1、模拟电子技术第一章 半导体二极管一.半导体的基础知识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-纯净的具有单晶体结构的半导体。 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。体现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
2、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0.60.8V,锗材料约为0.20.3V。 * 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-同结。 *正向导通压降-硅管0.60.7V,锗管0.20.3V。 *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高低: 若 V阳 V阴( 正偏 ),二极管导通(短路); 若 V阳 V阴( 正偏 ),二极管导通(
3、短路); 若 V阳 u-时,uo=+Uom 当u+u-时,uo=-Uom 两输入端的输入电流为零: i+=i-=0 第七章 放大电路中的反馈1. 反馈概念的建立开环放大倍数闭环放大倍数 反馈深度环路增益: 1当时,下降,这种反馈称为负反馈。 2当时,表明反馈效果为零。3当时,升高,这种反馈称为正反馈。4当时 , 。放大器处于 “ 自激振荡”状态。二反馈的形式和判断1. 反馈的范围-本级或级间。2. 反馈的性质-交流、直流或交直流。直流通路中存在反馈则为直流反馈,交流通路中存在反馈则为交流反馈,交、直流通路中都存在反馈则为交、直流反馈。 3. 反馈的取样-电压反馈:反馈量取样于输出电压;具有稳定
4、输出电压的作用。 (输出短路时反馈消失) 电流反馈:反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。 (输出短路时反馈不消失)4. 反馈的方式-并联反馈:反馈量与原输入量在输入电路中以电 流形式相叠加。Rs越大反馈效果越好。 反馈信号反馈到输入端) 串联反馈:反馈量与原输入量在输入电路中以电压 的形式相叠加。 Rs越小反馈效果越好。 反馈信号反馈到非输入端) 5. 反馈极性-瞬时极性法:(1)假定某输入信号在某瞬时的极性为正(用+表示),并设信号 的频率在中频段。 (2)根据该极性,逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性(升 高用 + 表示,降低用 表示)。(3)确定反馈信号的极性。(4)根据X
5、i 与X f 的极性,确定净输入信号的大小。Xid 减小为负反 馈;Xid 增大为正反馈。 三. 反馈形式的描述方法 某反馈元件引入级间(本级)直流负反馈和交流电压(电流)串 联(并联)负反馈。四. 负反馈对放大电路性能的影响 1. 提高放大倍数的稳定性2.3. 扩展频带4. 减小非线性失真及抑制干扰和噪声5. 改变放大电路的输入、输出电阻 *串联负反馈使输入电阻增加1+AF倍 *并联负反馈使输入电阻减小1+AF倍 *电压负反馈使输出电阻减小1+AF倍 *电流负反馈使输出电阻增加1+AF倍五. 自激振荡产生的原因和条件1. 产生自激振荡的原因 附加相移将负反馈转化为正反馈。 2. 产生自激振荡
6、的条件 若表示为幅值和相位的条件则为: 第八章 信号的运算与处理分析依据- “虚断”和“虚短”1. 基本运算电路1. 反相比例运算电路 R2 =R1/Rf 2. 同相比例运算电路 R2=R1/Rf 3. 反相求和运算电路 R4=R1/R2/R3/Rf 4. 同相求和运算电路 R1/R2/R3/R4=Rf/R55. 加减运算电路 R1/R2/Rf=R3/R4/R52. 积分和微分运算电路1. 积分运算2. 微分运算 第九章 信号发生电路1. 正弦波振荡电路的基本概念1. 产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈)自激振荡的平衡条件 : 即幅值平衡条件: 相位平衡条件: 2. 起振条件: 幅值条
7、件 :相位条件:3.正弦波振荡器的组成、分类正弦波振荡器的组成(1) 放大电路-建立和维持振荡。(2) 正反馈网络-与放大电路共同满足振荡条件。(3) 选频网络-以选择某一频率进行振荡。(4) 稳幅环节-使波形幅值稳定,且波形的形状良好。* 正弦波振荡器的分类(1) RC振荡器-振荡频率较低,1M以下;(2) LC振荡器-振荡频率较高,1M以上;(3) 石英晶体振荡器-振荡频率高且稳定。二. RC正弦波振荡电路1. RC串并联正弦波振荡电路2. RC移相式正弦波振荡电路三. LC正弦波振荡电路1. 变压器耦合式LC振荡电路 判断相位的方法: 断回路、引输入、看相位 2. 三点式LC振荡器*相位
8、条件的判断-“射同基反”或 “三步曲法” (1) 电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路)(2) 电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路) (3) 串联改进型电容反馈三点式振荡器(克拉泼电路)(4) 并联改进型电容反馈三点式振荡器(西勒电路)(5) 四. 石英晶体振荡电路1. 并联型石英晶体振荡器2. 串联型石英晶体振荡器 第十章 直流电源1. 直流电源的组成框图 电源变压器:将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。 整流电路:将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压。 滤波电路:将交流成分滤掉,使输出电压成为比较平滑的直流电压。 稳压电路:自动保持负载电压的稳定。 二. 单相半波整流电路1
9、输出电压的平均值UO(AV) 2输出电压的脉动系数S3正向平均电流ID(AV)4最大反向电压URM 三. 单相全波整流电路1输出电压的平均值UO(AV) 2输出电压的脉动系数S3正向平均电流ID(AV)4最大反向电压URM 四. 单相桥式整流电路UO(AV)、S、ID(AV)与全波整流电路相同,URM与半波整流电路相同。 五. 电容滤波电路1 放电时间常数的取值2.输出电压的平均值UO(AV)3.输出电压的脉动系数S4 .整流二极管的平均电流I D(AV)六. 三种单相整流电容滤波电路的比较 7. 并联型稳压电路1. 稳压电路及其工作原理*当负载不变,电网电压 变化时的稳压过程: *当电网电压不变,负载变化时的稳压过程 : 2. 电路参数的计算* 稳压管的选择 常取UZ=UO;IZM= (1.53)IOmax * 输入电压的确定 一般取UI(AV)= (23)UO * 限流电阻R的计算R的选用原则是:IZminIZ IZmax。 R的范围是: