《华中科技大学》模拟电子技术模电复习大纲教程文件.ppt

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1、华中科技大学模拟电华中科技大学模拟电子技术模电复习大纲子技术模电复习大纲 小小写写字字母母、大大写写下下标标表表示示总总量量（含含交交、直直流流）。如，如，vCE、iB等。等。大大写写字字母母、大大写写下下标标表表示示直直流流量量。如如，VCE、IC等。等。小小写写字字母母、小小写写下下标标表表示示纯纯交交流流量量。如如，vce、ib等。等。上上方方有有圆圆点点的的大大写写字字母母、小小写写下下标标表表示示相相量量。如，如，、等。等。书中有关符号的约定书中有关符号的约定第一章第一章 绪论绪论 电压放大模型电压放大模型1.输入电阻输入电阻反应了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小。反应了放大电路从

2、信号源吸取信号幅值的大小。输入电压信号，输入电压信号，越大，越大，越大。越大。输入电流信号，输入电流信号，越小，越小，越大。越大。2.输出电阻输出电阻 决定放大电路带负载能力。决定放大电路带负载能力。输出电压信号时，输出电压信号时，越小（相对越小（相对 ），），对对 影响越小，影响越小，输出电流信号时，输出电流信号时，越大（相对越大（相对 ），），对对 影响越小。影响越小。输出电阻的计算：输出电阻的计算：3、频率响应、频率响应上、下限频率；带宽上、下限频率；带宽频率失真（线性失真）频率失真（线性失真）P196题题4.7.4幅度失真幅度失真相位失真相位失真非正弦信号非正弦信号非线性失真非线性失真

3、饱和失真饱和失真截止失真截止失真正弦信号正弦信号第三章第三章 二极管及其基本电路二极管及其基本电路1、理解半导体中有两种载流子、理解半导体中有两种载流子 电子电子空穴空穴当电子挣脱共价键的束缚成为自由电子后，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共价键就留下一个空位，这个空位就称为空穴 2、理解本征半导体和本征激发、理解本征半导体和本征激发本征半导体本征半导体化学成分纯净的半导体化学成分纯净的半导体本征激发的特点本征激发的特点两种载流子参与导电，自由电子两种载流子参与导电，自由电子数（数（n）=空穴数（空穴数（p）外电场作用下产生电流，电流大外电场作用下

4、产生电流，电流大小与载流子数目有关小与载流子数目有关导电能力随温度增加显著增加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，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，型半导体：空穴是多数载流子，电子是少数载流子，但半导体呈中性但半导体呈中性3、理解杂质半导体（通过掺杂，提高导电能力）、理解杂质半导体（通过掺杂，提高导电能力）少数载流子是由电子少数载流子是由电子空穴对（本征激发）产生而来，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。多子浓度主要取决于杂质浓度

5、，少子浓度与温度有关。4、熟练掌握、熟练掌握PN结结 形成形成由于浓度差，而出现扩散运动，在中间形成空由于浓度差，而出现扩散运动，在中间形成空间间电电荷荷区区（耗耗尽尽层层），又又由由于于空空间间电电荷荷区区的的内内电电场场作作用用，存存在漂移运动，达到动态平衡。在漂移运动，达到动态平衡。单向导电性单向导电性 不外加电压，扩散运动不外加电压，扩散运动=漂移运动，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），扩散运动为加反向电压（耗尽层变宽），扩散运动为0，只有很小的，只有很小的 漂漂 移运动移运动

6、 形成反向电流形成反向电流 特性方程：特性方程：iD=IS（eVo/VT-1）特性曲线特性曲线：正向导通：死区、导通区正向导通：死区、导通区反向截止：截止区、击穿区反向截止：截止区、击穿区5、理解二极管、理解二极管 单向导电性、特性方程及特性曲线与单向导电性、特性方程及特性曲线与PN结相同结相同主要参数：最大整流电流主要参数：最大整流电流IF、反向击穿电压、反向击穿电压VBR、反向电流、反向电流IR、极间电容、最高工作频率极间电容、最高工作频率 分析模型：理想模型、恒压降模型、分析模型：理想模型、恒压降模型、折线模型、小信号模型折线模型、小信号模型 导通管的压降看做常值（硅导通管的压降看做常值

7、（硅0.7V，锗，锗0.2V）或）或0V（理（理想二极管）；截止管所在支路看做断开，想二极管）；截止管所在支路看做断开，电路中所有二电路中所有二极管状态判明后极管状态判明后，进一步计算所要求的各物理量。，进一步计算所要求的各物理量。二极管电路的分析计算：二极管电路的分析计算：6、特殊二极管、特殊二极管稳压管（工作在反向击穿区）稳压管（工作在反向击穿区）反向偏置反向偏置 且且VIVZ稳稳压压原原理理：无无论论输输入入变变化化或或负负载载变变化化，引引起起的的电电流流变变化化都都加于稳压管上，使输出电压稳定加于稳压管上，使输出电压稳定 参数：参数：VZ、IZ、PZM、rZ 习题习题3.4.5；3.

8、4.7；3.4.9；3.5.1第四章第四章 双极型三极管及放大电路基础双极型三极管及放大电路基础 1、理解半导体三极管、理解半导体三极管 类型：结构、材料类型：结构、材料硅管（硅管（VBE=0.7V）、锗管（）、锗管（VBE=0.2V）电流控制器件电流控制器件 iC=iB iE=(1+)iB iB+iC=iE 三个工作区三个工作区特性曲线特性曲线 输入：输入：输出：输出：饱和区：发射结、集电结均正偏，饱和区：发射结、集电结均正偏，VBE=0.7V,VCES=0.3V 放大区放大区:发一正发一正,集一反集一反,VBE=0.7遵循遵循iC=iB 截止区截止区:发射结、集电结均反偏发射结、集电结均反

9、偏 VBE0.5V 时已进入截止区时已进入截止区 放大条件放大条件发射极正偏发射极正偏,集电极反偏集电极反偏发射区杂质浓度大，集电区杂质浓度低，基区窄，杂质浓度低。发射区杂质浓度大，集电区杂质浓度低，基区窄，杂质浓度低。c、e不能互换；根据各电极对地电位和各电极电流判断管不能互换；根据各电极对地电位和各电极电流判断管子类型子类型参数参数集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM、集电极最大允许功耗、集电极最大允许功耗 PCM、反向、反向击穿电压击穿电压V（BR）CEO、ICBO ICEO T VBE IB IC 2、三极管放大电路、三极管放大电路直流通路：直流通路：Q点点图解法、近似估算法图解

10、法、近似估算法 放大条件、交流参数放大条件、交流参数交流通路：交流通路：、最大输出电压幅度、最大输出电压幅度图解法、模型法图解法、模型法了解图解法了解图解法 求求Q点点 直流负载线直流负载线 交流负载线交流负载线分析非线性失真分析非线性失真 饱和失真饱和失真 静态点过高（静态点过高（NPN，底，底）截止失真截止失真 静态点过低（静态点过低（NPN，顶，顶）信号过大信号过大 增益过大引起的失真增益过大引起的失真确定最大输出电压幅度确定最大输出电压幅度VOm(交流负载线交流负载线)小信号模型（对交流信号）小信号模型（对交流信号）其中其中 rbe是动态电阻，但与静是动态电阻，但与静态电流态电流IE有

11、关。有关。三种组态及特点（三种组态及特点（P148表表4.5.1）共射极共射极 射极为输入输出的公共端射极为输入输出的公共端 共基极共基极 基极为输入输出的公共端基极为输入输出的公共端共集电极共集电极 集电极为输入输出的公共端集电极为输入输出的公共端 重点掌握单管共射放大电路重点掌握单管共射放大电路(包括分压式和射极偏置包括分压式和射极偏置)电路的组成和工作原理电路的组成和工作原理,注意有注意有Re时的计算时的计算习题习题4.1.1；4.1.2；4.3.5；4.3.11；4.4.3；4.5.3第五章第五章 场效应管放大电路场效应管放大电路1、能够根据转移特性判别场效应管的类型（、能够根据转移特

12、性判别场效应管的类型（P237 表表5.5.1）结型场效应管结型场效应管 N型：型：VGS0 VDS0夹断电压夹断电压VP0 P型：型：VGS0 VGS0夹断电压夹断电压VP0 增强型增强型MOS管管 N型：型：VGS0 VDS0开启电压开启电压VT0 P型：型：VGS0 VGS0开启电压开启电压VT0 耗尽型耗尽型MOS管管N型型 VP0 VDS0P型型 VP0 VDS0 VGS可正、可负、可可正、可负、可0双极型三极管是电流控制器件，场效应管是电压控制器件。双极型三极管是电流控制器件，场效应管是电压控制器件。3、场效应电路的分析、场效应电路的分析 与与三三极极管管的的分分析析相相似似,三三

13、极极管管表表征征放放大大能能力力用用，而场效应表征其放大能力用跨导而场效应表征其放大能力用跨导gm2、特点：场效应电路输入电阻很高、特点：场效应电路输入电阻很高直流偏置电路直流偏置电路自偏压电路（耗尽型）、自偏压电路（耗尽型）、分压式自偏压电路（耗尽型、增强型）分压式自偏压电路（耗尽型、增强型）小信号模型小信号模型多级放大电路的计算多级放大电路的计算习题习题5.3.5；5.5.4第六、二章第六、二章 集成集成 运放大器运放大器1、电流源电路、电流源电路特点：直流电阻小，交流电阻大特点：直流电阻小，交流电阻大 (1)(1)电流源电路在模拟集成放大器中用以稳定静态工作点。电流源电路在模拟集成放大器

14、中用以稳定静态工作点。(2)(2)用电流源做用电流源做有源负载有源负载，获得增益高、大动态范围。，获得增益高、大动态范围。2、熟练掌握差分式放大电路、熟练掌握差分式放大电路差模信号与共模信号的概念差模信号与共模信号的概念差模信号差模信号是指在两个输入端加上幅度相等，极性相反的信号是指在两个输入端加上幅度相等，极性相反的信号；共模信号共模信号是指在两个输入端加上幅度相等，极性相同的信号是指在两个输入端加上幅度相等，极性相同的信号。差分放大电路放大差模信号抑制共模信号。差分放大电路放大差模信号抑制共模信号。差分式放大电路的工作原理（对称性）；差分式放大电路的工作原理（对称性）；抑制零漂的原理；抑制

15、零漂的原理；对四种组态（双入一双出，双入一单出，单入一双出，单入一对四种组态（双入一双出，双入一单出，单入一双出，单入一单出）的主要技术指标的计算（含直流工作点，差模放大信数，单出）的主要技术指标的计算（含直流工作点，差模放大信数，共模放大信数、共模抑制比、输入、输出电阻的计算）。（共模放大信数、共模抑制比、输入、输出电阻的计算）。（P270表表6.2.1）零漂零漂：输输入入短短路路时时，输输出出仍仍有有缓缓慢慢变变化化的的电电压压产产生生。主主要要由由温温度度变变化化引引起起，在在多多级级放放大大电电路路中中，影影响最严重的是输入级。响最严重的是输入级。抑制零漂能力越强抑制零漂能力越强 对对

16、差差分分放放大大器器，人人为为只只加加差差模模信信号号（放放大大），所所谓谓共共模输入实际上是外界的干扰信号，应抑制。模输入实际上是外界的干扰信号，应抑制。3、了解差动放大电路的相位关系、了解差动放大电路的相位关系Vcc VV+Vo4、熟练掌握、熟练掌握“虚断虚断”、“虚短虚短”（“虚地虚地”）的概念）的概念他们是同时存在的他们是同时存在的5、能能够够熟熟练练运运用用虚虚断断虚虚短短的的概概念念分分析析，反反相相、同同相相、比比例例运算电路、加法运算电路，减法运算电路及积分，微分电路。运算电路、加法运算电路，减法运算电路及积分，微分电路。同相比例运算电路同相比例运算电路电压串联电压串联负反馈负

17、反馈AVF=1+(Rf/R1)习题习题2.3.2；2.4.7；2.4.14第七章（负）反馈放大电路第七章（负）反馈放大电路1、要要求求正正确确理理解解什什么么是是反反馈馈：把把输输出出回回路路的的电电量量（电电压压或或电电流）馈送到输入回路的过程流）馈送到输入回路的过程2、反馈组态的判断、反馈组态的判断正、负反馈的判断正、负反馈的判断用瞬时极性法用瞬时极性法电电压压、电电流流反反馈馈将将放放大大电电路路的的输输出出端端短短路路，如如果果这这时时反反馈馈信信号号为为0，则则是是电电压压反反馈馈，反反之之，如如果果反反馈馈信信号号依依然然存存在在，则为电流反馈。则为电流反馈。串、并联反馈串、并联反

18、馈串串联联反反馈馈：反反馈馈信信号号与与输输入入信信号号加加在在放放大大电电路路输输入入回回路路的的两两个电极，此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系；个电极，此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系；并并联联反反馈馈：反反馈馈信信号号与与输输入入信信号号加加在在放放大大电电路路输输入入回回路路的的同同一个电极，此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系；一个电极，此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系；3、反馈的一般表示法、反馈的一般表示法 4、了解、了解负负反馈对电路性能的影响反馈对电路性能的影响 串联负反馈：使输入电阻增加串联负反馈：使输入电阻增加并联负反馈：使输入电阻减小并联负反馈：

19、使输入电阻减小 提高增益的稳定性提高增益的稳定性 减小非线性失真，减小非线性失真，抑制干扰噪声，扩抑制干扰噪声，扩展通频带展通频带（反馈环内）（反馈环内）增大或减小输入、输出电阻增大或减小输入、输出电阻（反馈环内）（反馈环内）对输入电阻对输入电阻对输出电阻对输出电阻 电压负反馈：使输出电阻减小电压负反馈：使输出电阻减小电流负反馈：使输出电阻增加电流负反馈：使输出电阻增加 其增加、减小的值均与反馈深度（其增加、减小的值均与反馈深度（1+AF）有关）有关能根据改善放大电路性能的要求，在电路中引入适当的反馈，能根据改善放大电路性能的要求，在电路中引入适当的反馈，（若电路中已存在某种反馈，怎样根据新的

20、要求进行修改，达（若电路中已存在某种反馈，怎样根据新的要求进行修改，达到要求后还应验证是否为负反馈）。到要求后还应验证是否为负反馈）。5、熟练掌握在深度负反馈条件下闭环增益的计算、熟练掌握在深度负反馈条件下闭环增益的计算 6、理解负反馈电路自激条件、理解负反馈电路自激条件 习题习题7.1.1；7.1.2；7.2.1；7.4.5；7.5.21+AF或或AF越大越容易自激。越大越容易自激。第八章第八章 功率放大电路功率放大电路1、了解放大器的三种工作状态、了解放大器的三种工作状态 甲类：在整个周期甲类：在整个周期IC0导通角导通角3600高高=50%乙类：在半个周期乙类：在半个周期IC0导通角导通

21、角1800高高=78.5%甲乙类甲乙类:在大半个周期在大半个周期IC0导通角导通角18003600 分析功率放大电路常采用图解法分析功率放大电路常采用图解法信号幅度大信号幅度大 特性曲线特性曲线 图解法分析图解法分析2、掌握乙类双电源对称放大电路、掌握乙类双电源对称放大电路 乙类较甲类的优点乙类较甲类的优点甲乙类较乙类的优点甲乙类较乙类的优点 组成组成:乙类推挽形式乙类推挽形式计算计算:功效管的选择功效管的选择 输出功率输出功率 管耗管耗 直流供电功率直流供电功率 效率效率 PT1m=0.2Pom管耗最大时管耗最大时 Vom=0.6Vcc V(BR)CEO2Vcc IcMVcc/RL 3、掌握

22、甲乙类对称功率放大电路、掌握甲乙类对称功率放大电路（为克服交越失真）（为克服交越失真）克服交越失真的措施克服交越失真的措施 单电源互补电路单电源互补电路（OTL）双电源互补电路双电源互补电路（OCL）利用二极管利用二极管利用利用VBE扩大电路偏置扩大电路偏置 组成：必须有电容组成：必须有电容C计计算算：将将上上述述公公式式中中的的VCC用用VCC/2代替代替静态点为静态点为 组成：无电容组成：无电容C静态点为静态点为0 习题习题8.3.3；8.3.4；8.4.1；8.4.5第九章第九章 信号产生电路信号产生电路 2、熟熟练练掌掌握握正正弦弦波波振振荡荡电电路路的的振振荡荡条条件件和和RC桥桥式

23、式正正弦弦波波振振荡电路的电路组成，振荡频率、了解稳幅措施。荡电路的电路组成，振荡频率、了解稳幅措施。振幅振幅平衡平衡条件条件 相位相位平衡平衡条件条件 RC桥式振荡电路的组成，桥式振荡电路的组成，P437图图9.6.1（RC串并联网络的作用）串并联网络的作用）振荡频率振荡频率0=1/RC，F=1/3稳幅措施稳幅措施:Rf为负温，为负温，R1为正温为正温振荡条件振荡条件1、了解有源滤波电路的功能，种类、了解有源滤波电路的功能，种类:高通、低通、带通、带阻滤波电路高通、低通、带通、带阻滤波电路3、正正确确理理解解变变压压器器反反馈馈式式，电电容容三三点点式式，电电感感三三点点式式LC正弦波振荡电

24、路的结构和工作原理正弦波振荡电路的结构和工作原理5、能够利用相位平衡条件判断电路是否振荡。、能够利用相位平衡条件判断电路是否振荡。4、了解石英晶体正弦振荡电路的工作原理及特点、了解石英晶体正弦振荡电路的工作原理及特点习题习题9.6.1；9.6.2；9.7.1；9.7.2；第十章第十章 直流稳压电源直流稳压电源 1、了解直流电源电路的组成、了解直流电源电路的组成2、理解单相桥式整流电路的组成，工作原理，主要参数、理解单相桥式整流电路的组成，工作原理，主要参数（输输出出电电压压平平均均值值 ，每每个个整整流流管管的的电电流流平平均均值值1/2IL，及所承受的最大反向电压值及所承受的最大反向电压值 ）3、掌握单相桥式电容滤波电路的工作原理和输出电压的估算、掌握单相桥式电容滤波电路的工作原理和输出电压的估算VL=（1.11.2）V2空载时空载时4、掌握稳压电路的工作原理、掌握稳压电路的工作原理 整流管开路、短路的故障情况整流管开路、短路的故障情况稳压管稳压稳压管稳压 在第三章作了介绍，注意限流电阻的选择在第三章作了介绍，注意限流电阻的选择串联反馈型稳压电路、组成输出电压的调节及稳压原理串联反馈型稳压电路、组成输出电压的调节及稳压原理5、了解整流，滤波（电容滤波）的输出电压波形、了解整流，滤波（电容滤波）的输出电压波形习题习题10.1.3；10.2.4；10.2.6结束结束