导图社区 模拟电路
模拟电路知识总结,包括常用半导体器件、基本放大电路、信号的运算和处理、放大电路中的反馈和集成运算放大电路五部分内容。
单相变压器知识总结,包括单相变压器的工作原理和基本结构、空载运行、负载运行和基本方程、变压器的等效电路、等效电路参数的测定等内容。
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第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
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模电
常用半导体器件
半导体基础知识
杂质半导体
N型半导体-5价
多子-电子
少子-空穴
P型半导体-3价
多子-空穴
少子-电子
多子浓度=掺杂质原子的浓度(受温度影响小) 少子浓度=本征激发(受温度影响大)
PN结
形成
扩散运动(多子)
空间电荷区(耗尽层)
漂移运动(少子)
单向导电性
正向偏置
反向偏置
伏安特性
u>0的部分称为正向特性
u<0的部分称为反向特性
半导体二极管
与PN结伏安特性的区别
温度的影响
温度升高,正向特性曲线将向左移;反向特性曲线将向下移
温度每升高10度,反向电流增大一倍
折线化得到的等效电路
理想二极管(远远大于Uon)
几倍大于Uon
接近Uon
晶体三极管
结构
符号
电流分配关系(发射极IE=基极IB+集电极IC)
电流放大系数(β=IC/IB)
共射特性曲线
输入特性曲线
输出特性曲线
截止区:发射结反偏,集电结反偏
放大区:发射结正偏,集电结反偏
饱和区:发射结正偏,集电结正偏
温度升高,由于Ice,β增大,且输入特性左移,导致集电极电流增大
基本放大电路
放大的概念和性能指标
本质:能量的控制和转换
基本特征:功率的放大
前提:不失真
性能指标
放大倍数:Au=U0/Ui
输入电阻:Ri=Ui/Ii
输出电阻:R0
基本共射放大电路组成
三极管T
VCC:为JC提供反偏电压,一般几 ~ 几十伏
RC:将iC的变化转换为vo的变化,一般几K~几十K。 VCE=VCC-ICRC
VBB:为发射结提供正偏
Rb:一般为几十K~几千K, Rb ,Vbb 属基极回路
Cb1, Cb2:耦合电容或隔 直电容,其作用是通交流 隔直流。
两种实用放大电路
直接耦合放大电路
阻容耦合放大电路:耦合电容的容量应足够大,即对于交流信号近似为短路。其作用是“隔离直流、通过交流”
放大电路的分析方法
静态工作点的稳定
方法
引入直流负反馈
温度补偿:利用对温度敏感的元件,在温度变化时直接影响输入回路。
信号的运算和处理
比例运算电路
反向比例运算电路
U0=-Rf/RUi(R与Rf相连)
同向比例运算电路
U0=(1+Rf/R)Ui
输入电阻=输出电阻,则U0=(Rf/R)Ui(R为与自己相连的电阻)
有源滤波器(双级型管,单级型管,集成运放)
低通滤波器(先通电阻在通电容)
高通滤波器(先通电容在电阻)
带通电阻(高通与低通串联)
带阻电阻(高通与低通并联)
放大电路中的反馈
负反馈放大电路一般表达式
理想运放在线性区的特点
虚短,虚断(Up=UN,Ip=IN=0)
集成运算放大电路
多级放大电路的耦合方式
直接耦合
优点
既能通过直流,也能通过交流
易于将全部电路集成在一片硅片上
缺点
静态工作点相互影响
存在零点漂移现象
阻容耦合
Q点相互独立
不能放大变化缓慢的信号,低频特性差,不能集成化。
变压器耦合
Q点相互独立,可以实现阻抗变化
集成运放电路的概述
特点
直接耦合方式,充分利用管子性能良好的一致性采用差分放大电路和电流源电路
用复杂电路实现高性能的放大电路,因为电路的复杂化并不带来工艺的复杂性
用有源元件替代无源元件,如用晶体管取代难于制作的大电阻
采用复合管
组成
偏置电路:为各级放大电路设置合适的静态工作点。采用电流源电路
输入级:前置级,多采用差分放大电路。要求Ri大,Ad大, Ac小,输入端耐压高
中间级:主放大级,多采用共射放大电路。要求有足够的放大能力
输出级:功率级,多采用准互补输出级。要求Ro小,最大不失真输出电压尽可能大
传输特性
抑制温度漂移的方法
在电路中引入直流负反馈
采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消方大管的变化
采用特性相同的管子,使它们的温漂相互抵消,构成差分放大电路
消除失真的方法是设置合适的静态工作点