《数电和模电知识点(共26页)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数电和模电知识点(共26页)(26页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上模电复习资料第一章 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
2、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0.60.8V,锗材料约为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-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
3、( 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 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。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.
4、 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UCES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ICBO、 ICEO 、 IC以及均增加。三. 低频小信号等效模型(简化)hie-输出端交流短路时的输入电阻, 常用rbe表示; hfe-输出端交流短路时的正向电流传输比, 常用表示;四. 基本放大电路组成及其原则1. VT、 VCC、 Rb、 Rc 、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。
5、*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Rb :Q点将沿直流负载线上下移动。 2)改变Rc :Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。 3)改变VCC: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= UCEQ+ICQR 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
6、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Rb、减小Rc、增大VCC 。 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(UCEQUCES)(VCC UCEQ )时,受截止失真限制,UOPP=2UOMAX=2ICQRL。*当(UCEQUCES)(VCC UCEQ )时,受饱和失真限制,UOPP=2UOMAX=2 (UCEQUCES)。*当(UCEQUCES)(VCC UCEQ ),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1. 静态分析
7、(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RBRc 。2. 放大电路的动态分析 * 放大倍数 * 输入电阻* 输出电阻七. 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2动态分析*电压放大倍数在Re两端并一电解电容Ce后输入电阻在Re两端并一电解电容Ce后* 输出电阻八. 共集电极基本放大电路1静态分析2动态分析* 电压放大倍数* 输入电阻* 输出电阻3. 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 一. 结型场效应管( JFET ) 1.结构示意图和电路
8、符号2. 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UP - 截止电压 二. 绝缘栅型场效应管(MOSFET)分为增强型(EMOS)和耗尽型(DMOS)两种。结构示意图和电路符号2. 特性曲线*N-EMOS的输出特性曲线* N-EMOS的转移特性曲线式中,IDO是UGS=2UT时所对应的iD值。* N-DMOS的输出特性曲线注意:uGS可正、可零、可负。转移特性曲线上iD=0处的值是夹断电压UP,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1.漏极饱和电流IDSS2.夹断电压Up3.开启电压UT4.直流输入电阻RGS5.低频跨导gm (表明场效应管是电压控制器
9、件)四. 场效应管的小信号等效模型E-MOS 的跨导gm - 五. 共源极基本放大电路1.自偏压式偏置放大电路* 静态分析动态分析 若带有Cs,则 2.分压式偏置放大电路* 静态分析* 动态分析 若源极带有Cs,则 六.共漏极基本放大电路* 静态分析或* 动态分析 第四章 多级放大电路一. 级间耦合方式1. 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,成本低。但不便于集成,低频特性差。 2. 变压器耦合 -各级静态工作点彼此独立,可以实现阻抗变换。体积大,成本高,无法采用集成工艺;不利于传输低频和高频信号。 3. 直接耦合-低频特性好,便于集成。各级静态工作点不独立,互相有
10、影响。存在“零点漂移”现象。 *零点漂移-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uo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(fLffH)波特图-幅频曲线是20lgAusm=常数,相频曲线是=-180o。2低频段(f fL)3高频段(f fH)4完整的基本共射放大电路的频率特性三. 分压式稳定工作点电路的频率响应1下限频率的估算 2上限频率的估算四. 多级放大电路的频率响应 1. 频响表达式 2. 波特图 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360o,ICQ大,管耗大,效率低。 2.乙类工作状态 ICQ0,
11、导通角为180o,效率高,失真大。3.甲乙类工作状态 导通角为180o360o,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:UomUim 尽限状态:Uom=VCC-UCES 理想状态:UomVCC 2. 输出功率3. 直流电源提供的平均功率4. 管耗 Pc1m=0.2Pom 5.效率 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. 解决办法 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
12、器OTL-电容 C2 上静态电压为VCC/2,并且取代了OCL功放中的负电源-VCC。 动态指标按乙类状态估算,只是用VCC/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. =1 2 第六章 集成运算放大电路一. 集成运放电路的基本组成1.输入级-采用差放电路,以减小零漂。2.中间级-多采用共射(或共源)放大电路,以提高放大倍数。 3.输出级-多采用互补对称电路以提高带负载能力。4.偏置电路-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1. 抑制零点漂移的过程- 当T iC1、iC2 iE1、iE2 uE uBE1、uBE2 iB1、iB2 iC1、iC2。 Re对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用,被称为“共模反馈电阻”。 2静态分析1) 计算差