自考02234《电子技术基础》一复习资料.doc

第一章 半导体基础三.本征半导体：纯净的单晶形式存在的半导体称为本征半导体。同时存在空穴导电和电子导电两种导电方式。而且空穴所形成的电流方向和电子形成的电流方向相同，两种导电方式的同时存在，是半导体导电机制的最大特点，也是区分导体导电和半导体导电的最大区别。四杂质半导体：1.N型半导体：掺入少量五价元素（如磷或砷）即可得到N型半导体，自由电子导电是杂质半导体导电的主要形式，少子是空穴，多子是自由电子。2. P型半导体：掺入少量三价元素（如硼或铝）即可得到P型半导体，空穴导电是杂质半导体导电的主要形式，少子是自由电子，多子为空穴。第二节半导体二极管1. 伏安特性：当二极管上电压加到一定时，电流显著增加，这一电压称为门槛电压或死区电压，记Uth,一般硅管为0.5V，锗管为0.1V。2. 二极管的击穿分为热击穿和电击穿。电击穿又分为雪崩击穿和齐纳击穿两种，这两种击穿的过程是可逆的，当反向电压降低后，能恢复，但如电压过大，电流过大，会过渡到热击穿。第四节，特殊二极管1. 稳压二极管：它的反向特性比普通二极管更加陡直，这正是它用来稳压的依据所在。一般在使用中，要串联一个限流电阻，以防止热击穿。通常稳压大于6V的是雪崩击穿，小于5V的是齐纳击穿。一般rz越小，稳压效果越好。第五节 半导体三极管：特点：1）基区非常薄，掺入杂质少，多数载流子浓度低。2）发射区多子浓度大于基区；3）发射极面积远小于集电极面积。按用途分：放大管和开关管。1. 三极管的电流分配：放大电路条件：发射结正偏，集电结反偏。是三极管进行电流放大的重要外部条件。2. 三级管的三种不同工作状态：1） 放大区：UCE=1V，放大区的偏置特征：发射结正向偏置，集电结反向偏置；2） 截止区：UBE=0V，放大区的偏置特征：发射结反向偏置，集电结反向偏置；3） 饱和区：会出现UCE UGS（th）时才有导电沟道产生，合适的UGS35V的某一个值。而对N沟道耗尽型MOS管，UGS=0时已存在导电沟道，静态UGS值可正可负，因此常用以下二种偏置电路。1. 自给偏压电路：N沟道耗尽型MOS管共源放大电路，栅极G经RG接地，没有电流，故UG=0，已有导电沟道存在，在静态偏置电压UDD作用下，管子静态偏置电压UGS=UG-US=-ID*RS，适用于结型或耗尽型MOS管。源极S愈大，则电路工作点愈稳定。2. 电阻分压式偏置稳定电路：N沟道增强型MOS管组成的共源放大电路，偏置电路由RG1, RG2, RG3 ,Rs ,Cs组成。由天MOS管输入电阴无穷大，无电流流过RG3，故UG= RG1/ （RG2 +RG1）*UDD，当UG较高时，存导电沟道，在UDD作用下有ID产生，US=ID*RS，静态偏置电压UGS=UG-US= RG1/（RG2 +RG1）*UDD -ID*RS，UGS值可正可负，可用于增强型MOS管，也可用于耗尽型MOS管和结型管。加RG3的目的是提高电路的输入电阻。二 场效应管的微变等效电路：由于输入电阻极高，G，S可视为开路，又由于是UGS控制ID故是电压控制的电流源，故与VT类似，用电流源gmUgs(相量)来表示，并一个电阻rds。1.对自给偏压电路：N沟道耗尽型MOS管共源放大电路静态工作点：UGS=-ID*RS，ID= IDss1-UGS/UGS（off）的平方。UDS= UDD -ID*（RD+ RS）；2.对电阻分压式偏置稳定电路：N沟道增强型MOS管组成的共源放大电路a.静态工作点：UGS=UG-US= RG1/（RG2 +RG1）*UDD -ID*RS，ID= IDoUGS/UGS（th）-1的平方,UGSUGS（th）,b.动态分析，接源极电容Cs时，Uo相量=- gmUgs(相量)*RL（撇），RL（撇）= RD/ RL，Ui相量= Ugs相量,故电压放大倍数Au=- gm*RL（撇）；不接源极电容Cs时，Uo相量=- gmUgs(相量)*RL（撇），Ui相量= Ugs+ gmUgs(相量)*Rs,故电压放大倍数Au=- gm*RL（撇）/（1+gm Rs），ri= RG3, ro= RD 第八节 多级放大电路一 多级放大电路的耦合方式：（阻容耦合RC、直接耦合、变压器耦合）（一） 阻容耦合：由于电容的隔直作用，使多级放大电路各级的静态工作点彼此独立，互不影响，且只能放大交流信号不能放大缓变信号或直流信号。信号频率愈低，电容值应愈大。常用于分立元件放大电路中；（二） 直接耦合：为了放大缓变信号或直流信号，只能采用交前级的输出端与后级的输入端直接联接的方式，显然，各级的静态工作点相互影响，并出现零点漂移的问题，这些内容，将在第三章讨论；（三） 变压器耦合：前后级间采用变压器联接方式，各级静态工作点可彼此独立。改匝数比，可进行最佳阻抗匹配，得到最大功率输出。二 阻容耦合多级放大电路的静、动态分析这里以二级分压式共射电路来分析，通过C2及下级输入电阻相联接，通过电容在下级输入电阻上产生压降，作为下级电路的输入信号。（一） 静态分析：由于静态工作点各级互不影响，可按分压共射电路对每一级单独计算。动态分析：对三极管V1，V2的输入电阻rbe1, rbe2按rbe=300+（+1）*26/Ic分别求得。第一级的负载电阻为第二级的输入电阻RL1=ri2= RB1 RB2 rbe2, 其中RB1,RB2为第二级分压电阻；第一级的交流等效负载电阻RL1= Rc1RL1= Rc1ri2,第二级的交流负载电阻RL2= Rc2RL1；1.计算电压放大倍数：由于第一级的输出电压U01的相量即为第二级的输入电压Ui2的相量故二级的电压放大倍数为Au相量=Uo/Ui= U01/ Ui* U0/ Ui2=Au1*Au2Au1相量=- 1*RL1/ rbe1; Au2相量=- 2 *RL2/ rbe2Au相量是一个正数，表明经两级共射放大后，输出与输入同相 2.计算输入电阻：多级放大电路的输入电阻是第一级放大电路的输入电阻。ri= ri1= RB1 RB2 rbe1; 3.输出电阻：多级放大电路的输出电阻是末级放大电路的输出电阻。ro= Rc2 三阻容耦合放大电路的频率特性 （一）频率特性的基本概念：电压放大倍数的模Au相量与频率f的函数关系称为幅频特性；输出电压与输入电压之间的相位差与频率f的函数关系称为相频特性，二者统称为放大电路的频率特性。 （二）幅频失真和相频失真统称频率失真。也称线性失真 第三章 集成运算放大器及其应用 为了放大直流信号，经常采用直接耦合电路，集成运算放大器实际上就是一个完整的多级直接直接耦合放大电路，在引入深度负反馈的条件下，利用它可以实现电信号的数学运算，“集成运算放大器”因此得名。运算放大器级间采用直接耦合方式，一方面是为了能够放大缓慢变化的信号和直流信号，同时也是为了集成工艺的需要，但由此带来了漂移问题。在直接耦合放大电路中，克服零漂移最有效的放大电路是差动放大电路。第一节 集成运算放大器简介一 集成运算放大器简化原理图由三级放大电路和一个偏置电路组成。1）输入级的作用提供与输出同相和反相的两个输入端，应有较高的输入电阻和一定的放大倍数，多采用差动放大电路。2）中间级是提供足够高的电压放大倍数，常用基本共射放大电路。3）输出级的作用是为负载提供一定幅度的信号电压和信号电流，并有一定的过载保护功能，一般采用输出电阻很低的射极输出器或射极输出器组成的互补对称输出电路。4）偏置电路是为各级提供所需的稳定的静态工作电流。二 集成运放的代表符号：用三角形表示放大器，并由尖端表示信号传输方向，Auo表示放大器的开环电压放大倍数，用“+”“-”表示输入输出间的相位关系。当同相端接地，反相端加入一个正信号，输出端相位为负；当反相端接地，同相端加入一个正信号输出端相位为正。三 集成运算放大器的主要技术指标（一） 开环差模电压增益Auo：是指在开环（无反馈）状态下的差模电压放大倍数，它是输出电压uo与输入的差模电压（u+-u-）之比，即Auo=uo/（u+-u-），Auo一般在105107之间，即100140dB,愈高，构成的电路运算精度愈高，工作愈稳定。（二） 输入失调电压UIO：由于运放输入电路在制造时不可能完全对称等原因，使得输入电压为0时（u+=u-=0）输出电压不为0，需加一个很小的输入失调电压UIO补偿，一般为几毫伏。（三） 输入失调电流IIO，指输入信号为0时，同相与反相两个输入端静态基极电流之差。如果输入极理想对称，则IIO应为0，一般在0110.01微安，愈小愈好。（四） 输入偏置电流IIB，指输入信号为0时，两个输入端静态基极电流的平均值，即IIB=1/2*（IB1+IB2）愈小则温漂随之减小。（五） 最大差模输入电压UIDM：指运放正常工作时，在输入端之间所允许加的差模输入电压的最大值。使用中差模输入电压不能超过此值。（六） 最大共模输入电压UICM：运放的两个输入端如果有相同的电压，称为共模输入电压，不能超过此值。（七） 差模输入电阻rid，是指在运放的两个输入端加入差模信号时运放的输入电阻，也就是从运放的两个输入端看进去的交流输入电阻。较好的运放在1M欧以上，rid越大，运放向信号源索取的电流愈小，精度愈高。（八） 最大输出电压Uop,指运放工作在放大状态（输出电压与输入电压成正比）时，运放能够输出的最大电压幅度。 第二节 集成运算放大器的输入级差动放大电路一 二级直接耦合电路：共射电路，输入信号ui电阻Rs第一级基极电阻RB, 集电极电阻Rc1,发射极直接接地。第二极不接基极电阻，集电极电阻Rc2，射极需接电阻RE2（会降低第二级放大倍数）或接二个正向二极管或一个稳压二极管，原因：如第二个三极管射极不接，则UCE1 =UBE1=0.7V，即第一级已临近保和区，不能正常工作。后两种不会降低放大倍数。（1）静态工作点计算：ui短路，则I1=（UCC-UBE）/RB,算法同单级电路相同；（2）计算电压放大倍数：因RBrbe1,则输入回路电阴近似为Rs+ rbe1,第一级负载为Rcl=RC1/ ri2,第二级的输入电阻ri2= rbe2+（+1）RE2则Au1= -* Rcl/ Rs+ rbe1，第二级输入回路的电阻为ri2，负载为Rc2，则Au2=- * Rc2/ ri2，ri2要把上面的值代入。（三）直接耦合放大电路存在的特殊问题零点漂移，零点漂移产生的原因是三级管参数（主要是ICBO，UBE）随温度的变化。（四）克服零点漂移的方法：1.补偿法，就是利用元件的温度特性补偿三极管参数随温度的变化，使三极管的静态工作电流IC稳定，常用的是用二只三极管组成的对称电路相互补偿，即差动放大电路。2.采用调制式直流放大器。成本高，在第四代运放中常用。二 差动放大电路：1.电路结构及对零漂的抑制作用，它是由带射极电阻的二个完全对称的电路组成，由基极输入，集电极输出，使两管的温度特性互相补偿，以克服零漂。另外，在V1，V2的射极接入了较大的公共电阻RE，RE可抑制温度变化对工作点的影响，且RE越大越稳定。为了不使管子动态工作范围太小，引入了负电源UEE，以补偿RE上的压降，使电路有合适的静态工作点，我们来研究一下电路对零漂的抑制作用：在静态时，即输入信号ui1,ui2=0，相当于输入端接地。由于电路参数对称，有UBE1= UBE2，IBE1= IBE2，IC1= IC2，集电极电位，UC1= UC2，而UO= UC1- UC2=0，故静态电路输出为0。当温度变化时，两管的集电极电流变化相等，即IC1= IC2，故集电极电位变化也相等，即UC1= UC2，由此可知UO= （UC1+UC1）- （UC2+UC2）=0，可较好的抑制零漂。电路中接入RE，可起抑制零漂的作用，静态时IE1= IE2，流过RE的电流为2 IE1，都有温度升高时，IE1 和IE2都增加一个IE使流过RE的电流增大到2IE，使RE的压降增大， URE上升将导致UBE和UBE2的下降，从而使IBE1， IBE2的减小，使IE1 和IE2减小。使IC1 和IC2只有少量的增量。控制了零漂。这就是RE的直流负反馈作用。由于RE上流过的是两管电流之和，所以对每一管来讲，其等效发射极电阻为2RE.且RE越大，工作点愈稳定。零漂愈小。2.信号的三种输入方式：（1）共模输入方式：两上输入端加入大小相等、相位相同的电压信号，即uI1=uI2=uiC，这种输入方式称为共模输入方式，这种信号称为共模输入信号，用uiC表示，由于输入信号相同，显然两管的IC和 UC变化也相同，在理想对称的情况下，输出UOC=UC1-UC2=0，故共模电压放大倍数AC=UOC/uiC=0，也就是说这种差动电路对共模信号有很强的抑制作用。实际上对零漂的抑制作用就是抑制共模信号的一个特例。（2）差模输入方式：两上输入端加入大小相等、相位相反的电压信号（如无直流，则用ui，即ui1=-ui2，这种输入方式称为并差模输入方式，这种信号称为差模输入信号，用uid表示即ui1=uid，ui2=-uid，设ui1为正，ui2为负。幅度均为ui/2，即在ui1做用下，V1管集电极电流IC1增大了IC，集电极电位下降了UC，在ui2做用下，V2管集电极电流IC2下降了IC，集电极电位UC2增大了UC，此时V1、V2管集电极电位一个增大，一个减小，呈现相反方向变化。则差模输出电压uod=UC1-UC2=2UC,可见，在差模信号作用下，电路输出电压是每管集电极电位变化量的二倍。也就是说，差动电路可以有效放大差模信号，差模电压放大倍数Ad=uod/ uid。 （3）比较输入方法：如果两个输入信号既非差模，又非共模，其大小和相位都是任意的，称为比较输入方式，输出电压的大小和相位与两个输入信号比较的结果（ui1-ui2）有关。我们通常把这种既非差模又非共模的任意信号分解为差模分量uid与共模分量uiC的组合uiC=1/2（ui1+ui2）和uid=1/2（ui1-ui2）如：ui1=8mv, ui2=2mv,则uiC=1/2（8+2）=5 mv，uid=1/2（8-2）=3 mv，则ui1=uiC+ uid=5+3=8 mv，ui2=uiC- uid=5-3=2 mv。由前面分析可知，差动电路对共模信号没有放大作用，放大的只是差模分量。V1输入的差模分量为uid ，V2输入的差模分量为-uid，则差放电路总的输入电压为ui1- ui2=2uid，由此可知，加在差放电路输入端的信号如果是两个任意信号，则被放大的只是两个信号之差：uo=Ad(ui1- ui2),即二信号有差别，电路才有输出，因此称为“差动”放大电路。3.差放电路的静动态分析（双端输入双端输出电路） （1）静态工作点的计算，设ui1= ui2=0时的情况，有IE=2IE1=2（+1）IB1，则有UEE=IB1RB+UBE1+2（+1）IB1RE，则IB1= IB2=（UEE-UBE1）/（RB+2（+1）RE），IC1 =IC1= IB1，UC1 =UC2= UCC- IC1 RC1，UC0= UC1 -UC2=0。基极电位UB1 =UB2=- IB1 RB，管压降UCE1 =UCE2= UCC- IC1 RC1+ UBE1 （2）差模电压放大倍数Ad,双端输入双端输出电路，两射极有调零电位器RRP，输出接有电阻RL，当每管输入信号ui1=-ui2=ui/2时，则IC1增大IC，IC2减小IC，流过RE的电流不变，这时调零电位器RRP和负载电阻RL的中点均为0电位，还有直流电源均为接地，由于电路两边完全对称，故只用半电路分析: ui1= ib1RB+rbe+（+1）RRP/2(没调零电位器RRP时，只要去掉后段为ui1= ib1（RB+rbe）；uc1=- ic1(RC/ RL/2)= - ib1 (RC/ RL/2),设左右电路的电压放大倍数均为A1，则A1= uc1/ ui1=- (RC/ RL/2) /RB+rbe+（+1）RRP/2，用上式代入，当负载开路，RRP=0时，有A1= uc1/ ui1=- RC/（RB+rbe），则整个差放电路的输出电压为uO= uc1- uc2= A1*ui1- A1*ui2= A1*ui，则整个放大电路的放大倍数Ad=uO/ ui= A1=- RC/RB+rbe+（+1）RRP/2, RC=(RC/ RL/2), 没调零电位器RRP时，只要去掉后段（+1）RRP/2。由于Ad 和半边电路A1相等，故是用半边换取了对零漂的抑制。 （3）差模输入电阻rid和输出电阻ro, rid= ui/ ib1,由于是二个输入端的动态电阻，ui=2 ui1，故rid= ui/ ib1= rid= 2ui1/ ib1=2RB+rbe+（+1）RRP/2，没调零电位器RRP时，只要去掉后段（+1）RRP/2。Ro= 2RC。rbe=300+（+1）*26/Ic。（二） 差动放大电路的四种输出形式。（双端输入和双端输出，双端输入和单端输出，单端输入和双端输出，单端输入和单端输出）1 单端输入和双端输出差放电路：我们把它看成是比较输入的一个特例，V1的输入为ui，V2为0，故共模输入分量为uiC=1/2（ui+0）= ui/2和uid=1/2（ui-0）= ui/2，由此可见，两管同时加有一个ui/2的共模信号和一个ui/2的差模信号uid。当电路接有大的射极电阻或接有恒流源时，对共模信号有很强的抑制作用。只能放大差模信号。与双端输入效果相同。其差模电压放大倍数Ad，输入电阻rid 和输出电阻Ro均可用双端输入双端输出电路计算。2 双端输入单端输出差放电路：差模电压放大倍数Ad=-1/2 RC/（RB+rbe），当接有负载RL时，Ad=-1/2 RC/（RB+rbe），RC=(RC/ RL)，输入电阻rid = 2（RB+rbe），Ro= RC。综上所述，可对差放电路四种输入输出形式的动态性能归纳为以下几种结论：（1）差动电路的输入电阻与输入形式无关；（2）差模放大倍数，输出电阻仅与输出方式有关；（3）带射极恒流源的差放共模抑制比高，性能好。第二节 集成运算放大器的输出级互补对称式功率放大电路 目前功率放大电路多采用无输出变压器的功率放大电路OTL电路；和无输出电容的功率放大电路OCL电路，集成运放多彩用OCL电路。一 乙类互补对称式功率放大电路：一般常见负载，如扬声器，继电器等，阻抗均不大，不宜采用集电极输出（因集电极输出输出阻抗大，难和负载匹配，负载得不到足够的功率），常采用共集电路射极输出器，它具有电压放大倍数AU=1，电流放大倍数Ai= +1，输入阻抗高和输出阻抗很小，约十几几十欧。采用V1为NPN，V2为PNP，要求二管参数对称，特性相同，电路由正负电源供电。当输入信号在正向变化时，V1导通，V2截止，由正电源供电；当输入信号在负向变化时，V2导通，V1截止，由负电源供电。由于静态时两管均为零偏，故小信号时两管均截止，出现“交越失真”（即失真出现在两管导通和截止交替处），为克服“交越失真”，只需给两管加一个静态偏置，使两管处于微导通状态，成为“甲乙类互补对称电路”即可。即在两基极间加二个二极管和一电阻，再分别用二电阻把基极同各自电源相连。但“甲乙类互补对称电路”的二个二极管VD1和VD2，电阻不能有虚焊或开路，否则会造成工作点严重失调，基极电流过大而烧V1和V2管。二 采用复合管的互补对称式功率放大电路：（一）复合管：管型分别：一般两个电流注入，一个电流流出的为NPN；一个电流流入，二个电流流出的为PNP型。一般组成时，V1为小功率管（推动管），V2为大功率管（输出管）：一般有如下结论，复合管极性取决于推动管，V1为什么型即复合管为什么型；输出功率取决于V2；若V1，V2的电流放大倍数为1，2，则复合管电流放大倍数=1*2。三 效率：甲类、乙类，甲乙类三种功放，效率最高为乙类功放，最低为甲类功放。第三节 放大电路中的反馈 一在放大电路中引入负反馈，可以稳定放大倍数，改变输入输出电阻，展宽频带，减小非线性失真及稳定静态工作点等。第二章讲的分压偏置稳定电路就是利用直流负反馈稳定放大电路的静态工作点的。3 直流与交流反馈：反馈回来的信号只有直流成分，称为直流反馈；只有交流成分，称为交流反馈；两者都有，则称为交直流反馈。4 正反馈与负反馈：如反馈信号消弱了原输入信号，则称负反馈；如果反馈信号增强了原输入信号，则称正反馈。判断正负反馈的方法是“瞬时极性法”。就是首先假设在输入端加一个瞬时对地为“+”或“-”的信号，再确定反馈信号的极性，看是增强了还是减弱了。如共射电路（CE），信号从基极输入，集电极输出，二者反相。而共基电路（CB），信号从射极输入，集电极输出，二者同相。共集电路（CC），信号从基极输入，射极输出，二者同相。这样一级一级看下去，从而确定反馈信号的瞬时极性。5 电压与电流反馈：若反馈信号取自输出电压，则为电压反馈；若反馈信号取自输出电流，则为电流反馈。分别方法有二种：一是写出反馈信号表达式，若反馈信号正比于uO，则为电压反馈；正比于iO则为电流反馈。二是将放大量大电路输出端交流短路，即令uO=0，若反馈信号也随之为0，则为电压反馈；如反馈信号不为零，则为电流反馈。6 串联与并联反馈：反馈信号与输入信号在输入回路串联，为串联反馈，输入信号均以电压形式出现；反馈信号与输入信号在输入端并联，则为并联反馈，此时反馈信号与输入信号均以电流形式出现。（三） 反馈放大电路框图及一般表达式我们用F的相量表示反馈网络，用A的相量表示基本放大电路。Xi的相量表示输入信号，Xf的相量表示反馈信号，Xd的相量表示输入信号与反馈信号的比较值Xd=Xi-Xf，故是负反馈。闭环系统的放大倍数Af=X0/Xi= A/（1+AF）均为相量；故降低了（1+AF）倍，（1+AF）称为反馈深度。（四）负反馈的4种组态及判别方法：串联电压负反馈，串联电流负反馈，并联电压负反馈，并联电流负反馈。下面说明如何判断是何种反馈：（1）反馈元件Rf在输出端接在U0点，则为电压反馈，在输入端没有接在Ui端而接与之相位相反的另一个端反相端，应为串联反馈，而反馈信号接到的不是同名端，则为负反馈。是电压还是电流反馈按上面第5点分别。 （四）负反馈的几点特点 1直流负反馈稳定放大电路的静态工作点； 2用瞬时极性法可确定输入输出端的相位关系； 3电压反馈可稳定输出电压U0； 4串联负反馈采用电压源激励，信号源内阻小，反馈效果好；并联负反馈采用电流源激励，信号源内阻愈大，反馈效果愈好。 二负反馈对放大电路性能的影响： 1降低放大倍数（降1+AF相量表示）； 2提高放大倍数的稳定性，即放大倍数提高了（1+AF相量表示）倍，反馈深度愈深，放大倍数愈稳定。 例：一无反馈放大电路的S=90，由于外界变化，放大倍数相对变化为50%，当引入反馈系数为0。1的负反馈后，求放大倍数和放大倍数相对变化量？Af= A/（1+AF）=90/（1+90*0.1）=9，放大倍数相对变化量dAf/Af=1/（1+AF）dA/A=1/（1+90*0.1）*50%=5%; 3减少非线性失真 5改变放大电路的输入和输出电阻 （1）串联负反馈使放大电路的输入电阻增加：即输入电阻rif=（1+AF）ri即增加（1+AF）相量倍； （2）并联负反馈使放大电路的输入电阻降低：rif= ri/（1+AF）； （3）对输出电阻的影响：电压负反馈使放大电路的输出电阻降低：降到无反馈时的1/（1+AF）； （4）直流负反馈使放大电路的输出电阻增加：增加（1+AF）倍。 三深度负反馈放大电路电压放大倍数估算：即当（1+AF）相量1时或AF相量1时，即为深度负反馈放大电路。此时放大倍数Af=1/F。第五节 集成运算放大器的线性应用 运算放大器的工作区域只有二个，一个是线性区，另一个为非线性区。线性区输出电压u0 和输入电压uid(u+- u-)成线性关系u0=Auo(u+- u-),区分是工作在线性区还是非线性区是看电路有无负反馈（多为深度负反馈），有则是工作在线性区。一 概述（一）理想运放模型，理想化的条件是：开环放大倍数Auo趋向；差模输入电阻rid趋向,开环输出电阻r0趋向0;共模抑制比KCMRR趋向，运放电路对纯电阻电路，习惯上对输入输出信号多用正弦有效值Ui,Uo表示；对积分，微分等电路，用ui,uo表示.（二）理想运放分析法：由式u0=Auo(u+- u-)可得U+- U-=Uo/ Auo，由于理想化时Auo趋向，故U+= U-即运放两个输入端对地的电压总是相等的，二者不相接，而电位相等，相当于虚短路，称为“虚短”。如同相输入端接地，U+=0，则反相输入端电位也为零，但又不接地，称为“虚地”。另由于Iid=Uid/rid=0, 而rid趋向,故Iid=0，没有输入电流，相当于断开一样，称为“虚断”。利用“虚短” “虚地” “虚断”的概念分析电路的方法，称为“理想运放分析法” ，“虚短” “虚断”的概念实际上就是“反馈信号近似等于输入信号（Xi=Xf）的另一种表现形式。由于工作在线性区的运放都接有深度负反馈，对于并联反馈Ii=If，则运放输入电流=0（虚断），对串联负反馈Ui=Uf，则运放输入电压Uid =0（虚断短）。二 用于信号运算：常用集成运放实现的基本运算有比例、求和、积分、微分等。（一） 比例运算电路1 反相输入比例运算电路及反相器：如果信号从运放的反相输入端输入，则为反相运算。反馈由Uo经RF反馈到反相端，与输入信号并联。是交直流并联电压负反馈。同相端经R2接地。根据“虚短，虚地”概念，有Iid=0，因同相端经电阻R2接地，故反相端电位也为0，且I1=Ui/R1,If=（0-Uo）/RF,且I1= If故Ui/R1=-Uo/RF，Uo=- RF/R1Ui,故闭环电压放大倍数Auf= Uo/Ui=- RF/R1，同相端经电阻R2接地，R2=R1/RF，当R1=RF时，Uo=- Ui，即为反相器；2 同相输入比例运算电路及电压跟随器：如果信号从运放的同相输入端输入，则为同相运算。是交直流串联电压负反馈反馈由Uo经RF反馈到反相端，再经R1接地。根据“虚短”概念，有同相端，反相端电位相等且等于Ui,且反相端输入电流为0，同相端输入信号Ui,经电阻R接同相端，电流为0，有流经R1的电流I1和反馈电流IF相等，即I1=IF，I1=Ui/R1,IF=(Uo-Ui)/RF,整理得Uo=（1+RF/R1）Ui, Auf= Uo/Ui=1+ RF/R1，如R1趋向于或RF=0，则成电压跟随器，它的输入电阻很高，输出电阻很低。常用作测量电路的输入级和中间级隔离。（二） 加法运算电路：如若干输入信号均从反相输入端输入，则构成反相加法运算电路。如三个输入信号则分别为U1，U2，U3。同相端经R接地，故反馈端同输入端公共点为虚地，I1= U1/R1，I2= U2/ R2，I3= U1/ R3。因组件不取电流，故I1+I2+I3= IF, U1/R1+ U2/ R2+ U1/ R3=(0-Uo)/RF,故Uo=-(RF/R1U1+ RF/R2U2 +RF/R3U3)。平衡电阻R=R1/R2/R3/RF（三） 减法运算电路：如果输入信号由运放的二个输入端同时输入，则为减法运算电路。如U1经电阻R1由反相端输入，反馈信号由RF从Uo反馈到反相端，信号U2经R2接到同相端，并在同相端经R3接地。计算可采用叠加原理，把U2短路，U1单独作用时，Uo=-RF/R1U1（相当于反相输入比例运算电路）；当U1短路，U2单独作用时，Uo=（1+RF/R2）U(同相端输入电位)因R2与R3分压，故，Uo=（1+RF/R2）R3/（R3+R2）U2，故Uo= Uo+ Uo=（1+RF/R2）R3/（R3+R2）U2- RF/R1U1,当R1=R2，R3=RF时，Uo=RF/R1（U2-U1），若四个电阻均相等，则Uo= U2-U1第四章 正弦波振荡电路第一节 产生正弦波自激振荡的条件一 产生正弦波振荡的模型与自激振荡的条件：A（相量）F（相量）=1，即Ui=Uf，但只满足AF=1不能维持震荡，也不能使振荡从无到有建立起来，必须使AF1过渡到AF=1，实际上是自激振荡由起振到稳定的工作过程。第二节 正弧波振荡电路的组成部分与分析方法一 正弧波振荡电路的组成部分；1）放大电路部分（满足自激振荡的幅值条件；2）正反馈电路（满足相位条件）3）选频网络（当选频网络由LC构成时，称为LC振荡电路，而由RC构成时，称为RC振荡电路;4）稳幅节。第三节 RC正弦波振荡电路一 RC串并联网络的频率特性：有o=1/（RC）,o=1/(2RC)， 为了调节频率方便，一般使串并联时的电阻R1=R2=R，电容C1=C2=C，它同时具有选频网络和反馈网络的作用。二 文氏电桥RC正弦波振荡电路（有分立元件和集成运放构成的文氏电桥RC正弦波振荡电路）其反馈系数F=1/3，放大倍数A=1+RF/R3，与同相比例运算放大电路一样。振荡角频率o=1/（RC）,o=1/(2RC)。第四节 LC正弦波振荡电路一 LC并联谐振网络的频率特性：它的角频率o=1/（LC）即根号，o=1/（2LC），当电路发生谐振时，电路呈现纯电阻性，值也最大。二 变压器反馈式LC正弦波振荡电路（运用广泛，但稳定度不高。三 三点式振荡电路：有电容三点式与电感三点式之分 第五章 直流稳压电路 第一节 单相小功率整电路二.单相半波整流电路：输出电压平均值Uo(AV)=0.45U2，脉动系数S=1.57，流过二极管的平均电流IVD（AV）= Io（AV）=0.45U2/RL，二极管承受的最大反压URM=2 U2。三单相桥式整流电路：输出电压平均值Uo(AV)=0.9U2，Io（AV）=0.9U2/RL脉动系数S=0.67，流过每只二极管的平均电流IVD（AV）是负载电流的一半，IVD（AV）= （Uo(AV)/2）/RL=0.45 U2/ RL，每只二极管承受的最大反压URM=2 U2。 第二节 滤波电路：当RLC=(35)T/2时，单相半波整流、电容滤波Uo(AV)= U2，单相全波整流、电容滤波Uo(AV)= 1.2U2，由于电容C的存在，故有浪涌电流，一般为工作电流Io（AV）的（57）倍，故实际电路常在C之前整流电路的输出端串一个（0.020.1）RL的电阻，以保护二极管。 第三节 稳压管稳压电路：一般用稳压二极管：确定稳压管参数：UZ=UO，IZMAX=（1.31.5）ILMAX,整流后直流电压UI=（23）UO。第四节 串联型晶体管稳压电路一 带有放大环节的串联型稳压电路：放大器同相端接稳压管（电压UZ），负端按滑动变阻器R2，变阻器另二端各串一电阻R1和R3。当R2在最下端时，Uo=(R1+R2+R3)/R3UZ,当R2在最上端时，Uo=(R1+R2+R3)/（R2+R3）UZ。第五节 三端集成稳压器及其应用：W78系列1脚输入，2脚输出，3脚公共端；W79系列，3脚输入，2脚输出，1脚公共端。这种电路只在输入输出端到地之间各接一个电容即可。一般要求UI比Uo大5V以上，以保证稳压器内调整管工作在放大区，使片子能正常工作。第六章 数字电路基础第一节 数制与编码：八进制转二进制，只要把每一位八进制数转成三位二进制数表示即可，如（567）8=（101 110 111）2。相应的二进制转八进制即从低位起，每3位二进制数合一位8进制数。第二节 逻辑代数基本公式：（二）与普通代数相似的规律：1。交换律：A.B=B.A；2.结合律：A.B.C=（A.B）.C= A.（B.C），A+B+C= （A+B）+C = A+（B+C）； 3.分配律：A.（B+C）=A.B+A.C；A+B.C=（A+B）.（A+C）。（三）一些特殊规律：1.重复律：A.A=A，A+A=A；2.还原律：A的非的非=A；3.互补律:A.A非=0 A+A的非=1；4.吸收律：A+A.B=A，A.（A+B）=A，A+A的非B=A+B；5.反演律（摩根定律）A.B的非=A的非+B的非（即与的非等于非的或），A+B的非=A的非.B的非（或的非等于非的与）。 第四节 逻辑函数的化简一 逻辑函数的四种表示方法：逻辑图、逻辑函数表达式、真值表、卡诺图。卡诺图是化简逻辑函数的重要工具。二 逻辑函数的公式化简法（一） 合并法，利用基本公式A+A的非=1,如ABC+AB的非C=AC（B+B的非）=AC;（二） 吸收法，利用基本公式A+A.B=A，如ABC+ABC（D+E）=ABC；（三） 消去法，利用基本公式A+A的非B=A+B，如ABC+（ABC）的非D= ABC+D；（四） 配项法，利用基本公式A.A=A，A+A=A ，A+A的非=1如ABC的非+AB的非C+A的非BC=ABC的非+AB的非C+A的非BC+ABC+ ABC+ ABC=AB（C+C的非）+ AC（B+B的非）+ BC（A+A的非）= AB+ AC+ BC= AB+C（A+B）第七章 组合逻辑电路 逻辑电路按功能分为两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路的特点：电路任一时刻输出的稳定状态，仅取决于该时刻的输入信号，而与输入信号作用前电路所处的状态无关。我们把高电平表示逻辑1，低电平表示逻辑0，称为正逻辑约定；把高电平表示逻辑0，低电平表示逻辑1，称为负逻辑约定。 第三节 TTL集成电路 （二）TTL与非门电压传输特性：对于与非门来说，关门电平Uoff越大，开门电平Uon越小，它的抗干扰能力就越强。 第五节 组合逻辑电路的分析 异或关系：用表示：F=AB的非+A的非B=AB；同或用表示：F=AB+A的非.B的非= AB，如在异或门的输入端再并一个与门，与门输出用C表示，异或门输出用S表示，则有S=AB的非+A的非B,C=A.B,由真值表可知，S反映两个输入信号的相加关系，C反映两个输入端相加所得的进位数，这个电路称为半加器。 第八章 时序逻辑电路时序逻辑电路：任一时刻电路的输出状态不仅取决于当时输入信号的状态，而且还与电路原来的输出状态有关。这种具有存储、记忆逻辑功能的电路叫时序逻辑电路（简称时序电路）。第一节 触发器 一RS触发器：接法：由两个二输入与非门交叉联接而成，上与非门输入端SD，另一端接下与非门输出端Q非。下与非门输入端RD，另一端接上与非门输出端Q。当Q=1（Q非=0）时，我们称触发器输出为“1”状态；当Q=0（Q非=1）时，我们称触发器输出为“0”状态,两输入端分别用SD和RD表示，其中SD被称为：“直接置位端”（或直接置1端）；RD被称为：“直接复位端”（或直接置0端）。1 当SD=1，RD=0时，Q=0，Q非=1，不管初始状态如何，只要SD=1，RD=0，Q=0，Q非=1，通常称为种情况为将触发器“置0或清0”；2 当SD=0，RD=1时，Q=1，Q非=0，不管初始状态如何，只要SD=0，R