北京航空航天大学《电子电路i》知识点汇总2015v0330by 周强

1、知识点汇总,第一章 1-1(PN结/正反偏) 1-2*(BJT等效模型) 1-3 1-4(JFET等效模型) 第二章 2-1(放大条件/偏置) 2-2(交/直流通路,组态) 2-3(等效法/三组态对比) JFET* 多级 2-4(差动) 第三章 3-1(频段/开路法) 3-2(习题-零点在原点) 第四章 4-1(虚短/断) 4-2*(三运放) 4-3*(007) 第五章 5-1(四组态比较表) 5-2(信源内阻影响) 5-3*(AB分离比较) 5-4(环内外影响) 5-5*(自激、稳定、补偿,第一章,PN结的形成？ 二极管的正向伏安特性V-I，图？表达式？ 二极管的交流小信号模型（微变等效电路

2、）,1-1,返回,小测试：5-10min 解答写在纸上，标上名字和学号，课间学委收齐交上来,PN结的形成： 扩散-（ P型区到N型区的过渡带，浓度差） 复合（空间电荷区） 内建电场（接触电位差） 漂移-（内建电场作用） 动态平衡（扩散-漂移,返回,P型半导体区,N型半导体区,扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽,内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄,空间电荷区，也称耗尽层,所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变,返回,PN结形成过程中载流子扩散运动/漂移运动对结宽的影响？ 解： 扩散结宽增加 漂移结宽减小 最终 两者平衡,

3、PN结，正反偏时，载流子扩散运动/漂移运动的变化，结宽的变化？ 解： 正偏 浓度增加结宽减小(由浓度增加引起)漂移抑制 浓度增加扩散增强 总结：在的平衡的基础上分析；两者的引起原因不同,返回,PN 结正向偏置,P,N,_,多子浓度增加，结宽变薄，多子的扩散加强能够形成较大的扩散电流。内电场被削弱，电势差变为Vf-V，抑制少子漂移,问题：正偏时，多子浓度如何变化？ 结宽如何变化,返回,PN 结反向偏置,N,P,_,多子浓度减少，结宽变厚，多子的扩散受抑制。内电场增强，电势差变为Vf+V，少子漂移加强，但少子数量有限，只能形成较小的反向电流,R,E,问题：反偏时，多子浓度如何变化？ 结宽如何变化,

4、返回,2. 二极管的正向伏安特性V-I？图？表达式,返回,采用恒压降模型,3. 二极管的交流小信号模型（微变等效电路）,返回,问题：求iD,直流分量,交流分量,直流电路,交流电路,直流等效电路,交流等效电路,二极管恒压降模型,二极管交流等效模型,叠加原理,结论： 先直后交！先静后动！ 非线性器件线性化！等效模型,VD=V-IDR,返回,采用恒压降模型,二极管的交流小信号模型,返回,1-2,画出共射BJT的基本小信号等效电路？写出等效参数表达式？各参数的数量级关系,返回,共射BJT的基本小信号等效电路,返回,画出T2 (篮框部分)的基本小信号等效电路？ 画出T1 (黄框部分)的基本小信号等效电路

5、？并求B1E1两端等效输入电阻？(提示约等于re1,1-3,返回,返回,1-4,画出JFET的低频小信号模型？等效参数,返回,1. JFET的低频小信号模型,栅源电阻非常大，可近似认为开路,数值上为gmvgs的受控电流源,输出电阻，沟道长度调制效应引起,返回,第二章,返回,放大的条件是什么？Q点如何设置？ 放大电路的图解分析方法步骤？ 求下面几种典型偏置电路的Q点？ 对6种电流源电路列表比较,2-1,返回,放大的条件是什么？Q点如何设置,有效放大？ 偏置条件 BE结正偏 CB结反偏 Q点设置： 偏置条件符合 动态范围大,返回,2. 放大电路的图解分析方法步骤？ 直流（静态工作点Q） 画出直流通

6、路 (电容开路) 确定直流负载线 (负载线方程) 得到Q 交流（微变信号分析） 画出交流通路 (电容短路，直流电源置零) 确定交流流负载线 性能分析,RB,EC,RC,C1,C2,T,RL,交流负载线,返回,讨论题,1. 在什么参数、如何变化时Q1 Q2 Q3 Q4？ 2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大,返回,3. 常用偏置电路的Q点,返回,4. 六种 电流源电路,返回,电流源电路-续1,返回,电流源电路-续2,返回,返回,分述直流通路、交流通路含义及化简方法？ 放大电路组态CE/CB/CC如何判断？ 放大电路Ro/Ri/Av/A

7、vs的含义及表达式,2-2,返回,1. 分述直流通路、交流通路含义及化简方法,返回,1.放大电路组态判断方法： 交流信号 -输入点 -对应极 交流信号 -输出点 -对应极 交流信号 -公共端,找-输出点,输入点,公共端,返回,1.放大电路组态判断方法： 交流信号 -输入点 -对应极 交流信号 -输出点 -对应极 交流信号 -公共端,找-输出点,输入点,公共端,返回,返回,3.放大电路Ro/ Ri/Av/Avs的 定义及表达式,返回,返回,2-3,放大器小信号等效模型分析的步骤？ BJT的基本小信号等效电路？参数表达（与Ic的关系）？数量级关系？ 2. 三种基本组态放大电路比对表Av,Ri,Ro

8、,返回,共射BJT的基本小信号等效电路,返回,BJT的基本小信号等效电路,低频小信号混合形等效模型,返回,2.基本组态放大电路比对表,返回,场效应管（FET）及放大电路 特点： 电场控制电流-输入电阻高 仅多子导电-温度稳定性好 类型： 结型：JFET N沟道、P沟道 绝缘栅型MOSFET ：N沟道D/E；P沟道D/E; 原理： JFET利用PN结反向电压控制耗尽层厚度，改变沟道宽窄，控制漏极电流； MOSFET利用栅源电压改变表面感生电荷，控制漏极电流,返回,返回,场效应管（FET）及放大电路 图2.2.5 P74 直流偏置： 求Id和Vgs。 放大电路类型： 共源-CE；共漏-CC；共栅-

9、CB。 特性方程： 耗尽型,返回,返回,JFET 放大电路,得,问题：FET放大电路的小信号等效分析法的步骤,返回,输入电阻,返回,电压增益,输出电阻,返回,返回,返回,vi1,Vo2,上级ro相当于下级的rs ro1=rs2,下级ri相当于上级的RL ri2= RL1,多级放大电路,返回,返回,2-4,1.差动电路的差模信号 等效通路？ 2.差动电路的共模信号 等效通路？ 3.四种(双/单入-双/单出) 比对表Av,Ri,Ro,返回,差模特性,交流通路,交流通路的差模等效电路,Rcm上的差模电压为零。相当接地,返回,共模特性,交流通路,交流通路的共模等效电路,共模特性抑制. Rcm上的共模电

10、压不为零,返回,差模特性,交流通路,交流通路的差模等效电路,Rcm上的差模电压为零。相当接地,Re上的差模引起变化,返回,共模特性,交流通路,交流通路的共模等效电路,共模特性抑制. Rcm上的共模电压不为零，变化为2,Re上的差模引起变化,差动电路类型比照,单端和双端输入的差模和共模特性及其分析是相同的 单端和双端输出的差模和共模特性及其分析有明显的区别,返回,返回,第三章,返回,1. 放大电路的低、中、高频段的等效电路？ 2.开路时间常数法-求fH的步骤,3-1,返回,在不同的频率段，这些大、小电容容抗不同。 （1）中频段： 大电容短路，小电容开路， 不考虑各类电容的影响， 中频段电压增益与

11、频率无关(实数)。 前面对放大电路分析，就是对应于信号中频段范围,中频段小信号等效电路,返回,2）低频段：引起电路频率响应的因素是大电容 大电容不再视为短路，对信号分压使电压增益下降并产生附加 相移（正）； 而小电容则更可视为开路,返回,3）高频段：引起电路频率响应的因素是小电容 小电容不再视为开路，使Av下降并产生附加相移(负)； 大电容更可视为短路,返回,截止频率的计算方法,截止频率的计算方法,增益函数法,时间常数法,AM,FL(s,FH(s,fL,fH,短路时间常数法,开路时间常数法,fL,fH,注意：1）零点与极点对消的可能性 2）利用主极点的概念简化分析,返回,开路时间常数法-求fH

12、的步骤,高频段小信号等效电路 找出相关的电容（通常C、C）。 针对每个电容，求开路时间常数电阻。 其它电容开路；从本电容两端看进去的等效电阻。 计算开路时间常数Rj0Cj求和。求出fH,返回,习题 3.1 已知某级联放大电路的电压增益函数为 画出其幅频和相频波特图,由网络函数表达式，画波特图。 1）确定常数项、零极点。 2）画各个图，综合图,解：写出一般表达式 1）常数项 幅频 相频,返回,习题 3.1 已知某级联放大电路的电压增益函数为 画出其幅频和相频波特图,返回,常数项为负：相位180度,返回,习题 3. 2 某电路的电压增益函数为 画出其幅频波特图,解：写出一般表达式,极点,零点,返回

13、,习题 3. 2 某电路的电压增益函数为 画出其幅频波特图,解：写出一般表达式 1）常数项 幅频 相频,返回,习题 3. 2 波特图,返回,第四章,返回,画出集成运算放大器的组成框图。各部分的作用？各部分通常采用何种单元电路？ 什么是理想运放中“虚短”、 “虚开”？ 画出由理想运放构成的反相比例运算电路。利用虚短、虚开概念分析其 放大倍数？Ri？Ro,4-1,返回,集成放大电路组成框图,输出级放大电路,中间级放大电路,输入级放大电路,信号输入,信号输出,偏置电路,反馈电路,差动放大电路单元,电流源单元,电压放大电路单元,功率放大 电路单元,返回,虚短路,2. 虚短、虚开,返回,_,返回,i1=

14、 i2,1. 放大倍数,虚短路,虚开路,3.反相比例运算电路,虚开路,2. 电路的输入电阻,ri= ui / i1 =R1,3. 电路的输出电阻,ro=0,4. 共模电压,返回,Rt ：热敏电阻,集成化:仪表放大器,返回,4-2,例：由三运放放大器组成的温度测量电路,返回,Rt=f (TC,返回,返回,4-2 *图4.2.1 P191,1. 输入级类型、组成、原理,2. 中间级类型、组成、原理,3. 输出级类型、组成、原理,4. 偏置电路类型、组成、原理,5. C作用,6. 原理及框图,解答,返回,第五章,返回,1.反馈形式判断,返回,电流反馈,串联反馈,交直流反馈,主反馈,负反馈,返回,a)

15、 电压串 b) 电流串 c) 电压并 d) 电流并,2.画出四种反馈的原理框图,返回,返回,5-1,填表-四种组态负反馈放大电路比较,返回,填表-四种组态负反馈放大电路比较,返回,填表-四种组态负反馈放大电路比较,返回,填表-四种组态负反馈放大电路比较,返回,5-2,2. 如何降低信号源内阻对串联负反馈和并联负反馈的影响？ 思路：i）串联时， ii）并联时,返回,5-3,3. AB分离法步骤？ 4.填表-四种组态AB分离,返回,3. AB分离法步骤？ 4.填表-四种组态AB分离,返回,5-4,引入串联负反馈，放大电路Ri是否一定提高1+AB倍？什么时候是/不是？ 引入并联负反馈呢？ 3. 填表

16、-环内外的影响,四组态图-环内外,返回,环内？环外,返回,引入串联负反馈，放大电路Ri是否一定提高1+AB倍？什么时候是/不是？ 引入并联负反馈呢？ 2.填表-环内外的影响,返回,5-5,负反馈后，对单极点系统其闭环中频增益是开环增益多少倍？闭环带宽呢？ 反馈电路的自激条件？ 相位裕度？增益裕度？ 稳定性条件？波特图判定方法？ 相位补偿方法的原理？主极点补偿与密勒电容补偿的对比,返回,负反馈后，对单极点系统其闭环中频增益是开环增益多少倍？闭环带宽呢,返回,结论：(1)闭环极点值增大到原来的 （1AB）倍，闭环通频带 增大到原来的（1+AB）倍 (2) AfhfAh 增益带宽积 在反馈前后没有变

17、化。 (3) 闭环系统是稳定系统,返回,返回,2. 反馈电路的自激条件,返回,自激振荡的条件,必要条件：附加相移为180度，即,充分条件：在附加相移为180度时，环路增益不小于 1，即,环路增益大于1时，振荡幅度增长，等于1时振荡幅度稳定,3. 相位裕度？增益裕度,返回,返回,相位裕度 m,在T（j）波特图上， T（j）=0dB点对应的T（） 与（180度）的差值，称为相位裕度,为使系统稳定，m的典型值应,返回,返回,增益裕度Gm,在T（j）波特图上， T（） =180度对应的|T（j）|低于0dB的值，称为增益裕度,为使系统稳定， Gm的典型值应为（1012）dB,返回,返回,返回,4. 稳定性条件？波特图判定方法,返回,返回,返回,判断系统稳定的方法：环路增益幅频波特图以20dB/十倍频的速率穿越0dB线，则系统稳定,返回,相位补偿方法的原理？主极点补偿与密勒电容补偿的对比？ 相同点： 通过补偿极点位置，使电路稳定。 与补偿前相比，损失了带宽。 引入了容性器件 不同点： 改变一个极点（主），两个极点分离（密勒） 带宽损失（主）大于（密勒） 单向引入（主），双向引入-输入输出均相关（密勒,返回,返回,主极点补偿,返回,极点分离的密勒电容补偿,利用密勒效应，将易于集成的小电容（几PF几十PF）C接在 高增益级反相输出和输入端之间，称为密勒电容补偿,返回,返回,极