模电复习要点总结材料

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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 导电能力介于导体和绝缘体之间的物质（如硅Si、错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自身的电阻

2、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，错材料约为 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-同PN结。* 正向导通压降 硅管0.60.7V，错管0.20.3V*死区电压 硅管0.5V，错管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）；若V阳V阴（反偏），二极管截止（开路）。1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点

3、Q。5）二极管电路5图解分析2） 等效电路法直流等效电路法*总的解题手段-将二极管断开，分析二极管两端电位的高低 若V阳V阴（正偏），二极管导通（短路）； 若V阳V阴（反偏），二极管截止（开路）。*三种模型gti微变等效电路法小常时棋型三. 稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性正常工作时处在 PN结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连第二章三极管及其基本放大电路 三极管的结构、类型及特点1. 类型-分为NPN和PNP两种。2. 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

4、h |X1 VIcX(b洪彙电极纽态典華极纽态2. 三极管内各极电流的分配U Bn+ fCBO Ie = /bn+ fey = h + Ic /b= AiW- 4 uo*共发射极电流放大系数（表明三极管是电流控制器件A珈2=戶讥 + 3+ ）CBO =/?/b+/ceO -/f/R式子i 称为穿透电流。3. 共射电路的特性曲线*输入特性曲线-同二极管。A=*bCa测试出路*输出特性曲线（饱和管压降，用 UCes表示放大区 发射结正偏，集电结反偏。 截止区 发射结反偏，集电结反偏。4. 温度影响温度升高，输入特性曲线向左移动。温度升高I CB6 | CEO、 I C以及3均增加 三.低频小信号等

5、效模型（简化） hie-输岀端交流短路时的输入电阻，常用r be表示；hfe -输岀端交流短路时的正向电流传输比， 常用3表示；四.基本放大电路组成及其原则1. VT、 V、 R,、 R、C、G的作用。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 由VCc=|cR+U；e确定的直线。+久尸胡Q麻监g简化的H雾數筹效电賂*电路参数对静态工作点的影响1 )改变Rb : Q点将沿直流负载线上下移动。2 )改变R : Q点在I bq所在的那条输岀特性曲线上移动。3 )改变Vcc

6、：直流负载线平移，Q点发生移动。2. 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 连接Q点和V cc点 V CC = UCeq+I cQR l的 直线。3. 静态工作点与非线性失真j (mA)+/b(uA)th) ttdiwn圏*r法、减小FC、增大Vcc。4. 放大器的动态范围(1) UOpp-是指放大器最大不失真输岀电压的峰峰值。(2) 范围* 当(UCeQ UCeS)( Vcc 一 UcEQ )时，受截止失真限制，UOpF=2UMA=2I CqR.* 当(UCeq UCes)V( Vcc* 当(UCe

7、q- UCes) = ( Vcc一 Uceq )时，受饱和失真限制，Upf=2UOma=2 ( UCeq UCes)Uceq ),放大器将有最大的不失真输岀电压。(1)静态工作点的近似估算T _、CC BFQ基本虫射啟大电昭Cb)宜流通路六.放大电路的等效电路法1. 静态分析f/CEQ = 1 CC _/CQc(2) Q点在放大区的条件欲使Q点不进入饱和区，应满足吊 B Rc2. 放大电路的动态分析*放大倍数j 齢尽踊丐地+尺=他+血*输入电阻7?i 二一rL= L*输出电阻= Ah/rbcfl+kcc七.分压式稳定工作点共射 放大电路的等效电路法 i 静态分析ClaTCCCik vr稳定工作

8、点放大器ta)直流迪路BEQ1 fr CFQ 宙 F CC M CQ(c + 兀)2 动态分析*电压放大倍数iHjc +(1 + 卩、在Re两端并一电解电容Ce后微变等效电路i瓦站+凡11输入电阻尺=/?bl/eb2/lrbe +(1 + 砂J在Re两端并一电解电容 Ge后尺=/?bl/fb2/rbe*输出电阻心知心八.共集电极基本放大电路1 静态分析- f BEQJ?b +ill 穿厂*恤和供-2V上/L-3VZ/:-4VG4=OV/mA转移特性二. 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符号口 =DO（ US * 】）（aGS %T （11

9、）亦再统购及电路甘号时DW背帖构世理舒符兮2. 特性曲线*N-EMOS的输岀特性曲线* N-EMOS的转移特性曲线T式中，Ido是Ug=2UT时所对应的i d值。* N-DMOS的输岀特性曲线rIV i亠P=ov_-IV丿-3V/uW耗尽奎转移特性灯対v“耗尽型输出特性注意：UGS可正、可零、可负。转移特性曲线上iD=0处的值是夹断电压UP,此曲线表示式与结型场效应管一致。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FGs5. 低频跨导gm （表明场效应管是电压控制器件）二施门占GS貼口菩=常数四. 场效应管的小信号等效模型场效血管微

10、变等效电路Ms p pE-MOS 的跨导 gm -r l * 1五.共源极基本放大电路1.自偏压式偏置放大电路 *静态分析(a)瓯理电路= , DD+J?s)动态分析若带有Cs,贝U厂畑心+pjja+虫%L0g d 2 -c(c)微变等效电路2.分压式偏置放大电路*静态分析GSQ tan“DQ尽gl +Kgt【DSQ =DD - DQd +S)(a)掠理电路*动态分析若源极带有Cs,则局=Wg+Hg|Ag2Ro= Rd(e)微变等效电路六.共漏极基本放大电路*静态分析(a)电路纽成(b)微变等效电路*动态分析)-:屮黒m “L-llJ”.U1 +跖尺L&二血地1 HR#R严学二W丄rrSin第

11、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”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(f LW f fH)九另鮎氐一岛usna卩“以曲-尺 Ml 恢 恥兔+% RZ论|屮频段混合7T参散

12、竽效电路波特图-幅频曲线是20lg Ausm=常数，相频曲线是$ =-180o2 低频段(f 10/l i00fL-3-2D-40厂B/dc Lly -櫟I g(r 89.2945*5.7VI1,E I-45Wc 一|一 T L*D DS U-Vi A 知L WQ/i f3高频段（f f H)W）鬲锁更混合X躍裁雪皴申閒4 完整的基本共射放大电路的频率特性dB4 2OLg|A|duVlO.ia A 10/t lDfyL3 -20 -4Ui( -20dB/ipc fJO-DVlPiQ/LlDOL-sr0-89.29*-on*11 X - 45*/dec f-r-r -r-7c稱的苹本楚时放大电岭

13、的麵响曲红几却皿（1皿你1+咖）呱（1+必心顾）*kisin三. 分压式稳定工作点电路的频率响应四. 多级放大电路的频率响应分压式共射电路低频段混合我参数等效电路+井斥式其射电路奇频段混合力參数等效电路1.频响表达式11卩二皆+幻+十少n二M他 k-16dB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360，Icq大，管耗大，效率低。2. 乙类工作状态I cQ0, 导通角为180，效率高，失真大。3. 甲乙类工作状态导通角为180360，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：UbmQ Uim尽限状态：Ubm=VCc UCes理想状

14、态：Ubm VCc卿；201gW|/dB+ ME収甘MCE功放电跑的工柞状态1 下限频率的估算心叫用!732上限频率的估算on)*- oih2. 输出功率3. 直流电源提供的平均功率仏4.管耗Pc1n=0.2Pom 5.效率人-用呗甲 U =%旷卅前叭4【&| 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OCL-利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏OTL-电容 G上静态电压为 VC/2，并且取代了V/2代替。b-c极间。甲乙类双电源互补对称功率放大器 置电压。动态指标按乙类状态估算。OCL甲乙类单电源互补

15、对称功率放大器功放中的负电源-Wc。动态指标按乙类状态估算，只是用四.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2. 类型取决于第一只管子的类型。3.p = p i p 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 fl i C1、i C2 fl i E1、i E2 fl Ue fl UBE1、Ub

16、E2 Ji B1、 i B2 Ji C1、 i C2 JoR e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I C设UB 0，则UE= 0.7V，得2）计算差放电路 UCe?双端输出时?单端输岀时（设VT1集电极接RL）对于VT1:3. 动态分析1）差模电压放大倍数?双端输出半边签模交流通路? 单端输出时从VT1单端输岀2(7?s+ri+(l + AX/ep/2)从VT2单端输岀= udi2|+g+U + 0)(RpQ)2）差模输入电阻/如 “I 地+m+a+/o 第J CC三字L+心 * tCEl = tCl -tE = t7Ci +*对于VT

17、2:?单端输岀：心疔肌樂诚运放的电压传输特件3）差模输出电阻? 双端输岀:三. 集成运放的电压传输特性当UI在+Um与-Um之间，运放工作在线性区域Ho4fMjW|=/lnU 时，Uo= + Um当 U+0时，A f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AF V0时，A f升高，这种反馈称为正反馈。4当AF =- 1时，AfT。放大器处于“自激振荡”状态。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、直流反馈。3. 反馈的取样-电压

18、反馈：反馈量取样于输岀电压；具有稳定输岀电压的作用（输出短路时反馈消失）电流反馈：反馈量取样于输岀电流。具有稳定输岀电流的作用。（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。FS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。FS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，逐级推断岀放大电路中各相关点的瞬时极性（升高用+表示，降低用一表示）。（3）确定反馈信号的极性。（4）

19、根据X与X f的极性，确定净输入信号的大小。Xd减小为负反馈；Xid增大为正反馈。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JL* 1(L42.3.zlf1 + 4F A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、输岀电阻* 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* 电压负反馈使输岀电阻减小1+AF倍电流负反馈使输岀电阻增加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负反馈转化为正反馈2. 产生自激振

20、荡的条件若表示为幅值和相位的条件则为:険F网A切F = （2卅+1皿（軒为整数）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R2 = Ri/ R标准文案（a）基聿形式2. 同相比例运算电路R2= R Rg =（1 +3. 反相求和运算电路R4=Ri R/ R/ Rf（a）基本形式4.同相求和运算电路Ri R/ R R=R R反轴求利摊算电路同柘求和运算电路5.加减运算电路i Rl/ R=R R R5心=內（竺_十鱼竺丄巴可积分和微分运算电路积分运算I单运故加械运炸电路1.2.()= -hh RC 1微分运算基本枳分运算电路（H）基本微分电路第九章信

21、号发生电路正弦波振荡电路的基本概念1. 产生正弦波振荡的条件自激振荡的平衡条件（人为的直接引入正反馈 ）.4F = 1即幅值平衡条件：AF=i相位平衡条件：F=2irff(ff=0 L 2)2. 起振条件：幅值条件：w pl相位条件:n 兀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。正反馈网络-与放大电路共同满足振荡条件。选频网络- 以选择某一频率进行振荡。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RC振荡器振荡频率较低,1M以下LC振荡器-振荡频率较高,1M以上石英晶体振荡器振荡频率高且稳定。二. RC正弦波振荡电路rc串并联正

22、弦波振荡电路F二2. RC移相式正弦波振荡电路三. LC正弦波振荡电路1.变压器耦合式 LC振荡电路判断相位的方法: 断回路、引输入、看相位2rtLC(H)集电极调薜(I.)发射檢凋谐帛极词谐2. 三点式LC振荡器*相位条件的判断-“射同基反”或“三步曲法”(1) 电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路)(2) 电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路)电客二点式扳荡為(3) 串联改进型电容反馈三点式振荡器(克拉泼电路)th)克拉復电拠(4) 并联改进型电容反馈三点式振荡器(西勒电路)(5) 四.石英晶体振荡电路1.并联型石英晶体振荡器2.串联型石英晶体振荡器第十章直流电源直流电源的组成框图rt流电源的组成

23、抿閹?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1 .输出电压的平均值UO(AV)怙(切 二丄 矿血巧或皿劇妙=u2 =(k4?r2?t応2输岀电压的脉动系数S卜flLA( o+ 曲 一D3.正向平均电流I D(AV)F - 7_ 5的他22D(AV)-丄 0乩) 叽4 .最大反向电压URm三.单相全波整流电路1 输岀电压的平均值Ub(AV)=-帖5曲颍=trz = U规匚IT2输岀电压的脉动系数S

24、_ DIMO(AV)4应/3霏2y/il-2/Tt3.正向平均电流I D(AV)r( D(AV) (MPTtJn(AVi =*叫)21RlR4 .最大反向电压 UmRMI=RM2=2V2f；2四. 单相桥式整流电路UO(AV)、S、I D(AV)与全波整流电路相同，Um与半波整流电路相同。五. 电容滤波电路1.放电时间常数的取值AE(1)廉理电路(b)简优画法T2.输岀电压的平均值UO(av)ZO(AV) = (las - L27)U23.输岀电压的脉动系数S 二 I_ (專从R上inn溉-%(AV) - E吭心&和 4/fjC/r -14 .整流二极管的平均电流I D(AV)r- 7o(av

25、 , ro(AV)lJtj _nAU2He 一 = ft 兀-K六.三种单相整流电容滤波电路的比较电畴名称输出电Hv平均值畑和毎个黑流管的 最大反向电JKI/RM每个隸誡 管的乎均 电 yubfAV)纯幣流 电路借也零滤波血开轄带枷1纯整流电路带电容建波仍皿兀/全波O.9t;L2L2Aii tv)/2桥式1.陌/2tTl豆5OiAVj/2七.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：f ua*t 0T-Za1T-/ttT-/HJ?T L ol井联型税压电甜*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=UO； I ZM= (1.53) I Omax *输入电压的确定一般取 U(AV)= (23) UO*限流电阻R的计算R的选用原则是：I Zmin I Z I ZmaxoR 的范围是：ItniZr J? Itin C 2&max + Lmin+Lmax