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1、半导体二极管及其应用电路一.半导体的基础知识1.半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅 Si、锗 Ge)。2.特性-光敏、热敏和掺杂特性。3.本征半导体-纯净的具有单晶体结构的半导体。4.两种载流子-带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。5.杂质半导体-在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现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-通常把杂质半导体自
2、身的电阻称为体电阻。7.PN 结*PN 结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。*PN 结的导通电压-硅材料约为 0.60.8V，锗材料约为 0.20.3V。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-同结。*正向导通压降-硅管 0.60.7V，锗管 0.20.3V。*死区电压-硅管 0.5V，锗管 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:若 V阳V阴(正偏)，二极管导通(短路);若 V阳V 阴(正偏)，二极管导通(短路);若 V 阳 u-时，uo=+Uom当 u+u-时，uo=-Uom两输入端的输入电流为零:i+=i-=0放大
3、电路中的反馈一.反馈概念的建立开环放大倍数闭环放大倍数反馈深度环路增益：1当时，下降，这种反馈称为负反馈。2当时，表明反馈效果为零。3当时，升高，这种反馈称为正反馈。4当时，。放大器处于“自激振荡”状态。二反馈的形式和判断1.反馈的范围-本级或级间。2.反馈的性质-交流、直流或交直流。直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈则为交、直流反馈。3.反馈的取样-电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。（输出短路时反馈消失）电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。（输出短路时反馈不消失）4.反馈的方式-并联反馈：反馈量与
4、原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。Rs 越大反馈效果越好。反馈信号反馈到输入端。串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。Rs 越小反馈效果越好。反馈信号反馈到非输入端。5.反馈极性-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 表示）。（3）确定反馈信号的极性。（4）根据 Xi与 Xf的极性，确定净输入信号的大小。Xid减小为负反馈；Xid增大为正反馈。三.反馈形式的描述方法某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串联（并联）负反馈。四.
5、负反馈对放大电路性能的影响1.提高放大倍数的稳定性2.3.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*串联负反馈使输入电阻增加 1+AF 倍*并联负反馈使输入电阻减小 1+AF 倍*电压负反馈使输出电阻减小 1+AF 倍*电流负反馈使输出电阻增加 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馈转化为正反馈。2.产生自激振荡的条件若表示为幅值和相位的条件则为：信号的运算与处理分析依据-“虚断”和“虚短”一.基本运算电路1.反相比例运算电路R2=R1/Rf2.同相比例运算电路R2=R1/Rf3.反相求和运算电路R4=R1/R2/R3/
6、Rf4.同相求和运算电路R1/R2/R3/R4=Rf/R55.加减运算电路R1/R2/Rf=R3/R4/R5二.积分和微分运算电路1.积分运算2.微分运算信号发生电路一.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馈)自激振荡的平衡条件:即幅值平衡条件：相位平衡条件：2.起振条件:幅值条件：相位条件:3.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)正反馈网络-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)RC 振荡器-振荡频率较低,1M
7、以下;(2)LC 振荡器-振荡频率较高,1M 以上;(3)石英晶体振荡器-振荡频率高且稳定。二.RC 正弦波振荡电路1.RC 串并联正弦波振荡电路2.RC 移相式正弦波振荡电路三.LC 正弦波振荡电路1.变压器耦合式 LC 振荡电路判断相位的方法：断回路、引输入、看相位2.三点式 LC 振荡器*相位条件的判断-“射同基反”或“三步曲法”(1)电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路)(2)电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路)(3)串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）(4)并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路）(5)四.石英晶体振荡电路1.并联型石英晶体振荡器2.串联型石英晶体振荡器直流电源一
8、.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。滤波电路：将交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。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 UO(AV)2输出电压的脉动系数 S3正向平均电流 ID(AV)4最大反向电压 URM三.单相全波整流电路1输出电压的平均值 UO(AV)2输出电压的脉动系数 S3正向平均电流 ID(AV)四.单相桥式整流电路4最大反向电压 URMUO(AV)、S、ID(AV)与全波整流电路相同，URM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2.输出电压的平均值 UO(AV)3.输出电压的脉动系数 S4.整流二极管的平均电流 ID(AV)六.三种单相整流电容滤波电路的比较七.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:*当电网电压不变，负载变化时的稳压过程:2.电路参数的计算*稳压管的选择常取 UZ=UO；IZM=(1.53)IOmax*输入电压的确定一般取 UI(AV)=(23)UO*限流电阻 R 的计算R 的选用原则是：IZminIZ IZmax。R 的范围是：