《模擬電子技術(shù)》模電考試復(fù)習(xí)資料

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)電學(xué)部機(jī)械系

曾海霞第0章緒論第1章常用半導(dǎo)體器件第2章分立元件放大電路第3章集成運(yùn)算放大器電路第4章放大電路的頻率響應(yīng)第5章放大電路中的反饋第6章信號(hào)運(yùn)算與處理電路

第7章信號(hào)產(chǎn)生電路第8章功率放大電路第9章直流電源

電子技術(shù)的發(fā)展很大程度上反映在元器件的發(fā)展上。從電子管→半導(dǎo)體管→集成電路1904年電子管問世1947年晶體管誕生1958年集成電路研制成功電子管、晶體管、集成電路比較模擬電路模擬電路是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理的電路。最基本的處理是對(duì)信號(hào)的放大，有功能和性能各異的放大電路。其它模擬電路多以放大電路為基礎(chǔ)。本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體是純凈的晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。由于熱運(yùn)動(dòng)，具有足夠能量的價(jià)電子掙脫共價(jià)鍵的束縛而成為自由電子自由電子的產(chǎn)生使共價(jià)鍵中留有一個(gè)空位置，稱為空穴共價(jià)鍵：相鄰兩個(gè)原子的最外層電子變?yōu)楣驳碾娮虞d流子雜質(zhì)半導(dǎo)體

1.P型半導(dǎo)體硼（B）多數(shù)載流子

P型半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電，摻入雜質(zhì)越多，空穴濃度越高，導(dǎo)電性越強(qiáng)，

雜質(zhì)半導(dǎo)體主要靠多數(shù)載流子導(dǎo)電。摻入雜質(zhì)越多，多子濃度越高，導(dǎo)電性越強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性可控。2.

N型半導(dǎo)體PN結(jié)的形成及其單向?qū)щ娦詽舛炔疃嘧訑U(kuò)散內(nèi)電場少子漂移

參與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)的載流子數(shù)目相同，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，就形成了PN結(jié)。PN結(jié)加正向電壓導(dǎo)通：耗盡層變窄，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加劇，由于外電源的作用，形成擴(kuò)散電流，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。PN結(jié)加反向電壓截止：耗盡層變寬，阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，有利于漂移運(yùn)動(dòng)，形成漂移電流。由于電流很小，故可近似認(rèn)為其截止。二極管的組成、結(jié)構(gòu)與符號(hào)將PN結(jié)封裝，引出兩個(gè)電極，就構(gòu)成了二極管。二極管的伏安特性

1.單向?qū)щ娦?.

伏安特性受溫度影響T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移二極管的等效模型/電路理想二極管近似分析中最常用理想開關(guān)導(dǎo)通時(shí)UD＝0截止時(shí)IS＝0導(dǎo)通時(shí)UD＝Uon截止時(shí)IS＝0應(yīng)根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路??？100V？5V？1V？二極管應(yīng)用電路舉例1.電路如圖：VDD=10V，R=10k，分析電流ID。解：二極管正偏理想模型：恒壓模型：分析方法：先斷開二極管，分析P極和N極電位，判斷二極管的狀態(tài)(正偏或反偏)，再用模型分析。2.電路如圖：uS=100sin(wt)V，二極管采用理想模型代替，試分析電路輸出電壓uO

,并畫出其波形。解：當(dāng)uS

>0，二極管正偏，導(dǎo)通理想模型當(dāng)uS

<0，二極管反偏，截止3.電路如圖，uI=6sintV，R=1kΩ，VREF=3V，二極管為硅管。分別用理想模型和恒壓模型，繪出相應(yīng)的輸出電壓uO的波形。4.電路如圖，uI=5sintV，R=1kΩ，E1=1V，E2=2V，用理想模型，繪出輸出電壓uO的波形。uO已知UZ=6V,IZmin=5mA，IZmax=25mA，

R=200Ω，Ui=10V。試分別分析RL=200Ω和600Ω時(shí)電路的工作情況。分析方法：先斷開穩(wěn)壓二極管，然后分析穩(wěn)壓管的工作狀態(tài)，由穩(wěn)壓管是否反向擊穿的結(jié)果再做進(jìn)一步的分析。分析舉例穩(wěn)壓二極管晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)晶體管有三個(gè)極、三個(gè)區(qū)、兩個(gè)PN結(jié)。三極管的3種連接方式：（c）共集電極接法，集電極作為公共電極，用CC表示。（a）共基極接法，基極作為公共電極，用CB表示；（b）共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示；（以NPN為例）

發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子；集電區(qū)：收集載流子；基區(qū)：傳送和控制載流子。電流的分配關(guān)系：IE=IB+IC（放大狀態(tài)）晶體管工作狀態(tài)（飽和狀態(tài)）（截止?fàn)顟B(tài)）（放大狀態(tài)）1.發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏：2.發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏：3.發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏：4.發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)正偏：（倒置狀態(tài)）直流通道與交流通道放大電路的圖解分析方法直流通道交流通道基本共發(fā)射極放大電路分析舉例一個(gè)基本共發(fā)射極放大電路的直流通路如圖（a）所示，已知：晶體管的特性如圖（b）所示，試用圖解法確定其靜態(tài)工作點(diǎn)。解：1）通過近似計(jì)算法求IBQ：2）通過作圖法求ICQ、UCEQ：UCC=12V，UCC/RC=4mAQ分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響Q’Q”Q’Q”直流通道1)Rc、Ucc固定，Rb變化對(duì)Q點(diǎn)的影響2)

Rb、Ucc固定，Rc變化對(duì)Q點(diǎn)的影響3)

Rb、Rc固定，

Ucc變化對(duì)Q點(diǎn)的影響Q’Q”當(dāng)ui=Umsinwt

時(shí)動(dòng)態(tài)工作情況分析

ui疊加于UBEQ之上由uBE波形對(duì)應(yīng)畫出iB的波形由iB的波形對(duì)應(yīng)畫出iC的波形由iC的波形對(duì)應(yīng)畫出uCE的波形Q點(diǎn)與非線性失真的關(guān)系1）Q點(diǎn)設(shè)置過低，易引起輸出波形的截止失真2）Q點(diǎn)設(shè)置過高，易引起輸出波形的飽和失真1.求電壓放大倍數(shù)Au式中負(fù)號(hào)說明uo與ui反相放大電路的等效電路分析法1.求電壓放大倍數(shù)Au2.求輸入電阻Ri3.求輸出電阻Ro求Ro的等效電路信號(hào)源短路負(fù)載開路

ibe=04.分析舉例解：電路如圖所示，已知：試分析：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)；共發(fā)射極放大電路（1）由直流通道進(jìn)行靜態(tài)分析。4.分析舉例解：交流通道電路如圖所示，已知：試分析：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)；共發(fā)射極放大電路（2）由交流通道，轉(zhuǎn)換成微變等效電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。微變等效電路4.分析舉例解：電路如圖所示，已知：試分析：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)；（2）由交流通道，轉(zhuǎn)換成微變等效電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。微變等效電路分壓式偏置放大電路電路工作情況分析：1）靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算應(yīng)用戴維南定理對(duì)其基極回路進(jìn)行等效變換采用近似估算法兩種途徑IBQICQ

UCEQ

UBIEQ

UCEQ

UBB靜態(tài)分析的出發(fā)點(diǎn)是直流通道電路工作情況分析：2）動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析的出發(fā)點(diǎn)是交流通道Ro=Rc放大倍數(shù)：輸入電阻：輸出電阻：直流通道共集電極放大電路1.電路組成2.靜態(tài)分析采用近似估算法3.動(dòng)態(tài)分析交流通道微變等效電路微變等效電路求電壓放大倍數(shù)求輸入電阻微變等效電路求輸出電阻信號(hào)源短路，保留信號(hào)源內(nèi)阻；負(fù)載開路。求輸出電阻的等效電路長尾式差動(dòng)放大電路1.靜態(tài)分析

2.動(dòng)態(tài)分析

差模電壓放大倍數(shù)接入負(fù)載時(shí)共模電