模拟电子技术总复习

1、模拟电子技术总复习考查什么 会看：电路的识别、定性分析。会看：电路的识别、定性分析。 如是哪种电路：如是哪种电路： 共射、共基、共集、共源、共漏、差分放大电路及哪种接法共射、共基、共集、共源、共漏、差分放大电路及哪种接法 比例、加减、积分、微分比例、加减、积分、微分运算电路运算电路 低通、高通、带通、带阻有源滤波器低通、高通、带通、带阻有源滤波器 单限、滞回、窗口电压比较器单限、滞回、窗口电压比较器 正弦波、矩形波、三角波、锯齿波发生电路正弦波、矩形波、三角波、锯齿波发生电路 OTL、OCL、BTL、变压器耦合乙类推挽功率放大电路、变压器耦合乙类推挽功率放大电路 线性、开关型直流稳压电源线性、

2、开关型直流稳压电源 又如性能如何：又如性能如何： 放大倍数的大小、输入电阻的高低、带负载能力的强弱、频带放大倍数的大小、输入电阻的高低、带负载能力的强弱、频带的宽窄的宽窄 输出功率的大小、效率的高低输出功率的大小、效率的高低 滤波效果的好坏滤波效果的好坏 会算：电路的定量分析。会算：电路的定量分析。 例如求解例如求解 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻电压放大倍数、输入电阻、输出电阻 截止频率、截止频率、波特图波特图 运算关系运算关系 电压传输特性电压传输特性 输出电压波形及其频率和幅值输出电压波形及其频率和幅值 输出功率及效率输出功率及效率 输出电压的平均值、可调范围输出电压的平均值、可调范围

3、：根据需求选择电路及元器件：根据需求选择电路及元器件 在已知需求情况下选择电路形式，例如：在已知需求情况下选择电路形式，例如： 是采用单管放大电路还是采用多级放大电路；是直接耦合、阻是采用单管放大电路还是采用多级放大电路；是直接耦合、阻容耦合、变压器耦合还是光电耦合；是晶体管放大电路还是场容耦合、变压器耦合还是光电耦合；是晶体管放大电路还是场效应管放大电路；是否用集成放大电路。效应管放大电路；是否用集成放大电路。 是采用电压串联负反馈电路、电压并联负反馈电路、电流串联是采用电压串联负反馈电路、电压并联负反馈电路、电流串联负反馈电路还是采用电流并联负反馈电路。负反馈电路还是采用电流并联负反馈电路

4、。 是采用文氏桥振荡电路、是采用文氏桥振荡电路、LC正弦波振荡电路还是采用石英晶体正弦波振荡电路还是采用石英晶体正弦波振荡电路。正弦波振荡电路。：根据需求选择电路及元器件：根据需求选择电路及元器件 在已知功能情况下选择元器件类型，例如：在已知功能情况下选择元器件类型，例如： 是采用低频管还是高频管。是采用低频管还是高频管。 是采用通用型集成运放还是采用高精度型、高阻型、低功耗是采用通用型集成运放还是采用高精度型、高阻型、低功耗集成运放。集成运放。 采用哪种类型的电阻、电位器和电容采用哪种类型的电阻、电位器和电容 在已知指标情况下选择元器件的参数在已知指标情况下选择元器件的参数 电路中所有电阻、

5、电容、电感等的数值。电路中所有电阻、电容、电感等的数值。 例如：实现下列电路例如：实现下列电路 将正弦波变为方波将正弦波变为方波 产生产生100kHz的正弦波的正弦波 输出电压为输出电压为1020V负载电流为负载电流为3A的直流稳压电源的直流稳压电源： 电路调试的方法及步骤。电路调试的方法及步骤。 调整电路性能指标应改变哪些元件参数、如何改变调整电路性能指标应改变哪些元件参数、如何改变。 电路故障的判断和消除。电路故障的判断和消除。 例如例如 调整放大器的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的方法调整放大器的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的方法与步骤与步骤 调整三角波振荡电路的振荡频率和幅值达到

6、预定值的方法调整三角波振荡电路的振荡频率和幅值达到预定值的方法和步骤和步骤 电路中某电阻断路或短路将产生什么现象。电路中某电阻断路或短路将产生什么现象。 电路出现异常情况可能的原因。电路出现异常情况可能的原因。 第1章 常用半导体器件 1.1 半导体基础知识 半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间 在一定温度下，本征半导体因本征激发而产生自由电子，故有一定的导电能力，其导电能力主要由温度决定 杂质半导体的导电能力主要由所掺杂质的浓度决定，P型半导体空穴是多子，自由电子是少子，N型半导体中自由电子式多子，空穴是少子 半导体的导电能力与温度、光强、杂质浓度和材料性质有关PN结加正向电压时，具有较大的

7、正向扩散电流，呈现低结加正向电压时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻，电阻， PN结导通；结导通；PN结加反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高结加反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻，电阻， PN结截止。结截止。PN结具有单向导电性。结具有单向导电性。两种载两种载流子流子电子电子 自由电子自由电子空穴空穴 价电子价电子两两 种种半导体半导体N 型型 ( (多电子多电子) )P 型型 ( (多空穴多空穴) )两两 种种运动运动扩散运动扩散运动漂移运动漂移运动 1.2 半导体二极管阳极阴极+-uiO uU (BR)单向正向电阻小(理想为 0)，反向电阻大()。Uon开启电压Uon

8、U(BR)反向击穿电压IS反向饱和电流3. 二极管的等效模型UUrd理想二极管 uUZ时作用同二极管 u增加到UZ 时，稳压管击穿，反向导通，两端电压在一定范围内能保持不变(a)uiIZIZMUZIZUZ4.稳压二极管1.3 晶体三极管1. 形式与结构NPNPNP三区、三极、两结2. 特点基极电流控制集电极电流并实现放大放大条件内因：发射区载流子浓度高、 基区薄、集电区面积大外因：发射结正偏、集电结反偏3. 电流关系IE = IC + IBIC = IB IE = (1 + ) IB 4. 特性iC / mAuCE /V100 A80 A60 A40 A20 AIB = 0O 3 6 9 12

9、4321O0.4 0.8iB / AuBE / V60402080饱和区截止区放大区状态状态电流关系电流关系 条条 件件放大I C = IB发射结正偏集电结反偏饱和 I C IB两个结正偏ICS = IBS 集电结零偏临界截止IB Uon 则导通以 NPN为 例：UBE UB UE放大饱和2. 电流判别法IB IBS 则饱和IB UE1.4 场效应管1. 分类按导电沟道分 N 沟道P 沟道按结构分 绝缘栅型结型按特性分 增强型耗尽型gdssgdBgdsgdssgdBsgdBN 沟道结型P 沟道结型N 沟道结型N 沟道增强型MOSN 沟道耗尽型MOSN 沟道增强型MOS2. 特点栅源电压改变沟道

10、宽度从而控制漏极电流输入电阻高，工艺简单，易集成FET 无栅极电流，故采用转移特性和输出特性描述3. 特性gds不同类型 FET 转移特性比较结型N 沟道uGS /ViD /mAO增强型耗尽型MOS 管开启电压UGS(th)夹断电压UGS(off)P71 1.16O0.4 0.8iB / AuBE / V60402080iD/mAuDS /VOUGS = 0V-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 V8P U预夹断轨迹恒流区 可变电阻区夹断区击穿区N沟道 FET 输出特性iC / mAuCE /V100 A80 A60 A40 A20 AIB = 0O 3 6 9 1243211 基本概念放

11、大、静态工作点、饱和失真、截止失真、直流通路、交流通路、直流负载线、交流负载线、性能指标、h参数等效模型第2章 基本放大电路bce+-beubi+-ceuciberbi ibic+uce -+ube -bceber bbr )1 ( TUEQI2、放大电路的组成原则组成原则、 电路中各元件作用、 为何以及如何设置合适的静态工作点、静态工作点对电路性能的影响、稳定静态工作点的措施3、放大电路的分析方法静态分析动态分析近似估算法图解法微变等效电路法图解法分析失真计算动态参数4、主要典型电路TRbRcVCC+ui-+uo-iBiCiE+uCE-+uBE-C1+ C2+共射极基本放大电路 或基极偏置电

12、路TRbRcVCCIB = VCCUBERbIC IBUCE =VCC-RcICTRb+ui-RcRL+uo-berbibi ciRb+ui-RcRL+uo- uA LR ber iRbebr/RcoRR 固定偏置电路分压式偏置放大电路+ui-T+uo-2C cR2bR1bR1C eRLRCCV 射极偏置电路TcR2bR1bReR1I2IBICIEICCV VB=Rb1+Rb2 Rb1 VCC IEVB Re ICUCE= VCC RcIC ReIE berbIbI ReRb1+-iURcRL+-oUiouUUA ebeLR)1(rR biiIUR ebeR)1 (r coRR 2bR iR2

13、bR/R)1 (r/ebe 1bR 共集电极电路共集电极电路+ui-T+uo-2C bR1C eRLRCCV +-susRTbReRCCV ICIBIE BIBECCUV ebR)1 (R BEI )1 (I CEUCCV EeIR iouUUA LbeLR)1(rR)1( R)1 (r/RRLbebi oooIUR 1R/Rr/RbsbeebecberbIbRsR+sUiU+eRLR+oUbI 共基极放大电路共基极放大电路+ui-T+uo-2C eR1C 1bRLRCCV +susR bC2bRcRTeR1bR2bRCCV cRTeR+susR+ui-cRLRiouUUA beLrR 1r/

14、RRbeeicoRR 每种接法的特点ecbberbIeR+sUsR+iUcRLR+oUbI 场效应管放大电路icbceib+-ube+-uceebcrbebi biciidds+-ugs+-udsggsdrgs+-gsugsmugdiDSDmGSu=CIg =U低频跨导， 西门子S dgs+VDDC1RgRs CS +C2Rd +ui-+uo-RL 自给偏压电路基本共源放大电路uGSiD /mA0源极电位DsSIRV 栅极电流0IGDsGSIRU 负偏压根据场效应管的电流方程 2GSDDSSGS(off)(1)uiIU 联解 求得ID和UGS 则 DSUCCVDsdI )RR( dgs+VDD

15、C1RgRs CS +C2Rd +ui-+uo-RL gdsrgsgsU gsmUggR+iUdR+oULRiouUUA )R/R(LdgsmUg gsU)R/R(Ldmg iRgRoRdR 基本共漏放大电路dgs+VDDuiC1Rg3Rs+C2+uoRg2Rg1第3章 集成运算放大电路1、多级放大电路的四种常见的耦合方式： 直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合四种方式的特点Rs us + ui1 A1 + uo1 + ui2 A2 + uo2 + uin An + uon RL 2、多级放大电路的分析 放大倍数：各级放大倍数的乘积输入电阻、输出电阻3、差分放大电路的四种接法及动态参数的特

16、点差模差模(difference mode)信号：信号：大小相等相位相反的两个信号：大小相等相位相反的两个信号：vid共模共模(common-mode)信号信号 ：大小相等相位相同的两个信号：大小相等相位相同的两个信号：vic任意两个信号总可以分解成差模与共模两个分量：任意两个信号总可以分解成差模与共模两个分量：idiciidiciiiidiiicvvvvvvvvvvvv2121)()(21212121 差模电压增益差模电压增益共模电压增益共模电压增益1） 差模信号和共模信号的概念差模信号和共模信号的概念icVCidVDovAvAv VDA2）几种方式指标比较）几种方式指标比较VCACMRKb

17、eLc)21/(rRR beLc2)/(rRR beLc)21/(rRR beLc2)/(rRR 0oLc2/rRR 0oLc2/rRR beorr beorr 输出方式输出方式双出双出单出单出双出双出单出单出+_rT+RbTCC1REEvO2VRccV+i2vvi1oidvIOEo2v+vo1+_rTRbTCC1REEO2VRccVvoidvIOEo2v+vo1+30idRicRoR输出方式输出方式双出双出单出单出双出双出单出单出be2rbe2r2)1(21oberr 2)1(21oberr c2RcRc2RcR+_rT+RbTCC1REEvO2VRccV+i2vvi1oidvIOEo2v+

18、vo1+_rTRbTCC1REEO2VRccVvoidvIOEo2v+vo1+4、直接耦合的互补输出级最大不失真输出电压大，输出电阻小最大不失真输出电压大，输出电阻小5.集成运放组成集成运放组成各级作用：各级作用：各级电路组成：各级电路组成：运放中恒流源的作用：运放中恒流源的作用：输入级输入级中间级中间级输出级输出级偏置电路偏置电路第4章 放大电路中的频率响应fAAm0.7AmfL下限截下限截止频率止频率fH上限截上限截止频率止频率通频带：通频带： fbw=fHfL放大倍数随频率放大倍数随频率变化曲线变化曲线幅幅频特性曲线频特性曲线 3dB带宽带宽在低频段，三极管的极间电容可视为开路，耦合电容

19、在低频段，三极管的极间电容可视为开路，耦合电容C1、C2不能忽略不能忽略。该电路有该电路有 一个一个RC高通环节。有下限高通环节。有下限截止频率截止频率在高频段，耦合电容在高频段，耦合电容C1、C2可以可视为短路可以可视为短路，三极管的三极管的极间电容不能忽略极间电容不能忽略。 该电路有该电路有 一个一个RC低通环节。低通环节。有上限截止频率有上限截止频率单级放大电路的频率响应单级放大电路的频率响应第5章 放大电路中的负反馈l1、反馈的判断有无反馈的判断 负反馈和正反馈的判断 瞬时极性法直流反馈和交流反馈的判断 电压反馈和电流反馈的判断 串联反馈和并联反馈的判断 有无反向传输通道看电容看输入端

20、子看输出端子 2、四种反馈组态及作用 电压串联负反馈：稳定输出Uo、Ri、Ro 电压并联负反馈：稳定输出Uo、Ri、Ro 电流串联负反馈：稳定输出 Io、Ri、Ro 电流并联负反馈：稳定输出 Io、Ri、Ro 3、深度负反馈时，反馈系数的计算+iX 放大电路反馈网络iXoXfXFA1AAf 时时， 1FA1 深度负反馈F1Af 4.负反馈的自激振荡自激振荡条件：自激振荡条件：1FA1FA幅值条件幅值条件180) 12( nfa相位条件相位条件（附加相移）（附加相移）(1)环路内包含的放大电路最好小于三级，即尽可能采用单级和两级负反馈，这样在理论上可以保证不产生自激振荡。(2）在不得不采用三级以

21、上的负反馈时，应尽可能使各级电路参数分散。分析证明，放大电路在级数相同的情况下，各级电路参数越接近，电路就越不稳定。(3)减小反馈系数或反馈深度，使之不满足自激的幅度条件。这种方法的缺点是不利于放大电路其他方面性能的改善，而且对于必须有深度负反馈的放大电路等系统来说是不允许的。这时就需要采用相位补偿(校正)的办法。 第6章 信号的运算和处理l信号的运算：加、减、积分、微分基本运算电路比例运算电路加减运算电路 反相比例 同相比例 电压跟随器反相输入求和同相输入求和双端输入求和积分、微分其他负反馈虚短虚断滤波电路通带通带阻带阻带A0|A|0C（1）低通）低通(Low-pass filter )（2

22、）高通）高通(High-pass filter )（3）带通）带通(Band-pass filter)（4）带阻）带阻(Band-reject filter )A0阻阻通通通通|A|0阻带阻带通带通带|A|0A0C|A|0A0阻阻阻阻通通C1C2C1C2+AF1、正弦波振荡电路第7章 波形的发生和信号的转换1）产生正弦波振荡的条件1FA 幅值平衡条件 n2FA相位平衡条件n为整数 2）判断是否能产生正弦波振荡的步骤(1) 观察包含放大、选频、正反馈 和稳幅四个部分？ (2) 放大电路是否能够正常工作? (3) 电路是否满足正弦波振荡的相位平衡条件? (4) 电路是否满足正弦波 振荡的幅值条件(

23、起振条件)? CRf-+RoUAfURCR1RC21fo 3）RC桥式正弦波振荡电路建立振荡条件：一开始要求 3A 达到稳态平衡状态时 3A 4）LC正弦波振荡电路+ccVRb1Rb2eRUfCbo1L2LCUVRccCbcRb1Rb2eLe2CRC1LVRReb1ccLCCeC2RcC1Rb2LCf2101）电压比较器的电压传输特性曲线输出电压、 阈值电压、 跃变方向。 ouP-uN uOUT +UOM -UOM 2）单限比较器ui uo +A ui uo +A ui uo +A DZ RR1 R2 UREF NP当uN=uP=0时， 输出电压会发生跃变2、电压比较器3）滞回比较器ui uo

24、 +A DZ RR2 R1 UZ NPui uo +A DZ RR2 R1 UREF UZ uN=uP3、非正弦波产生电路1）方波产生电路u+A+-u+u1RfRZRZDORCuCZURRRUf11T ZURRRUf11T )21ln(2f1RRRCT 2）三角波产生电路+A1A2uouo1R02R01RCR2R1omHURRU21omLURRU21214RRCRT 第8章 功率放大电路1、功率放大电路的特点及要求 2、功率放大电路的种类3、功率放大电路中晶体管的三种工作状态甲类、 乙类、 甲乙类变压器耦合功率放大电路、 变压器耦合乙类推挽功放无输出变压器的功率放大电路-OTL电路 无输出电容

25、的功率放大电路 -OCL电路4、OCL电路的组成及工作原理RL+VCCT1-VCC+ui-T2+uo-iC1iC2uo (V)ot5、消除交越失真的甲乙类互补对称功率放大电路(1) 最大输出功率Pom omP理想情况下：L2CComRV21P L2CESCCR)UV(21 (2) 电源提供的直流功率PV两个电源： VPLCESCCCCR)UV(V2 理想情况：L2CCVRV2P L2momoRUP 有效值(3) 效率 VoPP CCOMVU4 (4) 最大管耗与输出功率的关系T1PomP2 . 0 6、 功率BJT的选择 最大允许管耗PCMICM；omP2 . 0 ；CCOCE)BR(V2U

26、,RVLCC 第9章 直流稳压源1.直流电源的组成直流电源的组成v 电源变压器电源变压器: 将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2。v 整流电路整流电路: 将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。v 滤波电路滤波电路: 将脉动直流电压将脉动直流电压u3转转变为平滑的直流电压变为平滑的直流电压u4。整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo2. 2.整流电路（利用二极管的单向导电性）整流电路（利用二极管的单向导电性） 1）单相半

27、波整流：）单相半波整流：2）单相桥式全波整流：）单相桥式全波整流：3.电容滤波电路：电容滤波电路：)AV(OU2U45. 0 )AV(OIL2RU45. 0 57. 12S 二极管的选择)AV(OFI1 . 1I 2RMU21 . 1U )AV(OU2U9 . 0 )AV(OIL2RU9 . 0 67. 0S 二极管的选择2/I1 . 1I)AV(OF 2RMU21 . 1U 不带负载RL2)AV(OU2U 带负载RL2T) 53(CRL O(AV)2U1.2U= =二极管的选择)AV(OFI ) 32 (I 4、稳压电路、稳压电路1）由稳压管构成的稳压电路 D4D1D2D3u2RL+-UOC+R输入电压UIIOU =(23)U稳压管UZ=UOIZmaxIZmin ILmaxILmin限流电阻R2）串联型稳压电源调整管取样电阻比较放大基准电压各部分作用输出电压的调节范围Z3321OZ32321URRRR