模電經(jīng)典復(fù)習(xí)

總復(fù)習(xí)6章：二極管單向?qū)щ娦裕环€(wěn)壓管；電源：橋式整流、濾波、穩(wěn)壓（三端穩(wěn)壓器）電路原理及參數(shù)計(jì)算。7章：單管放大電路：共發(fā)射極（固定式、分壓式）、共集電極的靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析；多級、差分、功放不考計(jì)算，考概念、原理。8章：運(yùn)放的線性和非線性應(yīng)用；正、負(fù)反饋會(huì)判斷；自激振蕩條件。10章：應(yīng)掌握。門：與非門、三態(tài)門分析；邏輯函數(shù)化簡。11章：組合電路的分析和設(shè)計(jì)，會(huì)用74138、74148。加法器理解概念。12章：小規(guī)模時(shí)序電路的分析；中規(guī)模時(shí)序電路的分析和設(shè)計(jì)，芯片：74160、74162、74161、74163、74290；觸發(fā)器：邊沿JK、D；寄存器概念。13章：計(jì)算D/A，結(jié)合555，D/A重點(diǎn)R-2R，555單穩(wěn)、多諧，原理分析+參數(shù)計(jì)算；A/D原理概念，各類ADC優(yōu)缺點(diǎn)。2)伏安特性硅管0.5V,鍺管0.2V。反向擊穿電壓U(BR)導(dǎo)通壓降

外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴Ｕ蛱匦苑聪蛱匦蕴攸c(diǎn)：非線性硅0.6~0.7V鍺0.2~0.3VUI死區(qū)電壓PN+–PN–+反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)。二極管的單向?qū)щ娦?/p>

1.二極管加正向電壓（正向偏置，陽極接正、陰極接負(fù)）時(shí)，二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。

2.二極管加反向電壓（反向偏置，陽極接負(fù)、陰極接正）時(shí)，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反向電阻較大，反向電流很小。

3.外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴?/p>

4.二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。小結(jié)4、二極管的典型應(yīng)用

利用單向?qū)щ娦远ㄐ苑治觯号袛喽O管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止否則，正向管壓降硅0.6~0.7V鍺0.2~0.3V分析方法：將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負(fù)。若V陽

>V陰或UD為正(正向偏置)，二極管導(dǎo)通若V陽

<V陰或UD為負(fù)(反向偏置)，二極管截止若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)正向管壓降為零，反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開。鉗位、整流、檢波、限幅、溫度補(bǔ)償、元件保護(hù)、數(shù)字電路中的開關(guān)等。小功率直流穩(wěn)壓電源的組成功能：把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適的直流電壓u4uou3u2u1交流電源負(fù)載變壓整流濾波穩(wěn)壓6.2整流電路6.2.2單相橋式整流電路2.工作原理

u

正半周，Va>Vb，二極管

D1、D3

導(dǎo)通，D2、D4

截止。3.工作波形1.電路結(jié)構(gòu)－uotRLuiouo1234ab+–+–－uu

負(fù)半周，Va＜Vb，D2

、D4導(dǎo)通，D1

、D3

截止。(1)負(fù)載直流電壓：負(fù)載直流電壓的平均值Uo(2)負(fù)載直流電流IoLRUIoo=(4)二極管反向電壓最大值URMU2U2RM=4.參數(shù)計(jì)算設(shè)(3)二極管平均電流ID5.整流二極管的選擇

平均電流ID與反向電壓最大值URM

是選擇整流二極管的主要依據(jù)。選管時(shí)應(yīng)滿足：

IFM

ID

，UDWMURM

近似估算?。?/p>

Uo

=1.2U(

橋式、全波）

Uo

=1.0U

（半波）uRLuo++––~+C一單相橋式整流濾波電路穩(wěn)壓管及其穩(wěn)壓電路1.符號UZIZIZMUZ

IZ2.伏安特性穩(wěn)壓管正常工作時(shí)加反向電壓使用時(shí)要加限流電阻穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此特性，穩(wěn)壓管在電路中可起穩(wěn)壓作用。_+UIO穩(wěn)壓管2.外形及引腳功能W7800系列穩(wěn)壓器外形1—輸入端3—公共端2—輸出端78xxW7900系列穩(wěn)壓器外形1—

公共端3—輸入端2—輸出端79xx塑料封裝同時(shí)輸出正、負(fù)電壓的電路23220V

24V+C

24V+CW7815Ci+15V123CiW79151COCO–15V1F1F0.33F0.33F1000F1000F第7章基本放大電路7.1

雙極型晶體管7.2

共發(fā)射極放大電路7.3

靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定分壓式偏置放大電路7.5

多級放大電路及其級間耦合7.4

射極輸出器7.6

差分放大電路7.7

功率放大電路電流分配和放大原理1.三極管放大的外部條件BECNNPEBRBECRC發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏

PNP發(fā)射結(jié)正偏

VB<VE集電結(jié)反偏VC<VB從電位的角度看：

NPN

發(fā)射結(jié)正偏VB>VE集電結(jié)反偏VC>VB

1.

輸入特性特點(diǎn):非線性死區(qū)電壓：硅管0.5V，鍺管0.1V。正常工作時(shí)發(fā)射結(jié)電壓：NPN型硅管

UBE0.6~0.7VPNP型鍺管

UBE0.2~0.3VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VO2.輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大區(qū)輸出特性曲線通常分三個(gè)工作區(qū)：(1)放大區(qū)在放大區(qū)有IC=IB

，也稱為線性區(qū)，具有恒流特性。在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O（2）截止區(qū)IB=0以下區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)，有IC0

。在截止區(qū)發(fā)射結(jié)處于反向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)。飽和區(qū)截止區(qū)（3）飽和區(qū)

當(dāng)UCEUBE時(shí)，晶體管工作于飽和狀態(tài)。在飽和區(qū)，IBIC，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正偏。

深度飽和時(shí)，硅管UCES0.3V，

鍺管UCES0.1V。判斷三極管的工作狀態(tài)

PN結(jié)偏置電壓工作狀態(tài)發(fā)射結(jié)集電結(jié)放大正偏

UBE＞0反偏UBC＜0

截止反偏UBE≤0反偏UBC＜0

飽和正偏UBE≥0正偏UBC≥01、偏置電壓2、電流關(guān)系概念電流

關(guān)系工作狀態(tài)基極臨界飽和電流硅管的臨界壓降UCES=0.5V深飽和時(shí)UCES≈0.1V-0.3V

IB

IC

IE放大0＜IB

＜

IBS

=βIBIB+IC=（1+β）IB

截止≈0≈0≈0

飽和≥

IBS＜βIB＜（1+β）IB共發(fā)射極放大電路放大電路的基本組成共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE單電源供電時(shí)常用的畫法共發(fā)射極基本電路+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)：放大電路無信號輸入（ui

=0）時(shí)的工作狀態(tài)?！o態(tài)工作點(diǎn)Q：IB、IC、UCE

。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。ICUCEOIBUBEOQIBUBEQUCEIC靜態(tài)工作點(diǎn)：(IB、UBE)

和(IC、UCE)分別對應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。1

用估算法確定靜態(tài)值1)

直流通路估算IB根據(jù)電流放大作用2)由直流通路估算UCE、IC當(dāng)UBE<<UCC時(shí)，+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB由KVL:UCC=IBRB+

UBE由KVL:UCC=ICRC+

UCE所以

UCE=UCC–

ICRC放大電路的動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)：放大電路有信號輸入（ui

0）時(shí)的工作狀態(tài)。分析方法：

微變等效電路法，圖解法。所用電路：

放大電路的交流通路。動(dòng)態(tài)分析:

計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。分析對象：

各極電壓和電流的交流分量。目的：

找出Au、

ri、

ro與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)。1微變等效電路法

微變等效電路：把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個(gè)線性元件。線性化的條件：晶體管在小信號（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。微變等效電路法：利用放大電路的微變等效電路分析計(jì)算放大電路電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。ibicicBCEibib晶體三極管微變等效電路ube+-uce+-ube+-uce+-2.晶體管的微變等效電路rbeBEC晶體管的B、E之間可用rbe等效代替。晶體管的C、E之間可用一受控電流源ic=ib等效代替。2.

放大電路的微變等效電路交流通路ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii微變等效電路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBCEii+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE1、C1、C2

XC1、XC2

可略去，UCC短路2、電流電壓用相量表示

分析時(shí)假設(shè)輸入為正弦交流，所以等效電路中的電壓與電流可用相量表示。微變等效電路2.

放大電路的微變等效電路將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效電路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3.電壓放大倍數(shù)的計(jì)算當(dāng)放大電路輸出端開路(未接RL)時(shí)，因rbe與IE有關(guān)，故放大倍數(shù)與靜態(tài)IE有關(guān)。負(fù)載電阻愈小，放大倍數(shù)愈小。式中的負(fù)號表示輸出電壓的相位與輸入相反。例1：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3.電壓放大倍數(shù)的計(jì)算rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2：由例1、例2可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au

的公式也不同。要根據(jù)微變等效電路找出

ui與ib的關(guān)系、uo與ic

的關(guān)系。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例1：ririrbeRBRCRLEBC+-+-+-RS共射極放大電路特點(diǎn)：

1.放大倍數(shù)高;2.輸入電阻低;3.輸出電阻高.例3：求ro的步驟：1)

斷開負(fù)載RL3)外加電壓4)求外加2)令或動(dòng)態(tài)分析圖解法QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoRL=由uo和ui的峰值（或峰峰值）之比可得放大電路的電壓放大倍數(shù)。非線性失真如果Q設(shè)置不合適，晶體管進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)工作，將造成非線性失真。1.飽和失真若Q設(shè)置過高，晶體管進(jìn)入飽和區(qū)工作，造成飽和失真。Q2uo適當(dāng)減小基極電流可消除失真。UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ12.截止失真若Q設(shè)置過低，晶體管進(jìn)入截止區(qū)工作，造成截止失真。適當(dāng)增加基極電流可消除失真。uiuotiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE如果Q設(shè)置合適，信號幅值過大也可產(chǎn)生失真，減小信號幅值可消除失真。

基極電位基本恒定，不隨溫度變化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–分壓式偏置放大電路1.穩(wěn)定Q點(diǎn)的原理2.靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–射極輸出器因?qū)涣餍盘柖?，集電極是輸入與輸出回路的公共端，所以是共集電極放大電路。因從發(fā)射極輸出，所以稱射極輸出器。RB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS電路的組成求Q點(diǎn)：7.4.2電路的分析直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS1.靜態(tài)分析2.動(dòng)態(tài)分析1)

電壓放大倍數(shù)

電壓放大倍數(shù)Au1且輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。微變等效電路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRErbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2)

輸入電阻射極輸出器的輸入電阻高，對前級有利。

ri

與負(fù)載有關(guān)rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加3.

輸出電阻求ro的步驟：1)

斷開負(fù)載RL3)外加電壓4)求2)令或3.

輸出電阻射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE共集電極放大電路(射極輸出器)的特點(diǎn)：1.

電壓放大倍數(shù)小于1，約等于1;2.

輸入電阻高；3.

輸出電阻低；4.輸出與輸入同相。射極輸出器的應(yīng)用主要利用它具有輸入電阻高和輸出電阻低的特點(diǎn)。

1.

因輸入電阻高，它常被用在多級放大電路的第一級，可以提高輸入電阻，減輕信號源負(fù)擔(dān)。

2.

因輸出電阻低，它常被用在多級放大電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。

3.

利用ri

大、ro小以及Au1的特點(diǎn)，也可將射極輸出器放在放大電路的兩級之間，起到阻抗匹配作用，這一級射極輸出器稱為緩沖級或中間隔離級。3理想運(yùn)放的分析特點(diǎn)

理想運(yùn)放對于理想運(yùn)放Au,ri,“虛短路”原則（2）“虛斷路”原則（1）u

uouiu=Au=–-+第8章上頁下頁返回

理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的分析依據(jù)uiuO_++u-u++i-uiuO+_i+

0i-=i+=0uiri

i-=i+=u-u+=翻頁當(dāng)u+>u-時(shí)，u0=UO+iiuO+rid+輸出電壓u0只有兩種可能：當(dāng)u+<u-時(shí)，u0=UO－“虛斷”的條件原則上仍成立，即ii≈0“虛短”原則上不成立，即u+和u-不一定相等！第8章上頁下頁返回

理想運(yùn)放工作在非線性區(qū)的分析依據(jù)uiuO_++u-u+

Au越大，運(yùn)放的線性范圍越小，必須加負(fù)反饋才能使其工作于線性區(qū)。運(yùn)算放大器電路反饋類型的判別方法：

1.反饋電路直接從輸出端引出的，是電壓反饋；從負(fù)載電阻RL的靠近“地”端引出的，是電流反饋；

2.輸入信號和反饋信號分別加在兩個(gè)輸入端（同相和反相）上的，是串聯(lián)反饋；加在同一個(gè)輸入端（同相或反相）上的，是并聯(lián)反饋；

3.對串聯(lián)反饋，輸入信號和反饋信號的極性相同時(shí)，是負(fù)反饋；極性相反時(shí)，是正反饋；

4.對并聯(lián)反饋，凈輸入電流等于輸入電流和反饋電流之差時(shí)，是負(fù)反饋；否則是正反饋。。集成運(yùn)放的線性應(yīng)用

1、構(gòu)成閉環(huán)電路后，能對各種模擬信號進(jìn)行比例、加法、減法、微分、積分、對數(shù)、反對數(shù)、乘法和除法等運(yùn)算。

2、在線性區(qū)工作時(shí)，通常要引入深度負(fù)反饋。改變輸入電路和反饋電路的結(jié)構(gòu)形式，就可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)算。反向輸入運(yùn)算電路1.

反相比例運(yùn)算電路fofRuui-=-（1）電路組成

以后如不加說明，輸入、輸出的另一端均為地()。（2）電壓放大倍數(shù)因虛短,

所以u–=u+=0，稱反相輸入端“虛地”—反相輸入的重要特點(diǎn)因虛斷，i+=i–=0

，

i1fouRRu-=ifi1i–i+1fiofRRuuAu-==uoRfuiR2R1++––++–所以i1if

因要求靜態(tài)時(shí)u+、u–

對地電阻相同，所以平衡電阻R2=R1//Rf電壓并聯(lián)負(fù)反饋2.反相加法運(yùn)算電路因虛短,u–=u+=0

平衡電阻：

R2=Ri1

//Ri2

//R3//Rf因虛斷，i–=0

所以

ii1+ii2+ii3=if

ii2ii1ifui2uoRfui1Ri2Ri1++–R2+–ui3ii3Ri31i1iRuu+-uu-foR=-2i2iRuu---3i3iRuu--+21i1i

RufoRu-=i2iRu+故得i33iRu+)(2i1i1ifoRuRRu2ifuR+-=3ifuRi3+R2.同相比例運(yùn)算電路因虛斷，所以u+=ui

i1fo)1(uRRu+=（2）電壓放大倍數(shù)1fiof1RRuuAu+==因虛短，所以

u–=ui

，反相輸入端不“虛地”

因要求靜態(tài)時(shí)u+、u對地電阻相同，所以平衡電阻R2=R1//RF（1）電路組成uoRfuiR2R1++––++–u+u–當(dāng)或同號器或電壓跟隨器電壓串聯(lián)負(fù)反饋當(dāng)R1=且Rf

=0時(shí)，uo=ui

，

Auf=1，

稱電壓跟隨器。uoRFuiR2R1++––++–由運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器輸入電阻高、輸出電阻低，其跟隨性能比射極輸出器更好。uoui++––++–左圖是一電壓跟隨器，電源經(jīng)兩個(gè)電阻分壓后加在電壓跟隨器的輸入端，當(dāng)負(fù)載RL變化時(shí)，其兩端電壓uo不會(huì)隨之變化。uo+–++–15kRL15k+15V

7.5k例：差動(dòng)輸入運(yùn)算電路由虛斷可得：由虛短可得：分析方法1：ui2uoRfui1R3R2++–R1+–++––如果取R1

=R2

，R3

=Rf

1R)(1i2ifouuR