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文檔簡介
第1章
常用半導(dǎo)體器件1.2半導(dǎo)體二極管1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識1.3雙極型晶體管基本概念§1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識★
1.1.1本征半導(dǎo)體★1.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體★1.1.3PN結(jié)
單向?qū)щ娦?PN結(jié)加正向電壓時,PN結(jié)變窄,正向電阻很低,正向電流大,PN結(jié)導(dǎo)通。PN結(jié)加反向電壓時,PN結(jié)變寬,反向電阻很大,PN結(jié)截止。這種特性稱為單向?qū)щ娦浴?/p>
一、N型半導(dǎo)體:本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入五價元素自由電子數(shù)>>空穴數(shù)自由電子數(shù)=空穴數(shù)。溫度越高,數(shù)量越多。二、P型半導(dǎo)體:本征半導(dǎo)體中摻入三價元素空穴數(shù)>>自由電子數(shù)§1.2半導(dǎo)體二極管★
1.2.2二極管的伏安特性1.正向特性2.反向特性3.反向擊穿⒋二極管電流方程★
1.2.5穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管工作在反向擊穿區(qū)?!?.3雙極型晶體管★
1.3.3晶體管的共射特性曲線輸出特性曲線1.截止區(qū):
特點:①Je、Jc均反偏;②IB=0,IC≈ICEO≈0;③UCE=VCC-ICRC≈VCC晶體管的電流分配關(guān)系晶體管是一個電流控制元件IE=IC+IB3.飽和區(qū):
特點:①發(fā)射結(jié)Je、集電結(jié)JC均正偏;②uCE=UCES;③IC=βIB不成立,IC=ICS=(VCC-UCES)/RC,★
1.3.5溫度對晶體管參數(shù)的影響
特點:①發(fā)射結(jié)Je正偏,集電結(jié)Jc反偏。②IC的大小受IB控制,△IC>>△IB即有電流放大;③iC基本上不受uCE的控制,uCE升高,iC基本不變,具有恒流特性。2.放大區(qū):⒈求輸出電壓。設(shè)二極管正向?qū)妷嚎珊雎圆挥?。基本題型UO1=
V例2:導(dǎo)通導(dǎo)通0.7V導(dǎo)通截止0.7V截止導(dǎo)通0.7V導(dǎo)通導(dǎo)通3.7VUA(V)UB(V)D1D2UO(V)00033033功能:二極管與門注意:壓差大的二極管導(dǎo)通1.4電路如圖P1.4所示,已知ui=5sinωt(V),二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V。試畫出ui與uO的波形,并標出幅值。2:現(xiàn)測得放大電路中這兩只管子兩個電極的電流如圖所示。分別求另一電極的電流,標出其實際方向,并在圓圈中畫出管子。且分別求出他們的電流放大系數(shù)。3.在晶體管放大電路中,測得三個晶體管的各個電極的對地靜態(tài)電位如圖所示,試判斷各晶體管的類型(NPN、PNP、硅、鍺);并注明電極e、b、c的位置;各晶體管工作在何種工作狀態(tài)。解:(a)NPN,硅,左起e、b、c;放大狀態(tài)。(b)PNP,硅,左起c、b、e;放大狀態(tài)。(c)PNP,鍺,左起c、e、b。放大狀態(tài)。第2章基本放大電路1.放大電路和測得的信號電壓波形如圖所示,試問該放大電路產(chǎn)生了
(A.飽和失真,B.截止失真),為了減小失真,應(yīng)
(A.增大,B.減?。〢AtuoRbvoviC2+-C1RC2kΩ+-1.測得放大電路電壓波形如圖所示,試問該放大電路產(chǎn)生了
(A飽和失真,B.截止失真),為了減小失真Rb應(yīng)
(A.增大,B.減?。〢A例如:已知基本共射放大電路
⑴當靜態(tài)工作點從Q1移到Q2、從Q2移到Q3、從Q3移到Q4時,分別是因為電路的哪個參數(shù)變化造成的?這些參數(shù)是如何變化的?
⑵當電路的靜態(tài)工作點分別為Q1—Q4時,哪種情況下最易產(chǎn)生截止失真?哪種情況下最易產(chǎn)生飽和失真?哪種情況下最大不失真輸出電壓Uom最大?其值約為多少?
⑶電路的靜態(tài)工作點為Q4時,集電極電源VCC的值為多少伏?集電極電阻RC為多少千歐?C1Rb+VCCC2RL
+Re++RS+~
例題:求靜態(tài)工作點和交流性能指標分壓式靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路⑴求靜態(tài)工作點解:⑵畫微變等效電路(H參數(shù)等效模型)⑶無旁路電容C求:Ri、Ro:
Ri=Rb1//Rb2//[rbe+(1+β)Re]Ro≈RC⑷有旁路電容C求:Ri、Ro:
Ri=Rb1//Rb2//rbe
Ro≈RC已知圖示電路中晶體管的=100,UBEQ=0.7V,電容的容量足夠大,對交流信號可視為短路。⑴估算電路靜態(tài)時的⑵求⑶畫出微變等效電路,并求電壓放大倍數(shù)輸入電阻
輸出電阻例題:求靜態(tài)工作點和交流性能指標C1Rb+VCCC2RL
+Re++RS+~
例題:求靜態(tài)工作點和交流性能指標共集電極的放大電路一、靜態(tài)工作點由基極回路求得靜態(tài)基極電流則C1Rb+VCCC2RL
+Re++RS+~
二、交流性能指標e
~
++_+rbebc第3章多級放大電路§3.1多級放大電路的級間耦合方式直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合、光電耦合☆
3.3.2差分放大電路
抑制溫漂的方法采用特性相同的管子,使它們的溫漂相互抵消,構(gòu)成“差分放大電路”。<A>雙入、雙出<B>雙入、單出<C>單入、雙出<D>單入、單出通常,Rb較小,且IBQ很小,故如右圖所示差分放大電路,其參數(shù)理想對稱。β1=β2=β,rbe1=rbe2=rbe。求:⑴畫出差模信號作用下的等效電路。⑵寫出RW滑動端在中間位置時差模放大倍數(shù)Ad、Ri、Ro的表達式。1.⑴畫出差模信號作用下的等效電路:
3.6
圖所示電路參數(shù)理想對稱,晶體管的β均為50,=100Ω,UBEQ≈0.7v。試計算RW滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流IEQ,以及動態(tài)參數(shù)和Ri。
解:RW滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下:交流通路等效電路和Ri分析如下:例3:ui1=5mv,ui2=3mv,把此信號分成差模部分和共模部分。處理方法:△uid1=(ui1-ui2)/2=(5-3)/2=1mv=-△uid2△uic1=△uic2=(ui1+ui2)/2=(5+3)/2=4mv△uid=△uid1-△uid2=2△uid1第六章放大電路中的反饋應(yīng)掌握的內(nèi)容:⑴能夠正確判斷電路中是否有反饋,是直流還是交流反饋,是正反饋還是負反饋;如為交流負反饋,是哪種組態(tài)的反饋等。
⑵能夠估算深度負反饋條件下的F,Af,Auf
。
⑶掌握負反饋四種組態(tài)對放大電路性能的影響,并能夠根據(jù)需要在放大電路中引入合適的交流負反饋。由集成運放A1、A2等元器件組成的兩級反饋放大電路如圖所示,設(shè)A1、A2均為理想運放。⑴試判斷級間反饋的組態(tài);⑵試計算其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)輸入電阻Rif,輸出電阻Rof。練習:由集成運放A和晶體管T等元器件組成的反饋放大電路如圖所示,設(shè)A為理想運放。試寫出下列性能指標的表達式:5.(本題10分)電路如圖所示。(1)A2接成什么電路?(2)判斷電路的反饋組態(tài)。(3)在深度負反饋的條件下推導(dǎo)解:(1)A2接電壓跟隨器(2)電壓關(guān)聯(lián)負反饋(3)§6.5負反饋對放大電路性能的影響一、使放大倍數(shù)降低了倍二、放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了倍三、減小非線性失真四、抑制干擾和噪聲五、頻帶展寬了倍
六、對輸入電阻和輸出電阻的影響⒈對輸入電阻的影響⑴串聯(lián)反饋:輸入電阻增加⑵并聯(lián)反饋:輸入電阻減?、矊敵鲭娮璧挠绊憿烹妷悍答仯狠敵鲭娮铚p?、齐娏鞣答仯狠敵鲭娮柙黾樱?)為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點,應(yīng)引入當信號源為恒流源,為減小電路的輸入電阻,應(yīng)引入為了穩(wěn)定放大倍數(shù),應(yīng)引入直流負反饋交流負反饋(2)當信號源為恒壓源時,為增大電路的輸入電阻,應(yīng)引入串聯(lián)負反饋并聯(lián)負反饋。電路設(shè)計時,引入負反饋的一般原則(3)當負載需要穩(wěn)定的電壓信號時,應(yīng)引入電壓負反饋;當負載需要穩(wěn)定的電流信號時,應(yīng)引入電流負反饋。(4)根據(jù)四種組態(tài)反饋電路的功能,在需要進行信號變換時,選擇合適的組態(tài)。例如:若將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號,應(yīng)在放大電路中引入電壓并聯(lián)負反饋;若將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號,應(yīng)在放大電路中引入電流串聯(lián)負反饋第七章信號的運算和處理7.2基本運算電路一、反相比例運算電路二、同相比例運算電路三、反相求和運算電路四、同相求和運算電路五、加減運算電路六、積分運算電路已知uI1=1V,uI2=2V,uI3=3V,uI4=4V,求電壓uO1、uO2、uO的值。練習:理想集成運算放大器構(gòu)成如圖所示的電路。試寫出uo與ui的關(guān)系表達式。解:第八章波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換8.1
正弦波振蕩電路★
8.1.1
正弦波振蕩電路的基礎(chǔ)知識一、產(chǎn)生正弦波的振蕩條件幅值條件相位條件
二、正弦波振蕩電路的組成及分類⒈組成:⑴放大電路;⑵選頻網(wǎng)絡(luò);
⑶正反饋網(wǎng)絡(luò);⑷穩(wěn)幅環(huán)節(jié)
包括:變壓器反饋式、電感反饋式、
電容反饋式。產(chǎn)生1HZ—1MHZ的低頻信號。包括:RC串并聯(lián)振蕩器、RC移相式振蕩器。⑵LC正弦波振蕩電路產(chǎn)生1MHZ以上的高頻信號。⒉分類振蕩頻率:★
8.1.2RC正弦波振蕩電路穩(wěn)幅條件8.2電壓比較器8.2.2單限比較器8.2.3滯回比較器畫電壓傳輸特性,必須求出三個要素:⑴
輸出電壓高電平和低電平的數(shù)值和。⑵
閾值電壓的數(shù)值⑶
當變化且經(jīng)過時,躍變的方向,即是從躍變?yōu)椋€是從躍變?yōu)椤?/p>
⒕書P4758.14
試分別求解圖P8.15所示各電路的電壓傳輸特性。試求其閾值電壓,畫出電路的電壓傳輸特性uO=f(uI),并標明有關(guān)參數(shù)。
練習:為使圖(a)所示電路具有圖(b)所示的電壓傳輸特性,限幅電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ應(yīng)為
V,正向?qū)妷篣D=
V;基準電壓UREF應(yīng)為
V。請在圖(a)中標出集成運放的同相輸入端(+)和反相輸入端(-),并在方框內(nèi)畫出穩(wěn)壓管。第十章直流電源10.1直流電源的組成及各部分的作用一、電源變壓器
利用變壓器降壓得到比較合適的交流電壓再進行轉(zhuǎn)換。
四、穩(wěn)壓電路在電網(wǎng)電壓波動或負載電流變化時能保持輸出直流電壓穩(wěn)定。
二、整流電路把正負變化的交流電變?yōu)閱畏较蛎}動的直流電。
三、濾波電路將脈動大的直流電中交流部分去掉,處理成平滑的脈動小的直流電。
例電路如圖。已知變壓器副邊電壓有效值負載電阻,試問:⑴負載電阻上的電壓平均值和電流平均值各為多少?⑵電網(wǎng)電壓波動范圍是±10%,二極管承受的最大反向電壓和流過的最大電流平均值各為多少?解:⑴負載電阻上電壓平均值流過負載電阻的電流平均值⑵二極管承
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