电路基础_模拟电路_问答_2023_02
101、图解分析法
饱和失真和截止失真都是由晶体管输入、输出特性的非线性造成，统称为非线性失真。为减小非线性失真，必须合理选择静态工作点的位置并适当限制输入信号的幅度。
图解法分析放大器：
1、确定静态工作点，分析电路参数对Q点的影响；
2、根据给定的输入电压的波形，确定其他信号特别是输出信号的波形；
3、确定电压放大倍数并分析电路参数对它的影响；
4、分析非线性失真。确定最大不失真输出信号的幅度。
图解法擅长于确定Q点和分析大信号工作。主要优点在于能综观作为电路核心的电子器件状态变化的全过程，物理图像完整而具体。缺点是：不能分析复杂电路（例如反馈放大器）；小信号工作时作图不准；无法获得某些交流指标；定量计算有赖于所用器件的曲线，比较麻烦。
图解法一般适合于共射式上基偏单管放大器和推挽式功率放大器
静态工作点的确定对放大器有什么意义？
正确地确定静态工作点能够使放大器有最小的截止失真和饱和失真，同时还可以获得最大的动态范围，提高三极管的使用效率。
102、晶体管是非线性器件
放大电路中交直流共存。因为从能量的角度看，将小功率的时变输入信号放大至大功率的输出信号，需要直流电源提供足够的能量；从晶体管内部载流子的输运过程看，每个PN结要求一定的直流偏置；从晶体管的外特性上看，只有设置了合适的直流工作点，才能做到不失真的放大。
晶体管伏安特性的非线性使得放大电路的分析变得复杂。
什么是三极管的穿透电流？对放大器有什么影响？
103、射极输出器
电压增益略小于1；电流增益可以远大于1；输出与输入同相；输入电阻大；输出电阻小。
共射电路的分压式偏置利用了射极电阻的直流反馈作用，以及放大管的基极输入端电位在一定条件下的相对稳定，所以能够较好的克服温度影响，稳定静态工作点。
104、共基极电路
共基电路的电压增益与共射电路的电压增益在数值上相同，只差一负号，说明输出与输入同相。共基电路的电压增益通常大于1，电流增益略小于1，且输出电流与输入电流同相，因此，共基电路又称为电流跟随器。输入电阻很小。
105、放大电路的频率响应
放大电路非线性失真的原因在于放大器件的非线性；线性失真是电路电容和晶体管内部电容引起的放大电路的频率响应。
在共射基本放大电路中，当信号频率很高或很低时，其中某些电抗性元件会起主要作用，使增益下降，还会产生一些附加相移。
106、积分电路
107、微分电路
108、半导体材料制作的电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点？
109、本征半导体、杂质半导体
制备杂质半导体时一般按照什么比例在本征半导体中掺杂？
百万分之一数量级
110、空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？
不是
但是在它的运动中可以将其等效为载流子。空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。
111、PN结上所加端电压和电流是线性的吗？它为什么具有单向导电性？
在PN结加反向电压时真的没有电流吗？
能否用两只二极管相互反接来组成三极管？
112、差分放大式电路
差分放大式电路是模拟集成电路的重要组成单元，特别是作为集成运放的输入级，它既能放大直流信号，又能放大交流信号；它对差模信号具有很强的放大能力，而对共模信号却具有很强的抑制能力。由于电路输入（双端、单端）、输出（双端、单端）方式的不同组合，共有四种典型电路。分析时着重分析两边电路输入信号分量的不同，具体指标的计算与共射的单极电路基本一致。差分式放大电路要得到高的共模抑制比，在电路结构上要求两边电路对称；偏置电流源电路要有高值得动态输出电阻。
113、放大器地输入输出电阻对放大器有什么影响？
放大器地输入电阻应该越高越好，这样可以提高输入信号源地有效输出，将信号源地内阻上所消耗的有效信号降低到最小的范围。而输出电阻则应该越低越好，这样可以提高负载上地有效输出信号比例。
114、零点漂移
零点漂移是放大器地输入信号为零时其输出端仍旧有变化缓慢且无规律地输出信号的现象。产生这种现象的主要原因是因为电路元器件参数受温度影响而发生波动从而导致Q点的不稳定，在多级放大器中由于采用直接耦合方式，会使Q点的波动逐级传递和放大。
115、为什么放大电路以三级最为常见？
级数太少放大能力不足，级数太多难以解决零点漂移等问题。
116、反馈
反馈是将一部分输出信号送回到输入端，使之变成输入信号的一部分。
几乎所有实用的放大电路中都要引入负反馈。反馈是指把输出电压或输出电流的一部分或全部通过反馈网络，用一定的方式回送到放大电路的输入回路，以影响输入电量的过程。反馈网络与基本放大电路一起组成一个闭合回路。通常假设反馈环内的信号是单向传输的，即信号从输入到输出的正向传输只经过基本放大电路，反馈网络的正向传输作用被忽略；而信号从输出到输入的反向传输只经过反馈网络，基本放大电路的反向传输作用被忽略。
分类：直流反馈和交流反馈、正反馈和负反馈、串联反馈和并联反馈、电压反馈和电流反馈
开环增益：
反馈系数：
环路增益：
反馈深度：
反馈对放大电路性能的影响
引入反馈大都是为了改善性能。引入正反馈是为了增强放大器对微弱信号的灵敏度或增加增益；引入负反馈是为了提高放大器的增益稳定性及工作点的稳定性、减小失真、改善输入输出电阻、拓宽通频带等。
负反馈使放大电路的闭环增益减小，但是放大电路的许多性能指标得到了改善，如提高了放大电路增益的稳定性，减小了非线性失真，抑制了干扰和噪声，串联负反馈使输入电阻提高，并联负反馈使输入电阻降低，电压负反馈降低了输出电阻，电流负反馈使输出电阻增加。
电压并联负反馈电路
特点：反馈电流与输出电流成比例。即输出短路时，反馈消失，无输出反馈到输入回路。输出电压趋向于维持恒定。
在输入端，如果输入信号和反馈信号在同一节点进入放大电路，就是并联反馈；在不同节点进入就是串联反馈。
负反馈抑制内部噪声
引入负反馈后，降低了增益，输出信号与输出噪声同时减小。输出信噪比并未改变。但输出信号的减小可以通过提高输入幅度弥补，而内部噪声是固定的，这样就可以提高信噪比。
防止自激振荡的措施
环路增益的相移是负反馈放大电路产生自激振荡的根本原因。放大电路的级数越多，反馈越深，就越有可能产生自激振荡。
1、尽可能地采用单级或两级负反馈；
2、各级的电路参数尽可能地分散；
3、限制反馈深度。
117、场效应管
根据结构的不同，场效应管有三种类型：结型场效应管（JFET）、绝缘栅型场效应管（MOSFET）、砷化镓场效应管。
N沟道结型场效应管：
118、MOSFET和JFET的不同
不同之处在于它们的导电机制和控制电流原理不同。JFET利用耗尽层的宽度改变导电沟道和控制 I D I_{D} ID；MOSFET则是利用半导体表面的电场效应，由感应电荷的多少改变导电沟道来控制电流。
119、多级放大电路的求解原则
120、阻容耦合电路的优点、局限性
121、直接耦合电路的优点、局限性；Q点的计算
122、复合管的作用、正确连接
123、虚短和虚断
输出通过负反馈的作用，使 v n v_{n} vn自动地跟踪 v p v_{p} vp，使得 v p v_{p} vp≈ v n v_{n} vn，这种现象称为虚假短路，简称虚短。
由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象，而运放的输入电阻的阻值又很高，因而流经两输入端之间的 i p = i n ≈ 0 i_{p}=i_{n}≈0 ip=in≈0，这种现象称为虚断。
虚短是本质的，虚断是派生的。它们对分析由运放组成的各种线性应用电路非常重要，可以求出运放电路输出与输入的函数关系。
124、零点漂移
放大电路的输入信号为零时，其输出端仍旧有变化缓慢且无规律的输出信号。
产生这种现象的主要原因是因为电路元器件参数受温度影响而发生波动从而导致Q点不稳定，在多级放大器中由于采用直接耦合方式，会使Q点的波动逐级传递和放大。
125、场效应管
结型场效应管的栅源之间通常加反向偏置电压，因此栅极电流很小；绝缘栅型场效应管的栅源之间有一层 S i O 2 SiO_{2} SiO2绝缘层，因此栅极静态电流几乎等于零。
场效应管属于电压控制型元件，栅极的电流几乎等于零，所以栅源之间的等效电阻很大。
场效应管栅极的静态输入电流比双极型晶体管基极的静态输入电流小得多；绝缘栅型场效应管的静态输入电流比结型场效应管的更小。
MOSFET与JFET的不同之处在于它们的导电机制和电流控制原理不同。JFET利用耗尽层的宽度改变导电沟道和控制 I D I_{D} ID；MOSFET则是利用半导体表面的电场效应，由感应电荷的多少改变导电沟道来控制电流。
场效应管的优点是有很大的输入电阻。
在共源组态和共漏组态两种放大电路中，共源组态的电压放大倍数比较大；共漏组态的输出电阻比较小，共源组态的输出电压和输入电压是同相的。
126、阻容耦合式放大电路
前后级以电容作为耦合器件，所以各级的直流电路互不相通，每一级的静态工作点相互独立，不会相互影响。
局限性：不适合传送缓慢变化的信号，通过耦合电容后会有很大的衰减。直流成分的变化则根本不能反映。其次，集成电路中制造大的电容很困难，因此在线性集成电路中几乎无法采用。
127、直接耦合式放大电路
优点：前后级放大电路直接相连，可放大变化缓慢的信号，也可以反映信号直流电平的变化。频率响应呈低通特性。便于集成：没有电感和电容，只有三极管和电阻，易于将全部元件及连线制作在硅片上。
缺点：各级Q点不独立，互相影响，使得电路设计、计算、调试起来很不方便；存在严重的零点漂移问题，即前级Q点的微弱变化将在多级放大电路的输出端产生很大的变化。（最常见的是温漂）
（只有直接耦合方式适合集成电路，因此实际应用最多）
128、变压器耦合式放大电路
129、组合放大单元电路
共集-共射电路：既保持了高的电压增益，又具有共集放大电路输入阻抗大的特点。
多级放大电路的输入电阻等于第一级的输入电阻。
共射-共基电路：既保持了共射电路较强的电压放大能力特点，又获得了共基放大电路较好的高频特性。
130、差动式放大电路
能够抑制直接耦合方式中的零漂现象，是集成运算放大器的重要单元。它对象征着噪声、干扰、温漂的共模信号有很强的抑制能力，对有用的差模信号有很强的放大能力；而且能放大直流信号。
共模抑制比
共模抑制比是衡量差放抑制共模信号能力的一项技术指标。它的值越大，抑制共模信号的能力越强，放大器的性能越优良。
131、甲类放大
晶体管工作在线性区。静态工作点Q处于放大区，基本在交流负载线的中间；在输入信号的整个周期内，晶体管都有电流通过。导通角为360°
缺点是转换效率低，实际转换效率只有20%左右。一般只用于小功率的功率放大。
132、乙类放大
导电角180°
133、甲乙类放大
导电角稍大于180°，存在较小的 I C Q I_{CQ} ICQ，效率比乙类低，比甲类高。
多级放大电路的电压增益为各级电路增益乘积，后级电路的输入电阻为前级电路的负载电阻，前级电路的输出电阻为后级电路的信号源内阻。
134、集成电路
把多个晶体管或FET、电阻、电容及连接导线，制作在一小块P型Si晶片衬底上，具有某种特定功能。
结构特点：
1、采用直接耦合方式；
2、为克服直接耦合方式引起的零点漂移，输入级采用差放电路；
3、大量采用晶体管或FET构成恒流源，用于设置静态电流或代替大阻值电阻；
4、采用复合管接法以改进单管性能。
135、集成运放
集成运放是具有极高电压增益的电压放大器。主要由三部分组成：差动输入级、电压放大器、输出级。运放的共模抑制比通常很高，共模输出可以忽略。
为了使负载效应最小，一个理想的电压放大器在输入端的表现应该使输入源流出的电流可以小到忽略不计，在输出端的表现应该是对负载而言其输出电阻可以忽略不计。
集成运放的外围电路通常有：为保证正常工作而设的外部辅助电路如零位调节、频率补偿、电源保护、输入/输出保护等电路；为扩展性能而设的扩大输出电流电路等。