模电复习大纲

模拟电子技术基础复习大纲小写字母、大写下标表示总量（含交、直流）。如，vCE、iB等。大写字母、大写下标表示直流量。如，VCE、IC等。小写字母、小写下标表示纯交流量。如，vce、ib等。上方有圆点的大写字母、小写下标表示相量。如，、等。书中有关符号的约定第一章绪论

电压放大模型1.输入电阻反应了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小。输入电压信号，越大，越大。输入电流信号，越小，越大。2.输出电阻Ro决定放大电路带负载能力。输出电压信号时，Ro越小（相对RL），RL对影响越小，输出电流信号时，Ro越大（相对RL），RL对影响越小。输出电阻的计算：3、频率响应上、下限频率；带宽频率失真（线性失真）P196题4.7.4幅度失真相位失真非正弦信号非线性失真饱和失真截止失真正弦信号第三章二极管及其基本电路1、半导体的特点（热敏性光敏性掺杂性）电子空穴——当电子挣脱共价键的束缚成为自由电子后，共价键就留下一个空位，这个空位就称为空穴2、半导体分类-（1）本征半导体和本征激发本征半导体——化学成分纯净的半导体本征激发的特点——两种载流子参与导电，自由电子数（n）=空穴数（p）外电场作用下产生电流，电流大小与载流子数目有关导电能力随温度增加显著增加N型半导体：电子是多数载流子，空穴是少数载流子，但半导体呈中性P型半导体：空穴是多数载流子，电子是少数载流子，但半导体呈中性（2）杂质半导体（通过掺杂，提高导电能力）少数载流子是由电子—空穴对（本征激发）产生而来，多子浓度主要取决于杂质浓度，少子浓度与温度有关。3、熟练掌握PN结形成——由于浓度差，而出现扩散运动，在中间形成空间电荷区（耗尽层），又由于空间电荷区的内电场作用，存在漂移运动，达到动态平衡。单向导电性——不外加电压，扩散运动=漂移运动，iD=0

加正向电压（耗尽层变窄），扩散运动＞漂移运动形成iD

加反向电压（耗尽层变宽），扩散运动为0，只有很小的漂移运动形成反向电流特性方程：特性曲线：正向导通：死区、导通区反向截止：截止区、击穿区3、熟练掌握PN结形成——由于浓度差，而出现扩散运动，在中间形成空间电荷区（耗尽层），又由于空间电荷区的内电场作用，存在漂移运动，达到动态平衡。单向导电性——不外加电压，扩散运动=漂移运动，iD=0

加正向电压（耗尽层变窄），扩散运动＞漂移运动形成iD

加反向电压（耗尽层变宽），扩散运动为0，只有很小的漂移运动形成反向电流特性方程：特性曲线：硅管：死区0.5V，导通电压0.6-0.7V

锗管：死区0.1V，导通电压0.2V4、理解二极管单向导电性、特性方程及特性曲线与PN结相同主要参数：最大整流电流IF、反向击穿电压VBR、反向电流IR、极间电容、最高工作频率

分析模型：理想模型、恒压降模型、折线模型、小信号模型

导通管的压降看做常值（硅0.7V，锗0.2V）或0V（理想二极管）；截止管所在支路看做断开，电路中所有二极管状态判明后，进一步计算所要求的各物理量。二极管电路的分析计算：5、特殊二极管——稳压管（工作在反向击穿区）反向偏置，且VI＞VZ稳压原理：无论输入变化或负载变化，引起的电流变化都加于稳压管上，从而使输出稳定参数：VZ、IZ、PZM、rZ#

稳压条件是什么？#上述电路VI为正弦波，且幅值大于VZ

，VO的波形是怎样的？例1：

理想二极管，求VAO。解：(c)VPN1=12V,VPN2=-3V,则D1导通，D2截止。VAO=0V。

(d)VPN1=12V,VPN2=18V,则D2先导通，D2导通以后，VAO=-6V，此时D1处于截止状态。例2：判断D导通还是截止？解：例3双向限幅电路例4：理想模型输入电压为0V或5V，求输入值的不同组合下，输出电压值。例5：设硅稳压管DZ1和DZ2的稳定电压分别为5V和10V，试求下列各图中的输出电压VO。已知硅稳压管的正向压降为0.7V。解：（a）在图中，DZ1和DZ2工作在反向击穿区，因此VO的电压值为：VO=VZ1+VZ2=5+10=15V；（b）在图中，DZ1和DZ2工作在正向导通区，因此VO的电压值为：VO=0.7+0.7=1.4V；（c）在图中，考虑到VZ1＜VZ2，DZ1反向击穿后VZ1=5V，此时DZ2处于截止状态，因此VO的电压值为：VO=VZ1=5V；（d）在图中，DZ2工作在正向导通区，DZ1处于截止状态，考虑因此VO的电压值为：VO=0.7V。半导体三极管极放大电路基础半导体三极管的结构示意图如图03.1.01所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。两种类型的三极管发射结(Je)

集电结(Jc)

基极，用B或b表示（Base）

发射极，用E或e表示（Emitter）；集电极，用C或c表示（Collector）。

发射区集电区基区三极管符号1、基本结构2、特性曲线(3)输入特性曲线的三个部分①死区

②非线性区③线性区

输入特性曲线导通电压典型值：0.7V死区电压典型值：0.5V饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。iC=f(vCE)iB=const输出特性曲线输出特性曲线的三个区域:截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，vBE小于死区电压，集电结反偏。放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。理解半导体三极管电流控制器件iC=βiB

iE=(1+β)iB特性曲线输入：饱和区：发射结、集电结均正偏，

VBE=0.7V,VCE=0.3V

输出：放大区:发一正,集一反,

VBE=0.7遵循iC=βiB

截止区:发射结、集电结均反偏

VBE＜0.5V时已进入截止区参数：集电极最大允许电流ICM、集电极最大允许功耗

PCM

3、基本放大电路电路组成（共发射极接法）输入回路（基极回路）输出回路（集电极回路）起放大作用。将变化的集电极电流转换为电压输出。提供电源，并使三极管工作在线性区。输入耦合电容C1保证信号加到发射结，不影响发射结偏置。输出耦合电容C2保证信号输送到负载，不影响集电结偏置。三极管T——负载电阻Rc、RL——偏置电路VBB、Rb——耦合电容

C1、C2——输入回路（基极回路）简化电路及习惯画法习惯画法共射极基本放大电路4、基本放大电路静态分析静态：输入信号为零（vi=0或ii=0）时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。电路处于静态时，三极管个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，常称为Q点。一般用IB、IC和VCE

（或IBQ、ICQ和VCEQ）表示。（1）用直流通路求静态工作点采用该方法，必须已知三极管的值。共射极放大电路根据直流通路可知：一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。直流通路+-直流通路IBVBE+-ICVCE+-列输出回路方程（直流负载线）： VCE=VCC－ICRc在输出特性曲线上，作出直流负载线VCE=VCC－ICRc。在直流通路上求出偏流IBQ，与直流负载线的交点即为Q点，从而得到VCEQ

和ICQ。（2）用图解法确定静态值5、基本放大电路动态分析

一般用测试仪测出；

rbe

与Q点有关，可用图示仪测出。一般也用公式估算rbe

其中对于低频小功率管rb≈200

则

而

(T=300K)

RbviRbRbviRc共射极放大电路icvce+-交流通路RbviRcRLH参数小信号等效电路放大电路的微变等效电路电压放大倍数的计算根据RbviRcRL则电压增益为（可作为公式）求输入电阻RbRcRLRi求输出电阻RbRcRLRo令Ro=Rc

所以

图解法由交流通路得纯交流负载线：

共射极放大电路交流通路icvce+-vce=-ic(Rc

//RL)因为交流负载线必过Q点，即vce=

vCE-VCEQ

ic=

iC-ICQ

同时，令RL=Rc//RL交流负载线则交流负载线为vCE-VCEQ=-(iC

-

ICQ)RL

即iC

=(-1/RL)vCE+(1/RL)VCEQ+

ICQ过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/RL直线，该直线即为交流负载线。R'L=

RL∥Rc，是交流负载电阻。

交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。

图解分析共射极放大电路#

动态工作时，

iB、

iC的实际电流方向是否改变，vCE的实际电压极性是否改变？

16.3.2

图解法通过图解分析，可得如下结论：

1.vi

vBE

iB

iC

vCE|-vo|

2.vo与vi相位相反；

3.可以测量出放大电路的电压放大倍数；

4.可以确定最大不失真输出幅度。1.温度变化对ICBO的影响2.温度变化对输入特性曲线的影响温度T

输出特性曲线上移温度T

输入特性曲线左移3.温度变化对的影响温度每升高1°C，

要增加0.5%1.0%温度T

输出特性曲线族间距增大总之：

ICBO

ICEOT

VBE

IB

IC

RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo一、静态分析I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路RE射极直流负反馈电阻CE

交流旁路电容分压式偏置电路TUBEIBICUEIC本电路稳压的过程实际是由于加了RE形成了负反馈过程I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE静态工作点稳定的原理I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路+EC方框中部分用戴维南定理等效为：RdUCC进而，可求出IB

、VCE

。计算静态工作点：

1、理解放大和放大电路的性能指标(放大倍数，输入、输出电阻）2、放大电路组成及特性（考点：静态工作点的计算、接法是否正确、各器件的作用）

重点掌握单管共射放大电路(包括分压式和射极偏置)电路的组成和工作原理,共射极放大电路放大电路如图1所示，晶体管T1的rbe1=6k，T2的rbe2=1.2k，两管的，要求(1)计算该多级放大电路的输入电阻和输出电阻;(2)计算和时的各是多少。3、熟练掌握用估算法求电路的静态工作点Q了解图解法求Q点直流负载线交流负载线分析非线性失真饱和失真静态点过高截止失真静态点过低信号过大增益过大引起的失真确定最大输出电压幅度VOm(交流负载线)4、共射电路的计算P沟道耗尽型P沟道P沟道N沟道增强型N沟道N沟道（耗尽型）FET场效应管JFET结型MOSFET绝缘栅型(IGFET)场效应管的分类：场效应半导体三极管是仅由一种载流子参与导电的半导体器件，是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。从参与导电的载流子来划分，它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。1.场效应管种类及特性

2.双极型和场效应型三极管的比较

双极型三极管场效应三极管结构NPN型结型耗尽型N沟道P沟道 PNP型绝缘栅增强型N沟道P沟道绝缘栅耗尽型N沟道P沟道

C与E一般不可倒置使用D与S有的型号可倒置使用载流子多子扩散少子漂移多子漂移输入量电流输入电压输入控制电流控制电流源CCCS(β)电压控制电流源VCCS(gm)双极型三极管场效应三极管噪声较大较小温度特性受温度影响较大较小，可有零温度系数点输入电阻几十到几千欧姆几兆欧姆以上静电影响不受静电影响易受静电影响集成工艺不易大规模集成适宜大规模和超大规模集成3.各种放大器件电路性能比较组态对应关系：CEBJTFETCSCCCDCBCG电压增益：BJTFETCE：CC：CB：CS：CD：CG：输出电阻：BJTFET输入电阻：CE：CC：CB：CS：CD：CG：CE：CC：CB：CS：CD：CG：1.反馈hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe内部反馈外部反馈凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加或相减，就称为反馈。反馈放大器基本概念放大器输出输入取+加强输入信号正反馈用于振荡器取-削弱输入信号负反馈用于放大器开环闭环负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。反馈网络±叠加反馈信号实际被放大信号反馈框图：1.反馈基本概念1.反馈反馈通路——信号反向传输的渠道开环——无反馈通路闭环——有反馈通路反馈通路（反馈网络）信号的正向传输基本概念2.电路中的反馈形式（1）正反馈与负反馈正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。另一角度正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。判别方法：瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率（正斜率或负斜率，用“+”、“-”号表示）。例(+)(+)(-)(-)(-)净输入量(+)(+)(-)(-)净输入量负反馈正反馈反馈通路反馈通路级间反馈通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)净输入量级间负反馈反馈通路本级反馈通路基本概念2.电路中的反馈形式（2）交流反馈与直流反馈根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别。取决于反馈通路。例(+)(+)(+)(+)交、直流负反馈(+)交流正反馈四种类型的反馈阻态1.类型由此可组成四种阻态：输入端：反馈信号在输入端的联接分为串联和并联两种方式。输出端：反馈信号在输出端分为取电压和取电流两种方式。电压串联电压并联电流串联电流并联2.四种阻态的判断方法并联：反馈量输入量接于同一输入端。接于不同的输入端。串联：反馈量输入量电流：将负载短路，反馈量仍然存在。电压：将负载短路，反馈量为零。开环增益（考虑反馈网络的负载效应）反馈系数闭环增益反馈的一般表示法称为反馈深度环路电压增益=提高增益的稳定性减小非线性失真，抑制干扰噪声，扩展通频带增大或减小输入、输出电阻串联负反馈：使输入电阻增加并联负反馈：使输入电阻减小对输入电阻对输出电阻电压负反馈：使输出电阻减小，输出电压稳定。电流负反馈：使输出电阻增加，输出电流稳定例:试判断下图所示电路的反馈组态。解:

根据瞬时极性法，见图中的红色“+”、“-”号，可知经电阻R1加在基极B1上的是直流并联负反馈。因反馈信号与输出电流成比例，故又为电流反馈。结论：是直流电流并联负反馈。

经Rf

加在E1上是交流负反馈。反馈信号和输入信号加在T1两个输入电极，故为串联反馈。

结论：交流电压串联负反馈。由理想集成运放A组成交流反馈放大电路如图所示，设电容C1、C2对交流信号均可视为短路。该电路的输入电阻功率放大器1、了解放大器的三种工作状态甲类：在整个周期IC≥O导通角3600η高=50%

乙类：在半个周期IC≥O导通角1800η高=78.5%甲乙类:在大半个周期IC≥O导通角1800＜θ＜3600

分析功率放大电路常采用图解法信号幅度大特性曲线图解法分析三种工作状态三极管根据正弦信号整个周期内的导通情况，可分为几个工作状态：乙类：导通角等于180°甲类：一个周期内均导通甲乙类：导通角大于180°丙类：导通角小于180°乙类较甲类的优点丙类较乙类的优点组成:乙类推挽形式计算:功效管的选择输出功率管耗直流供电功率效率PT1=0.2Pom管耗最大时

Vom=0.6VccV(BR)CEO＞2Vcc

IcM＞Vcc/RL2、掌握乙类双电源对称放大电路3、掌握甲乙类对称功率放大电路（为克服交越失真）克服交越失真的措施单电源互补电路（OTL）双电源互补电路（OCL）熟练掌握自举电路的工作原理及自举电路的组成利用二极管利用VBE扩大电路偏置组成：必须有电容C计算：将上述公式中的VCC用VCC/2代替静态点为组成：无电容C静态点为O交越失真共模抑制比反映抑制零漂能力的指标线性集成运算放大器和运算电路根据1、2两式又有差分式放大电路输入输出结构示意图+-vi1+-vi2+-vo1差放vo2+-+-vid+-vo差模信号共模信号差模电压增益共模电压增益总输出电压差模等效输入方式差放+-vid差放+-vid(a)(b)共模等效输入方式差放+-vic差模信号输出共模信号输出1、基本差分式放大电路电路组成及工作原理静态动态仅输入差模信号，大小相等，相位相反。大小相等，信号被放大。相位相反。抑制零点漂移温度变化和电源电压波动，都将使集电极电流产生变化。且变化趋势是相同的，差分式放大电路对共模信号有很强抑制作用。其效果相当于在两个输入端加入了共模信号。

几种方式指标比较输出方式双出单出双出单出共模抑制比双端输出，理想情况单端输出抑制零漂能力越强单端输出时的总输出电压频率响应高频响应与共射电路相同，低频可放大直流信号。例题:回答下列问题。图7.15例题7.04电路图①求图7.15在静态时运放的共模输入电压;②若要实现串联电压反馈,Rf

应接向何处?③要实现串联电压负反馈,运放的输入端极性如何确定？判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈串联反馈级间反馈通路xf(vf)信号运算与处理电路

ri

大:几十k

几百k运放的特点：KCMR很大

ro

小：几十几百

Ao

很大:104107理想运放：

ri

KCMR

ro

0Ao

运放符号：＋－u－u+uo－＋＋

u－

u+

uoAo国际符号国内符号为提高精度，一般取电压并联负反馈（1）反相比例运算电路利用虚短和虚断得输出与输入反相虚短路虚开路放大倍数与负载无关，可以分开分析。电压串联负反馈（2）同相比例运算电路利用虚短和虚断得运算放大器输入端有共模信号运算电路输入电阻很大输出与输入同相电压跟随器(2)加法电路根据虚短、虚断和N点的KCL得：若则有（加法运算）输出再接一级反相电路可得(4).减法电路第一级反相比例第二级反相加法a.利用反相信号求和以实现减法运算即当时得（减法运算）从结构上看，它是反相输入和同相输入相结合的放大电路。b.利用差分式电路以实现减法运算当则若继续有则根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：(5)积分电路式中，负号表示vO与vS在相位上是相反的。根据“虚短”，得根据“虚断”，得即因此电容器被充电，其充电电流为设电容器C的初始电压为零，则（积分运算）图示运算电路中，A1、A2为理想集成运算放大器。已知输入电压uI1＝3V、uI2

＝2V，输出电压的起始值。自t＝0时接入输入电压，4s后输出电压＝8V。问电路的时间常数有源滤波器1.基本概念滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无用频率信号得电子装置。有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。滤波电路滤波电路传递函数定义时，有其中——模，幅频响应——相位角，相频响应时延响应为2.分类低通（LPF）希望抑制50Hz的干扰信号，应选用哪种类型的滤波电路？高通（HPF）带通（BPF）带阻（BEF）全通（APF）放大音频信号，应选用哪种类型的滤波电路？3.滤波器的阶数为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈的量。

如果正反馈量大，则增幅，输出幅度越来越大，最后由三极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。

反之，如果正反馈量不足，则减幅，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。信号发生电路为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。选频网络由R、C和L、C等电抗性元件组成。正弦