中山大學(xué)14級(jí)模電復(fù)習(xí)

1、模擬電子技術(shù)復(fù)習(xí)模擬電子技術(shù)復(fù)習(xí)第二章第二章 半導(dǎo)體二極管及常用二極管電路半導(dǎo)體二極管及常用二極管電路 名詞或概念名詞或概念：P型半導(dǎo)體，N型半導(dǎo)體，PN結(jié)，半導(dǎo)體二極管。 二極管的伏安特性：二極管的伏安特性： 單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦裕赫蚱茫瑢?dǎo)通； 反向偏置，截止。 二極管的主要參數(shù)：二極管的主要參數(shù)： 最大整流電流IF， 反向擊穿電壓VBR， 交流(微變)電阻： 二極管的模型：二極管的模型：開關(guān)模型；恒壓降模型；交流小信號(hào)模型。 常用二極管電路：常用二極管電路：開關(guān)電路，限幅電路，整流電路。) 1(TDVvsDeIi)()(26mAImVrDQd vD (v) iD (mA ) VBR 穩(wěn)

2、壓二極管及穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓二極管及穩(wěn)壓電路： 穩(wěn)定電壓Vz 最大允許電流Izmax 最小允許電流Izmin 第三章第三章 雙極型晶體管雙極型晶體管(BJT) 名詞或概念名詞或概念：NPN型，PNP型，發(fā)射極e，基極b，集電極c，發(fā)射結(jié)，集電結(jié)，放大區(qū)，截止區(qū)，飽和區(qū)，靜態(tài)工作(Q)點(diǎn)。 主要參數(shù)主要參數(shù)：共射極電流放大系數(shù)，特征頻率fT，集電極最大允許電流ICM，集射反向擊穿電壓VCEO，集電極最大允許功耗PCM 放大狀態(tài)電流分配關(guān)系放大狀態(tài)電流分配關(guān)系:BBCEEBCiiiiiii)1 ( RLDZIOIZR+-+-VIVO 輸入輸出特性輸入輸出特性： 安全工作區(qū)：安全工作區(qū)： 交流小信號(hào)交流

3、小信號(hào)(低頻低頻h參數(shù)參數(shù))模型：模型： 工作于放大狀態(tài)條件：工作于放大狀態(tài)條件：發(fā)射結(jié)正偏， 集電結(jié)反偏。 直流負(fù)載線和交流負(fù)載線直流負(fù)載線和交流負(fù)載線 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 )()(26)1 (200mAImVrEQbebce第四章第四章 基本基本BJT放大電路放大電路 共射極放大電路共射極放大電路(反相放大器反相放大器) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn)點(diǎn))：CCbbbBVRRRV212eBeBEQBEQCQRVRVVIIVVIIBEQCQBQ7 . 0，)(eCCQCCCEQRRIVV 電壓增益：電壓增益： 輸入電阻：輸入電阻： 輸出電阻：輸出電阻： 特點(diǎn)特點(diǎn) ：反相電壓放大

4、器，對(duì)電壓電流均有放大，輸入電阻中 等，輸出電阻中等，高頻特性差，通頻帶窄，常用作 提供主要增益的放大器。beLCiovrRRVVA)/(bebebbiiirrRRIVR/21CVoRIVRs0 共集電極放大電路共集電極放大電路(射極輸出器，電壓跟隨器射極輸出器，電壓跟隨器) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn)點(diǎn))： 電壓增益：電壓增益： 輸入電阻：輸入電阻： 輸出電阻：輸出電阻：ebCCebBEQCCBQRRVRRVVI1)1 (VVBEQ7 . 0BQCQIIeCQCCCEQRIVV1vA)/(/)/)(1 (/LebbLebebbiiRRRRRRrRIVR1)/(/bebSeorRRRRRLRb

5、C1+-C2TRS+-CCV+RevovS 特點(diǎn)特點(diǎn) ： 同相電壓跟隨器，對(duì)電壓無放大，但對(duì)電流有放大， 輸入電阻高，輸出電阻低，高頻特性好，在多級(jí)放大 器中常用作輸入級(jí)，輸出級(jí)，中間緩沖級(jí)或隔離級(jí)。 共基極放大電路共基極放大電路(電流跟隨器電流跟隨器) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn)點(diǎn))：與分壓式射極偏置電路相同。 電壓增益：電壓增益： 輸入電阻：輸入電阻： 輸出電阻：輸出電阻： 特點(diǎn)特點(diǎn) ：同相電壓放大器，對(duì)電壓有放大，但對(duì)電流無放大，輸 入電阻低，輸出電阻中等，高頻特性好，常用于高頻 放大器或?qū)掝l帶放大器。beLcvrRRA)/(ebeiRrR/)1 (CoRR C Re1SR+-C2Rb1

6、C RL3RcRb2+-+VCC+-vSvivo 放大器的頻率響應(yīng)放大器的頻率響應(yīng) 高低頻段增益下降的原因：高低頻段增益下降的原因：晶體管的極間電容、負(fù)載電容、電 路分布電感和分布電容影響放大器的高頻響應(yīng)；阻容耦合放大 器的輸入、輸出電容以及射極旁路電容影響放大器的低頻響應(yīng)。fAvLHAvm0.707Avm（下限截止頻率）（上限截止頻率） ff0LHffBW 通頻帶通頻帶：中頻段中頻段低頻段低頻段高頻段高頻段第五章第五章 場(chǎng)效應(yīng)管及其基本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其基本放大電路 場(chǎng)效應(yīng)管放大器的特點(diǎn)：場(chǎng)效應(yīng)管放大器的特點(diǎn)：輸入阻抗高，電壓控制器件，熱穩(wěn)定性好，抗輻射能力強(qiáng)，噪聲較小，集成度高，功耗較小

7、，制造工藝簡(jiǎn)單，用于數(shù)字電路，放大能力較差，輸出功率較小。第六章第六章 三極管常用放大電路三極管常用放大電路 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路 級(jí)間耦合方式：級(jí)間耦合方式：阻容耦合，直接耦合，變壓器耦合 電壓增益：電壓增益： 輸入電阻：輸入電阻：約等于輸入級(jí)(第一級(jí))的輸入電阻Ri 輸出電阻：輸出電阻：約等于輸出級(jí)(末級(jí))的輸出電阻Ro 通頻帶通頻帶 ： 變窄(下限頻率增大，上限頻率減小) 存在的問題：存在的問題：多級(jí)直接耦合放大電路中各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 互相影響，存在嚴(yán)重的溫度漂移或零點(diǎn)漂移。 電流源電流源：等效直流電阻小，等效交流電阻大，并具有溫度補(bǔ)償 功能，在集成電路中常用作有源負(fù)載及Q點(diǎn)偏置

8、電路。vnvvAAAA21 差分放大電路差分放大電路 概念：概念： 差模輸入信號(hào)，共模輸入信號(hào)，共模抑制比。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：有用信號(hào)相當(dāng)于差模輸入信號(hào)，而電源波動(dòng)，溫度漂移，干擾等相當(dāng)于共模輸入信號(hào)。差分放大電路對(duì)差模輸入信號(hào)的放大能力類似于共射放大器 ，對(duì)共模輸入信號(hào)基本沒有放大，甚至是抑制。因此，差分放大電路在放大有用信號(hào)的同時(shí)大大的抑制了溫度漂移、零點(diǎn)漂移和干擾信號(hào)。另外，差分放大電路采用直接耦合，故可放大直流以及交流信號(hào)。 雙端輸入雙端輸出差分放大電路雙端輸入雙端輸出差分放大電路 差模輸入電壓：差模輸入電壓： 共模輸入電壓：共模輸入電壓： 差模電壓增益：差模電壓增益： 差模輸入電阻：差模

9、輸入電阻： 差模輸出電阻：差模輸出電阻： 共模電壓增益：共模電壓增益： 共模抑制比：共模抑制比： 總輸出電壓：總輸出電壓：bebLcvdrRRRA)2/()(2bebidrRRCoRR20vcACMRKidvdovAv 21iiidvvv221iiicvvvb1R1 ivb2R2iveR1Cv2Cvc1Rc2R1Ci2CiT1T2CC +VEE-VIb1b2 雙端輸入單端輸出差分放大電路雙端輸入單端輸出差分放大電路 差模電壓增益：差模電壓增益： 共模電壓增益：共模電壓增益： 共模抑制比：共模抑制比： 總輸出電壓：總輸出電壓：bebLcvdrRRRA)/(211eLcvcRRRA2)/(1bee

10、vcvdCMRrRAAK11icCMRvdidvdicvcidvdovKAvAvAvAv1111 功率放大電路功率放大電路 概念：概念：甲類放大，乙類放大，甲乙類放大。 要求：要求：提供較大的輸出功率和盡可能高的效率 雙電源甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱雙電源甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱(OCL)功率放大電路功率放大電路 輸出功率：輸出功率： 最大不失真輸出功率：最大不失真輸出功率： 效率：效率： 最大單管功耗：最大單管功耗： 對(duì)功放管的要求：對(duì)功放管的要求： ， ， 。 LomoRVP221LCCLCESCCoMRVRVVP2221)(21CComVV4oMTPP2 . 0max1oMCMPP2 . 0LCCCMRVIC

11、CCEOVV2Rb 單電源甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱單電源甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱(OTL)功率放大電路功率放大電路 將雙電源電路公式中的 換成 ， 就可用于單電源電路。2CCVCCV第七章第七章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器 集成電路的特點(diǎn)集成電路的特點(diǎn)：由于在集成電路上制作晶體管比制作電容或電阻更容易，故集成電路大多采用直接耦合方式；為克服直接耦合方式帶來的溫度漂移、零點(diǎn)漂移問題，集成電路的輸入級(jí)幾乎無一例外地使用能夠有效抑制溫漂和零漂的差分放大電路；此外，集成電路中還大量地使用電流源作為有源負(fù)載或直流偏置電路，以及大量地使用各種復(fù)合管改善單管性能。 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器是龐大的模擬集成電路家族中的一類

12、，是一種高電壓增益、高輸入電阻和低輸出電阻的多級(jí)直接耦合放大電路。)(vvAvvdo反相輸入端同相輸入端輸出端vvovvdA 集成運(yùn)放的傳輸特性：集成運(yùn)放的傳輸特性： 線性區(qū)： 飽和區(qū)： 集成運(yùn)放的主要參數(shù)：集成運(yùn)放的主要參數(shù)： 開環(huán)差模電壓增益 共模抑制比 開環(huán)帶寬 差模輸入電阻 輸出電阻 具有以上括號(hào)中所列參數(shù)值的運(yùn)放稱為理想運(yùn)放理想運(yùn)放。第八章第八章 負(fù)反饋放大器負(fù)反饋放大器 名詞或概念名詞或概念：反饋，反饋環(huán)路，開環(huán)，閉環(huán)，環(huán)路增益，反饋深度，正反饋，負(fù)反饋，瞬時(shí)極性法，自激振蕩，虛短，虛斷。)(vvAvvdoCCoCCoVvVv或,)(vdA)( Hf)(CMRK)( iR)0(oR

13、 方框圖和閉環(huán)增益一般表達(dá)式：方框圖和閉環(huán)增益一般表達(dá)式： 基本放大器(開環(huán))增益： 反饋系數(shù)： 凈輸入信號(hào)： 閉環(huán)增益一般表達(dá)式： 引入負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響：引入負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響： 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn) 提高增益的穩(wěn)定性 改善或改變的程度改善或改變的程度： 減少非線性失真 展寬頻帶 代價(jià)：代價(jià)：增益下降 倍 抑制內(nèi)部噪聲 改變輸入輸出電阻 fidXXXdoXXAofXXFFAAXXAiof1|1 |FA|1 |FA 四種組態(tài)：四種組態(tài)： 電壓串聯(lián)負(fù)反饋 電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電流串聯(lián)負(fù)反饋 電流并聯(lián)負(fù)反饋 讓輸出短路，若反饋信號(hào)消失，則為電壓反饋； 讓輸出開路，若反饋信號(hào)消失，則為電流反

14、饋。 電壓反饋使輸出電壓基本維持不變，減小了輸出電阻； 電流反饋使輸出電流基本維持不變，增大了輸出電阻。 串聯(lián)反饋使輸入電流減小，增大了輸入電阻； 并聯(lián)反饋使輸入電流增大，減小了輸入電阻。 深度負(fù)反饋下增益的近似計(jì)算：深度負(fù)反饋下增益的近似計(jì)算： 若 ，則 ， 及 或 (由此引申出虛短虛短和虛斷虛斷的概念)。 精確分析計(jì)算負(fù)反饋電路的方法：精確分析計(jì)算負(fù)反饋電路的方法：等效電路法和方框圖法1|1 |FAFAf10dXfiXX第九章第九章 信號(hào)的運(yùn)算和處理電路信號(hào)的運(yùn)算和處理電路 運(yùn)算電路運(yùn)算電路 集成運(yùn)放外接不同的反饋網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)各種數(shù)學(xué)運(yùn)算，可應(yīng)用虛短虛短和虛斷虛斷的概念，或把運(yùn)放看成理想運(yùn)放

15、理想運(yùn)放來分析運(yùn)算電路。為提高運(yùn)算精度，一般應(yīng)滿足電阻平衡條件電阻平衡條件：從運(yùn)放反相輸入端和同相輸入端往外看的電阻應(yīng)相等，即 。 反相電壓放大器：反相電壓放大器： 運(yùn)算關(guān)系： 電阻平衡條件： 同相電壓放大器：同相電壓放大器： 運(yùn)算關(guān)系： 電阻平衡條件：ifovRRv1ifovRRv)1 (1 RRfRRR/12fRRR/12 電壓跟隨器電壓跟隨器 加法電路加法電路 減法電路減法電路iovv )(332211ifififovRRvRRvRRvfRRRRR/3214)(1122RvRvRviifofRRRR/132+-vivoARfovR1i1vR3i2vR2 積分電路積分電路 微分電路微分電路

16、)(,212211iifofvvRRvRR則取01CiovdtvRCvdtdvRCvio第十章第十章 信號(hào)轉(zhuǎn)換和發(fā)生電路信號(hào)轉(zhuǎn)換和發(fā)生電路 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 方框圖：方框圖： 振蕩平衡條件：振蕩平衡條件： 要滿足相位平衡條件，振蕩器必須形成正反饋，可用瞬時(shí) 極性法判別。 起振條件：起振條件：相位平衡條件，振幅平衡條件， 2 1 1nAFFAFA1AF A F 1 2 S . . aXfXOXiX 種類：種類： RC振蕩器-用作低頻振蕩器； LC振蕩器-用作高頻振蕩器； 石英晶體振蕩器-用作高頻率穩(wěn)定度振蕩器。 RC正弦波振蕩器正弦波振蕩器(文氏電橋振蕩器文氏電橋振蕩器) 振蕩頻率：

17、振蕩頻率： 起振條件：起振條件：RCf210122RR 電壓比較器電壓比較器 名詞或概念：名詞或概念：參考電平，門限電平或閾值電平，跳變或翻轉(zhuǎn)。 輸出只有兩個(gè)值：輸出只有兩個(gè)值：高電平和低電平。 單門限電壓比較器單門限電壓比較器 滯回比較器滯回比較器 閾值電平：閾值電平： 有兩個(gè)不同的門限電平 當(dāng) 時(shí)為過零比較器過零比較器。 RTHVV0RV21THTHVVAvoviVR0voviVRVOHVOL 窗口比較器窗口比較器 當(dāng) 時(shí)，輸出低電平； 當(dāng) 或 時(shí)，輸出高電平。 12RiRVvV1RiVv 2RiVv AvoviVR1 D1A D2VR2vo1vo2vo0VOHviVR2VR1 方波產(chǎn)生電路方波產(chǎn)生電路 振蕩周期：振蕩周期： 振蕩頻率：振蕩頻率：)21ln(212RRCRTf