2020-02-18

模拟电子电路笔记

通过课程学习，对一般电路常用电路进行分析，并进行电路设计。

1. 绪论

1.1. 信号

1. 信号是信息的载体。 电路处理的就是信号问题。举例：语音信号
2. 电信号源：戴维南和诺顿模型

1.2. 信号的频谱

1. 正弦信号
   其他任何信号都可分解为正弦信号（傅里叶变换）
   三要素：

• 幅值 初相位 角频率

2. 方波信号（展开傅里叶级数）

频谱：

信号的振幅与相位随频率变换的谱。
3.非周期信号
连续的 （周期的信号傅里叶变换后是离散的）

1.3. 模拟信号和数字信号

• 模拟信号在时间和幅值上都是连续的信号
• 数字信号在时间和幅值上都是离散的信号

3. 二极管及其基本电路

3.1. 半导体的基本知识

3.1.1 半导体材料

根据物体导电能力区分导体，半导体，绝缘体。半导体在特定温度下导电。绝缘体在外电场足够强时候会导电。
热敏性：半导体环境温度升高时候，导电能力显著增强。
光敏性：受到光照时候，导电能力明显改变。
掺杂性：掺入杂质导电能力显著改变。
半导体分为：

1. 本征半导体（导电机理：价电子获得一定能量后挣脱原子核束缚）
2. 杂质半导体

空穴为共价键的空位。
本征半导体导电机理：温度越高，本征激发越强烈，空穴和自由电子对越多。
半导体中两部分电流：

1. 自由电子做定向运动即电子电流
2. 价电子填补空穴（相当于空穴移动）即空穴电流

自由电子和空穴并称为载流子
在一定温度下本征半导体内载流子达到平衡且数目很少，导电性差。温度升高，载流子数目大大增加，导电性强。

3.1.4 杂质半导体

在本征半导体中加入微量杂质（某元素）。

• 掺入五价元素，电子半导体 ,N型半导体，negative，空穴少了，自由电子多了填补空穴
• 掺入三价元素，空穴半导体，P型半导体，空穴为多数载流子。

与多数载流体相比，少数载流子受温度影响大
小结：自然界中不存在单晶硅

3.2. pn结的形成及特性

3.2.1 载流子的漂移与扩散

左p右n 电场由n到p

11

22

在没有外电场和其他激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到[动态平衡]形成PN节。

• 加入正向电压，内电场削弱，pn结耗尽区变窄，电阻较小，多子扩散增强，电流较大。扩散运动是为了耗尽区加宽，现在耗尽区窄了，扩散运动增强。
• 加入反向电压，内电场增强，pn结变宽，多子扩散减弱，少子漂移增强，但少子很少故而反向电流很小，反向电阻很大，截止状态
  。
  33
  
  pn结正向导通反向截止。
  
  pn结v-i特性表达式

必须要大于他的内电场，把他抵消掉才能产生电流。Vd为700mv，远大于26，可以把减一忽略掉。反向电压vd绝对值远大于vt，i约等于-Is。

3.2.4 PN结的反向击穿

热击穿不可逆
雪崩击穿齐纳击穿可逆。
雪崩是轻掺杂，耗尽区很宽，碰撞多连锁反应
齐纳是重参杂，耗尽区很窄，电场力把共价键中的价电子直接拉开，产生大量电子空穴对，反向电流急剧增大

• Ubr大于7 为雪崩，小于5为齐纳，介于中间两种击穿都有。

3.2.5 PN结的电容效应

在一定条件下，PN结显现出充放电的电容效应。不同的工作情况下的电容效应，分别用势垒电容和扩散电容予以描述。
单向导电性与频率有关
结电容不是常量，随着外加电压变化而变化。

语法说明：

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烁烁, 斜体
粗斜体
学习粗体
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                                       模拟电子电路系统

信号的提取	信号的预处理	信号的加工	信号的驱动和执行
传感系统	隔离滤波放大	运算转换比较	功放 放大

过程中有模拟数字的转换 ad da转换然后放入计算机系统后处理完再转换回来。

信号的提取	信号的预处理	信号的加工	信号的驱动和执行
传感系统	隔离滤波放大	运算转换比较	功放 放大
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