模擬電子技術總復習模板課件

模擬電子技術

總復習四川理工學院自動化與電子信息學院模電教研組1感謝你的欣賞2019-10-2第一章半導體器件一.半導體的基礎知識

1.半導體---導電能力介于導體和絕緣體之間的物質(如硅Si、鍺Ge)。

2.特性---光敏、熱敏和摻雜特性。

3.本征半導體----純凈的具有單晶體結構的半導體。

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

5.雜質半導體----在本征半導體中摻入微量雜質形成的半導體。體現(xiàn)的是半導體的摻雜特性。2感謝你的欣賞2019-10-2*P型半導體:在本征半導體中摻入微量的三價元素（多子是空穴，少子是電子）。

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

*載流子的濃度---多子濃度決定于雜質濃度，少子濃度與溫度有關。

*體電阻---通常把雜質半導體自身的電阻稱為體電阻。

*轉型---通過改變摻雜濃度，一種雜質半導體可以改型為另外一種雜質半導體。

3感謝你的欣賞2019-10-27.PN結

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

*PN結的單向導電性---正偏導通，反偏截止。8.PN結的伏安特性

4感謝你的欣賞2019-10-2二.半導體二極管1.*單向導電性------正向導通，反向截止。

2.*二極管伏安特性----同ＰＮ結。

*正向導通壓降------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)，二極管導通(短路);

若U陽<U陰(反偏)，二極管截止(開路)。4.等效模型開關模型恒壓降模型5感謝你的欣賞2019-10-2二極管應用—限幅電路6感謝你的欣賞2019-10-25.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感謝你的欣賞2019-10-2三.半導體三極管1.類型---分為NPN和PNP兩種。2.特點---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感謝你的欣賞2019-10-23.輸入特性5.輸出特性放大區(qū)---發(fā)射結正偏，集電結反偏。截止區(qū)---發(fā)射結反偏，集電結反偏。飽和區(qū)---發(fā)射結正偏，集電結正偏。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感謝你的欣賞2019-10-26、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感謝你的欣賞2019-10-2例：習題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感謝你的欣賞2019-10-2四.場效應管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)載流子都參與運行，所以被稱為雙極型器件。

場效應管（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電，因此它是單極型器件。

12感謝你的欣賞2019-10-2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：能量的控制與轉換放大的特征：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感謝你的欣賞2019-10-2三.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電感相當于短路（線圈電阻近似為0）。

交流通路：①大容量電容相當于短路；②直流電源相當于短路（內阻為0）。3.靜態(tài)工作點與非線性失真：根據(jù)直流通路計算（1）截止失真：Q點設置過低

*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點設置過高

*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感謝你的欣賞2019-10-24.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)工作點的近似估算（2）動態(tài)分析15感謝你的欣賞2019-10-2例2：1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析16感謝你的欣賞2019-10-2若電容Ce斷路17感謝你的欣賞2019-10-2例3：1.靜態(tài)分析Rb1+VCCRCC1C2TRb2CERe1RLuiuoRe2I1I2IBRb1+VCCRCTRb2Re1Re2rbeRCRLRe1R‘b18感謝你的欣賞2019-10-2若電容Ce斷路rbeRCRLRe1R‘bRb1+VCCRCC1C2TRb2CERe1RLuiuoRe219感謝你的欣賞2019-10-2四、基本共集放大電路1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析20感謝你的欣賞2019-10-2五、基本共基放大電路1.靜態(tài)分析2.動態(tài)分析21感謝你的欣賞2019-10-2第三章集成運算放大電路一.多級放大電路的級間耦合方式1.阻容耦合----各級靜態(tài)工作點彼此獨立；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)工作點彼此獨立，可以實現(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)工作點不獨立，互相有影響。存在“零點漂移”現(xiàn)象。

*零點漂移----當溫度變化或電源電壓改變時，靜態(tài)工作點也隨之變化，致使uo偏離初始值“零點”而作隨機變動。22感謝你的欣賞2019-10-2二.多級放大電路的動態(tài)分析23感謝你的欣賞2019-10-2三.集成運算放大電路1.集成運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----多采用互補對稱電路以提高帶負載能力。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24感謝你的欣賞2019-10-2四.差分運算放大電路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感謝你的欣賞2019-10-22.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感謝你的欣賞2019-10-23.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感謝你的欣賞2019-10-2（3）共模信號作用時4.單輸入雙輸出28感謝你的欣賞2019-10-25.單輸入單輸出29感謝你的欣賞2019-10-2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感謝你的欣賞2019-10-2解：（1）靜態(tài)時，輸入uI=0，所以

31感謝你的欣賞2019-10-2(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感謝你的欣賞2019-10-233感謝你的欣賞2019-10-2五.鏡像電流源34感謝你的欣賞2019-10-2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感謝你的欣賞2019-10-22.正反饋和負反饋

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，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生影響，則引入了反饋。二.反饋類型的判斷36感謝你的欣賞2019-10-2“瞬時極性法”判斷：假設某一瞬時，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點的瞬時極性，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，則為負反饋；反之為正反饋。凈輸入量減小，所以是負反饋。37感謝你的欣賞2019-10-2凈輸入量減小，所以是負反饋。38感謝你的欣賞2019-10-23.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感謝你的欣賞2019-10-24.

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，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，則為電流反饋。

電壓反饋40感謝你的欣賞2019-10-25.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的約束關系，則稱為串聯(lián)反饋；如果和三種信號符合KCL的約束關系，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，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，則為串聯(lián)反饋。

并聯(lián)反饋41感謝你的欣賞2019-10-2例題:試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。電壓并聯(lián)負反饋。42感謝你的欣賞2019-10-2電壓串聯(lián)負反饋

43感謝你的欣賞2019-10-2電流并聯(lián)負反饋44感謝你的欣賞2019-10-2反饋網絡電流串聯(lián)負反饋45感謝你的欣賞2019-10-2四.深度負反饋1.深度負反饋的特點三.負反饋類型的四種組態(tài)→負反饋的一般表達式2.深度負反饋的計算46感謝你的欣賞2019-10-2五.負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)負反饋增大輸入電阻并聯(lián)負反饋減小輸入電阻電壓負反饋減小輸出電阻電流負反饋增大輸出電阻六.負反饋的引入原則七.自激振蕩產生的原因及條件47感謝你的欣賞2019-10-2

Aod、rid

、fH均為無窮大，ro、失調電壓及其溫漂、失調電流及其溫漂、噪聲均為0。

因為uO為有限值，Aod＝∞，所以uN－uP＝0，即

uN＝uP…………虛短路因為rid＝∞，所以

iN＝iP＝0………虛斷路電路特征：引入電壓負反饋。無源網絡1.集成運放的線性工作區(qū):uO＝Aod(uP－uN)一.理想運放的參數(shù)特點第五章集成運放的基本應用48感謝你的欣賞2019-10-22.集成運放的非線性工作區(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.基本運算電路49感謝你的欣賞2019-10-2二.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，但輸入電壓單調變化使輸出電壓只躍變一次。50感謝你的欣賞2019-10-2第六章波形發(fā)生與變換電路一、正弦波振蕩電路1.產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)正反饋網絡：滿足相位條件3)選頻網絡：確定f0，保證電路產生正弦波振蕩4)非線性環(huán)節(jié)（穩(wěn)幅環(huán)節(jié)）：穩(wěn)幅51感謝你的欣賞2019-10-23.分類常用選頻網絡所用元件分類。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，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感謝你的欣賞2019-10-2變壓器耦合式LC振蕩電路RC正弦波振蕩電路53感謝你的欣賞2019-10-2三點式LC振蕩器石英晶體振蕩電路54感謝你的欣賞2019-10-2三、非正弦