小與Q 點有關(guān)。直流電阻靜態(tài)電阻交流電阻例：用萬用表測電阻和二極管換不同檔測量電阻，結(jié)果一樣嗎？特殊二極管： 穩(wěn)壓二極管；變?nèi)荻O管；發(fā)光二極管；二極管應(yīng)用：1整流：略2穩(wěn)壓：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路。P22Fig 1-3-163限幅器：二極管限幅器。P24-26串聯(lián)、并聯(lián)、雙向。例：P52 121-4 晶體三極管一、構(gòu)造及符號b 區(qū)極薄C 結(jié)面積 e 結(jié)e 區(qū)攙雜濃度最大， b 區(qū)攙雜濃度最低。不能將兩個二極管兌成一個三極管來用二、晶體管的四種工作狀態(tài)狀態(tài)發(fā)射結(jié)電壓集電結(jié)電壓放大正

10、反截止反反飽和正正倒置反正專業(yè)資料整理WORD格式8專業(yè)資料整理WORD格式三、放大狀態(tài)下晶體管中的電流注： 交流有效值大寫小寫 ；交流值 小寫小寫 ；瞬時值 小寫 大寫 ；靜態(tài)值大寫大寫 ；* 注意： 實際電流的流向是與電子流的方向相反的。用很少量的 IB來控制 IC。即三極管實際上是一個電流控制電流源-CCCS。三個電極電流滿足：IE=IB+IC工作在放大狀態(tài)下的NPN 管一定為： I B、 IC流入， I E流出。工作在放大區(qū)的條件：NPN UC U B U E；PNPUC UB US，才能收集電子。漏極D 和源極 S，可以互換著使用。要求柵極 G 一定要反偏。工作在放大狀態(tài)時要求有：4

11、.輸入特性：柵極電流就是 PN 結(jié)的反向飽和電流。它幾乎不隨電壓變化。5. 輸出特性曲線：以 UGS為參變量，描述 ID和 UDS之間的關(guān)系。二、絕緣柵型場效應(yīng)管1.構(gòu)造：以 N 溝道為例專業(yè)資料整理WORD格式13專業(yè)資料整理WORD格式2. 符號：增強型耗盡型N 溝道P 溝道場效應(yīng)管特性比較P47 Tab 1-23.原理：增強型：原始沒有導(dǎo)電溝道，靠外加電壓后形成反型層導(dǎo)電溝道。要求必須給柵極 G 加正向偏壓。有：UDUGUS耗盡型：原來已經(jīng)有導(dǎo)電溝道存在摻雜造成的，靠外加電壓使溝道中的載流子耗盡。所加?xùn)艠O電壓可正、可負(fù)。正： 同增強型；負(fù)： 同結(jié)型；第二章根本放大電路2-1晶體三極管根本

12、放大電路2-2反響放大器的根本概念2-3 頻率特性的分析法2-4 小信號選頻放大電路2-5 場效應(yīng)管放大電路 2 1 晶體三極管根本放大電路一、放大器的組成專業(yè)資料整理WORD格式14專業(yè)資料整理WORD格式1、放大電路的功能和主要研究問題什么是放大器：輸出信號能量輸入信號能量的器件。增大的能量是由電源提供的。放大器的要求： 1、能放大；2、不失真；主要問題：產(chǎn)生失真的條件和如何減小失真；主要指標(biāo)是放大倍數(shù)：2、三種根本放大電路三種組態(tài)三種組態(tài)：共射；共基；共集；要實現(xiàn)放大作用：必須滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。NPN，PNP 都是這樣 ,即： NPN UCUBUE；PNP UC UB RC；

13、RB幾百 K， RC幾K二、 放大級的圖解分析放大級的圖解分析法是利用晶體管的特性曲線通過作圖的方法來分析放大電路的根本性能。圖解分析法的特點是直觀。圖解分析法的步驟是：1、先分析無輸入信號時的靜態(tài)特性。2、再分析有信號輸入時的動態(tài)特性。一、靜態(tài)特性專業(yè)資料整理WORD格式15專業(yè)資料整理WORD格式1、任務(wù)：求解靜態(tài)工作點Q。管子各極電流和各電極之間的電壓2、靜態(tài)工作點 Q 的定義：未加交流信號的情況下，在固定直流偏壓作用下，IBQ、ICQ、 UBEQ、UCEQ也為一個固定的值。它們在曲線上對應(yīng)著一個固定的點Q 點。3、在給定電路中求解靜態(tài)工作點Q 以共射電路為例。* 解釋：由于晶體管為非線

14、性元件，它的輸出伏安關(guān)系符合它的輸出特性曲線。而晶體管所帶的負(fù)載是電阻，它是線性元件。伏安關(guān)系符合基爾霍夫 定律，為一條直線。我們將在放大器直流輸出回路中滿足電壓和電流關(guān)系的這一條直線稱為直流負(fù)載線。那么放大電路既要滿足晶體管的非線性特性曲線，又要滿足負(fù)載電阻的直線，結(jié)論是只能將這兩種線畫在同一個坐標(biāo)系中，從中取它們的交點。這個交點 Q 點。圖解法可以直觀地反映出Q 點改變對放大作用的影響。求解靜態(tài)工作點的步驟：列輸入方程，求出I BQ：其中 UBE0.6V列輸出方程，在IC UCE圖中畫出直流負(fù)載線。UCE = UCC - ICRC根據(jù)公式：分別取當(dāng) IC0 時： UCEUCC；o UCE0

15、 時： ICUCC / RC；將這兩點連上即得到直流負(fù)載線。從圖上找出交點靜態(tài)工作點Q在圖上對應(yīng)標(biāo)出IBQ、 UCEQ專業(yè)資料整理WORD格式16專業(yè)資料整理WORD格式二、動態(tài)特性分析動態(tài)特性在靜態(tài)特性求解完成的根底上分析電路工作在放大狀態(tài)條件下，外加交流電壓作用時，各個電極電壓、電流的變化情況。當(dāng)外加了交流電壓或電流信號時，由于管子和負(fù)載也還是要同時滿足它們各自的伏安關(guān)系曲線，所以工作點將會沿著負(fù)載線上下移動。在有外加輸入信號作用時，輸出的信號為直流和交流的疊加。1.作交流負(fù)載線畫出輸出回路的交流通路。由于交流負(fù)載的改變，使得交流負(fù)載線為一條通過靜態(tài)工作點Q但是斜率改變?yōu)榈闹本€。2. 失真

16、分析靜態(tài)工作點、輸入信號幅度、負(fù)載電阻大小對輸出波形的影響。負(fù)載一定時： 從圖中可以看出：共射電路有倒像。專業(yè)資料整理WORD格式17專業(yè)資料整理WORD格式從上圖分析可知：Q1 點適宜無失真Q2 點太高飽和失真Q3 點太低截止失真輸入信號幅度過大也會造成失真。見上圖紅筆所畫UCC一定時， RC越小，負(fù)載線越陡。當(dāng) RC過大時，會造成飽和失真。結(jié)論：放大器工作無失真條件為：1、Q 點選擇適宜；2、 輸入信號幅度不能過大；3、負(fù)載大小要適宜；三、放大級的等效電路分析法比較：圖解分析法：可以畫出來，直觀。用來研究大信號、非線性失真等效電路法：不好畫，用來分析小信號時，定量的計算等效：對外不對內(nèi)。對

17、晶體管的外部交流電壓、電流等效當(dāng)加到發(fā)射結(jié)上的交流信號電壓足夠小時；當(dāng)管子工作在放大區(qū)內(nèi)時；這時，我們可以把管子視為一個線性的電流控制電流源 CCCS。并可以把它代換成為一個線性有源四端網(wǎng)絡(luò)。一、晶體管h 參數(shù)等效電路專業(yè)資料整理WORD格式18專業(yè)資料整理WORD格式注意：其中受控源的極性要根據(jù)Ube的方向來確定。輸出交流短路時的輸入電阻；輸出交流短路時的電流放大系數(shù)；輸出交流開路時的輸出電導(dǎo)，很小，可忽略。它說明輸出電壓對輸出電流的影響。二、用 h 參數(shù)等效電路分析放大器共射極放大電路需要計算：A放大器的放大倍數(shù)AS源電壓放大倍數(shù)專業(yè)資料整理WORD格式19專業(yè)資料整理WORD格式分析步驟

18、：畫出放大電路的交流通路。電容短路，直流電源接地畫 h 參數(shù)等效短路圖。將晶體管 h 參數(shù)等效電路去替代交流通路中的晶體管。將等效電路的 e、b、c 相應(yīng)地接在電路中的 e、b、c 上。計算 A其中：；(負(fù)號表示，輸入和輸出信號之間有倒相)計算 AS應(yīng)用戴維南等效電源定理可以將等效電路的左半局部進(jìn)展化簡：化簡后的圖為：專業(yè)資料整理WORD格式20專業(yè)資料整理WORD格式；Rs，上式可以化簡為：如果滿足 RbRs的條件，那么有 Rs =Rs / Rb放大器的輸入電阻Ri放大器的輸出電阻Ro三、放大倍數(shù)的對數(shù)表示法采用對數(shù)表示的原因人的感官，對聲音和光線的強弱的感覺與它們功率的對數(shù)成正比。即：聲音

19、功率增強一倍，人沒覺得強烈了那么多。只有當(dāng)功率的對數(shù)值增強了一倍時，人們才覺得強了一倍。分貝貝爾貝爾取功率放大倍數(shù)以10 為底的對數(shù)值。貝爾專業(yè)資料整理WORD格式21專業(yè)資料整理WORD格式1 貝爾 10 分貝 dB又因為：功率和電壓 / 電流的平方成正比。有：dBdB例：功率放大 10 倍lg10=10dB電壓放大 10 倍2lg10=20dB功率增大 1 倍10lg2=3dB電壓增大 1 倍2lg2=6dB(四 )、共基極放大級的特點電路圖略。結(jié)論：電路有電壓放大倍數(shù)：大小與共射電路一樣；方向與共射電路相反；即：輸入信號和輸出信號同相。無電流放大倍數(shù)ICIE。五、 多級放大級耦合方式：直

20、接耦合、阻容耦合、變壓器耦合多級放大器的放大倍數(shù)：總放大倍數(shù)增益各級放大器放大倍數(shù)增益的乘積總放大倍數(shù)分貝各級放大器放大倍數(shù)分貝的和 2 2 反響放大器的根本概念專業(yè)資料整理WORD格式22專業(yè)資料整理WORD格式一、什么是反響反響把放大器輸出信號電壓或電流的一局部或全部送回輸入端。凈輸入信號 Xi原外加信號 Xi反響信號 X F顯然：正反響使放大倍數(shù)增加；負(fù)反響使放大倍數(shù)下降；負(fù)反響在放大器中的作用：交流：穩(wěn)定放大量； 減小非線性失真； 擴(kuò)展同頻帶；直流：穩(wěn)定靜態(tài)工作點 Q；二、單級反響電路(a)無反響(b)RE：串聯(lián)電流負(fù)反響專業(yè)資料整理WORD格式23專業(yè)資料整理WORD格式(c) RF

21、：并聯(lián)電壓負(fù)反響首先判斷電路有無反響存在。 (a) 無、 b (c) 有。圖 b步驟：1、先判斷有無反響：有；反響支路 RF；2、實際分析：3、再判斷反響類別：用瞬時極性法標(biāo)注b+； e+；輸入信號和反響信號加在管子不同電極，并且符號一樣。負(fù)反響速判斷反響正、負(fù)性質(zhì)的方法瞬時極性法步驟：1、假定輸入信號的瞬時極性，逐步標(biāo)出放大器各級輸入和輸出電壓的極性2、將反響電壓的瞬時極性和輸入電壓的瞬時極性相比較。判斷：兩個信號加到同一電極上，極性相反負(fù)反響；極性一樣正反響；兩個信號加到不同電極上，極性一樣負(fù)反響；極性相反正反響；判斷反響性質(zhì)： 輸入端串 /并聯(lián)反響、輸出端電流 /電壓反響1、從輸入電路的

22、連接方式上來加以區(qū)分判斷串、并聯(lián)反響從改變信號源內(nèi)阻RS的大小，觀察反響量的變化來區(qū)分串聯(lián)反響：信號源短路 反響存在專業(yè)資料整理WORD格式24專業(yè)資料整理WORD格式并聯(lián)反響：信號源短路 反響不存在從反響量的連接形式上區(qū)分串聯(lián)反響：反響信號與輸入信號加在晶體管的不同電極上；并聯(lián)反響：反響信號與輸入信號加在晶體管的同一電極上；2、從輸出電路的連接方式上來區(qū)分電壓反響和電流反響電壓反響反響電壓和輸出電壓成正比；電流反響反響電流和輸出電流成正比；從改變負(fù)載電阻RC的大小，觀察反響量的變化來區(qū)分當(dāng)： RC至 0 時，UF至 0 ,電壓反響；當(dāng)： RC至 0 時，I F依然存在 ,電流反響；從連接形式

23、上區(qū)分：當(dāng)：反響信號和輸出信號接在同一點上時電壓反響；反響信號和輸出信號接在不同點上時電流反響；注意：當(dāng)負(fù)載不變的條件下，輸入信號變化，輸出信號也隨之變化，并且電壓和電流成正比?？梢姡寒?dāng)負(fù)載不變時，電壓反響和電流反響無區(qū)別。三、兩級反響電路判斷有無反響：本級；越級；本級： T1管：無反響；T2管：有反響，反響支路RE2；越級： T1管 T2管： 有反響，反響支路 RF；專業(yè)資料整理WORD格式25專業(yè)資料整理WORD格式用瞬時極性法進(jìn)展標(biāo)注：見圖結(jié)論：本級： T1管：無反響；T2管：有反響，反響支路RE2；負(fù)反響；越級： T1管 T2管： 有反響，反響支路 RF；負(fù)反響；四、負(fù)反響放大電路的一

24、般表達(dá)式開環(huán)電壓增益：電壓反響系數(shù)：環(huán)反響系數(shù)：電壓反響深度：閉環(huán)電壓增益：加反響后的電壓放大倍數(shù)深度負(fù)反響反響信號遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于放大器的有效輸入信號的負(fù)反響電路。深度負(fù)反響情況下：由于1AF10 時，有：五、 負(fù)反響對放大電路性能的影響一、放大器靜態(tài)工作點的穩(wěn)定專業(yè)資料整理WORD格式26專業(yè)資料整理WORD格式1. 放大器靜態(tài)工作點不穩(wěn)定的因素：受溫度影響： ICBO；UBE；都會使 Q 點提高。晶體管值的離散性。 20200 均合格2. 穩(wěn)定 Q 點的偏置電路：電路為：串聯(lián)電流負(fù)反響,UE=UB-UBE,由于 IB的忽略， UBQ可以視為不隨溫度變化的固定電位。電路穩(wěn)定 Q 點的過程：注：實際

25、上穩(wěn)定的是電流ICQ而不是電流 IBQ。3、放大倍數(shù)的穩(wěn)定性專業(yè)資料整理WORD格式27專業(yè)資料整理WORD格式電壓反響穩(wěn)定輸出電壓；電流反響穩(wěn)定輸出電流；直流反響穩(wěn)定靜態(tài)工作點；交流反響改善交流性能；參加負(fù)反響后，放大倍數(shù)比從前提高了1AB 倍。二、負(fù)反響對輸入、輸出電阻的影響串聯(lián)反響提高輸入電阻；并聯(lián)反響降低輸入電阻；電壓反響降低輸出電阻；電流反響提高輸出電阻；三、負(fù)反響對非線性失真的影響采用負(fù)反響使有效輸入信號波形產(chǎn)生預(yù)失真，負(fù)反響越深，非線性失真消除得越好，增益也越小。但注意：在開環(huán)時，動態(tài)X圍必須留有余量。四、負(fù)反響對噪聲的影響反響環(huán)前必須加一個放大器A O才可以提高信噪比，使得純信

26、號增大，噪聲干擾信號降低。否那么，和沒加一樣。六、 兩種常用的負(fù)反響放大電路一、射極輸出器共集電極放大器1、電路介紹：電路為：串聯(lián)電壓負(fù)反響，并且輸出電壓全部反響回到輸入端。2、特性分析：靜態(tài)工作點計算：專業(yè)資料整理WORD格式28專業(yè)資料整理WORD格式交流等效電路圖：應(yīng)用戴維南等效電源定理：電壓放大倍數(shù)：輸入電阻：輸出電阻：用外加電壓法計算，將信號源短路專業(yè)資料整理WORD格式29專業(yè)資料整理WORD格式3、射極輸出器的特點：輸入電阻大，輸出電阻??；可以作為多級放大器的輸入級，或作為隔離用。電壓放大倍數(shù)近似為1；輸入、輸出信號同相；二、恒流管電路1、電路介紹：電流串聯(lián)負(fù)反響，作為二端網(wǎng)絡(luò)來

27、使用；與分壓式穩(wěn)定 Q 點的共射電流類似，由于 UB固定，輸出電流根本固定，而不隨 UCD變化，從而實現(xiàn)恒流作用。2、特性分析：輸出電流：輸出直流電阻：小輸出交流電阻：大 2 3頻率特性的分析法專業(yè)資料整理WORD格式30專業(yè)資料整理WORD格式什么是放大器的頻率特性響應(yīng)：放大器的放大量隨著信號頻率變化的狀態(tài)。比照：非線性失真由于晶體管工作在非線性區(qū)，對幅度大小不同的信號放大量不同。頻率失真 放大器對不同頻率的信號放大量不同。由于電路中有線性失真L、C 電抗元件造成。即：將幅度一樣而頻率不同的信號參加放大電路的輸入端， 將會出現(xiàn)輸出信 號的波形與輸入信號的波形不同的現(xiàn)象，稱為頻率失真。一、放大

28、電路不產(chǎn)生頻率失真的條件理想：對所有頻率成分同等放大，相移和頻率成正比。增益用復(fù)數(shù)表示：頻率特性參數(shù)：為了將失真控制在一定X圍內(nèi)，把半功率點作為放大器放大倍數(shù)下降的最大允許值。半功率點，相當(dāng)于電壓或電流的或 0.707。截止頻率：電壓或電流放大倍數(shù)減至0.707倍時的頻率。下截頻 f L；上截頻 fh。通頻帶：兩個截止頻率之間的頻帶。BWf hFL二、分析頻率特性的工程簡化法分頻段簡化處理。步驟： 畫出等效電路圖；專業(yè)資料整理WORD格式31專業(yè)資料整理WORD格式分頻段對等效電路進(jìn)展簡化；求時間常數(shù)求上、下截頻；畫出波特圖；三、晶體管的高頻參數(shù)及等效電路所有的放大器的放大倍數(shù)都會在高頻端下降

29、。1.PN結(jié)電容：它是引起高頻特性變化的主要原因勢壘電容 是正、負(fù)離子層在外加電壓發(fā)生變化時發(fā)生變化，從而在外電路中產(chǎn)生容性電流的等效電容。擴(kuò)散電容 當(dāng) PN 結(jié)外加正向電壓時，由于擴(kuò)散作用會破壞半導(dǎo)體的電中性。將會由外電路補充進(jìn)來異性載流子來保持電中性。 P 區(qū)和 N 區(qū)即形成了空穴和電子對的貯存。這種因擴(kuò)散作用而在外電路產(chǎn)生的容性電流的等效電容。2. 共射極混合 等效電路晶體管的高頻分析在高頻段， e 結(jié)和 c 結(jié)都會產(chǎn)生容性電流。以共射電路為例：C 結(jié)反偏：勢壘電容；E 結(jié)正偏：擴(kuò)散電容；因為當(dāng)頻率很高時，電容的容抗為，所以兩個電容不能忽略。由于 C 結(jié)反偏，所以 rbc很大，可以視為開

30、路。專業(yè)資料整理WORD格式32專業(yè)資料整理WORD格式共射極混合等效電路其中： rbb基區(qū)體電阻。約為300。gm跨導(dǎo)。高頻段等效電路將Cbc分別折合到輸入/ 輸出端來算CM=(1+gmRC)CbcCbe/CMCbcCM密勒電容專業(yè)資料整理WORD格式33專業(yè)資料整理WORD格式頻率參數(shù)：f：當(dāng)下降為中頻時的0.707倍的時候，所對應(yīng)的頻率稱為截止頻率。fT：當(dāng) b 下降為 1 時的頻率，稱為特征頻率。四、純阻負(fù)載單極放大器的高頻特性電路及等效電路： 增益：幅頻：相頻：五、單極放大器的頻率特性曲線波特圖1.用折線表示幅頻特性的波特圖專業(yè)資料整理WORD格式34專業(yè)資料整理WORD格式兩邊取對數(shù)得：= H= 10= 0結(jié)論：頻率每上升10 倍，幅模減小 20dB。設(shè)： A0 100；fH=1MHz作幅頻特性波特圖得：2. 用折線表示的相頻特性波特圖分析：= H=10很大時=0.1很小時結(jié)論：頻率每升高10 倍，產(chǎn)生 -45 相移。作相頻特性波特圖得：專業(yè)資料整理WORD格式35專業(yè)資料整理WORD格式六、晶體管的帶寬增益乘積放大器的帶寬于增益是一對矛盾：負(fù)載增大增益增大上截頻下降；負(fù)載減小增益減小上截頻升高；為了全面衡量一個器件的高頻放大能力，用放大倍