模电第三章总结
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《模电》第一章重点掌握内容:一、概念1、半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。
2、半导体奇妙特性:热敏性、光敏性、掺杂性。
3、本征半导体:完全纯净的、结构完整的、晶格状的半导体。
4、本征激发:环境温度变化或光照产生本征激发,形成电子和空穴,电子带负电,空穴带正电。
它们在外电场作用下均能移动而形成电流,所以称载流子。
5、P型半导体:在纯净半导体中掺入三价杂质元素,便形成P型半导体,使导电能力大大加强,此类半导体,空穴为多数载流子(称多子)而电子为少子。
6、N型半导体:在纯净半导体中掺入五价杂质元素,便形成N型半导体,使导电能力大大加强,此类半导体,电子为多子、而空穴为少子。
7、PN结具有单向导电性:P接正、N接负时(称正偏),PN结正向导通,P接负、N接正时(称反偏),PN结反向截止。
所以正向电流主要由多子的扩散运动形成的,而反向电流主要由少子的漂移运动形成的。
8、二极管按材料分有硅管(S i管)和锗管(G e管),按功能分有普通管,开关管、整流管、稳压管等。
9、二极管由一个PN结组成,所以二极管也具有单向导电性:正偏时导通,呈小电阻,大电流,反偏时截止,呈大电阻,零电流。
其死区电压:S i管约0。
5V,G e管约为0。
1 V ,其死区电压:S i管约0.5V,G e管约为0.1 V 。
其导通压降:S i管约0.7V,G e管约为0.2 V 。
这两组数也是判材料的依据。
10、稳压管是工作在反向击穿状态的:①加正向电压时,相当正向导通的二极管。
(压降为0.7V,)②加反向电压时截止,相当断开。
③加反向电压并击穿(即满足U﹥U Z)时便稳压为U Z。
11、二极管主要用途:整流、限幅、继流、检波、开关、隔离(门电路)等。
二、应用举例:(判二极管是导通或截止、并求有关图中的输出电压U0。
三极管复习完第二章再判)参考答案:a、因阳极电位比阴极高,即二极管正偏导通。
是硅管。
b 、二极管反偏截止。
f 、因V的阳极电位比阴极电位高,所以二极管正偏导通,(将二极管短路)使输出电压为U0=3V 。
路。
简称门电路。
5V一、TTL 与非门图3-1 典型TTL 与非门电路3.2 TTL 集成门电路•数字集成电路中应用最广的为TTL 电路(Transister-Transister-Logic 的缩写)•由若干晶体三极管、二极管和电阻组成,TTL 集成电路有54/74系列 ①输出高电平UOH 和输出低电平UOL 。
•输出高电平U OH:至少有一个输入端接低电平时的输出电平。
•输出低电平U OL:输入全为高电平时的输出电平。
• 电压传输特性的截止区的输出电压UOH=3.6V,饱和区的输出电压UOL=0.3V。
一般产品规定U OH≥2.4V、U OL<0.4V时即为合格。
二、TTL与非门的特性参数③开门电平U ON 和关门电平U OFF 。
开门电平U ON 是保证输出电平达到额定低电平(0.3V )时,所允许输入高电平的最低值,表示使与非门开通的最小输入电平。
通常U ON =1.4V ,一般产品规定U ON ≤1.8V 。
关门电平U OFF 是保证输出电平为额定高电平(2.7V 左右)时,允许输入低电平的最大值,表示与非门关断所允许的最大输入电平。
通常U OFF ≈1V ,一般产品要求U OFF ≥0.8V 。
5). 扇入系数Ni和扇出系数N O 是指与非门的输入端数目。
扇入系数Ni是指与非门输出端连接同类门的个数。
反扇出系数NO映了与非门的带负载能力。
6)输入短路电流I IS 。
当与非门的一个输入端接地而其余输入端悬空时,流过接地输入端的电流称为输入短路电流。
7)8)平均功耗P 指在空载条件下工作时所消耗的电功率。
三、TTL门电路的改进 74LS系列 性能比较好的门电路应该是工作速度既快,功耗又小的门电路。
因此,通常用功耗和传输延迟时间的乘积(简称功耗—延迟积或pd积)来评价门电路性能的优劣。
74LS系列又称低功耗肖特基系列。
74LS系列是功耗延迟积较小的系列(一般t pd<5 ns,功耗仅有2 mW) 并得到广泛应用。
模拟电路各章知识点总结第一章:电路基础1.1 电路的基本概念电路是由电气元件(例如电阻、电容、电感等)连接而成的网络。
电路中电流和电压是基本的参数,描述了其中元件之间的相互作用。
电路按照其两个端点的特性可以分为单端口电路和双端口电路。
1.2 电路的基本定律欧姆定律、基尔霍夫定律以及其他电路定律描述了电路中电流和电压之间的关系。
其中欧姆定律描述了电阻元件电流和电压之间的关系,而基尔霍夫定律描述了电路中电流和电压的分布和流动规律。
1.3 电路的等效变换电路中电气元件可以通过等效电路进行简化处理。
例如将若干电阻串并联为一个等效电阻等。
第二章:基本电路元件2.1 电阻电阻是电路中最基本的元件之一,它的作用是阻碍电流的流动。
在电路中,电阻可以通过串联和并联的方式连接。
电阻的阻值与其材料、长度和横截面积有关系。
2.2 电容电容是电路中用来存储电荷的元件,它在电路中具有很多重要的应用。
电容的存储能量与其带电电压和电容量有关。
2.3 电感电感是电路中具有电磁感应作用的元件,其具有对电流变化的响应。
电感的存储能量与其感抗和电流有关。
2.4 理想电源理想电源是电路中常用的元件,可以提供恒定的电压或电流。
其特点是内部阻抗为零或者无穷大。
第三章:基本电路分析方法3.1 直流电路分析直流电路是电路分析中最简单的一种情况。
在直流电路中,电源提供的是恒定电压或电流,不会发生周期性或者随时间改变的变化。
3.2 交流电路分析交流电路分析是在电路中考虑电压和电流随时间变化的情况。
常见的交流电路分析包括使用复数形式进行计算。
3.3 电路的参数测量方法电路中常用的参数测量方法有欧姆表、万用表等。
它们可以测量电阻的阻值、电压的大小以及电流的大小等参数。
第四章:模拟电路设计4.1 放大器设计放大器是模拟电路中广泛应用的电路元件,可以放大电压或者电流的幅值。
常见的放大器有运放放大器、差分放大器等。
4.2 滤波器设计滤波器是可以去除特定频率成分的电路,可以用于信号处理、通信和音频等领域。
模拟电子技术第3章场效应管放大电路Li.Dawn第3章场效应管放大电路场效应管是通过改变输入电压(即利用电场效应)来控制输出电流,具有温度稳定性好、噪声低、 制造工艺简单、易于集成等特点,得到广泛应用。
场效应管与双极型晶体管不同,第一,它是 多子导电,输入阻抗高,温度稳定性好;第二,它是压控器件,不消耗信号源功率。
结型场效应管JFET 绝缘栅型场效应管MOS场效应管有两种:L i.D a wn3.1 结型场效应管3.2 绝缘栅型3.3 场效应管的主要参数3.4 场效应管放大电路第3章场效应管放大电路L i.D a wnN 基底:N 型半导体PP两边是P 区G 栅极S 源极D 漏极3.1.1 结构导电沟道3.1 结型场效应管第3章场效应管放大电路L i.D a wnNPP G 栅极S 源极D 漏极N 沟道结型场效应管符号GSL i.D a wnPNN G 栅极S 源极D 漏极P 沟道结型场效应管符号GSL i.D a wn3.1.2 工作原理(以P 沟道为例)PGSDU DSU GSNNI DPN 结反偏,U GS 越大则耗尽 区越宽,导电 沟道越窄。
1. U DS =0V 时L i.D a wnPGSDU DSU GSNN 越靠近漏端,PN 结反压越大I D第3章场效应管放大电路2.U GS <V p 且U DS >0、U GD <V P 时L i.D a wn3.1.3 结型场效应管的特性曲线1.输出特性曲线I DU GS =0V -1V -3V -4V -2V -5V第3章场效应管放大电路L i.D a wn第3章场效应管放大电路2. 转移特性曲线U GS 0I DI DSSV PL i.D a wn第3章场效应管放大电路3.2 绝缘栅型场效应管DP 型衬底N +N +GSSiO 2绝缘层两个高浓度N 区导电沟道3.2.1 结构和电路符号GSD N 沟道增强型金属铝L i.D a wn3.2.2 MOS 管的工作原理以N 沟道增强型为例PNNGSDU DSU GSU GS =0时D -S 间相当于两个反接的PN I D =0对应截止区第3章场效应管放大电路L i.D a wn3.2.3 增强型N 沟道MOS 管的特性曲线1. 转移特性曲线I D U GSV 第3章场效应管放大电路L i.D a wn2.输出特性曲线I DU GS >0第3章场效应管放大电路L i.D a w n3.2.4 耗尽型N 沟道MOS 管的特性曲线耗尽型的MOS 管U GS =0时就有导电沟道,加反向电压 才能夹断。
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的根底知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯洁的具有单晶体构造的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
表达的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素〔多子是空穴,少子是电子〕。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素〔多子是电子,少子是空穴〕。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通,反向截止。
*二极管伏安特性----同PN结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开,分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
1〕图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开,分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连接。
第三章多级放大电路总结
一、多级放大电路的耦合方式
1、直接耦合(多用于直流信号的放大及集成电路中)
优点:可以放大变化缓慢的信号;便于集成化;
缺点:存在零漂现象;
2、阻容耦合(通常在信号频率很高、输出功率很大的特殊情况下采用)如图所示:
优点:各级放大器Q点独立;输出零漂较小;
缺点:不能放大变化缓慢的信号;不便于集成化;
3、变压器耦合(需要输出特大功率、或实现高频功率放大时采用)
优点:各级放大器Q点独立;可以实现阻抗变换;
缺点:不能放大变化缓慢的信号;笨重;不能集成化;
4、光电耦合(了解):放大能力较强
二、多级放大电路的动态分析
1、电压放大倍数A u=A u1A u2A u3…A u N
2、输入电阻和输出电阻:R i=R i1 ;R o=R oN
(用射级输出器作为输入级,构成两级放大器,可大大提高输入电阻;用射极输出器作为输出级,可以减小放大器的输出电阻,提高带负载能力)
(1)要把后级的输入阻抗作为前级的负载电阻;
(2)前级的开路电压作为后级的信号源电压,前级的输出阻抗作为后级的信号源阻抗。
对电压放大电路的要求:R i大,R o小,Au的数值大,最大不失真输出电压大。
三、直接耦合放大电路
✧零漂(温漂):输入电压为零而输出电压的变化不为零的现象;
抑制温度漂移的方法:
1在电路中引入直流负反馈;
2采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变换;
3采用特性相同的管子(即对管),使它们的温漂相互抵消,构成“差分放大电路”;
✧差分放大电路:
图1
基本形式如右图1,对电路的要求:两个电路的参数完全对称,两个管子的温度特性也完全对称;
共模信号:大小相等、极性相同的输入信号;(如右
图)
差放对共模信号有很强的抑制作用,在参数;理想的情况下,
共模输出为零。
A uc=0;
差模信号:大小相等、极性相反的输入信号;
(如右图)
U od=U c1-U c2=2U c1;
长尾式差放:(如右图) 1、静态分析:
2、 对共模信号的抑制作用:电路参数的对称
性起了相互补偿的作用,以及射极电阻的负反馈作用,抑制了温漂;
对于每边晶体管而言,射极等效电阻为2R e
(Re 对共模信号起负反馈作用,对差模信号相当于开路) 在电路参数理想对称的情况下,A c=0;
3、对差模信号的放大作用:
差放是以牺牲一只管子的放大倍数为代价,来换取低温的效果;
R i =2(R b =r be ) R o =2R c
4、共模抑制比:K CMR =|A d /A c |(其值越大,说明电路性能越好)
5、 U i1!=U i2时,分为:U d =U i1-U i2 Uc=(U i1+U i2)/2; 则有:U i1=U c +U d /2 U i2=U c -U d /2; 差放的四种接法:
1、双入双出
2、双入单出
3、单入单出
4、单入双出
单入与双入的区别:单入在差模信号输入的同时,伴随着共模信号的输入; 单出与双出的区别:单出的差模放大倍数减小; 单出:
A c =0 K CMR=0 R 0=2R C
改进型差放:
1) 具有恒流源的差放
be
b e
be b CMR e be b L c c )1(2 )1(2)( r R R r R K R r R R R A ++++=+++-
=βββ∥
R w为调零电位器,取值应很小
✧直接耦合互补输出级
对输出级的要求:带负载能力强;最大不失真输出电压最大,其峰值接近电源电压。
1、互补电路
1) 基本电路动态
+Vcc→T1→R L→地, U o = U i
U i负半周,电流通路为:
地→ R L → T2→ -V CC,Uo = U i
(两只管子交替工作,两路电源交替供电,双向跟随。
)
2) 交越失真
消除失真的方法:设置合适的静态工作点。
2、消除交越失真的互补输出级
▪对偏置电路的要求:有合适的Q点,且动态损失尽可能小。
▪如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导通,那么当有信号输入时两
只管子中至少有一个导通,因而消除了交越失真。
3、准互补输出级 (输出管为同类型晶体管。
)
四、多级直接耦合放大电路
(读图方法:按信号流通顺序将电路“ 化整为零”,将N 级放大电路分为N 个基本放大电路。
)
第一级:双端输入单端输出的差放
第二级:以复合管为放大管的共射放大电路 第三级:准互补输出级
接法 输入 输出 相位 共射 b c 反
相 共集 b e 同
相 共基 e c 同
相。