模擬電子技術(shù)復(fù)習(xí)大綱

1、器件：二極管，BJT三極管，場(chǎng)效應(yīng)三極管電路：基本放大電路：(靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析、計(jì)算,特點(diǎn))共射(共源)、 共集(共漏)、共基(共柵);功率放大電路：(概念、典型計(jì)算)乙類(lèi)/甲乙類(lèi)雙電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)(OCL)、 甲乙類(lèi)單電源互補(bǔ)功率(OTL)差分放大電路：(概念、分析、計(jì)算)雙入(單入)雙出、雙入(單入)單出；恒流源：(認(rèn)識(shí)、作用)鏡像、緩沖鏡像、比例、微電流、多路反饋：(判斷分類(lèi)、特點(diǎn)、深度負(fù)反饋下近似計(jì)算) 線(xiàn)性運(yùn)算放大電路：(分析計(jì)算)比例、加、減、積分、微分有源濾波放大電路：(特點(diǎn))低通、高通、帶通、帶阻電壓比較器：(分析、計(jì)算、畫(huà)圖、應(yīng)用)單限、滯回、窗口信號(hào)產(chǎn)生電路：(分析、計(jì)算、判斷)

2、RC正弦波振蕩電路直流穩(wěn)壓電源：(結(jié)構(gòu)、分析、經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式)變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓本征半導(dǎo)體化學(xué)成分純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。重點(diǎn)掌握：基本概念、基本電路、基本方法電子空穴對(duì)由熱激發(fā)而產(chǎn)生的自由電子和空穴對(duì)。 本征半導(dǎo)體中電子空穴數(shù)量相等，室溫下數(shù)量少半導(dǎo)體中有2種載流子電子和空穴，空穴可視為帶正電的 離子，所帶電量與電子相等，符號(hào)相反；空穴的移 動(dòng)方向與電子的相反，表示了電流的方向自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子雜質(zhì)半導(dǎo)體摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體 N型半導(dǎo)體摻入五價(jià)雜質(zhì)元素（如磷）的半導(dǎo)體。自由電子 是多數(shù)載流子，它主要由雜質(zhì)原子提供；空穴是 少數(shù)載流子, 由熱激發(fā)產(chǎn)生P型半導(dǎo)體摻入三價(jià)雜質(zhì)元素（如硼）的半

3、導(dǎo)體?？昭ㄊ嵌?數(shù)載流子，它主要由雜質(zhì)提供；自由電子是少數(shù) 載流子， 由熱激發(fā)產(chǎn)生 濃度差 空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場(chǎng) 內(nèi)電場(chǎng)促使少子漂移 內(nèi)電場(chǎng)阻止多子擴(kuò)散 多子的擴(kuò)散和少子的漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。多子的擴(kuò)散并復(fù)合 由雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū) 自由電子和空穴在電場(chǎng)作用下的定向運(yùn)動(dòng)PN結(jié)的形成過(guò)程PN結(jié)，又稱(chēng)耗盡層/勢(shì)壘區(qū) PN結(jié)的特性單向?qū)щ娦?正偏時(shí)，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴(kuò)散電流； 反偏時(shí)，呈現(xiàn)高電阻，具有少子形成很小的反向漂移電流。 (反向飽和電流)高頻時(shí)PN結(jié)等效為：結(jié)電容包括勢(shì)壘CB和擴(kuò)散CD；正偏時(shí)r小C大(CD)；反偏時(shí)，r大C小(CB)；結(jié)面積小結(jié)電容小，工作頻率高rC二極管的特性：

4、單向?qū)щ娦?1. 理想模型3. 折線(xiàn)模型 2. 恒壓降模型適用于電源大正偏導(dǎo)通vD=0；反偏截止vD=0.7V/0.2VvD=0.5/0.1+iDrd適用于電源較小適用于電源較小穩(wěn)壓二極管(齊納二極管)穩(wěn)壓條件：IZmin IZ IZmax 二極管/穩(wěn)壓管電路分析方法：1）確定模型；2）畫(huà)出模型等效電路；3）假設(shè)理想二極管斷開(kāi)，分析二極管陽(yáng)極、陰極端電位，判斷偏置狀態(tài)；4）根據(jù)要求具體求解； 二極管/穩(wěn)壓管的應(yīng)用：整流、限幅、穩(wěn)壓、開(kāi)關(guān)電路、保護(hù) BJT的兩個(gè)PN結(jié)分別是正偏還是反偏，決定了BJT可能工作于四種工作狀態(tài)：放大、飽和、截止和倒置。這取決于外加電壓外部工作條件。 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)

5、反偏。 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高； 集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大； 基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。 1）內(nèi)部條件 2）外部條件為保證外部條件NPN管：VEVBVCPNP管：VCVBVE 三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴)參與導(dǎo)電，故稱(chēng)為雙極型BJT三極管。 小寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo)表示總量(總瞬時(shí)量)（含交、直流）。如，vCE、iB等。大寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo)表示直流量。如，VCE、IC等。 小寫(xiě)字母、小寫(xiě)下標(biāo)表示純交流量。如，vce、ib等。上方有圓點(diǎn)的大寫(xiě)字母、小寫(xiě)下標(biāo)表示相量。如， 、 等。書(shū)中有關(guān)符號(hào)的約定基本分析方法：直流信號(hào)、交流信號(hào)分開(kāi)分析、計(jì)算直流(靜態(tài))：求

6、解靜態(tài)工作點(diǎn)Q(IB、IC、VCE)交流(動(dòng)態(tài))：基于直流通路基于交流通路求解Av、Ri、Rorbe小信號(hào)等效電路 幅度失真：對(duì)不同頻率的信號(hào)增益不同，產(chǎn)生的失真。 相位失真：考慮三極管極間電容。頻率失真與非線(xiàn)性失真頻率響應(yīng) 高頻響應(yīng)：對(duì)不同頻率的信號(hào)增益不同，產(chǎn)生的失真。 低頻響應(yīng)：考慮放大電路中的耦合、旁路電容。5 功率放大電路乙類(lèi)、甲乙類(lèi)基本工作原理、交越失真 實(shí)際輸出功率Po 最大不失真輸出功率Pomax轉(zhuǎn)換效率 電源提供功率PV最大效率：最大管耗當(dāng)Vom 0.6Vcc時(shí)6 集成電路運(yùn)算放大器多級(jí)放大電路之間的關(guān)系、耦合方式 差分式放大電路 基本分析方法：直流信號(hào)、交流:差模、共模信號(hào)

7、分開(kāi)分析、計(jì)算電路基本特點(diǎn)(要求)直流(靜態(tài))：求解靜態(tài)工作點(diǎn)Q(IB、IC、VCE)交流：基于直流通路求解Avd、Rid、Rodrbe差模小信號(hào)電路求解Avc、共模抑制比KCMR共模小信號(hào)電路差模：共模：關(guān)鍵尾部電路的處理與作用重要概念：溫漂：輸入為0,輸出不為0。共模輸入信號(hào)：2個(gè)輸入信號(hào)的平均值。差模輸入信號(hào)：2個(gè)輸入信號(hào)之差。溫漂產(chǎn)生原因：溫度或電源波動(dòng)差模電壓增益Avd共模電壓增益Avc共模抑制比KCMR恒流源的特點(diǎn)、分類(lèi)、作用7 反饋放大電路各種反饋類(lèi)型的判斷、特點(diǎn)、作用 正、負(fù)反饋及其判斷方法： 交、直流反饋及其判斷方法： 電壓、電流反饋及其判斷方法： 串、并聯(lián)反饋及其判斷方法：

8、 提高增益的穩(wěn)定性減少非線(xiàn)性失真-與1+AF有關(guān)擴(kuò)展頻帶對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響閉環(huán)增益相對(duì)變化量比開(kāi)環(huán)減小了1+AF倍在深度負(fù)反饋條件下 即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的線(xiàn)性元件組成時(shí)，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。上限頻率擴(kuò)展1+AF倍下限頻率降低1+AF倍增加或減小1+AF倍 負(fù)反饋對(duì)放大電路的性能影響 信號(hào)源vS最好為恒壓源，即信號(hào)源內(nèi)阻RS越小越好。穩(wěn)定輸出電壓，維持電壓增益恒定，輸入電阻增大，輸出電阻減小。實(shí)現(xiàn)電壓放大。電壓串聯(lián)負(fù)反饋特點(diǎn)輸入端電壓求和(KVL)，信號(hào)源IS最好為恒流源，即信號(hào)源內(nèi)阻RS越大越好。穩(wěn)定輸出電流，維持電流增益恒定，輸入電阻減小，輸出電阻增大

9、。實(shí)現(xiàn)電流放大。電流并聯(lián)負(fù)反饋特點(diǎn)輸入端電流求和(KCL)， 負(fù)反饋4種組態(tài)電路特點(diǎn)、作用 信號(hào)源IS最好為恒流源，即信號(hào)源內(nèi)阻RS越大越好。穩(wěn)定輸出電壓，維持互阻增益恒定，輸入電阻減小，輸出電阻減??；實(shí)現(xiàn)電流-電壓轉(zhuǎn)換。電壓并聯(lián)負(fù)反饋特點(diǎn)輸入端電流求和(KCL)，信號(hào)源vS最好為恒壓源，即信號(hào)源內(nèi)阻RS越小越好。穩(wěn)定輸出電流，維持互導(dǎo)增益恒定，輸入電阻增大，輸出電阻增大。實(shí)現(xiàn)電壓-電流轉(zhuǎn)換。電流串聯(lián)負(fù)反饋特點(diǎn)輸入端電壓求和(KVL)， 負(fù)反饋4種組態(tài)電路特點(diǎn)、作用 各種負(fù)反饋組態(tài)的近似計(jì)算步驟： 對(duì)于并聯(lián)反饋，將輸入端和參考點(diǎn)短接，即“兩虛”中用到虛短，vi=0；1)基于“兩虛”求反饋放大電

10、路的反饋系數(shù)F(Fv、Fi、Fg、Fr)2) 求Af (Avf、Aif、Arf、Agf)根據(jù)Af1/F3) 求Avf 由Aif、Arf、Agf Avf 在深度負(fù)反饋下，有： 對(duì)于串聯(lián)反饋，將反饋網(wǎng)絡(luò)與與輸入回路的串聯(lián)點(diǎn)斷開(kāi)，即“兩虛”中用到虛斷，ii=0。 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算 工作于線(xiàn)性放大區(qū): uOAod(uP uN) 理想運(yùn)算放大器的基本特點(diǎn)： 8 運(yùn)算放大器 理想運(yùn)算放大器的應(yīng)用： 線(xiàn)性：運(yùn)算電路 滿(mǎn)足：虛短，虛斷引入電壓負(fù)反饋。 非線(xiàn)性：比較器 工作于非線(xiàn)性區(qū): 僅滿(mǎn)足虛斷引入正反饋或開(kāi)環(huán)輸出只有2個(gè)值：VOH、VOL 線(xiàn)性運(yùn)算的基本分析方法： 基于“兩虛”列有關(guān)節(jié)點(diǎn)(一般是v

11、p、vn)電流方程， 求出輸出與輸入的關(guān)系式。 非線(xiàn)性電路的基本分析方法： （1）寫(xiě)出 uP、uN的表達(dá)式，令uP uN，求解出的 uI即為UT；（2）根據(jù)輸出端限幅電路決定輸出的高、低電平；（3）根據(jù)輸入電壓作用于同相輸入端還是反相輸入端決定輸出電壓的躍變方向。1）單門(mén)限：?jiǎn)芜\(yùn)放開(kāi)環(huán)，只有一個(gè)閾值，輸入電壓?jiǎn)握{(diào)變化使輸出電壓只躍變一次。2）遲滯(雙門(mén)限)：?jiǎn)芜\(yùn)放正反饋，有二個(gè)閾值；輸入電壓的變化方向不同，閾值電壓也不同，上升時(shí)閾值為上門(mén)限值，下降時(shí)閾值為下門(mén)限值；輸入電壓?jiǎn)握{(diào)變化使輸出電壓只躍變一次。具有滯回特性。2）窗口：雙運(yùn)放開(kāi)環(huán)，有二個(gè)閾值；輸入電壓?jiǎn)握{(diào)變化使輸出電壓躍變二次。 三種比較器振蕩平衡條件:振幅平衡條件相位平衡條件9 正弦波信號(hào)產(chǎn)生電路振蕩起振條件:(2)反饋網(wǎng)絡(luò)（構(gòu)成正反饋的）(3)選頻網(wǎng)絡(luò)（選擇滿(mǎn)足相位平衡條件的一個(gè)頻率（由RC、LC晶振等器件構(gòu)