信号分析基础RC电路基础模拟电子技术基础脉冲电路基础共84页
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模拟电子技术基础(基础部分)第一部分1.1 模拟信号与模拟电路1.2 模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程2.1 本征半导体导体一般低价绝缘体高价束缚电子半导体四价元素硅si 锗ge本征半导体纯净的晶体结构的半导体要使材料导电性能可控2.2 杂质半导体为了使得导电性能可控,我们就要在本征半导体里边掺入一定的杂质,称为杂质半导体杂质半导体有两种,一种叫N形半导体,一种叫P形半导体。
在N形半导体里边,我们掺入5价元素,经常掺入的是磷元素。
这时候大家就可以看到,说在形成共价键之后,它多出一个电子(对应一个+5的正离子)。
这个电子是一个自由的电子,所以在这个5价元素周围,已经形成共价键。
所多出来的这个电子,这样就使得自由电子和空穴的浓度不一样。
也就是说自由电子变成了多数的载流子,而空穴变成了少数载流子再看一种叫做P形半导体P形半导体里边是掺入了3价元素一般是掺入硼这时候我们就可以看到这个你看我把硼元素这儿空出的这个地方叫做空位而不叫它空穴因为它不带电。
因为硼元素就是3价的而只有在什么时候才产生的空穴呢。
就是4价元素外部的电子价电子补充了这个空位之后这时候产生的才是空穴。
所以我们说空穴是带电的空穴在这个时候是多数载流子。
P形半导体主要靠空穴导电仍然是掺入的杂质越多空穴浓度越高导电性能就越强。
2.3 pn结的形成及其单向导电性2.4 pn 结的电容效应下面我们介绍一下PN 结的电容效应。
PN 结的电容效应。
有一种效应把它等效为叫势垒电容。
就是PN 结在加反向电压的时候,注意是N 这边加的是正,P 这边加的是负。
这时候随着电压数值的变化,我们看到了一条曲线。
就是注意啊。
这里面这个u正的时候,实际上是加反向电压。
随着这个电压的变化,它的等效的一个电容变化很大。
而且到反向电压大到一定程度,随着电压的增大,电容量的增大很大。
那PN结的结电容就是势垒电容和扩散电容之和由于有了这样一个的电容效应这个二极管它不具有了理想的单向导电性这样一个特性了因为这个二极管除了单向导电我们发现它有电容效应就相当于在二极管上并了一个电容当我的信号频率大到一定程度的时候这个电容的容抗小到一定程度的时候我们说一个极端的情况频率很高很高电容的容量就会趋于零那这时候这个动态信号它的作用就会全部加到R上而在二极管上没有压降也就是说这时候电容已经不体现出来它的单向导电性了它相当于把电容给短路掉这里我们要特别注意的就是结电容它和一般我们拿来的一个元件电容是不一样的这个电容呢它本身和外部的参数有关和它自己内部的结构有关比如说它的这个PN结的结面积到底有多大比如说外部加的电压有多大电流有多大所以它不是一个常量。
模拟电子技术基础知识信号调理电路的设计原则与分析方法研究一、引言现代电子技术的发展离不开信号调理电路的设计和应用。
信号调理电路可以对输入信号进行放大、滤波、调幅、调频等处理,以满足不同系统对信号的需求。
本文将探讨信号调理电路的设计原则和分析方法,为电子技术基础的学习和应用提供参考。
二、信号调理电路的设计原则1. 过程性原则信号调理电路的设计过程应该遵循一定的规范和步骤。
首先,分析输入信号的性质和要求,确定所需的处理功能。
然后,选择适当的电路拓扑结构,设计合适的电路参数。
最后,进行仿真和实验,评估电路的性能并进行调整。
2. 一致性原则信号调理电路设计应侧重于整个系统的一致性。
这意味着设计的电路要与系统其他部分相匹配,以确保信号的传输和处理过程不引入明显的失真或干扰。
3. 高性能原则设计的信号调理电路应尽可能提供高性能,如高增益、低噪声、宽带宽等。
这要求设计者充分考虑电路的选择、参数设置和优化,以使得输出信号的质量达到最佳。
4. 可靠性原则信号调理电路在实际应用中应具备良好的可靠性和稳定性。
设计者要考虑环境因素对电路的影响,选择适合的元器件和材料,并进行充分的测试和验证。
5. 可扩展性原则随着系统的发展和需求的变化,信号调理电路应具备一定的扩展性。
设计者应设计灵活、可调节的电路结构,以便于后期的升级和扩展。
三、信号调理电路的分析方法1. 理论分析在信号调理电路的设计过程中,理论分析是基础和重要的一步。
通过对电路的基本参数、传输特性和输入输出信号的关系进行分析,可以确定电路的适用范围、性能指标和优化方向。
2. 仿真模拟利用电子设计自动化(EDA)软件进行电路的仿真和模拟可以快速评估电路的性能和参数选择的有效性。
仿真模拟可以帮助设计者在物理实验之前发现潜在的问题,减少实验时间和成本。
3. 实验测试在电路设计完成后,需要进行实际的实验测试以验证设计的正确性和性能。
实验测试可以通过实测输入输出信号、频率响应和失真程度等指标,评估电路的性能,并进行必要的调整和优化。
模拟电子技术基础知识信号调理电路的设计原则与分析方法信号调理电路作为模拟电子技术中的重要组成部分,广泛应用于各种电子设备中,起到了信号处理和优化的作用。
本文将介绍信号调理电路的设计原则与分析方法,并分析其在模拟电子技术中的应用。
一、设计原则1. 信号调理电路的功能需求:在设计信号调理电路之前,首先要明确信号调理电路需要实现的功能,比如滤波、放大、信号匹配等。
根据具体的需求确定信号调理电路的设计方案。
2. 信号调理电路的输入输出:对于任意一个信号调理电路,需要确定其输入信号和输出信号的特性。
如输入信号的幅度范围、频率范围,输出信号的幅度范围、频率范围等。
这有助于确定电路中各个元器件的选择和参数设计。
3. 信号调理电路的线性性能:信号调理电路在输入信号的幅度范围内应保持线性增益特性,即输出信号的幅度与输入信号的幅度成正比。
这要求设计过程中要注重电路的线性度分析和设计。
4. 信号调理电路的稳定性:信号调理电路在不同工作条件下应保持稳定的特性,即在输入信号的变化、温度变化等情况下,电路的输出应保持一致。
需要选取合适的元器件,做好温度补偿和负反馈等措施,以确保电路的稳定性。
5. 信号调理电路的功耗:在设计信号调理电路时,要考虑功耗的因素,尽量选择低功耗的元器件,并合理设计功耗分配。
这有助于提高电路的效率和使用寿命。
二、分析方法1. 信号调理电路的频率响应分析:通过对信号调理电路的频率响应进行分析,可以了解电路在不同频率下的增益、相位等特性。
一般可以使用示波器、频谱分析仪等工具进行频率响应测试,在测试结果的基础上进行调整和改进。
2. 信号调理电路的幅度响应分析:根据输入信号的幅度和输出信号的幅度,可以分析信号调理电路的幅度响应特性。
通过对输入-输出曲线的绘制和观察,可以了解电路的增益、线性度等特性。
3. 信号调理电路的稳定性分析:通过对信号调理电路的稳定性进行分析,可以了解电路在不同工作条件下的响应情况。
可以通过改变输入信号的幅度、频率、温度等条件,观察电路输出的变化情况,判断电路的稳定性。