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1、第一章半导体二极管一.半导体的基础知识.半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质（如硅Si、楮Ge）o1 .特性-光敏、热敏和掺杂特性。2 .本征半导体一一纯洁的具有单晶体结构的半导体。3 .两种载流子一一带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。4 .杂质半导体一一在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。表达的是半导体的掺杂特性。*P型半导体： 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。*N型半导体：在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。6. 杂质半导体的特性* 载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。* 体电阻-通常把杂质半
2、导体自身的电阻称为体电阻。* 转型-通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。7. PN 结* PN结的接触电位差-硅材料约为0.60.8V,楮材料约为0.20.3V。* PN结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。8. PN结的伏安特性二.半导体二极管* 单向导电性正向导通，反向截止。* 二极管伏安特性-一同PN结。* 正向导通压降硅管060.7V,楮管0.20.3V。* 死区电压硅管0.5V,楮管0.1V。3.分析方法将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:假设V阳V阴（正偏），二极管导通（短路）；假设V阳V阴（反偏），二极管截止（开路）。1）图解分析法Ud=%d- IdR
3、该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。（a）二极管电路 （b）图解分析*静态分析GSQ 二Ag2DD -/dqH，DQ 二，DSS（1 - -）2 1PJqf。（等 1 DSQ = 1 DD /DqR*动态分析A = gmR；u 3 l + gmSRj 二Kg+Kgl 施2(b)微变等效电路第四章多级放大电路一.级间耦合方式.阻容耦合-各级静态工作点彼此独立；能有效地传输交流信号；体积小，本钱低。但不便 于集成，低频特性差。1 .变压器耦合-一各级静态工作点彼此独立，可以实现阻抗变换。体积大，本钱高，无法采用 集成工艺；不利于传输低频和高频信号。2 .直接耦合一一低频特性好，便于集成。各级静
4、态工作点不独立，互相有影响。存在“零点漂 移”现象。*零点漂移一一当温度变化或电源电压改变时，静态工作点也随之变化，致使的偏离初始 值“零点”而作随机变动。二.单级放大电路的频率响应1.中频段(/L&/H)A usmrbb+rbrec中频段混假设不参数等效电路波特图-一幅频曲线是201g4ism=常数，相频曲线是。=T80o。2.低频段(f W/L)低频段混合7T参数等效电路四本如igMMyKism1-2yKism1-2枝90 ?, |_ _=k I89.29l7-45/dec45。- -1X-X5.7V -I|GrOlo.O/L 0.14/l FWfL W0fL f3.高频段(f 2/H)3
5、.高频段(f 2/H)(a)高频段混合参数等效电路|201g|4u|0.0/L0-Vi A 1Q4 100/i 月-t-3 -20 -401 -20dB/(lec ,-5.7V4sm1+M/h-45。-89.29-90-45c/dec /尸斗一E4.完整的基本共射放大电路的频率特性dB 201g|Au|/20hB/decJI/I11ffir01/l A 10fL 0.3 /h!IIIIIIII20dB/dec10/h /90完整的基本共射放大电路的频响曲线Aismjf/fv（1-瓦）（1 + 外）Q+MWh）Aism三.分压式稳定工作点电路的频率1 .下限频率的估算响应2 .上限频率的估算立-
6、Jtl +T；12RsRs分压式共射电路低频段混合TT参数等效电路 b _ BcQ+勒K分压式共射电路高频段混合7：参数等效电路四.多级放大电路的频率响应1.频响表达式201gA = 201g|!| + 201g|Ail|+ - + 201g|Am | = E 201g|xuk| k=l11夕二e1+92+外=Z 侏 k = l2.波特图九山丽万藐i +L.+J/H2 fHn1.1/h9,0-90-i8（r-2700-3600-4500-5400/ul I单级 ：!45/dec MB T 两级/h I /hi MHzC喘好r.两级6dB3dBi ；201g|Aj 受单级i-40 dB/decB
7、WX-7-20dB/dec/h /hi Hz第五章功率放大电路一.功率放大电路的三种工作状态1 .甲类工作状态导通角为360。，Is大,管耗大，效率低。2 .乙类工作状态加仁0,导通角为180,效率高，失真大。3 .甲乙类工作状态导通角为180。360。，效率较高，失真较大。 二.乙类功放电路的指标估算1.工作状态任意状态：七历m尽限状态：如产公以理想状态：ibm心c功放电路的工作状态2.3.= T/0m om输出功率2直流电源提供的平均功率2HL&cc =Zc/(AV) =f/CC *om_ 2匕c1om7T Rl5.效率_。0 _ 。器比.“om5.效率_。0 _ 。器比.“om4.管耗P
8、xO.2P.4m=2稣城0他1nlj -P%c 2/1藐/成L 4Icc 理想时为78.5% .三.甲乙类互补对称功率放大电路1.问题的提出在两管交替时出现波形失真交越失真（本质上是截止失真）。 2.解决方法甲乙类双电源互补对称功率放大器OCL利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏 置电压。动态指标按乙类状态估算。甲乙类单电源互补对称功率放大器OTL一电容G上静态电压为6/2,并且取代了 OCL 功放中的负电源-%C。.动态指标按乙类状态估算，只是用%/2代替。四.复合管的组成及特点1 .前一个管子c-e极跨接在后一个管子的b-c极间。2 .类型取决于第一只管子的类型。3.B = B1 B 2
9、第六章集成运算放大电路一.集成运放电路的基本组成L输入级一一采用差放电路，以减小零漂。2 .中间级-一多采用共射（或共源）放大电路，以提高放大倍数。3 .输出级一一多采用互补对称电路以提高带负载能力。4 .偏置电路一一多采用电流源电路，为各级提供合适的静态电流。二.长尾差放电路的原理与特点.抑制零点漂移的过程一一当 lci -ZC2 t - 1E1 1E2 t 一疏 t 功 El、如 2 I - -Zb1 -ZB2 l - -Zd .?C2 检对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用，被称为“共模反应电阻二 2静态分析1）计算差放电路&=1C2六%设“弋0,那么保二-0.7V,得=1C2六%设
10、“弋0,那么保二-0.7V,得吒e-07Rn/2+2& pS2）计算差放电路生双端输出时UCE1UCE1=CE2 = Uc =1 CC-IcRc + 07单端输出时（设VT1集电极接见）对于VT1：口ci =【J。+?ci，Ucei =1/ci-e = ci+。7 Ac Rl对于VT2：UC2fCE2=l7C2 -=匕CC -/C2& + 073.动态分析.1）差模电压放大倍数双端输出Aid = 4ii=虫&比/2）4+,be+（l+夕）（/）半边差模交流通路单端输出时从VT1单端输出：Aidi =冬=2Rs+be+a + XHp/2)从VT2单端输出：411d2 =-Aidl =伏凡/生）2
11、Hs+rbe+(l + /0(Hp/2)Rp2）差模输入电阻3=2因+小+。+夕）力 3）差模输出电阻集成运放的电压传输特性双端输出：RoQ2Rc单端输出：&od仔Ac三.集成运放的电压传输特性当S在+公与-%之间，运放工作在线性区域：Wo=odl=od（+- -）四.理想集成运放的参数及分析方法.理想集成运放的参数特征* 开环电压放大倍数4）df 8；差模输入电阻TFidf 8；* 输出电阻的-0;共模抑制比KMRf8；1 .理想集成运放的分析方法1）运放工作在线性区：* 电路特征一一引入负反应电路特点一一“虚短”和“虚断”：+=“虚短” -一.Z+=7- =0“虚断” -2）运放工作在非线
12、性区* 电路特征一一开环或引入正反应电路特点一一输出电压的两种饱和状态：当+-时，a=+爆当+时，Uo=-LL两输入端的输入电流为零：y+=y=o第七章 放大电路中的反应反应放大器组成方框图输出信号一.反应概念的建立4=区=_U1 1 + AFX.* 开环放大倍数A闭环放大倍数A f* 反应深度1 +AF环路增益A尸：1 .当人尸0时，工，下降，这种反应称为负反应。2 .当工厂=0时，说明反应效果为零。3 .当工厂V0时，Z,升高，这种反应称为正反应。4 .当/尸=1时,o放大器处于“自激振荡”状态。二.反应的形式和判断.反应的范围一一本级或级间。1 .反应的性质一一交流、直流或交直流。直流通
13、路中存在反应那么为直流反应，交流通路中存 在反应那么为交流反应，交、直流通路中都存在反应 那么为交、直流反应。2 .反应的取样-电压反应：反应量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。 （输出短路时反应消失）电流反应：反应量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。 （输出短路时反应不消失）3 .反应的方式并联反应：反应量与原输入量在输入电路中以电 流形式相叠加。咫越大反应效果越好。 反应信号反应到输入端）串联反应：反应量与原输入量在输入电路中以电压 的形式相叠加。咫越小反应效果越好。 反应信号反应到非输入端）4 .反应极性瞬时极性法：（1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示），并设信号
14、的频率在中频段。（2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升 高用+表示，降低用一表示）。（3）确定反应信号的极性。（4）根据先与X t的极性，确定净输入信号的大小。心减小为负反 馈；心增大为正反应。三.反应形式的描述方法某反应元件引入级间（本级）直流负反应和交流电压（电流）串 ,联（并联）负反应。四.负反应对放大电路性能的影响1 .提高放大倍数的稳定性dAf =1 cL42 1+AF3：扩展频带4 .减小非线性失真及抑制干扰和噪声5 .改变放大电路的输入、输出电阻串联负反应使输入电阻增加1+AF倍* 并联负反应使输入电阻减小1+AF倍电压负反应使输出电阻减小1+AF倍* 电流
15、负反应使输出电阻增加1+AF倍五.自激振荡产生的原因和条件1 .产生自激振荡的原因附加相移将负反应转化为正反应。2 .产生自激振荡的条件AF=-假设表示为幅值和相位的条件那么为：AF=1AF=A+F = （2/f+1）n （为整数）第八章分析依据“虚断”和“虚短”一.基本运算电路1.反相比例运算电路Rz R/Rt信号的运算与处理uo-2.同相比例运算电路 R?fR/Rf=(1 +3.反相求和运算电路兄兄（a）基本形式4.同相求和运算电路uo = (1 +Uu + * un + 去 )% k2 %反相求和运算电路同相求和运算电路5.加减运算电路单运放加减运算电路TvCc基本积分运算电路R(a)基
16、本微分电路A/尼抬R/R/R=与(丝+也一组-也& 尺尺2二.积分和微分运算电路.积分运算1 .微分运算c八山许wo =RCu dt第九章信号发生电路正弦波振荡电路的基本概念1 .产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反应)自激振荡的平衡条件：= 1即幅值平衡条件：5户尸1 相位平衡条件：加=2碗依1, 2.)2 .起振条件：幅值条件：明” 相位条件：0af=2;t.正弦波振荡器的组成、分类正弦波振荡器的组成(1)放大电路建立和维持振荡。(2)正反应网络一一与放大电路共同满足振荡条件。(3)选频网络以选择某一频率进行振荡。(4)稳幅环节使波形幅值稳定，且波形的形状良好。*正弦波振荡器的分类(1
17、)心振荡器振荡频率较低,1M以下；(2) 振荡器振荡频率较高,1M以上；(3)石英晶体振荡器-一振荡频率高且稳定。(a)文氏电桥振荡器二.心正弦波振荡电路1. RC串并联正弦波振荡电路2.心移相式正弦波振荡电路c c Cc c CR砥相式振荡器三.C正弦波振荡电路1.变压器耦合式2c振荡电路 判断相位的方法：断回路、引输入、看相位f = 0 2n4LC(a)集电极调谐(b)发射极调谐(c)基极调谐2.三点式2c振荡器*相位条件的判断“射同基反”或“三步曲法”(1)电感反应三点式振荡器(哈特莱电路)电感反应三点式振荡器电感反应三点式振荡器(2)电容反应三点式振荡器(考毕兹电路)(a)电容三点式振
18、荡器2）等效电路法直流等效电路法*总的解题手段一一将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:.假设v阳丫阴（正偏），二极管导通（短路）；假设V阳川阴（反偏），二极管截止（开路）。*三种模型UU为U（a）理想模型（a）理想模型为（b）恒乐源模型4Hh=h(c)折线模型微变等效电路法（d）小/号模型三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性-正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连 接。i/mA稳压管的伏安特性第二章三极管及其基本放大电路一.三极管的结构、类型及特点.类型-一分为NPN和PNP两种。1 .特点-基区很薄，且掺杂浓度最低；发射区掺杂浓度很高，与基区接触 面积较
19、小；集电区掺杂浓度较高，与基区接触面积较大。二.三极管的工作原理1.三极管的三种基本组态他）共发射极组态（b）共集电极组态共基极组态(b)克拉泼电路(c)压控振荡器西勒电路串联改进型电容反应三点式振荡器(克拉泼电路)(4)并联改进型电容反应三点式振荡器(西勒电路)(5)四.石英晶体振荡电路.并联型石英晶体振荡器(a)并联型石英晶体振荡器(b)等效电路1 .串联型石英晶体振荡器串联型石英晶体振荡器串联型石英晶体振荡器第十章直流电源一.直流电源的组成框图直流电源的组成框图 电源变压器：将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。 整流电路：将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压。 滤波
20、电路：将交流成分滤掉，使输出电压成为比拟平滑的直流电压。稳压电路：自动保持负载电压的稳定。 二.单相半波整流电路1 .输出电压的平均值%AV)Uo(AV)= -甘亚(72访0fd69f = - U2 = 0.45f7227T“7T2 .输出电压的脉动系数S” UoiM _同力 0KQ /”(AV) 2U2/ 23 .正向平均电流7d(av)1(8)玲r _ T _ f o(av) 0.45tZ2 7D(AV) = 7O(AV) = R a R4.最大反向电压幅iRIV1 =22三.单相全波整流电路1.输出电压的平均值&AV)1O(AV)=(a)电路图2 .输出电压的脉动系数Sq_ UoiM _
21、4力/3吸 2I O(AV) 2yl2U2/n 33 .正向平均电流7d(av)T _，O(AV) _ f O(AV) 0.452/d(av)=f-=刀一k4 .最大反向电压如Urm 1=URM2 =2 仓 U2四.单相桥式整流电路打(AV)、S、7d(AV)与全波整流电路相同， 如与半波整流电路相同。五.电容滤波电路1.放电时间常数的取值(b)简化画法AlC(35)12.输出电压的平均值tt(AV)Uo(AV) =(118 127)。2 a 12。23 .输出电压的脉动系数S(b)用锯齿波估算参数S _ UoiM _ (774HlC)U。max =1一 UO(AV) 一(l-774HLOUo
22、max _ 4HLe/74.整流二极管的平均电流I D(AV)_ 7o(av)_ Uo(av) l.2U2 U2d(av)-一瓦六.三种单相整流电容滤波电路的比拟电路名称输出电压平均值”)(AV)每个整流管的 最大反向电压Urm每个整流 管的平均 电流/)(AV)纯整流 电路带电容滤波Al开路带有Rl纯整流电路带电容滤波半波0.45%四Ui2V2U2/O(AV)全波0.9及61.2%222V2U2/O(AV)/2桥式0.921.1U2V2t12孕A/O(AV)/2七.并联型稳压电路1. 稳压电路及其工作原理*当负载不变，电网电压 变化时的稳压过程：Cicvlf心个个f/rTf/rRTf C V
23、 )ULK1X.*当电网电压不变，负载变化时的稳压过程：/Jf，rTTUrTf UO，R、2. 电路参数的计算*稳压管的选择常取编队kF (L 53)几axA一流滤波I一稳乐 .J U2 1/阪串叱卜。b _LU并联型稳压电路CrIfUoT*输入电压确实定一般取av产(23)*限流电阻A的计算A的选用原那么是：Anin7z.7?的范围是：【Im ax -。Z v r Tceo、及以及均增加。三.低频小信号等效模型(简化)九e-输出端交流短路时的输入电阻，,常用八e表示；力叱一输出端交流短路时的正向电流传输比, ,常用B表示；四.基本放大电路组成及其原那么. VT、 6、R、兄、G、G的作用。1
24、 .组成原那么一一能放大、不失真、能传输。五.放大电路的图解分析法1.直流通路与静态分析* 概念-一直流电流通的回路。.*画法-电容视为开路。. *作用-确定静态工作点* 直流负载线-由Vcc=IcRc+Uce确定的直线。* 电路参数对静态工作点的影响1)改变A : 0点将沿直流负载线上下移动。2)改变兄：0点在&所在的那条输出特性曲线上移动。3)改变Kc：直流负载线平移，0点发生移动。2.交流通路与动态分析概念-交流电流流通的回路* 画法-电容视为短路,理想直流电压源视为短路。* 作用-分析信号被放大的过程。* 交流负载线-连接Q点和Kcc点Vccf = IhfR，的 直线。(1)截止失真产
25、生原因一-。点设置过低* 失真现象-NPN管削顶，PNP管削底。* 消除方法-一减小而，提高么(2)饱和失真产生原因一点设置过高* 失真现象-NPN管削底，PNP管削顶。* 消除方法-增大K、减小股、增大限。4.放大器的动态范围(1) %PP-是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。(2)范围*当(UcEQ-UceJ (% 匾)时，受截止失真限制，UoPP=2UoX=2IcQRl o(b)输出特性图解法(a)输入特性图解法档*当 六.档*当 六.(UcEQg V匾)时，受饱和失真限制，UOPP=2UW2 (UCEQ-UCES)。(UcEQ UcESy) = ( %1 UcEQ ) 9放大电路的等
26、效电路法1.静态分析放大器将有最大的不失真输出电压。(1)静态工作点的近似估算r _ %C - BEQ BQ=cPO+FccCi+KccRs+ i oVTo rlUbeVTUceCEQ = J CC -，CQ&(2)。点在放大区的条件(a)基本共射放大电路(b)直流通路(a)基本共射放大电路(b)直流通路欲使0点不进入饱和区，应满足用比。ii ib +厂产后*T员A6 1 TxbeUsZo+-o(a)交流通路(b)微变等效电路*放大倍数u。4 +居*输入电阻g 丁*输出电阻=坳rbeJ = -J- y RqyT七.分压式稳定工作点共射放大电路的等效电路法1.静态分析尺bl +尺b2。+1公r
27、B-BEQ rICQ、 9，BQRea Icq 甲%KVTCEQ S CC TcQ（Rc +Ae）(a)直流通路, 放大电路的动态分析2.动态分析*电压放大倍数A =o = 阳u 3在Re两端并一电解电容Ce后2.动态分析*电压放大倍数A =o = 阳u 3在Re两端并一电解电容Ce后rbeA ,=与_ = 一勺一4usa冬+&4输入电阻段=RblRb2卜 be + (1 +在Re两端并一电解电容6e后段=网1风21故*输出电阻& a &八.共集电极基本放大电路1 .静态分析J _ BEQBQ -尺b +(1 + )尺 Icq a 例 BQ(a)共集电极基本放大电路CEQ f CCCQe2 .
28、动态分析*电压放大倍数A _u0_ (i+mU Ui rbe+(l + m*输入电阻r 加 +成4凡|戈|瓦Q - U(b) H参数等效电路曷二1)K be+a + ZWAe/L)7be +&b1 + P*输出电阻Ur& =彳-=& 7t3.电路特点*电压放大倍数为正，且略小于1,称为射极跟随器，简称射随器。*输入电阻高，输出电阻低。第三章场效应管及其基本放大电路结型场效应管(JFET )L结构示意图和电路符号(a) 1N-JFET结构及电路符号(a) 1N-JFET结构及电路符号(b) P-JFET结构及电路符号预夹断轨迹0截止区 DS=DSl如s/v输出特性力/mA，Idss顶夹断轨迹Ds
29、kUp -Ry j I 7di-I TV 穿-M区.2V Q 良I,功/mA ZdssOB MB MM D尸 DS10 截止区 DS= DS】 ？/Ds/v-o输出特性二.绝缘栅型场效应管(MOSFET)-5-4 -3-2-1 0(b)转移特性cs/v2.输出特性曲线(可变电阻区、放大区、截止区、击穿区)转移特性曲线_- Lrr，D =/DSS(l-崇(UpVGSW)小截止电压.Lp分为增强型(EMOS)和耗尽型(DMOS)两种。 结构示意图和电路符号SiO2 |s Jg ?d（b） DMOS结构及电路符号（a） EMOS结构及电路符号2.特性曲线*N-EM0S的输出特性曲线（a）增强型输出特
30、性（口增强型转移特性ZD =（GSUt）N-EM0S的转移特性曲线1T式中，4）是s=2M时所对应的L值。* N-DMOS的输出特性曲线IV 占0匕-IV ,-2V/3.:DS/VE-MOS的跨导各一-场效应管微变等效电路（C）耗尽型输出特性（d）耗尽型转移特性注意：决可正、可零、可负。转移特性曲线上】.产0处的值是夹断电压诙 此曲线表示式与结型 场效应管一致。三.场效应管的主要参数L漏极饱和电流7DSS2 .夹断电压”.开启电压”3 .直流输入电阻治.低频跨导乡（说明场效应管是电压控制器件）O = &D3gs ds=常数四.场效应管的小信号等效模型五.共源极基本放大电路1 .自偏压式偏置放大电路*静态分析EGSQ =，dq&/DQ = DSS 1 - -2-)2 I pdSQ =D -Fq(Ed +&)动态分析N = o _ -gm 尺Eu _4_ +妹&假设带有企，那么Zu=-gmA1/?i =/? gRoRd.分压式偏置放大电路*静态分析g2【GSQ =DD 瓜凡，DQ =DSS(l-2-)2DQ =/DO(9-I9 I pITfDSQ = rDD -/DQ(Rd +&)*动态分析4 = -gmR：假设源极带有cs,那么u=-gmALAi=Kg+Kgi Rg2/?o /?d十 DD十 DD(a)原理电路六.共漏极基本放大电路