低频复习总结

低频电子线路复习总结试卷：80/100分，实验：15分;平时成绩5分。试卷:第一题：选择填空第二题开始：计算大题三极管放大电路计算；功率放大器计算；负反馈放大电路分析及计算；差分放大电路计算；运放应用计算及画电压传输特性曲线/波形。第一章半导体二极管和三极管本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。本征激发：由于热运动，具有足够能量的价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子载流子：带负电的自由电子；带正电的空穴。杂质半导体1.N型半导体,4价硅中添加5价的磷,多子是自由电子2.P型半导体,4价硅中添加3价的硼,多子是空穴参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，达到动态平衡，就形成了PN结。PN结的单向导电性：PN结加正向电压时：电压增大，电流急剧上升，PN结呈现小电阻，PN结导通。PN结加反向电压时：仅有很小的反向饱和电流IS，电压增大，电流几乎不变，考虑到IS0，则认为PN结截止。PN结正向导通、反向截止的特性称PN结的单向导电特性。二极管的伏安特性及电流方程mV)26()1e(TSTUIiUu常温下温度的电压当量二极管的等效电路理想二极管近似分析中最常用理想开关导通时UD＝0截止时IS＝0导通时UD＝Uon截止时IS＝0导通时△i与△u成线性关系应根据不同情况选择不同的等效电路！将伏安特性折线化理想二极管微变等效电路DTDDdIUiur根据电流方程，Q越高，rd越小。当二极管在静态基础上有一动态信号作用时，则可将二极管等效为一个电阻，称为动态电阻，也就是微变等效电路。ui=0时直流电源作用小信号作用静态电流•习题：•已知二极管导通时的直流电压UD为0.7V，电流ID为1mA，二极管的直流电阻RD是多少？交流电阻rd是多少？•整流电路•限幅电路晶体二极管应用电路举例例1-3:限幅电路中VD理想，求uO(t)并画出波形。解：5OiVutut()();；VD导通VD截止ui5V，VD截止ui5V，VD导通（1）确定VD状态（2）确定输出电压uo5iuu(3)画uo波形5VD截止；VD导通();()iOututV画输入波形画门限电压画输出电压波形ui5Vui5V，特殊二极管•稳压二极管•变容二极管•光电二极管•发光二极管•如何分辨三极管的类型,分辨bce三极?晶体管的共射输入特性和输出特性CE)(BEBUufi为什么UCE增大曲线右移？对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。为什么像PN结的伏安特性？为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？1.输入特性2.输出特性B)(CECIufiβ是常数吗？什么是理想晶体管？什么情况下?对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。为什么uCE较小时iC随uCE变化很大？为什么进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？饱和区放大区截止区BiCi常量CEBCUii放大区条件发射结正偏集电结反偏饱和区条件：发射结正偏，集电结正偏。截止区特点：条件：发射结反偏，集电结反偏。IC0，IB0特点：UCE略增，IC显著增加。特点：满足IC=IB+ICEO第二章基本放大电路•放大倍数•输入电阻和输出电阻•通频带放大器性能指标放大电路的分析方法一、放大电路的直流通路和交流通路二、图解法，画出直流负载线、交流负载线，确定失真类型，求最大不失真输出电压三、等效电路法，求放大倍数、输入电阻、输出电阻一、放大电路的直流通路和交流通路1.直流通路：①Us=0，保留Rs；②电容开路；③电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。2.交流通路：①大容量电容相当于短路；②直流电源相当于短路（内阻为0）。通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念。二、图解法应实测特性曲线bBBBBERiVucCCCCERiVu输入回路负载线QIBQUBEQIBQQICQUCEQ直流负载线1.静态分析：图解二元方程失真分析•截止失真消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。t截止失真是在输入回路首先产生失真！减小Rb能消除截止失真•饱和失真''Q'''QRb↑或β↓或VBB↓Rc↓或VCC↑：饱和失真是输出回路产生失真。2•最大不失真输出电压Uom：比较UCEQ与（VCC－UCEQ），取其小者，除以（有效值）增大Rb能消除饱和失真直流负载线和交流负载线直流负载线(-1/Rc)交流负载线应过Q点，且斜率为：-1/(Rc॥RL)ICQRL'交流负载线阻容耦合：只有在空载时，交、直流负载线才是一条！maxmin[(),()]min[(),)]omCEQCESCECEQCEQCESCQLUUuuUUuIR最大不失真输出电压幅度为Q点什么位置，Uom最大？60)(120)(beLcisiiosisosbeLcrRRRRRUUUUUUArRRAuu∥∥阻容耦合共射放大电路的静态分析和动态分析k180ber，V2.7mA6.1μA20cCQCCCEQBQCQbCCbBEQCCBQRIVUIIRVRUVI3k1kcobebebiRRrrRR∥输入电阻中不应含有Rs!输出电阻中不应含有RL!静态工作点稳定的典型电路直流通路？Ce为旁路电容，在交流通路中可视为短路电路组成Q点分析eBEQBQEQCCb21b1bBQRUUIVRRRU)(ecEQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVU1EQBQII分压式电流负反馈工作点稳定电路efeieb2b1i1////RhhRRR）（动态分析coRR无旁路电容Ce时：hiehfeIb•hiehfeIb•ieLfeiebLccio-//-hRhhIRRIUUAu）（ieb2b1i////hRRRefeieLfeeeiebLcbfeio)1(-//-RhhRhRIhIRRIhUUAu）（直流状态工作时，可提供恒定的输出电流IO。交流工作时，具有很高输出电阻RO，可作有源负载使用。电流源电路特点：镜像电流源镜像电流源T0和T1特性完全相同。B0B1BE0BE1IIUU，CCB10B0CR2IIIIIIRC2II，则若在电流源电路中充分利用集成运放中晶体管性能的一致性。基准电流RUVI)(BECCRRC2IICC0C1III晶体管放大电路的三种接法一、基本共集放大电路--射极跟随器二、基本共基放大电路三、三种接法放大电路的比较基本共集放大电路eEQCEQCCeEQBEQbBQBBRIUVRIURIVeEQCCCEQBQEQebBEQBBBQ)1()1(RIVUIIRRUVI1.静态分析2.动态分析：电压放大倍数Uo＜UimuA电压放大倍数小于1，近似等于1，同相。=故称之为射极跟随器LfeiebLfebLfeiebLbfeio1)1(]1[)1(RhhRRhIRhhRRIhUU）（）（efeiebbiiii)(1RhhRIUIUR2.动态分析：输入电阻的分析Ri与负载有关！从基极看Re，被增大到（1+hfe）倍）Lefeiebi//)((1RRhhRR带负载后：2.动态分析：输出电阻的分析Ro与信号源内阻有关！3.特点：输入电阻大，输出电阻小；只放大电流，不放大电压；在一定条件下有电压跟随作用！----特点决定应用令Us为零，保留Rs，在输出端加Uo，产生Io,。oooIUR从射极看基极回路电阻，被减小到（1+hfe）倍feiebeiebofeeooeReooo1//)1(ohhRRhRUhRUUIIUIUR三、三种接法的比较：空载情况下接法共射共集共基Au大小于1大Aiβ1＋βαRi中大小Ro大小大频带窄中宽场效应晶体管又可称为单极型晶体管，和双极型晶体管相比具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、制造工艺简单、便于集成化的优点。场效应晶体管分为结型场效应管和绝缘栅场效应管(MOS管)。场效应管（以N沟道为例）场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：截止区(夹断区)、恒流区、可变电阻区，对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。1.结型场效应管(JFET)符号结构示意图栅极漏极源极导电沟道uGS可以控制导电沟道的宽度。g-s必须加负电压!常量GS)(DSDUufig-s电压控制d-s的等效电阻输出特性常量DSGSDmUuig预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）可变电阻区恒流区iD几乎仅决定于uGS击穿区夹断区（截止区）夹断电压IDSSΔiD低频跨导：场效应管工作在恒流区的条件是什么？(1)0uGS＞UGS（off）(2)uGDUGS（off）GS(off)GSDSUuu＞转移特性曲线上的两个参数UGS(off)、IDSSUGS(off)iD/mAuGS/VOIDSS(N沟道JFET)iD/mAuGS/VOIDSSUGS(off)(P沟道JFET)ID=0时对应的UGS值夹断电压UGS(off)。UGS=0时对应的ID值饱和漏电流IDSS。根据导电沟道类型分为:N沟道和P沟道根据是否存在原始导电沟道分为:增强型和耗尽型2绝缘栅场效应管（IGFET）特点：栅极同其余电极之间绝缘MOS管的特性1)增强型NMOS管2)耗尽型NMOS管开启电压夹断电压GS(off)GSDSUuu＞uGS＞UGS（off）恒流区：工作区域判断！基本共源放大电路的动态分析doidmgsddioRRRRgURIUUAugsiomidsdL(////)UUUgUrRR)////(LddsmiomRRrgUUAu电压放大倍数21giii//RRRIUR21g//RRRgiRR通常有,于是ddso//RrR输入电阻输出电阻基本共漏放大电路的动态分析ismsmsdgssdio1RRgRgRIURIUUAu若Rs=3kΩ，gm=2mS，则?uA基本共漏放大电路输出电阻的分析msomsooooo1gRUgRUUIUR∥若Rs=3kΩ，gm=2mS，则Ro=?多级放大电路的耦合方式一、直接耦合二、阻容耦合三、变压器耦合一、动态参数分析1.电压放大倍数njujnuAUUUUUUUUA1ioi2o2io1io2.输入电阻i1iRR3.输出电阻nRRoo前后级关系：前级放大器是后级放大器的信号源或者，后级放大器是前级放大器的负载unuuuuAAARRRARRRUUA...21isiisisos第三章放大器的频率特性高通电路和低通电路。超前，时；，当超前9000iooioUUUfUUUi.I.2.低通电路:信号频率越低，输出电压越接近输入电压。Ui.Uo.I.。滞后，时；，当滞后900iooioUUUfUU使输出电压幅值下降到70.7%，相位为±45º的信号频率为截止频率。Ui.Uo.I.1.高通电路:信号频率越高，输出电压越接近输入电压。通频带通频带f|Au|0.707|Aum|fLfH|Aum|幅频特性下限截下限截止频率止频率上限截上限截止频率止频率耦合、旁路耦合、旁路电容造成。电容造成。三极管结电三极管结电容造成容造成f–270°–180°–90°相频特性OO讨论电路如图。已知各电阻阻值；静态工作点合适，集电极电流ICQ＝2mA；晶体管的rbb’=200Ω，Cob=5pF，fβ=1MHz。试求解该电路中晶体管高频等效模型中的各个参数。Ci混合π模型eb'mCQrgI、'μLcmobμ)(CRRgCC、、