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

　Ø

　 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

　Ø 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. 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β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β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。

　 *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（UCEQ－UCES）＞（VCC’ － UCEQ ）时，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL’。

　 *当（UCEQ－UCES）＜（VCC’ － UCEQ ）时，受饱和失真限制，UOPP=2UOMAX=2 （UCEQ－UCES）。

　 *当（UCEQ－UCES）＝（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

　（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RB＞βRc 。

　 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IDSS

　2.夹断电压Up

　3.开启电压UT

　4.直流输入电阻RGS

　5.低频跨导gm

　(表明场效应管是电压控制器件)

　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(fL≤f≤fH)

　波特图---幅频曲线是20lgAusm=常数，相频曲线是φ=-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

　 ICQ≈0， 导通角为180o，效率高，失真大。

　 3.甲乙类工作状态

　导通角为180o~360o，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

　Ø 任意状态：Uom≈Uim

　 Ø 尽限状态：Uom=VCC-UCES

　Ø 理想状态：Uom≈VCC

　 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

　Ø 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。

　Ø 甲乙类单电源互补对称功率放大器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.

　β=β1·β 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) 计算差放电路IC

　设UB≈0，则UE=－0.7V，得

　 2) 计算差放电路UCE

　• 双端输出时

　 •

　• 单端输出时(设VT1集电极接RL)

　对于VT1：

　对于VT2：

　3. 动态分析

　 1）差模电压放大倍数

　 • 双端输出

　•

　• 单端输出时

　 从VT1单端输出 ：

　从VT2单端输出 ：

　 2）差模输入电阻

　3）差模输出电阻

　• 双端输出：

　 • 单端输出:

　 三.

　集成运放的电压传输特性

　当uI在+Uim与-Uim之间，运放工作在线性区域 ：

　四. 理想集成运放的参数及分析方法

　1. 理想集成运放的参数特征

　* 开环电压放大倍数 Aod→∞；

　* 差模输入电阻 Rid→∞；

　* 输出电阻 Ro→0；

　* 共模抑制比KCMR→∞；

　2. 理想集成运放的分析方法

　 1) 运放工作在线性区:

　* 电路特征——引入负反馈

　* 电路特点——“虚短”和“虚断”:

　 “虚短” ---

　 “虚断” ---

　 2) 运放工作在非线性区

　 * 电路特征——开环或引入正反馈

　 * 电路特点——

　输出电压的两种饱和状态:

　 当u+>u-时，uo=+Uom

　当u+<u-时，uo=-Uom

　 两输入端的输入电流为零:

　 i+=i-=0

　 第七章

　放大电路中的反馈

　一. 反馈概念的建立

　＊开环放大倍数－－－Ａ

　＊闭环放大倍数－－－Ａｆ

　 ＊反馈深度－－－１＋ＡＦ

　＊环路增益－－－ＡＦ：

　1．当ＡＦ＞０时，Ａｆ下降，这种反馈称为负反馈。

　2．当ＡＦ＝０时，表明反馈效果为零。

　 3．当ＡＦ＜０时，Ａｆ升高，这种反馈称为正反馈。

　 4．当ＡＦ＝－１时 ，Ａｆ→∞ 。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X f 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. 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：

　第八章

　 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//Rf

　 2. 同相比例运算电路

　 R2=R1//Rf

　 3. 反相求和运算电路

　R4=R1//R2//R3//Rf

　 4.

　同相求和运算电路

　R1//R2//R3//R4=Rf//R5

　5. 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

　 第九章

　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

　 第十章

　直流电源

　一. 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S

　3．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S

　3．正向平均电流ID(AV)

　4．最大反向电压URM

　 四. 单相桥式整流电路

　UO(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S

　4 .整流二极管的平均电流I D(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= (1.5~3)IOmax

　 * 输入电压的确定

　一般取UI(AV)= (2~3)UO

　 * 限流电阻R的计算

　R的选用原则是：IZmin<IZ< IZmax。

　R的范围是：