（一）：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。
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 <V陰( 反偏 )，二極管截止(開路)。
1）圖解分析法
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 <V陰( 反偏 )，二極管截止(開路)。
*三種模型
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。
（二）：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?。患妳^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
稱為穿透電流。
3. 共射電路的特性曲線
*輸入特性曲線---同二極管。
* 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。
（三）：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
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
2.分壓式偏置放大電路
* 靜態分析
* 動態分析
六、共漏極基本放大電路
* 靜態分析
（四）：多級放大電路
一、級間耦合方式
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響應
1．下限頻率的估算
2．上限頻率的估算
四、多級放大電路的頻率響應
1. 頻響表達式
2. 波特圖
（五）：功率放大電路與集成運算放大電路
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度，ICQ大，管耗大，效率低。
2.乙類工作狀態
ICQ≈0， 導通角為180度，效率高，失真大。
3.甲乙類工作狀態
導通角為180o~360o，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
2. 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
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+<u-時，uo=-Uom
兩輸入端的輸入電流為零:
i+=i-=0
（六）：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
1. 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：
（七）： 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
（八）：信號發生電路
. 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 ：
相位條件:
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。
(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）
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
（九）：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
4. 整流二極管的平均電流ID(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<IZ< IZmax。
R的范圍是：
