模拟电路期末总复习

1、期末复习 关于简答题部分复习： 第一章的4、5题 第四章的4、8题 第五章的5、14题 第六章的3、19题 第七章的4题第一章第一章 半导体二极管半导体二极管1、PN结形成2、伏安特性曲线3、简化模型分析理想模型恒压降模型1 1 PN结及其单向导电性结及其单向导电性 1 . 载流子的漂移和扩散载流子的漂移和扩散 漂移：由于电场的作用导致载漂移：由于电场的作用导致载流子的运动，形成漂移电流流子的运动，形成漂移电流 扩散：由于载流子的浓度差异，载流子由高浓度区扩散：由于载流子的浓度差异，载流子由高浓度区域向低浓度区域扩散，形成扩散电流。域向低浓度区域扩散，形成扩散电流。 内电场E因多子浓度差因多子

2、浓度差形成内电场形成内电场多子的扩散多子的扩散 空间电荷区空间电荷区 阻止多子扩散，促使少子漂移。阻止多子扩散，促使少子漂移。PNPN结合结合+P型半导体+N型半导体+空间电荷区空间电荷区多子扩散电流多子扩散电流少子漂移电流少子漂移电流耗尽层耗尽层 2 . PN结的形成结的形成 动态平衡：动态平衡：3. PN结结的伏安特性曲线及表达式的伏安特性曲线及表达式 根据理论推导，根据理论推导，PNPN结的伏安特性曲线如图结的伏安特性曲线如图正偏正偏IF（多子扩散）（多子扩散）IR（少子漂移）（少子漂移）反偏反偏反向饱和电流反向饱和电流反向击穿电压反向击穿电压反向击穿反向击穿4、二极管的简、二极管的简化

3、模型分析方法化模型分析方法+-uiDUDU2.恒压降模型（串联电压源模型）恒压降模型（串联电压源模型）DUu DUu U D 二极管的导通压降。硅管二极管的导通压降。硅管 0.7V；锗管；锗管 0.3V。DiuU1.理想二极管模型理想二极管模型ui正偏正偏反偏反偏-+iuiu0导通压降导通压降二极管的二极管的VA特性特性-+iu5 5 二极管应用的典型电路二极管应用的典型电路1.限幅电路:能把输出电压限制在一定幅值内的电路。02.7Vuot0-4V4Vuit2.7V+-+UIuREFRiuO采用恒压降模型UREF = 2V2.整流电路：将交流电压转变成单向直流电压的电路 采用理想模型+-viv

4、o0vit0vit3.开关电路: 利用二极管的单向导电性，可以接通或断开 电路。 vi1vi2vo采用理想模型该电路是“与”门电路。完成了“与”的逻辑关系VCC+5V第二章第二章 晶体三极管及其放大电路基础晶体三极管及其放大电路基础1、三极管输入输出特性曲线2、会共发射极情况下的：直流通路交流通路H参数小信号模型电路计算 -计算静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ。 -计算交流rbe、Av、Ri、Ro1、三极管输入输出特性曲线 将交流电压源短路，将电容开路。将交流电压源短路，将电容开路。直流通路的画法：直流通路的画法：2. 直流通路 - 分析静态工作情况+TRbRCCVc开路开路开路开路-u+T

5、Rb2Lb oCRCub1+R+CC-.iVc对交流信号对交流信号(输入信号输入信号ui)3. 交流通路交流通路 - 分析动态工作情况分析动态工作情况 -u+T+b2V-uRc.ob1RLC+b1CCCRi 将直流电压源短路，将电容短路。将直流电压源短路，将电容短路。短路短路短路短路置零置零交流通路的画法：交流通路的画法：+-+-RbRcRLuiuo+R-uoTuRbRLic+交流通路交流通路bebe bur icbii+i-ube+-ubTce+ci+iibebb-cebe-+rccubie+u4、三极管的、三极管的h参数简化交流等效电路参数简化交流等效电路课后习题6画出题图2-3中所示的各

6、电路的直流通路、交流通路。设图中各电容的容抗可忽略。课后习题10放大电路如题图2-6所示，求电路的：（1）静态工作点Q；（2）画出电路的h参数小信号等效电路；（3）三极管的输入电阻rbe；（4）电路的电压增益Av 、Avs、输入电阻Ri 、输出电阻Ro。（5）对于共发射极电路，有无电压放大作用？有无电流放大作用？输入、输出电压的极性是否一致？ (1)18.5CCBEBQbeVVIRRA（1）静态工作点）静态工作点Q；1.85EQCQBQIIImA()2.6CEQCCCQceVVIRRV（2）h参数小信号等效电路： （3）26200(1)1619()beEQmVrImA()41ocLvibevR

7、RAvr |()31oocLbbevssbbesbesbbeibbevvRRRrARRrvrRRrvRr |/1.6ibbeRRrk2ocRRk1、三类功率放大电路种类、特点2、乙类双电源互补对称功率放大电路的Po、PE、PC、效率3、乙类功放选功率管的原则第四章 功率放大电路1. BJT的几种工作状态的几种工作状态甲类：甲类：Q点适中，在正弦信号的点适中，在正弦信号的整个周期内均有电流流过整个周期内均有电流流过BJT。甲乙类：甲乙类：介于两者之间，介于两者之间，导通角大于导通角大于180iCvCEQ1VCEQICQVCCiCvCEQ3ICQVCC乙类：乙类：静态电流为静态电流为0，BJT只在

8、只在正弦信号的半个周期内均导通。正弦信号的半个周期内均导通。iCvCEQ2ICQVCCuuVCCVCCoiLRiC1vCEiC2QVCCUCESVCESVom2、乙类双电源互补对称功率放大电路Av 1，有效电压，有效电压vo vi，最大交流输出幅值，最大交流输出幅值VOM=o2v2、乙类双电源互补对称功率放大电路2omomomoooLL=222VVVPV IRR 4.管耗管耗PCCEO=PPP 2.电源供给的功率电源供给的功率PEEoC=PPP 3.效率效率 oomECC=4PVPV C1maxom0.2PP 5.5.最大管耗最大管耗uuVCCVCCoiLR1.输出功率输出功率Po3.选功率管

9、的原则：选功率管的原则：1. PCM PC1max =0.2POM2()2BR CEOCCVV 22CCOMLVPR uuVCCVCCoiLR3CCICM V / RL【例例4.1】设设VCC=20V，负载，负载RL=，如果忽略三极管的饱和电压降，如果忽略三极管的饱和电压降VCES，试求输入电压试求输入电压vi有效值为有效值为10V时，电路的输出功率时，电路的输出功率PO、管耗、管耗PC、电源提供的、电源提供的功率功率PE和效率和效率 。 解：解：（1）输出功率）输出功率PO：由图可知由图可知T1、T2均为射极输出器，均为射极输出器，Av 1，故，故vo的有效值也是的有效值也是10V，所以输出

10、交流电压幅值为，所以输出交流电压幅值为 VOM=oV210 2v 14.14VVOM 2VCC=36VICM =2.25APCM PC1_MAX =4W第五章第五章 模拟集成电路基础模拟集成电路基础1、电流源的特点及作用2、四种类型差分放大电路的特点，对差模信号和共模信号的不同反映。会判断是那种类型电路。3、计算双出和单出差分电路的差模电压增益Avd，共模电压增益Avc，共模抑制比KCMR，差模输入电阻Rid和差模输出电阻Rod1. 电流源的作用电流源的作用1 1）作直流偏置电路）作直流偏置电路: :电流源可以稳定地输出电流，电流源可以稳定地输出电流，供外电路作直流偏听偏置。供外电路作直流偏听

11、偏置。+VCCRT1T2IREFIovoviT3 2). 电流源用作有源负载电流源用作有源负载电流源的特点电流源的特点： 直流电阻小、交流电阻大直流电阻小、交流电阻大2.差动放大器的输入输出方式差动放大器的输入输出方式 差动放大器共有四种输入输出方式差动放大器共有四种输入输出方式: 1. 双端输入、双端输出（双端输入、双端输出（双入双出双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双端输入、单端输出（双入单出双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单端输入、双端输出（单入双出单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单端输入、单端输出（单入单出单入单出） 主要讨论的问题有：主要讨论的问题有： 差模电压放大倍

12、数、共模电压放大倍数、共模抑制比差模电压放大倍数、共模电压放大倍数、共模抑制比 差模输入电阻差模输入电阻 差模输出电阻差模输出电阻1.双端输出双端输出-+-_-+oo2cu+bV2uuRLRi2+o1TeRRui1cVbCCuEE+R1TR差模等效电路差模等效电路beLcdu)2/(rRRRAb 2.单端输出单端输出+_cu+bV2uRLRi2o1TeRRi1cVbCCuEE+R1TR+差模等效电路差模等效电路 beLcud2/rRRRAb ico1icocuc=uuuuAebebL2)1 (=RrRReL2RR求共模电压放大倍数求共模电压放大倍数：uucic+b1uRicci1T2RRo1R

13、uuT+i2bR+LieRe1Re22ie2+i-RbeuLuRR+r-bo1CbbiicciRe2 (1)(1)差模电压放大倍数差模电压放大倍数 与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关： 差动放大器动态参数计算总结差动放大器动态参数计算总结 双端输出时：双端输出时：beLcdu)2/(rRRRAb 单端输出时：单端输出时： beLcud2/rRRRAb (2)(2)共模电压放大倍数共模电压放大倍数 与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关：与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关： 双端输出时：双端输出时： 单端输出时：单端输出时：

14、0uc ALLucbbeee(1)22RRARrRR (3)(3)差模输入电阻差模输入电阻 不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。是基本放大电路的两倍。 单端输出时单端输出时 双端输出时双端输出时 coRR co2RR beid2rRRb (4)(4)输出电阻输出电阻(5)(5)共模抑制比共模抑制比 共模抑制比共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。是差分放大器的一个重要指标。bebeeLbebLCMR2/)(2/rRRRRrRRK ucudCMRAAK 双端输出双端输出: 单端输出单端输出:vdCMRvc=AKA 第

15、六章第六章 反馈放大电路反馈放大电路1、会判断反馈组态，判断方法电压反馈和电流反馈并联反馈和串联反馈正反馈和负反馈2、四种负反馈组态下框图、典型电路图3、四种负反馈在深度负反馈下的近似计算-闭环增益、反馈系数、闭环电压增益、电路的输入电阻、电路的输出电阻。 1. 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈根据输出端取样方式根据输出端取样方式电流反馈：电流反馈：反馈信号的大反馈信号的大小与输出电流成比小与输出电流成比 例。例。电压反馈：电压反馈：反馈信号的大小反馈信号的大小与输出电压成比与输出电压成比 例。例。引入电压负反馈的目的：引入电压负反馈的目的：稳定输出电压稳定输出电压引入电流负反馈的目的：引

16、入电流负反馈的目的：稳定输出电流稳定输出电流 假设输出端交流短路（假设输出端交流短路（RL=0），即），即uo=0，若，若反馈信号消失了，则为电压反馈；若反馈信号仍反馈信号消失了，则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。然存在，则为电流反馈。判断方法判断方法输出短路法：输出短路法：2. 串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈根据输入端连接方式判定根据输入端连接方式判定串联反馈：串联反馈：反馈信号与输反馈信号与输入信号加在放大电路输入信号加在放大电路输入回路的两个电极。有：入回路的两个电极。有：vid = vi -vf 并联反馈：并联反馈：反馈信号与输反馈信号与输入信号加在放大电路输入信号

17、加在放大电路输入回路的同一个电极。入回路的同一个电极。有：有：iid = ii -if 此时反馈信号与输入信此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。号是电压相加减的关系。此时反馈信号与输入信号此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。是电流相加减的关系。串联反馈和并联反馈可以通过反串联反馈和并联反馈可以通过反馈信号与输入信号的连接方式上馈信号与输入信号的连接方式上直观地判断：直观地判断：若反馈信号与输入信号在不同若反馈信号与输入信号在不同点叠加，以形成输入端电压加减点叠加，以形成输入端电压加减关系，则是串联反馈；关系，则是串联反馈；若反馈信号与输入信号在同一若反馈信号与输入信号在同一点叠加，

18、以形成输入端电流加减点叠加，以形成输入端电流加减关系，则是并联反馈。关系，则是并联反馈。 判定方法判定方法“瞬时极性法瞬时极性法”对于串联反馈：对于串联反馈：输入量与输入量与反馈量作用在不同的两点反馈量作用在不同的两点上，若输入量与反馈量的上，若输入量与反馈量的瞬时极性相同为负反馈，瞬时极性相同为负反馈，瞬时极性相反为正反馈。瞬时极性相反为正反馈。对于并联反馈：对于并联反馈：输入量与反输入量与反馈量作用在同一点上，若反馈量作用在同一点上，若反馈元件两端瞬时极性相反为馈元件两端瞬时极性相反为负反馈，瞬时极性相同为正负反馈，瞬时极性相同为正反馈。反馈。3.负反馈与正反馈负反馈与正反馈根据反馈极性根

19、据反馈极性负反馈负反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小，闭环放大倍数减小。输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小，闭环放大倍数减小。正反馈正反馈输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加，闭环放大倍数增加。输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加，闭环放大倍数增加。4 负反馈放大电路的计算负反馈放大电路的计算 本节本节重点讨论深度负反馈条件下的近似计算重点讨论深度负反馈条件下的近似计算一一 估算的依据估算的依据 深度负反馈：深度负反馈： 11 FA由由FAAA 1F得得FFAA1 11 FA将将ioFXXA ofXXF 代入上式代入上式 “虚短虚短”、“虚断虚断”的概念的概念得得即：输入量近似

20、等于反馈量即：输入量近似等于反馈量ifXX净输入量近似等于零净输入量近似等于零或或0fid XXX深度负反馈条件下：深度负反馈条件下：Xid=Xi-Xf0u+ u-（运放电路）（运放电路）ue ub（三极管电路）（三极管电路）(1)“虚短虚短”uid0(2)“虚断虚断”iid0ii+ii- 0 （运放电路）（运放电路）ib ie 0（三极管电路）（三极管电路）“虚短虚短”与与“虚断虚断”-u-R+fu+R-u+1fAd+i+-u+fui+-TfR+u-du+A+ifRiifiii+i-i+T-i+ufRiiibif二二 估算输入输出电阻估算输入输出电阻在深度负反馈条件下：在深度负反馈条件下：注

21、：表中的输入、输出电阻均指注：表中的输入、输出电阻均指反馈环反馈环中的输入、输出电阻。中的输入、输出电阻。 利用利用虚短虚短和和虚断虚断的概念得知的概念得知闭环电压增益闭环电压增益00id iu11foioUFRRRuuuuAf 则则fOfiRRRuuu11VVV+A+-R1RfuiuuRf+d-uo-（1） 电压串联负反馈电压串联负反馈三深度负反馈下的近似计算三深度负反馈下的近似计算 Ri Ro0 闭环增益：闭环增益：利用利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知ofiRRRif RRRf ioifiiA u-uR+1f-ofo+LiRRRi+idAiii闭环电压增益闭环电压增益i io ovfvfu

22、uA i io oi-iL LR1 1RfRRR L L-R1 1R（2 ）电流并联负反馈放大器）电流并联负反馈放大器闭环闭环:Rif0。所以，。所以，RiR1Ro 利用利用虚短虚短和和虚断虚断可知可知u+=u-=0ii=ifVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE+A+LRRfifid1i1Ruoiu闭环增益闭环增益fgiorfRFiuA 1反馈系数反馈系数:f1RuiF ofg闭环电压增益闭环电压增益uui io ovfvfuA 1 1o oi1 1R f f- R1 1R（3）电压并联负反馈）电压并联负反馈闭环闭环:Rif0。所以，。所以，RiR1Ro0 反馈系数反馈系数:1ofrRiuF 闭环增益闭环增益1riogfRFuiA11 （4）电流串联负反馈）电流串联负反馈1ofRiu 闭环电