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模擬電子技術(shù)

總復(fù)習(xí)四川理工學(xué)院自動化與電子信息學(xué)院模電教研組1謝謝觀賞2019-6-19模擬電子技術(shù)

總復(fù)習(xí)四川理工學(xué)院自動化與電子信息學(xué)院1第一章半導(dǎo)體器件一.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識

1.半導(dǎo)體---導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)(如硅Si、鍺Ge)。

2.特性---光敏、熱敏和摻雜特性。

3.本征半導(dǎo)體----純凈的具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。

4.兩種載流子----帶有正、負(fù)電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱為載流子。

5.雜質(zhì)半導(dǎo)體----在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)形成的半導(dǎo)體。體現(xiàn)的是半導(dǎo)體的摻雜特性。2謝謝觀賞2019-6-19第一章半導(dǎo)體器件一.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識2謝謝觀賞2019-*P型半導(dǎo)體:在本征半導(dǎo)體中摻入微量的三價元素(多子是空穴,少子是電子)。

*N型半導(dǎo)體:在本征半導(dǎo)體中摻入微量的五價元素(多子是電子,少子是空穴)。6.雜質(zhì)半導(dǎo)體的特性

*載流子的濃度---多子濃度決定于雜質(zhì)濃度,少子濃度與溫度有關(guān)。

*體電阻---通常把雜質(zhì)半導(dǎo)體自身的電阻稱為體電阻。

*轉(zhuǎn)型---通過改變摻雜濃度,一種雜質(zhì)半導(dǎo)體可以改型為另外一種雜質(zhì)半導(dǎo)體。

3謝謝觀賞2019-6-19*P型半導(dǎo)體:在本征半導(dǎo)體中摻入微量的三價元素37.PN結(jié)

*PN結(jié)的接觸電位差---硅材料約為0.6~0.8V,鍺材料約為0.2~0.3V。

*PN結(jié)的單向?qū)щ娦?--正偏導(dǎo)通,反偏截止。8.PN結(jié)的伏安特性

4謝謝觀賞2019-6-197.PN結(jié)4謝謝觀賞2019-6-19二.半導(dǎo)體二極管1.*單向?qū)щ娦?-----正向?qū)?,反向截止?/p>

2.*二極管伏安特性----同PN結(jié)。

*正向?qū)▔航?-----硅管0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V。

*死區(qū)電壓------硅管0.5V,鍺管0.1V。

3.分析方法------將二極管斷開,分析二極管兩端電位的高低:

若U陽>U陰(正偏),二極管導(dǎo)通(短路);

若U陽<U陰(反偏),二極管截止(開路)。4.等效模型開關(guān)模型恒壓降模型5謝謝觀賞2019-6-19二.半導(dǎo)體二極管5謝謝觀賞2019-6-19二極管應(yīng)用—限幅電路6謝謝觀賞2019-6-19二極管應(yīng)用—限幅電路6謝謝觀賞2019-6-195.穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路

*穩(wěn)壓二極管的特性---正常工作時處在PN結(jié)的反向擊穿區(qū),所以穩(wěn)壓二極管在電路中要反向連接。7謝謝觀賞2019-6-195.穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路7謝謝觀賞2019-6-19三.半導(dǎo)體三極管1.類型---分為NPN和PNP兩種。2.特點(diǎn)---基區(qū)很薄,且摻雜濃度最低;發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高,與基區(qū)接觸面積較??;集電區(qū)摻雜濃度較高,與基區(qū)接觸面積較大。

8謝謝觀賞2019-6-19三.半導(dǎo)體三極管8謝謝觀賞2019-6-193.輸入特性5.輸出特性放大區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。截止區(qū)---發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)反偏。飽和區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏。6.溫度影響溫度升高,輸入特性曲線向左移動。ICBO、ICEO

、IC以及β均增加。9謝謝觀賞2019-6-193.輸入特性5.輸出特性放大區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反6、主要參數(shù)

直流參數(shù):、、ICBO、ICEO

交流參數(shù):β、α、fT(使β=1的信號頻率)

極限參數(shù):ICM、PCM、U(BR)CEO10謝謝觀賞2019-6-196、主要參數(shù)直流參數(shù):、、IC例:習(xí)題1-7

已知放大電路三極管管腳1—+3V,管腳2—+9V,管腳3—+3.3V解:︱U13

︱=0.3V→管腳2—集電極三極管為鍺材料

U2>U3>U1→NPN型管腳3—基極管腳1—發(fā)射極11謝謝觀賞2019-6-19例:習(xí)題1-711謝謝觀賞2019-6-19四.場效應(yīng)管BJT是一種電流控制元件(iB~iC),工作時,多數(shù)載流子和少數(shù)載流子都參與運(yùn)行,所以被稱為雙極型器件。

場效應(yīng)管(簡稱FET)是一種電壓控制器件(uGS~iD),工作時,只有一種載流子參與導(dǎo)電,因此它是單極型器件。

12謝謝觀賞2019-6-19四.場效應(yīng)管BJT是一種電流控制元件第二章基本放大電路一.放大的概念放大的對象:變化量放大的本質(zhì):能量的控制與轉(zhuǎn)換放大的特征:功率放大放大的基本要求:不失真——放大的前提二.性能指標(biāo)輸入電壓與輸入電流效值之比??蛰d時輸出電壓有效值帶RL時的輸出電壓有效值13謝謝觀賞2019-6-19第二章基本放大電路一.放大的概念輸入電壓與輸入電流效值之比三.基本共射放大電路的工作原理1.基本組成2.直流通路:①

Us=0,保留Rs;②電容開路;③電感相當(dāng)于短路(線圈電阻近似為0)。

交流通路:①大容量電容相當(dāng)于短路;②直流電源相當(dāng)于短路(內(nèi)阻為0)。3.靜態(tài)工作點(diǎn)與非線性失真:根據(jù)直流通路計(jì)算(1)截止失真:Q點(diǎn)設(shè)置過低

*失真現(xiàn)象---NPN管削頂,PNP管削底。

*消除方法---減小Rb,提高Q。(2)飽和失真:Q點(diǎn)設(shè)置過高

*失真現(xiàn)象---NPN管削底,PNP管削頂。

*消除方法---增大Rb、減小Rc、增大VCC。

14謝謝觀賞2019-6-19三.基本共射放大電路的工作原理14謝謝觀賞2019-6-194.動態(tài)分析:等效電路法分析(1)三極管的h參數(shù)等效模型(2)共射放大電路的動態(tài)分析例1:靜態(tài)分析(1)靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算(2)動態(tài)分析15謝謝觀賞2019-6-194.動態(tài)分析:等效電路法分析15謝謝觀賞2019-6-19例2:1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析16謝謝觀賞2019-6-19例2:1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析16謝謝觀賞2019-6-19若電容Ce斷路17謝謝觀賞2019-6-19若電容Ce斷路17謝謝觀賞2019-6-19例3:1.靜態(tài)分析Rb1+VCCRCC1C2TRb2CERe1RLuiuoRe2I1I2IBRb1+VCCRCTRb2Re1Re2rbeRCRLRe1R‘b18謝謝觀賞2019-6-19例3:1.靜態(tài)分析Rb1+VCCRCC1C2TRb2CERe若電容Ce斷路rbeRCRLRe1R‘bRb1+VCCRCC1C2TRb2CERe1RLuiuoRe219謝謝觀賞2019-6-19若電容Ce斷路rbeRCRLRe1R‘bRb1+VCCRCC四、基本共集放大電路1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析20謝謝觀賞2019-6-19四、基本共集放大電路2.動態(tài)分析20謝謝觀賞2019-6-1五、基本共基放大電路1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析21謝謝觀賞2019-6-19五、基本共基放大電路2.動態(tài)分析21謝謝觀賞2019-6-1第三章集成運(yùn)算放大電路一.多級放大電路的級間耦合方式1.阻容耦合----各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立;能有效地傳輸交流信號;式體積小,成本低。但不便于集成,低頻特性差。2.變壓器耦合---各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立,可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換。體積大,成本高,無法采用集成工藝;不利于傳輸?shù)皖l和高頻信號。3.直接耦合----低頻特性好,便于集成。各級靜態(tài)工作點(diǎn)不獨(dú)立,互相有影響。存在“零點(diǎn)漂移”現(xiàn)象。

*零點(diǎn)漂移----當(dāng)溫度變化或電源電壓改變時,靜態(tài)工作點(diǎn)也隨之變化,致使uo偏離初始值“零點(diǎn)”而作隨機(jī)變動。22謝謝觀賞2019-6-19第三章集成運(yùn)算放大電路一.多級放大電路的級間耦合方式22二.多級放大電路的動態(tài)分析23謝謝觀賞2019-6-19二.多級放大電路的動態(tài)分析23謝謝觀賞2019-6-19三.集成運(yùn)算放大電路1.集成運(yùn)放電路的基本組成輸入級----采用差放電路,以減小零漂。中間級----多采用共射(或共源)放大電路,以提高放大倍數(shù)。輸出級----多采用互補(bǔ)對稱電路以提高帶負(fù)載能力。偏置電路----多采用電流源電路,為各級提供合適的靜態(tài)電流。2.特點(diǎn)24謝謝觀賞2019-6-19三.集成運(yùn)算放大電路24謝謝觀賞2019-6-19四.差分運(yùn)算放大電路1.信號分類共模信號:是指在兩個輸入端加幅度相等,極性相同的信號差模信號:是指在兩個輸入端加幅度相等,極性相反的信號任意輸入信號:任意輸入信號幅度、極性都是任意的信號25謝謝觀賞2019-6-19四.差分運(yùn)算放大電路共模信號:是指在兩個輸入端加幅度相等2.雙輸入雙輸出(1)靜態(tài)分析晶體管輸入回路方程:(2)差模信號作用時(3)共模信號作用時26謝謝觀賞2019-6-192.雙輸入雙輸出(1)靜態(tài)分析(2)差模信號作用時(3)共模3.雙輸入單輸出IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時一樣。但是UCEQ1≠UCEQ2。(1)靜態(tài)分析(2)差模信號作用時27謝謝觀賞2019-6-193.雙輸入單輸出IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時一樣。但是(3)共模信號作用時4.單輸入雙輸出28謝謝觀賞2019-6-19(3)共模信號作用時4.單輸入雙輸出28謝謝觀賞2019-65.單輸入單輸出29謝謝觀賞2019-6-195.單輸入單輸出29謝謝觀賞2019-6-19例如圖所示電路,參數(shù)理想對稱,兩只晶體管的晶體管的,,滑動在中點(diǎn)時,求:(1)T1管和T2管的發(fā)射極和基極靜態(tài)電流;(2)Ad和Ri

。30謝謝觀賞2019-6-19例如圖所示電路,參數(shù)理想對稱,兩只晶體管的晶30謝謝觀賞20解:(1)靜態(tài)時,輸入uI=0,所以

31謝謝觀賞2019-6-19解:(1)靜態(tài)時,輸入uI=0,所以31謝謝觀賞2019-(2)雙端輸入,雙端輸出的差分放大電路的差模電壓放大倍數(shù)與單管時的放大倍數(shù)相同,輸入電阻是單管時的2倍,因此只要求出單管時的放大倍數(shù)和輸入電阻即可,單管時的交流通路如圖所示。單管時的電壓放大倍數(shù)為單管時輸入電阻為因此32謝謝觀賞2019-6-19(2)雙端輸入,雙端輸出的差分放大電路的差模電壓放大倍數(shù)33謝謝觀賞2019-6-1933謝謝觀賞2019-6-19五.鏡像電流源34謝謝觀賞2019-6-19五.鏡像電流源34謝謝觀賞2019-6-19第四章放大電路的反饋

放大電路輸出量的一部分或全部通過一定的方式引回到輸入回路,影響輸入,稱為反饋。1.正反饋和負(fù)反饋2.直流反饋和交流反饋3.電壓反饋和電流反饋4.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋5.局部反饋和級間反饋一.反饋的概念與分類35謝謝觀賞2019-6-19第四章放大電路的反饋放大電路輸出量的一部分或全部2.正反饋和負(fù)反饋

在放大電路中,如果引入反饋信號后,使放大器的凈輸入信號加強(qiáng),從而增加了放大器增益,這種反饋稱為正反饋;反之,如果引入反饋信號后,使放大器的凈輸入信號減弱,從而降低了放大器增益,這種反饋稱為負(fù)反饋。1.有無反饋

在放大電路中,尋找反饋通路(將輸出回路與輸入通路相連接的通路),如果輸出信號通過反饋通路對輸入信號產(chǎn)生影響,則引入了反饋。二.反饋類型的判斷36謝謝觀賞2019-6-192.正反饋和負(fù)反饋在放大電路中,如果引入“瞬時極性法”判斷:假設(shè)某一瞬時,在放大電路的輸入端加入一個正極性的輸入信號,按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時極性,直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小,則為負(fù)反饋;反之為正反饋。凈輸入量減小,所以是負(fù)反饋。37謝謝觀賞2019-6-19“瞬時極性法”判斷:假設(shè)某一瞬時,在放大電路的輸入端加入一個凈輸入量減小,所以是負(fù)反饋。38謝謝觀賞2019-6-19凈輸入量減小,所以是負(fù)反饋。38謝謝觀賞2019-6-193.交流反饋和直流反饋

在放大電路中各電壓和電流都是交流分量和直流分量疊加而成,如果反饋信號中只存在直流分量,則稱為直流反饋;如果反饋信號中只存在交流分量,則稱為交流反饋。交、直流反饋交流反饋39謝謝觀賞2019-6-193.交流反饋和直流反饋在放大電路中各4.

電壓反饋和電流反饋

在反饋電路中,如果反饋信號取樣于輸出電壓,則稱為電壓反饋;如果反饋信號取樣于輸出電流,則稱為電流反饋。

在反饋電路中,如果輸出端反饋信號與輸出信號接于一點(diǎn),則為電壓反饋;如果輸出端反饋信號與輸出信號沒有接于一點(diǎn),則為電流反饋。

電壓反饋40謝謝觀賞2019-6-194.電壓反饋和電流反饋在反饋電路中,如果5.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋

在反饋電路中,如果輸入回路中的三種信號符合KVL的約束關(guān)系,則稱為串聯(lián)反饋;如果和三種信號符合KCL的約束關(guān)系,則稱為并聯(lián)反饋。和

在反饋電路中,如果輸入端反饋信號與輸入信號接于一點(diǎn),則為并聯(lián)反饋;如果輸入端反饋信號與輸入信號沒有接于一點(diǎn),則為串聯(lián)反饋。

并聯(lián)反饋41謝謝觀賞2019-6-195.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋在反饋電路中,如果輸入回路中的三例題:試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。電壓并聯(lián)負(fù)反饋。42謝謝觀賞2019-6-19例題:試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。電壓并聯(lián)負(fù)反饋。42謝謝觀電壓串聯(lián)負(fù)反饋

43謝謝觀賞2019-6-19電壓串聯(lián)負(fù)反饋43謝謝觀賞2019-6-19電流并聯(lián)負(fù)反饋44謝謝觀賞2019-6-19電流并聯(lián)負(fù)反饋44謝謝觀賞2019-6-19反饋網(wǎng)絡(luò)電流串聯(lián)負(fù)反饋45謝謝觀賞2019-6-19反饋網(wǎng)絡(luò)電流串聯(lián)負(fù)反饋45謝謝觀賞2019-6-19四.深度負(fù)反饋1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)三.負(fù)反饋類型的四種組態(tài)→負(fù)反饋的一般表達(dá)式2.深度負(fù)反饋的計(jì)算46謝謝觀賞2019-6-19四.深度負(fù)反饋1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)三.負(fù)反饋類型的四種組態(tài)→五.負(fù)反饋對放大電路的影響1、穩(wěn)定放大倍數(shù)2、對輸入電阻的影響:4、展寬頻帶5、減小非線性失真3、對輸出電阻的影響:串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻電壓負(fù)反饋減小輸出電阻電流負(fù)反饋增大輸出電阻六.負(fù)反饋的引入原則七.自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件47謝謝觀賞2019-6-19五.負(fù)反饋對放大電路的影響1、穩(wěn)定放大倍數(shù)2、對輸入電阻的影

Aod、rid

、fH均為無窮大,ro、失調(diào)電壓及其溫漂、失調(diào)電流及其溫漂、噪聲均為0。

因?yàn)閡O為有限值,Aod=∞,所以uN-uP=0,即

uN=uP…………虛短路因?yàn)閞id=∞,所以

iN=iP=0………虛斷路電路特征:引入電壓負(fù)反饋。無源網(wǎng)絡(luò)1.集成運(yùn)放的線性工作區(qū):uO=Aod(uP-uN)一.理想運(yùn)放的參數(shù)特點(diǎn)第五章集成運(yùn)放的基本應(yīng)用48謝謝觀賞2019-6-19Aod、rid、fH均為無窮大,ro、失調(diào)電2.集成運(yùn)放的非線性工作區(qū):電路特征:開環(huán)或引入正反饋。uN<uP,uO=+UOHuN>uP,uO=-UOH滿足“虛斷”二.基本運(yùn)算電路49謝謝觀賞2019-6-192.集成運(yùn)放的非線性工作區(qū):電路特征:開環(huán)或引入正反饋。u二.電壓比較器1、單限比較器:只有一個閾值電壓3、窗口比較器:有兩個閾值電壓,輸入電壓單調(diào)變化時輸出電壓躍變兩次。2、滯回比較器:具有滯回特性輸入電壓的變化方向不同,閾值電壓也不同,但輸入電壓單調(diào)變化使輸出電壓只躍變一次。50謝謝觀賞2019-6-19二.電壓比較器1、單限比較器:只有一個閾值電壓3、窗口比較第六章波形發(fā)生與變換電路一、正弦波振蕩電路1.產(chǎn)生正弦波振蕩的條件起振條件:2.基本組成部分1)放大電路:放大作用2)正反饋網(wǎng)絡(luò):滿足相位條件3)選頻網(wǎng)絡(luò):確定f0,保證電路產(chǎn)生正弦波振蕩4)非線性環(huán)節(jié)(穩(wěn)幅環(huán)節(jié)):穩(wěn)幅51謝謝觀賞2019-6-19第六章波形發(fā)生與變換電路一、正弦波振蕩電路1.產(chǎn)生正弦3.分類常用選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分類。1)RC正弦波振蕩電路:低頻,1兆赫以下2)LC正弦波振蕩電路:高頻,幾百千赫~幾百兆赫3)石英晶體正弦波振蕩電路:振蕩頻率穩(wěn)定二、電路能否振以及振蕩類型的判斷1)是否存在主要組成部分;2)放大電路能否正常工作,即是否有合適的Q點(diǎn),信號是否可能正常傳遞,沒有被短路或斷路;3)是否滿足相位條件,即是否存在f0,是否可能振蕩

;4)是否滿足幅值條件,即是否一定振蕩。判斷方法52謝謝觀賞2019-6-193.分類常用選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分類。二、電路能否振以及振蕩類變壓器耦合式LC振蕩電路RC正弦波振蕩電路53謝謝觀賞2019-6-19變壓器耦合式LC振蕩電路RC正弦波振蕩電路53謝謝觀賞20三點(diǎn)式LC振蕩器石英晶體振蕩電路54謝謝觀賞2019-6-19三點(diǎn)式LC振蕩器石英晶體振蕩電路54謝謝觀賞2019-6-三、非正弦波發(fā)生電路—波形之間的變換正弦波電壓移相+90O,積分運(yùn)算電路。方波電壓轉(zhuǎn)換成尖頂波電壓,微分運(yùn)算電路

正弦波電壓轉(zhuǎn)換成二倍頻電壓,乘方運(yùn)算電路正弦波電壓疊加上一個直流量,加法運(yùn)算電路。55謝謝觀賞2019-6-19三、非正弦波發(fā)生電路—波形之間的變換正弦波電壓移相+90O,第七章功率放大電路甲類功放:在一個信號周期內(nèi)都有電流流過晶體管管子的導(dǎo)通角為360o

靜態(tài)電流大于0,管耗大,效率低乙類功放:管子只有半個周期內(nèi)導(dǎo)通管子的導(dǎo)通角為180o靜態(tài)電流等于0,效率高甲乙類功放:管子的導(dǎo)通時間大于半個周期但是小于一個周期,比半個周期稍多些丙類功放:管子導(dǎo)通時間小于半個周期56謝謝觀賞2019-6-19第七章功率放大電路甲類功放:在一個信號周期內(nèi)都有電流流過第八章直流穩(wěn)壓電源、直流電源的組成電源變壓器:將電網(wǎng)交流電壓變換為符合整流電路所需要的交流電壓。整流電路:將正負(fù)交替的交流電壓整流成為脈動的直流電壓。濾波電路:將交流成分濾掉,使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路:自動保持負(fù)載電壓的穩(wěn)定。57謝謝觀賞2019-6-19第八章直流穩(wěn)壓電源、直流電源的組成電源變壓器:將電網(wǎng)交流電二、整流電路1、單相半波整流電路58謝謝觀賞2019-6-19二、整流電路1、單相半波整流電路58謝謝觀賞2019-6-12、單相全波整流電路IL(AV)=UL/RL=0.9U2

/RL

ID(AV)

=IL/23、橋式整流電路59謝謝觀賞2019-6-192、單相全波整流電路IL(AV)=UL/RL=0.9三、濾波電路2、電感濾波電路輸出電壓平均值:UO(AV)=0.9U21、電容濾波電路四、穩(wěn)壓電路60謝謝觀賞2019-6-19三、濾波電路2、電感濾波電路輸出電壓平均值:UO(AV61謝謝觀賞2019-6-1961謝謝觀賞2019-6-19模擬電子技術(shù)

總復(fù)習(xí)四川理工學(xué)院自動化與電子信息學(xué)院模電教研組62謝謝觀賞2019-6-19模擬電子技術(shù)

總復(fù)習(xí)四川理工學(xué)院自動化與電子信息學(xué)院1第一章半導(dǎo)體器件一.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識

1.半導(dǎo)體---導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)(如硅Si、鍺Ge)。

2.特性---光敏、熱敏和摻雜特性。

3.本征半導(dǎo)體----純凈的具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。

4.兩種載流子----帶有正、負(fù)電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱為載流子。

5.雜質(zhì)半導(dǎo)體----在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)形成的半導(dǎo)體。體現(xiàn)的是半導(dǎo)體的摻雜特性。63謝謝觀賞2019-6-19第一章半導(dǎo)體器件一.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識2謝謝觀賞2019-*P型半導(dǎo)體:在本征半導(dǎo)體中摻入微量的三價元素(多子是空穴,少子是電子)。

*N型半導(dǎo)體:在本征半導(dǎo)體中摻入微量的五價元素(多子是電子,少子是空穴)。6.雜質(zhì)半導(dǎo)體的特性

*載流子的濃度---多子濃度決定于雜質(zhì)濃度,少子濃度與溫度有關(guān)。

*體電阻---通常把雜質(zhì)半導(dǎo)體自身的電阻稱為體電阻。

*轉(zhuǎn)型---通過改變摻雜濃度,一種雜質(zhì)半導(dǎo)體可以改型為另外一種雜質(zhì)半導(dǎo)體。

64謝謝觀賞2019-6-19*P型半導(dǎo)體:在本征半導(dǎo)體中摻入微量的三價元素37.PN結(jié)

*PN結(jié)的接觸電位差---硅材料約為0.6~0.8V,鍺材料約為0.2~0.3V。

*PN結(jié)的單向?qū)щ娦?--正偏導(dǎo)通,反偏截止。8.PN結(jié)的伏安特性

65謝謝觀賞2019-6-197.PN結(jié)4謝謝觀賞2019-6-19二.半導(dǎo)體二極管1.*單向?qū)щ娦?-----正向?qū)ǎ聪蚪刂埂?/p>

2.*二極管伏安特性----同PN結(jié)。

*正向?qū)▔航?-----硅管0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V。

*死區(qū)電壓------硅管0.5V,鍺管0.1V。

3.分析方法------將二極管斷開,分析二極管兩端電位的高低:

若U陽>U陰(正偏),二極管導(dǎo)通(短路);

若U陽<U陰(反偏),二極管截止(開路)。4.等效模型開關(guān)模型恒壓降模型66謝謝觀賞2019-6-19二.半導(dǎo)體二極管5謝謝觀賞2019-6-19二極管應(yīng)用—限幅電路67謝謝觀賞2019-6-19二極管應(yīng)用—限幅電路6謝謝觀賞2019-6-195.穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路

*穩(wěn)壓二極管的特性---正常工作時處在PN結(jié)的反向擊穿區(qū),所以穩(wěn)壓二極管在電路中要反向連接。68謝謝觀賞2019-6-195.穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路7謝謝觀賞2019-6-19三.半導(dǎo)體三極管1.類型---分為NPN和PNP兩種。2.特點(diǎn)---基區(qū)很薄,且摻雜濃度最低;發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高,與基區(qū)接觸面積較??;集電區(qū)摻雜濃度較高,與基區(qū)接觸面積較大。

69謝謝觀賞2019-6-19三.半導(dǎo)體三極管8謝謝觀賞2019-6-193.輸入特性5.輸出特性放大區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。截止區(qū)---發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)反偏。飽和區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏。6.溫度影響溫度升高,輸入特性曲線向左移動。ICBO、ICEO

、IC以及β均增加。70謝謝觀賞2019-6-193.輸入特性5.輸出特性放大區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反6、主要參數(shù)

直流參數(shù):、、ICBO、ICEO

交流參數(shù):β、α、fT(使β=1的信號頻率)

極限參數(shù):ICM、PCM、U(BR)CEO71謝謝觀賞2019-6-196、主要參數(shù)直流參數(shù):、、IC例:習(xí)題1-7

已知放大電路三極管管腳1—+3V,管腳2—+9V,管腳3—+3.3V解:︱U13

︱=0.3V→管腳2—集電極三極管為鍺材料

U2>U3>U1→NPN型管腳3—基極管腳1—發(fā)射極72謝謝觀賞2019-6-19例:習(xí)題1-711謝謝觀賞2019-6-19四.場效應(yīng)管BJT是一種電流控制元件(iB~iC),工作時,多數(shù)載流子和少數(shù)載流子都參與運(yùn)行,所以被稱為雙極型器件。

場效應(yīng)管(簡稱FET)是一種電壓控制器件(uGS~iD),工作時,只有一種載流子參與導(dǎo)電,因此它是單極型器件。

73謝謝觀賞2019-6-19四.場效應(yīng)管BJT是一種電流控制元件第二章基本放大電路一.放大的概念放大的對象:變化量放大的本質(zhì):能量的控制與轉(zhuǎn)換放大的特征:功率放大放大的基本要求:不失真——放大的前提二.性能指標(biāo)輸入電壓與輸入電流效值之比??蛰d時輸出電壓有效值帶RL時的輸出電壓有效值74謝謝觀賞2019-6-19第二章基本放大電路一.放大的概念輸入電壓與輸入電流效值之比三.基本共射放大電路的工作原理1.基本組成2.直流通路:①

Us=0,保留Rs;②電容開路;③電感相當(dāng)于短路(線圈電阻近似為0)。

交流通路:①大容量電容相當(dāng)于短路;②直流電源相當(dāng)于短路(內(nèi)阻為0)。3.靜態(tài)工作點(diǎn)與非線性失真:根據(jù)直流通路計(jì)算(1)截止失真:Q點(diǎn)設(shè)置過低

*失真現(xiàn)象---NPN管削頂,PNP管削底。

*消除方法---減小Rb,提高Q。(2)飽和失真:Q點(diǎn)設(shè)置過高

*失真現(xiàn)象---NPN管削底,PNP管削頂。

*消除方法---增大Rb、減小Rc、增大VCC。

75謝謝觀賞2019-6-19三.基本共射放大電路的工作原理14謝謝觀賞2019-6-194.動態(tài)分析:等效電路法分析(1)三極管的h參數(shù)等效模型(2)共射放大電路的動態(tài)分析例1:靜態(tài)分析(1)靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算(2)動態(tài)分析76謝謝觀賞2019-6-194.動態(tài)分析:等效電路法分析15謝謝觀賞2019-6-19例2:1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析77謝謝觀賞2019-6-19例2:1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析16謝謝觀賞2019-6-19若電容Ce斷路78謝謝觀賞2019-6-19若電容Ce斷路17謝謝觀賞2019-6-19例3:1.靜態(tài)分析Rb1+VCCRCC1C2TRb2CERe1RLuiuoRe2I1I2IBRb1+VCCRCTRb2Re1Re2rbeRCRLRe1R‘b79謝謝觀賞2019-6-19例3:1.靜態(tài)分析Rb1+VCCRCC1C2TRb2CERe若電容Ce斷路rbeRCRLRe1R‘bRb1+VCCRCC1C2TRb2CERe1RLuiuoRe280謝謝觀賞2019-6-19若電容Ce斷路rbeRCRLRe1R‘bRb1+VCCRCC四、基本共集放大電路1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析81謝謝觀賞2019-6-19四、基本共集放大電路2.動態(tài)分析20謝謝觀賞2019-6-1五、基本共基放大電路1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析82謝謝觀賞2019-6-19五、基本共基放大電路2.動態(tài)分析21謝謝觀賞2019-6-1第三章集成運(yùn)算放大電路一.多級放大電路的級間耦合方式1.阻容耦合----各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立;能有效地傳輸交流信號;式體積小,成本低。但不便于集成,低頻特性差。2.變壓器耦合---各級靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立,可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換。體積大,成本高,無法采用集成工藝;不利于傳輸?shù)皖l和高頻信號。3.直接耦合----低頻特性好,便于集成。各級靜態(tài)工作點(diǎn)不獨(dú)立,互相有影響。存在“零點(diǎn)漂移”現(xiàn)象。

*零點(diǎn)漂移----當(dāng)溫度變化或電源電壓改變時,靜態(tài)工作點(diǎn)也隨之變化,致使uo偏離初始值“零點(diǎn)”而作隨機(jī)變動。83謝謝觀賞2019-6-19第三章集成運(yùn)算放大電路一.多級放大電路的級間耦合方式22二.多級放大電路的動態(tài)分析84謝謝觀賞2019-6-19二.多級放大電路的動態(tài)分析23謝謝觀賞2019-6-19三.集成運(yùn)算放大電路1.集成運(yùn)放電路的基本組成輸入級----采用差放電路,以減小零漂。中間級----多采用共射(或共源)放大電路,以提高放大倍數(shù)。輸出級----多采用互補(bǔ)對稱電路以提高帶負(fù)載能力。偏置電路----多采用電流源電路,為各級提供合適的靜態(tài)電流。2.特點(diǎn)85謝謝觀賞2019-6-19三.集成運(yùn)算放大電路24謝謝觀賞2019-6-19四.差分運(yùn)算放大電路1.信號分類共模信號:是指在兩個輸入端加幅度相等,極性相同的信號差模信號:是指在兩個輸入端加幅度相等,極性相反的信號任意輸入信號:任意輸入信號幅度、極性都是任意的信號86謝謝觀賞2019-6-19四.差分運(yùn)算放大電路共模信號:是指在兩個輸入端加幅度相等2.雙輸入雙輸出(1)靜態(tài)分析晶體管輸入回路方程:(2)差模信號作用時(3)共模信號作用時87謝謝觀賞2019-6-192.雙輸入雙輸出(1)靜態(tài)分析(2)差模信號作用時(3)共模3.雙輸入單輸出IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時一樣。但是UCEQ1≠UCEQ2。(1)靜態(tài)分析(2)差模信號作用時88謝謝觀賞2019-6-193.雙輸入單輸出IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時一樣。但是(3)共模信號作用時4.單輸入雙輸出89謝謝觀賞2019-6-19(3)共模信號作用時4.單輸入雙輸出28謝謝觀賞2019-65.單輸入單輸出90謝謝觀賞2019-6-195.單輸入單輸出29謝謝觀賞2019-6-19例如圖所示電路,參數(shù)理想對稱,兩只晶體管的晶體管的,,滑動在中點(diǎn)時,求:(1)T1管和T2管的發(fā)射極和基極靜態(tài)電流;(2)Ad和Ri

。91謝謝觀賞2019-6-19例如圖所示電路,參數(shù)理想對稱,兩只晶體管的晶30謝謝觀賞20解:(1)靜態(tài)時,輸入uI=0,所以

92謝謝觀賞2019-6-19解:(1)靜態(tài)時,輸入uI=0,所以31謝謝觀賞2019-(2)雙端輸入,雙端輸出的差分放大電路的差模電壓放大倍數(shù)與單管時的放大倍數(shù)相同,輸入電阻是單管時的2倍,因此只要求出單管時的放大倍數(shù)和輸入電阻即可,單管時的交流通路如圖所示。單管時的電壓放大倍數(shù)為單管時輸入電阻為因此93謝謝觀賞2019-6-19(2)雙端輸入,雙端輸出的差分放大電路的差模電壓放大倍數(shù)94謝謝觀賞2019-6-1933謝謝觀賞2019-6-19五.鏡像電流源95謝謝觀賞2019-6-19五.鏡像電流源34謝謝觀賞2019-6-19第四章放大電路的反饋

放大電路輸出量的一部分或全部通過一定的方式引回到輸入回路,影響輸入,稱為反饋。1.正反饋和負(fù)反饋2.直流反饋和交流反饋3.電壓反饋和電流反饋4.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋5.局部反饋和級間反饋一.反饋的概念與分類96謝謝觀賞2019-6-19第四章放大電路的反饋放大電路輸出量的一部分或全部2.正反饋和負(fù)反饋

在放大電路中,如果引入反饋信號后,使放大器的凈輸入信號加強(qiáng),從而增加了放大器增益,這種反饋稱為正反饋;反之,如果引入反饋信號后,使放大器的凈輸入信號減弱,從而降低了放大器增益,這種反饋稱為負(fù)反饋。1.有無反饋

在放大電路中,尋找反饋通路(將輸出回路與輸入通路相連接的通路),如果輸出信號通過反饋通路對輸入信號產(chǎn)生影響,則引入了反饋。二.反饋類型的判斷97謝謝觀賞2019-6-192.正反饋和負(fù)反饋在放大電路中,如果引入“瞬時極性法”判斷:假設(shè)某一瞬時,在放大電路的輸入端加入一個正極性的輸入信號,按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時極性,直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小,則為負(fù)反饋;反之為正反饋。凈輸入量減小,所以是負(fù)反饋。98謝謝觀賞2019-6-19“瞬時極性法”判斷:假設(shè)某一瞬時,在放大電路的輸入端加入一個凈輸入量減小,所以是負(fù)反饋。99謝謝觀賞2019-6-19凈輸入量減小,所以是負(fù)反饋。38謝謝觀賞2019-6-193.交流反饋和直流反饋

在放大電路中各電壓和電流都是交流分量和直流分量疊加而成,如果反饋信號中只存在直流分量,則稱為直流反饋;如果反饋信號中只存在交流分量,則稱為交流反饋。交、直流反饋交流反饋100謝謝觀賞2019-6-193.交流反饋和直流反饋在放大電路中各4.

電壓反饋和電流反饋

在反饋電路中,如果反饋信號取樣于輸出電壓,則稱為電壓反饋;如果反饋信號取樣于輸出電流,則稱為電流反饋。

在反饋電路中,如果輸出端反饋信號與輸出信號接于一點(diǎn),則為電壓反饋;如果輸出端反饋信號與輸出信號沒有接于一點(diǎn),則為電流反饋。

電壓反饋101謝謝觀賞2019-6-194.電壓反饋和電流反饋在反饋電路中,如果5.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋

在反饋電路中,如果輸入回路中的三種信號符合KVL的約束關(guān)系,則稱為串聯(lián)反饋;如果和三種信號符合KCL的約束關(guān)系,則稱為并聯(lián)反饋。和

在反饋電路中,如果輸入端反饋信號與輸入信號接于一點(diǎn),則為并聯(lián)反饋;如果輸入端反饋信號與輸入信號沒有接于一點(diǎn),則為串聯(lián)反饋。

并聯(lián)反饋102謝謝觀賞2019-6-195.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋在反饋電路中,如果輸入回路中的三例題:試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。電壓并聯(lián)負(fù)反饋。103謝謝觀賞2019-6-19例題:試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。電壓并聯(lián)負(fù)反饋。42謝謝觀電壓串聯(lián)負(fù)反饋

104謝謝觀賞2019-6-19電壓串聯(lián)負(fù)反饋43謝謝觀賞2019-6-19電流并聯(lián)負(fù)反饋105謝謝觀賞2019-6-19電流并聯(lián)負(fù)反饋44謝謝觀賞2019-6-19反饋網(wǎng)絡(luò)電流串聯(lián)負(fù)反饋106謝謝觀賞2019-6-19反饋網(wǎng)絡(luò)電流串聯(lián)負(fù)反饋45謝謝觀賞2019-6-19四.深度負(fù)反饋1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)三.負(fù)反饋類型的四種組態(tài)→負(fù)反饋的一般表達(dá)式2.深度負(fù)反饋的計(jì)算107謝謝觀賞2019-6-19四.深度負(fù)反饋1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)三.負(fù)反饋類型的四種組態(tài)→五.負(fù)反饋對放大電路的影響1、穩(wěn)定放大倍數(shù)2、對輸入電阻的影響:4、展寬頻帶5、減小非線性失真3、對輸出電阻的影響:串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻電壓負(fù)反饋減小輸出電阻電流負(fù)反饋增大輸出電阻六.負(fù)反饋的引入原則七.自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件108謝謝觀賞2019-6-19五.負(fù)反饋對放大電路的影響1、穩(wěn)定放大倍數(shù)2、對輸入電阻的影

Aod、rid

、fH均為無窮大,ro、失調(diào)電壓及其溫漂、失調(diào)電流及其溫漂、噪聲均為0。

因?yàn)閡O為有限值,Aod=∞,所以uN-uP=0,即

uN=uP…………虛短路因?yàn)閞id=∞,所以

iN=iP=0………虛斷路電路特征:引入電壓負(fù)反饋。無源網(wǎng)絡(luò)1.集成運(yùn)放的線性工作區(qū):uO=Aod(uP-uN)一.理想運(yùn)放的參數(shù)特點(diǎn)第五章集成運(yùn)放的基本應(yīng)用109謝謝觀賞2019-6-19Aod、rid、fH均為無窮大,ro、失調(diào)電2.集成運(yùn)放的非線性工作區(qū):電路特征:開環(huán)或引入正反

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