模電課件_模電復習大綱

1、模擬電子技術基礎復習大綱模擬電子技術基礎復習大綱 高等教育出版社高等教育出版社 康華光康華光 小寫字母、大寫下標表示總小寫字母、大寫下標表示總量（含交、直流）。量（含交、直流）。如，如，vCE、iB等。等。 大寫字母、大寫下標表示大寫字母、大寫下標表示直流量。如，直流量。如，VCE、IC等。等。 小寫字母、小寫下標表示純小寫字母、小寫下標表示純交流量。如，交流量。如，vce、ib等。等。 上方有圓點的大寫字母、小寫下標表示相上方有圓點的大寫字母、小寫下標表示相量。量。如，如， 、 等。等。書中有關符號的約定書中有關符號的約定ceVbI第一章第一章 緒論緒論 電壓放大模型電壓放大模型Rs+VsV

2、i+RoVo+RiRLViAVO1. 輸入電阻輸入電阻iiiIVR 反應了放大電路從信號源吸取信號幅值的大小。反應了放大電路從信號源吸取信號幅值的大小。TTiTIVRV 外外加加測測試試信信號號 + VT VT + Ri IT 放放大大電電路路 輸入電壓信號，輸入電壓信號， 越大，越大， 越大。越大。輸入電流信號，輸入電流信號， 越小，越小， 越大。越大。iRiRiViI2. 輸出電阻輸出電阻 決定放大電路帶負載能力。決定放大電路帶負載能力。oR輸出電壓信號時，輸出電壓信號時， 越?。ㄏ鄬υ叫。ㄏ鄬?），）， 對對 影響越小，影響越小，輸出電流信號時，輸出電流信號時， 越大（相對越大（相對 ）

3、，）， 對對 影響越小。影響越小。oRoRLRLRLRLROVOI輸出電阻的計算：輸出電阻的計算：RoVo+RLViAVO放放大大電電路路LLoooRRVVR 放放 大大 電電 路路IT+VTRo+Vs=00TTos VIVR3、頻率響應、頻率響應03dB20lg|AV|/dB帶寬帶寬2204060202 1022 1032 104f/HzfLfH上、下限頻率；帶寬上、下限頻率；帶寬頻率失真（線性失真）頻率失真（線性失真）P196題題4.7.4幅度失真幅度失真相位失真相位失真非正弦信號非正弦信號非線性失真非線性失真飽和失真飽和失真截止失真截止失真正弦信號正弦信號第三章第三章 二極管及其基本電路

4、二極管及其基本電路1、理解半導體中有兩種載流子、理解半導體中有兩種載流子 電子電子空穴空穴當電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子后，當電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子后， 共價鍵就留下一個空位，這個空位就稱為空穴共價鍵就留下一個空位，這個空位就稱為空穴 2、理解本征半導體和本征激發(fā)、理解本征半導體和本征激發(fā)本征半導體本征半導體化學成分純凈的半導體化學成分純凈的半導體本征激發(fā)的特點本征激發(fā)的特點兩種載流子參與導電，自由電子兩種載流子參與導電，自由電子數(shù)（數(shù)（n）=空穴數(shù)（空穴數(shù)（p）外電場作用下產(chǎn)生電流，電流大外電場作用下產(chǎn)生電流，電流大小與載流子數(shù)目有關小與載流子數(shù)目有關導電能力隨溫度增加顯著增加

5、導電能力隨溫度增加顯著增加N型半導體：電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子，型半導體：電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子，但半導體呈中性但半導體呈中性P型半導體：空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子，型半導體：空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子，但半導體呈中性但半導體呈中性3、理解雜質(zhì)半導體（通過摻雜，提高導電能力）、理解雜質(zhì)半導體（通過摻雜，提高導電能力）少數(shù)載流子是由電子少數(shù)載流子是由電子空穴對（本征激發(fā)）產(chǎn)生而來，空穴對（本征激發(fā)）產(chǎn)生而來，多子濃度主要取決于雜質(zhì)濃度，少子濃度與溫度有關。多子濃度主要取決于雜質(zhì)濃度，少子濃度與溫度有關。4、熟練掌握、熟練掌握PN結結 形成形成由于濃度差，而出

6、現(xiàn)擴散運動，在中間形成空由于濃度差，而出現(xiàn)擴散運動，在中間形成空間電荷區(qū)（耗盡層），又由于空間電荷區(qū)的內(nèi)電場作用，存間電荷區(qū)（耗盡層），又由于空間電荷區(qū)的內(nèi)電場作用，存在漂移運動，達到動態(tài)平衡。在漂移運動，達到動態(tài)平衡。單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦?不外加電壓，擴散運動不外加電壓，擴散運動=漂移運動，漂移運動，iD=0 加正向電壓（耗盡層變窄），擴散運動漂移運動形成加正向電壓（耗盡層變窄），擴散運動漂移運動形成iD 加反向電壓（耗盡層變寬），擴散運動為加反向電壓（耗盡層變寬），擴散運動為0，只有很小的，只有很小的 漂漂 移運動移運動 形成反向電流形成反向電流 特性方程：特性方程：iD=IS（eVo/V

7、T-1） 特性曲線特性曲線 ： 正向?qū)ǎ核绤^(qū)、導通區(qū)正向?qū)ǎ核绤^(qū)、導通區(qū)反向截止：截止區(qū)、擊穿區(qū)反向截止：截止區(qū)、擊穿區(qū)5、理解二極管、理解二極管 單向?qū)щ娦?、特性方程及特性曲線與單向?qū)щ娦浴⑻匦苑匠碳疤匦郧€與PN結相同結相同主要參數(shù)：最大整流電流主要參數(shù)：最大整流電流IF、反向擊穿電壓、反向擊穿電壓VBR、反向電流、反向電流IR、 極間電容、最高工作頻率極間電容、最高工作頻率 分析模型：理想模型、恒壓降模型、分析模型：理想模型、恒壓降模型、折線模型、小信號模型折線模型、小信號模型 導通管的壓降看做常值（硅導通管的壓降看做常值（硅0.7V，鍺，鍺0.2V）或）或0V（理（理想二極管）；截

8、止管所在支路看做斷開，想二極管）；截止管所在支路看做斷開，電路中所有二電路中所有二極管狀態(tài)判明后極管狀態(tài)判明后，進一步計算所要求的各物理量。，進一步計算所要求的各物理量。二極管電路的分析計算：二極管電路的分析計算： 6、特殊二極管、特殊二極管穩(wěn)壓管（工作在反向擊穿區(qū)）穩(wěn)壓管（工作在反向擊穿區(qū)） 反向偏置反向偏置 且且VIVZ穩(wěn)壓原理：無論輸入變化或負載變化，引起的電流變化都穩(wěn)壓原理：無論輸入變化或負載變化，引起的電流變化都加于穩(wěn)壓管上，使輸出電壓穩(wěn)定加于穩(wěn)壓管上，使輸出電壓穩(wěn)定 參數(shù)：參數(shù)：VZ、IZ、PZM、rZ 習題習題3.4.5；3.4.7；3.4.9；3.5.1第四章第四章 雙極型三極

9、管及放大電路基礎雙極型三極管及放大電路基礎 1、理解半導體三極管、理解半導體三極管 類型：結構、材料類型：結構、材料硅管（硅管（VBE=0.7V）、鍺管（）、鍺管（ VBE= 0.2V）電流控制器件電流控制器件 iC=iB iE=(1+) iB iB+ iC =iE 三個工作區(qū)三個工作區(qū)特性曲線特性曲線 輸入：輸入： 輸出：輸出： 飽和區(qū)：發(fā)射結、集電結均正偏，飽和區(qū)：發(fā)射結、集電結均正偏， VBE=0.7V, VCES=0.3V 放大區(qū)放大區(qū):發(fā)一正發(fā)一正,集一反集一反, VBE=0.7遵循遵循iC=iB 截止區(qū)截止區(qū): 發(fā)射結、集電結均反偏發(fā)射結、集電結均反偏 VBE0.5V 時已進入截止

10、區(qū)時已進入截止區(qū) 放大條件放大條件發(fā)射極正偏發(fā)射極正偏,集電極反偏集電極反偏發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度大，集電區(qū)雜質(zhì)濃度低，基區(qū)窄，雜質(zhì)濃度低。發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度大，集電區(qū)雜質(zhì)濃度低，基區(qū)窄，雜質(zhì)濃度低。 c、e不能互換；根據(jù)各電極對地電位和各電極電流判斷管不能互換；根據(jù)各電極對地電位和各電極電流判斷管子類型子類型參數(shù)參數(shù)集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM、集電極最大允許功耗、集電極最大允許功耗 PCM 、反向、反向擊穿電壓擊穿電壓V（BR）CEO 、 ICBO ICEO T VBE IB IC 2、三極管放大電路、三極管放大電路OiVRRA、直流通路：直流通路：Q點點圖解法、近似估算法圖解法、近似估

11、算法 放大條件、交流參數(shù)放大條件、交流參數(shù)交流通路：交流通路： 、最大輸出電壓幅度、最大輸出電壓幅度圖解法、模型法圖解法、模型法了解圖解法了解圖解法 求求Q點點 直流負載線直流負載線 交流負載線交流負載線分析非線性失真分析非線性失真 飽和失真飽和失真 靜態(tài)點過高（靜態(tài)點過高（NPN，底，底 ） 截止失真截止失真 靜態(tài)點過低（靜態(tài)點過低（NPN，頂，頂 ） 信號過大信號過大 增益過大引起的失真增益過大引起的失真確定最大輸出電壓幅度確定最大輸出電壓幅度VOm(交流負載線交流負載線) 小信號模型（對交流信號）小信號模型（對交流信號）其中其中 )mA()mV(26)1(200EQbeIr rbe是動態(tài)

12、電阻，但與靜是動態(tài)電阻，但與靜態(tài)電流態(tài)電流IE有關。有關。三種組態(tài)及特點（三種組態(tài)及特點（P148表表4.5.1） 共射極共射極 射極為輸入輸出的公共端射極為輸入輸出的公共端 共基極共基極 基極為輸入輸出的公共端基極為輸入輸出的公共端共集電極共集電極 集電極為輸入輸出的公共端集電極為輸入輸出的公共端 重點掌握單管共射放大電路重點掌握單管共射放大電路(包括分壓式和射極偏置包括分壓式和射極偏置)電路的組成和工作原理電路的組成和工作原理, 注意有注意有Re時的計算時的計算習題習題4.1.1；4.1.2；4.3.5；4.3.11；4.4.3；4.5.3第五章第五章 場效應管放大電路場效應管放大電路1、

13、能夠根據(jù)轉移特性判別場效應管的類型（、能夠根據(jù)轉移特性判別場效應管的類型（P237 表表5.5.1）結型場效應管結型場效應管 N型：型：VGS0 VDS0夾斷電壓夾斷電壓VP0 P型：型：VGS0 VGS0夾斷電壓夾斷電壓VP0 增強型增強型MOS管管 N型：型：VGS0 VDS0開啟電壓開啟電壓VT0 P型：型： VGS0 VGS0開啟電壓開啟電壓VT0 耗盡型耗盡型MOS管管N型型 VP0 VDS0P型型 VP0 VDS0 VGS可正、可負、可可正、可負、可0雙極型三極管是電流控制器件，場效應管是電壓控制器件。雙極型三極管是電流控制器件，場效應管是電壓控制器件。3、場效應電路的分析、場效應

14、電路的分析 與三極管的分析相似與三極管的分析相似,三極管表征放大能力用三極管表征放大能力用，而場效應表征其放大能力用跨導而場效應表征其放大能力用跨導gm2、特點：場效應電路輸入電阻很高、特點：場效應電路輸入電阻很高直流偏置電路直流偏置電路自偏壓電路（耗盡型）、自偏壓電路（耗盡型）、分壓式自偏壓電路（耗盡型、增強型）分壓式自偏壓電路（耗盡型、增強型）小信號模型小信號模型多級放大電路的計算多級放大電路的計算習題習題5.3.5；5.5.4第六、二章第六、二章 集成集成 運放大器運放大器1、電流源電路、電流源電路特點：直流電阻小，交流電阻大特點：直流電阻小，交流電阻大 (1) (1) 電流源電路在模擬

15、集成放大器中用以穩(wěn)定靜態(tài)工作點。電流源電路在模擬集成放大器中用以穩(wěn)定靜態(tài)工作點。 (2) (2) 用電流源做用電流源做有源負載有源負載，獲得增益高、大動態(tài)范圍。，獲得增益高、大動態(tài)范圍。2、熟練掌握差分式放大電路、熟練掌握差分式放大電路差模信號與共模信號的概念差模信號與共模信號的概念差模信號差模信號是指在兩個輸入端加上幅度相等，極性相反的信號是指在兩個輸入端加上幅度相等，極性相反的信號；共模信號共模信號是指在兩個輸入端加上幅度相等，極性相同的信號是指在兩個輸入端加上幅度相等，極性相同的信號。差分放大電路放大差模信號抑制共模信號。差分放大電路放大差模信號抑制共模信號。差分式放大電路的工作原理（對

16、稱性）；差分式放大電路的工作原理（對稱性）； 抑制零漂的原理；抑制零漂的原理； 對四種組態(tài)（雙入一雙出，雙入一單出，單入一雙出，單入一對四種組態(tài)（雙入一雙出，雙入一單出，單入一雙出，單入一單出）的主要技術指標的計算（含直流工作點，差模放大信數(shù)，單出）的主要技術指標的計算（含直流工作點，差模放大信數(shù)，共模放大信數(shù)、共模抑制比、輸入、輸出電阻的計算）。（共模放大信數(shù)、共模抑制比、輸入、輸出電阻的計算）。（P270表表6.2.1）零漂零漂：輸入短路時，輸出仍有緩慢變化的電壓產(chǎn)生。輸入短路時，輸出仍有緩慢變化的電壓產(chǎn)生。主要由溫度變化引起，在多級放大電路中，影主要由溫度變化引起，在多級放大電路中，影響

17、最嚴重的是輸入級。響最嚴重的是輸入級。 CMRKcdvvAA越越大大， CMRK抑制零漂能力越強抑制零漂能力越強 對差分放大器，人為只加差模信號（放大），所謂共對差分放大器，人為只加差模信號（放大），所謂共模輸入實際上是外界的干擾信號，應抑制。模輸入實際上是外界的干擾信號，應抑制。3、了解差動放大電路的相位關系、了解差動放大電路的相位關系Vcc VV+ Vo4、熟練掌握、熟練掌握“虛斷虛斷”、“虛短虛短”（“虛地虛地”）的概念）的概念他們是同時存在的他們是同時存在的5、能夠熟練運用虛斷虛短的概念分析，反相、同相、比例、能夠熟練運用虛斷虛短的概念分析，反相、同相、比例運算電路、加法運算電路，減法

18、運算電路及積分，微分電路。運算電路、加法運算電路，減法運算電路及積分，微分電路。同相比例運算電路同相比例運算電路電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)負反饋負反饋AVF= 1+(Rf /R1) tvRCvd1SO習題習題2.3.2；2.4.7；2.4.14第七章（負）反饋放大電路第七章（負）反饋放大電路1、要求正確理解什么是反饋：把輸出回路的電量（電壓或電、要求正確理解什么是反饋：把輸出回路的電量（電壓或電流）饋送到輸入回路的過程流）饋送到輸入回路的過程2、反饋組態(tài)的判斷、反饋組態(tài)的判斷正、負反饋的判斷正、負反饋的判斷用瞬時極性法用瞬時極性法電壓、電流反饋電壓、電流反饋將放大電路的輸出端短路，如果這時反將放大電路的

19、輸出端短路，如果這時反饋信號為饋信號為0，則是電壓反饋，反之，如果反饋信號依然存在，則是電壓反饋，反之，如果反饋信號依然存在，則為電流反饋。則為電流反饋。串、并聯(lián)反饋串、并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的兩串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的兩個電極，此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關系；個電極，此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關系；并聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同并聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系；一個電極，此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系；3、反饋的

20、一般表示法、反饋的一般表示法 1fAAAF11AF 時正反饋11AF 時負反饋10AF 時自激4、了解、了解負負反饋對電路性能的影響反饋對電路性能的影響 串聯(lián)負反饋：使輸入電阻增加串聯(lián)負反饋：使輸入電阻增加并聯(lián)負反饋：使輸入電阻減小并聯(lián)負反饋：使輸入電阻減小 提高增益的穩(wěn)定性提高增益的穩(wěn)定性 減小非線性失真，減小非線性失真， 抑制干擾噪聲，擴抑制干擾噪聲，擴展通頻帶展通頻帶（反饋環(huán)內(nèi)）（反饋環(huán)內(nèi)）增大或減小輸入、輸出電阻增大或減小輸入、輸出電阻（反饋環(huán)內(nèi)）（反饋環(huán)內(nèi)）對輸入電阻對輸入電阻對輸出電阻對輸出電阻 電壓負反饋：使輸出電阻減小電壓負反饋：使輸出電阻減小電流負反饋：使輸出電阻增加電流負反

21、饋：使輸出電阻增加 其增加、減小的值均與反饋深度（其增加、減小的值均與反饋深度（1+AF）有關）有關能根據(jù)改善放大電路性能的要求，在電路中引入適當?shù)姆答?，能根?jù)改善放大電路性能的要求，在電路中引入適當?shù)姆答?，（若電路中已存在某種反饋，怎樣根據(jù)新的要求進行修改，達（若電路中已存在某種反饋，怎樣根據(jù)新的要求進行修改，達到要求后還應驗證是否為負反饋）。到要求后還應驗證是否為負反饋）。5、熟練掌握在深度負反饋條件下閉環(huán)增益的計算、熟練掌握在深度負反饋條件下閉環(huán)增益的計算 FAf16、理解負反饋電路自激條件、理解負反饋電路自激條件 1AF 1(21)AFarctg AFn 習題習題7.1.1；7.1.2

22、；7.2.1；7.4.5；7.5.21+AF或或AF越大越容易自激。越大越容易自激。第八章第八章 功率放大電路功率放大電路1、了解放大器的三種工作狀態(tài)、了解放大器的三種工作狀態(tài) 甲類：在整個周期甲類：在整個周期IC0導通角導通角3600高高=50% 乙類：在半個周期乙類：在半個周期IC0導通角導通角1800高高=78.5%甲乙類甲乙類:在大半個周期在大半個周期IC0導通角導通角18003600 分析功率放大電路常采用圖解法分析功率放大電路常采用圖解法信號幅度大信號幅度大 特性曲線特性曲線 圖解法分析圖解法分析2、掌握乙類雙電源對稱放大電路、掌握乙類雙電源對稱放大電路 乙類較甲類的優(yōu)點乙類較甲類

23、的優(yōu)點甲乙類較乙類的優(yōu)點甲乙類較乙類的優(yōu)點 組成組成:乙類推挽形式乙類推挽形式計算計算: 功效管的選擇功效管的選擇 輸出功率輸出功率 管耗管耗 直流供電功率直流供電功率 效率效率 22001122omCCmLLVVPPRRTVOPPP2CCOmVLV VPR4omCCVVPT1m=0.2Pom管耗最大時管耗最大時 Vom=0.6Vcc V(BR)CEO2Vcc IcMVcc/RL 3、掌握甲乙類對稱功率放大電路、掌握甲乙類對稱功率放大電路（為克服交越失真）（為克服交越失真） 克服交越失真的措施克服交越失真的措施 單電源互補電路（單電源互補電路（OTL） 雙電源互補電路雙電源互補電路（OCL）

24、利用二極管利用二極管利用利用VBE擴大電路偏置擴大電路偏置 組成：必須有電容組成：必須有電容C計算：將上述公式中的計算：將上述公式中的VCC用用VCC/2代替代替靜態(tài)點為靜態(tài)點為 2CCV組成：無電容組成：無電容C靜態(tài)點為靜態(tài)點為0 習題習題8.3.3；8.3.4；8.4.1；8.4.5第九章第九章 信號產(chǎn)生電路信號產(chǎn)生電路 2、熟練掌握正弦波振蕩電路的振蕩條件和、熟練掌握正弦波振蕩電路的振蕩條件和RC橋式正弦波振橋式正弦波振蕩電路的電路組成，振蕩頻率、了解穩(wěn)幅措施。蕩電路的電路組成，振蕩頻率、了解穩(wěn)幅措施。振幅振幅平衡平衡條件條件 相位相位平衡平衡條件條件 1AF2AFnRC橋式振蕩電路的組成，橋式振蕩電路的組成，P437圖圖9.6.1（R