电子技术基础总复习

模拟电子部分第1章半导体器件一、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(+5价多电子)P型(+3价多空穴)二、二极管1.特性—单向导电正向偏置时，二极管导通，等效为大小为UD(on)的电压源计算时硅管取0.7V，锗管取0.2V反向偏置时，二极管截止，相当于断路2.特殊二极管工作条件主要用途稳压二极管反偏稳压发光二极管正偏发光三、两种半导体放大器件双极型半导体三极管(晶体三极管BJT)单极型半导体三极管(场效应管FET)两种载流子导电多数载流子导电晶体三极管1.形式与结构NPNPNP三区、三极、两结2.特点基极电流IB控制集电极电流IC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+IBIC=IBIE=(1+)IB四、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IC=IB发射结正偏集电结反偏饱和ICIB两个结正偏ICS=IBS集电结零偏临界截止IB0,IC=0两个结反偏判断导通还是截止：UBEU(on)则导通以NPN为例：UBEU(on)则截止判断饱和还是放大：1.电位判别法NPN管UCUBUE放大UEUCUB饱和PNP管UCUBUE放大UEUCUB饱和2.电流判别法IBIBS则饱和IBIBS则放大)(ECCE(sat)CCCSBSRRUVII测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。PNP硅管NPN硅管NPN硅管PNP锗管PNP锗管NPN锗管第2章放大电路的基本原理和分析方法一、放大的概念1、放大的对象：对变化量的放大；2、放大的本质：能量的控制和转换；4、放大的前提：不失真的放大。3、放大的基本特征：功率放大；有源元件能控制能量转换；有源元件要工作在合适的工作区域；放大电路RiRoUo.'UsRsRLUoUi++--Ii...Io.二、放大电路的性能指标A放大倍数Au；输入电阻Ri；输出电阻Ro；通频带fbw。放大倍数放大倍数是直接衡量放大电路放大能力的重要指标。设输入量为，输出量为iXoX则AioXXA电压放大倍数：（无量纲）oviUAU电流放大倍数：（无量纲）oiiiIAI本章着重讨论电压放大倍数。需要注意的是，在实际应用时，只有在波形不失真的情况下，测试的放大倍数才有意义。2.2基本共射放大电路的工作原理iBiCuBEuCE地放大元件iC=iB，工作在放大区，集电结反偏，发射结正偏。使发射结正偏，并提供适当的静态工作点IB和UBE。集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。一、静态工作点（Q）IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ当ui=0时，为三极管的静态（Quiescent）静态时的工作点称为静态工作点，记为UBEQ=0.7v硅0.2v锗二、常见的两种共射放大电路1.直接耦合共射放大电路图2.2.4直接耦合共射放大电路特点：信号源、负载与放大器直连共地单电源供电2.阻容耦合共射放大电路图2.2.5阻容耦合共射放大电路特点：具有隔直电容，信号源、负载不与放大器直连耦合电容三、放大电路的分析方法——直流通路与交流通路直流通路：在直流电源作用下直流电流流经的通路，也就是静态电流流经的通路，用于研究静态工作点。直流通路的特点：①电容视为开路；②电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻)；③信号源视为短路，但应保留其内阻。交流通路:交流通路：交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路，用于研究动态（交流）参数。交流通路的特点：①容量大的电容(如耦合电容)视为短路②无内阻的直流电源(如VCC)视为短路直流电源相当于接地分析放大电路应注意：在分析放大电路时，应遵循“先静态，后动态”。求解静态工作点时应利用直流通路；求解动态参数时应利用交流通路。静态工作点合适，动态分析才有意义。分析时不一定非画出直流通路不可。一般采用习惯符号，即rbe=h11e=h21e；h12e很小，一般为10-210-3；图2.3.17h参数简化模型rbebeVbIbIcIceV得到简化电路：rce=1/h22e很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响；五.晶体管的h参数等效模型)()()(26'mAImVrrCQbbbe其中对于低频小功率管rbb’≈(100~300）归纳：晶体三极管放大电路动态参数分析步骤:①分析直流电路，求出“Q”，计算rbe。②画电路的交流通路。③在交流通路上把三极管画成h参数模型。④分析计算交流动态参数Au、Ri、Ro。HomeNextBack2.4.2.典型的静态工作点稳定电路（1）电路组成CeRc+Re–usRb1VCCRcRb2图2.4.2共射放大电路的直流通路ReC1VCCRb2RL+–uo+–us+–uoC1Rb1RcReVCCRb2Rb1旁路电容直流通路一、电路组成和Q点稳定原理2.5.3三种接法的比较晶体管放大电路的三种组态：共发射极放大电路既能放大电压，也能放大电流，输入电阻居中，输出电阻较大，频带较窄。常作低频电压放大。共集电极放大电路只能放大电流，不能放大电压。输入电阻最大、输出电阻最小，具有电压跟随的特点常用于多级放大的输入级和输出级，有时还用作中间隔离级（缓冲级），起阻抗变换的作用。共基极放大电路只能放大电压，不能放大电流。输入电阻最小，频率特性最好。第5章集成运算放大器集成运算放大电路集成运算放大电路概述4.1.1集成运放的电路结构特点集成运算放大器：简称运放，一种高放大倍数的线性（直接耦合集成）电路。图4.1.2集成运放的符号和电压传输特性+VCC–VEE同相端输入电压反相端输入电压uid=uP–Un差模输入电压理想运放的Aod、KCMR、rid、fH等参数值均为无穷大∞;而UIO和dUIo／dT、IIO和dIIO／dT、IIB等参数值均为零。在近似分析时，常把集成运放理想化第6章放大电路中的反馈6.1.1反馈的基本概念一、什么是反馈在电子电路中，将输出量(输出电压或输出电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量(放大电路的输入电压或输入电流)的措施。图6.1.1反馈放大电路的方框图XiXfXoXi’闭环放大电路AF二、正反馈与负反馈使放大电路净输入量增大的反馈。使放大电路净输入量减小的反馈。正反馈:负反馈:根据净输入量的变化区分反馈的极性：三、直流反馈与交流反馈直流反馈：反馈量只含有直流量；或者说，仅在直流通路中存在的反馈。在很多放大电路中，常常是交、直流反馈兼而有之。交流反馈：反馈量只含有交流量；或者说，仅在交流通路中存在的反馈。6.1.2反馈的判别一、有无反馈的判别若放大电路中存在将输出回路与输入回路相连接的通路，即反馈通路，并由此影响了放大电路的净输入，则表明电路引入了反馈；否则电路中便没有反馈。反馈元件：反馈通路中影响反馈量的元件。反馈通路：自输出端至输入端的通道。瞬时极性法是判断电路中反馈极性的基本方法。具体做法是：二、反馈极性的判断①规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性；②根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性；③若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增大，则说明引入了正反馈；若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说明引入了负反馈。B输入，C反相，E同相(跟随)E输入，C同相三极管的瞬时极性：也适用于场效应管，E-S，C-D，B-GuIufuI集电极反相，发射极跟随共基电路输入输出同相'i'if'ioiofXFAXAXXXXXA16.3.3负反馈放大电路的一般表达式fiiX'XX(6.3.7）fiiXX'XFAAAf(6.3.8）AFAAf在中频段时：'XFAXif当引入深度负反馈时，AF+11FAFAAFAAf11（6.3.9）表明当电路引入深度负反馈(即1+AF1)时，放大倍数几乎仅仅决定于反馈网络，而与基本放大电路无关。从深度负反馈的条件可知，反馈网络的参数确定后，基本放大电路的放大能力愈强，即A的数值愈大，反馈愈深，Af与1／F的近似程度愈好。第7章模拟信号运算电路一、理想运放的两个工作区两个工作区：线性区、非线性区一、理想运放的性能指标：集成运放的理想化参数是：1．开环差模增益(放大倍数)Aod=∞，2．差模输入电阻Rid=∞；3．输出电阻Ro=0；4．共模抑制比KCMR=∞；5．上限截止频率fH=∞；6．失调电压UOI、失调电流IOI和它们的温漂均为零，且无任何内部噪声。二、理想运放在线性工作区1.理想运放在线性区的特点（1）uP=uN虚短（2）iP=iN=0虚断2.理想运放工作在线性区的电路特征：电路中引入负反馈。uO=Aod(up-uN)∵Aod=∞运放的同相输入端和反相输入端的电位“无穷”接近，好象短路一样，但却不是真正的短路。运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于0，好象断路一样，但却不是真正的断路。三、理想运放工作在非线性区图7.1.3集成运放工作在非线性区时的电压传输特性up-uNuouOM-uOM理想运放在非线性区的特点：（1）UO=+UOMuPuN-UOMuPuN（2）iP=iN=0“虚断”，但不“虚短”7.2基本运算电路补偿电阻R’=R//Rf在运算电路中，uO=f(uI)分析运算电路的步骤1.列出关键节点的电流方程；如N、P点；2.根据“虚短”、“虚断”的原则整理；3.得出输入输出的运算关系。NPiiRuRuuiINIR（虚地）PNuufOfONFRuRuuifOIRuRuIfOuRRuuNuP（虚断）运算关系：FRii（7.2.3）IfOuRRuIfOfOuRRuRRu直流电源的组成及各部分的作用滤波电路整流电路稳压电路变压器交流~220V50Hz负载直流稳压电源的方框图总复习数字电子技术基础第一章逻辑代数1.2，10，8，16进制互换。2.原码，反码，补码。3.常用编码：1）十进制：8421码、余3码。2）格雷码含义第二章、逻辑代数基础1.基本运算及其符号：与，或，非。2.复合逻辑运算符号：与非，或非，异或，同或。3.基本公式和常用公式：表2.3.1、表2.3.34.基本定理：代入、反演、对偶。5.逻辑函数的表示方法：真值表、函数表达式、逻辑图、波形图，之间能任意地相互转换。6.逻辑函数的标准形式：最小项之和、最大项。7.逻辑函数化简：公式化简、卡诺图及其化简、有无关项的卡诺图化简。练习1.化简函数Y=BC’+ABC’E+B’(A’D’+AD)’+B(AD’+A’D)=BC’(1+AE)+B’(AD’+A’D)+B(AD’+A’D)=BC’+(AD’+A’D)(B+B’)=BC’+AD’+A’D练习2、化简逻辑函数：方法一、公式法：或者：BACBBCABY''''）Ｂ再消去冗余项　　'('''AACBACB）消去冗余项Ｂ　　'(''''CACBACBAB）　（增加冗余项''''''ACACBACBBCABY'''(ABBCACA　　再消去冗余项＇B））　（增加冗余项CACABACBBCABY''''''）消去冗余项Ｂ＇　　CCABABCAB(''''1．组合逻辑电路的特点：电路任一时刻的输出状态只决定于该时刻各输入状态的组合，而与电路的原状态无关。组合电路是由门电路组合而成，电路中没有记忆单元，没有反馈通路。2．组合逻辑电路的分析步骤为：写出各输出端的逻辑表达式→化简和变换逻辑表达式→列出真值表→确定功能。3．组合逻辑电路的设计步骤为：根据设计要求列出真值表→写出逻辑表达式(或填写卡诺图)→逻辑化简和变换→画出逻辑图第四章组合逻辑电路逻辑电路图逻辑表达式1