模擬電路復(fù)習(xí)總結(jié)

1、努力學(xué)習(xí)，注意身體努力學(xué)習(xí)，注意身體 艱苦的歷程已完成一多半了。艱苦的歷程已完成一多半了?；酒骷?1 章 二極管 三極管 場效應(yīng)管一、兩種半導(dǎo)體和兩種載流子兩種載流子的運(yùn)動(dòng)電子 自由電子空穴 價(jià)電子兩 種半導(dǎo)體N 型 (多電子)P 型 (多空穴)二極管單向正向電阻小(理想為 0)，反向電阻大( )。)1e (DSD TUuIi)1e ( , 0DSDD TUuIiu0 , 0SD IIuiDO uDU (BR)I FURM正向 最大平均電流 IF反向 最大反向工作電壓 U(BR)(超過則擊穿)反向飽和電流 IR (IS)(受溫度影響)IS3. 二極管的等效模型理想模型 (大信號(hào)狀態(tài)采用)u

2、DiD正偏導(dǎo)通 電壓降為零 相當(dāng)于理想開關(guān)閉合反偏截止 電流為零 相當(dāng)于理想開關(guān)斷開恒壓降模型UD(on)正偏電壓 UD(on) 時(shí)導(dǎo)通 等效為恒壓源UD(on)否則截止，相當(dāng)于二極管支路斷開UD(on) = (0.6 0.8) V估算時(shí)取 0.7 V硅管：鍺管：(0.1 0.3) V0.2 V折線近似模型相當(dāng)于有內(nèi)阻的恒壓源 UD(on)4. 二極管的分析方法圖解法微變等效電路法5. 特殊二極管工作條件主要用途穩(wěn)壓二極管反 偏穩(wěn) 壓發(fā)光二極管正 偏發(fā) 光光敏二極管反 偏光電轉(zhuǎn)換判斷電路中二極管工作狀態(tài)的方法 1. 斷開二極管，分析電路斷開點(diǎn)的開路電壓。如果該電壓能使二極管正偏，且大于二極管的

3、死區(qū)電壓，二極管導(dǎo)通；否則二極管截止。2. 如果電路中有兩個(gè)二極管，利用方法1分別判斷各個(gè)二極管兩端的開路電壓，開路電壓高的二極管優(yōu)先導(dǎo)通；當(dāng)此二極管導(dǎo)通后，再根據(jù)電路的約束條件，判斷另一個(gè)二極管的工作狀態(tài)。對(duì)于圖 a，經(jīng)判斷知，D1、D2兩端的開路電壓分別為：D2反偏電壓為5 VD1導(dǎo)通AB = 0 VD2截止V115 V10 VV2R2 kWUABB+_D2AD1(a)10 V，5 V對(duì)于圖 b，經(jīng)判斷知，D1、D2兩端的開路電壓分別為即 D1上的反偏電壓為15 VD2優(yōu)先導(dǎo)通AB = 15 VD1截止10 V，25 VD2導(dǎo)通后V115 V10 VV2R2 kWUABB+_D2AD1(b

4、)如圖，已知ui10sint(v)，試畫出ui與uo的波形。設(shè)二極管正向?qū)妷嚎珊雎圆挥?jì)。 uO10ui (V)tuOt 例：如圖，例：如圖，E E6V6V，二極管正向壓降忽略不計(jì)，二極管正向壓降忽略不計(jì)，畫出畫出 u uo o波形。波形。E EV V1 1u ui iu uO O1010u ui i (V)(V)tt6 6E EV V2 2R R6 6u ui i E E，V V1 1導(dǎo)通，導(dǎo)通，V V2 2截止截止 u u0 0=E=6V=E=6VEuEui i E E ，V V1 1、V V2 2截止，截止， u u0 0=u=ui iu uO Ott解：解：u ui i UB UE

5、PNP： UC UB UE）場效應(yīng)管1. 分類按導(dǎo)電溝道分 N 溝道P 溝道按結(jié)構(gòu)分 絕緣柵型(MOS)結(jié)型按特性分 增強(qiáng)型耗盡型uGS = 0 時(shí)， iD = 0uGS = 0 時(shí)， iD 0增強(qiáng)型耗盡型(耗盡型)2. 特點(diǎn)柵源電壓改變溝道寬度從而控制漏極電流輸入電阻高，工藝簡單，易集成由于 FET 無柵極電流，故采用轉(zhuǎn)移特性和輸出特性描述不同類型 FET 轉(zhuǎn)移特性比較3. 特性結(jié)型N 溝道uGS /ViD /mAO增強(qiáng)型耗盡型MOS 管(耗盡型)2GS(th)GSDOD)1( UuIiIDSS開啟電壓UGS(th)夾斷電壓UGS(off)2GS(off)GSDSSD)1(UuIi IDO

6、是 uGS = 2UGS(th) 時(shí)的 iD 值 例題： 例: (南京航空航天大學(xué)2000年研究生入學(xué)試題)場效應(yīng)管是( )控制元件，而雙極性三極管是( )控制元件。 答案：(電壓)，(電流)。 例: (北京交通大學(xué)1997年研究生入學(xué)試題)在放大電路中，場效應(yīng)管工作在( )區(qū)。 答案：(飽和區(qū)或恒流區(qū))。 例: 一個(gè)場效應(yīng)管的輸 出特性如圖所示，試分 析:(1)它是屬于何種類型的 場效應(yīng)管；(2)它的開啟電壓VT ( 或 夾斷電壓VP )大約是多 少？(3)它的飽和漏極電流 DSS是多少?4812 162680Id(mA)1vVgs=0v-1v-2v44N溝道耗盡型場效應(yīng)管VP= -3V D

7、SS6mA。場效應(yīng)管判定一、晶體管電路的基本問題和分析方法三種工作狀態(tài)狀態(tài)電流關(guān)系 條 件放大I C = IB發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏飽和 I C IB兩個(gè)結(jié)正偏I(xiàn)CS = IBS 集電結(jié)零偏臨界截止IB U(th) 則導(dǎo)通以 NPN為 例：UBE UB UE放大UE UC UB飽和PNP 管UC UB UC U B飽和兩個(gè)基本問題靜態(tài) (Q ) 動(dòng)態(tài) (Au) 解決不失真的問題“Q”偏高引起飽和失真“Q”偏低引起截止失真解決能放大的問題兩種分析方法1. 計(jì)算法1) 直流通路求“Q ” (從發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓UBE(on)出發(fā))2) 交流通路分析性能 交流通路畫法 ：VCC 接地， 耦合電容短路小信號(hào)

8、電路模型+uce+ube ibicCBErbe Eibic ic+ube +uce BCEQbbbe26)1(Irr isisosio , RRRAuuAuuAuuu iiiiuR 0sLooo uRiuR兩種典型電路結(jié)構(gòu)偏置式+us +VCCRCC1C2RL+RBRS+uo分壓式+us +VCCRCC1C2RLRE+RB1RB2RS+uo 求靜態(tài)工作點(diǎn)；B)BE(onCCBQRUVI EBEQBQEQRUUI 求性能指標(biāo)；beL rRAu beBi/rRR CoRR EbeL)1( RrRAu )1(/EbeBiRrRR CoRR 1、試分析下圖所示各電路是否能夠放大正弦交流信號(hào)，簡述理由。

9、設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。例題例：例：已知：已知：Rb1=40K , Rb2=20K , Rc=2.5K, Re=2K , Vcc=12V , UBE=0.7V , =40, RL=5K。試計(jì)算。試計(jì)算Q、Au、Ri、Ro。Rb1Rb2ReRc+VccRsRLUs解：解：解題步驟解題步驟UB UE IEQ ICQ IBQUCEQUB =Rb2 Rb1 + Rb2 Vcc =20 1240 + 20= 4V UE = UBUBE = 40.7 = 3.3VIEQ = UERE= 3.3 2= 1.65mAICQ IEQ = 1.65mAIBQ =ICQ= 1.65 40= 41AUC

10、EQ VccICQ( Rc+RE )= 121.65(2+2.5)= 4.575 VuiRb1RC RLibicrbe ibuORb2=0.946K 65. 126)401 (300rbe rR/RAbeLCu 946.05/5 .240 18.70 K5 .2RrC0 K0.946r/R/Rrbe2b1bi差分電路1. 主要特點(diǎn)：放大差模信號(hào)，抑制共模信號(hào)(克服零點(diǎn)漂移)2. 四種輸入、輸出方式比較：輸入輸出方式差模信號(hào)uid共模信號(hào)uic差模電壓放大倍數(shù) Aud差模 Rid差模 Rod共模抑制比KCMR雙入雙出uid = ui uic = 0單入雙出uid = ui uic = 0雙入單出

11、uid = ui uic = ui / 2單入單出uid = ui uic = ui / 2beLrR beL 21rR 2/LCLRRR LCL/ RRR be2rberC2RCR icodcuuAu 很小（1）直接耦合放大電路存在零點(diǎn)漂移的原因是 。 A.電阻阻值有誤差 B.晶體管參數(shù)的分散性 C.晶體管參數(shù)受溫度影響 D.電源電壓不穩(wěn)定（2）集成放大電路采用直接耦合方式的原因 。A.便于設(shè)計(jì) B.放大交流信號(hào) C.不易制作大容量電容 （3）集成運(yùn)放的輸入級(jí)采用差分放大電路是因?yàn)榭梢?。 A減小溫漂 B. 增大放大倍數(shù) C. 提高輸入電阻例題反饋放大電路第 4 章反饋的判斷方法1. 有無反

12、饋2. 正反饋和負(fù)反饋主要看信號(hào)有無反向傳輸通路。采用瞬時(shí)極性法，看反饋是增強(qiáng)還是削弱凈輸入信號(hào)。對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)極性相同；對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)極性相反。3. 四種反饋組態(tài)電壓和電流反饋：規(guī)則：RL 短路，反饋消失則為電壓反饋， 反饋存在為電流反饋。規(guī)律：電壓反饋取自輸出端或輸出分壓端； 電流反饋取自非輸出端。串聯(lián)和并聯(lián)反饋：規(guī)則：串聯(lián)負(fù)反饋uid = ui uf并聯(lián)負(fù)反饋iid = ii if規(guī)律：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在不同節(jié)點(diǎn)為串聯(lián)反饋； 反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)為并聯(lián)反饋。 1、已知交流負(fù)反饋有四種組態(tài)： A電壓串聯(lián)負(fù)反饋 B電壓并聯(lián)負(fù)反饋 C電流串聯(lián)

13、負(fù)反饋 D電流并聯(lián)負(fù)反饋 選擇合適的答案填入下列空格內(nèi)，只填入A、B、C或D。 （1）欲得到電流電壓轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)在放大電路中引入 ； （2）欲將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成比例的電流信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入 ； （3）欲減小電路從信號(hào)源索取的電流，增大帶負(fù)載能力，應(yīng)在放大電路中引入 ； （4）欲從信號(hào)源獲得更大的電流，并穩(wěn)定輸出電流，應(yīng)在放大電路中引入 。 解：（1）B （2）C （3）A （4）D例題電壓串聯(lián)交、直流負(fù)反饋電流串聯(lián)直流負(fù)反饋正反饋例題 A2 ： 本級(jí)交、直流 電壓串聯(lián)負(fù)反饋R2 ：級(jí)間正反饋R3 ：電壓并聯(lián)交直流負(fù)反饋R7 ：電壓串聯(lián)交直流負(fù)反饋R4 ：級(jí)間電壓并聯(lián)交流負(fù)反饋 R2

14、： 電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋例題 電壓串聯(lián)負(fù)反饋 電流并聯(lián)負(fù)反饋 電流串聯(lián)負(fù)反饋 電流并聯(lián)負(fù)反饋 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋例題并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小二、負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響1. 提高增益的穩(wěn)定性2. 減少失真和擴(kuò)展通頻帶3. 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大電壓反饋使輸出電阻減小(穩(wěn)定了輸出電壓)電流反饋使輸出電阻增大(穩(wěn)定了輸出電流) 例: (南京航空航天大學(xué)2000年研究生入學(xué)試題)電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器是一種輸出端取樣量為，輸入端比較量為的負(fù)反饋放大器，它使輸入電阻，輸出電阻。 解：輸出端取樣量為電流； 輸入端比較量為電壓； 它使輸入電阻增加； 輸出電阻增加。例題

15、例: (北京理工大學(xué)2000年研究生入學(xué)試題)如圖所示電路，已知A為理想運(yùn)放，試回答： (1)該電路的反饋組態(tài)； (2)電路能穩(wěn)定； (3)電壓放大倍數(shù)(4)輸出電阻Rof ；SVfVVA0RsR1VSRofVoRA例題 例: (東南大學(xué)1999年研究生入學(xué)試題)如圖所示，試說： (1)F點(diǎn)分別接在 H、J、K三點(diǎn)時(shí)，各形成何種種反饋；如果是負(fù)反饋，則對(duì)電路的輸入阻抗、輸出阻抗、放大倍數(shù)又有何種影響； (2)求出F點(diǎn)接在 J點(diǎn)時(shí)的電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式。R1Rc1R3Rc2C2R2Re1R4Re2RfC3C1viCeFVo+VccHKJ 解：解：(1)F(1)F點(diǎn)接在點(diǎn)接在H H點(diǎn)時(shí)，形成電壓并

16、聯(lián)正反點(diǎn)時(shí)，形成電壓并聯(lián)正反 饋；饋；F F點(diǎn)接在點(diǎn)接在J J點(diǎn)時(shí)，形成電壓串聯(lián)負(fù)反饋使點(diǎn)時(shí)，形成電壓串聯(lián)負(fù)反饋使 輸入阻抗增大，輸出阻抗減小，閉環(huán)電壓增輸入阻抗增大，輸出阻抗減小，閉環(huán)電壓增 益穩(wěn)定；益穩(wěn)定；F F點(diǎn)接在點(diǎn)接在 K K 點(diǎn)時(shí)，形成電壓并聯(lián)負(fù)點(diǎn)時(shí)，形成電壓并聯(lián)負(fù) 反饋使輸入阻抗減小，輸出阻抗減小，第二反饋使輸入阻抗減小，輸出阻抗減小，第二 級(jí)增益穩(wěn)定。級(jí)增益穩(wěn)定。 (2)F(2)F點(diǎn)接在點(diǎn)接在J J點(diǎn)時(shí)是電壓串聯(lián)負(fù)反饋，若放點(diǎn)時(shí)是電壓串聯(lián)負(fù)反饋，若放大大 電路滿足深度負(fù)反饋條件，則有：電路滿足深度負(fù)反饋條件，則有： FAVf1feeRRRF1111efVfRRA三、負(fù)反饋放大電

17、路的方框圖和基本關(guān)系三、負(fù)反饋放大電路的方框圖和基本關(guān)系A(chǔ)idxoxix基本放大電路基本放大電路fxFAFAA 1f 負(fù)反饋方程負(fù)反饋方程四、深度負(fù)反饋的特點(diǎn)四、深度負(fù)反饋的特點(diǎn) 11 AF 深度深度負(fù)反饋負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋：串聯(lián)負(fù)反饋： fi uu 0id u虛短虛短并聯(lián)負(fù)反饋：并聯(lián)負(fù)反饋： fii i 0id i虛斷虛斷五、深度負(fù)反饋放大電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算舉例ui+VCCRCuoufRC VEEI18I2RBRBRf fi uu Bfoiof1RRuuuuAu 電壓串聯(lián)負(fù)反饋IIui+VCCuoRE8R1RfRIF1ifiRuII 1fif foRRuRIu 1ffRRAu 電壓并聯(lián)負(fù)反

18、饋例 1例 2六、基本運(yùn)算電路1. 運(yùn)算電路的兩種基本形式1ffRRAu 1ff1RRAu 同相輸入反相輸入2. 運(yùn)算電路的分析方法1) 運(yùn)用“虛短”和“虛斷”的概念分析電路中各電量間關(guān)系。運(yùn)放在線性工作時(shí)，“虛短”和“虛斷”總是同時(shí)存在。 虛地只存在于同相輸入端接地的電路中。2) 運(yùn)用疊加定理解決多個(gè)輸入端的問題。例 1uI1uO8uI2uI31 k 1 k 4 k 4 k 法 1：414114I3I2 uuu114414OI1 uuu uI3I2OI144uuuu I1I3I2O44uuuu 法 2：I1O14uu uuu5)41(O2I3I24uu I1I3I2o2O1O44uuuuuu

19、 例 2理想運(yùn)放，寫出 uO = f(uI) 的關(guān)系式。R2uI1uO18uI2uI3R1R1R3uO8R4C 解解 tuCRudO14O I3112I1I112O1)/1()(uRRRuuRRu I312I1I112)21()(uRRuuRR 【解】uo1 = uiRfR1uo2 = uo12RR2RfR1= uiuo2 = uo2uo1 (東南大學(xué)2000年研究生入學(xué)試題)如圖所示為兩級(jí)比例運(yùn)算放大電路，求 uo與 ui 的關(guān)系。2RfR1RfR1= ui + ui 3RfR1= ui 上一題下一題返 回練習(xí)題集+2Ruiuo2+RfR1Ruo1 +uoR2R23圖 10.04信號(hào)產(chǎn)生電路

20、第 7 章一、信號(hào)產(chǎn)生電路的分類：正弦波振蕩非正弦波振蕩：RC 振蕩器 (低頻)LC 振蕩器 (高頻)石英晶體振蕩器(振蕩頻率精確)方波、三角波、鋸齒波等。二、正弦波振蕩條件、電路結(jié)構(gòu)和選頻電路1. 振蕩條件 振幅平衡條件2 FAAFn 相位平衡條件n = 0, 1, 2, 1 uuFA判斷電路是否起振采用瞬時(shí)極性法，即斷開反饋網(wǎng)絡(luò)，加一信號(hào)，如果信號(hào)極性逐級(jí)變化后，返回后與原信號(hào)同極性，則滿足相位平衡條件。例題 電路如圖所示，試用相位平衡條件判斷哪個(gè)電路可能振蕩，哪個(gè)不能，并簡述理由。（+）（-）（-）（-）不滿足相位平衡條件，不能振蕩。滿足相位平衡條件，能振蕩。（+）（+）（+）電壓比較器

21、8uIUREFOuIuOUZUREFUZ1. 單限電壓比較器 8uIUREFOuIuOUZUREFUZ特點(diǎn)：1) 工作在非線性區(qū)2) 不存在虛短 (除了uI = UREF 時(shí)) 3) 存在虛斷門限電壓 UT = UREF傳輸特性2. 遲滯比較器 (施密特觸發(fā)器) 反相型遲滯比較器uIRR18UREFR2R3 UZuOOuIuOUT+UTUZ UZ傳輸特性門限電壓的求法： 根據(jù)疊加定理求出同相端電壓 uP 的表達(dá)式， 當(dāng)輸出狀態(tài)變化時(shí)，與反相端電壓uN 相等, 此時(shí)的輸入電壓uI即為門限電壓UT+和UT 。特點(diǎn)：uI 上升時(shí)與上門限比,uI 下降時(shí)與下門限比。解：解：（1）門限電壓）門限電壓（3）輸出電壓波形輸出電壓波形例例電路如圖所示，試求門限電壓，畫出傳輸特性和圖電路如圖所示，試求門限電壓，畫出傳輸特性和圖c所示輸所示輸入信號(hào)下的輸出電壓波形。入信號(hào)下的輸出電壓波形。（2）傳輸特性）傳輸特性V521OH221REF1T RRVRRRVRVV521OL221REF1T