2019模擬電子技術題庫 帶答案 模電基礎知識總結

2022-06-04 10:27:03 字數 4680 閱讀 1156

模電總結複習資料

一.半導體的基礎知識

1.半導體---導電能力介於導體和絕緣體之間的物質(如矽si、鍺ge)。

2.特性---光敏、熱敏和摻雜特性。

3.本徵半導體----純淨的具有單晶體結構的半導體。

4. 兩種載流子 ----帶有正、負電荷的可移動的空穴和電子統稱為載流子。

5.雜質半導體----在本徵半導體中摻入微量雜質形成的半導體。體現的是半導體的摻雜特性。

*p型半導體: 在本徵半導體中摻入微量的三價元素(多子是空穴,少子是電子)。

*n型半導體: 在本徵半導體中摻入微量的五價元素(多子是電子,少子是空穴)。

6. 雜質半導體的特性

*載流子的濃度---多子濃度決定於雜質濃度,少子濃度與溫度有關。

*體電阻---通常把雜質半導體自身的電阻稱為體電阻。

*轉型---通過改變摻雜濃度,一種雜質半導體可以改型為另外一種雜質半導體。

7. pn結

* pn結的接觸電位差---矽材料約為0.6~0.8v,鍺材料約為0.2~0.3v。

* pn結的單向導電性---正偏導通,反偏截止。

8. pn結的伏安特性

二. 半導體二極體

*單向導電性------正嚮導通,反向截止。

*二極體伏安特性----同pn結。

*正嚮導通壓降------矽管0.6~0.7v,鍺管0.2~0.3v。

*死區電壓------矽管0.5v,鍺管0.1v。

3.分析方法------將二極體斷開,分析二極體兩端電位的高低:

若 v陽 >v陰( 正偏 ),二極體導通(短路);

若 v陽 1)**分析法

該式與伏安特性曲線

的交點叫靜態工作點q。

2) 等效電路法

直流等效電路法

*總的解題手段----將二極體斷開,分析二極體兩端電位的高低:

若 v陽 >v陰( 正偏 ),二極體導通(短路);

若 v陽 *三種模型

微變等效電路法

3. 穩壓二極體及其穩壓電路

*穩壓二極體的特性---正常工作時處在pn結的反向擊穿區,所以穩壓二極體在電路中要反向連線。

一. 三極體的結構、型別及特點

1.型別---分為npn和pnp兩種。

2.特點---基區很薄,且摻雜濃度最低;發射區摻雜濃度很高,與基區接觸

面積較小;集電區摻雜濃度較高,與基區接觸面積較大。

二. 三極體的工作原理

1. 三極體的三種基本組態

2. 三極體內各極電流的分配

* 共發射極電流放大係數 (表明三極體是電流控制器件

式子稱為穿透電流。

3. 共射電路的特性曲線

*輸入特性曲線---同二極體。

* 輸出特性曲線

(飽和管壓降,用uces表示

放大區---發射結正偏,集電結反偏。

截止區---發射結反偏,集電結反偏。

4. 溫度影響

溫度公升高,輸入特性曲線向左移動。

溫度公升高icbo、 iceo 、 ic以及β均增加。

三. 低頻小訊號等效模型(簡化)

hie---輸出端交流短路時的輸入電阻,

常用rbe表示;

hfe---輸出端交流短路時的正向電流傳輸比,

常用β表示;

四. 基本放大電路組成及其原則

1. vt、 vcc、 rb、 rc 、c1、c2的作用。

2.組成原則----能放大、不失真、能傳輸。

五. 放大電路的**分析法

1. 直流通路與靜態分析

*概念---直流電流通的迴路。

*畫法---電容視為開路。

*作用---確定靜態工作點

*直流負載線---由vcc=icrc+uce 確定的直線。

*電路引數對靜態工作點的影響

1)改變rb :q點將沿直流負載線上下移動。

2)改變rc :q點在ibq所在的那條輸出特性曲線上移動。

3)改變vcc:直流負載線平移,q點發生移動。

2. 交流通路與動態分析

*概念---交流電流流通的迴路

*畫法---電容視為短路,理想直流電壓源視為短路。

*作用---分析訊號被放大的過程。

*交流負載線--- 連線q點和v cc』點 v cc』= uceq+icqr l』的

直線。3. 靜態工作點與非線性失真

(1)截止失真

*產生原因---q點設定過低

*失真現象---npn管削頂,pnp管削底。

*消除方法---減小rb,提高q。

(2) 飽和失真

*產生原因---q點設定過高

*失真現象---npn管削底,pnp管削頂。

*消除方法---增大rb、減小rc、增大vcc 。

4. 放大器的動態範圍

(1) uopp---是指放大器最大不失真輸出電壓的峰峰值。

(2)範圍

*當(uceq-uces)>(vcc』 - uceq )時,受截止失真限制,uopp=2uomax=2icqrl』。

*當(uceq-uces)<(vcc』 - uceq )時,受飽和失真限制,uopp=2uomax=2 (uceq-uces)。

*當(uceq-uces)=(vcc』 - uceq ),放大器將有最大的不失真輸出電壓。

六. 放大電路的等效電路法

1. 靜態分析

(1)靜態工作點的近似估算

(2)q點在放大區的條件

欲使q點不進入飽和區,應滿足rb>βrc 。

2. 放大電路的動態分析

* 放大倍數

* 輸入電阻

* 輸出電阻

7. 分壓式穩定工作點共射

放大電路的等效電路法

1.靜態分析

2.動態分析

*電壓放大倍數

在re兩端並一電解電容ce後

輸入電阻

在re兩端並一電解電容ce後

* 輸出電阻

八. 共集電極基本放大電路

1.靜態分析

2.動態分析

* 電壓放大倍數

* 輸入電阻

* 輸出電阻

3. 電路特點

* 電壓放大倍數為正,且略小於1,稱為射極跟隨器,簡稱射隨器。

* 輸入電阻高,輸出電阻低

一. 整合運放電路的基本組成

1.輸入級----採用差放電路,以減小零漂。

2.中間級----多採用共射(或共源)放大電路,以提高放大倍數。

3.輸出級----多採用互補對稱電路以提高帶負載能力。

4.偏置電路----多採用電流源電路,為各級提供合適的靜態電流。

電路中的反饋

1. 反饋概念的建立

*開環放大倍數---a

*閉環放大倍數---af

*反饋深度---1+af

*環路增益---af:

1.當af>0時,af下降,這種反饋稱為負反饋。

2.當af=0時,表明反饋效果為零。

3.當af<0時,af公升高,這種反饋稱為正反饋。

4.當af=-1時 ,af→∞ 。放大器處於 「 自激振盪」狀態。

二.反饋的形式和判斷

1. 反饋的範圍----本級或級間。

2. 反饋的性質----交流、直流或交直流。

直流通路中存在反饋則為直流反饋,交流通路中存

在反饋則為交流反饋,交、直流通路中都存在反饋

則為交、直流反饋。

3. 反饋的取樣----電壓反饋:反饋量取樣於輸出電壓;具有穩定輸出電壓的作用。

輸出短路時反饋消失)

電流反饋:反饋量取樣於輸出電流。具有穩定輸出電流的作用。

輸出短路時反饋不消失)

4. 反饋的方式-----併聯反饋:反饋量與原輸入量在輸入電路中以電

流形式相疊加。rs越大反饋效果越好。

反饋訊號反饋到輸入端)

串聯反饋:反饋量與原輸入量在輸入電路中以電壓

的形式相疊加。 rs越小反饋效果越好。

反饋訊號反饋到非輸入端)

5. 反饋極性-----瞬時極性法:

(1)假定某輸入訊號在某瞬時的極性為正(用+表示),並設訊號

的頻率在中頻段。

(2)根據該極性,逐級推斷出放大電路中各相關點的瞬時極性(公升

高用 + 表示,降低用 - 表示)。

(3)確定反饋訊號的極性。

(4)根據xi 與x f 的極性,確定淨輸入訊號的大小。xid 減小為負反

饋;xid 增大為正反饋。

三. 反饋形式的描述方法

某反饋元件引入級間(本級)直流負反饋和交流電壓(電流)串

聯(併聯)負反饋。

四. 負反饋對放大電路效能的影響

1. 提高放大倍數的穩定性

2. 3. 擴充套件頻帶

4. 減小非線性失真及抑制干擾和雜訊

5. 改變放大電路的輸入、輸出電阻

串聯負反饋使輸入電阻增加1+af倍

併聯負反饋使輸入電阻減小1+af倍

電壓負反饋使輸出電阻減小1+af倍

電流負反饋使輸出電阻增加1+af倍

五. 自激振盪產生的原因和條件

1. 產生自激振盪的原因

附加相移將負反饋轉化為正反饋。

2. 產生自激振盪的條件

若表示為幅值和相位的條件則為:

分析依據------ 「虛斷」和「虛短」

1. 基本運算電路

1. 反相比例運算電路

r2 =r1//rf

2. 同相比例運算電路

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