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模电复习

时间：2022-09-30 14:00:00 hf105f大功率继电器1zs大功率继电器kh系列交流电流变送器680nj400电容zy68二极管bd136pnp晶体管

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文章目录

    • 00-01 绪论
    • 00-02 基本概念
    • 01-01 本征半导体
    • 01-02 杂质半导体
    • 01-03 PN结
    • 02-01 二极管的组成
    • 02-02 伏安特性和电流方程
    • 02-03 二极管的主要参数
    • 03-01 二极管电路的分析思路
    • 03-02 二极管电路图解分析方法
    • 03-03 二极管等效模型
    • 03-04 二极管等效模型分析方法
    • 03-05 常见的二极管应用电路
    • 04-01 稳压二极管基础
    • 04-02 稳压二极管的应用
    • 04-03 其它类型的二极管
    • 05-01 晶体管的结构和工作原理
    • 05-02 晶体管的放大原理
    • 05-03 晶体管的伏安特性
    • 05-04 晶体管工作区
    • 05-05 晶体管的主要参数
    • 06-01 放大概念和放大电路的性能指标
    • 06-02 放大电路的偏置和组态
    • 06-03 共射放大电路的工作原理
    • 07-01 直流通道和交流通道
    • 07-02 静态分析估算法
    • 07-03 静态分析图解法
    • 08-01 BJT基本放大电路交流分析思路
    • 08-02 BJT建立混合参数模型
    • 08-03 BJT简化混合参数模型
    • 08-04 BJT确定混合参数
    • 08-05 微变等效电路法
    • 09-01 交流负载线分析
    • 09-02 非线性失真分析
    • 10-01 静态工作点稳定需求分析
    • 10-02 稳定静态工作点的典型电路及其原理
    • 10-03 分压偏置共射放大电路静态分析
    • 10-04 共射放大电路的动态分析
    • 11-01 基本集放大电路
    • 11-02 基本共基放大电路
    • 11-03 三种组态放大电路的比较
    • 11-04 复合管放大电路
    • 12-01 提出频率响应问题
    • 12-02 基本概念的频率响应
    • 12-03 单时间常数RC电路频率响应
    • 13-01 晶体管高频等效模型
    • 13-02 晶体管的频率特性分析
    • 13-03 单向化晶体管高频等效模型
    • 14-01 单管共射放大电路中低频响应分析
    • 14-02 单管共射放大电路高频响应分析
    • 14-03 对比分析三种组态放大电路频率响应性能
    • 15-01 场效应管概述
    • 15-02 结型场效应管
    • 15-03 绝缘格栅场效应管
    • 15-04 场效应管的主要参数及选择
    • 16-01 放大电路的偏置和静态分析
    • 16-02 场效应管微变等效模型
    • 16-03 场效应管放大电路的动态分析
    • 16-04 场效应管与晶体管放大电路的比较
    • 17-01 多级放大电路的耦合模式
    • 17-02 多级放大电路分析
    • 17-03 多级放大电路频率响应
    • [外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-rlFDXgoN-1605334388382)(https://s1.ax1x.com/2020/11/04/BclzNT.jpg)]
    • 17-04 集成运输简介
    • 18-01 镜像电流源
    • 18-02 其它类型的电流源
    • 18-03 应用电流源
    • 19-01 放大电路的结构和工作原理
    • 19-02 典型的差分放大电路及其分析
    • 19-03 区分放大电路的四种接法
    • 19-04 扩大放大电路的改进
    • 19-05 差分放大电路的传输特性
    • 20-01 功率放大电路的特点和要求
    • 20-02 功率放大电路的指标和分类
    • 20-03 乙类推挽功率放大电路的工作原理
    • 20-04 OCL功率放大电路性能分析
    • 20-05 OCL晶体管在电路中的选择
    • 21-01 交越失真
    • 21-02 功率放大电路的改进
    • 21-03 典型的集成运输介绍
    • 22-01 问题的提出
    • 22-02 反馈的基本概念
    • 22-03 反馈的分类
    • 22-04 判断反馈类型
    • 23-01 负反馈对放大电路性能的影响
    • 23-02 按需引入反馈
    • 23-03 估计深度负反馈放大电路性能
    • 23-04 负反馈放大电路的稳定性
    • 24-01 建模和分析综合运输特点
    • 24-02 比例运算
    • 24-03 加减运算
    • 24-04 微积分运算
    • 24-05 其它信号操作电路
    • 24-06 集成运放参数对运算精度的影响
    • 25-01 滤波器的基本概念
    • 25-02 低通滤波器有源
    • 25-03 其他滤波器
    • 26-01 电压比较器简介
    • 26-02 单限比较器
    • 26-03 滞回比较器和窗口比较器
    • 26-04 应用电压比较器
    • 26-05 集成电压比较器
    • 27-01 直流稳压电源简介
    • 27-02 整流电路
    • 27-03 滤波电路
    • 27-04 稳压电路
    • 27-05 集成稳压器
    • 28-01 介绍正弦波振荡电路
    • 28-02 RC正弦波振荡电路
    • 28-03 LC正弦波振荡电路
    • 28-04 石英晶体振荡器

00-01 绪论

  1. 为什么要学模电？学什么？怎么学？
  2. 电子技术是研究电子设备、电子电路及其应用的科学技术

00-02 基本概念

  1. 电子系统处理信号，信号是信息的载体
  2. 模拟信号和数字信号的概念
  3. 通过A/D和D/A转换模拟和数字信号

01-01 本征半导体

  1. 半导体材料：锗、硅、砷化镓和一些硫化物
  2. 半导体的导电特性：热敏、光敏和掺杂
  3. 本征半导体的概念
  4. 本征激发和复合的概念
  5. 自由电子和空穴成为载流子

01-02 杂质半导体

  1. 掺入三价或五价元素
  2. 磷原子等五价元素混合 N型半导体/电子半导体
  3. 掺入硼原子等三价元素 P半导体/空穴半导体
  4. 多子和少子的概念
  5. 在杂志半导体中，多子的浓度主要取决于掺杂浓度（本征激发），少子的浓度与温度密切相关
  6. 在杂质半导体中，少子数目比未掺杂的数目减少了
  7. 杂质半导体是电中性的，不带电
  8. 在杂质半导体中，温度变化、载流子数量变化、多子数量变化、浓度变化、少子浓度变化

01-03 PN结

  1. 空间电荷区的概念和形成(耗尽层、势垒区)
  2. 内电场的概念，内电场阻碍多子运动，少子在内电场的作用下运动，称为漂移运动
  3. 达到动态平衡，空间电荷区厚度保持不变
  4. 掺杂浓度不同，空间电荷区在两种不同杂质半导体的厚度不同，浓度低的厚度大
  5. 加正偏电压，产生外电场，多子在外电场的作用下定向移动形成正向电流
  6. 加正偏电压，产生外电场，外电场阻碍多子的运动，促进少子漂移运动，增大空间电荷区厚度
  7. 温度越高，少子浓度越大，反向电流越大
  8. 势垒电容 C b C_b Cb​，扩散电容 C d C_d Cd​的概念，总电容= C b + C d C_b+C_d Cb​+Cd​
  9. 势垒电容，反偏时起主要作用，扩散电容正偏时起主要作用
  10. 任何电子或电气系统都是对频率敏感的

02-01 二极管的组成

  1. 二极管的分类：小功率、大功率、稳压、点接触型、面接触型、平面型
  2. 点接触型：结面积小，结允许电流小，结电容小，最高工作频率高
  3. 面接触型：结面积大，结允许电流大，结电容大，最高工作频率底
  4. 平面型：结面积可大可小，小的工作频率高，大的允许电流大

02-02 二极管的伏安特性及电流方程

  1. i = f ( u ) i=f(u) i=f(u)

  2. 测量电路

  3. 曲线图，特点：非线性

  4. 工作区划分：死区，导通区，反向截至区，反向击穿区

  5. 反向饱和电流和导通压降在图中的位置及各种半导体材料的值

  6. 电击穿（可逆）：雪崩击穿（掺杂浓度低），齐纳击穿（掺杂浓度高）

  7. 热击穿（不可逆）

  8. 特性方程：

    温度电压当量 U T = 26 m v U_T =26mv UT​=26mv

  9. 正向偏置:

    反向偏置， I D ≈ I S I_D\approx I_S ID​≈IS​

  10. 正向特性为指数曲线，反向特性为横轴平行线

  11. 电压不变，温度增大，正向特性曲线左移，反向特性曲线下移

  12. 温度对单行特性的影响较大

  13. 二极管的动态电阻个静态电阻的概念

  14. 静态电阻 R D = V D I D R_D=\frac{V_D}{I_D} RD​=ID​VD​​

  15. 动态电阻 r D = Δ V D Δ I D r_D=\frac{\Delta V_D}{\Delta I_D} rD​=ΔID​ΔVD​​

02-03 二极管的主要参数

  1. 最大整流电流 I F I_F IF​：二极管长期使用时允许二极管的最大正向平均电流
  2. 最大反向工作电压 U R U_R UR​：保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是 U B R U_{BR} UBR​
  3. 反向电流 I R I_R IR​：二极管加规定工作电压时的反向电流
  4. 最高工作频率 f M f_M fM​：取决于PN结的结电容大小，超过的话，单向导电性变得较差
  5. 选用二极管的一般原则：
    • 要求导通压降较小时选锗管，要求反向电流小时选硅管
    • 要求工作电流大时选面接触型
    • 要求频率高时选点接触型
    • 要求反向击穿电压高时选硅管
    • 要求温度特性好时选硅管
  6. 为什么二极管的反向饱和电流与所加的电压基本没有关系，而当温度升高时又明显增大
  7. 怎样用万用表判断二极管的正负极和管子的好坏
  8. 用万用表的X10档测得二极管的正向电阻为200欧姆，若用X100档测量，读数会有什么变化

03-01 二极管电路的分析思路

  1. 电源反接保护电路

  2. 叠加原理，信号响应=直流响应+交流响应

  3. 静态和动态的概念

  4. 分析电路先静态后动态

  5. 符号规定：

    • I B I_B IB​ 直流分量（大符号，大下标）
    • i b i_b ib​ 交流分量（小符号，小下标）
    • i B i_B iB​ 电流总瞬时值（小符号，大下标）
    • I b I_b Ib​ 电流有效值（大符号，小下标）
    • I b m I_{bm} Ibm​ 交流幅值

  6. i B = I B + i b i_B=I_B+i_b iB​=IB​+ib​

  7. 交流信号驮载在直流信号之上

  8. 分析方法：

    • 数值求解法
    • 图解法
    • 等效模型分析方法

03-02 二极管电路图解分析方法

  1. 图解分析：利用器件伏安特性曲线和外电路的特性曲线，通过作图的方法求解电路问题
  2. 静态分析：假设交流信号为0，得到直流通路，结合外电路的特性曲线得到静态工作点Q( I D , V D I_D,V_D ID​,VD​)
  3. 动态分析：直流电源置0，得到交流通路，在静态工作点基础上，进行小信号分析
  4. 图解法：
    • 优点：直观，帮助理解电路参数对特性的影响
    • 缺点：有作图误差，某些参数无法求取
    • 前提：已知器件的实际伏安特性曲线
  5. 例题：

03-03 二极管的等效模型

  1. 特性曲线具有局部线性的特性

  2. 等效电路：选择合适的原件，等效反应设备或系统在特定工作区域的实际端口特性

    建模——线性化——应用线性电路分析方法分析电路

  3. 理想模型

  4. 三个模型成立的条件：二极管工作在线性区

03-04 二极管等效模型分析方法

  1. 定性分析：

    • 将二极管断开
    • 分析二极管阴阳两极接入点间电压的极性和大小

  2. 定量分析：

    • 根据所选择的等效模型得到等效电路
    • 利用线性电路分析方法分析电路

  4. V D D V_{DD} VDD​比较小时，选折线模型比较精确

03-05 常见二极管应用电路

  1. 限幅电路：

  2. 门电路：

  3. 其他电路

    • 整流电路
    • 滤波电路
    • 双电源电路
    • 供电门
    • 倍压电路

04-01 稳压二极管基础

  1. 符号

  2. 稳压原理和过程：

04-02 稳压二极管的应用

  1. 限流电阻选择：

  2. 例题：

  3. 稳压管的特点：

    • 稳压管工作在反向击穿区；普通二极管工作在正向导通区
    • 稳压管反向特性比普通二极管陡，电流虽然在较大范围内变化，但稳压管两端电压变化很小，故具有稳压作用
    • 稳压管反向击穿电压比普通二极管低：一般二极管25-50V,稳压管则较低，6v左右的稳压管最稳定
    • 稳压管去掉反向击穿电压后，又恢复正常；而普通二极管则失去单向导电性，易于损坏

04-03 其他类型的二极管

05-01 晶体管的结构和工作原理

  1. 晶体管是一种把输入电流进行放大的半导体器件
  2. 分类：NPN，PNP型
  3. 三个极：发射极（e），集电极（c），基极（b），三个区：发射区，集电区，基区，两个结：发射结，集电区
  4. 图标箭头总是从P型指向N型

05-02 晶体管的放大原理

  1. 晶体管能实现放大，必须从内部结构和外部偏置条件来保证

  2. 基区：最薄，掺杂浓度最低，传递和控制载流子

  3. 发射区：掺杂浓度最高，发射载流子

  4. 集电极：面积最大，收集载流子

  5. 集电极和发射极不能混用

  6. 外部满足条件：发射结正偏，集电极反偏

  7. I E = I E N + I E P = I C N + I B N + I E P I_E=I_{EN}+I_{EP}=I_{CN}+I_{BN}+I_{EP} IE​=IEN​+IEP​=ICN​+IBN​+IEP​

  8. I B = I B N + I E P − I C B O I_B=I_{BN}+I_{EP}-I_{CBO} IB​=IBN​+IEP​−ICBO​

  9. I C = I C N + I E P I_C=I_{CN}+I_{EP} IC​=ICN​+IEP​

  10. I C = I B + I C I_C=I_B+I_C IC​=IB​+IC​

  11. I E I_E IE​在B，C极之间分配比例主要取决于基区宽度，发射区多子浓度，与外加电压无关

  12. 参数定义：

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  13. 重要结论：

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SJzmONfr-1605334388138)(https://s1.ax1x.com/2020/10/11/0cYDqU.png)]

05-03 晶体管的伏安特性

  1. 晶体管的伏安特性：管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能

  2. 测量晶体管特性的试验电路：

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jI1evtdH-1605334388139)(https://s1.ax1x.com/2020/10/11/0ctnwF.png)]

  3. 输入特性曲线：

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