模拟电路期末总复习

模拟电路期末总复习2013年12月模拟电路期末总复习一、两种半导体和两种载流子两种载流子的运动电子—自由电子空穴—价电子两种半导体N型(多电子)P型(多空穴)二、二极管1.特性—单向导电性正向电阻小（理想为0）反向电阻大（）iDuDU(BR)IFURM2.主要参数正向—最大平均电流IF反向—最大反向工作电压U(BR)(超过则击穿)反向饱和电流IR(IS)(受温度影响)第一章半导体器件基本概念的理解模拟电路期末总复习三、硅稳压管在反向击穿区，流过稳压管的电流发生很大变化，两端电压基本不变。1、稳定电压UZ：稳压管的击穿电压2、稳定电流IZ：使稳压管工作在稳压状态的最小电流3、最大耗散功率PZM：允许的最大功率，PZM=IZMUZ4、动态电阻rz：工作在稳压状态时，rz＝ΔU/ΔI伏安特性符号模拟电路期末总复习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+IB

IC=

IB+ICEO

IE=(1+)

IB+ICEOIE=IC+IB

IC=

IB

IE=(1+)

IB

四、双极型半导体三极管（晶体三极管BJT）模拟电路期末总复习4.特性iC

/mAuCE

/V100µA80µA60µA40µA20µAIB=0O369124321死区电压Uth：0.5V(硅管)0.1V(锗管)工作电压UBE(on)：0.60.8V取0.7V(硅管)0.20.3V取0.3V(锗管)放大区饱和区截止区放大区特点：1）iB决定iC2）曲线水平表示恒流3）曲线间隔表示受控模拟电路期末总复习5.参数特性参数电流放大倍数

=/（1

）=/（1+)极间反向电流ICBOICEO极限参数ICMPCMU（BR）CEOuCEOICEOiCICMU(BR)CEOPCM安全工作区=(1+)ICBO模拟电路期末总复习第二章放大电路的基本原理共射极、共集电极，共基极三种组态的判定、性能比较；直流通路、交流通路的作用及画法；中频微变等效电路的画法、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率响应、波特图、频带宽度、增益带宽积模拟电路期末总复习晶体管电路的基本问题和分析方法三种工作状态状态电流关系

条件放大I

C=

IB发射结正偏集电结反偏饱和IC

IB两个结正偏ICS=

IBS临界截止IB<0,IC=0两个结反偏判断导通还是截止：UBE>U(th)

则导通以NPN为例：UBE<U(th)

则截止判断饱和还是放大：

电位判别法NPN管UC>UB>UE放大UE<UC

U

B饱和PNP管UC<UB<UE放大UE>UC

U

B饱和两个基本问题静态(Q)—动态(Au)—解决不失真的问题“Q”偏高引起饱和失真“Q”偏低引起截止失真解决能放大的问题模拟电路期末总复习两种分析方法1.计算法1)直流通路求“Q”(从发射结导通电压UBE（on）出发)2)交流通路分析性能交流通路画法：VCC接地，耦合电容短路小信号电路模型模拟电路期末总复习2.图解法观察失真计算Uomax直流负载线：uCE=VCC–iCRCuCE/ViC/mAVccQUCEQ直流负载线–1/RC交流负载线：过Q点,斜率为–1/R’L交流负载线–1/R’LUom1Uom2Uomax=min{Uom1,Uom2}

三种基本组态判定：交流输入和输出的公共极,为共极电路共射电路：基极输入，集电极输出;电压、电流都放大共集电路：基极输入，发射极输出;电流放大，电压不放大共基电路：发射极输入，集电极输出；电压放大，电流不放大共集电路：Au1，Ri高，Ro低；输入、输出级、隔离级模拟电路期末总复习两种典型电路结构偏置式+us+VCCRCC1C2RL++RBRS+uo–分压式+us+VCCRCC1C2RLRE++RB1RB2RS+uo+–RBRC+uCE–+uBE

+–VCCVBBiBiC求静态工作点；求性能指标；模拟电路期末总复习图中IEQ=1mA，=99,r’bb=300,试计算以下电路的输入电阻和电压放大倍数。RC+VCC+ui+uo–RiRC+VCC+ui+uo–Ri100RC+VCC+ui+uo–Ri100RC+VCC+ui+uo–Ri100模拟电路期末总复习（1）电压放大倍数（2）输入电阻（3）输出电阻考虑级与级之间的相互影响，计算各级电压放大倍数时，应把后级的输入电阻作为前级的负载处理!!!第3章多级放大电路模拟电路期末总复习长尾式差分放大电路模拟电路期末总复习四种接法的比较：电路参数理想对称条件下输入方式：Ri均为2(Rb+rbe)；双端输入时无共模信号输入，单端输入时有共模信号输入。输出方式：Q点、Ad、Ac、KCMR、Ro均与之有关。模拟电路期末总复习T3：恒流管

作用：能使iC1、iC2基本上不随温度的变化而变化，从而抑制共模信号的变化。恒流源式差分放大电路差分放大电路：利用两半电路和器件的参数对称性抑制零点漂移。用特性相同的两个管子来提供输出，使它们的零点漂移相互抵消。通常分为长尾式和恒流源式两类，后者抑制温漂的能力更强。模拟电路期末总复习静态分析当I2>>IB3时，R2上的电压为模拟电路期末总复习动态分析由于恒流三极管相当于一个阻值很大的长尾电阻，它的作用也是引入一个共模负反馈，对差模电压放大倍数没有影响，所以与长尾式交流通路相同。差模电压放大倍数差模输入电阻差模输出电阻模拟电路期末总复习1)RW取值应大些？还是小些？2)RW对动态参数的影响？3)若RW滑动端在中点，写出Ad、Ri的表达式。差分放大电路的改进加调零电位器RW模拟电路期末总复习集成运放电路四个组成部分的作用输入级：前置级，多采用差分放大电路。要求Ri大，Ad大，

Ac小，输入端耐压高，静态电流小。中间级：主放大级，多采用共射放大电路。要求有足够的放大能力，常采用复合管做放大管，以恒流源做集电极负载。输出级：功率级，多采用准互补输出级。要求Ro小，最大不失真输出电压尽可能大，非线性失真小。偏置电路：为各级放大电路设置合适的静态工作点。采用电流源电路。第4章集成运放模拟电路期末总复习第5章放大电路的频率响应定性分析：C1Rb+VCCC2Rc+++Rs+~+中频段：各种电抗影响忽略，Au

与f无关；低频段：隔直电容压降增大，Au降低。与电路中电阻构成RC高通电路，产生0～90o的附加相位移；高频段：三极管极间电容并联在电路中，Au

降低。而且，构成RC低通电路，产生0～－90o的附加相位移。单管共射放大电路的频率响应模拟电路期末总复习幅频特性fOfL-20dB/十倍频fH20dB/十倍频-270º-225º-135º-180º相频特性-90º10fL0.1fL0.1fH10fHfO–45º/十倍频程模拟电路期末总复习级数越多，增益越高。级数越多，相移越大。多级放大电路的频率响应模拟电路期末总复习一、反馈的判断方法1.有无反馈2.正反馈和负反馈主要看信号有无反向传输通路，并由此影响了放大电路的净输入。采用瞬时极性法，看反馈是增强还是削弱净输入信号第6章放大电路中的反馈负反馈种类的判别；负反馈对电路性能的影响；深度负反馈条件下放大倍数的估算反馈极性与输入极性叠加后，若净输入量↑→正反馈，若净输入量↓→负反馈。模拟电路期末总复习3.四种反馈组态电压和电流反馈：规则：RL短路，反馈消失则为电压反馈，存在为电流反馈。规律：电压反馈取自输出端或输出分压端；电流反馈取自非输出端。串联和并联反馈：规则：串联负反馈：uid=ui

uf并联负反馈：iid=ii

if规律：反馈信号与输入信号在不同节点为串联反馈；反馈信号与输入信号在同一个节点为并联反馈。模拟电路期末总复习uF电压串联负反馈电流并联负反馈模拟电路期末总复习电流串联负反馈电压串联负反馈模拟电路期末总复习二、负反馈放大电路的方框图和基本关系A基本放大电路F—负反馈方程三、负反馈对放大电路性能的影响1.提高增益的稳定性2.减少失真和扩展通频带3.对输入电阻和输出电阻的影响串联负反馈使输入电阻增大电压反馈使输出电阻减小（稳定了输出电压）并联负反馈使输入电阻减小电流反馈使输出电阻增大（稳定了输出电流）四、深度负反馈的特点—深度负反馈串联负反馈：虚短并联负反馈：虚断模拟电路期末总复习+__+++_uF该电路为电流串联负反馈，在深度负反馈条件下，虚短：模拟电路期末总复习该电路为电压串联负反馈在深度负反馈条件下—＋另：在深度负反馈条件下，虚短，虚断：模拟电路期末总复习一.运算电路的分析方法1运用“虚短”和“虚断”的概念分析电路中各电量间关系。运放在线性工作时，“虚短”和“虚断”总是同时存在。虚地只存在于同相输入端接地的电路中。2运用迭加定理解决多个输入端的问题。第七章信号的运算和处理二、

比例运算电路uI反相输入同相输入模拟电路期末总复习“虚断”：iN=0i1+i2+i3=iF“虚地”：uN=uP=0所以：当R1=R2=R3=R时，方法一：利用虚短，虚断求解三、求和电路1、反相输入求和电路模拟电路期末总复习方法二：利用叠加原理首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压，然后将所有结果相加，即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。模拟电路期末总复习2、同相输入求和电路方法一：利用虚短，虚断求解参见课本和课件方法二：利用叠加原理计算麻烦，参见课件模拟电路期末总复习四、加减运算利用求和运算电路的分析结果设R1∥R2∥Rf＝R3∥R4∥R5实现了差分放大电路模拟电路期末总复习一、有源滤波器1.滤波电路的分类低通滤波器LPF高通滤波器HPF带通滤波器BPF带阻滤波器BEF2.有源滤波电路的构成RC高通电路+运算放大器=有源高通滤波RC低通电路+运算放大器=有源低通滤波3.滤波电路的性能一阶滤波：阻带幅频以20dB/十倍频下降二阶滤波：阻带幅频以40dB/十倍频下降，为了提升截止频率附近的幅频特性，电路中可引入适当的正反馈。RC低通与RC高通串联+运算放大器=有源带通滤波有源低通滤波+有源高通滤波=有源带通滤波直流电源的滤波阻容耦合通信电路抗已知频率的干扰信号处理电路模拟电路期末总复习一、信号产生电路的分类：正弦波振荡非正弦波振荡：RC振荡器(低频)LC振荡器(高频)石英晶体振荡器(振荡频率精确)方波、三角波、锯齿波等二、正弦波振荡条件、电路结构和选频电路1.振荡条件—振幅平衡条件—相位平衡条件n=0,1,2…判断电路是否起振采用瞬时极性法，即断开反馈网络，加一信号，如果信号极性逐级变化后，返回后与原信号同极性，则满足相位平衡条件。第8章波形发生电路模拟电路期末总复习2.振荡电路的两种结构放大器选频正反馈网络UoUfUi选频放大器正反馈网络UoUfUi3.选频电路及其特性1)RC串并联式幅频特性0Fu

.相频特性0f90°–90°当=0=1/RC时Fu=1/3.=0º电路模拟电路期末总复习2)LC并联谐振回路LuCr–

+iiLiC阻抗幅频特性电路0Z

Z0阻抗相频特性0f90º–90º谐振频率谐振阻抗回路品质因数模拟电路期末总复习振荡频率起振条件f=f0时，相位条件：AF=A+

F=2n幅度条件：F=0A=2nF=0三、正弦波振荡电路1.RC桥氏振荡电路模拟电路期末总复习2.LC振荡电路变压器反馈式LC+VCCVRERB1RB2CECB电感三点式C+VCCVRERB1RB2CECBL1L2C1电容三点式+VCCVRERB1RB2CECBLC1C2123会用瞬时极性法判断是否满足相位条件，能否振荡模拟电路期末总复习1.电压比较器的描述方法:电压传输特性uO＝f(uI)电压传输特性的三个要素：（1）输出高电平UOH和输出低电平UOL；（2）阈值电压UT

：当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所对应的输入电压；（3）输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向。四、电压比较器2、电压比较器的分析方法：（1）写出uP、uN的表达式，令uP＝uN，求解出的uI即为UT；（2）根据输出端限幅电路决定输出的高、低电平；（3）根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定输出电压的跃变方向。模拟电路期末总复习uIUREF0uIuOUZUREF–UZ3.单限电压比较器uIUREF0uIuOUZUREF–UZ特点:1)工作在非线性区2)不存在虚短(除了uI=UREF时)

3)存在虚断门限电压UT=UREF传输特性模拟电路期末总复习4.迟滞比较器(施密特触发器)反相型迟滞比较器uIRR1UREFR2R3UZPuO0uIuOUT+UT–UZ–UZ同相型迟滞比较器R1RuIUREFR2R3UZNPuO传输特性0uIuOUT+UT-UZ–UZ门限电压的求法：根据迭加定理求出同相端电压uP的表达式，当输出状态变化时，与反相端电压uN相等，此时的输入电压uI即为门限电压UT+和UT–。模拟电路期末总复习功率管的工作类型类别特点Q点波形甲类无失真Q

较高ICQ较大Q

较高甲乙类有失真效率高ICQ小Q

较低乙类失真大效率最高ICQ=0

Q

最低iCO

ICQtiCO

ICQttiCO

ICQ第9章功率放大电路模拟电路期末总复习OTL甲