模电复习笔记

模电复习笔记

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第一章

1. PN结

• 伏安特性曲线

当加在二极管两端的电压达到0.7V左右时，二极管正向导通；

当反向电压超过U（BR）一定值后就会出现齐纳击穿，当反向电压继续增大就会出现雪崩击穿。

• 温度特性曲线

当温度增加1摄氏度，若正向电流不变，正向压降减小2~2.5mV；若正向电压不变，正向电流会增大，利用这一特性可以用来测温度。

当温度每升高10摄氏度时，反向电流约增大一倍，运用这个特性可以用来抑制三极管的温漂。

1. 二极管 
2. 特性
3. 等效电路：

1. 理想模型
2. 恒流源
3. 折线模型

1. 作用：

1. 整流
2. 限幅
3. 导通波形

1. 稳压二极管

1. 稳压管的工作原理

当加在稳压管的反向电压达到一定程度（Uz）时，稳压管会出现反向击穿，击穿区的曲线很陡，表现为稳压特性，电流变化很大，其两端电压值变化很小。

1. 稳压管的几个注意参数

最小稳定电流Izmin、最大稳定电流Izmax、稳定电压值Uz。

1. 稳压管的工作条件

稳压管的正常工作电流要在两者之间，注意限流电阻的选择，两端电压为其稳压值。

3.三极管

1. 工作原理

当发射极只有很少量电子流向基极时，三极管处在截止状态；当发射极有a个电子流向基极时，在放大状态，将有aβ个电子流向集电极；当有大量电子从发射极发出时，只有一定量的电子流向基极，其它都流向集电极，三极管处于饱和状态。

1. 三个极的定义

1. 基极（b）：暂时储存电子的地方
2. 集电极（c）：收集电子的地方
3. 发射极（e）：发射电子的地方

1. 输入特性曲线iB=f(uBE)|UCE=常数，类似于二极管的伏安特性曲线

 

1. 输出特性曲线ic=f(uCE)|iB=常数，是一簇平行的曲线。

 

1. 管型的分类

1. NPN（N管）箭头从基极指向发射极
2. PNP（P管）箭头从发射极指向基极

1. 三种状态的判断

1. 截止区：Ube
2. 放大区：发射结正偏，集电结反偏
3. 饱和区：发射结正偏，集电结正偏

 

1. 发光二极管

1. 导通电压
2. 工作电流：5~10mA

1. 光电二极管

1. 伏安特性曲线

1. 光电耦合器

1. 原理：PC817
2. 作用：电气隔离

1. 光电三极管

1. 工作原理：？
2. 作用：？

1. 场效应管

1. 场效应管的分类

1. 结型场效应管

1. N沟道
2. P沟道

 

1. 绝缘栅型场效应管

1. N沟道增强型
2. N沟道耗尽型
3. P沟道增强型
4. P沟道耗尽型

1. 特性曲线
2. 三种状态的判断

1. 夹断区
2. 恒流区
3. 可变电阻区

 

第二章

1. 直流通路、交流通路的画法

1. 直流通路

1. 信号源（交流）置零
2. 电容视为开路
3. 电感视为短路

1. 交流通路

1. 直流电源置零且短路
2. 电容视为短路
3. 大容量电感视为开路

1. rbe的计算公式
2. 微变等效电路的画法

1. 共射放大电路

1. 特点：输入电压与输出电压反向，有较大的电压放大倍数，低频电压放大电路单元。

 

1. 规律：确定三个极，基极到发射极用rbe电阻代替，集电极到发射极用可控电流源代替，电流大小为βib，电流要满足KCL，cb之间没有电气连接，出现一个缺口s。

 

1. 共集放大电路

1. 特点：射极跟随器，电压跟随，输入电压与输出电压同向，输入电阻大，输出电阻小，放大电流，处在输入级和输出级之间起缓冲作用。

1. 规律：确定三个极，基极到发射极用rbe电阻代替，集电极到发射极用可控电流源代替，电流大小为βib，电流要满足KCL。

 

1. 共基放大电路

1. 特点：输入电压与输出电压同向，频带宽，常用于无线通信。
2. 规律：确定三个极，基极到发射极用rbe电阻代替，集电极到发射极用可控电流源代替，电流大小为βib，电流要满足KCL。

 

1. 静态工作点的计算

1. 两个电流IBQ = βICQ
2. 一个电压UCES

1. 动态参数的计算

1. 电压放大倍数Au=Uo/Ui，加上负载。
2. 输入电阻Ri=Ui/Ii，从输入端口看入，有负载要加上。
3. 输出电阻Ro=Uo/Io，从输出端口看入，去掉负载。

 

1. 复合管

1. 复合管的作用

增大电压放大倍数

1. 复合管的导通条件

看第一个三极管的管型，导通压差为1.4V。

1. 推挽输出：

也称图腾柱输出，具有较强的输出能力，常作为驱动电路使用，但存在交越失真。消除交越失真的办法有：

1. 用二极管电路，使其处于微导通状态
2. UBE倍增电路，使其处于微导通状态

 

 

第三章

1. 多级放大电路的耦合方式

1. 直接耦合：常采用互补管（都采用共射接法）

1. 优点：有较好的低频特性；便于集成。
2. 缺点：会产生零点漂移现象。

1. 阻容耦合：前级通过电容与后级相连，前级共射，后级共集。

1. 优点：各级的静态工作点互不影响。
2. 缺点：低频特性较差，不能放大变化缓慢的信号；不便于集成。

1. 变压耦合：前级输出信号通过变压器连接到负载，共射接法

1. 优点：实现阻抗变换，使较小阻抗的负载获得较大的功率
2. 缺点：低频特性差，笨重，不能集成。

1. 光电耦合：通过光电耦合器与后级相连

1. 优点：实现两部分电路的电气隔离，避免各种电干扰
2. 缺点：？

1. 前两种方式的异同之处

1. 有相同直流通路，静态工作点相同
2. 阻容耦合的静态工作点各级互不影响

1. 电流源电路

1. 镜像电流源

发射极都没有接电阻

1. 比例电流源

发射极都接有电阻

1. 微电流源

受控管的发射极接有电阻

 

1. 电流源的作用

代替发射极电阻，理想电流源内阻可视为无穷大，能够有效抑制温漂。

 

 

 

1. 差分输入作为运放的输入方式

1. 差分输入的优点

1. 抑制共模信号，放大差模信号
2. 抑制零点漂移
3. 零点漂移：输入电压为零而输出电压不为零的现象称为零点漂移。
4. 温度漂移：由于三极管处在工作状态，温度会不断上升，温度的变化会使输入、输出的状态曲线发生移动，使静态工作点发生变化。温漂是产生零漂的原因之一，但发生零漂不一定是温漂引起的。

1. 差分输入的4种组态

1. 双入双出

1. 差模放大倍数Ad=
2. 共模放大倍数Ac=0
3. 输入电阻Ri=2(Rb+rbe)
4. 输出电阻Ro=2RC

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

1. 双入单出

1. 差模放大倍数Ad=
2. 共模放大倍数：共模信号时，流过Re的电流为2Ic，在其共模微变等效电路中，可把电阻视为2Re。
3. 输入电阻Ri=
4. 输出电阻Ro=

 

1. 单入双出（可等效为双入双出）

1. 差模放大倍数Ad=
2. 共模放大倍数Ac=
3. 输入电阻Ri=.0
4. 输出电阻Ro=

 

1. 单入单出（可等效为双入单出）

1. 差模放大倍数Ad=
2. 共模放大倍数Ac=
3. 输入电阻Ri=
4. 输出电阻Ro=

 

第四章

1. 下限截止频率fL=
2. 上限截止频率fH=
3. 通频带fbw =fH - fL
4. 初相位

1. 高通电路：

频率越高越容易通过，频率越低越容易发生损耗衰减，采用极限思想，当频率为零时，衰减最严重，此时的相移为-90度。

1. 低通电路：

频率越低越容易通过，频率越高越容易发生损耗衰减，采用极限思想，当频率为零时，没有衰减，此时的相移为0度。

 

1. 波特图

1. 公式
2. 图形

第五章

1. 反馈的判断

1. 交、直流反馈的判断

1. 由于电容在交流通路中可视为短路，将反馈电阻短路，因此在直流通路存在的负反馈，在交流通路中不一定存在。

 

1. 同理在交流通路存在的负反馈，是由于电容可视为导线。当其在直流通路中被视为开路，若反馈电阻未接入电路中，则负反馈不存在。

 

 

1. 正负反馈的判断

反馈的引入，若引起静输入量增加，则为正反馈；若引起静输入量减少，则为负反馈。

1. 电压还是电流反馈

将输出端短路，若反馈依然存在，则为电流反馈；反之则为电压反馈。

1. 串联还是并联反馈

反馈的接入点（引回输入），若在同一点，则为并联反馈；反之则为串联反馈。

1. 四种交流负反馈的分析

1. 电压串联负反馈

1. 特点：增大输入电阻，减小输出电阻，稳定电压
2. 反馈系数的计算：输出电压作为分母，反馈量（Uf）作为分子

1. 电压并联负反馈

1. 特点：减小输入电阻，减小输出电阻，稳定电压

1. 反馈系数的计算：输出电压作为分母，反馈量（If）作为分子

1.  

1. 电流串联负反馈

1. 特点：增大输入电阻，增大输出电阻，稳定电流

1. 反馈系数的计算：输出电流作为分母，反馈量（Uf）作为分子

1.  

1. 电流并联负反馈

1. 特点：减小输入电阻，增大输出电阻，稳定电流

1. 反馈系数的计算：输出电流作为分母，反馈量（If）作为分子

   f）反馈系数的总结：

第六章

1. 基本运算电路

1. 比例运算电路：输入输出存在比例关系
2. 加减运算电路：输出可由输入的加减关系表示，同相端为加，反相端为减。
3. 积分运算电路：输出端的电压等于电容上的电压，电容上的电压随时间慢慢增大，存在积分关系。
4. 微分运算电路：与积分电路刚好相反，取得是电阻上的电压，流过电容的电流存在为微分关系，因电阻、电容串联所以电阻上的电压存在微分关系。

1. 有源滤波电路

第七章

1. 正弦波振荡电路

1. RC：频率较低，1MHz以下
2. LC：频率较高，1MHz以上
3. 石英晶体：可等效为LC，但其振荡频率非常稳定

1. 电圧比较器

1. 电压比较器的工作原理
2. 三种常见电压比较器特点

1. 单限值电圧比较器：正向、反向变化都只在（UT）发生一次跃变。
2. 过零比较器：i的特殊情况，只在0点发生跃变。
3. 滞回比较器：正向、反向变化不是同一条曲线（+UT）。
4. 窗口比较器：由两个运放组成，发生两次跃变URH、URL。

1. 波形的转换

1. 正弦波转成方波：过零比较器
2. 方波转成三角波：积分电路
3. 矩形波转成锯齿波：积分电路

 

 

 

第八章

1. 功率放大电路的分类
2. OCL功率放大电路的参数计算

 

第九章

1. 交流电源变直流电源

1. 电路的组成部分
2. 电源变压器
3. 滤波电路分类

1. 电容滤波
2. 电感滤波

1. 整流电路的分类

1. 半波整流
2. 全波整流
3. 桥式全波整流

1. 稳压电路

1. LDO线性降压电路
2. 开关电源
3. 可调稳压电路
4. 三端稳压器

1. 参数的计算

 

1. 直流电源变交流电源

1. 逆变器
2. 组件

1. 驱动信号SG3525
2. 驱动场效应管75N75，推挽输出
3. 高频变压器
4. 关断电容
5. 可控硅、PC817
6. 滤波电感