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第一章悻导体二极管一半导体的基础知识半导体-一一导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅、楮)lo SiGe o.特性--光敏、热敏和掺杂特性2本征半导体一一纯净的具有单晶体结构的半导体
3.两种载流子一一一带有正、负电荷的可挪移的空穴和电子统称为载流子.
4.杂质半导体一一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50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)*P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)*N杂质半导体的特性
6.*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此外一种杂质半导体结7PN0结的接触电位差--硅材料约为楮材料约为*PN Oo6~08V,
0.2~
0.3V结的单向导电性--一正偏导通,反偏截止*PN结的伏安特性二半导体二极管8o PN*单向导电性---------正向导通,反向截止*二极管伏安特性-----------同PN结*正向导通压降一一---硅管楮管Oo6〜07V,
0.2~03Vo*死区电压--一一-一硅管错管05V,
0.IV分析方法一一一-将二极管断开,分析二极管两端电位的高低若(正偏),二极管导通3o V V(短路);阳阴若(反偏),二极管截止(开路)阳阴)图解分析法V v1该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Qo)等效电路法2A直流等效电路法*总的解题手段一一将二极管断开,分析二极管两端电位的高低若阳〉阴(正偏),二极管VV导通(短路);若阳阴(反偏),二极管截止(开路)大三种模型V vA微变等效电路法三.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.类型--分为和两种1NPN PNP2o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三极管的工作原理-O稳压电路及其工作原理
1.*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电路参数的计算
2.火稳压管的选择常取U二U;I=L5〜
317.0ZM Omax*输入电压的确定普通取U=2〜3UI AV0*限流电阻的计算R的选用原则是<R I IZmin ZZmax的范围是:R三极管的三种基本组态
1.三极管内各极电流的分配2o*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.共射电路的特性曲线
3.*输入特性曲线--一同二极管*输出特性曲线(饱和管压降,用表示U放大区一一一发射结正CES偏,集电结反偏.截止区一一发射结反偏,集电结反偏,温度影响4温度升高,输入特性曲线向左挪移温度升高、、以及均增加III B三.低频小信号等效模型(简化)CBO CEOC一—输出端交流短路时的输入电阻,h常用表示;h1「0一输r出端交流b短e路时的正向电流传输比,常用表示;8四.基本放大电路组成及其原则、、、、、的作用lo VTV RR CC.组成原则一一一能放大、不失真、能传CC b输c
1.22五放大电路的图解分析法直流通路与静态分析
1.*概念一一直流电流通的回路*画法---电容视为开路*作用------确定静态工作点*直流负载线------由V=1R+U确定的直线CCCCCE*电路参数对静态工作点的影响)改变点将沿直流负载线上下挪移.1R Q)改变点在所在的那条输出特性曲线b上挪移2R QI)改变:直流负载线平移,点发生挪移.c BQ3V Q交流通路C与C动态分析
2.*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大作用---分析信号被放大的过程*交流负载线一一连接点和点的Q VV=U+1R直线.CC CCCEQ CQL静态工作点与非线性失真
3.()截止失真1*产生原因一一点设置过低Q*失真现象-------NPN管削顶,PNP管削底*消除方法一一减小提高Rb,Qo()饱和失真2火产生原因———点设置过高Q*失真现象一一管削底,管削顶NPN PNP火消除方法-一一增大、减小、增大R RcV.b CC放大器的动态范围4o是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值1Uopp——范围2*当0;—U V-U时,受截止失真限制,U=2U=21R CEQCES CCCEQ OPPOMAX CQL时,受饱和失真限制,*当U U=2U=2U-uOU-uV CEQCES CCCEQ OPPOMAK CEQCES*当11-u=V,放大器将有最大的不失真输出电压.CEQCES CCCEQ六.放大电路的等效电路法静态分析
1.静态工作点的近似估算1点在放大区的条件2Q应满足RP Rco欲使点不进入饱和区,BQ放大电路的动态分析
2.大放大倍数*输入电阻输出电阻七.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.动态分析火电压放大倍数在两端并一电解电容后Re Ce输入电阻在两端并一电解电容后Re Ce*输出电阻八.共集电极基本放大电路静态分析
1.动态分析
2.*电压放大倍数*输入电阻*输出电阻电路特点
3.*电压放大倍数为正,且略小于称为射极尾随器,简称射随器1,*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结型场效应管-O JFET结构示意图和电路符号lo输出特性曲线
2.可变电阻区、放大区、截止区、击穿区转移特性曲线截止电压U-------------二.绝缘栅型场效应管MOSFET分为增强型()和耗尽型型)两种EMOS MOSo结构示意图和电路符号特性曲线2O的输出特性曲线N-EMOS的转移特性曲线*N—EMOS式中,是时所对应的值I U=2U iDOGSTD的输出特性曲线*N—DMOS注意可正、可零、可负转移特性曲线上处的值是夹断电压,此曲线表示式与结型u i=0UGSD P场效应管一致.三场效应管的主要参数漏极饱和电流L IDSS夹断电压2U.开启电压3U,T,直流输入电阻4R低频跨导(表G明S场效应管是电压控制器件)5o gm四.场效应管的小信号等效模型的跨导E—MOS g五共源极基采放大电路自偏压式偏置放大电路
1.*静态分析动态分析若带有则Cs,.分压式偏置放大电路2*静态分析*动态分析若源极带有则Cs,六.共漏极基本放大电路*静态分析或者*动态分析第四章多级放大电路一.级间耦合方式阻容耦合一一-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lo集成,低频特性差变压器耦合——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20成工艺;不利于传输低频和高频信号直接耦合一-一一低频特性好,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”3o现象.*零点漂移------------当温度变化或者电源电压改变时,静态工作点也随之变化,导致uo偏离初始值“零点”而作随机变动单级放大电路的频率响应—o
1.中频段(fLWfWfH)波特图———幅频曲线是二常数,相频曲线是201gAusm6=T80o.低频段()2f WfL高频段
3.f2fH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
4.下限频率的估算
1.上限频率的估算
2.四多级放大电路的频率响应频响表达式lo波特图第五章功率放大电路
2.功率放大电路的三种工作状态-o甲类工作状态lo导通角为大,管耗大,效率低360o,I乙类工作状态CQ2o导通角为效率高,失真大.I^0,180,CQ甲乙类工作状态
3.导通角为效率较高,失真较大180:360―二乙类功放电路的指标估算工作状态
1.A任意状态Uom^UimA尽限状态Uom=V—UA理想状态:CC CESUoni^VCC输出功率
2.直流电源提供的平均功率
3.管耗4o P=0o2P效率elm om
5.理想时为
78.5%三甲乙类互补对称功率放大电路.问题的提出1在两管交替时浮现波形失真一一交越失真本质上是截止失真o解决办法
2.A甲乙类双电源互补对称功率放大器利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏置电OCL——压动态指标按乙类状态估算A甲乙类单电源互补对称功率放大器电容上静态电压为并且取代了OTL CV/2,功放中的负电源一2CCOCL V动态指标按乙类状态估算,o C只C是用v/2代替.四.复合管的组成及特点CC前一个管子极跨接在后一个管子的极间.
1.c-e b-c类型取决于第一只管子的类型
2.二
3.B BB12第六章集成运算放大电路集成运放电路的基本组成-o输入级一一-采用差放电路,以减小零漂lo中间级一-一多采用共射(或者共源)放大电路,以提高放大倍数.2o输出级一一一多采用互补对称电路以提高带负载能力30偏置电路一一一一多采用电流源电路,为各级提供合适的静态电流40二长尾差放电路的原理与特点抑制零点漂移的过程--
1.当、、Ttfi it—i it ut uu I-ii IiiC2Cl ElE2E BE1BE2Bl B2Cl C2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”.Re静态分析2)计算差放电路1If设则得U―0,U=-
0.7V,B E)计算差放电路2UCE•双端输出时■单端输出时(设集电极接)VT1R对于VT1对于VT2动态分析
3.)差模电压放大倍数1•双端输出•单端输出时从单端输出VT1从单端输出VT2)差模输入电阻2)差模输出电阻3•双端输出•单端输出三集成运放的电压传输特性当在与一之间,运放工作在线性区域u+U UIim im四.理想集成运放的参数及分析方法理想集成运放的参数特征
1.*开环电压放大倍数Aodf8;*差模输入电阻Rid-*8;*输出电阻Ro-0;*共模抑制比KCMRf8;理想集成运放的分析方法
2.)运放工作在线性区1*电路特征一一引入负反馈*电路特点一一“虚短”和“虚断”“虚短”一一“虚断”--------)运放工作在非线性区2*电路特征一一开环或者引入正反馈*电路特点一一输出电压的两种饱和状态当〉时,u u u=+Uom当〈时,uuu=-U+OOlli两输入端的输入电流为零i=i=0第七章放大电路中的反馈一.反馈概念的建立*开环放大倍数-----------A*闭环放大倍数-----------A大反馈深度---------1+AF大环路增益---------AF当时,丁降,这种反馈称为负反馈
1.AF0A当时,表明反馈效果为零
2.AF=0当时,升高,这种反馈称为正反馈
3.AFV0A当时,放大器处于“自激振荡”状态.
4.AF=-1A—18二.反馈的形式和判断‘反馈的范围一--本级或者级间lo反馈的性质--一交流、直流或者交直流2o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
3.(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)反馈的方式一一---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越大反馈效4Rs0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越小反馈Rs效果越好反馈信号反馈到非输入端)反馈极性-一一一瞬时极性法
5.()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1()根据该极性,逐级判断出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)2()确定反馈信号的极性3()根据与的极性,确定净输入信号的大小减小为负反4X XX if id馈;增大为正反馈Xid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提高放大倍数的稳定性
1.扩展频带
2..减小非线性失真及抑制干扰和噪声3改变放大电路的输入、输出电阻
4.*串联负反馈使输入电阻增加倍1+AF*并联负反馈使输入电阻减小倍1+AF*电压负反馈使输出电阻减小倍1+AF*电流负反馈使输出电阻增加倍1+AF五.自激振荡产生的原因和条件产生自激振荡的原因附加相移将负反馈转化为正反馈.
1.产生自激振荡的条件
2.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”一.基本运算电路反相比例运算电路
1.R=R//R21f同相比例运算电路
2.R=R//R21f反相求和运算电路
3.R=R//R//R//R4123f同相求和运算电路4OR//R//R//R=R//RI234f5加减运算电路
5.R//R//R=R//R//Rj2f345二.积分和微分运算电路积分运算
1.微分运算
2.第九章信号发生电路一.正弦波振荡电路的基本概念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
1.即幅值平衡条件相位平衡条件起振条件幅值条件相位条件
2..正弦波振荡器的组成、分类正弦波振荡器的组成3放大电路---一一-建立和维持振荡1正反馈网络--一与放大电路共同满足振荡条件23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振荡器-----振荡频率较低,以下;1RC1M振荡器一一--振荡频率较高,以上;2LC石英晶体振荡器--一振荡频率高且稳定3二正弦波振荡电路RC串并联正弦波振荡电路
1.RC移相式正弦波振荡电路
2.RC三正弦波振荡电路LC变压器耦合式振荡电路
1.LC判断相位的方法断回路、引输入、看相位三点式振荡器
2.LC大相位条件的判断---一一“射同基反”或者“三步曲法”电感反馈三点式振荡器哈特莱电路1电容反馈三点式振荡器考毕兹电路2串联改进型电容反馈三点式振荡器克拉泼电路3并联改进型电容反馈三点式振荡器西勒电路4四石英晶体振荡电路5并联型石英晶体振荡器
1.串联型石英晶体振荡器
2.第十章直流电源一.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.•滤波电路将交流成份滤掉,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•单相半波整流电路•-O输出电压的平均值
1.UOAV输出电压的脉动系数
2.S正向平均电流
3.ID AV最大反向电压
4.URM三.单相全波整流电路输出电压的平均值
1.u0AV输出电压的脉动系数
2.S正向平均电流
3.ID AV最大反向电压
4.URM四.单相桥式整流电路、、U SI0AV DAV与全波整流电路相同,与半波整流电路相同URM五.电容滤波电路放电时间常数的取值
1..输出电压的平均值2UOAV.输出电压的脉动系数3S.整流二极管的平均电流4ID AV六.三种单相整流电容滤波电路的比较七.并联型稳压电路。