中山大学14级模电复习.

模拟电子技术复习第二章半导体二极管及常用二极管电路•名词或概念：P型半导体，N型半导体，PN结，半导体二极管。•二极管的伏安特性：单向导电性：正向偏置，导通；反向偏置，截止。•二极管的主要参数：最大整流电流IF，反向击穿电压VBR，交流(微变)电阻：•二极管的模型：开关模型；恒压降模型；交流小信号模型。•常用二极管电路：开关电路，限幅电路，整流电路。)1(TDVvsDeIi)()(26mAImVrDQdvD(v)iD(mA)VBR•稳压二极管及稳压电路：稳定电压Vz最大允许电流Izmax最小允许电流Izmin第三章双极型晶体管(BJT)•名词或概念：NPN型，PNP型，发射极e，基极b，集电极c，发射结，集电结，放大区，截止区，饱和区，静态工作(Q)点。•主要参数：共射极电流放大系数β，特征频率fT，集电极最大允许电流ICM，集射反向击穿电压VCEO，集电极最大允许功耗PCM•放大状态电流分配关系:BBCEEBCiiiiiii)1(RLDZIOIZR+-+-VIVO•输入输出特性：•安全工作区：iC/mAvCE/VA0A20A40A60A802468102468100AIB100过流区安全工作区过压区允许功率损耗线：V(BR)CEOiB=0过损耗区/mAiCICM)(CECCMviPvCE/V•交流小信号(低频h参数)模型：•工作于放大状态条件：发射结正偏，集电结反偏。•直流负载线和交流负载线最大不失真输出幅度)()(26)1(200mAImVrEQbe＋－vbevceibibicie＋－rbebce26vCEV60A40A50A30A5148=10AIB20A26iCmA0//Q34直流负载线交流负载线CCVVCCvCEViCmA//Q交流负载线CCVVCESVCEQ第四章基本BJT放大电路•共射极放大电路(反相放大器)静态工作点(Q点)：CCbbbBVRRRV212eBeBEQBEQCQRVRVVIIVVIIBEQCQBQ7.0，)(eCCQCCCEQRRIVV+VCCC2C1Rb1Rb2ReCeRcRL-+-+vivo电压增益：输入电阻：输出电阻：特点：反相电压放大器，对电压电流均有放大，输入电阻中等，输出电阻中等，高频特性差，通频带窄，常用作提供主要增益的放大器。beLCiovrRRVVA)//(bebebbiiirrRRIVR////21CVoRIVRs0•共集电极放大电路(射极输出器，电压跟随器)静态工作点(Q点)：电压增益：输入电阻：输出电阻：ebCCebBEQCCBQRRVRRVVI1)1(VVBEQ7.0BQCQIIeCQCCCEQRIVV1vA)//(////)]//)(1([//LebbLebebbiiRRRRRRrRIVR1])//[(//bebSeorRRRRRLRbC1+-C2TRS+-CCV+RevovS特点：同相电压跟随器，对电压无放大，但对电流有放大，输入电阻高，输出电阻低，高频特性好，在多级放大器中常用作输入级，输出级，中间缓冲级或隔离级。•共基极放大电路(电流跟随器)静态工作点(Q点)：与分压式射极偏置电路相同。电压增益：输入电阻：输出电阻：特点：同相电压放大器，对电压有放大，但对电流无放大，输入电阻低，输出电阻中等，高频特性好，常用于高频放大器或宽频带放大器。beLcvrRRA)//(ebeiRrR//)1(CoRRCRe1SR+-C2Rb1CRL3RcRb2+-+VCC+-vSvivo•放大器的频率响应高低频段增益下降的原因：晶体管的极间电容、负载电容、电路分布电感和分布电容影响放大器的高频响应；阻容耦合放大器的输入、输出电容以及射极旁路电容影响放大器的低频响应。fAvLHAvm0.707Avm（下限截止频率）（上限截止频率）ff0LHffBW通频带：中频段低频段高频段第五章场效应管及其基本放大电路•场效应管放大器的特点：输入阻抗高，电压控制器件，热稳定性好，抗辐射能力强，噪声较小，集成度高，功耗较小，制造工艺简单，用于数字电路，放大能力较差，输出功率较小。第六章三极管常用放大电路•多级放大电路级间耦合方式：阻容耦合，直接耦合，变压器耦合电压增益：输入电阻：约等于输入级(第一级)的输入电阻Ri输出电阻：约等于输出级(末级)的输出电阻Ro通频带：变窄(下限频率增大，上限频率减小)存在的问题：多级直接耦合放大电路中各级电路的静态工作点互相影响，存在严重的温度漂移或零点漂移。•电流源：等效直流电阻小，等效交流电阻大，并具有温度补偿功能，在集成电路中常用作有源负载及Q点偏置电路。vnvvAAAA21•差分放大电路概念：差模输入信号，共模输入信号，共模抑制比。特点：有用信号相当于差模输入信号，而电源波动，温度漂移，干扰等相当于共模输入信号。差分放大电路对差模输入信号的放大能力类似于共射放大器，对共模输入信号基本没有放大，甚至是抑制。因此，差分放大电路在放大有用信号的同时大大的抑制了温度漂移、零点漂移和干扰信号。另外，差分放大电路采用直接耦合，故可放大直流以及交流信号。双端输入双端输出差分放大电路差模输入电压：共模输入电压：差模电压增益：差模输入电阻：差模输出电阻：共模电压增益：共模抑制比：总输出电压：bebLcvdrRRRA)2///()(2bebidrRRCoRR20vcACMRKidvdovAv21iiidvvv221iiicvvvb1R1ivb2R2iveR1Cv2Cvc1Rc2R1Ci2CiT1T2CC+VEE-VIb1b2双端输入单端输出差分放大电路差模电压增益：共模电压增益：共模抑制比：总输出电压：bebLcvdrRRRA)//(211eLcvcRRRA2)//(1beevcvdCMRrRAAK11icCMRvdidvdicvcidvdovKAvAvAvAv1111b1R1ivb2R2iveR1ovc1Rc2R1Ci2CiT1T2CC+VEE-VIb1b2•功率放大电路概念：甲类放大，乙类放大，甲乙类放大。要求：提供较大的输出功率和尽可能高的效率双电源甲乙类互补对称(OCL)功率放大电路输出功率：最大不失真输出功率：效率：最大单管功耗：对功放管的要求：，，。LomoRVP221LCCLCESCCoMRVRVVP2221)(21CComVV4oMTPP2.0max1oMCMPP2.0LCCCMRVICCCEOVV2+VCCT1T2VCCviRcRevoD2D1RL-T3B1B2ERb单电源甲乙类互补对称(OTL)功率放大电路将双电源电路公式中的换成，就可用于单电源电路。2CCVCCV+VCCT1T2viRcRevoD2D1RLT3ER2R1CB1B2第七章集成运算放大器•集成电路的特点：由于在集成电路上制作晶体管比制作电容或电阻更容易，故集成电路大多采用直接耦合方式；为克服直接耦合方式带来的温度漂移、零点漂移问题，集成电路的输入级几乎无一例外地使用能够有效抑制温漂和零漂的差分放大电路；此外，集成电路中还大量地使用电流源作为有源负载或直流偏置电路，以及大量地使用各种复合管改善单管性能。•集成运算放大器是庞大的模拟集成电路家族中的一类，是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路。)(vvAvvdo反相输入端同相输入端输出端vvovvdA集成运放的传输特性：线性区：饱和区：集成运放的主要参数：开环差模电压增益共模抑制比开环带宽差模输入电阻输出电阻具有以上括号中所列参数值的运放称为理想运放。第八章负反馈放大器•名词或概念：反馈，反馈环路，开环，闭环，环路增益，反馈深度，正反馈，负反馈，瞬时极性法，自激振荡，虚短，虚断。)(vvAvvdoCCoCCoVvVv或,)(vdA)(Hf)(CMRK)(iR)0(oRCC-VCCVOv)(vvvid•方框图和闭环增益一般表达式：基本放大器(开环)增益：反馈系数：净输入信号：闭环增益一般表达式：•引入负反馈对放大电路性能的影响：稳定静态工作点提高增益的稳定性改善或改变的程度：减少非线性失真展宽频带代价：增益下降倍抑制内部噪声改变输入输出电阻fidXXXdoXXAofXXFFAAXXAiof1|1|FA|1|FAA.F.+-dXfXiXoX•四种组态：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让输出短路，若反馈信号消失，则为电压反馈；让输出开路，若反馈信号消失，则为电流反馈。电压反馈使输出电压基本维持不变，减小了输出电阻；电流反馈使输出电流基本维持不变，增大了输出电阻。串联反馈使输入电流减小，增大了输入电阻；并联反馈使输入电流增大，减小了输入电阻。•深度负反馈下增益的近似计算：若，则，及或(由此引申出虚短和虚断的概念)。•精确分析计算负反馈电路的方法：等效电路法和方框图法1|1|FAFAf10dXfiXX第九章信号的运算和处理电路•运算电路集成运放外接不同的反馈网络可实现各种数学运算，可应用虚短和虚断的概念，或把运放看成理想运放来分析运算电路。为提高运算精度，一般应满足电阻平衡条件：从运放反相输入端和同相输入端往外看的电阻应相等，即。反相电压放大器：运算关系：电阻平衡条件：同相电压放大器：运算关系：电阻平衡条件：ifovRRv1ifovRRv)1(1RRfRRR//12fRRR//12ARfRLR2R1ivovARfRLR2R1ivov电压跟随器加法电路减法电路iovv)(332211ifififovRRvRRvRRvfRRRRR//////3214)(1122RvRvRviifofRRRR////132+-vivoARfovR1R2i1vR4R3i2vi3vNARfovR1i1vR3i2vR2积分电路微分电路)(,212211iifofvvRRvRR则取01CiovdtvRCvdtdvRCvioi1vA2Rf2R2ovA1Rf1Rp1R1Rp2vo1R2i2vRACRPvoviRACRPvOvi第十章信号转换和发生电路•正弦波振荡电路方框图：振荡平衡条件：要满足相位平衡条件，振荡器必须形成正反馈，可用瞬时极性法判别。起振条件：相位平衡条件，振幅平衡条件，211nAFFAFA1AFAF12S..aXfXOXiX种类：RC振荡器------用作低频振荡器；LC振荡器------用作高频振荡器；石英晶体振荡器------用作高频率稳定度振荡器。RC正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)振荡频率：起振条件：RCf210122RRR1ARCCR2RoV•电压比较器名词或概念：参考电平，门限电平或阈值电平，跳变或翻转。输出只有两个值：高电平和低电平。单门限电压比较器滞回比较器阈值电平：有两个不同的门限电平当时为过零比较器。RTHVV0RV21THTHVVAvoviVR0voviVRVOHVOLAvOviRfR1R2VR窗口比较器当时，输出低电平；当或时，输出高电平。12RiRVvV1RiVv2RiVvAvoviVR1D1AD2VR2vo1vo2vo0VOHviVR2VR1•方波产生电路振荡周期：振荡频率：)21ln(212RRCRTfTf1AvoCR2RRfR1vC迟滞比较器RC充放电路VDZZt0tZVRRR212ZVZVt1vCvot2t30ZVRRR212•三角波----方波发生电路振荡频率：CRRRf4124R2R4R5R3voR1vo1VZZDC0t0t2THV1THVZVZVvo1vo•锯齿波发生电路vOCvO1R1R2