模电总结复习资料.docx

模电总结复习资料.docx

《模电总结复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模电总结复习资料.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

模电总结复习资料

模电总结复习资料

1、半导体---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、6~0、8V，锗材料约为0、2~0、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、6~0、7V，锗管0、2~0、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）;若V阳

1）图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。

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

*三种模型微变等效电路法

3、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接。

第二章三极管及其基本放大电路一、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

2、三极管内各极电流的分配*共发射极电流放大系数（表明三极管是电流控制器件式子称为穿透电流。

3、共射电路的特性曲线*输入特性曲线---同二极管。

*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ICBO、ICEO、IC以及β均增加。

三、低频小信号等效模型（简化）hie---输出端交流短路时的输入电阻，常用rbe表示；hfe---输出端交流短路时的正向电流传输比，常用β表示；四、基本放大电路组成及其原则

1、VT、VC

C、Rb、Rc、C

1、C2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=ICRC+UCE确定的直线。

*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Rc：

Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。

3）改变VCC：

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VCC’点VCC’=UCEQ+ICQRL’的直线。

3、静态工作点与非线性失真

（1）截止失真*产生原因---Q点设置过低*失真现象---NPN管削顶，PNP管削底。

*消除方法---减小Rb，提高Q。

（2）饱和失真*产生原因---Q点设置过高*失真现象---NPN管削底，PNP管削顶。

*消除方法---增大Rb、减小Rc、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出电压的峰峰值。

（2）范围*当（UCEQ－UCES）＞（VCC’－UCEQ）时，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL’。

*当（UCEQ－UCES）＜（VCC’－UCEQ）时，受饱和失真限制，UOPP=2UOMAX=2（UCEQ－UCES）。

*当（UCEQ－UCES）＝（VCC’－UCEQ），放大器将有最大的不失真输出电压。

六、放大电路的等效电路法

1、静态分析

（1）静态工作点的近似估算

（2）Q点在放大区的条件欲使Q点不进入饱和区，应满足RB＞βRc。

2、放大电路的动态分析*放大倍数*输入电阻*输出电阻

7、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

2、动态分析*电压放大倍数在Re两端并一电解电容Ce后输入电阻在Re两端并一电解电容Ce后*输出电阻八、共集电极基本放大电路

1、静态分析

2、动态分析*电压放大倍数*输入电阻*输出电阻

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

2、输出特性曲线（可变电阻区、放大区、截止区、击穿区）转移特性曲线UP---截止电压二、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

2、特性曲线*N-EMOS的输出特性曲线*N-EMOS的转移特性曲线式中，IDO是UGS=2UT时所对应的iD值。

*N-DMOS的输出特性曲线注意：

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IDSS

2、夹断电压Up

3、开启电压UT

4、直流输入电阻RGS

5、低频跨导gm（表明场效应管是电压控制器件）四、场效应管的小信号等效模型E-MOS的跨导gm-五、共源极基本放大电路

1、自偏压式偏置放大电路*静态分析动态分析若带有Cs，则

2、分压式偏置放大电路*静态分析*动态分析若源极带有Cs，则六、共漏极基本放大电路*静态分析或*动态分析

第四章多级放大电路

1、级间耦合方

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；式体积小，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（fL≤f≤fH）波特图---幅频曲线是20lgAusm=常数，相频曲线是φ=-180o。

2、低频段（f≤fL）‘

3、高频段（f≥fH）

4、完整的基本共射放大电路的频率特性三、分压式稳定工作点电路的频率响应

1、下限频率的估算

2、上限频率的估算四、多级放大电路的频率响应

1、频响表达式

2、波特图

3、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，ICQ大，管耗大，效率低。

2、乙类工作状态ICQ≈0，导通角为180o，效率高，失真大。

3、甲乙类工作状态导通角为180o~360o，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：

Uom≈Uim尽限状态：

Uom=VCC-UCES理想状态：

Uom≈VCC

2、输出功率

3、直流电源提供的平均功率

4、管耗Pc1m=0、2Pom

5、效率理想时为

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C2上静态电压为VCC/2，并且取代了OCL功放中的负电源-VCC。

动态指标按乙类状态估算，只是用VCC/2代替。

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、β=β1β2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↑→iC

1、iC2↑→iE

1、iE2↑→uE↑→uBE

1、uBE2↓→iB

1、iB2↓→iC

1、iC2↓。

Re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IC设UB≈0，则UE=－0、7V，得2）

计算差放电路UCE•双端输出时••单端输出时（设VT1集电极接RL）

对于VT1：

对于VT2：

3、动态分析1）差模电压放大倍数•双端输出••单端输出时从VT1单端输出：

从VT2单端输出：

2）差模输入电阻3）差模输出电阻•双端输出：

•单端输出:

三、集成运放的电压传输特性当uI在+Uim与-Uim之间，运放工作在线性区域：

4、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Aod→∞；*差模输入电阻Rid→∞；*输出电阻Ro→0；*共模抑制比KCMR→∞；

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“虚短”和“虚断”:

“虚短”-“虚断”-2）

运放工作在非线性区*电路特征开环或引入正反馈*电路特点输出电压的两种饱和状态:

当u+>u-时，uo=+Uom当u+

i+=i-=0第七章放大电路中的反馈

1、反馈概念的建立＊开环放大倍数－－－Ａ＊闭环放大倍数－－－Ａｆ＊反馈深度－－－１＋ＡＦ＊环路增益－－－ＡＦ：

1、当ＡＦ＞０时，Ａｆ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＜０时，Ａｆ升高，这种反馈称为正反馈。

4、当ＡＦ＝－１时，Ａｆ→∞。

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）确定反馈信号的极性。

（4）根据Xi与Xf的极性，确定净输入信号的大小。

Xid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

2、3、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：

第八章信号的运算与处理分析依据------“虚断”和“虚短”

1、基本运算电路

1、反相比例运算电路R2=R1//Rf

2、同相比例运算电路R2=R1//Rf

3、反相求和运算电路R4=R1//R2//R3//Rf

4、同相求和运算电路R1//R2//R3//R4=Rf//R

55、加减运算电路R1//R2//Rf=R3//R4//R

52、积分和微分运算电路

1、积分运算

2、微分运算

第九章信号发生电路

1、正弦波振荡电路的基本概念

1、产生正弦波振荡的条件（人为的直接引入正反馈）自激振荡的平衡条件:

即幅值平衡条件：

相位平衡条件：

2、起振条件:

幅值条件：

相位条件:

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

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

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）

（3）

串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）（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

第章直流电源

1、直流电源的组成框图•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）

2、输出电压的脉动系数S

3、正向平均电流ID（AV）

4、最大反向电压URM三、单相全波整流电路

1、输出电压的平均值UO（AV）

2、输出电压的脉动系数S

3、正向平均电流ID（AV）

4、最大反向电压URM四、单相桥式整流电路UO（AV）、S、ID（AV）与全波整流电路相同，URM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

2、输出电压的平均值UO（AV）

3、输出电压的脉动系数S4、整流二极管的平均电流ID（AV）六、三种单相整流电容滤波电路的比较

7、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:

*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UZ=UO；IZM=（

1、5~3）IOmax*输入电压的确定一般取UI（AV）=（2~3）UO*限流电阻R的计算R的选用原则是：

IZmin

R的范围是：