模拟电路总结

32.模拟电子电路总结①伏安特性曲线，二极管开启电压为0.7V/0.2V，环境温度升高后，二极管正向特性曲线左移，方向特性曲线下移。②晶体管工作在放大区的外部条件是发射结正向偏置且集电结反向偏置。③共射特性曲线：输入特性曲线和输出特性曲线。Uce增大时，曲线右移。截止区、放大区、饱和区。④结型场效应管UGS(off)和绝缘栅型场效应管UGS(th)。夹断区、恒流区、可变电阻区。⑤静态工作点设置为保证：一、放大不失真二、能够放大。两种共射放大电路：直接耦合、阻容耦合。放大电路分析方法：直流通路求静态工作点，交流通路求动态参数。截止失真，饱和失真。等效电路。Re直流负反馈。晶体管单管三种接法：共射、共基、共集。共射：既放大电流又放大电压。输入电阻居中，输出电阻较大，频带窄。多用于低频放大电路。共基：只放大电压不放大电流。输入电阻小，电压放大和输出电阻与共射相当。频率特性最好。共集：只放大电流不放大电压。输入电阻最大，输出电阻最小，具有电压跟随特性。用于放大电路的输入级和输出级。场效应管；基本共源放大电路、自给偏压电路、分压式偏置电路。多级电路耦合方式：直接耦合：良好的低频特性，可放大变化缓慢的信号。阻容耦合：各级电路静态工作点独立，电路分析、设计、调试简单。有大电容的存在不利于集成化。变压器耦合：静态工作点独立，不利于集成化，可实现阻抗变换，在功率放大中得到广泛的应用。零点漂移和温度漂移抑制温漂的方法：引入直流负反馈、采用温度补偿，电路中二极管。差分放大电路。差分放大电路中共模抑制比。互补对称输出电路。集成运放电路的组成：输入级：双端输入的差分放大电路，输入电阻高，差模放大倍数大，抑制共模能力强，静态电流小。中间级：采用共射（共源）放大电路，为提高放大倍数采用复合管放大电路，以恒流源做集电极负载。输出级：输出电压线性范围宽、输出电阻小（带负载能力强）非线性失真小。多互补对称输出电路。集成运放频率补偿：一、滞后补偿1.简单电容补偿2.密勒效应补偿二、超前补偿放大电路中反馈特性直流反馈、交流反馈；正反馈、负反馈。1.有无反馈的判断，是否存在反馈通路。2.反馈极性的判断：瞬时极性法（净输入电压，净输入电流）四种反馈组态：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。电路中引入电压负反馈还是电流负反馈取决于负载欲得到稳定的电压还是稳定的电流。电路中引入串联负反馈还是并联负反馈取决于输入信号源是恒压源还是恒流源。负反馈电路分析方法：要将反馈网络作为放大电路输入端和输出端等效负载。当考虑反馈网络在输入端的负载效应时，应输出量作用为零。而考虑反馈网络输出端的负载效应时，应令输入量作用为零。对于电压反馈，输出端短路。电流反馈，回路断开。负反馈对放大电路的影响：1.稳定放大倍数2.改变输入输出电阻3.展宽频带4.减小非线性失真。串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻；电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻。引入负反馈一般原则：一、稳定静态工作点，引入直流负反馈；为改善放大电路动态性能，应引入交流负反馈。二、根据信号源的性质决定引入串联负反馈或者并联负反馈。信号源为内阻较小电压源，为增大输入电阻，减小内阻上压降，应引入串联负反馈。信号源为内阻较大的电流源，为减小放大电路的输入电阻，使电路获得更大的输入电流，应引入并联负反馈。三、根据负载对放大电路输出量的要求，负载需要稳定的电压信号时，引入电压负反馈。需要稳定的电流信号时，引入电流负反馈。四、需要进行信号变换时，将电流信号转换为电压信号，引入电压并联负反馈。将电压信号转换为电流信号时，引入电流串联负反馈。负反馈放大电路自激振荡消除方法：一、滞后补偿1.简单电容补偿2.RC滞后补偿3.密勒效应补偿二、超前补偿。基本运算电路反相比例电路运算电路、T型反相比例运算电路、同相比例运算电路（电压跟随器）。积分运算电路和微分运算电路P324-325正弦波振荡条件品质因数Q值越大，选频效果越好。在正弦波振荡电路中，反馈信号能够取代输入信号，电路引入正反馈。二要有外加选频网络，用以确定振荡频率。因此四个部分组成：放大电路、选频网络、正反馈网络、稳幅环节。电压比较器对输入信号进行鉴幅与比较的电路。在电压比较器中，集成运放不是处于开环状态就是只引入了正反馈。单限比较器，滞回比较器，窗口比较器35.放大电路的频率补偿的目的是什么，有哪些方法？在放大电路中，由于电抗元件（电容、电感线圈）及晶体管极间电容的存在，当输入信号信号频率过高或过低时，不但放大倍数数值会变小，而且产生超前或滞后的相移。频率补偿主要目的防止自激振荡，使电路稳定。也称相位补偿或相位校正法。具体方法：一、滞后补偿1.简单电容补偿2.密勒效应补偿二、超前补偿。36.什么是耐奎斯特定律，怎么由模拟信号转为数字信号？根据奈奎斯特定律，信道的极限速率（bps）等于信道带宽的2倍（理论状态）信道的极限速率（bps）等于信道带宽的2倍（理论状态），是对传输2进制数据而言。也就是说信号要么是高，表示0；要么是低，表示1。这时一个周期最多表示一个高，一个低。一个周期2位。但如果有四种信号，分别表示00，01，10，11，那么一个信号就表示2位，就是可以传输4倍带宽。这就是编码方式。如64QAM，就可以一次表示6bit。对于理论上的无噪音线路，带宽可以到达无穷大。但实际上都是有噪音的，噪音的大小决定了各信号之间的电平差距。也就是到底可以有多大的带宽模拟电路1、基尔霍夫定理的内容是什么？基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律电流定律：在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有流出节点的支路电流的代数和恒等于零。电压定律：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。2、描述反馈电路的概念，列举他们的应用。反馈，就是在电子系统中，把输出回路中的电量输入到输入回路中去。反馈的类型有：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。负反馈的优点：降低放大器的增益灵敏度，改变输入电阻和输出电阻，改善放大器的线性和非线性失真，有效地扩展放大器的通频带，自动调节作用。电压负反馈的特点：电路的输出电压趋向于维持恒定。电流负反馈的特点：电路的输出电流趋向于维持恒定。3、有源滤波器和无源滤波器的区别?无源滤波器：这种电路主要有无源元件R、L和C组成。有源滤波器：集成运放和R、C组成，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。无源滤波装置该装置由电容器、电抗器，有时还包括电阻器等无源元件组成，以对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路，以达到抑制高次谐波的作用；由于SVC的调节范围要由感性区扩大到容性区，所以滤波器与动态控制的电抗器一起并联，这样既满足无功补偿、改善功率因数，又能消除高次谐波的影响。国际上广泛使用的滤波器种类有：各阶次单调谐滤波器、双调谐滤波器、二阶宽颇带与三阶宽频带高通滤波器等。1）单调谐滤波器：一阶单调谐滤波器的优点是滤波效果好，结构简单；缺点是电能损耗比较大，但随着品质因数的提高而减少，同时又随谐波次数的减少而增加，而电炉正好是低次谐波，主要是2～7次，因此，基波损耗较大。二阶单调谐滤波器当品质因数在50以下时，基波损耗可减少20～50％，属节能型，滤波效果等效。三阶单调谐滤波器是损耗最小的滤波器，但组成复杂些，投资也高些，用于电弧炉系统中，2次滤波器选用三阶滤波器为好，其它次选用二阶单调谐滤波器。2）高通（宽频带）滤波器，一般用于某次及以上次的谐波抑制。当在电弧炉等非线性负荷系统中采用时，对5次以上起滤波作用时，通过参数调整，可形成该滤波器回路对5次及以上次谐波的低阻抗通路。有源滤波器虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点，在现阶段广泛用于配电网中，但由于滤波器特性受系统参数影响大，只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用，甚至谐振现象等因素，随着电力电子技术的发展，人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器（ActivePowerFliter，缩写为APF）。APF即利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。它与无源滤波器相比，有以下特点：a．不仅能补偿各次谐波，还可抑制闪变，补偿无功，有一机多能的特点，在性价比上较为合理；b．滤波特性不受系统阻抗等的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险；c．具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波，即具有高度可控性和快速响应性等特点2、平板电容公式(C=εS/4πkd)。（未知）3、最基本的如三极管曲线特性。（未知）三极管外部各极电压和电流的关系曲线，称为三极管的特性曲线，又称伏安特性曲线。它不仅能反映三极管的质量与特性，还能用来定量地估算出三极管的某些参数，是分析和设计三极管电路的重要依据。对于三极管的不同连接方式，有着不同的特性曲线。应用最广泛的是共发射极电路，其基本测试电路如图Z0118所示，共发射极特性曲线可以用描点法绘出，也可以由晶体管特性图示仪直接显示出来。一、输入特性曲线在三极管共射极连接的情况下，当集电极与发射极之间的电压UBE维持不同的定值时，UBE和IB之间的一簇关系曲线，称为共射极输入特性曲线，如图Z0119所示。输入特性曲线的数学表达式为：IB＝f（UBE）|UBE=常数GS0120由图Z0119可以看出这簇曲线，有下面几个特点：（1）UBE=0的一条曲线与二极管的正向特性相似。这是因为UCE=0时，集电极与发射极短路，相当于两个二极管并联，这样IB与UCE的关系就成了两个并联二极管的伏安特性。（2）UCE由零开始逐渐增大时输入特性曲线右移，而且当UCE的数值增至较大时（如UCE＞1V），各曲线几乎重合。这是因为UCE由零逐渐增大时，使集电结宽度逐渐增大，基区宽度相应地减小，使存贮于基区的注入载流子的数量减小，复合减小，因而IB减小。如保持IB为定值，就必须加大UBE，故使曲线右移。当UCE较大时（如UCE＞1V），集电结所加反向电压，已足能把注入基区的非平衡载流子绝大部分都拉向集电极去，以致UCE再增加，IB也不再明显地减小，这样，就形成了各曲线几乎重合的现象。（3）和二极管一样，三极管也有一个门限电压Vγ，通常硅管约为0.5～0.6V，锗管约为0.1～0.2V。二、输出特性曲线输出特性曲线如图Z0120所示。测试电路如图Z0117。输出特性曲线的数学表达式为：由图还可以看出，输出特性曲线可分为三个区域：（1）截止区：指IB=0的那条特性曲线以下的区域。在此区域里，三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态，三极管失去了放大作用，集电极只有微小的穿透电流IcEO。（2）饱和区：指绿色区域。在此区域内，对应不同IB值的输出特性曲线簇几乎重合在一起。也就是说，UCE较小时，Ic虽然增加，但Ic增加不大，即IB失去了对Ic的控制能力。这种情况，称为三极管的饱和。饱和时，三极管的发射给和集电结都处于正向偏置状态。三极管集电极与发射极间的电压称为集一射饱和压降，用UCES表示。UCES很小，通常中小功率硅管UCES＜0.5V；三极管基极与发射极之间的电压称为基一射饱和压降，以UCES表示，硅管的UCES在0．8V左右。OA线称为临界饱和线（绿色区域右边缘线），在此曲线上的每一点应有|UCE|=|UBE|。它是各特性曲线急剧拐弯点的连线。在临界饱和状态下的三极管，其集电极电流称为临界集电极电流，以Ics表示；其基极电流称为临界基极电流，以IBS表示。这时Ics与IBS的关系仍然成立。（3）放大区：在截止区以上，介于饱和区与击穿区之间的区域为放大区。在此区域内，特性曲线近似于一簇平行等距的水平线，Ic的变化量与IB的变量基本保持线性关系，即ΔIc=βΔIB，且ΔIcΔIB，就是说在此区域内，三极管具有电流放大作用。此外集电极电压对集电极电流的控制作用也很弱，当UCE＞1V后，即