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模电基础知识点小结(上)

2022-08-09 14:25 作者:信盈达  | 我要投稿

第一章 常用半导体器件

  1. 在本征半导体中加入三价元素可形成 P 型半导体。(五价磷元素形成N型

    当PN结加正向电压时,空间电荷区将(变窄)。

  2. PN结的单向导电性:在PN结两端加正向电压时,内电场被削弱,空间电荷区变窄,有利于多子扩散,不利于少子漂移,PN结处于导通状态;当在PN结两端加反向电压时,内电场增强,空间电荷区变宽,有利于少子漂移,不利于多子扩散,PN结处于反向截止状态。

  3. 当二极管外加正向电压增大时,其动态电阻增大。(×)

  4. 要使稳压管的稳压,其工作区为( 反向击穿区 )。

  5. 稳压管与普通二极管的区别:稳压二极管工作在反向击穿区,普通二极管主要工作在正向导通区。

  6. 晶体管的输出特性曲线可以分为截止区、放大区、饱和区,在模拟电子电路中,要实现放大,晶体管应工作在(放大)区。

  7. BJT的低频小信号模型是直流模型。(×)

  8. 在FET内部,多子与少子都参与导电。(×)PS:场效应管只有多子参与导电;三极管有多子和少子两种载流子参与导电,因少子浓度受温度、辐射等因素影响较大,所以场效应管比三极管的温度稳定性好、抗辐射能力强。

  9. 工作中JFET源极电流等于漏极电流,这一电流(穿过一对反偏的 PN结)。

  10. FET没有输入特性曲线:输入电阻极大,电流几乎为0,所以没有输入特性曲线。

  11. UGS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有(耗尽型NMOS、耗尽型PMOS)。

  12. 反映场效应管放大能力的一个重要参数是(跨导)。

第二章 基本放大电路

  1. 交流放大电路放大的主要对象是电压、电流的幅度。

  2. 双极性三极管组成的放大电路有共射、共集共基三种组态。

  3. 判断一个放大电路能否工作在放大状态:

    满足发射结正偏,集电结反偏

    输入信号源的电压尽可能引起基极电流变化

    集电极电流变化要转换为uce的变换,并尽可能地输出到负载

  4. 在NPN管组成的基本共射放大电路中,如果静态工作点设置过高,容易出现(饱和)失真。

  • 在单级放大电路的中频段,若输入为正弦波形,用示波器观察共射放大电路电路的输入与输出波形时,则uo和ui相位(反相)。

  • 在共射、共集和共基3种基本放大电路组态中,电压放大倍数小于1的是(共集)组态。

  • 在共射、共集和共基3种基本放大电路组态中,(共基)组态放大电路,只能放大电压,但不能放大电流。

  • 共集放大电路特点:又称射极输出器,电压跟随器。电压放大倍数略小于1,输入输出同相,输入电阻高,输出电阻低

  • 共基放大电路特点:输出电压与输入电压同相,电压放大倍数与共射电路差不多,输入电阻小,输出电阻居中,可运用在更高电源电压下,高频特性优越。

  • 共射放大电路特点:又称反相放大电路。电压增益大,输入输出反相,适用于低频和多级放大电路的中间级。

  • 场效应管起放大作用时应工作在漏极特性的(恒流区 )。

  • 场效应管工作在放大状态的静态条件:N结型场效应管工作在放大区的必要条件:GS两端的电压小于0,DS端电压大于0;P型则GS端电压大于0,DS端电压小于0。(个人理解:和三极管类似,发射结正偏,集电结反偏。)

  • 栅极电阻RG作用:为栅偏压提供通路;泻放栅极积累电荷、

  • 源极电阻RS作用:提供负栅偏压

  • 漏极电阻RD作用:把Id的变化变为Uds的变化。

  • 共漏放大电路也称为源极跟随器,主要是因为其电压放大倍数近似等于1,且输出电压与输入电压同相位。(和共集放大电路类似)

  • 直接耦合多级放大电路只能放大直流信号。(×)

多级放大电路的耦合方式有哪些?各有什么特点?

1、 阻容耦合(用于交流信号的放大):直流工作点相互独立;交流信号损失少;电路温漂小;体积小,成本低。

但低频特性差,不能用于放大直流信号或缓慢变化的信号,不便于集成

2、变压器耦合(用于功率放大及调谐放大):只能变交流,前后级静态工作点互不影响;零点漂移小;阻抗变换,功率及调谐放大;

但高低频性能都变差,不能传送直流信号或缓慢变化的信号,体积大,成本高,不易集成

3、直接耦合(用于直流信号或者变化缓慢的信号的放大):第一级的静态工作点已接近饱和区(解决办法:加射级电阻,在第二级三极管的发射极加稳压管);级数受限(解决办法:利用NPN和PNP管进行电平移动)

对放大电路而言,在中频区,电压放大倍数几乎不受频率变化的影响,在低频区和高频区,电压放大倍数随频率变化而(下降 )。

晶体管的混合π型不是晶体管的低频模型,而是用于全频段分析

混合π模型与h参数模型在低频时是等效的


第三章 模拟集成电路基础

集成放大电路采用直接耦合方式的原因是(不易制作大容量电容)。

通用型集成运放的输入级通常采用(差动放大)电路。

微电流源、比例电流源都是在( 镜像 )电流源的基础上改进得到的。

恒流源在集成电路中除作为偏置电路外,还可以作为放大电路的(有源)负载,以提高电压放大倍数。


镜像电流源:两管参数对称,工作在临界饱和状态

晶体管电流源:输出电流比较稳定,电路性能不随温度、电源电压变化而变化;工作在恒流段时,直流电阻不大,但有较大的交流等效电阻。可做偏置和有源负载。

差模输入信号是两个输入端信号的();共模输入信号是两个输入信号的(平均值)。

差模信号指两个输入端加上大小相等,极性相反的信号;共模信号是指两个输入端加上大小相等,极性相同的信号。(注意和上一条区分)


任意信号=一对差模信号+一对共模信号

差动放大电路的“尾巴”越长,对温漂的抑制效果越好:长尾电阻越大,差放电路抑制共模信号的能力越强,从而对温漂的抑制效果越好。(凡是能抑制共模信号的电路,都能抑制温漂)

差动放大电路特征:参数对称、长尾

差动放大电路主要利用电路的(对称 )性来抑制零漂。


在电阻长尾差动放大电路中,适当地增大射极公共电阻RE将会提高电路的(共摸抑制比)。

单端输入差动放大电路,输入信号的极性与异侧三极管集电极信号的极性(相同)。

差动放大电路用恒流源代替射极公共电阻RE的目的是提高(共模性能抑制比)。(PS:从而抑制温漂)


如果功率放大电路中晶体管导通角大于180°,而小于360°,则管子工作在( 甲乙 )类放大状态。

在OCL乙类功放电路中,若最大输出功率为1W,则电路中功放管单管的集电极最大功耗约为(0.2w)。(OCL电路每只管子最大功耗0.2Pom,最大管耗并不在最大不失真电压输出时刻和最大不失真功率输出时刻)


功放电路按照(功放管的导通角)分为甲类功放(导通角为360°,三极管较大静态功率损耗,效率低,)、乙类功放(导通角180°,静态功耗为0,能量转换效率高,输出失真大)、甲乙类功放(180°~360°之间,静态功耗较小,效率较高,失真较大)

功率BJT 常处于甲乙类工作状态而不处于乙类状态,这是因甲乙类放大电路(既能够克服交越失真,还有较高的效率)。三极管存在死区电压,输入信号幅度越小,失真越明显

消除交越失真的办法:二极管提供偏压、UBE倍增电路提供偏压

两只场效应管不能直接组成复合管。


复合管的放大倍数更大,功率大且易于集成。复合原则:(1)电流流向要一致。 (2)各极电压必须保证所有管子工作在放大区,保证发射结正偏,集电结反偏。

一般而言,集成运放的共模性能抑制比越大越好。

场效应管不能构成复合管,由于场效应管是电压放大型器件,能放大电压不能放大电流,且场效应的栅极几乎不能取电流,不可以作为复合管第一级。


运放的内部电路组成:

(1)输入级:共集-共基组合式差动放大电路,以减小温漂,提高共模抑制比;

(2)中间级:采用有源负载的复合管共射放大电路,提供足够大的电压放大倍数;

(3)输出级:采用准互补对称OCL功率放大电路,向负载提供足够的输出功率;

(4)偏置电路:采用电流源,向各放大级提供合适的偏置电流。


运放特点:输入电阻高、输出电阻低


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