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1、第一章常用半导体器件1、导电性能介于导体与绝缘体之间的称之为半导体,常用的材料有硅和错。2、半导体中参与导电的粒子有自由电子和空穴两种。3、半导体因其结构特点而具有热敏性、光敏性和杂敏性,其中渗入杂质对其导电性能的影响 非常大4、温度变化对本征半导体的导电性能影响较大,当温度升高时,能参与导电的粒子数目增加 5、N型半导体:在本征半导体中渗入五价元素,使得自由电子的数目大量增加,自由电子成 为主要的导电方式,称为电子半导体或N型半导体P型半导体6、PN结的形成过程一一PN结的单向导电性PN结外加正向电压时,PN结电阻很小,正向电流很大,PN结正向导 通,电流方向从P型区流向N型区;PN结外加反
2、向电压时,PN结电阻很大,反向电流很小, 近似为零,PN结反向截止。PN结的这种特性称为单向导电性。7、当温度升高时,杂质半导体中少子的数量会()A、增加; B、不变; C、减少8、如果加到PN结上的反向电压增大至一定的数值时,反向电流会突然增加,此现象称为PN 结的反向击穿,此时的电压称为反向击穿电压。9、二极管的伏安特性:(1)当外加正向电压小于某值时,正向电流很小,几乎为零,此段称 为死区,对应电压为死区电压。(2)当外加正向电压大于死区电压时,正向电流增长很快, 二极管正向导通,对应电压为导通电压。(3)当二极管加反向电压并小于某电压(击穿电压) 时,由少数载流子的漂移运动形成很小的反
3、向电流,硅管为nA级,楮管为u A级,故二极管 反向截止。(4)当反向电压增加到击穿电压时,反向电流将突然增大,二极管的单向导电性 被破坏,二极管反向导通,造成不可恢复的损坏。其反向饱和电流增加一倍,温度升高时,二极管正向特性10、二极管工作温度上升10度, 左移,反向特性下移11、二极管的单向导电性一一1.二极管加正向电压(正向偏置,阳极接正、阴极接负) 时,二极管处于正向导通状态,二极管正向电阻较小,正向电流较大。2.二极管加反向电 压(反向偏置,阳极接负、阴极接正)时,二极管处于反向截止状态,二极管反向电阻较 大,反向电流很小。3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿,失去单向导电性。4
4、.二极 管的反向电流受温度的影响,温度愈高反向电流愈大。12、稳压管正常工作时加反向电压,使用时要加限流电阻第六章信号的运算和处理1、集成电路特点:体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格低。2、集成运算放大器的结构特点:(1)元器件参数的一致性和对称性好;(2)电阻的阻值受到限制,大电阻常用三极管恒流源代替,电位器需外接;(3)电容的容量受到限制,电感不能集成,故大电容、电感和变压器均需外接;(4)二极管多用三极管的发射结代替。3、集成运放的开环放大倍数很大,必须加入负反应才能使其工作在线性区4、理想运放工作在饱和区时,因同相端与反相端输入电压不同,因此不存在()现象A、虚短B、虚断C、虚地理
5、想运放的输入电阻很大,因此无论工作在线性区还是饱和区,始终存在的现象是()A、虚短B、虚断C、虚地5、集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后,能对各种模拟信号进行比例、加 法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。6、它的输出电压和输入电压的关系基本决定于反应电路和输入电路的结构和参数,而与运算放大器本身 的参数关系不大。改变输入电路和反应电路的结构形式,就可以实现不同的运算。7、反相比例电路的工作特点:(1)口为负值,即u。与u极性相反。因为u加在反相输入端。(2) A” 只与外部电阻L、有关,与运放本身参数无关。(3) | Auf |可大于1,也可等于1或小
6、于1。4) 因u一二u.二0 ,所以反相输入端“虚地”。(5)电压并联负反应,输入、输出电阻低,R。共模输入 电压低。8、同相比例电路的工作特点:(1)心为正值,即u。与5极性相同。因为U加在同相输入端。(2) Lf只 与外部电阻R、Rf有关,与运放本身参数无关。(3) Aw 2 1 ,不能小于1。(4) u.二u+W 0,反相输 入端不存在“虚地”现象。(5)电压串联负反应,输入电阻高、输出电阻低,共模输入电压可能较高。9、积分运算电路的输出表达式:10、微分运算电路的输出表达式: 对数运算电路的输出表达式 指数运算电路的输出表达式uo = fR = -RC ?A支跨导型核加乘法器的基存原理
7、0 = (,C1 一 心2)凡二一gm&X假设 YBE3,那么凡 ,c X YV24凡12、2,横加乘法器的符号及普致电路13、无源滤波器:由电阻、电容和电感组成的滤波器。缺点:低频时体积大,很难做到小型化。有源滤波器:含有运算放大器的滤波器 优点:体积小、效率高、频率特性好。14、低通有源滤波工作原理15、作业第七章波形的发生和信号的转换1、正弦波振荡电路:无外加信号,输出一定频率一定幅值的信号。2、一旦产生稳定的振荡,那么电路的输出量自维持,即:Xo=/FXoAF = 1幅值平衡条件+ 0F = 2n兀相位平衡条件AF 1起振条件要产生正弦波振荡,必须有满足相位条件的fO,且在合闸通电时对
8、于f二fO信号有从小到大直至稳幅的过 程,即满足起振条件。3、振荡电路的组成及作用:1)放大电路:放大作用2)正反应网络:满足相位条件3)选频网络:确定fO,保证电路产生正弦波振荡4)非线性环节(稳幅环节):稳幅4、理想LC并联网络在谐振时呈纯()性,且阻抗无穷大。A、电阻B、电容C、电感5、变压器反应式振荡电路的特点:易振,波形较好;耦合不紧密,损耗大,频率稳定性不高。电感反应式振荡电路的特点:耦合紧密,易振,振幅大,C用可调电容可获得较宽范围的振荡频率。波形 较差,常含有高次谐波。6、石英晶体谐振器具有非常稳定的固有频率,适用于对振荡频率稳定性要求高的电路。7、几种常用电压比拟器的工作原理
9、、阈值电压 8、单限电压比拟器9、电压传输特性)利用电压比拟器可将正弦波变为(A、余弦波B、矩形波C、二倍频三.滞回比拟器与与电路中引入正反应(1)提高了比拟器的响应速度;II(2)输出电压的跃变不是发生 在同一门限电压上。电压的当勺= + Q(sat),那么0 + 3/U+U:上门限电压当取=_4%),那么”巩=与(-%皿)下门限电压+ 第 F11、窗口比拟器Um ,PUrh 时,O1= O2= Uoi,D导通,D?截止; o= Uz。当 11证时,O2=- O1= f7om9 D?导通,D截止; o= f z o I RLWl 匕7RH 时,O1=02=-D、D?均截单限比拟器的传输特性曲
10、线是()12、集成比拟器的特点:1 .无需限幅电路,根据所需输出高、低电平确定电源电压;.可直接驱动集成数字电路;2 .应用灵活,可具有选通端;.响应速度快;3 .电源电压升高,工作电流增大,工作速度加快。13、常见的非正弦波形:矩形波、三角波、锯齿波、尖顶波、阶梯波 14、矩形波产生电路结构与原理 15、三角波产生电路的结构与工作原理 16、波形变换电路:将一种形状的波形变换为另一种形状的波形。电路中两个组成局部的输出互为另一局部的输入,因此会产生自激振荡。可利用基本电路实现波形的变换利用微分电路可将三角波变为方波利用积分电路可将方波变为三角波利用电压比拟器可将正弦波变为矩形波利用模拟乘法器
11、可将正弦波变为二倍频17、函数发生器:是一种可以同时产生方波、三角波和正弦波的专用集成电路。当调节外部电路参数 时,还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波第八章功率放大电路1、实际电路中,往往要求放大电路的输出级输出一定的功率,以驱动负载,能够向负载提供足够信号功 率的放大电路称为功率放大电路。2、在功放中,晶体管集电极或发射极电流的最大值接近最大集电极电流1cm,管压降的最大值接近c-e反 向击穿电压U(BR)CE。,集电极消耗功率的最大值接近集电极最大耗散功率PcM。称为工作在尽限状态。3、对功率放大电路的要求:(1)输出功率尽可能大:即在电源电压一定的情况下,最大不失真输出电压最大。(2)
12、效率尽可能高:即电路损耗的直流功率尽可能小,静态时功放管的集电极电流近似为0。晶体管的L作状态甲类工作3蜻晶体管在输入信号 的整个周期都导通 静态Ic较大,波形好,管 地烧降低。乙类工作状态晶体管只腌入信号 的半个周期内导通,静态 /c=O,觎产线真,管 刖徼率高。5、功率放大电路的种类及特点:变压器耦合乙类推挽:单电源供电,笨重,效率低,低频特性差。OTL电路:单电源供电,低频特性差。OCL电路:双电源供电,效率高,低频特性好。BTL电路:单电源供电,低频特性好;双端输入双端输出。6、互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时,由于省 去了变压器而被称
13、为无输出变压器(Output Transformerless)电路,简称OTL电路。假设互补对称电路直接 与负载相连,输出电容也省去,就成为无输出电容(Output Capacitorless)电路,简称OCL电路。OTL电路采用单电源供电,OCL电路采用双电源供电。7、交越失真:当输入信号ui为正弦波时,输出信号在过零前后出现的失真称为交越失真。交越失真产生的原因:由于晶体管特性存在非线性,ui 死区电压晶体管导通不好。克服交越失真的措施:采用各种电路以产生有不大的偏流,使静态工作点稍高于截止点,即工作于甲乙类 状态。13、要使晶体管起放大作用,发射结必须正向偏置,集电结必须反向偏置。14、
14、三极管的输出特性曲线一一(1)放大区:在放大区Ic = 也称为线性区,具有恒 流特性。在放大区,发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置,晶体管工作于放大状态。(2)截止区:7b二0的曲线以下的区域称为截止区。此时Ic二九。(很小)。集电结与发射结 均反偏,0, Ucc 0(3)饱和区:当 饱 0),晶体管工作于饱和状态。此 时集电极电流最大,元件失去放大作用,深度饱和时,管压降很小,硅管%spO.3V,楮管人x 0. IV电流Ic x4/尼当晶体三极管的管压降为0.3V时,三极管处于()状态A、截止; B、放大; C、饱和15、N沟道增强型绝缘栅型场效应管的工作原理(1)当栅源电压s=0时,不
15、管漏极和源极之间所加电压的极性如何,其中总有一个PN结 是反向偏置的,反向电阻很高,漏极电流近似为零。(2)当4s 0时,P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层,填补空穴形成负离子的 耗尽层;当4s 时,将出现N型导电沟道,将D-S连接起来。4愈高,导电沟道愈宽。 在漏极电源的作用下将产生漏极电流加 管子导通。16、由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道,所以在公=0时,假设漏-源之间加上一定的电压 h,也会有漏极电流产生,用Toss表示,称为饱和漏极电流。第二章基本放大电路1、电子电路放大的基本特征是功率放大,即负载上总是获得比输入信号大得多的电压或电 流,有时两者兼而有之2、放大电路的组成原那
16、么:(1)静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电路参数。(2)动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负载上能够获得放大了的动态信号。(3)对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。3、共发射极放大电路的工作特性:(1)无输入信号电压时,三极管各电极都是恒定的电压 和电流:IB、UBE和IC、UCE o (2)加上输入信号电压后,各电极电流和电压的大小均 发生了变化,都在直流量的基础上叠加了一个交流量,但方向始终不变。(3)假设参数选 取得当,输出电压可比输入电压大,即电路具有电压放大作用。(4)输出电压与输入电 压在相位上相差180 ,即共发射极电路具有反相作用。4
17、、直流通路无信号时电流(直流电流)的通路,用来计算静态工作点。交流通路一一有信号时交流分量(变化量)的通路,用来计算电压放大倍数、输入电阻、输 出电阻等动态参数。5、当4值不同时,Q的位置也不同,而4值是通过基极电阻(偏流电阻)而调节的。6、当静态工作点设置过高,晶体管易进入()区工作,造成失真。A、截止;B、放大;C、饱和当静态工作点设置过低,出现截止失真,改变()可消除失真。A、基极电流;B、电源电压;C、输入信号7、晶体管在小信号(微变量)的情况下工作,在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用 直线近似代替。8、晶体管输入电阻的表达式为:/0=%。,+ (1+6)第9、晶体管的微变等效:晶
18、体管的B、E之间可用小等效代替。晶体管的C、E之间可用一受 控电流源,二,7;等效代替。10、计算下列图等效电路的动态参数。11、当电路不同时,计算电压放大倍数4的公式也不同。12、晶体管放大电路的三种接法中,只放大电压不放大电流的是()接法A、共发射极;B、共集电极;C、共基极晶体管放大电路的三种接法中,只放大电流不放大电压的是()接法A、共发射极;B、共集电极;C、共基极晶体管放大电路的三种接法中,电压、电流都放大的是()接法A、共发射极;B、共集电极;C、共基极13、晶体管及场效应管的微变等效电路:good,dsO14、作业:第三章集成运算放大电路1、组成多级放大电路的每一个基本放大电路
19、称为一级,级与级间的连接称之为耦合,常用 的耦合方式有:直接耦合,阻容耦合,变压器耦合和光电耦合。2、当输入信号为零时,前级由温度变化所引起的电流电压的变化会逐级放大,在输出端产 生一个不为零的输出值,称为零点漂移。3、集成运放的组成局部及作用:(1)偏置电路:为各级放大电路设置合适的静态工作点。采用电流源电路。(2)输入级:前置级,多采用差分放大电路。要求X大,4大,4小,输入端耐压高。(3)中间级:主放大器,其作用是使集成运放具有较强的放大能力,多采用共射或共源 放大电路。,采用复合管,以恒流源作集电极负载,要求有足够的放大能力。(4)输出级:功率级,多采用准互补输出级。要求发小,最大不失
20、真输出电压尽可能大, 输出电压线性范围宽,非线性失真小。4、集成运放在线性区的输出值随输入量变化,在非线性区的输出为最大输出电压,与输入 值无关5、差分放大电路在理想对称的情况下能:(1)克服零点漂移;(2)零输入零输出;(3)抑制共模信号;(4)放大差模信号。6、差分放大电路能正常放大的是()信号A、共模;B、差模;C、直流差分放大电路抑制的信号是()C、直流C、直流A、共模;B、差模;7、镜像电流源的工作原理7、镜像电流源的工作原理Ir=Ucc-Ube)/R2/c假设小2,那么/c/r BEl =。BEO Al =,B0I Cl = 1CO =,C,R = /CO +,B0 +,B1 =
21、/c +8、交越失真:信号在零附过时两只管子均截止,输出为零产生的失真消除:设置合适的静态工作点要求:静态时、丁2处于临界导通状态,有信号时至少有一只导通;偏置电路对动态 性能影响要小。输入信号过零时,输出端产生的失真称之为()A、饱和失真;B、截止失真;C、交越失真9、作业第四章 放大电路的频率响应1、在放大电路中,由于电抗元件及半导体极间电容的存在,当输入信号的频率过高或过低 时,放大倍数会降低,还会产生相移,说明放大倍数是频率的函数,称为频率响应或频率特 性。2、在低频段,随着信号频率逐渐降低,( 下降。A、耦合电容;B、极间电容; C、在高频段,随着信号频率逐渐升高,晶体管的 损失,放
22、大能力下降。A、耦合电容;B、极间电容; C、)的容抗增大,使动态信号损失,放大能力外接电容()等杂散电容的容抗减小,使动态信号外接电容3、无源低、高通滤波电路工作原理 4、电容的时间常数J电容电压从初始值上升到稳态值的63.2%时所需的时间。5、信号频率对放大电路的的影响:(1)在中频段:由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大,故对中频段信号的容抗很 小,可视作短路。三极管的极间电容和导线的分布电容很小,与负载并联,它对中频段信号 的容抗很大,可视作开路。(2)在低频段,耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大,其分压作用不能忽略,三极管输 入端的电压J/%比输入信号a要小,故放大倍数降低,并产生
23、越前的相位移。 C。的容 抗比中频段还大,仍可视作开路。(3)在高频段,耦合电容和发射极旁路电容的容抗比中频段还小,仍可视作短路。C。的容 抗将减小,它与负载并联,使总负载阻抗减小,在高频时三极管的电流放大系数。也下降, 因而使输出电压减小,电压放大倍数降低,并使Uo产生滞后的相位移(相对于中频段)。5、单管共射电路的频率响应:中频段:C短路,C兀开路。低频段:考虑。的影响,品 开路。高频段:考虑 品 的影响,。开路。6、共发射极放大电路中,当工作频率为截止频率时,放大倍数会下降()dBA、 0B、 3C、 10共发射极放大电路中,当f = %时,放大倍数下降3dB,同时有()的相移。A、 -
24、45B、 -90C、 -135第五章放大电路中的反应1、在电子电路中,将输出量的局部或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响 其输入量的措施称为反应2、根据反应的效果可以区分反应的极性,使基本放大电路净输入量增大的反应称为正反 馈,使基本放大电路净输入量减小的称为负反应。反应量仅仅决定于输出量的物理量,而与输入量无关。3、负反应放大电路的工作特点:(1)交流负反应稳定放大电路的输出量,任何因素引起的输出量变化均将得到抑制,使 电路的放大能力下降;(2)反应量实质是对输出量的采样,即可能来源于输出电压,也可能来源于输出电流; 其数值与输出量成正比;(3)负反应的基本作用是将引回的反应量与
25、输入量相减,从而调整电路的净输入量和输 出量;(4)反应量取自于输出电压将使输出电压稳定,取自于电流那么稳定输出电流。4、四种组态负反应放大电路4、四种组态负反应放大电路电压串联负反应电流串联负反应电压并联负反应电流并联负反应5、假设电路引入深度负反应,即1+AFL那么4/=3 说明放大倍数几乎决定于反应网 络,而与基本放大电路无关。6、理想运放工作在线性区时,U+ = U_,该特性称为()A、虚短B、虚断C、虚地理想运放工作在线性区时,/+ = /_ = 0,该特性称为()A、虚短B、虚断C、虚地7、负反应对放大电路性能的影响:(1)提高放大倍数的稳定性:放大倍数减小到,稳定性是(1+AF)倍。(2)对输入电阻的影响:串联时,增大到原来的(1+AF)倍;并联时,减小到原来的(1+AF)分之 * (3)对输出电阻的影响:电压负反应时,减小到1/ (1+AF);电流负反应时,增大(1+AF)倍;(4)引入负反应后幅频特性变宽(5)非线性失真减小到基本放大电路的1/(1+AF )o7、自激振荡:输入信号为零时,输出有一定幅值一定频率的信号,称电路产生了自激振荡;其频率 一般在低频段或高频段。电路的自激振荡是由其自身条件决定的,不因其输入信号的改变而消除。要消除就必须破坏产生振 荡的条件,而只有消除了自激振荡,放大电路才能正常的工作。8、作业