模擬電子技術總復習

1、模擬電子技術總復習考查什么 會看：電路的識別、定性分析。會看：電路的識別、定性分析。 如是哪種電路：如是哪種電路： 共射、共基、共集、共源、共漏、差分放大電路及哪種接法共射、共基、共集、共源、共漏、差分放大電路及哪種接法 比例、加減、積分、微分比例、加減、積分、微分運算電路運算電路 低通、高通、帶通、帶阻有源濾波器低通、高通、帶通、帶阻有源濾波器 單限、滯回、窗口電壓比較器單限、滯回、窗口電壓比較器 正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波發(fā)生電路正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波發(fā)生電路 OTL、OCL、BTL、變壓器耦合乙類推挽功率放大電路、變壓器耦合乙類推挽功率放大電路 線性、開關型直流穩(wěn)壓電源線性、

2、開關型直流穩(wěn)壓電源 又如性能如何：又如性能如何： 放大倍數(shù)的大小、輸入電阻的高低、帶負載能力的強弱、頻帶放大倍數(shù)的大小、輸入電阻的高低、帶負載能力的強弱、頻帶的寬窄的寬窄 輸出功率的大小、效率的高低輸出功率的大小、效率的高低 濾波效果的好壞濾波效果的好壞 會算：電路的定量分析。會算：電路的定量分析。 例如求解例如求解 電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻 截止頻率、截止頻率、波特圖波特圖 運算關系運算關系 電壓傳輸特性電壓傳輸特性 輸出電壓波形及其頻率和幅值輸出電壓波形及其頻率和幅值 輸出功率及效率輸出功率及效率 輸出電壓的平均值、可調范圍輸出電壓的平均值、可調范圍

3、：根據(jù)需求選擇電路及元器件：根據(jù)需求選擇電路及元器件 在已知需求情況下選擇電路形式，例如：在已知需求情況下選擇電路形式，例如： 是采用單管放大電路還是采用多級放大電路；是直接耦合、阻是采用單管放大電路還是采用多級放大電路；是直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合還是光電耦合；是晶體管放大電路還是場容耦合、變壓器耦合還是光電耦合；是晶體管放大電路還是場效應管放大電路；是否用集成放大電路。效應管放大電路；是否用集成放大電路。 是采用電壓串聯(lián)負反饋電路、電壓并聯(lián)負反饋電路、電流串聯(lián)是采用電壓串聯(lián)負反饋電路、電壓并聯(lián)負反饋電路、電流串聯(lián)負反饋電路還是采用電流并聯(lián)負反饋電路。負反饋電路還是采用電流并聯(lián)負反饋電路

4、。 是采用文氏橋振蕩電路、是采用文氏橋振蕩電路、LC正弦波振蕩電路還是采用石英晶體正弦波振蕩電路還是采用石英晶體正弦波振蕩電路。正弦波振蕩電路。：根據(jù)需求選擇電路及元器件：根據(jù)需求選擇電路及元器件 在已知功能情況下選擇元器件類型，例如：在已知功能情況下選擇元器件類型，例如： 是采用低頻管還是高頻管。是采用低頻管還是高頻管。 是采用通用型集成運放還是采用高精度型、高阻型、低功耗是采用通用型集成運放還是采用高精度型、高阻型、低功耗集成運放。集成運放。 采用哪種類型的電阻、電位器和電容采用哪種類型的電阻、電位器和電容 在已知指標情況下選擇元器件的參數(shù)在已知指標情況下選擇元器件的參數(shù) 電路中所有電阻、

5、電容、電感等的數(shù)值。電路中所有電阻、電容、電感等的數(shù)值。 例如：實現(xiàn)下列電路例如：實現(xiàn)下列電路 將正弦波變?yōu)榉讲▽⒄也ㄗ優(yōu)榉讲?產生產生100kHz的正弦波的正弦波 輸出電壓為輸出電壓為1020V負載電流為負載電流為3A的直流穩(wěn)壓電源的直流穩(wěn)壓電源： 電路調試的方法及步驟。電路調試的方法及步驟。 調整電路性能指標應改變哪些元件參數(shù)、如何改變調整電路性能指標應改變哪些元件參數(shù)、如何改變。 電路故障的判斷和消除。電路故障的判斷和消除。 例如例如 調整放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的方法調整放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的方法與步驟與步驟 調整三角波振蕩電路的振蕩頻率和幅值達到

6、預定值的方法調整三角波振蕩電路的振蕩頻率和幅值達到預定值的方法和步驟和步驟 電路中某電阻斷路或短路將產生什么現(xiàn)象。電路中某電阻斷路或短路將產生什么現(xiàn)象。 電路出現(xiàn)異常情況可能的原因。電路出現(xiàn)異常情況可能的原因。 第1章 常用半導體器件 1.1 半導體基礎知識 半導體的導電能力介于導體和絕緣體之間 在一定溫度下，本征半導體因本征激發(fā)而產生自由電子，故有一定的導電能力，其導電能力主要由溫度決定 雜質半導體的導電能力主要由所摻雜質的濃度決定，P型半導體空穴是多子，自由電子是少子，N型半導體中自由電子式多子，空穴是少子 半導體的導電能力與溫度、光強、雜質濃度和材料性質有關PN結加正向電壓時，具有較大的

7、正向擴散電流，呈現(xiàn)低結加正向電壓時，具有較大的正向擴散電流，呈現(xiàn)低電阻，電阻， PN結導通；結導通；PN結加反向電壓時，具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高結加反向電壓時，具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻，電阻， PN結截止。結截止。PN結具有單向導電性。結具有單向導電性。兩種載兩種載流子流子電子電子 自由電子自由電子空穴空穴 價電子價電子兩兩 種種半導體半導體N 型型 ( (多電子多電子) )P 型型 ( (多空穴多空穴) )兩兩 種種運動運動擴散運動擴散運動漂移運動漂移運動 1.2 半導體二極管陽極陰極+-uiO uU (BR)單向正向電阻小(理想為 0)，反向電阻大()。Uon開啟電壓Uon

8、U(BR)反向擊穿電壓IS反向飽和電流3. 二極管的等效模型UUrd理想二極管 uUZ時作用同二極管 u增加到UZ 時，穩(wěn)壓管擊穿，反向導通，兩端電壓在一定范圍內能保持不變(a)uiIZIZMUZIZUZ4.穩(wěn)壓二極管1.3 晶體三極管1. 形式與結構NPNPNP三區(qū)、三極、兩結2. 特點基極電流控制集電極電流并實現(xiàn)放大放大條件內因：發(fā)射區(qū)載流子濃度高、 基區(qū)薄、集電區(qū)面積大外因：發(fā)射結正偏、集電結反偏3. 電流關系IE = IC + IBIC = IB IE = (1 + ) IB 4. 特性iC / mAuCE /V100 A80 A60 A40 A20 AIB = 0O 3 6 9 12

9、4321O0.4 0.8iB / AuBE / V60402080飽和區(qū)截止區(qū)放大區(qū)狀態(tài)狀態(tài)電流關系電流關系 條條 件件放大I C = IB發(fā)射結正偏集電結反偏飽和 I C IB兩個結正偏ICS = IBS 集電結零偏臨界截止IB Uon 則導通以 NPN為 例：UBE UB UE放大飽和2. 電流判別法IB IBS 則飽和IB UE1.4 場效應管1. 分類按導電溝道分 N 溝道P 溝道按結構分 絕緣柵型結型按特性分 增強型耗盡型gdssgdBgdsgdssgdBsgdBN 溝道結型P 溝道結型N 溝道結型N 溝道增強型MOSN 溝道耗盡型MOSN 溝道增強型MOS2. 特點柵源電壓改變溝道

10、寬度從而控制漏極電流輸入電阻高，工藝簡單，易集成FET 無柵極電流，故采用轉移特性和輸出特性描述3. 特性gds不同類型 FET 轉移特性比較結型N 溝道uGS /ViD /mAO增強型耗盡型MOS 管開啟電壓UGS(th)夾斷電壓UGS(off)P71 1.16O0.4 0.8iB / AuBE / V60402080iD/mAuDS /VOUGS = 0V-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 V8P U預夾斷軌跡恒流區(qū) 可變電阻區(qū)夾斷區(qū)擊穿區(qū)N溝道 FET 輸出特性iC / mAuCE /V100 A80 A60 A40 A20 AIB = 0O 3 6 9 1243211 基本概念放

11、大、靜態(tài)工作點、飽和失真、截止失真、直流通路、交流通路、直流負載線、交流負載線、性能指標、h參數(shù)等效模型第2章 基本放大電路bce+-beubi+-ceuciberbi ibic+uce -+ube -bceber bbr )1 ( TUEQI2、放大電路的組成原則組成原則、 電路中各元件作用、 為何以及如何設置合適的靜態(tài)工作點、靜態(tài)工作點對電路性能的影響、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的措施3、放大電路的分析方法靜態(tài)分析動態(tài)分析近似估算法圖解法微變等效電路法圖解法分析失真計算動態(tài)參數(shù)4、主要典型電路TRbRcVCC+ui-+uo-iBiCiE+uCE-+uBE-C1+ C2+共射極基本放大電路 或基極偏置電

12、路TRbRcVCCIB = VCCUBERbIC IBUCE =VCC-RcICTRb+ui-RcRL+uo-berbibi ciRb+ui-RcRL+uo- uA LR ber iRbebr/RcoRR 固定偏置電路分壓式偏置放大電路+ui-T+uo-2C cR2bR1bR1C eRLRCCV 射極偏置電路TcR2bR1bReR1I2IBICIEICCV VB=Rb1+Rb2 Rb1 VCC IEVB Re ICUCE= VCC RcIC ReIE berbIbI ReRb1+-iURcRL+-oUiouUUA ebeLR)1(rR biiIUR ebeR)1 (r coRR 2bR iR2

13、bR/R)1 (r/ebe 1bR 共集電極電路共集電極電路+ui-T+uo-2C bR1C eRLRCCV +-susRTbReRCCV ICIBIE BIBECCUV ebR)1 (R BEI )1 (I CEUCCV EeIR iouUUA LbeLR)1(rR)1( R)1 (r/RRLbebi oooIUR 1R/Rr/RbsbeebecberbIbRsR+sUiU+eRLR+oUbI 共基極放大電路共基極放大電路+ui-T+uo-2C eR1C 1bRLRCCV +susR bC2bRcRTeR1bR2bRCCV cRTeR+susR+ui-cRLRiouUUA beLrR 1r/

14、RRbeeicoRR 每種接法的特點ecbberbIeR+sUsR+iUcRLR+oUbI 場效應管放大電路icbceib+-ube+-uceebcrbebi biciidds+-ugs+-udsggsdrgs+-gsugsmugdiDSDmGSu=CIg =U低頻跨導， 西門子S dgs+VDDC1RgRs CS +C2Rd +ui-+uo-RL 自給偏壓電路基本共源放大電路uGSiD /mA0源極電位DsSIRV 柵極電流0IGDsGSIRU 負偏壓根據(jù)場效應管的電流方程 2GSDDSSGS(off)(1)uiIU 聯(lián)解 求得ID和UGS 則 DSUCCVDsdI )RR( dgs+VDD

15、C1RgRs CS +C2Rd +ui-+uo-RL gdsrgsgsU gsmUggR+iUdR+oULRiouUUA )R/R(LdgsmUg gsU)R/R(Ldmg iRgRoRdR 基本共漏放大電路dgs+VDDuiC1Rg3Rs+C2+uoRg2Rg1第3章 集成運算放大電路1、多級放大電路的四種常見的耦合方式： 直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光電耦合四種方式的特點Rs us + ui1 A1 + uo1 + ui2 A2 + uo2 + uin An + uon RL 2、多級放大電路的分析 放大倍數(shù)：各級放大倍數(shù)的乘積輸入電阻、輸出電阻3、差分放大電路的四種接法及動態(tài)參數(shù)的特

16、點差模差模(difference mode)信號：信號：大小相等相位相反的兩個信號：大小相等相位相反的兩個信號：vid共模共模(common-mode)信號信號 ：大小相等相位相同的兩個信號：大小相等相位相同的兩個信號：vic任意兩個信號總可以分解成差模與共模兩個分量：任意兩個信號總可以分解成差模與共模兩個分量：idiciidiciiiidiiicvvvvvvvvvvvv2121)()(21212121 差模電壓增益差模電壓增益共模電壓增益共模電壓增益1） 差模信號和共模信號的概念差模信號和共模信號的概念icVCidVDovAvAv VDA2）幾種方式指標比較）幾種方式指標比較VCACMRKb

17、eLc)21/(rRR beLc2)/(rRR beLc)21/(rRR beLc2)/(rRR 0oLc2/rRR 0oLc2/rRR beorr beorr 輸出方式輸出方式雙出雙出單出單出雙出雙出單出單出+_rT+RbTCC1REEvO2VRccV+i2vvi1oidvIOEo2v+vo1+_rTRbTCC1REEO2VRccVvoidvIOEo2v+vo1+30idRicRoR輸出方式輸出方式雙出雙出單出單出雙出雙出單出單出be2rbe2r2)1(21oberr 2)1(21oberr c2RcRc2RcR+_rT+RbTCC1REEvO2VRccV+i2vvi1oidvIOEo2v+

18、vo1+_rTRbTCC1REEO2VRccVvoidvIOEo2v+vo1+4、直接耦合的互補輸出級最大不失真輸出電壓大，輸出電阻小最大不失真輸出電壓大，輸出電阻小5.集成運放組成集成運放組成各級作用：各級作用：各級電路組成：各級電路組成：運放中恒流源的作用：運放中恒流源的作用：輸入級輸入級中間級中間級輸出級輸出級偏置電路偏置電路第4章 放大電路中的頻率響應fAAm0.7AmfL下限截下限截止頻率止頻率fH上限截上限截止頻率止頻率通頻帶：通頻帶： fbw=fHfL放大倍數(shù)隨頻率放大倍數(shù)隨頻率變化曲線變化曲線幅幅頻特性曲線頻特性曲線 3dB帶寬帶寬在低頻段，三極管的極間電容可視為開路，耦合電容

19、在低頻段，三極管的極間電容可視為開路，耦合電容C1、C2不能忽略不能忽略。該電路有該電路有 一個一個RC高通環(huán)節(jié)。有下限高通環(huán)節(jié)。有下限截止頻率截止頻率在高頻段，耦合電容在高頻段，耦合電容C1、C2可以可視為短路可以可視為短路，三極管的三極管的極間電容不能忽略極間電容不能忽略。 該電路有該電路有 一個一個RC低通環(huán)節(jié)。低通環(huán)節(jié)。有上限截止頻率有上限截止頻率單級放大電路的頻率響應單級放大電路的頻率響應第5章 放大電路中的負反饋l1、反饋的判斷有無反饋的判斷 負反饋和正反饋的判斷 瞬時極性法直流反饋和交流反饋的判斷 電壓反饋和電流反饋的判斷 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷 有無反向傳輸通道看電容看輸入端

20、子看輸出端子 2、四種反饋組態(tài)及作用 電壓串聯(lián)負反饋：穩(wěn)定輸出Uo、Ri、Ro 電壓并聯(lián)負反饋：穩(wěn)定輸出Uo、Ri、Ro 電流串聯(lián)負反饋：穩(wěn)定輸出 Io、Ri、Ro 電流并聯(lián)負反饋：穩(wěn)定輸出 Io、Ri、Ro 3、深度負反饋時，反饋系數(shù)的計算+iX 放大電路反饋網(wǎng)絡iXoXfXFA1AAf 時時， 1FA1 深度負反饋F1Af 4.負反饋的自激振蕩自激振蕩條件：自激振蕩條件：1FA1FA幅值條件幅值條件180) 12( nfa相位條件相位條件（附加相移）（附加相移）(1)環(huán)路內包含的放大電路最好小于三級，即盡可能采用單級和兩級負反饋，這樣在理論上可以保證不產生自激振蕩。(2）在不得不采用三級以

21、上的負反饋時，應盡可能使各級電路參數(shù)分散。分析證明，放大電路在級數(shù)相同的情況下，各級電路參數(shù)越接近，電路就越不穩(wěn)定。(3)減小反饋系數(shù)或反饋深度，使之不滿足自激的幅度條件。這種方法的缺點是不利于放大電路其他方面性能的改善，而且對于必須有深度負反饋的放大電路等系統(tǒng)來說是不允許的。這時就需要采用相位補償(校正)的辦法。 第6章 信號的運算和處理l信號的運算：加、減、積分、微分基本運算電路比例運算電路加減運算電路 反相比例 同相比例 電壓跟隨器反相輸入求和同相輸入求和雙端輸入求和積分、微分其他負反饋虛短虛斷濾波電路通帶通帶阻帶阻帶A0|A|0C（1）低通）低通(Low-pass filter )（2

22、）高通）高通(High-pass filter )（3）帶通）帶通(Band-pass filter)（4）帶阻）帶阻(Band-reject filter )A0阻阻通通通通|A|0阻帶阻帶通帶通帶|A|0A0C|A|0A0阻阻阻阻通通C1C2C1C2+AF1、正弦波振蕩電路第7章 波形的發(fā)生和信號的轉換1）產生正弦波振蕩的條件1FA 幅值平衡條件 n2FA相位平衡條件n為整數(shù) 2）判斷是否能產生正弦波振蕩的步驟(1) 觀察包含放大、選頻、正反饋 和穩(wěn)幅四個部分？ (2) 放大電路是否能夠正常工作? (3) 電路是否滿足正弦波振蕩的相位平衡條件? (4) 電路是否滿足正弦波 振蕩的幅值條件(

23、起振條件)? CRf-+RoUAfURCR1RC21fo 3）RC橋式正弦波振蕩電路建立振蕩條件：一開始要求 3A 達到穩(wěn)態(tài)平衡狀態(tài)時 3A 4）LC正弦波振蕩電路+ccVRb1Rb2eRUfCbo1L2LCUVRccCbcRb1Rb2eLe2CRC1LVRReb1ccLCCeC2RcC1Rb2LCf2101）電壓比較器的電壓傳輸特性曲線輸出電壓、 閾值電壓、 躍變方向。 ouP-uN uOUT +UOM -UOM 2）單限比較器ui uo +A ui uo +A ui uo +A DZ RR1 R2 UREF NP當uN=uP=0時， 輸出電壓會發(fā)生躍變2、電壓比較器3）滯回比較器ui uo

24、 +A DZ RR2 R1 UZ NPui uo +A DZ RR2 R1 UREF UZ uN=uP3、非正弦波產生電路1）方波產生電路u+A+-u+u1RfRZRZDORCuCZURRRUf11T ZURRRUf11T )21ln(2f1RRRCT 2）三角波產生電路+A1A2uouo1R02R01RCR2R1omHURRU21omLURRU21214RRCRT 第8章 功率放大電路1、功率放大電路的特點及要求 2、功率放大電路的種類3、功率放大電路中晶體管的三種工作狀態(tài)甲類、 乙類、 甲乙類變壓器耦合功率放大電路、 變壓器耦合乙類推挽功放無輸出變壓器的功率放大電路-OTL電路 無輸出電容

25、的功率放大電路 -OCL電路4、OCL電路的組成及工作原理RL+VCCT1-VCC+ui-T2+uo-iC1iC2uo (V)ot5、消除交越失真的甲乙類互補對稱功率放大電路(1) 最大輸出功率Pom omP理想情況下：L2CComRV21P L2CESCCR)UV(21 (2) 電源提供的直流功率PV兩個電源： VPLCESCCCCR)UV(V2 理想情況：L2CCVRV2P L2momoRUP 有效值(3) 效率 VoPP CCOMVU4 (4) 最大管耗與輸出功率的關系T1PomP2 . 0 6、 功率BJT的選擇 最大允許管耗PCMICM；omP2 . 0 ；CCOCE)BR(V2U

26、,RVLCC 第9章 直流穩(wěn)壓源1.直流電源的組成直流電源的組成v 電源變壓器電源變壓器: 將交流電網(wǎng)電壓將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓變?yōu)楹线m的交流電壓u2。v 整流電路整流電路: 將交流電壓將交流電壓u2變?yōu)槊}動的直流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓u3。v 濾波電路濾波電路: 將脈動直流電壓將脈動直流電壓u3轉轉變?yōu)槠交闹绷麟妷鹤優(yōu)槠交闹绷麟妷簎4。整整 流流 電電 路路濾濾 波波 電電 路路穩(wěn)穩(wěn) 壓壓 電電 路路整整 流流 電電 路路濾濾 波波 電電 路路穩(wěn)穩(wěn) 壓壓 電電 路路u1u2u3u4uo2. 2.整流電路（利用二極管的單向導電性）整流電路（利用二極管的單向導電性） 1）單相半

27、波整流：）單相半波整流：2）單相橋式全波整流：）單相橋式全波整流：3.電容濾波電路：電容濾波電路：)AV(OU2U45. 0 )AV(OIL2RU45. 0 57. 12S 二極管的選擇)AV(OFI1 . 1I 2RMU21 . 1U )AV(OU2U9 . 0 )AV(OIL2RU9 . 0 67. 0S 二極管的選擇2/I1 . 1I)AV(OF 2RMU21 . 1U 不帶負載RL2)AV(OU2U 帶負載RL2T) 53(CRL O(AV)2U1.2U= =二極管的選擇)AV(OFI ) 32 (I 4、穩(wěn)壓電路、穩(wěn)壓電路1）由穩(wěn)壓管構成的穩(wěn)壓電路 D4D1D2D3u2RL+-UOC+R輸入電壓UIIOU =(23)U穩(wěn)壓管UZ=UOIZmaxIZmin ILmaxILmin限流電阻R2）串聯(lián)型穩(wěn)壓電源調整管取樣電阻比較放大基準電壓各部分作用輸出電壓的調節(jié)范圍Z3321OZ32321URRRR