模电总结

第一章 第一节 1 半导体三大特性 搀杂特性 热敏特性 光敏特性 2本征半导体 是纯净（无杂质）的半导体。 3载流子(Carrier) 指半导体结构中获得运动能量的带电粒子。 有温度环境就有载流子。 绝对零度（-2730C）时晶体中无自由电子。 4本征激发 （光照、加温度），会成对产生电子空穴对 自由电子(Free Electron) 空穴(Hole) 5 N型半导体：电子型半导体 多子(Majority)：自由电子(Free Electron) 少子(Minority)：空 穴(Hole) 自由电子数= 空 穴 数 + 施主杂质数 6 P型半导体：空穴型半导体 多子(Majority) ：空 穴(Hole) 少子(Minority ：自由电子(Free ) 空 穴 数 = 自由电子数 + 受主杂质数 7 对N型半导体 Nn · Pn = ni平方 其中： nn 为多子, Pn 为少子 ni2 为本征载流子浓度 同理，P型半导体 8结论 · 杂质半导体少子浓度 · 主要由本征激发（Ni2）决定的（和温度有关） · 杂质半导体多子浓度 · 由搀杂浓度决定（是固定的） 9本征半导体中电流 · 半导体中有两种电流 · 漂移电流(Drift Current) · 是由电场力引起的载流子定向运动 · I =In + Ip · 其中In为电子流，Ip为空穴流 · In和Ip的方向是一致的。 · 扩散电流(Diffusion Current) · 是由于载流子浓度不均匀（浓度梯度）所造成的。 · 由上式可见扩散电流正比于浓度分布线上某点处的斜率 dn(x)/dx或 dp(x)/dx。 · 扩散电流与浓度本身无关。 第二节 PN结 1 PN结是指使用半导体工艺使N型和P型半导体 结合处所形成的 特殊结构。 PN结是构成半导体器件的 核心结构。 · 空间电荷区 耗尽层 自建电场 势垒区 阻挡层。 2 PN结形成“三步曲” （1）多数载流子的 扩散运动。 （2）空间电荷区和少数载流子的 漂移运动。 （3）扩散运动与漂移运动的 动态平衡。 3势垒区 PN结建立在N型和P型半导体的结合处，由于扩散运动，失空穴和电子后形成不能移动的负离子和正离子状态，这个区域称为空间电荷区（耗尽层）。 PN结又称为 · 自建电场、 · 阻挡层。 4当外加电压时，PN结的结构将发生变化（空间电荷区的宽窄变化） 正向偏置 P接电源正，N接电源负 · 外电场与内电场方向相反（削弱内电场），使 PN结变窄。 · 扩散运动＞漂移运动。 · 称为“正向导通”。 反向偏置 P接电源负，N接电源正 · 外电场与内电场方向相同（增强内电场），使PN结变宽。 · 扩散运动＜漂移运动 · 称为“反向截止” 5 PN结伏安特性 · 单向导电性 · 正向导通 开启电压 · 反向截止 饱和电流 6 PN结电阻特性 两种电阻 （1）静态电阻（直流电阻） R = V/ I （2）动态电阻（交流电阻） r = △v / △I 7 PN结电容特性 · PN结呈现电容效应 · 有两种电容效应 势垒电容 （和反向偏置有关）CT · PN结外加反向偏置时，引起 空间电荷区体积的变化（相当电容的极板间距变化和电荷量的变化） 扩散电容 （和正想偏置有关）CD · PN结外加正向偏置时，引起 扩散浓度梯度变化 出现的电容（电荷）效应。 · 两者是并联关系： · 正向时，电阻小，电容效应不明显。 · 反向时，电阻大，电容效应明显。 · 故 电容效应主要在反偏时才考虑 8 反向击穿当对PN结 外加反向电压超过一定的限度，PN结会从反向截止发展到。 · 反向击穿破坏了PN结的单向导电特性。 · 利用此原理可以制成 稳压管。 · 电击穿有两种机理机理 可以描述： · 雪崩击穿低掺杂，（少子，加速） · PN结宽， · 正温系数， · 常发生于大于7伏电压的击穿时（雪崩效应） · 齐纳击穿高掺杂，（强电场拉出电子） · PN结窄， · 负温系数， · 常发生于小于5伏电压的击穿时（隧道效应） 9 二极管是由管芯(PN结)加电极引线和管壳制成。 平面型二极管： 面接触型二极管：适合整流，低频应用(结电容大) 点接触型二极管 ：适合检波，可高频应用(结电容小) 10 主要参数 · 最大整流电流IF 管子稳定工作时，所允许通过的最大正向平均电流。 · 最大反向工作电压VR 指工作时允许所加最大反向电压。（通常取击穿电压V(BR)的作为VR） · 反向电流IR 是指击穿前的反向电流值。 此值越小 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示管子单向导电性能越好。 与IS有关（再加上表面漏电流），故与温度有关。 · 最高工作频率fm 是由管子的结电容所决定的。 Fm 越大频率特性越好。 Fm 大说明管子结电容小。 · 直流电阻和交流电阻 直流电阻 R · 是二极管所加直流电压V与所流过直流电流I之比。 交流电阻 r · 是其工作状态(I,V)处电压改变量与电流改变量之比。几何意义是曲线Q点处切线斜率的倒数。 · 阈值电压(又称为导通电压、死区电压等) · 硅管VD(ON) 0.5～0.7V · 锗管VD(ON) 0.1～0.3V 二极管半波整流电路 二极管限幅电路 二极管电平选择电路 稳压二极管及稳压电路 稳压二极管主要参数 · 稳压电压VZ 指管子长期稳定时的工作电压值。 · 额定功耗Pz 使用时不允许超过此值。 · 稳定电流Iz 工作电流小于此值时稳压效果较差，要求大于此值才能正常工作。 · 动态电阻rz 是在击穿状态下,管子两端电压变化量与电流变化量的比值。 （越小越好）。 · 温度系数 ( 大正小负 指管子受温度影响的程度。 ＞7V是正温系数(雪崩击穿)； ＜5V是负温系数(齐纳击穿)； 5～7V温度系数最小。 稳压电路 第三节 1 发射极电流 IE≈IEn 基极电流 IB ≈ IBn－ ICBO ICBO ---- 反向饱和漏电流 集电极电流 IC = Icn1+ICBO 2 晶体管放大 (正向受控) 的两个重要条件： ⑴内部条件 ：e 区 高掺杂, b 区 很 窄。 ⑵外部条件 ：eb 结 正偏置, cb 结 反偏置。 信号流向： C E : b 进 c 出 ，（E） 接地 CC : b 进 e 出 ，（C）接地 C B : e 进 c 出 ，（B）接地 3 输入特性曲线（图） · VCE增大时，曲线略有右移，到一定程度则不再变化。 · 这是管子的基调效应。 输出特性曲线（图） 饱和区 · eb结 和 cb结 均为正偏。 · 管子完全导通，其正向压降很小。 · 相当一个开关“闭合（Turn on）”。 工作区 · eb结 正偏，cb结 反偏 。 · 这是管子的正常放大状态。 · 此时具有“恒流特性”。 截止区 · eb结和cb结 均为反偏。 · 管子不通，相当于一个“开关”打开（Turn off）。 · 管子的cb结 承受大的 反向电压 击穿区 · 管子被反向电压（太大）击穿。 · 管子的 PN结特性破坏。 · 厄利电压 · 和输出阻抗有关 · 基调效应 · 基区调制效应 管子参数 1 电流放大参数用以衡量管子的放大性能。 共基直流电流放大参数 共射，共集直流电流放大参数 2极间反向电流 是指管子各电极之间的反向漏电流参数。 C、B间反向饱和漏电流 管子C、E间反向饱和漏电流 · 此值与本征激发有关。 · 取决于温度特性（少子特性）。 3 极限参数 ①集电极最大允许电流 指β下降到额定值的2/3时 的IC值。 ②集电极最大允许功耗 ③反向击穿电压 （注意） ？第二章 模拟集成单元电路 第一节 1失真 · 线性失真 · 信号引起频率失真 · 非线性失真 · 器件造成非线性失真 2 直流能量（电源） 交流能量（输出信号） 受输入信号控制 · 输入阻抗 越大越好 · 输出阻抗 表征放大器输出信号带动负载 的能力. · 输出阻抗越小越好. 理想放大器条件 ri >> RS RL >> r0 理想电流放大的条件 =0 第二节 基本放大电路 简单共射放大电路 · 要保证两个基本方面的工作： · 直流 · 交流 · 放大器将存在 两种状态 · 静态 （由电源引起） · 动态 （由信号源引起） 两种状态的区别 · “直流是条件” · “交流是目的” · 如何得到直流电路 · 电容开路 · 电感短路 · ---可得到直流电路 · 如何得到交流电路 · 电容短路 · 电感开路 · 电流源开路（内阻大） · 电压源短路（内阻小） 放大电路中各个量的表示： 静态值 主字母大写，脚标大写。 交流（瞬时值） 主字母小写，脚标小写。 交流有效值 主字母大写，脚标小写。 总瞬时值 主字母小写，脚标大写。 第3节 放大器图解分析法 1 放大器的分析方法有两种 · 图解法 · 直观，便于分析失真； · 可进行大信号分析。 · 微变等效分析法 便于交流参数计算，适用于小信号状态。 放大器静态分析  直流输入回路 输入回路方程 作直流负载线 得出： 输入特性曲线和负载线 输出回路方程 做直流负载线 得出 输出特性和直流负载线 放大器动态分析 （交流状态） 注意； · 放大器加入交流信号后，将同时存在直流和交流 两种物理量。 · 交流是依存直流而存在的。 · 此时各值均为交直流共存（为总瞬时值） 信号和输入量表示 电路图 输入回路 输入特性曲线 vBE—VBEQ=Uim 。sin wt输入交流负载线的做法 输出回路 输出回路方程 做输出交流负载线 注意：Ube和Ic 相位相反 · 饱和失真（工作点太高） · 截止失真（工作点太低） · 最大不失真输出电压幅度（截止限制） · 最大不失真输出电压幅度（饱和压降） 取二者的最小值   放大器参数改变的影响 · ① 改变 IB（RB） — Q点沿交流负载线上下移动 ② 改变RC — 改变负载线（直流和交流）的斜率 ③ 改变VCC — 负载线左右平移 第四节 放大器微变等效电路分析法 通过实例分析放大器参数 · 分析步骤如下： · 画出直流和交流等效电路图 · 求静态工作点 · 进行动态分析 · 求输入阻抗 · 求电压增益 · 求输出阻抗 · 求源电压增益 · 求电流增益 第五节 静态工作点稳态电路 使Q点不稳定的因素 温度 Icq 升高 CE组态 · AV 大（反相） · Ai 大 · AP 最大 · Ri 中 · Ro 大 CC组态 · AV 小于约等于1（同相） · Ai 大 · AP 中 · ri 最大 · ro 最小 CB组态 · AV 大（同相） · Ai 小于约为1 · AP 中 · ri 最小 · ro 最大 三种组态的一般用途 · CE 中间放大级 · CC 输入或输出级 · CB 宽频带放大（高频应用） 第四节 场效应晶体管 场效应晶体管(Field Effect Transistor ) 简称FET BJT 双极型晶体管 工作机理不同 · 双极型晶体管（BJT） · 有两种载流子（多子、少子） · 场效应管（FET） · 有一种载流子（多子） 控制方式的不同 · 双极型晶体管（BJT） · 电流控制方式 · 场效应管（FET） · 电压控制方式 场效应管分类 · 结型场效应管（JFET） JFET分为两类: N沟道JFET P沟道JFET · 绝缘栅场效应管（IGFET） MOSFET 分为: N沟道MOSFET N沟道MOS又分为 N沟道 增强型（Enhancement ） --------- ENMOSFET N沟道 耗尽型（Depletion ） --------- DNMOSFET P沟道MOSFET P沟道MOS又分为 P沟道 增强型（Enhancement ） ---------E PMOSFET P沟道 耗尽型（Depletion ） ----------D PMOSFET MOS场效应管（MOSFET） Metal—Oxide—Semiconductor 金属—氧化物—半导体 故称为MOSFET，简称MOS器件。他属于绝缘栅场效应管 JFET结型场效应管利用反向PN结（加反压）耗尽层宽窄控制沟道 工作原理（N沟道） 外加偏置 · 管子工作要求外加电源保证静态设置： VDS 漏极直流电压------加正向电压 VGS 栅极直流电压------加反向电压 VGS 栅极直流电压的作用 看VGS的作用（不加VDS ） · 横向电场作用 · ︱ VGS ︱↑ → PN结耗尽层宽度↑ → 沟道宽度 ↓ VDS 漏极直流电压的作用 这里面：Ugs 是负电压，相当于两个相加 Ugs和Uds的作用效果是相同的，都是使沟道变窄。 看VDS的作用（不加VGS ） · 纵向电场作用 · 在沟道造成楔型结构（上宽下窄） 楔型结构 · a点（顶端封闭） ——预夹断 · b点（底端封闭） ——全夹断（夹断） 说明 · 随沟道宽窄变化，使通过的载流子数量发生变化，即iD变化。 · VGS对iD的控制作用。 特性曲线 · 有两种特性曲线： · 转移特性（思考为何不叫输入特性？） · 输出特性 转移特性 Idss为Vgs为0时的电流 Vgs为Id为0时电压 输出特性 MOS绝缘栅型场效应管 MOS管是绝缘栅管的一种主要形式 N沟道增强型（E型）MOSFET 结构与符号 外加偏置 · VGS ： 所加栅源电压 · 垂直电场作用（注意为“＋”） · VDS ： 所加漏源电压 · 横向电场作用（注意也为“＋”） 工作原理 · 两种电场的作用： · 垂直电场作用 · 横向电场作用 VGS垂直电场作用（向下） · → 吸引P衬底中自由电子向上运动 · → 形成反型层（在P封底出现N型层） · → 从而连通两个N+区（形成沟道） VDS横向电场作用 · 使沟道成楔型（左宽右窄） · VGSVGS(th) ----------iD>0 · 其中 VGS(th)为开启电压。 iD表达式 · COX -----单位面积栅极电容 · (n ------沟道电子的迁移率 · W -------沟道宽度 · L -------沟道长度 · W/L ------MOS管宽长比 特性曲线 · 特性曲线也是两种： · 转移特性 · 输出特性 转移特性 输出特性 . N沟道耗尽型MOSFET 结构特点 · SiO2中掺有钠离子，可以形成正电场，从P衬底中吸引电子向上运动，形成反型层（原始就有）。 · 加VGS（可正可负）后，可改变沟道宽窄， VDS压降使沟道形成楔形。 特性曲线 · 有两种特性曲线 · 转移特性曲线 · 输出特性曲线 场效应管主要参数 特性参数可分直流参数和交流参数 直流参数与管子的工作条件有关 · 夹断电压 · 开启电压 · 漏极饱和电流 · 直流输入电阻 夹断电压VGS(OFF) · 适用于JFET和MOSFET (耗尽型) · 当|VGS|>|VGS(OFF)|时 ，iD=0 开启电压VGS(TH) · 适用于增强型MOSFET （增强型） · 当VGS>VGS(th)时 ，iD≠0 漏极饱和电流IDSS · 当VGS=0时（VDS>VGS(off) ）， ID=IDSS · 适用于耗尽型MOSFET（耗尽型）和JFET 直流输入电阻rGS · 对JFET ： rGS 大约 108～109 ( · 对MOSFET ： rGS大约 1011～1012 ( · 通常认为 rGS →∞ 极限参数 · 漏极击穿电压V(BR)DS 漏源击穿电压 · 栅源击穿电压V(BR)GS 栅源击穿电压 · 最大功耗 PDM 管子的最大耗散功率 PDM=IDM·VDS 交流参数 · 跨导gm 反映VGS对ID的控制能力 是转移特性曲线上Q点的斜率值 对于JFET（结型）和MOSFET（耗尽型） 对应工作点Q的gm为 式中IDQ 为直流工作点电流，增大IDQ可提高gm · 对于增强型MOSFET 可见增大场效应管的宽长比和工作电流可提高gm · 输出电阻 · 表达式 · 输出电阻rds反映了VDS对iD的影响。 · 是共源输出特性曲线某一点切线斜率的倒数。 恒流特性 在恒流区iD几乎不随VDS变 · 极间电容 · 栅源电容CGS · 由势垒和沟道电容组成（约0.1～1PF） · 栅漏电容CGD · 由势垒和沟道电容组成（约0.1～1PF） · 漏源电容CDS · 由封装和引线电容组成（约1～10PF） 各种FET管子符号 结型管 Vgs 负电压 Vds 正电压 增强型 两正电压 耗尽型 Vgs 正负均可 Vds正电压 符号中，N沟道，都是指向里的，方向 场效应管和双极型晶体管比较 BJT · 导电机构 ： 多子、少子（双极型） · 工作控制方式 ： 流控 · 输入阻抗： 102～103 · 放大能力 ： ( 大 · 工艺： 复杂 · 使用： C—E不可置换 · 辐射光照温度特性： 不好 · 抗干扰能力 ： 差 FET · 导电机构： 多子（单极型） · 工作控制方式 ： 压控 · 输入阻抗： 108～1012 · 放大能力： gm 小 · 工艺 ： 简单，易集成 · 使用： D—S 可置换 · 辐射光照温度特性： 好 · 抗干扰能力： 好 第八节 场效应管放大器 gm 称为跨导（单位S），表明栅源电压对漏极电流的控制能力 场效应管必须工作于恒流区才能正常放大 共源（CS） 共漏（CD） 共栅（CG） 看 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf P83 第10节 放大器的级联 放大器的耦合方式 阻容耦合 阻容耦合多级放大器的级与级之间，采用电阻、电容耦合的方式。 可以看出第二级的输入阻抗ri是第一级的负载 只要求一个第二级的输入阻抗作为第一级的负载即可以。 输入电阻是第一级的输入电阻 输出电阻是第二级的输出电阻 多级放大器分析的关键 · 关键是先将级与级之间进行划分（断开）。 · 再将后级的输入阻抗做为前级的负载，可以求出前级的增益（电流或电压增益）。 · 最后求总增益。 直接耦合 放大缓慢变化的信号 存在问题 · (1) 前、后级静态工作点会相互有影响。（负反馈电路、电流源电路）解决 · (2) 采用同一极型晶体管，集电极电平将逐渐抬高（或降低） （电平位移电路）解决 · （3）温度变化引起工作点变化和零点漂移。（差动放大器和负反馈解决） 组合放大器 双管组成的直接耦合多级放大电路 · 共集---共集（CC-CC）组合电路 “达林顿电路” （cc-cc）组合电路特点 提高晶体管电流增益和输入电阻 · 共集---共基（ CC-CB）组合电路 具有CC电路和CB电路的共同优点。 · 共射---共基（ CE-CB）组合电路 具有CE电路和CB电路的优点 · 其它组合电路 复合管的组成原则（以两管为例） · （1）应保证前级晶体管（输出电流）和后级晶体管（输入电流）方向一致。 · （2）外加电压极性应保证前后两个晶体管均为发射结正偏置，集电结反偏置。 · （3）要求是第一个晶体管的C-E连接第二个晶体管的C-B。 · （4）合理组合后形成的复合管的类型和极性与前一个晶体管相同 第9节 放大器的功率输出级 功率放大器的特点及分类 电压放大器 · 一般电压放大器为小信号放大器。 · 以获得电压增益为主。 · 主要考虑通频带等参数。 功率放大器 · 为大信号放大器（单级）。 · 以获得功率增益为主（大电压大电流）。 · 主要考虑输出功率，非线性失真，安全保护等参数。 功率放大器的特点： · （1）考虑获得信号足够大，能够给负载提供足够大的功率（大电压、大电流）； · （2）分析方法以图解法为主； · （3）考虑非线性失真； · （4）考虑如何提高效率； · （5）考虑功率器件的安全保护问题 · 要求是： · 在功率高、非线性失真小、安全工作的前提下，向负载提供足够大的功率。 功率放大器的分类 工作状态（Q点不同设置）来分类。 甲类（A类） · 乙类（B类） · 甲乙类（AB类） · 丙类（C类） · 丁类（D类） （1） 甲类（A类） 管子导通角 (=360=2( （2） 乙类（B类） 管子导通角 (=180=( （3）甲乙类（AB类） 管子导通角 180 ＜(＜360 （4） 丙类（C类） 管子导通角 (＜ 180 · 甲类：效率低，管耗较大（无信号时，直流功耗 Icq ）单管全波波形。 · 乙类：效率高，有非线性失真（交越失真），只有半波，需两管推挽获得全波波形。 · 甲乙类：效率较高，分析同乙类，但可改善非线性失真（Q点升高）。 · 丙类：效率高，但需要滤波网络方可取出基波波形。 功率放大器的主要技术指标 · 输出功率Po Vom和Iom分别为功放的输出电压和输出电流幅值。 · 效率 Po为输出交流功率；PD为电源提供直流功率 · 非线性失真系数THD 一般只在大信号工作时才考虑THD指标。 · 晶体管功率损耗 互补对称功率放大电路 · 当前最常用的功放电路形式。常应用于分立器件功放和集成电路的功放级 · 有两大类： · OCL 电路 · OTL 电路 一、 OCL 电路 · 无输出电容器（Output Capactitorless）功放电路。 结构特点 · 双电源 +Vcc 、 –Vcc · 输出端 直耦（0电位） 互补对称的概念 · 互补：VT1是NPN，VT2是PNP · 对称：VT1 与VT2 参数一致（ (、VBE 、 ICEO） 注意到VT1 VT2 均为CC电路（射随器） 工作原理 · 在Vi处加入正弦波 · 当Vi为正时，VT1导通，VT2截止 ； 电流流向（流过RL）——上正下负。 · 当Vi为负时， VT2导通，VT1 截止 电流流向（流过RL）——上负下正。 · 两管轮流导通（为乙类状态）“推挽”合成正弦波。 乙类功放的交越失真问题（图） 解决交越失真的甲乙类电路（图） 解决交越失真的VBE扩展电路 二．  OTL功放电路 Output transformerless (无输出变压器) 电路特点 · 电路互补对称。 · 互补（NPN、PNP） · 对称（参数一致） · 管子组态为CC（射随器） OTL电路特点 · ⒈ 单电源（+Vcc）。 · ⒉ 输出端接有大电容C耦合（相当负电源作用）。 · ⒊ 静态输出端 （C内侧为VCC/2 ）。 工作原理 · 输入端加正弦信号。 · 输入为正时，VT1 导通 、VT2 截止， +Vcc供电，通过C（充电），与 RL形成回 路（上正下负）。 · 输入为负时，VT2 导通 VT1 截止，C放电（Vc）经RL形成回路（上负下正）。 · 两管轮流导通 （推挽），在负载上合成正弦波。 三．利用复合管做互补输出级  · 全互补管： · 两个互补管类型、极性一致。 · 准互补管： · 两个互补管类型、极性不一致。 · 两种类型的 (一致，而rbe不一致。 章节小结！！（对前面的两章） 第三章 集成运算放大器 集成电路（IC） · 三大类 · 数字集成电路 · 模拟集成电路 · 数/模混合集成电路 §3.1 模拟集成运放特点及构成 通用型模拟集成运算放大器 模拟集成电路特点 制造工艺 · 采用直接耦合的电路结构（不宜做大电容和电感）； · 输入级（及其它）常用差动电路（利用对称性做补偿）； · 大量采用恒流源电路（偏置和有源负载），做晶体管比做电阻等元件容易。 也常常采用组合电路形式。 集成电路的优点 体积小、功耗小、功能强、可靠性好的优点 集成运放的组成框图  输入级 采用差动电路 芯片性能好坏的关键 中间级 采用复合管和带有源负载的共射放大电路 主要的放大（电压）作用 输出级 考虑功率输出（带载能力强）和过载保护。 · 偏置级 提供各级的静态工作点（往往采用各种电流源 ） §3.2 差动放大电路 · 差动放大器位于集成运放的第一级。 · 差动放大器属于直接耦合的直流放大器形式。 差放的主要性能 · 放大差模信号（有用信号） · 抑制共模信号（温漂和噪声） 1．  差模性能和共模性能 （差放有两个输入端和两个输出端） 放大作用 信号的定义 · 差模信号 · 共模信号 差模信号 两个输入信号的差值 共模信号 两个输入信号的算术平均值。 任意输入信号 共模电压分量 幅值相等，极性相同。 差模电压分量 幅值相等，极性相反。 差动电路特点 · 要求两管（VT1、VT2）对称 · 其它元件也对称 · 长尾电阻 · 正、负 双电源 · 有两个输入端和两个输出端 四种电路组态 · 双端输入，双端输出； 双端输入，单端输出 ； · 单端输入，单端输出； 单端输入，双端输出； 双端输入，双端输出电路 （1）   静态分析 电路图参考笔记 电流源接地（零电势） 静态时，“双出”输出量为“0”，即RL上没有静态电流，负载相当开路 (2) 差模特性分析（电路图，笔记本） 双入双出 重点说明 差模电压增益 相当单管放大器的输出 双入单出 输入电阻 输出电阻 · 双出时 · 单出时 （3） 共模特性分析（干扰引起）（电路图，笔记本） 电路对称性、温度变化、电源波动、电磁波干扰等环境因素对放大器的影响（温漂） 重点说明 双出时的电压增益 单出时的电压增益 共模输入电阻 共模输出电阻 3. 共模抑制比 差动放大器用共模抑制比衡量对共模信号的抑制能力。 定义为差模电压增益与共模电压增益之比的绝对值 双端输出时 单端输出时 单端输入电路 特点 信号从一输入端基极加入，另一输入端接地（不接信号）。 §3.5 集成电路中的电流源(p40) 恒流源作用 · 可以做放大器的 · 有源负载（提高增益） · 做偏置电路（获得稳定性） 第四章 电路中的负反馈 · “反馈”“FEEDKACK” · “反”-------回返 · “馈” ------赠送 · 反馈--------回赠 反馈的基本模型 · 首先要建立反馈的“单向化模型”。 · 主要是将实际信号的“双向流向”近似认为是“单向流向”（ 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 的合理近似）。 反馈的基本模型（图） 模型内容解释 · 两大部分： · A：放大部分 · 信号正向传输 · F：反馈部分 · 信号反向传输 · 两个环节： · 输入比较环节： · 反馈信号与输入信号相 比较 · 输出取样环节： · 从输出信号中取出一部分回送到输入端。 · 四种信号量： · Xi 输入信号 · X0 输出信号 · Xid 净输入信号（差值信号） 真正加到放大器输入端的有效信号。 · Xf 反馈信号 反馈的定义 将放大电路输出信号的一部分或全部，通过一定路径返送至输入端，并对输入信号产生一定的影响。 反馈系统的特点 · 反馈系统： · 一定是闭环系统。 · 反馈作用： · 具有自动调节作用（自适应）。 反馈的分类与判别 · 反馈有6种情况需要判断： · 有反馈与无反馈 · 正反馈与负反馈 · 正反馈使放大器自激振荡，放大器可以成为振荡器。 · 负反馈可以稳定放大器，改善放大器的各项性能指标。 · 本级反馈与级间反馈 · 直流反馈与交流反馈 · 直流反馈影响放大器的直流量（静态工作点），稳定Q点。 · 交流反馈影响放大器的交流量（动态），改善放大器（交流）性能。 · 串联反馈与并联反馈 串联反馈与并联反馈对放大器的输入端连接方式和影响效果大不一样 · 电压反馈与电流反馈 是针对输出端，电路的连接方式和影响效果大不相同。 反馈的判断 有无反馈 · 找电路输入和输出之间有无直接的连接元件，介于两者之间，提供反馈通路。 · 如有：必存在反馈； · 没有：就没有反馈。 正负反馈 采用“瞬时极性法” · 从输入端加入任意极性（正或负）的信号， · 使信号沿着信号传输路径向下传输（从输入到输出）。 · 再从输出反向传输（反馈）到输入端。 · 反馈信号在输入端与原输入信号相比较 · 看净输入信号是增加还是减小（极性相同还是极性相反。 · 极性相同（增加）是正反馈，极性相反（减小）是负反馈。 本级反馈与级间反馈 · 看反馈元件是处于电路本级之间还是处于电路的级与级之间； · 即找本级输入输出之间有无反馈元件，或多级输入和输出之间有无反馈元件。 · 由此判断是本级反馈与级间反馈 直流反馈与交流反馈 · 先画出直流和交流通路。 · 再判定有无介于输入、输出回路的元件。 · 直流通路存在反馈元件即存在直流反馈。 · 交流通路存在反馈元件即存在交流反馈。 参考笔记 串联反馈与并联反馈 · 串联反馈与并联反馈属于交流反馈。 · 只看输入端的连接和信号比较方式 · 并联连接（节点型）：电流比较是并联反馈。 · 串联连接（回路型）：电压比较是串联反馈。 电压反馈与电流反馈 · 电压反馈与电流反馈属于交流反馈。 · 只看输出端的连接和信号取样方式。 · 电压连接（节点型）：电压取样是电压反馈。 · 电流连接（回路型）：电流取样是电流反馈。 对输入端 对输出端 反馈模型（图） A：基本放大器 F：反馈网络 Xi：输入信号 Xid：净输入信号（差值信号） Xf：反馈信号 X0：输出信号 · 开环增益 · 反馈系数 由输入端（比较）推导 由输出端信号 闭环增益 反馈深度 第一种 第二种 第三种 第四种 负反馈组态 ① 电压串联负反馈 · ② 电压并联负反馈 · ③ 电流串联负反馈 · ④ 电流并联负反馈 命名原则 由 后 到 前 电压 串联 1.  电压串联负反馈 电压串联负反馈反馈元件的输出端是电压连接（节点型）。输入端是串联连接（回路型）。 2.电压并联负反馈 · 输出端是电压连接（节点型） ，输入端是并联连接（节点型） 。 3．  电流串联负反馈 · 输出端是电流连接（回路型）。输入端是串联连接（回路型） 。 4．  电流并联负反馈 · 输出端是电流连接（回路型）。输入端是并联连接（节点型） 。 5. 信号源对反馈效果的影响 反馈输入端连接信号源，因为信号源的不同一定会有所影响。 · 并联反馈（节点型）将适合连接电流源。 · 因为输入端是结点关系 · 信号源影响反馈效果 · 当加入电流源IS，反馈效果好。 · 当RS=∞ (恒流源) ， 为理想效果。 · 当加入电压源 VS ，反馈效果差。 · 当 RS=0（恒压源），无反馈效果。 · 串联反馈（回路型）将适合连接电压源。 · 因为输入端是回路关系 信号源影响反馈效果 · 当加入电压源VS，反馈效果好。 · 当RS=0 (恒压源) ， 为理想效果。 · 当加入电流源 IS ，反馈效果差。 · 当RS=∞（恒流源），无反馈效果。 §4.3 负反馈对放大器性能的影响 负反馈的作用 （1）提高放大器放大倍数的稳定性 （2）扩展放大器的通频带 （3）减小放大器的非线性失真 （4）抑制放大器内部噪声和干扰 （5）对放大器输入电阻产生影响 （6）对放大器输出电阻产生影响 负反馈对输入电阻的影响 负反馈可以有效的改善（增大或减小）放大器的输入阻抗 串联负反馈影响分析 并联负反馈 负反馈对输出电阻的影响 改善（增大或减小）放大器的输出阻抗 电压负反馈 电流负反馈 注意 · ① 负反馈对于输入、输出阻抗的影响仅限于负反馈环内。 · ② 正反馈 对于输入、输出阻抗的影响与负反馈正相反。 §4.4 深度负反馈放大器的近似计算 工程上常常采用深度负反馈的计算方法。 反馈放大器的计算方法 · ⑴ “电路”课学习的节点法（KCL）或回 路法（KVL） ⑵ 方框图法 ⑶ 深度负反馈近似计算方法 近似条件 负反馈放大器近似估算内容 · ⑴ 对负反馈放大器增益的近似估算 · ⑵ 对输入、输出阻抗的近似估算 ⑴ 对负反馈放大器增益的近似估算 · 可以采用两种方法 · 深度负反馈条件下近似估算 · 利用集成运放的“虚短”、“虚断”进行估算 方法一 方法二 利用集成运放的“虚短”、“虚断”公式求解 ⑵对输入、输出阻抗的近似估算 (a)  对输入端 串联负反馈 · 并联负反馈 (b)  对输出端 电压负反馈 电流负反馈 第五章 模拟信号的运算与处理电路 1、运放符号 理想运放参数 4．两条基本运算法则 虚短 虚断 §5.1.2 线性应用时运放三种组态 · 反相放大电路 · 同相放大电路 · 差动放大电路 反相放大电路图P165 电压并联负反馈 低输入阻抗、低输出阻抗和输出电压稳定 同相放大电路P165 电压串联负反馈 高输入阻抗、低输出阻抗和输出电压稳定 判断反馈组态 输出，输入 电压并联 输出，非输入 电压串联 同相电压跟随器P166 差动放大电路P166 §5.2 线性运放电路 基本运算功能 比例运算 · 求和运算 · 积分和微分运算 · 对数和指数运算 · 乘法和除法运算等。 1．比例运算放大电路 · 反相放大、同相放大和差动放大电路均可反映比例运算关系。 反相放大比例运算 同相放大比例运算 差动放大比例运算 2． 求和电路 加法运算 加法电路 P198 3． 积分和微分电路 P201 积分电路 微分电路 §5.3.1 对数和指数运放 1、对数运算电路 P204 可由运放和二极管（利用PN结e指数特性）组成电路实现 2、 指数运算电路 对对数运算电路，只要VD 与R 互换位置即可实现指数运算。 §5.3.2 乘法和除法电路P206