第一篇:模電總結
半導體器件
半導體中有兩種載流子:電子,空穴。
當電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子后,共價鍵就留下一個空位,這個空位就稱為空穴。
影響半導體導電性的因素:外界熱(溫度)和光的作用或往純凈的半導體中摻入某些雜質。
本征半導體:完全純凈的、結構完整的半導體晶體。在絕對0度(T=0K)和沒有外界激發時,價電子完全被共價鍵束縛著,本征半導體中沒有可以運動的帶電粒子(即載流子),它的導電能力為 0,相當于絕緣體。在常溫下,由于熱激發,使一些價電子獲得足夠的能量而脫離共價鍵的束縛,成為自由電子,同時共價鍵上留下一個空位,稱為空穴。
本征激發的特點:
① 兩種載流子參與導電,自由電子數(n)=空穴數(p)② 外電場作用下產生電流,電流大小與載流子數目有關 ③ 導電能力隨溫度增加顯著增加 雜質半導體(通過摻雜,提高導電能力)
N 型半導體:電子是多數載流子,空穴是少數載流子,但半導體呈中性,也稱為(電子半導體)。(在硅或鍺晶體中摻入少量的五價元素,如磷形成)
P 型半導體:空穴是多數載流子,電子是少數載流子,但半導體呈中性,也稱為(空穴半導體)。(在硅或鍺晶體中摻入少量的三價元素,如硼形成)
多子濃度主要取決于雜質濃度,少子濃度與溫度有關。
二極管:導通管的壓降看做常值(硅0.7V,鍺0.2V)或0V(理想二極管)。
特殊二極管——穩壓管(工作在反向擊穿區)
穩壓原理:無論輸入變化或負載變化,引起的電流變化都加于穩壓管上,使輸出電壓穩定。雙極性晶體管(BJT)
集電區:面積較大,基區:較薄,摻雜濃度低,發射區:摻雜濃度較高。要使三極管能放大電流,必須使發射結正偏,集電結反偏。雙極性晶體管輸出特性三個區域的特點: ① 放大區:發射結正偏,集電結反偏。② 飽和區:發射結正偏,集電結正偏。③ 截止區: 發射結、集電結均反偏。
雙極型三極管是電流控制器件,場效應管是電壓控制器件。場效應管有兩種: 結型場效應管JFET; 絕緣柵型場效應管MOS ① N溝道增強型 ② N 溝道耗盡型 ③ P 溝道增強型 ④ P 溝道耗盡型
耗盡型與增強型的區別在與UGS=0時是否有導電溝道。
耗盡型的MOS管UGS=0時就有導電溝道,加反向電壓才能夾斷。
基本放大電路
輸入電阻是衡量放大電路從其前級取電流大小的參數。輸入電阻越大,從其前級取得的電流越小,對前級的影響越小。即:ri越大,Ii 就越小,ui就越接近uS。一般總是希望得到較大的的輸入電阻。
非線性失真:飽和失真,截止失真。避免非線性失真,要合理設置靜態工作點。
射極輸出器(共集電極電路):
① 輸入輸出同相,輸出電壓跟隨輸入電壓,故稱電壓跟隨器。② 射極輸出器輸入電阻較大,作為前一級的負載,對前一級的放大倍數影響較小且取得的信號大。
③ 輸出電阻很小,帶負載能力強。(所謂帶負載能力強,是指當負載變化時,放大倍數基本不變。)
④ 射極輸出器接在多級放大電路的首級可提高輸入電阻;接在末級可減小輸出電阻;接在中間級可起匹配作用,從而改善放大電路的性能。
放大電路中的負反饋
負反饋的作用:
穩定靜態工作點;穩定放大倍數;提高輸入電阻;降低輸出電阻;擴展通頻帶。
負反饋的類型
反饋:把輸出回路的電量(電壓或電流)饋送到輸入回路的過程。根據反饋所采樣的信號不同,可以分為電壓反饋和電流反饋。
電壓反饋:反饋信號取自輸出電壓信號??梢苑€定輸出電壓、減小輸出電阻。
電流反饋:反饋信號取自輸出電流信號。可以穩定輸出電流、增大輸出電阻。
根據反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同,可以分為串聯反饋和并聯反饋。
串聯反饋:反饋信號與輸入信號串聯,即反饋電壓信號與輸入信號電壓比較。串聯反饋使電路的輸入電阻增大。
并聯反饋:反饋信號與輸入信號并聯,即反饋信號電流與輸入信號電流比較。并聯反饋使電路的輸入電阻減小。交流反饋:反饋只對交流信號起作用。直流反饋:反饋只對直流起作用。判斷負反饋的方法——瞬時極性法
電壓、電流反饋——將放大電路的輸出端短路,如果這時反饋信號為0,則是電壓反饋,反之,如果反饋信號依然存在,則為電流反饋。串聯、并聯反饋——串聯反饋:反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的兩個電極,此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關系; 并聯反饋:反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個電 極,此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系。
差動放大器與集成運算放大器
差模信號與共模信號的概念:
差模信號是指在兩個輸入端加上幅度相等,極性相反的信號; 共模信號是指在兩個輸入端加上幅度相等,極性相同的信號。差分放大電路放大差模信號抑制共模信號。
差分放大器可抑制零點漂移,且共模抑制比越大,抑制零漂能力越強。
集成運放要求:
① 對輸入級的要求:盡量減小零點漂移,盡量提高 KCMRR , 輸入阻抗 ri 盡可能大。
② 對中間級的要求:足夠大的電壓放大倍數。
③ 對輸出級的要求:主要提高帶負載能力,給出足夠的輸出電流io。即輸出阻抗 ro小。運放工作在線性區的特點:虛短,虛斷
確定運放工作區的方法:判斷電路中有無負反饋。
若有負反饋,則運放工作在線性區;
若無負反饋,或有正反饋,則運放工作在非線性區。處于非線性狀態運放的特點: 1.虛短路不成立。
2.輸入電阻仍可以認為很大。3.輸出電阻仍可以認為是0。
非線性處理器:(由運放組成的電路處于非線性狀態,輸出與輸入的關系 uo=f(ui)是非線性函數):限幅器,電壓比較器,遲滯比較器 線性處理器:信號的運算電路(同向反向比例運算電路,加減運算電路等)
自激振蕩:正反饋足夠強,輸入信號為 0 時仍有信號輸出。自激振蕩條件:(1)振幅條件:|AF|?
1(2)相位條件:?A??F?2n?
功率放大電路
甲類:在整個周期IC≥0導通角3600η高=50% 乙類:在半個周期IC≥0導通角1800η高=78.5% 甲乙類:在大半個周期IC≥0導通角1800<θ<3600 放大電路的輸出沒有失真的工作方式稱為甲類放大。
交越失真:輸入信號 ui在過零前后,輸出信號出現的失真便為交越失真。
乙類放大存在交越失真。
直流穩壓電源
直流穩壓電源的組成:
① 電源變壓器: 將交流電網電壓變為合適的交流電壓。② 整流電路: 將交流電壓變為脈動的直流電壓。
③ 濾波電路: 將脈動直流電壓轉變為平滑的直流電壓。
④ 穩壓電路: 清除電網波動及負載變化的影響,保持輸出電壓的穩定。
整流電路的任務:把交流電壓轉變為直流脈動的電壓。(常見的整流電路有有單相半波、全波、橋式和倍壓整流等。)
第二篇:模電總結
模電總結
三極管仿真電路
場效應管方正電路
場效應管 說明了 柵極(G)上電流為0 漏極(D)上電流也很小 源極(S)上電流更小
場效應管的作用
1、場效應管可應用于放大。由于場效應管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。
2、場效應管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。
3、場效應管可以用作可變電阻。
4、場效應管可以方便地用作恒流源。
5、場效應管可以用作電子開
單管共射放大電路
1、輸入信號和輸出信號反相;
2、有較大的電流和電壓增益;
3、一般用作放大電路的中間級。
4、共射極放大器的集電極跟零電位點之間是輸出端,接負載電阻
共集電極放大電路
共集放大電路又叫射極跟隨器,這種放大電路的放大倍數接近1,就是說,該放大電路的輸出跟輸入信號相同,即輸出信號隨輸入信號的變化發生相同的變化,具有“跟隨”的作用。
它具有輸入電阻大(索取信號能量的能力大),輸出電阻?。ńo予負載信號能量的能力大)的特點,可以做多級放大器的中間級,即緩沖級
共基極放大電路
1、輸入信號與輸出信號同相;
2、電壓增益高;
3、電流增益低(≤1);
4、功率增益高;
5、適用于高頻電路。
共基極放大電路的輸入阻抗很小,會使輸入信號嚴重衰減,不適合作為電壓放大器。但它的頻寬很大,因此通常用來做寬頻或高頻放大器。在某些場合,共基極放大電路也可以作為“電流緩沖器”(Current Buffer)使用。
RC高通電路
差分放大電路
差分放大電路對共模輸入信號有很強的抑制能力,對差模信號卻沒有多大的影響,因此差分放大電路一般做集成運算的輸入級和中間級,可以抑制由外界條件的變化帶給電路的影響,如溫度噪聲等。你可以去找一些集成電路看一下,第一級基本上都是差分放大。
第三篇:模電總結
本學期對模電的學習,基本類似大一第二學期的電路課程的學習,從器件拓展到電路,從小信號再到大信號,先基礎后應用的順序逐步展開。以下,我也將從這幾方面對本學期的模電進行大致總結以了解本人該學期對模電的掌握情況。
一、器件
在第一章常用半導體器件當中,我們首先介紹的模電主角晶體管場效應管的組成材質半導體以及有p型半導體以及n型半導體組成的pn結。隨后我們介紹了pn結的應用,半導體二極管,半導體二極管中還包含了穩壓管、發光二極管幾種特殊類型。在半極管的基礎上,我們引出了本學期模電的主角晶體管場效應管。
二、電路
在掌握了器件特性的基礎上,我們對模電的學習拓展到了電路。1.基本放大電路:
共射放大電路、共集放大電路、共基放大電路、以及共源、共漏、共柵。其中共射電路對應共源電路、共集電路對應共漏電路、共基電路對應共柵電路。共射電路:輸入電阻輸出電阻都比較居中、輸入信號與輸出信號反向。
共集電路:輸入電阻很大、輸入電阻很小,輸入輸出同相,不能放大電壓但能放大電流放大倍數接近1。
共基電路:輸入電阻很小、輸出電阻很大,輸入輸出同相,不能放大電流但能放大電壓。2.多級放大電路
實際應用中,常對放大電路性能提出多方面要去,一些是基本放大電路無法實現的。在基本放大電路的基礎上,我們學習了由多個基本放大電路連接組成的多級放大電路。各級基本放大電路的連接方式不同,包括直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和光電耦合。
阻容耦合電路:不能放大變化緩慢的信號,在信號頻率高、輸出功率大的情況下才會使用 3.差動放大電路
作用:減小溫漂,常用作集成運放的輸入端。4.反饋電路
當反饋采樣點接在輸入點則可判斷為電壓反饋,否則則是電流反饋。當反饋輸入端接在輸入信號端則是并聯負反饋,否則則是串聯反饋。
負反饋類型: 電壓串聯負反饋 電流串聯負反饋 電壓并聯負反饋 電流并聯負反饋
5.基本運算電路
同相加法器:信號輸入接正信號
差分放大器:兩個輸入信號一個接正一個接負,其正輸入端還需要有等大電阻接地。積分電路 微分電路
6、穩壓電路: 橋式整流 調整管 串聯型穩壓電路
三、應用
1、有源濾波器:有源低通、有源高通、有源帶通、有源帶阻
2、振蕩器:RC橋式正弦波振蕩電路、LC正弦波振蕩電路。LC又包括電感三點式、電容三點式、變壓器式
3、電壓比較器:過零電壓比較器、帶Uref的簡單單限電壓比較器、滯會電壓比較器、窗口電壓比較器
第四篇:模電課程總結
《電路和模擬電子學》
課程總結
姓名:楊超
學號:1104031001
班級:網絡工程一班
指導老師:肖連軍
2012年6月18日
課程總結
一個學期將要結束,終于,模電課也將要結束。對于模電課,我從最開始的好奇,到中間的擔憂,到現在,可謂有所收獲了。
剛接觸模電的時候,我可以說對其一無所知的。但是,我也是比較感興趣的,這其中就有很多原因的,首先是基于對未知的好奇心,以及高中就比較喜歡物理與電路,其次是聽人家說模電比較難,想要看看自己親身體驗下有什么情況,算是挑戰一下困難吧。剛開始上課時,我是很認真聽課的,課下也做相應的預習與復習,也做做書上每章后面的練習題??傊?,開始學模電時,我覺得自己還是有干勁的。
到后來,我就覺得自己有些跟不上老師的節奏了。剛開始上第一章電路的基本概念時,我覺得老師將課好,很仔細,但是到了講第二以及后面的幾章時,我就跟不上了。我覺得老師講這幾章,太具有跳躍性了,一會兒是講這里,一會兒是講那里,一會兒是第二章,一會兒是第五章。我看第二章得時候講第五章,我看第五章的時候又講第三章,我又要往回看。最后,弄得自己都有些糊涂了。本來就有很多不懂的東西,又在這些小事上浪費了不少時間,并且,看書時,精神有不大集中。最后導致題目有些不會做,重點也沒掌握到。因此,在這段時間我還是很擔心模電的,很怕自己掛科,什么也沒學到。
到最后,也就是現在,我覺得模電還是有很多東西沒搞懂。比如說,有些題目不會做,有些圖不能讀懂,還有一些實驗儀器用的不熟練等等。但是,這些問題都將不再是我擔心的事情了。因為,學習模電的過程中,我知道了一個道理:問題不能阻止學習的腳步,我一直在前進,一直在進步?;蛟S,我現在面臨著許多的問題,這不懂,那不懂,但是,我還是把以前那些不懂的地方都弄懂了,這也是進步。這就足夠了。
電路與模擬電子學這本書共十章,分別為:電路的基本概念、電阻電路分析、動態電路分析、交流電路分析、半導體二極管及其應用電路、放大電路基礎、負反饋放大電路、集成運放的應用、波形產生電路與直流穩壓電路、模擬可編程器件的原理及其應用。可能是由于時間原因吧,我們只上前八章,但內容還是很多,知識點更多,這給我們的學習帶來很多困難。
這本書的主要內容是在電路分析這一塊和半導體應用電路及放大電路,學完這本書讓我們能夠對一般性的、常用的模擬電子基本單元電路進行分析,同時對較簡單的單元電路進行設計——會看、會算、會選。了解對一般電路的分析后,主要是知道放大電路的分析,放大電路可謂是一難點,更是一重點,放大電路分為單級放大、多級放大和反饋放大,其中單級放大中有晶體管(共射、共基、共集)和場效應管(共源、共漏),多級放大分為組態(直接、阻容、變壓器、光電)和電路(阻容耦合多級、直接耦合多級、差動、OTL/OCL、運放),反饋電路中電路組態又分為電壓-串聯、電壓-并聯、電流-串聯、電流-并聯等,可見模電知識點的多、雜。
電模的學習讓我們知道了對于任意一個電路要學會三點——會看,會算,會選:會看:電路的識別及定性分析,首先根據電路特征判斷其屬于哪種電路,然后根據電路特點判斷其性能特點。會算:電路的定量分析,對于放大電路應會求解靜態工作點、電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻,上限/下限截止頻率,對運算電路應會求解運算關系,對有源濾波器應會求解幅頻特性,對電壓比較器應會求解電壓傳輸特性,對波形發生電路應會求解振蕩頻率,對于功率放大電路應會求解輸出功率,對直流穩壓電路應會求解輸出電壓的可調范圍等等。會選:在已知需求情況下選擇電路形式,在已知功能情況下選擇元器件類型,在已知性能指標情況下選擇電路參數。例如:選用正弦波振蕩電路應主要根據頻率范圍,選用穩壓電路應
主要根據輸出電壓、輸出電流的需求,選用放大電路,應根據靜態、動態及環境等綜合需求。此外,還要注意題目的綜合性和靈活性。實際上,模擬電子技術基礎課程中集成運放的應用部分就或多或少帶有綜合性。例如,非正弦波發生電路中既含有運算電路(積分電路)又含有電壓比較器(滯回比較器),它既包含集成運放工作在線性區的電路又包含集成運放工作在非線性區的電路。又如功率放大電路需要和前級電路匹配才能輸出最大功率,且為了消除非線性失真通常要引入負反饋,因此,實用功放涉及到放大的概念、放大電路的耦合問題、反饋的判斷和估算、功放的輸出功率、大功率管的選擇原則等等。
現在,模電學完了,我回憶一下過去,整理一下記憶,我發現自己確實收獲頗多,也對模電課有了一些自己的看法。
第一,經過自己近三四個月學習模電的經驗,我總算比較系統的了解了模電這門課程。萬事開頭難這句話在模電這門課程上體現的淋漓盡致。首先,模電這門課它是一門先難后易的課程,模電它上手比較難。模電雖然是一門新課程,但它又與其他電學書有相當大的關系。比如說,它與《電路分析》這門課有聯系,如果電路分析學的不好的話,那么在學習模電的過程中一定會有一些障礙的。所以在電學方面有些不感冒的同學,在剛開始學模電的時候就有聽不懂的問題,甚至導致厭惡模電的不良結果。當然,這對我來說只是小問題,我雖然電學學的不怎么樣,但自問還是懂得不少的,故模電課還是能夠接受的。其次,學習模電要求有一個好的學習習慣:課前,必須預習課本;課后,必須認真看課本;最后才是做題,鞏固知識。很多人可能會認為這根其他的課程沒什么不一樣的,不都是這樣做的。但是,我覺得模電不一樣。對模電來說,這些過程都是必須的。其他的課程你可以不預習,不看書,不做題。但是,如果模電不預習的話,就有可能聽不懂;如果模電不看書的話,就有可能懂不了新知識;如果模電你不做題的話,你很難知道那些知識掌握沒有。因此,這些過程每次上模電課之前都要走一遍,一步也不能少!
第二,我覺得模電對我們學生要求比較高。你很難想象一本書竟然要求學生課內課外都必須照顧到。但模電就是這樣要求的。模電不僅僅要求書本上的知識,還要求課外的知識,更是要求網上學習能力。書本上的知識包括理論知識和實驗知識。理論知識就是要求我們學生學好書本上的一些理論,包括一些公式及定律以及課后的習題。此外,我們還必須能夠記憶電路圖,并靈活運用我們所學的知識來讀懂一些電路圖。這就是所謂的讀圖了。當然,這只是理論知識,考驗的是思考及學習能力。所以,模電對我們的要求是很高的。總的來說,模電,你下功夫學習容易,但是要學好就難了。
第三,我覺得老師對我們的要求也很嚴格。這主要體現在作業和考試兩個方面。首先,是作業方面。每次作業要按時交上,這不必說,還要將作業做好做對。做好,要按照要求的格式將作業寫,好表述清楚,思路清晰,頁面干凈整齊,畫的圖要橫平豎直,整體好看,元件不能畫錯,連接的節點也要標出來。做對,就是作業的結果要正確,表達無誤。然后就是考試方面。老師雖然可以讓我們選擇考試方式,但是,我覺得考試還是較為嚴格的。并且,考試涉及的范圍挺廣。
最后,我覺得,老師雖然要求嚴格,但是,對我來說,其效果也是很好的。我每天都有按時到教室上課,然后認真聽講。作業也都較為認真的按照要求完成了。最終考核也將沒多大問題,而以往不懂的地方也能夠弄懂。所以,模電雖然有難度,要求高,但是還是一門比較實用的課程。在不久的將來,我覺得我會為模電課程要求高,實用性強而受益的。總的來說,電模還是一門比較受用的一門課,對我們的能力的提升也起到很大的作用,其他的就不說了,勇往直前吧!
楊超
1104031001
網絡工程一班
2012年6月18日
第五篇:模電學習總結
本周模電的學習進行到了第三章,在此說說自己的心得,互相交流學習。本章主要討論的是多極放大電路,所謂多極放大電路,即是多個基本放大電路合理連接,構成符合性能要求的電路。
對多極放大電路的研究,是基于單管放大電路的,所以,對于基礎不好的同學,一方面應該克服自己的心理障礙,用老師的話說就是“這是個逐漸加深完善的過程,通過后邊章節的學習我們對電路的理解將會更加清晰和深入,形成一個完整的知識體,在這過程中不要因為一個問題想不明白就陷入思維死循環,而是愿意去學去聽”;另一方面,應該抓緊時間回去學習沒學好的知識點,光口頭上說或者心里上想是不可能就會的,應該扎扎實實的去學。如果把前邊的知識學好了,半導體二極管、晶體三極管、場效應管的特性曲線、主要參數、等效電路等,后邊的學習就會輕松的多。
養成良好的學習習慣也是很重要的。每一次課,老師都會把下次要講的內容告訴我們,這樣就能做好課前預習,通看課本,了解大脈,不懂的地方做個標記上課的時候重點聽。這樣,更有針對性。課下,可以看課件復習,課件簡明扼要,層次清楚,不清楚的地方再去看課本。理工科學習,做題是必須的,通過做題查補缺漏,加深理解。不妨根據自己的情況,批判的接收。