《模拟电路》复习资料

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1、第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1. 半导体一-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质（如硅Si、锗Ge）。2. 特性-光敏、热敏和掺杂特性。3. 本征半导体纯净的具有单晶体结构的半导体。4. 两种载流子 带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。5. 杂质半导体在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性*P 型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。*N 型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。6. 杂质半导体的特性*载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。*体电阻-通常把杂质半导体

2、自身的电阻称为体电阻。*转型-通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。7. PN 结* PN结的接触电位差-硅材料约为0.60.8V,锗材料约为0.20.3V。* PN 结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。8. PN 结的伏安特性止向特性二. 半导体二极管*单向导电性正向导通,反向截止。*二极管伏安特性-一同PN结。*正向导通压降硅管0.60.7V,锗管0.20.3V。*死区电压硅管0.5V，锗管0.1V。3. 分析方法将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:若V阳V阴（正偏），二极管导通（短路）； 阳阴若 V 阳 直流等效电路法*总的解题手段将二极管断开，分析二极管两端

3、电位的高低:若V阳V阴（正偏），二极管导通（短路）; 若 V 阳 微变等效电路法一类型极管为蠶类燃安特性*稳压二极管的特性-一正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连 接。Jl z/mA2. 特点-基区很薄，且掺杂浓度最低；发射区掺杂浓度很高，与基区接触面积较小；集电区掺杂浓度较高，与基区接触面积较大。 二. 三极管的工作原理1. 三极管的三种基本组态（町共发射极组态（b）共集电极组态共基极组态2. 组成原则能放大、不失真、能传输。五.放大电路的图解分析法1. 直流通路与静态分析*概念-直流电流通的回路。*画法-电容视为开路。*作用-确定静态工作点*直流负载线-一由vc

4、c=icrc+uce确定的直线。CC C C CE*电路参数对静态工作点的影响（a）改变心（b）改变心（c）改变c1）改变R : Q点将沿直流负载线上下移动。b2）改变R : Q点在I所在的那条输出特性曲线上移动。cBQ3）改变V :直流负载线平移，Q点发生移动。CC2. 交流通路与动态分析*概念-交流电流流通的回路*画法-电容视为短路,理想直流电压源视为短路。*作用-分析信号被放大的过程。*交流负载线一-连接Q点和V 点V = U +I R 的CCCCCEQ CQ L直线。3. 静态工作点与非线性失真电（皿）+；b（uA）*消除方法减小Rb，提高Q。（2）饱和失真*产生原因-一Q点设置过高*

5、失真现象-NPN管削底，PNP管削顶。*消除方法一-增大Rb、减小Rc、增大V。bCC4. 放大器的动态范围（1）Uopp-是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。（2）范围*当2 U ）（V U ）时，受截止失真限制，U =2U =2I R 。CEQ CESCCCEQOPP OMAX CQ Lzc(mA)Qi! VOJ I交流nis(pA)T)。c饥，受饱和失真限制，Uopp=2UomaX -路法-险;户放大器将有最大的不失真输出电压。心宅I缪沙瓯(2 JV CC*当(卩-U ) 0 Rc。B放大电路的动态分析2.*-oii Zb iJ +Rsn niiQRlRsuf*放大倍数xO-*11丿k

6、hel10(a)交流通路(b)微变等效电路*输入电阻*输出电阻傀=-2动态分析*电压放大倍数七. 分压式稳定工作点共射 放大电路的等效电路法 1静态分析be +(1 + 火OBVT在 Re 两端并一电解电容 Ce 后Al =输入电阻绚=Abl/Ab2/rbe +(1 + /?)2在Re两端并一电解电容Ce后R = blb2rbe* 输出电阻八.共集电极基本放大电路1 静态分析T _ be - UbeqBQ Ab+(l + /?)AeCQ対例BQ(a)共集电极基本放人电路2动态分析*电压放大倍数A 工一 （I + ZWU 9 rbe+（l + 7?* 输入电阻尽二心/巾+（1 + ）（殓/心）+

7、血o凤威e凡“4* 输出电阻I o（b） H参数等效电路3. 电路特点* 电压放大倍数为正，且略小于 1，称为射极跟随器，简称射随器* 输入电阻高，输出电阻低。第三章 场效应管及其基本放大电路一. 结型场效应管（ JFET ）1. 结构示意图和电路符号仙输出特性曲线沽（b） PJFEI结构及电路符号可变电阻区、放大区、截止区、击穿区）预夹蓟轨迹iins= GSt7p预夹斷航迹 Mns= Mos-iTp转移特性曲线D =DSS（1_7F2 WpgsS）U截止电压P0截止区 wus=u dsi二. 绝缘栅型场效应管（moSFEt） 分为增强型（EMOS ）和耗尽型（DMOS）两种。结构示意图和电路

8、符号* N-EMOS 的转移特性曲线式中，I是U=2U时所对应的i值。DOGS TD* N-DMOS 的输出特性曲线P-IV.-2丿（C）耗尽型输出特性（1）耗尽型转移特性注意：u可正、可零、可负。转移特性曲线上i=0处的值是夹断电压U,此曲线表示式与结型 GS D P场效应管一致。三. 场效应管的主要参数1. 漏极饱和电流 IDSS2. 夹断电压Up3. 开启电压UT4. 直流输入电阻 RGS5. 低频跨导g （表明场效应管是电压控制器件）m卫D动态分析E-MOS 的 跨 导 gmT场效应管的小信号等效模型duu= gm 屁若源极带有Cs,则若带有Cs,贝u2.分压式偏置放大电路* 静态分析

9、* 动态分析(a)原理电路Jii=Jlg+Jl 込1 Jig2六.共漏极基本放大电路* 静态分析DQ=DO(-n2(J t或* 动态分析屮频段混合JT参数等效电路波特图-一幅频曲线是20lgAusm=常数，相频曲线是p=-180oo(b)微变等效电路第四章 多级放大电路一. 级间耦合方式1. 阻容耦合各级静态工作点彼此独立；能有效地传输交流信号；体积小，成本低。但不便于集成，低频特性差。2. 变压器耦合 -各级静态工作点彼此独立，可以实现阻抗变换。体积大，成本高，无法采用 集成工艺；不利于传输低频和高频信号。3. 直接耦合低频特性好，便于集成。各级静态工作点不独立，互相有影响。存在“零点漂移”

10、现象。* 零点漂移当温度变化或电源电压改变时，静态工作点也随之变化，致使 uo 偏离初始值“零点”而作随机变动。二. 单级放大电路的频率响应1. 中频段(fLWfWfH)2. 低频段(f WfL)O OVl 0.1 /l infL 103高频段f MfH)201gK|0.001 A 10ft i00fLI -20(lB/lec f4完整的基本共射放大电路的频率特性A = （1仏眉二加）=（1 +就）：；+必汽三. 分压式稳定工作点电路的频率1下限频率的估算，L M 1JL1 + L2+L32上限频率的估算Rs仆分压式共射电路低频段混合托参数等效电路响应分压式共射电路高频段混合JT参数等效电路C

11、；四. 多级放大电路的频率响应1. 频响表达式201g|4| = 201g|4i|+ 201g如| + + 201g|4| = kZ 201g如|卩=例十卩2卩II =工加k = lfill/Hz/h /hi/Hz/h； l/m-POydec40 dB/de c6dBBW 单级 3dB :- 2Ulg| 鼠皿|1 -ZOlgll/dB-401| 3dB1 I 两级-ISO0-3fiOe-450-270单级 ：!45ydec两级 门2. 波特图第五章 功率放大电路一. 功率放大电路的三种工作状态 1.甲类工作状态导通角为360o, I大，管耗大，效率低。CQ2.乙类工作状态I 0,导通角为180

12、o，效率高，失真大。 CQ3.甲乙类工作状态导通角为180。360。，效率较高，失真较大。二. 乙类功放电路的指标估算1. 工作状态任意状态：UomUim 尽限状态：Uom=V -UCC CES理想状态：UomVCCCElic1、功放电路的工作状态2.输出功率3.直流电源提供的平均功率2om4. 管耗P =0.2Pc1mom4& = % C AV) =PCC-* 7om 兀 R5.效率Po _ Um/2RL% ct7om /7TL理想时为 78.5%三. 甲乙类互补对称功率放大电路1. 问题的提出 在两管交替时出现波形失真交越失真（本质上是截止失真）。2. 解决办法甲乙类双电源互补对称功率放大

13、器OCL利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏 置电压。动态指标按乙类状态估算。甲乙类单电源互补对称功率放大器OTL电容C上静态电压为V /2,并且取代了 OCL2CC功放中的负电源-V。CC动态指标按乙类状态估算，只是用V/2代替。CC四. 复合管的组成及特点1. 前一个管子c-e极跨接在后一个管子的b-c极间。2. 类型取决于第一只管子的类型。3.0 二B & 2第六章 集成运算放大电路一. 集成运放电路的基本组成1. 输入级采用差放电路，以减小零漂。2. 中间级多采用共射（或共源）放大电路，以提高放大倍数。3. 输出级多采用互补对称电路以提高带负载能力。4. 偏置电路多采用电流源电路，为

14、各级提供合适的静态电流。二. 长尾差放电路的原理与特点1. 抑制零点漂移的过程当 T i、i 一 i、i 一 u 一 u、u 一 i、i i、i |oC1 C2 E1 E2 E BE1 BE2 B1 B2 C1 C2Re 对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用，被称为“共模反馈电阻”。2 静态分析1） 计算差放电路 ICC设 U 0,则 U=0.7V，得BE2） 计算差放电路 UCECE双端输出时 单端输出时（设VT1集电极接Rl）对于VT1：=詈+心,ei=UciFe=%i+07对于VT2：C2 = CC _jfC2c，tyCE2 = C2 - t7E = CC C2Rc + 0 73.

15、动态分析1）差模电压放大倍数 双端输出叨（Sl尽 +”be +（1 + 0）（吗双端心/2Modi单端心半边差模交流通路端输出时从 VT1 单端输出A _ Bid _-MRJiRQUdl 22As+rbe+（l + /?）（Ap/2）从VT2单端输出：ud2 = _udl =/W/KJ2凤+加+（1 + 0）（吗/2）场厂2尽+论+（1 + 0）第2）差模输入电阻3）差模输出电阻单端输出:三. 集成运放的电压传输特性当u在+U与-U之间,运放工作在线性区域I im imoodi 4od（+-益）四. 理想集成运放的参数及分析方法1. 理想集成运放的参数特征*开环电压放大倍数Aodf8；*差模输

16、入电阻Rid8；*输出电阻Ro0；*共模抑制比KCMRf8；2. 理想集成运放的分析方法1） 运放工作在线性区:* 电路特征引入负反馈*电路特点一一 “虚短”和“虚断”：叫=11_“虚短”一-u 时, u=+U+ -o om当 u 0时，A#下降，这种反馈称为负反 馈。2当AF=0时，表明反馈效果为零。3. 当AFV 0时，A#升高，这种反馈称为正反馈。4当AF = 1时，A#f8。放大器处于“自激振荡”状态。二. 反馈的形式和判断1. 反馈的范围本级或级间。2. 反馈的性质交流、直流或交直流。直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈 则为交、直

17、流反馈。3. 反馈的取样电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用（输出短路时反馈消失） 电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。（输出短路时反馈不消失）4. 反馈的方式并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。Rs越大反馈效果越好。反馈信号反馈到输入端） 串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。Rs越小反馈效果越好。 反馈信号反馈到非输入端）5. 反馈极性瞬时极性法：（1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示），并设信号的频率在中频段。（2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升高用 +表示，降低用表示）。（3

18、）确定反馈信号的极性。（4）根据X与X的极性，确定净输入信号的大小。X减小为负反i f id 馈；X增大为正反馈。id三. 反馈形式的描述方法某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串 联（并联）负反馈。四. 负反馈对放大电路性能的影响1.提高放大倍数的稳定性dAf _142 出 1+AF A3. 扩展频带4. 减小非线性失真及抑制干扰和噪声5. 改变放大电路的输入、输出电阻*串联负反馈使输入电阻增加1+AF倍*并联负反馈使输入电阻减小1+AF倍*电压负反馈使输出电阻减小1+AF倍*电流负反馈使输出电阻增加1+AF倍五. 自激振荡产生的原因和条件1. 产生自激振荡的原因附加相移将

19、负反馈转化为正反馈。2. 产生自激振荡的条件若表示为幅值和相位的条件则为：卩af=0a+0f = （2 +1）兀（为整数）2.同相比例运算电路R=R /R第八章 信号的运算与处理 分析依据 “虚断”和“虚短”一. 基本运算电路1. 反相比例运算电路R =R/R5. 加减运算电路R/R /R =R /R /R12 f 34呦T （瓷+瓷+4. 同相求和运算电路R1/R2/R3/R4=Rf/R1234 f3. 反相求和运算电路R=R /R /R /R41. 积分和微分运算电路1. 积分运算2. 微分运算基本积分运算电路第九章信号发生电路一. 正弦波振荡电路的基本概念4)基本微分电路1.产生正弦波振

20、荡的条件(人为的直接引入正反馈)AF = 1自激振荡的平衡条件： 即幅值平衡条件： 口片1 = 1=2/lJT (/1=01,2.)相位平衡条件：2. 起振条件：幅值条件：相位条件：旷2呵3. 正弦波振荡器的组成、分类正弦波振荡器的组成(1) 放大电路建立和维持振荡。(2) 正反馈网络与放大电路共同满足振荡条件。(3) 选频网络以选择某一频率进行振荡。(4) 稳幅环节使波形幅值稳定，且波形的形状良好* 正弦波振荡器的分类(1) RC振荡器振荡频率较低,1M以下；(2) LC振荡器振荡频率较高,1M以上；(3) 石英晶体振荡器振荡频率高且稳定二. RC正弦波振荡电路1. RC串并联正弦波振荡电路

21、2. RC移相式正弦波振荡电路c c CleMu尺HU1UL三. LC正弦波振荡电路1-变压器耦合式芳振荡电路“ 判断相位的方法：断回路、引输入、看相位2ttVlC2.*相三点式LC振荡器位条件的判射同基断（1） 电感反馈三点式振荡器（哈特莱电路）（0）基极调谐o+Kcc电容反馈三点式振荡器考毕兹电路貴捉胡器（b）克拉泼电路 并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路）Hi（5）四. 石英晶体振荡电路1. 并联型石英晶体振荡器4）并联型右英晶体振荡器（h）等效电路2串联型英晶体振荡器第十章 直流电源一. 直流电源的组成框图肓流电源的组成框图屯网丄屯源整流滤波稳压致载屯压变压器电路电路电路1输出电

22、压的平均值 UO(AV)电源变压器：将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。整流电路：将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压。滤波电路：将交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。稳压电路：自动保持负载电压的稳定。二. 单相半波整流电路2输出电压的脉动系数SS = _O1M UtO(AV)V2EZ2/tt 23正向平均电流贏 丁- 丁一 S7D(AV) _1O(AV)0.45t/24.=22三.单相全波整流电路1.输出电压的平均值 UO(AV)最大反向电压URM2.输出电压的脉动系数S = 1 = 0.672y/2U2/7t3S - CO1MUo(AV)3.正向平均电流I

23、D伽D(AV)r_ S(AV) _ L O(AV)Jd(AV) -一2瓦0.45E4最大反向电压此J RM RM2 =2返 U2四. 单相桥式整流电路U 、S、IO(AV) D(AV)与全波整流电路相同， U与半波整流电路相同。RM五. 电容滤波电路1.放电时间常数的取值 7?lC(35) 2输出电压的平均值UO(AV)+；血rL(.Lf :2o(AV) = (118 1.27) 1.2U23输出电压的脉动系数SC - f O1M - (ALC)t/Omax _1kJ %(為) (l-r/4ALC)C/Omax _4AlOT-1 4 .整流二极管的平均电流I()D(AV)叫。 22孔 2AlA

24、l六.三种单相整流电容滤波电路的比较电路名称输出电压平均值tb(AV)每个整流管的 最大反向电压Urm每个整流 管的平均 电淞D(A)纯整流电路带电容滤波矶开路带有rl纯整流电路带电容滤波半波0.4541U2Ui41U2242U2/O(AV)全波0.924iu2.2U22逅巧22U2lO(AV)/2桥式0.9昭4iu21.2巧姙”21U2/o(av)/2A七. 并联型稳压电路1. 稳压电路及其工作原理 *当负载不变，电网电压变化时的稳压过程:/l-5B整流滤波VD4 ULdi +稳压4=1- ?/r血不nL 0)并联型稳压电路*当电网电压不变，负载变化时的稳压过程 :2. 电路参数的计算 * 稳压管的选择常取 U=U；I= (1.53)IZ O ZM Omax* 输入电压的确定一般取 UI(AV)=EDO* 限流电阻 R 的计算R的选用原则是：I 1 I -Zmin Z ZmaxR的范围是：blninx - &ZZmax +LminR【Imin - lJrLZmin +Lmax