第一篇：模電知識要點總結_期末復習用_較全面[適合考前時間充分的全面復習]（推薦）

模電知識要點總結

第一章 半導體二極管

一.半導體的基礎知識

1.半導體---導電能力介于導體和絕緣體之間的物質(如硅Si、鍺Ge)。2.特性---光敏、熱敏和摻雜特性。

3.本征半導體----純凈的具有單晶體結構的半導體。

4.兩種載流子----帶有正、負電荷的可移動的空穴和電子統稱為載流子。

5.雜質半導體----在本征半導體中摻入微量雜質形成的半導體。體現的是半導體的摻雜特性。*P型半導體: 在本征半導體中摻入微量的三價元素（多子是空穴，少子是電子）。*N型半導體: 在本征半導體中摻入微量的五價元素（多子是電子，少子是空穴）。6.雜質半導體的特性

*載流子的濃度---多子濃度決定于雜質濃度，少子濃度與溫度有關。

*體電阻---通常把雜質半導體自身的電阻稱為體電阻。

*轉型---通過改變摻雜濃度，一種雜質半導體可以改型為另外一種雜質半導體。7.PN結

* PN結的接觸電位差---硅材料約為0.6~0.8V，鍺材料約為0.2~0.3V。* PN結的單向導電性---正偏導通，反偏截止。8.PN結的伏安特性

二.半導體二極管

*單向導電性------正向導通，反向截止。*二極管伏安特性----同ＰＮ結。*正向導通壓降------硅管0.6~0.7V，鍺管0.2~0.3V。*死區電壓------硅管0.5V，鍺管0.1V。

3.分析方法------將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低: 若 V陽 >V陰(正偏)，二極管導通(短路);若 V陽

該式與伏安特性曲線 的交點叫靜態工作點Q。

2)等效電路法

?

直流等效電路法

*總的解題手段----將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低: 若 V陽 >V陰(正偏)，二極管導通(短路);若 V陽

? 微變等效電路法

三.穩壓二極管及其穩壓電路

*穩壓二極管的特性---正常工作時處在PN結的反向擊穿區，所以穩壓二極管在電路中要反向連接。

第二章 三極管及其基本放大電路

一.三極管的結構、類型及特點 1.類型---分為NPN和PNP兩種。

2.特點---基區很薄，且摻雜濃度最低；發射區摻雜濃度很高，與基區接觸

面積較小；集電區摻雜濃度較高，與基區接觸面積較大。二.三極管的工作原理 1.三極管的三種基本組態

2.三極管內各極電流的分配

* 共發射極電流放大系數(表明三極管是電流控制器件

式子3.共射電路的特性曲線 *輸入特性曲線---同二極管。

稱為穿透電流。

* 輸出特性曲線

(飽和管壓降，用UCES表示

放大區---發射結正偏，集電結反偏。截止區---發射結反偏，集電結反偏。4.溫度影響

溫度升高，輸入特性曲線向左移動。溫度升高ICBO、ICEO、IC以及β均增加。三.低頻小信號等效模型（簡化）

hie---輸出端交流短路時的輸入電阻，常用rbe表示；

hfe---輸出端交流短路時的正向電流傳輸比，常用β表示；

四.基本放大電路組成及其原則 1.VT、VCC、Rb、Rc、C1、C2的作用。2.組成原則----能放大、不失真、能傳輸。五.放大電路的圖解分析法 1.直流通路與靜態分析

*概念---直流電流通的回路。*畫法---電容視為開路。

*作用---確定靜態工作點 *直流負載線---由VCC=ICRC+UCE 確定的直線。*電路參數對靜態工作點的影響

1）改變Rb ：Q點將沿直流負載線上下移動。

2）改變Rc ：Q點在IBQ所在的那條輸出特性曲線上移動。3）改變VCC：直流負載線平移，Q點發生移動。2.交流通路與動態分析 *概念---交流電流流通的回路

*畫法---電容視為短路,理想直流電壓源視為短路。*作用---分析信號被放大的過程。

*交流負載線---連接Q點和V CC’點 V CC’= UCEQ+ICQR L’的直線。

3.靜態工作點與非線性失真

（1）截止失真

*產生原因---Q點設置過低

*失真現象---NPN管削頂，PNP管削底。*消除方法---減小Rb，提高Q。（2）飽和失真

*產生原因---Q點設置過高

*失真現象---NPN管削底，PNP管削頂。*消除方法---增大Rb、減小Rc、增大VCC。

4.放大器的動態范圍

（1）Uopp---是指放大器最大不失真輸出電壓的峰峰值。（2）范圍

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

*當（UCEQ－UCES）＜（VCC’ － UCEQ）時，受飽和失真限制，UOPP=2UOMAX=2（UCEQ－UCES）。*當（UCEQ－UCES）＝（VCC’ － UCEQ），放大器將有最大的不失真輸出電壓。六.放大電路的等效電路法

1.靜態分析

（1）靜態工作點的近似估算

（2）Q點在放大區的條件

欲使Q點不進入飽和區，應滿足RB＞βRc。

2.放大電路的動態分析

* 放大倍數

* 輸入電阻

* 輸出電阻

七.分壓式穩定工作點共射

放大電路的等效電路法 1．靜態分析

2．動態分析 *電壓放大倍數

在Re兩端并一電解電容Ce后

輸入電阻

在Re兩端并一電解電容Ce后

* 輸出電阻

八.共集電極基本放大電路 1．靜態分析

2．動態分析 * 電壓放大倍數

* 輸入電阻

* 輸出電阻

3.電路特點

* 電壓放大倍數為正，且略小于1，稱為射極跟隨器，簡稱射隨器。* 輸入電阻高，輸出電阻低。

第三章

場效應管及其基本放大電路

一.結型場效應管（JFET）

1.結構示意圖和電路符號

2.輸出特性曲線

（可變電阻區、放大區、截止區、擊穿區）

轉移特性曲線

UP-----截止電壓

二.絕緣柵型場效應管（MOSFET）

分為增強型（EMOS）和耗盡型（DMOS）兩種。結構示意圖和電路符號

2.特性曲線

*N-EMOS的輸出特性曲線

* N-EMOS的轉移特性曲線式中，IDO是UGS=2UT時所對應的iD值。* N-DMOS的輸出特性曲線

注意：uGS可正、可零、可負。轉移特性曲線上iD=0處的值是夾斷電壓UP，此曲線表示式與結型場效應管一致。

三.場效應管的主要參數 1.漏極飽和電流IDSS 2.夾斷電壓Up 3.開啟電壓UT 4.直流輸入電阻RGS

5.低頻跨導gm(表明場效應管是電壓控制器件)

四.場效應管的小信號等效模型

E-MOS 的跨導gm---

五.共源極基本放大電路 1.自偏壓式偏置放大電路 * 靜態分析

動態分析

若帶有Cs，則

2.分壓式偏置放大電路 * 靜態分析

* 動態分析

若源極帶有Cs，則

六.共漏極基本放大電路 * 靜態分析

或

* 動態分析

一.級間耦合方式

第四章 多級放大電路

1.阻容耦合----各級靜態工作點彼此獨立；能有效地傳輸交流信號；體積小，成本低。但不便于集成，低頻特性差。

2.變壓器耦合---各級靜態工作點彼此獨立，可以實現阻抗變換。體積大，成本高，無法采用集成工藝；不利于傳輸低頻和高頻信號。

3.直接耦合----低頻特性好，便于集成。各級靜態工作點不獨立，互相有影響。存在“零點漂移”現象。*零點漂移----當溫度變化或電源電壓改變時，靜態工作點也隨之變化，致使uo偏離初始值“零點”而作隨機變動。二.單級放大電路的頻率響應 1．中頻段(fL≤f≤fH)

波特圖---幅頻曲線是20lgAusm=常數，相頻曲線是φ=-180o。2．低頻段(f ≤fL)

‘

3．高頻段(f ≥fH)

4．完整的基本共射放大電路的頻率特性

三.分壓式穩定工作點電路的頻率1．下限頻率的估算

2．上限頻率的估算

響應

四.多級放大電路的頻率響應

1.頻響表達式

2.波特圖

第五章 功率放大電路

一.功率放大電路的三種工作狀態 1.甲類工作狀態

導通角為360，ICQ大，管耗大，效率低。

2.乙類工作狀態

ICQ≈0，導通角為180，效率高，失真大。3.甲乙類工作狀態

導通角為180~360，效率較高，失真較大。

二.乙類功放電路的指標估算 1.工作狀態

? 任意狀態：Uom≈Uim ? 盡限狀態：Uom=VCC-UCES ? 理想狀態：Uom≈VCC oo

oo2.輸出功率3.直流電源提供的平均功率

4.管耗 Pc1m=0.2Pom

5.效率

理想時為78.5% 三.甲乙類互補對稱功率放大電路

1.問題的提出

在兩管交替時出現波形失真——交越失真(本質上是截止失真)。2.解決辦法

? 甲乙類雙電源互補對稱功率放大器OCL----利用二極管、三極管和電阻上的壓降產生偏置電壓。

動態指標按乙類狀態估算。

? 甲乙類單電源互補對稱功率放大器OTL----電容 C2 上靜態電壓為VCC/2，并且取代了OCL功放中的負電源-VCC。

動態指標按乙類狀態估算，只是用VCC/2代替。四.復合管的組成及特點

1.前一個管子c-e極跨接在后一個管子的b-c極間。2.類型取決于第一只管子的類型。3.β=β1·β 2

第六章 集成運算放大電路

一.集成運放電路的基本組成

1.輸入級----采用差放電路，以減小零漂。

2.中間級----多采用共射(或共源)放大電路，以提高放大倍數。

3.輸出級----多采用互補對稱電路以提高帶負載能力。

4.偏置電路----多采用電流源電路，為各級提供合適的靜態電流。

二.長尾差放電路的原理與特點 1.抑制零點漂移的過程----

當T↑→ iC1、iC2↑→ iE1、iE2 ↑→ uE↑→ uBE1、uBE2↓→ iB1、iB2↓→ iC1、iC2↓。

Re對溫度漂移及各種共模信號有強烈的抑制作用，被稱為“共模反饋電阻”。

2靜態分析 1)計算差放電路IC

設UB≈0，則UE=－0.7V，得 2)計算差放電路UCE ? ? ? 雙端輸出時

單端輸出時(設VT1集電極接RL)

對于VT1：

對于VT2：

3.動態分析

1）差模電壓放大倍數

? ? 雙端輸出

? 單端輸出時

從VT1單端輸出 ：

從VT2單端輸出 ：

2）差模輸入電阻3）差模輸出電阻

? ? 雙端輸出：單端輸出:

三.集成運放的電壓傳輸特性

當uI在+Uim與-Uim之間，運放工作在線性區域 ：

四.理想集成運放的參數及分析方法 1.理想集成運放的參數特征 * 開環電壓放大倍數 Aod→∞； * 差模輸入電阻 Rid→∞； * 輸出電阻 Ro→0； * 共模抑制比KCMR→∞； 2.理想集成運放的分析方法 1)運放工作在線性區: * 電路特征——引入負反饋

* 電路特點——“虛短”和“虛斷”:

“虛短”---

“虛斷”---2)運放工作在非線性區

* 電路特征——開環或引入正反饋

* 電路特點——

輸出電壓的兩種飽和狀態:

當u+>u-時，uo=+Uom

當u+

i+=i-=0

第七章 放大電路中的反饋

一.反饋概念的建立

＊開環放大倍數－－－Ａ ＊閉環放大倍數－－－Ａｆ ＊反饋深度－－－１＋ＡＦ ＊環路增益－－－ＡＦ：

1．當ＡＦ＞０時，Ａｆ下降，這種反饋稱為負反饋。

2．當ＡＦ＝０時，表明反饋效果為零。

3．當ＡＦ＜０時，Ａｆ升高，這種反饋稱為正反饋。

4．當ＡＦ＝－１時，Ａｆ→∞。放大器處于 “ 自激振蕩”狀態。二．反饋的形式和判斷

1.反饋的范圍----本級或級間。

2.反饋的性質----交流、直流或交直流。

直流通路中存在反饋則為直流反饋，交流通路中存 在反饋則為交流反饋，交、直流通路中都存在反饋 則為交、直流反饋。

3.反饋的取樣----電壓反饋：反饋量取樣于輸出電壓；具有穩定輸出電壓的作用。

（輸出短路時反饋消失）

電流反饋：反饋量取樣于輸出電流。具有穩定輸出電流的作用。

（輸出短路時反饋不消失）

4.反饋的方式-----并聯反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電

流形式相疊加。Rs越大反饋效果越好。

反饋信號反饋到輸入端）

串聯反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電壓

的形式相疊加。Rs越小反饋效果越好。

反饋信號反饋到非輸入端）5.反饋極性-----瞬時極性法：

（1）假定某輸入信號在某瞬時的極性為正（用+表示），并設信號的頻率在中頻段。

（2）根據該極性，逐級推斷出放大電路中各相關點的瞬時極性（升高用+表示，降低用－表示）。（3）確定反饋信號的極性。

（4）根據Xi 與X f 的極性，確定凈輸入信號的大小。Xid 減小為負反饋；Xid 增大為正反饋。三.反饋形式的描述方法

某反饋元件引入級間（本級）直流負反饋和交流電壓（電流）串聯（并聯）負反饋。四.負反饋對放大電路性能的影響

1.提高放大倍數的穩定性

2.3.擴展頻帶

4.減小非線性失真及抑制干擾和噪聲 5.改變放大電路的輸入、輸出電阻 *串聯負反饋使輸入電阻增加1+AF倍 *并聯負反饋使輸入電阻減小1+AF倍

*電壓負反饋使輸出電阻減小1+AF倍 *電流負反饋使輸出電阻增加1+AF倍 五.自激振蕩產生的原因和條件

產生自激振蕩的原因：附加相移將負反饋轉化為正反饋。

2.產生自激振蕩的條件

若表示為幅值和相位的條件則為：

第八章 信號的運算與處理

分析依據------“虛斷”和“虛短”

一.基本運算電路 1.反相比例運算電路 R2 =R1//Rf

2.同相比例運算電路

R2=R1//Rf

3.反相求和運算電路

R4=R1//R2//R3//Rf

4.同相求和運算電路

R1//R2//R3//R4=Rf//R5

5.加減運算電路

R1//R2//Rf=R3//R4//R5

二.積分和微分運算電路 1.積分運算

2.微分運算

第九章 信號發生電路

一.正弦波振蕩電路的基本概念

1.產生正弦波振蕩的條件(人為的直接引入正反饋)

自激振蕩的平衡條件 : 即幅值平衡條件：

相位平衡條件：

2.起振條件: 幅值條件 ：3.正弦波振蕩器的組成、分類 正弦波振蕩器的組成

(1)放大電路-------建立和維持振蕩。

(2)正反饋網絡----與放大電路共同滿足振蕩條件。(3)選頻網絡-------以選擇某一頻率進行振蕩。

相位條件:

(4)穩幅環節-------使波形幅值穩定，且波形的形狀良好。* 正弦波振蕩器的分類

(1)RC振蕩器-----振蕩頻率較低,1M以下;(2)LC振蕩器-----振蕩頻率較高,1M以上;(3)石英晶體振蕩器----振蕩頻率高且穩定。二.RC正弦波振蕩電路 1.RC串并聯正弦波振蕩電路

2.RC移相式正弦波振蕩電路

三.LC正弦波振蕩電路

1.變壓器耦合式LC振蕩電路

判斷相位的方法：斷回路、引輸入、看相位

2.三點式LC振蕩器

*相位條件的判斷------“射同基反”或 “三步曲法”

(1)電感反饋三點式振蕩器(哈特萊電路)

(2)電容反饋三點式振蕩器(考畢茲電路)

(3)串聯改進型電容反饋三點式振蕩器（克拉潑電路）

(4)并聯改進型電容反饋三點式振蕩器（西勒電路）

(5)四.石英晶體振蕩電路 1.并聯型石英晶體振蕩器

2.串聯型石英晶體振蕩器

第十章 直流電源

一.直流電源的組成框圖

? ? ? ? ? 電源變壓器：將電網交流電壓變換為符合整流電路所需要的交流電壓。整流電路：將正負交替的交流電壓整流成為單方向的脈動電壓。濾波電路：將交流成分濾掉，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。穩壓電路：自動保持負載電壓的穩定。二.單相半波整流電路

1．輸出電壓的平均值UO(AV)

2．輸出電壓的脈動系數S

3．正向平均電流ID(AV)

4．最大反向電壓URM

三.單相全波整流電路 1．輸出電壓的平均值UO(AV)

2．輸出電壓的脈動系數S

3．正向平均電流ID(AV)

4．最大反向電壓URM

四.單相橋式整流電路

UO(AV)、S、ID(AV)

與全波整流電路相同，URM與半波整流電路相同。

五.電容濾波電路 1． 放電時間常數的取值

2.輸出電壓的平均值UO(AV)

3.輸出電壓的脈動系數S.整流二極管的平均電流I D(AV)

六.三種單相整流電容濾波電路的比較

七.并聯型穩壓電路 1.穩壓電路及其工作原理

*當負載不變，電網電壓變化時的穩壓過程:

*當電網電壓不變，負載變化時的穩壓過程 :

2.電路參數的計算

* 穩壓管的選擇 常取UZ=UO；IZM=(1.5~3)IOmax * 輸入電壓的確定 一般取UI(AV)=(2~3)UO

* 限流電阻R的計算 R的選用原則是：IZmin

R的范圍是：