《模拟电子技术基础中的常用公式必备(二)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术基础中的常用公式必备(二)（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学海无涯 模拟电子技术基础中的常用公式 第7章半导体器件主要内容 半导体基本知识 半导体二极管 二极管的应用 特殊二极管 双极型晶体管 晶闸管 重点 半导体二极管 二极管的应用 双极型晶体管 难点 双极型晶体管 教学目标 掌握半导体二极管 二极管的应用 双极型晶体管 了解特殊二极管 晶闸管 第8章基本放大电路主要内容 放大电路的工作原理 放大电路的静态分析 共射放大电路 共集放大电路 重点 放大电路的工作原理 共射放大电路 难点 放大电路的工作原理 教学目标 掌握放大电路的工作原理 共射放大电路 理解放大电路的静态分析 了解共集放大电路 第9章集成运算放大器 学海无涯主要内容 运算放大器的简单
2、介绍 放大电路中的反馈 基本运算电路 重点 基本运算电路 难点 放大电路中的反馈 教学目标 掌握运算放大器在信号运算与信号处理方面的应用 了解运算放大器的简单介绍 放大电路中的反馈 第10章直流稳压电源主要内容 直流稳压电源的组成 整流电路 滤波电路 稳压电路 重点和难点 整流电路 滤波电路 稳压电路 教学目标 掌握直流电源的组成 理解整流 滤波 稳压电路 第11章组合逻辑电路主要内容 集成基本门电路 集成复合门电路 组合逻辑电路的分析 组合逻辑电路的设计 编码器 译码器与数码显示 重点 集成复合门电路 组合逻辑电路的分析 难点 组合逻辑电路的设计 教学目标 掌握集成复合门电路 组合逻辑电路的
3、分析 了解组合逻辑电路的设计 编码器 译码器与数码显示 学海无涯第12章时序逻辑电路主要内容 双稳态触发器 寄存器 计数器 重点 双稳态触发器 难点 寄存器 计数器 教学目标 掌握双稳态触发器 了解寄存器 计数器 7 1半导体器件基础 GS0101由理论分析可知 二极管的伏安特性可近似用下面的数学表达式来表示 uDiD IR sat eT 1 V式中 iD为流过二极管的电流 uD 为加在二极管两端的电压 VT称为温度的电压当量 与热力学温度成正比 表示为VT kT q其中T为热力学温度 单位是K q是电子的电荷量 q 1 602 10 19C k为玻耳兹曼常数 k 1 381 10 23J K
4、 室温下 可求得V 26mV TIR sat 是二极管的反向饱和电流 GS0102直流等效电阻RD直流电阻定义为加在二极管两端的直流电压UD与流过二极管的直流电流ID之比 即 学海无涯 D D I R UD RD的大小与二极管的工作点有关 通常用万用表测出来的二极管电阻即直流电阻 不过应注意的是 使用不同的欧姆档测出来的直流等效电阻不同 其原因是二极管工作点的位置不同 一般二极管的正向直流电阻在几十欧姆到几千欧姆之间 反向直流电阻在几十千欧姆到几百千欧姆之间 正反向直流电阻差距越大 二极管的单向导电性能越好 GS0103交流等效电阻rd D D dQ di du r rd亦随工作点而变化 是非
5、线性电阻 通常 二极管的交流正向电阻在几 几十欧姆之间 需要指出的是 由于制造工艺的限制 即使是同类型号的二极管 其参数的分散性很大 通常半导体手册上给出的参数都是在一定测试条件下测出的 使用时应注意条件 GS0104IZmin Iz IZmax其中稳定电流IZ是指稳压管正常工作时的参考电流 IZ通常在最小稳定电流IZmin与最大稳定电流IZmax之间 其中IZmin是指稳压管开始起稳压作用时的最小电流 电流低于此值时 稳压效果差 IZmax 学海无涯是指稳压管稳定工作时的最大允许电流 超过此电流时 只要超过额定功耗 稳压管将发生永久性击穿 故一般要求IZmin Iz IZmax GS0105
6、IC INC ICBO INCGS0106IB IPB IPE ICBO IPB ICBOGS0107IE INE IPE INEGS0108INE INC IPBGS0109IE IC IB GS0110 INC IC ICBO IPBIB ICBOGS0111 ICIBGS0112IC IB 1 ICBOGS0113IC IB ICEO GS0114IE 1 IB ICEOGS0115 INCIEGS0116 IC ICBO ICIEIEGS017IC IE ICBOGS0118IB 1 IE ICBO GS0119 INCINC INC IE 1 IB ICEO 1 IB 1 IPB1
7、INC 学海无涯GS0120IB f UBE U C C表示常数 CE GS0121 GS0122 IC f UCE I C C表示常数 B ICIB UCE B I GS0123 IC UCB E I GS0124 IC GS0125ICEO 1 ICBOGS0126PCM ICUCE P DDSS V GS0127I I 1 UGS 2 IDSS是UGS 0时的漏极饱和电流 VP称为夹断电压 7 2基本放大电路 bb B RR GS0201I EC UBE EC GS0202IC IB ICEO IBGS0203UCE EC ICRC基本放大电路 固定偏置电路 静态工作点求解公式 i O
8、u U U GS0204A 学海无涯 i o i II GS0205A ui iii ooo p PUI PUI GS0206A AA U U i O uu GS0207A dB 20lg 20lgA dB II i i o i GS0208A dB 20lg 20lgA dB P P i o pp GS0209A dB 10lg 10lgA dB UiIi o o I GS0211r Uo GS0214 u iR R RR cecLLcL GS0218 为了避免瞬时工作点进入截止区而引起截止失 真 则应使 Ic ICM ICEO GS0219为了避免瞬时工作点进入饱和区而引起饱和失真 则应使
9、 UCE UOM UCES I mA E bb be GS0220r r 1 26 mV bb 式中r 表示晶体管基区的体电阻 对于一般的小功率管约为 300 左右 计算时 若未给出 可取为300 IE为通过管于发射极的静态电流 单位是mA 在IE 5mA范围内 式GS0220计算结果与实际测量值基本一致 C B b1b2 Rb2 R R GS0221U E GS0210ri RL U 0 学海无涯分压式直流电流负反馈放大电路 分压点电压UB计算公式 GS0222Rb2 UB IRRb1 EC UB IRRe UEIE UBIE偏置电路元件参数的计算 由图I0286所示电路的直流通路可得 GS
10、0223UGS UG US IDRSGS0224UDS UD US ED ID RS RD 估算结型场效应管自给偏压电路的静态工作点计算公式 P V DDSSPGS GS0225I I 1 UGS 2 V U 0 结型场效应管的转移特性 式中IDSS为饱和漏电流 VP为夹断电压 联立求解GS0231 GS0233各式 便可求得静态工作点Q ID UGS UDS DDDs GS R R GS0226U 12 R2 V IR 结型场效应管分压式偏置电路 栅源回路直流负载线方程 GS0227 i u UUUU UUUUo A u1u2un io1o n 1 oo1o2 AA A 式中Au1 Au2
11、Aun为多级放大电路各级的电压放大倍数 GS0228Au dB Au1 dB Au2 dB Aun dB 多级放大电路电压放大倍数的分贝值等于各级的电压放大倍数 学海无涯 分贝值之和 j u j ii OO u U UU GS0229A j e A U e 该函数关系称为放大电路的频率特性或频率响应 其中Au 称为幅频特性 它反映A u j 大小与频率的关系 称为相频特性 它反映输出信号与输入信号的相位差与频率之间的关系 ibe OL u r U U GS0230A R 180 中频段单级放大电路的电压放大倍数 12 GS023120lgAuL 20lgAuH 20lgAuoAuo 3dB 式
12、中 AuL AuH和Auo分别是低频段 高频段和中频段放大电路的电压放大倍数 GS0232B fH fL式中 B放大电路的通频带 下限频率fL和上限频率fH GS0233f f21n 1HH1 12n 1 L fL1 GS0234f 上两式中fH fL是多级放大电路上 下限频率 fH1 fL1是单级放大电路上 下限频率 7 3负反馈放大电路 学海无涯 i X GS0301A X O 基本放大电路的放大倍数 X O GS0302F X f 基本放大电路的传输系数 也称为反馈系数 GS0306 i f X A X O A 1 A F 反馈放大电路的闭环放大倍数 A f GS0307A 1 FA 当
13、工作信号在中频范围 且反馈网络具有纯电阻性质 因此 F A 均可用实数表示 于是GS0306式变为该式形式 F f GS0308A 1 当 1 FA 1时 由GS0307式可得 uu fuf Au GS0309A A 1 FA O u U GS0310F F Uf 电压串联负反馈电路时 Auf Fu分别称为闭环电压放大倍数和电压反馈系数 iii fif Ai GS0311A A IO I1 FA O f i I I GS0312F F 电流并联负反馈电路时 Aif Fi分别称为闭环电流放大倍数和 学海无涯电流反馈系数 rg i fgf Ag GS0313A A IO U1 FA O f r I
14、 U GS0314F F 电流串联负反馈放大电路时 Agf Fr分别称为闭环互导放大倍数和互阻反馈系数 dAf GS0315 Af1 FAA 1dA 该式表明 闭环放大倍数的相对变化量仅为开环放大倍数相对变化量的 1 FA 分之一 也就是说闭环放大倍数的稳定性比开环放大倍数的稳定性提高了 1 FA 倍 GS0316fHf 1 FA fH fLf fL GS037 1 FA GS0318Bf fHf 1 FA fH 1 FA BB 未引入负反馈放大电路的通频带 Bf 引入负反馈放大电路的通频带 i i i i i I I U f U GS0319r X 0 开环输入电阻ri 即基本放大电路的输入
15、电阻 计算公式 ii if II U GS0320r i U U if 闭环输入电阻rif计算公式 Ii 学海无涯U GS0321rif i 1 FA 1 FA ri 上式表明 串联负反馈使闭环输入电阻增加到开环输入电阻的 1 FA 倍 ii i i I I U GS0322r Xf 0 Ui 并联负反馈电路的开环输入电阻计算公式 ifi if Ui II I GS0323r Ui 并联负反馈电路的闭环输入电阻计算公式 i gr if GS0324r 1 FA 1 r 电压并联负反馈输入电阻计算公式 i ii if GS0325r 1 FA 1 r 电流并联负反馈输入电阻计算公式 OO O I
16、 1 AFO 1 GS0326r VO RL Xi 0 r 上式表明 电压负反馈使放大电路的闭环输出电阻减小到开环 输出电阻的 11 AOF SO O Of I GS0327r VO RL Xi 0 1 AF r 引入电流负反馈后 电路的闭环输出电阻增加到开环输出电阻的 1 AsF 倍 对于电流串联负反馈有rOf 1 AgSFr rO 对于电流并联负反馈则为rOf 1 AiSFi rO 学海无涯7 4功率放大电路 GS0401 PO 100 pE式中 PO放大电路输出功率 PE电源提供的直流功率 GS0402UCE EC IERe典型的甲类单管功率放大电路的直流负载线方程 GS0403UCE EC因为变压器初级的直流电阻rT很小 故可视为短路 功放电路中Re一般选的较小 约几 其上的压降也可忽略不计 于是上式 GS0402 可被化简为该式 L L N N 2 12 GS0404R R 放大电路的交流负载 式中 RL放大电路的负载 CC cmcm OMAXOO GS0405P UI 2 2 Ucm Iom 1U 22 I 1E I 功放管的最大交流输出功率 T CCCC E T GS04
