山東大學(xué)模擬電路第章復(fù)習(xí)

模擬電子技術(shù)臧利林山東大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院TELmail：llzang@第一章半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)第二章基本放大電路第三章場(chǎng)效應(yīng)管放大器第四章功率電子電路第五章集成運(yùn)算放大器第六章反饋放大電路第七章信號(hào)的運(yùn)算與處理電路第八章波形的產(chǎn)生與變換電路第九章直流穩(wěn)壓電源目錄本課程的學(xué)習(xí)方法建立新概念。確立新的分析方法。重點(diǎn)在于課堂聽講，再加預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)。注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，先理論分析，后實(shí)踐，然后再對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析。認(rèn)真作業(yè)。緒論傳感器壓力1壓力2溫度1溫度2......放大濾波疊加組合數(shù)模轉(zhuǎn)換電路模數(shù)轉(zhuǎn)換電路計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理......驅(qū)動(dòng)電路......驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路傳感器傳感器傳感器執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)模擬電子技術(shù)數(shù)字信號(hào)處理模擬電子技術(shù)壓力1壓力2溫度1溫度2...壓力1壓力2溫度1溫度2...傳感器...傳感器傳感器傳感器...放大濾波疊加組合數(shù)模轉(zhuǎn)換電路模數(shù)轉(zhuǎn)換電路計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理...驅(qū)動(dòng)電路...驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路...執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)模擬電子技術(shù)數(shù)字信號(hào)處理模擬電子技術(shù)電子系統(tǒng)遠(yuǎn)信號(hào)電子系統(tǒng)與信號(hào)電子系統(tǒng)

由基本電路組成的具有特定功能的電路整體。信號(hào)信號(hào)是信息的載體。聲音信號(hào)——傳達(dá)語言、音樂或其它信息。圖像信號(hào)——傳達(dá)人類視覺系統(tǒng)能接受的圖像信息。信號(hào)源等效電路

周期性方波信號(hào)0VStvv0VSω03ω05ω0ω···許多周期信號(hào)的頻譜都由直流分量、基波分量及無窮多項(xiàng)高次諧波諧波分量組成。模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)0f(t)t模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)在時(shí)間和幅度是上都是連續(xù)變化的，在一定動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)可取任意值。模擬電路處理模擬信號(hào)的電路。0f(t)tt1t3t5t2t4...1.時(shí)間離散，幅度連續(xù)；0f(t)tt1t3t5t2t4...2.時(shí)間離散，幅度離散；0f(t)tt1t3t5t2t4...3.時(shí)間連續(xù)，幅度離散；由數(shù)字信號(hào)處理電路數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)只存在高低兩種電平的相互轉(zhuǎn)化。0101010101010011101000101001111100011100111000001000第一章半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)1.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)1.2半導(dǎo)體二極管1.3半導(dǎo)體三極管1.4BJT模型1.5場(chǎng)效應(yīng)管

一、半導(dǎo)體二極管的V—A特性曲線

硅：0.5V鍺：

0.1V(1)正向特性導(dǎo)通壓降反向飽和電流(2)反向特性死區(qū)電壓擊穿電壓UBR實(shí)驗(yàn)曲線uEiVmAuEiVuA鍺硅：0.7V鍺：0.3V二.二極管的模型及近似分析計(jì)算例：IR10VE1kΩD—非線性器件iuR—線性器件二極管的模型DU串聯(lián)電壓源模型UD二極管的導(dǎo)通壓降。硅管0.7V；鍺管0.3V。理想二極管模型正偏反偏導(dǎo)通壓降二極管的V—A特性三.二極管的主要參數(shù)

(1)最大整流電流IF——二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)，允許通過二極管的最大整流電流的平均值。(2)反向擊穿電壓UBR———

二極管反向電流急劇增加時(shí)對(duì)應(yīng)的反向電壓值稱為反向擊穿電壓UBR。

(3)反向電流IR——

在室溫下，在規(guī)定的反向電壓下的反向電流值。硅二極管的反向電流一般在納安(nA)級(jí)；鍺二極管在微安(A)級(jí)。當(dāng)穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)下,工作電流IZ在Izmax和Izmin之間變化時(shí),其兩端電壓近似為常數(shù)穩(wěn)定電壓四、穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管是應(yīng)用在反向擊穿區(qū)的特殊二極管正向同二極管反偏電壓≥UZ反向擊穿＋UZ－限流電阻

穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)

(1)穩(wěn)定電壓UZ——(2)動(dòng)態(tài)電阻rZ——

在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流IZ下，所對(duì)應(yīng)的反向工作電壓。

rZ=U

/I

rZ愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡。

(3)最小穩(wěn)定工作電流IZmin——

保證穩(wěn)壓管擊穿所對(duì)應(yīng)的電流，若IZ＜IZmin則不能穩(wěn)壓。

(4)最大穩(wěn)定工作電流IZmax——

超過Izmax穩(wěn)壓管會(huì)因功耗過大而燒壞。1.垃3半導(dǎo)菜體三帖極管半導(dǎo)脆體三質(zhì)極管翁，也賊叫晶省體三挨極管坦。由要于工持作時(shí)顧，多稅數(shù)載鞭流子序和少麻數(shù)載賄流子茂都參益與運(yùn)貪行，領(lǐng)因此淺，還壇被稱蛙為雙極士型晶身體管（Bi捆po叢la菜r責(zé)Ju傲nc證ti悅on喇T臥ra逮ns灶is凱to寒r,簡(jiǎn)稱BJ馳T）。BJ劫T是由劈燕兩個(gè)字PN父結(jié)組絨成的緒。5/響18什/2驗(yàn)02擊3一.B炭JT的結(jié)授構(gòu)NP窮N型PN培P型符號(hào)掏:二．點(diǎn)電流農(nóng)分配屋關(guān)系IE=IC+IB(1施)IC與IE之間想的關(guān)瓜系:三個(gè)肅電極娘上的土電流阻關(guān)系:(2被)IC與IB之間詞的關(guān)土系:共基桶極直觀流電生流放茂大系填數(shù)共發(fā)暢射極弓直流紹電流魯放大影系數(shù)5/嶼18煩/2站02移3三.迫BJ西T的特悶性曲芽線（共發(fā)梨射極尿接法活）(1腿)輸入犯特性彼曲線iB=f(uBE)uCE=c主on盼st死區(qū)電壓硅0.5V鍺0.1V導(dǎo)通壓降硅0.7V鍺0.3V(2賽)輸出聰特性除曲線iC=f(uCE)iB=c慚on多st飽和副區(qū)——發(fā)射千結(jié)正粘偏，炕集電渣結(jié)也篇正偏,iC不受iB的控公制，母而受uCE的影廟響，攜該區(qū)油域內(nèi)iC顯著篇增加朵時(shí)，uCE增加陽很小首。此割時(shí),UBE≥0潤(rùn).7稻V，UCE<0砍.3旅V,IC<βIB截止他區(qū)——發(fā)射業(yè)結(jié)反倆偏，急集電稍結(jié)反懇偏,iC接近坐零的創(chuàng)區(qū)域究，相洗當(dāng)iB=0的曲竊線的火下方常。此訂時(shí)：UBE≤0.直5V，UCE≥0河.3詠V放大及區(qū)——發(fā)射貌結(jié)正侵偏，測(cè)集電衫結(jié)反夸偏。曲線厚基本薯平行秘等距浪。此妥時(shí)：UBE≥0軍.7看V，UCE>0灑.3曠V飽和盒區(qū)放大灶區(qū)截止價(jià)區(qū)輸出緊特性鏈曲線跨可以傲分為太三個(gè)猾區(qū)域:四.BJ柿T的主班要參區(qū)數(shù)（2）共敵基極伏電流選放大午系數(shù)顆：iCE△=20uA(mA)B=40uAICu=0(V)=80uAI△BBBIBiIBI=100uACBI=60uAi一般田取20異~2旱00之間（1）共謎發(fā)射哪極電熱流放屠大系浙數(shù)：1.電流稠放大御系數(shù)一般稀在0.貍9~張0.搶99之間（2）集革電極株發(fā)射唉極間趙的穿倚透電飽流ICE變O基極灘開路具時(shí)，頭集電杰極到饑發(fā)射屋極間防的電眾流——穿透說電流脈。其大臂小與異溫度巧有關(guān)胸。（1）集瓣電極妖基極析間反詢向飽受和電愧流ICB返O發(fā)射炭極開堡路時(shí)野，在違集電售結(jié)上振加反貝向電囑壓，分得到嘴反向孟電流詞。它實(shí)仍際上麥就是一個(gè)PN結(jié)的桶反向暑電流礙。其大池小與冤溫度菜有關(guān)古。鍺管港：ICB狗O為微恰安數(shù)雕量級(jí)余，硅管說：ICB論O為納龜安數(shù)陸量級(jí)匪。++ICBOecbICEO2.極間躍反向秒電流3.極限廣參數(shù)（1）集屆電極嗓最大疊允許蒼電流ICM（2）集輪電極具最大姓允許丘功率俯損耗PCM集電條極電剪流通微過集良電結(jié)瘋時(shí)所慮產(chǎn)生鹿的功痰耗，PC=ICUCEPCM<PCMIc增加輛時(shí)，要下錦降。鄙當(dāng)值下降屑到線載性放愈大區(qū)值的70％時(shí)擦，所蹦對(duì)應(yīng)稻的集妹電極女電流悠稱為葛集電吧極最大劇允許卻電流ICM。（3）反后向擊固穿電英壓①U（BR）EB繳O——集電氣極開腐路時(shí)顏，發(fā)轎射極莖與基武極之嶄間允腥許的仔最大竹反向估電壓丟。其鏟值一先般幾唱伏～皺十幾研伏。②U（BR）CB武O——發(fā)射粒極開滾路時(shí)刊，集券電極草與基禿極之干間允汽許的網(wǎng)最大叮反向沙電壓規(guī)。其瞞值一傅般為獸幾十禮伏～胖幾百湯伏。③U（BR）CE孔O——基極戲開路拾時(shí)，棒集電汗極與壘發(fā)射原極之風(fēng)間允霸許的在最大飄反向則電壓擱。在實(shí)茶際使膠用時(shí)惠，還父有U（BR）CE輕R、U（BR）CE蘿S等擊良穿電撤壓。--(BR)CEOU(BR)CBOU(BR)EBOUBJ歉T有兩抗個(gè)PN結(jié)，刺其反挨向擊袍穿電盈壓有侄以下糧幾種似：1.爆4三極并管的仰模型欄及分踐析方炕法iCIBIB=0uCE(V)(mA)=20uABI=40uABI=60uABI=80uABI=100uA非線性器件UD=0瞧.7靜VUCE社S=0粱.3沃ViB≈0iC≈0一.換B孩JT的模尸型++++i-uBE+-uBCE+Cibeec截止?fàn)顟B(tài)ecb放大狀態(tài)UDβIBICIBecb發(fā)射結(jié)導(dǎo)通壓降UD硅管0.7V鍺管0.3V飽和狀態(tài)ecbUDUCES飽和壓降UCES硅管0.3V鍺管0.1V直流默模型測(cè)量頌三極睡管三辮個(gè)電猛極對(duì)平地電憶位，胡試判勁斷三危極管傅的工筐作狀擾態(tài)。

放大截止飽和-+正偏反偏-++-正偏反偏+-放大Vc>Vb>Ve放大Vc<Vb<Ve發(fā)射扯結(jié)和極集電宿結(jié)均蜂為反貴偏。發(fā)射撒結(jié)和敗集電豪結(jié)均疼為正叢偏。例1：測(cè)得VB=4屯.5V、VE=祥3忘.8V、VC=8V，試判縣斷三抖極管警的工仍作狀艘態(tài)。放大例2：二.誦B柳JT電路伸的分穿析方彎法（橡直流稻）1.模型右分析糞法（迅近似煉估算病法）VCCVBBRbRc12V6V4KΩ150KΩ+UBE—+UCE—IBIC+VCC+VBBRbRc(+12V)(+6V)4KΩ150KΩ+UBE—+UCE—IBIC例：份共射糕電路印如圖抖，已嗚知三接極管傾為硅塘管，β=40，試求籃電路犧中的翠直流竄量IB、IC、UBE、UCE。+VCC+VBBRbRc(+12V)(+6V)4KΩ150KΩ+UBE—+UCE—IBIC0.7VβIBecbIC+VCCRc(+12V)4KΩ+UBE—IB+VBBRb(+6V)150KΩ+UCE—解：定設(shè)三蠅極管言工作底在放河大狀弱態(tài)，醒用放秤大模跑型代貝替三腿極管覺。UBE=0封.7惠V例3：半導(dǎo)城體三帶極管議的參瘦數(shù)從直流簽參數(shù)章、交洽流參辟數(shù)、隙極貨限參婚數(shù)總結(jié)騙如下①直流供電流鄭放大瓣系數(shù)1.共發(fā)蟻射極轟直流膚電流薦放大道系數(shù)=（IC－ICE脖O(jiān)）/IB≈IC/IBvCE=常數(shù)一.直流種參數(shù)

2.共基極直流電流放大系數(shù) =（IC－ICBO）/IE≈IC/IE 顯然與之間有如下關(guān)系:=IC/IE=IB/1+IB=/1+②極間憤反向羽電流1.集電驚極基昂極間志反向掙飽和撤電流ICB山OICB競(jìng)O的下抗標(biāo)CB代表技集電單極和碑基極畏，O是Op羨en的字嗚頭，起代表集第三酷個(gè)電麥極E開路。它相彼當(dāng)于半集電夜結(jié)的抱反向殘飽和拍電流泡。2.集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO

ICEO和ICBO有如下關(guān)系

ICEO=（1+）ICBO相當(dāng)基極開路時(shí)，集電極和發(fā)射極間的反向飽和電流，即輸出特性曲線IB=0那條曲線所對(duì)應(yīng)的Y坐標(biāo)的數(shù)值。二.交流砌參數(shù)①交流高電流船放大籠系數(shù)1.共發(fā)秀射極播交流莖電流右放大深系數(shù)=IC/IBvCE=c卻on獵st在放錢大區(qū)值基頂本不攝變，通過年垂直銜于X軸的狐直線由IC/IB求得。在輸鳴出特靜性曲修線上洞求β2.共基爐極交贊流電炎流放烤大系綁數(shù)αα=IC/IEVCB=c剛on敢st當(dāng)ICB悟O和ICE花O很小日時(shí)，可以綱不加杯區(qū)分港。②特征圓頻率fT三極傘管的值不或僅與榨工作城電流塞有關(guān)弄，而杠且與已工作耀頻率撫有關(guān)普。由助于結(jié)忘電容胖的影披響，極當(dāng)信篩號(hào)頻謙率增我加時(shí)暑，三卷極管井的將會(huì)件下降跟。當(dāng)下降策到1時(shí)所食對(duì)應(yīng)宜的頻籠率稱獵為特哀征頻避率，園用fT表示凳。①集電視極最私大允耍許電川流ICM三極菊管集傷電極魯最大搜允許太電流ICM。當(dāng)IC＞ICM時(shí)，度管子春性能決將顯加著下縫降，渾甚至?xí)p雀壞三極環(huán)管。②集電景極最即大允酒許功格率損篩耗PCM集電貨極電餅流通甲過集教電結(jié)殘時(shí)所珍產(chǎn)生碼的功暮耗，PCM=ICVCB≈ICVCE，因發(fā)情射結(jié)窗正偏喊，呈巴低阻濕，所韻以功攔耗主蹲要集遺中在集澆電結(jié)喇上。難在計(jì)怪算時(shí)男往往積用VCE取代VCB。三.極限場(chǎng)參數(shù)③反向敞擊穿枯電壓1.V(B大R)扯CBO——發(fā)射刑極開鋪路時(shí)鞭的集孟電結(jié)火擊穿衡電壓潮。下標(biāo)BR代表寨擊穿邀之意取，是Br歐ea召kd宅ow頌n的字輸頭，CB代表圍集電呈極和輛基極類，O代表尖第三錯(cuò)個(gè)電喊極E開路來。2.V(B截R)紅E窩BO——集電撤極開估路時(shí)告發(fā)射掉結(jié)的抗擊穿秩電壓。3.V(B兄R)寸CEO——基極乞開路疤時(shí)集刷電極徹和發(fā)創(chuàng)射極版間的擊穿飄電壓章。對(duì)于V(B噸R)束CER表示BE間接碗有電區(qū)阻，V(B醬R)優(yōu)CES表示BE間是仆短路愿的。圖幾個(gè)倘擊穿架電壓農(nóng)在大披小上許有如靠下關(guān)餃系V(B儲(chǔ)R)僑CB臟O≈V(B留R)