模拟电子技术,概念

模拟电子技术,概念模拟电子技术,概念模拟电子技术,概念xxx公司模拟电子技术,概念文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度集成运算放大器是一种高增益直接耦合放大器，他作为基本的电子器件，可以实现多种功能电路，如电子电路中的比例，积分，微分，求和，求差等模拟运算电路。运算放大器工作在两个区域：在线性区，他放大小信号；输入为大信号时，它工作在非线性区，输出电压扩展到饱和值。同向放大电路和反相放大电路是两种最基本的线性应用电路。由此可推广到求和，求差，积分，和微分等电路。这种由理想运放组成的线性应用电路输出与输入的关系（电路闭环特性）只取决于运放外部电路的元件值，而与运放内部特性无关。对含有电阻、电容元件的积分和微分电路可以应用简单时间常数RC电路的瞬态相应，并结合理想运放电路的特性进行分析。PN结是半导体二极管和组成其他半导体器件的基础，它是由P型半导体和N型半导体相结合而形成的。绝对纯净的半导体掺入受主杂质和施主杂质，便可制成P型半导体和N型半导体。空穴参与导电是半导体不同于金属导电的重要特点。当PN结外加正向电压（正向偏置）时，耗尽区变窄，有电流流过；而外加反向电压时，耗尽区变宽，没有电流流过或电流极小，这就是半导体二极管的单向导电性，也是二极管最重要的特性。二极管的主要参数有最大整流电流，最高反向工作电压，和反向击穿电压。在高频电路中，还要注意它的结电容，反向恢复时间，最高工作频率。由于二极管是非线性器件，所以通常采用二极管的简化模型来分析设计二极管电路。主要有理想模型，恒压降模型，折线模型，小信号模型等。在分析电路的静态或大信号情况时，根据信号输入的大小，选用不同的模型，只有当信号很微小，且有一静态偏置时，才采用小信号模型。指数模型主要在计算机模拟中使用。齐纳二极管是一种特殊的二极管，常利用它在反向击穿状态下的恒压特性，来构成简单的稳压电路，要特别注意稳压电路限流电阻的选取。齐纳二极管的正想特性和普通二极管相近。其他非线性二段器件，如变容二极管，肖特基二极管，光电、激光、发光二极管等均具有非线性的特点，其中光电子器件在信号处理，存储和传输中获得了广泛的应用。BJT是由两个PN结组成的三段有源器件，分NPN和PNP两种类型，它的三个端子分别成为发射机e，基极b和集电极c。由于硅材料的热稳定性好，因而硅BJT得到广泛应用。表征BJT性能的有输入和输出特性，均称之为V-I特性，其中输出特性用得较多。从输出特性上可以看出，用改变基极电流的方法可以控制集电极电流，因而BJT是一种电流控制器件。BJT的电流放大系数是它的主要参数，按电路组态的不同有共射极电流放大系数β和共基极电流放大系数α之分。为了保证器件的安全运行，还有几项极限参数，如集电极最大允许功率损耗和若干反向击穿电压，如等，使用时应予注意。BJT在放大电路中有共射，共集，共基三种组态，根据相应的电路的输入量和输出量的大小和相位之间的关系，分别将他们称为反向电压放大器、电压跟随器和电流跟随器。三种组态的中的BJT都必须工作在发射结正偏，集电结反偏的状态。放大电路的分析方法有图解法和小信号模型分析法。前者是承认电子器件的非线性，后者是将非线性特性的局部线性化。通常使用图解法求Q点，而用小信号模型法求电压增益，输入电阻和输出电阻。放大电路静态工作点不稳定的原因主要是由于受温度的影响。常用的稳定静态工作点的电路有射极偏置电路等，它是利用反馈原理来实现的频率响应与带宽是放大电路的的重要指标之一。用混合II型等效电路分析高频响应，而用含电容的低频等效电路分析低频响应，二者的电路基础则是RC低通电路和RC高通电路。瞬态响应和频率响应是分析放大电路的时域和频域的两种方法，二者从各自的侧面反映放大电路的性能，存在内在的联系，互相补充。工程上一频域分析用的较为普遍。BJT是控制电流器件，有两种载流子参与导电，属于双极性器件；而FET是电压控制器件，只依靠一种载流子导电，因而属于单极型器件。分析的方法是图解法和小信号模型分析法。按三端有源器件三个电机的不同连接方式，两种器件（BJT，BFET，MESFET，MOSFET）可以组成六种组态。但依据输出量与输入量的大小与相位关系的特征，这六中组态又可以归纳为三种组态，即反相电压放大器，电压跟随器和电流跟随器。由于FET具有输入阻抗高，噪声低（如JFET），等一系列优点，而BJTβ高，若FET和BJT结合使用，就可以大为提高和改善电子电路的某些性能指标，BiFET模拟集成电路是按这一特点发展起来的，从而扩展了FET的应用范围。反馈是指把输出电压或输入电流的一部分或全部通过反馈网络，用一定的方式回送到放大电路的输入回路，以影响输入电量的过程。负反馈放大电路有四种类型，电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈，电流并联负反馈。功率放大电路是在大信号下工作，通常采用图解法进行分析。研究的重点是如何在允许失的的情况下，尽可能提高输出功率和效率。与甲类功率放大电路相比，乙类互补对称功率放大电路的主要优点是效率高（%）。为了保证安全工作，乙类时极限参数需满足功率BJT输入特性存在死区电压，工作在乙类的互补对称电路将出现交越失真，克服方法是采用甲乙类（接近乙类）互补对称电路。通常用二极管或扩大电路进行偏置。大功率器件主要有达林顿管，功率VMOSFET，DMOSFET。为了保证安全运行，可从其散热，防止功率BJT二次击穿，降低使用定额，和保护措施等考虑。交流电网电压转换为稳定的直流电压，为此要用整流滤波和稳压等环节来实现。为抑制输出电压中的纹波，通常在整流电路后一个滤波环节。滤波电路一般可以分为电容输入式（直流输出电流较小且负载功率不变）和电感输入式（负载电流大）。为了保证输出电压不随着电网电压，负载和温度的变化而产生波动，可以再接入稳压电路。在小功率供电系统中，多采用串联反馈式稳压电路，在移动式电子设备中或要求节能的场合中，多采用由集成开关稳压器组成的DC/DC变换器供电；而中、大功率稳压电源一般采用PWM(PFM)集成的控制电路再外接大功率开关调整管的开关稳压电路。串联反馈式稳压电路的调整管工作在线性放大区，利用控制调整管的管压降来调整输出电压，他是一个带负反馈的闭环有差调节系统；开关稳压电源的调整管是工作在开关状态，利用利用控制调整管导通和截止时间的比例来稳定输出电压，他也是一个带负反馈的闭环有差调节系统。它的控制方式有脉宽调制性（PWM），买频调制型（PFM），混合调制型（即脉宽——频率调制）。集成电路运算放大器是模拟电路中应用广泛的一种器件，它用于信号的运算，处理，变换，测量，和信号产生电路，还用于开关电路中。虽具有非线性的特点，但是一般作为线性电路器件使用。半导体是现代电子技术的重要组成部分，具有体积小，重量轻，使用寿命长，输入功率小，功率转换效率高的特点。双极性三极管（BJT）是一种三端器件，内部有两个离得很近的背靠背的PN结（发射结和集电结）。两个PN结加上不同极性、不同大小的偏置电压时，半导体三极管呈现不同的特性和功能。BJT是放大电路最重要的组成之一。放大电路的功能是将微弱的电信号不失真的放大到需要的数值。为了增强微弱的电信号，几乎每个电子系统中都要用到放大电路。三端放大器件，场效应管（FET）。EQ\o\ac(○,)金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）。EQ\o\ac(○,)结型场效应管（JFET）。由于MOSFET工艺成熟且可以做的很小。从而可以做成超大规模集成电路和大容量的可编程器件或者储存器。结型FET中的结既可以是一个普通的PN结，构成通常所说的JFET，也可以是一个肖特基势垒结，构成一个金属-半导体场效应管（MESFET）。MESFET可以用在高速或者高频电路中。如微波放大电路。FET放大电路的三种组态形式：共源极，共漏极，共栅极结构。MOSFET体积很小，在集成电路放大器中，常用增强型或者耗尽型MOSFET做成电流源作为偏置电路或者有源负载。与BJT不同FET只有一种载流子——电子或者空穴导电，故称FET为单极型器件。BJT属于电流控制电流型器件。FET是电压控制电流型器件。电真空器件是电压控制电流型器件。微电子电路的制造工艺决定的。按照极性的不同反馈分