模電期末復(fù)習(xí)資料

模擬電子技術(shù)復(fù)習(xí)課本教材總體框架信號(hào)發(fā)生器信號(hào)濾波放大器穩(wěn)壓電源功率放大第九章第九章第二、四、五、六、七章第八章第三、十章器件普通二極管三極管穩(wěn)壓二極管場(chǎng)效應(yīng)管運(yùn)放單向?qū)щ娦詰?yīng)用：整流

限幅

開(kāi)關(guān)分析方法：理想模型恒壓模型小信號(hào)

擊穿穩(wěn)壓（其它特性與二極管相同）應(yīng)用：穩(wěn)壓分析方法：穩(wěn)壓電路須確保工作于擊穿區(qū)

放大信號(hào)iC=βiB

iE=(1+β)iB工作條件：發(fā)射結(jié)正偏；集電極反偏（PNP；NPN）。放大區(qū)、飽和區(qū)、截止區(qū)

放大信號(hào)工作條件：增強(qiáng)型柵源電壓大于開(kāi)啟電壓；加漏源電壓。耗盡型柵源電壓大于夾斷電壓；加漏源電壓。可變電阻區(qū)、恒流區(qū)、截止區(qū)放大信號(hào)虛斷、虛短工作條件：負(fù)反饋（閉環(huán)）器件普通二極管判斷工作狀態(tài)計(jì)算電流、電壓畫(huà)波形圖穩(wěn)壓二極管判斷工作狀態(tài)計(jì)算電流、電壓畫(huà)波形圖三極管場(chǎng)效應(yīng)管判斷工作狀態(tài)管子類(lèi)型計(jì)算靜態(tài)電流、電壓直流通路判斷失真類(lèi)型及解決辦法形成——由于濃度差，而出現(xiàn)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，在中間形成空間電荷區(qū)又由于空間電荷區(qū)的內(nèi)電場(chǎng)作用，存在漂移運(yùn)動(dòng)單向?qū)щ娦浴煌饧与妷海瑪U(kuò)散運(yùn)動(dòng)=漂移運(yùn)動(dòng)，iD=O

加正電壓，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)>漂移運(yùn)動(dòng)形成iD

加反向電壓，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)為O，只有很小的漂移運(yùn)動(dòng)形成反向電流特性方程：iD=IS（eVo/VT-1）特性曲線硅管：死區(qū)0.5v，導(dǎo)通電壓0.6-0.7v鍺管：死區(qū)0.1v，導(dǎo)通電壓0.2v普通二極管(理想模型、恒壓模型）反向偏置且VI＞VZ；穩(wěn)壓原理：無(wú)論輸入變化或負(fù)載變化，引起的電流變化都加于穩(wěn)壓管上，從而使輸出穩(wěn)定參數(shù)：VZ、IZ、PZM、穩(wěn)壓二極管IZmin≤IZ≤IZmax

雙極型三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管結(jié)構(gòu)NPN型結(jié)型耗盡型N溝道P溝道

PNP型絕緣柵增強(qiáng)型N溝道P溝道絕緣柵耗盡型N溝道P溝道

C與E一般不可倒置使用D與S有的型號(hào)可倒置使用載流子多子擴(kuò)散少子漂移多子漂移輸入量電流輸入電壓輸入控制電流控制電流源CCCS(β)電壓控制電流源VCCS(gm)雙極型和場(chǎng)效應(yīng)型三極管的比較理解半導(dǎo)體三極管電流控制器件iC=βiBiE=(1+β)iB特性曲線輸入：飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均正偏，

VBE=0.7V,VCE=0.3V

輸出：放大區(qū):發(fā)一正,集一反,VBE=0.7遵循iC=βiB

截止區(qū):發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均反偏

VBE＜0.5V時(shí)已進(jìn)入截止區(qū)參數(shù)：集電極最大允許電流ICM、集電極最大允許功耗

PCM

三極管構(gòu)成放大電路共射、共集、共基組態(tài)

1、理解放大和放大電路的性能指標(biāo)(放大倍數(shù)，輸入、輸出電阻）2、放大電路組成及特性（考點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算、接法是否正確、各器件的作用）

重點(diǎn)掌握單管共射、共集電路(包括分壓式和射極偏置)電路的組成和工作原理,

共射極放大電路3、熟練掌握用估算法求電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q了解圖解法求Q點(diǎn)直流負(fù)載線交流負(fù)載線分析非線性失真飽和失真靜態(tài)點(diǎn)過(guò)高截止失真靜態(tài)點(diǎn)過(guò)低信號(hào)過(guò)大增益過(guò)大引起的失真確定最大輸出電壓幅度VOm(交流負(fù)載線)4、共射、共集電路的計(jì)算（交流通路、小信號(hào)等效電路）耗盡型P溝道P溝道N溝道增強(qiáng)型N溝道N溝道（耗盡型）FET場(chǎng)效應(yīng)管JFET結(jié)型MOSFET絕緣柵型(IGFET)組態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系：CEBJTFETCSCCCDCBCG直流偏置及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算共源放大電路的計(jì)算1.反饋反饋通路——信號(hào)反向傳輸?shù)那篱_(kāi)環(huán)——無(wú)反饋通路閉環(huán)——有反饋通路正反饋與負(fù)反饋判別方法：瞬時(shí)極性法。即在電路中，從輸入端開(kāi)始，沿著信號(hào)流向，標(biāo)出某一時(shí)刻有關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓變化的斜率（正斜率或負(fù)斜率，用“+”、“-”號(hào)表示）。共射、共集、共基、差分、運(yùn)放輸入與輸出間的瞬時(shí)極性法關(guān)系交流反饋與直流反饋串聯(lián)并聯(lián)電壓電流稱(chēng)為反饋深度環(huán)路電壓增益=提高增益的穩(wěn)定性減小非線性失真，抑制干擾噪聲，擴(kuò)展通頻帶增大或減小輸入、輸出電阻串聯(lián)負(fù)反饋：使輸入電阻增加并聯(lián)負(fù)反饋：使輸入電阻減小對(duì)輸入電阻對(duì)輸出電阻電壓負(fù)反饋：使輸出電阻減小，輸出電壓穩(wěn)定。電流負(fù)反饋：使輸出電阻增加，輸出電流穩(wěn)定2.確定反饋系數(shù)的大小3.適當(dāng)選擇反饋網(wǎng)絡(luò)中的電阻阻值信號(hào)源性質(zhì)對(duì)輸出信號(hào)的要求對(duì)輸入、輸出電阻的要求深度負(fù)反饋時(shí)1.選定需要的反饋類(lèi)型功率放大器1、了解放大器的三種工作狀態(tài)甲類(lèi)：在整個(gè)周期IC≥O導(dǎo)通角3600η高=50%

乙類(lèi)：在半個(gè)周期IC≥O導(dǎo)通角1800η高=78.5%甲乙類(lèi):在大半個(gè)周期IC≥O導(dǎo)通角1800＜θ＜3600

分析功率放大電路常采用圖解法信號(hào)幅度大特性曲線圖解法分析三種工作狀態(tài)

三極管根據(jù)正弦信號(hào)整個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通情況，可分為幾個(gè)工作狀態(tài)：乙類(lèi)：導(dǎo)通角等于180°甲類(lèi)：一個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通甲乙類(lèi)：導(dǎo)通角大于180°丙類(lèi)：導(dǎo)通角小于180°乙類(lèi)較甲類(lèi)的優(yōu)點(diǎn)丙類(lèi)較乙類(lèi)的優(yōu)點(diǎn)組成:乙類(lèi)推挽形式計(jì)算:功效管的選擇輸出功率管耗直流供電功率效率PT1=0.2Pom管耗最大時(shí)

Vom=0.6VccV(BR)CEO＞2VccIcM＞Vcc/RL2、掌握乙類(lèi)雙電源對(duì)稱(chēng)放大電路3、掌握甲乙類(lèi)對(duì)稱(chēng)功率放大電路（為克服交越失真）克服交越失真的措施單電源互補(bǔ)電路（OTL）雙電源互補(bǔ)電路（OCL）利用二極管利用VBE擴(kuò)大電路偏置組成：必須有電容C計(jì)算：將上述公式中的VCC用VCC/2代替靜態(tài)點(diǎn)為組成：無(wú)電容C靜態(tài)點(diǎn)為O交越失真共模抑制比反映抑制零漂能力的指標(biāo)線性集成運(yùn)算放大器和運(yùn)算電路根據(jù)1、2兩式又有差分式放大電路輸入輸出結(jié)構(gòu)示意圖+-vi1+-vi2+-vo1差放vo2+-+-vid+-vo差模信號(hào)共模信號(hào)差模電壓增益共模電壓增益總輸出電壓差模等效輸入方式差放+-vid差放+-vid(a)(b)共模等效輸入方式差放+-vic差模信號(hào)輸出共模信號(hào)輸出1、基本差分式放大電路電路組成及工作原理靜態(tài)動(dòng)態(tài)僅輸入差模信號(hào)，大小相等，相位相反。大小相等，信號(hào)被放大。相位相反。抑制零點(diǎn)漂移

溫度變化和電源電壓波動(dòng)，都將使集電極電流產(chǎn)生變化。且變化趨勢(shì)是相同的，差分式放大電路對(duì)共模信號(hào)有很強(qiáng)抑制作用。其效果相當(dāng)于在兩個(gè)輸入端加入了共模信號(hào)。

幾種方式指標(biāo)比較輸出方式雙出單出雙出單出共模抑制比雙端輸出，理想情況單端輸出抑制零漂能力越強(qiáng)單端輸出時(shí)的總輸出電壓頻率響應(yīng)高頻響應(yīng)與共射電路相同，低頻可放大直流信號(hào)。信號(hào)運(yùn)算與處理電路

ri

大:幾十k

幾百k

運(yùn)放的特點(diǎn)：KCMR很大ro

?。簬资?/p>

幾百

Ao

很大:104

107理想運(yùn)放：ri

KCMR

ro

0Ao

運(yùn)放符號(hào)：＋－u－u+uo－＋＋

u－

u+

uo

Ao國(guó)際符號(hào)國(guó)內(nèi)符號(hào)（1）反相比例運(yùn)算電路（2）同相比例運(yùn)算電路

運(yùn)算放大器輸入端有共模信號(hào)運(yùn)算電路輸入電阻很大為提高精度，一般取3、加法電路4、減法電路5、積分電路有源濾波器1.基本概念濾波器：是一種能使有用頻率信號(hào)通過(guò)而同時(shí)抑制或衰減無(wú)用頻率信號(hào)得電子裝置。有源濾波器：由有源器件構(gòu)成的濾波器。濾波電路濾波電路傳遞函數(shù)定義時(shí)，有其中——模，幅頻響應(yīng)——相位角，相頻響應(yīng)時(shí)延響應(yīng)為2.分類(lèi)低通（LPF）

希望抑制50Hz的干擾信號(hào)，應(yīng)選用哪種類(lèi)型的濾波電路？高通（HPF）帶通（BPF）帶阻（BEF）全通（APF）

放大音頻信號(hào)，應(yīng)選用哪種類(lèi)型的濾波電路？3.濾波器的階數(shù)

為了產(chǎn)生正弦波，必須在放大電路里加入正反饋，因此放大電路和正反饋網(wǎng)絡(luò)是振蕩電路的最主要部分。但是，這樣兩部分構(gòu)成的振蕩器一般得不到正弦波，這是由于很難控制正反饋的量。

如果正反饋量大，則增幅，輸出幅度越來(lái)越大，最后由三極管的非線性限幅，這必然產(chǎn)生非線性失真。

反之，如果正反饋量不足，則減幅，可能停振，為此振蕩電路要有一個(gè)穩(wěn)幅電路。信號(hào)發(fā)生電路

為了獲得單一頻率的正弦波輸出，應(yīng)該有選頻網(wǎng)絡(luò)，選頻網(wǎng)絡(luò)往往和正反饋網(wǎng)絡(luò)或放大電路合而為一。選頻網(wǎng)絡(luò)由R、C和L、C等電抗性元件組成。正弦波振蕩器的名稱(chēng)一般由選頻網(wǎng)絡(luò)來(lái)命名。正弦波發(fā)生電路的組成

放大電路正反饋網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)幅電路

振蕩條件

幅度平衡條件

相位平衡條件

(a)負(fù)反饋放大電路

(b)正反饋振蕩電路

振蕩器的方框圖

AF=

A+

F=

2n

反饋網(wǎng)絡(luò)（構(gòu)成正反饋的）電路組成反饋網(wǎng)絡(luò)兼做選頻網(wǎng)絡(luò)1、RC正弦波振蕩電路放大電路（包括負(fù)反饋放大電路）選頻網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)

當(dāng)f=f0

時(shí)的反饋系數(shù)

,且與頻率f0的大小無(wú)關(guān)。此時(shí)的相角

F=0

。即改變頻率不會(huì)影響反饋系數(shù)和相角，在調(diào)節(jié)諧振頻率的過(guò)程中，不會(huì)停振，也不會(huì)使輸出幅度改變。有關(guān)曲線見(jiàn)圖。

為滿足振蕩的幅度條件

=1，所以Af≥3。加入R3、R4支路，構(gòu)成串聯(lián)電壓負(fù)反饋。

F=0

2、LC正弦波振蕩電路

（a）LC并聯(lián)諧振電路LC并聯(lián)諧