电子基础模拟电路篇简要

模拟电路简要

第一章  半导体二极管

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0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。

  * 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----同ＰＮ结。

  *正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。

  *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( 反偏 )，二极管截止(开路)。

1）图解分析法

该式与伏安特性曲线

的交点叫静态工作点Q。

2)  等效电路法

   直流等效电路法

*总的解题手段----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( 反偏 )，二极管截止(开路)。

*三种模型

微变等效电路法

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。

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

1.类型---分为NPN和PNP两种。

2.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

2. 三极管内各极电流的分配

* 共发射极电流放大系数 (表明三极管是电流控制器件

式子    称为穿透电流。

3. 共射电路的特性曲线

*输入特性曲线---同二极管。

* 输出特性曲线

(饱和管压降，用U_CES表示

放大区---发射结正偏，集电结反偏。

截止区---发射结反偏，集电结反偏。

4. 温度影响

温度升高，输入特性曲线向左移动。

温度升高I_CBO、 I_CEO 、 I_C以及β均增加。

三.  低频小信号等效模型（简化）

h_ie---输出端交流短路时的输入电阻，

   常用r_be表示；

h_fe---输出端交流短路时的正向电流传输比，

   常用β表示；

四. 基本放大电路组成及其原则

1. VT、 V_CC、 R_b、 R_c 、C₁、C₂的作用。

2.组成原则----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---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V_CC=I_CR_C+U_CE 确定的直线。

*电路参数对静态工作点的影响

 1）改变R_b ：Q点将沿直流负载线上下移动。

 2）改变R_c ：Q点在I_BQ所在的那条输出特性曲线上移动。

 3）改变V_CC：直流负载线平移，Q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V _CC’点 V _CC’= U_CEQ+I_CQR _L’的    

 直线。

3. 静态工作点与非线性失真

（1）截止失真

*产生原因---Q点设置过低

*失真现象---NPN管削顶，PNP管削底。

*消除方法---减小Rb，提高Q。

（2） 饱和失真

*产生原因---Q点设置过高

*失真现象---NPN管削底，PNP管削顶。

*消除方法---增大R_b、减小Rc、增大V_CC 。

4. 放大器的动态范围

（1） Uopp---是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。

（2）范围

 *当（U_CEQ－U_CES）＞（V_CC’ － U_CEQ ）时，受截止失真限制，U_OPP=2U_OMAX=2I_CQR_L’。

*当（U_CEQ－U_CES）＜（V_CC’ － U_CEQ ）时，受饱和失真限制，U_OPP=2U_OMAX=2 （U_CEQ－U_CES）。

*当（U_CEQ－U_CES）＝（V_CC’ － U_CEQ ），放大器将有最大的不失真输出电压。

六. 放大电路的等效电路法

静态分析

（1）静态工作点的近似估算

（2）Q点在放大区的条件

     欲使Q点不进入饱和区，应满足R_B＞βRc 。

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