模电重点总结复习必备

• 运算放大器
工作在线性区时的特点
虚短 虚断
工作在非线性区时的特点
虚断
• 波特图
画复杂电路或系统的波特图，关 键在于一些基本因子
三、电路部分
• 基本放大电路 • 多级放大电路 • 差分放大电路 • 反馈放大电路 • 运算放大器 • 功率放大器 • 频率响应 • 直流稳压电源
• 基本放大电路
共发射极、共集电极、共基极、 共源、共漏
内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓 度，且基区很薄。 外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。
对NPN管： UC>UB>UE 对PNP管： UC<UB<UE
电流法判别是否工作在饱和区
临界饱和电流 ICS和IBS ：
IB > IBS 则饱和
IB < IBS 则放大
三极管特性曲线（共发射极）
共基放大电路
Rb1 C1
+VCC Rc
指标参数：
RS +
+
uS
ui Re C
-
B
Rb2
-
C2
+
RL uo
-
特点和典型功能：
大，适于作宽频带放大电路
共源放大电路
C1 + ui
—
+VDD
Rd
Rg1 d
C2
gT
+
指标参数：
s
RL uo
Rg3
C
Rg2
R
-
特点和典型功能：
较大，Ri很大；适于小信号电压放大
1. 输入特性曲线 iB=f(uBE) uCE=常数
2. 共射电路输出 特性曲线
iC=f(uCE) iB=常数
由PCM、 ICM和U(BR)CEO在输出特性曲线上可以 确定过损耗区、过电流区和击穿区。
输出特性曲线上的过损耗区和击穿区
3、场效应管
FET 场效应管
JFET 结型
MOSFET (IGFET) 绝缘栅型
共漏放大电路
C1
RS
+
uS -
d
+ VDD
Rg1
T
s
Rg3
C2 +
Rg2
R
uo RL
-
指标参数：
特点和典型功能：
Ri大、Ro小；适于作输入级、输出级
• 多级放大电路
直流通路
求解静态工作点
交流通路
求解
关键:小信号等效电路
求解 关键:小信号等效电路
Ro1 Ri
Ro2 Ri2
多级放大电路的电压增益 多级放大电路的输入电阻 多级放大电路的输出电阻
ui -
if
Rf
+
串联负反馈，输入端电压求和 虚短
虚断
并联负反馈，输入端电流求和 虚断
虚短
判断能否自激的方法
方法一：（1）画出 的波特图
（2）找出两个特定的频率
（3）判断 （4）若不自激，则判断幅度裕度和相位裕度
方法二:
将
写为：
即：
(1) 作出 的幅频响应和相频响应波特图
(2) 作
水平线
(3) 判断是否满足相位裕度m 45
减法器
积分运算电路
运算电路运算关系的求解方法
在运算电路中都引入了深度负反馈，可认 为运放的净输入电压为0（即虚短），净输 入电流也为0（虚断）。以“虚短”和“虚 断”为基础，利用节点电流法和叠加原理 （适于多个输入信号的情况）即可求得输 出与输入的运算关系。
比较器
常用的电压比较器 （1）单限比较器：只有一个阈值电压 （2）滞回比较器：具有滞回特性
（2）若要改变曲线跃变方向，则应如 何修改电路？
（3）若要改变UOL、UOH呢？
滞回比较器
uo
+UZ
UT-
0
-UZ
UT+ ui
滞回比较器
1. 若要电压传输特性曲线左右移动，则应如何修改电路？
2. 若要电压传输特性曲线上下移动，则应如何修改电路？
3. 若要改变输入电压过 阈值电压时输出电压的
改变输出 限幅电路
• 图解法 • 等效电路法 • 运放 • 波特图
• 等效电路法
晶体管h参数等效电路和混合型等效电路
场效应管等效电路
三极管简化的H参数小信号模型。
b ib
+
+
v be rbe
-
+
ic c +
+
β ib vce
e
-
+
H参数的确定
• ib 是受控源 ，且为电流控制电流源(CCCS)。
• 电流方向与ib的方向是关联的。
跃变方向，则应如何修
改电路？
uO
UT-
UT+
uI
• 功率放大电路
分析方法：图解法 分析指标：输出功率
电源供给功率 管耗 效率
如何选管子
1、输出功率
ui
＋VCC
Ｔ１ uo
Ｔ２
RL
－ VCC
2、电源功率PV
3．三极管的管耗PT
4 、效率 最高效率max
选功率管的原则：
1、每只管子的最大允许管耗必须大于0.2倍的最大输出功率
• 集成运放
线性应用
非线性应用
集成运放 引入负反馈 运算电路
比例运算 加减运算
反相 同相
积分运算
集成运放 开环或仅引入正反馈
电压比较器
单限 滞回 窗口
在求解运算放大电路中经常用到叠加原理
运算电路
反相比例运算
同相比例运算电路 电压跟随器
反相加法器（反相输入求和电路）
同相求和运算（同相输入求和电路）
：
即：
2、 3、
三极管的极限工作区
• 频率响应
波特图 共发射极放大器的频率分析
分析方法：分频段研究法和时间常数法
分别画出高、中、低频段的放大电路的微 变等效电路，利用中频段的等效电路，求 出电路的中频电压增益。 利用低频段和高频段的等效电路，分别求 出电路的下限截止频率和上限截止频率。
截止频率的计算方法是“时间常数法”， 即根据信号传递的具体情况，求出每一个 起作用的电容所在RC回路的时间常数，进 而求出截止频率。
输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输 入电压单调变化使输出电压只跃变一次。
（3）窗口比较器： 有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃
变两次。
比较器
单限比较器
当ui > 0时 , uo = +Uom 当ui <0时 , uo = -Uom
一般单限比较器
作用于反相输入端
（1）若要UT< 0，则应如何修改电路？
(1)“虚短”——uid≈0 u+=u-（运放电路） ue=ub（三极管电路）
+
+ u-id
+ A
－
∞
+
ui +
-
uf
-
R1
Rf
(2)“虚断”——iid≈0
ii+=ii-=0 （运放电路） u
if Rf
+∞
ib=0（三极管电路）
i
ii
ii+ A －
+
ii-
+
+
ui
-
+uid-
+
uf -
T
Rf
+
+
T
+ ii ib
• H参数是小信号参数，即微变参数或交流参数。 • H参数与工作点有关，在放大区基本不变。 • H参数只适合对交流信号的分析。
混合型等效电路
简化的混合型等效电路
场效应管等效电路
id
d
+
g
+
uds
ugs
—
s
-
g
++
ugs
S—
-
gmugs
id
d
+
uds
-
S
其中：gmugs是压控电流源，它体现了输入电压对输出电流的控制作用。
：双端输出时：
单端输出时：
(2)共模电压增益 双端输出时：
单端输出时：
(3)差模输入电阻
不论是单端输入还是双端输入，差模输入电阻 Rid是基本放大电路的两倍。
(4)输出电阻 单端输出时，
双端输出时，
• 反馈放大电路
反馈类型的判百度文库 负反馈对放大电路性能的影响 深度负反馈下的近似估算 反馈稳定性判断
• 差分放大电路
长尾式、恒流源式
特点和典型功能：有两个输入端、四种接法、温漂 小；作集成运放输入级
指标参数：Ad，Ri，Ro
• 差分放大电路
两种信号 输入输出方式 静态分析：注意双端输出与单端输出各自的特点 动态分析：
双端输入
差动放大器动态参数计算
(1)差模电压增益
与单端输入还是双端输入无关，只与输出方式有关
N沟道 P沟道 增强型
耗尽型
N沟道 P沟道 N沟道 P沟道
特性曲线 (1)输出特性曲线： iD=f（ uDS ）│uGS=常数
(2)转移特性曲线： iD=f（ uGS ）│uDS=常数
可根据输出特性曲线作出转移特性曲线（在饱和区内）
各种场效应管的转移特性
4、运算放大器 运放的组成：
二、分析方法
深度负反馈条件下的近似计算
估算电压增益
一、 估算的依据 深度负反馈：
方法一：
由
得
深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈系数有关 。
方法二：
根据
将
代入上式
得
即：输入量近似等于反馈量
或
净输入量近似等于零
由此可得深度负反馈条件下，基本放大 电路“虚短”、“虚断”的概念
“虚短”与“虚断”
深度负反馈条件下：Xid=Xi-Xf≈0
直流通路
求解静态工作点
交流通路
求解
关键:小信号等效电路法
共射放大电路
+Vcc
Rb1
Rc + C2
C1 + +
T+
ui
Rb2
Re
uo
_
_
指标参数：
特点和典型功能：
大，适于小信号电压放大
共集放大电路
Rb C1
RS +
+ ui
uS
-
-
+VCC 指标参数：
T C2
+
Re
RL uo
-
特点和典型功能：
Ri大、Ro小；适于作输入级、输出级，缓冲级
模电重点总结复习必备
一、器件部分
• 半导体器件（二极管、三极管、场效应管） • 集成运放
1、二极管 二极管的应用
稳压管：
工作原理： 利用稳压管的反向击穿特性稳压的，由 于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小 的电压变化。
稳压二极管在工作时应 反接，并串入一只电阻
2、三极管
三极管放大的内部条件和外部条件