本课件与 【电子技术基础 模拟部分(第四版) 康华光主编】 章节一致。

外施电源法(下部)及其本质 · 本章小结

1. 信息、信号。
2. 信号源的两种表达形式：戴维南等效电压源和诺顿等效电流源，相互转换。
3. 信号时域表示：波形和函数。频域表示：傅立叶级数扩展。周期信号频谱：离散谱，表示范围或功率。非周期信号频谱：连续频谱，表示能量密度。
4. 模拟信号：时间和范围都在不断变化。数字信号在时间和范围上是分散的。
5. 模拟信号放大：将信号源提供的小功率放大到负载所需的大功率，信息不变。增加的能量由外部电源提供。
6. 放大电路有四种增益:电压增益、电流增益、互阻增益和互导增益。放大电路模型可以通过控制源建立。
7. 放大器输入电阻、输出电阻的概念及其测量计算方法对放大器增益的影响。
8. 电压增益、电流增益、功率增益分贝表示法。
9. 频率响应和放大器带宽。频率响应是随频率变化输入正弦信号的稳态响应。频率响应和相频响应。放大器具有上限频率fH、下限频率fL。放大器带宽BW=fH－fL。当fL=0是直流放大器或直接耦合放大器。
10. 输出波形不同于输入波形称为失真。线性失真的特点是输出端不产生新的频率重量，分为振幅失真（不同频率、不同增益）和相位失真（相位移和频率不是线性关系），也称为频率失真。非线性失真是由放大器的非线性特性引起的。

P、N两端分别称为同相输入端和反相输入端。 输入级由差分放大电路组成，其电路对称性可以提高整个电路的性能。 由一级或多级放大电路组成，可以提高电压增益。 输出电压增益为1，能为负载提供一定的功率。 输入电阻的的输入电阻 -> INFINITY，输出电阻 -> 0，(这也是运算放大器的特性！)，故它在电路中常作为阻抗变换器或缓冲器。

第二章总结: 1.计算放大器的结构和特性。 2.理想操作放大器的五个条件。 三、虚短、虚断。 4.加法器 5.微分电路、积分电路

半导体不是不良导体或简单电阻。与其他材料的根本区别在于其导电性对温度、光、电场和杂质非常敏感。 本征半导体-纯化学成分半导体。它在物理结构上呈单晶形状。 （# 三价杂质(主要杂质，P五价杂质(施主杂质，N型)作用的本质:价格电子)

在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，因此少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与增加的反向电压无关，也称为反向饱和电流。 PN加正电压时，呈低电阻，正扩散电流大； PN结合反向电压时，反向漂移电流较小。 结论：PN具有单向导电性。

根据结构，二极管分为三类：接触型、表面接触型和平面型。

二极管V- I 特征建模： 1.理想模型 2.恒压降模型 3.折线模型 4.小信号模型(微变电阻) （# 当电流从正向反向急剧切换时，瞬时反向电流时间称为反向恢复时间(trr)）

三极管的放大主要依靠其发射极电流通过基区传输，然后到达集电极。实现这一传输过程的两个条件是： (1)内部条件:发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，基区很薄。 (2)外部条件:发射结正偏，集电结反偏。

共射：vo与vi相位相反(本质如下)

工作点进入饱和区或截止区时，会发生非线性失真。 (功率三角形在交流负载线上) 基极分压式射极偏置电路：如果温度变化时，b如果点电位能基本不变，静态工作点就能稳定。

共集电极放大电路： 射极输出器 射级跟随器 电压跟随器

(共基:电流跟随器)

(高频电路放大特性PPT只讲写复杂的推导)

多级放大电路的增益 = Av1 * Av2 * … 前级开路电压为下级信号源电压 前级输出阻抗是下级信号源阻抗 下级输入阻抗是前级负载 多级放大电路的通频带比其任何一级都窄

场效应管的两个概念： 耗尽型：vGS0时，存在导电沟道，iDS≠0。 增强型：vGS=0时，没有导电沟道，iDS＝0。 JFET只有耗尽型。 MOSFET既有耗尽型，也有增强型。 （若为耗尽型则是实线） 沟道长度调制效应：实际MOS管在饱和区的输出特性曲线还应该考虑vDS对沟道长度L的调制作用，当vGS固定，vDS增加时，iD会有所增加。(# 也就是输出特性曲线有向上坡度) （# 取Vgs为中间电压，简化求解。）

JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的

各种场效应管的特性比较及使用注意事项 1.各种FET的特性比较 (1) MOSFET有N沟道和P沟道，有耗尽型和增强型，栅极电压可正可负。 (2) JFET有N沟道和P沟道，只有耗尽型，栅极电压只能反偏。 (3) MESFET主要是N沟道，耗尽型，栅极电压反偏，<0。用于特高频。

2.使用注意事项 (1)在MOS管中，有时将衬底也引出。N衬底接高电位，P衬底接低电位。当源极电位太高或太低，衬底可直接连至源极。 (2)FET通常制成对称结构，S、D可以任意互换，但有些产品在内部将源极与衬底相连，S、D就不能互换。 (3)JFET的栅源电压不能反接，可开路保存。MOS管的栅源电压可正反接，但保存时应将各电极短路，防止外电场的破坏。 (4)焊接时，电烙铁必须接地。最好断电后再焊MOSFET。

各种放大器件电路性能比较 共源极电路：对应共发射极放大器。反向电压放大器。 电压增益高，Ri，Ro较高，常见于中间级。

共漏极电路：对应共集电极放大器。电压跟随器。 电压增益=1，Ri高，Ro低，用作输入、输出级缓冲。

共栅极电路：对应共基极放大器。电流跟随器。 电流增益＝1，Ri低，输入电容小，用于高频、宽带电路。

半导体三极管及放大电路基础小结

共模抑制比越大，抑制零点漂移的能力越强

(# 赌他应该不会考分析电路，让你判断电压电流串联并联正负反馈)

各种反馈类型的特点 电压负反馈：稳定输出电压 电流负反馈：稳定输出电流 串联反馈：输入端电压求和（KVL） 并联反馈：输入端电流求和（KCL）

(即：输入端决定输入端，输出端决定输出端)

（@ 信号流图变换）

（# 相似之处：电压反馈实际是和负载并联，因此相似地减少了输出电阻；电流反馈亦然。 ）

(1)要稳定直流量——引直流负反馈 (2)要稳定交流量——引交流负反馈 引入负反馈后，上限频率增加，下限频率减小，放大电路通频带展宽了 注：输入端求和的相位（-1）不包含在内

判断稳定性方法：做幅频响应和相频响应波特图 反馈深度越深，越容易自激。

（# 功率放大器的转换效率是最大输出功率与电源所提供的功率之比）

（# Q点下移，工作状态由 甲 -> 甲乙 -> 乙，但这又会引起非线性失真）

乙类双电源互补对称功率放大电路： 由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成，采用正、负双电源供电。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。 两个三极管分别在信号正、负半周轮流导通，使负载得到一个完整的波形。

功率BJT工作不应进入二次击穿区 有时，BJT的电压、电流和功耗均未超过极限，BJT也失效了。这是二次击穿造成的。二次击穿是不可逆的，产生的原因不太明了。一般出现在高压区。真正安全区不包括二次击穿区。

（# 交越失真 在分析电路时把三极管的导通电压看作零，当输入电压较低时，因三极管截止而产生的失真称为交越失真。这种失真通常出现在通过零值处。与一般放大电路相同，消除交越失真的方法是设置合适的静态工作点，使得三极管在静态时微导通。 ）

（# 甲乙类单电源互补对称电路（OTL电路） （#OTL功放是甲乙类，交越失真出现在乙类放大电路，甲类放大电路失真小，甲乙类放大电路，比甲类效率高，比乙类失真小。甲乙类有直流偏置防止交越失真）

）

第八章功率放大电路小结 1.功率放大电路的主要特点和要解决的主要问题。 2.哪种组态的放大电路作为功率放大电路较合适。 3.提高功率放大电路效率的思路。 4.单从效率的角度来考虑，哪种工作方式的功放效率最高。 5.乙类工作方式存在的突出矛盾。 6.互补对称功放电路是如何解决效率与失真这对矛盾的。 7.什么是交越失真，其产生的原因。克服方法。 8.乙类互补对称功放的分析计算。 9.单电源互补对称功放的工作原理。 10.功率器件在实际使用中应注意哪些问题？

（# 其实和第七章的自激振荡条件是一样的）

稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从AF > 1回到AF = 1

ＲＣ选频网络即文氏桥选频电路

5.稳幅措施 采用非线性元件：热敏元件 二极管

LC选频放大电路： 谐振时 阻抗最大，且为纯阻性

9.8 非正弦信号产生电路

9.8.1 电压比较器 （过零比较器）运算放大器工作在非线性状态下，虚短和虚断不成立

9.8.2 迟滞比较器

9.8.3 集成电压比较器 集成电压比较器可将模拟信号转换成双值信号，可用作模拟电路和数字电路的接口。 集成电压比较器不需要频率补偿电容，不存在转换速率受限。 `

第九章 信号处理与信号产生电路小结

共价键中空穴或束缚电子移动产生电流的根本原因是由于共价键中出现空穴引起的。

P型半导体：掺入受主杂质，P型杂志（3价元素） N型半导体：掺入施主杂质，N型杂志（5价元素）

空间电荷区、PN结、耗尽区，内电场 N -> P（与载流子扩散运动的方向相反），扩散越强，空间电荷区越宽（内电场导致载流子的漂移运动，使空间电荷区变窄，有利于扩散）

P -> N，正向偏置电压

PN结正偏，结电容较大，主要决定于扩散电容CD PN结反偏，结电容较小，主要决定于势垒电容CD

两个半功率点间为带宽

（注：教材第一章并未有相频相应）

运算放大器 = 线性放大区 + 限幅区 扩展线性放大范围———引入深度负反馈：将反馈信号引向反相输入端，使反馈信号抵消 部分输入信号，保证在输入信号较大时，uid仍然很小，在“虚短路”范围内，从而集成运算 放大器工作在线性放大区。

半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间，如硅 （Si）、锗 （Ge）和砷化镓 （GaAs）

本征激发产生的自由电子和空穴的数量相对很少，这说明本征半导体的导电能力很弱。我们可以人工少量掺杂某些元素的原子，从而显著提高半导体的导电能力，这样获得的半导体称为杂质半导体。根据掺杂元素的不同，杂质半导体分为 Ｎ型半导体和 Ｐ型半导体。

Ｐ型半导体：空穴浓度 pp＝掺杂浓度 ＋少子（电子）浓度

半导体中载流子进行定向运动，就会形成半导体中的电流。半导体电流 Ｉ＝Ｉｎ＋ＩＰ 半导体电流 漂移电流：在电场的作用下，自由电子会逆着电场方向漂移，而空穴则顺着电场方向漂移，这样产生的电流称为漂移电流，该电流的大小主要取决于载流子的浓度，迁移率和电场强度。 扩散电流：半导体中载流子浓度不均匀分布时，载流子会从高浓度区向低浓度区扩散，从而形成扩散电流，该电流的大小正比于载流子的浓度差即浓度梯度的大小

①外加正向电压 正向偏置→耗尽区变窄→扩散运动加强→漂移运动减弱→正向电流 ②外加反向电压 反向偏置→耗尽区变宽→扩散运动减弱→漂移运动加强→反向电流

ＰＮ结的单向导电特性：ＰＮ结只需要较小的正向电压，就可以使耗尽区变得很薄，从而产生较大的正向电流，而且正向电流随正向电压的微小变化会发生明显改变。而在反偏时，少子只能提供很小的漂移电流，并且基本上不随反向电压而变化。

发射区相对基区重掺杂；基区很薄，只有零点几到数微米；集电结面积大于发射结面积

当Uce增大时其曲线将向右移，当Uce增大到一定程度时将所有的离子吸引到集电极，故曲线不在右移，称为基调效应

镜像电流源 + 差放

如果输入信号本身不携带噪声和干扰，且其幅度可以增大，输出信号分量保持不变，那么放器的信噪比将提高（１＋ＡＦ）倍。 结论： 负反馈使 （１）放大倍数（增益）减小，放大倍数相对稳定度提高，放大电路内部噪声干扰得到抑制。 （２）被改善的对象就是被取样的对象。（被取样信号被稳定）。 （３）负反馈只能改善包含在负反馈环节以内的放大电路性能，对反馈环以外的，与输入信号一起 进来的失真、干扰、噪声及其它不稳定因素是无能为力的。

（# 如何判断反馈类型？ @: //www.zhihu.com/question/435555851/answer/1641991250）

电压放大电路：主要指标是电压增益、输入和输出阻抗。 功率放大电路：主要指标是功率、效率、非线性失真。

有源滤波电路中可加电压串联负反馈，使输入电阻高、输出电阻低，输入输出之间具有良好的 隔离。只需把几个低阶滤波电路串起来就可构成高阶滤波电路，无需考虑间影响。 ３．除滤波外，还可放大信号，放大倍数容易调节。 有源滤波器的缺点： １．不宜用于高频。 ２．不宜在高电压、大电流情况下使用。 ３．可靠性较差。 ４．使用时需外接直流电源。

（# @ https://www.sohu.com/a/385271438_505888 文氏桥振荡电路的原理？这篇文章说清楚了 ）

Ｑ值(品质因数)越高，选频特性越好，频率越稳定。

（２）石英晶体的基本特性与等效电路 结构：极板间加电场———晶体机械变形极板间加机械力———晶体产生电场 压电效应 交变电压———机械振动———交变电压 机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高当交变电压频率 ＝ 固有频率时，振幅最大。（压电谐振）

1．单相半波整流电路 为分析问题简单，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。 ２．单相桥式整流电路 组成：由四个二极管组成桥路 脉动系数 Ｓ最低次谐波幅值与输出电压平均值之比定义为脉动系数

稳压： 稳压系数 Ｓ反映电网电压波动时对稳压电路的影响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。