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文檔簡介
1、模擬電子技術讀書筆記【篇一:模擬電子技術讀書筆記】關于模擬電子技術的讀書報告模擬電子技術的開展與應用專業班級姓名完成時間摘要模擬電子技術作為電氣工程及自動化專業的專業主干課程之一,經歷了長足的開展,目前已經被廣泛應用在我們的生活當中.它是一門研究對仿真信號進行處理的模擬電路的學科.模擬電子技術以半導體二極管、半導體三極管和場效應管為關鍵電子器件,包括功率放大電路、運算放大電路、反應放大電路、信號運算與處理電路、信號產生電路、電源穩壓電路等研究方向,不斷的改革創新,并應用到生產生活當中,極大的推動了科技的進步.本次讀書報告,從模擬電子技術的根底說起,概述了模擬電子技術的開展過程以及目前較為常用的
2、一些模擬電子器件,包括二極管、三極管以及集成運算放大電路及其應用狀況.關鍵詞:模擬電子技術,二極管,三極管,功率放大電路,運算放大電路.模擬電子技術作為電氣工程專業的主干課程之一,在電氣工程領域有著舉足輕重的地位,具也隨著科技的進步在不斷的開展,并且已經滲透到幾乎所有的電氣領域和人們的生活當中O利用這個暑假,我認真的閱讀學習了根本關于模擬電子技術方面的書籍.這根本書較為詳細的介紹了模擬電子技術的根底知識和開展現狀及應用.在讀這幾本書的時候與之前學過的模擬電路結合起來,使得我對模擬電子技術這門課程有了更深層次的熟悉.模擬電子技術根底大概被分為以下幾個局部介紹,分別為:常用半導體器件、根本放大電路
3、、多級放大電路、集成運算放大電路、放大電路的頻率響應、放大電路中的反應、信號的運算和處理、波形的發生和信號的轉換、功率放大電路、直流電源.通過這幾局部詳細的講述了模擬電子技術的根底知識,對于電氣專業的其他以模擬電路為根底的課程的學習也有很大的幫助.模擬的電子技術的開展可大概分三個階段:從1900年到1947年是電子管時代,從1947年開始晶體管時代,從1960年開始進入集成電路時代.在進入集成電路時代以來,模擬電子器件的根本單元就是半導體器件,具是構成半導體器件的根本元件,他們所用的材料是經過特殊加工且性能可控的半導體材料.半導體材料又被分本錢征半導體材料和雜質半導體材料.本征半導體是人們最早
4、發現的半導體材料,是指純潔的具有晶體結構的半導體;后來通過擴散工藝,在本征半導體中摻入少量適宜的雜質元素,即得到雜志半導體.本征半導體的導電性能很差,且與環境和溫度密切相關,這就造成半導體器件溫度穩定性差的弊端.為此,人們通過對半導體器件的導電原理進行深入的研究過后,通過在本征半導體材料中摻入雜質來改變半導體器件的導電特性,根據參入雜質的不同,可以形成n型半導體和p型半導體,限制摻入雜質元素的濃度,可以限制半導體的導電性能.在純潔的硅晶體中摻入+5價元素例如磷使其取代晶體中硅原子的位子,就形成了n型半導體.由于摻入了+5價元素,從而使得品體中的自由電子的數量增加,自由電子就成為了n型半導體器件
5、的主要載流子.在純潔的硅晶體中摻入三價元素例如硼使之取代晶體中硅原子的位子,就形成了p型半導體.由于摻入的是三價元素,從而使得晶體中空穴數量增加,空穴就成為了p型半導體的主要載流子.兩種半導體都是摻入的雜質的越多,導電水平越強.由于摻入的雜質使多子的濃度大大增加,從而使子與少子復合的時機大大增多.因此,對于雜質半導體,多子的濃度越高,少子的濃度就越低可以認為多子的濃度等于所摻雜質原子的濃度,因而他受溫度的影響很小.而少子是本征激發形成的,所以盡管其濃度很低,卻對溫度非常敏感,這將影響半導體器件的性能.隨著研究的深入,人們發現,采用不同的參雜工藝,將p型半導體和n型半導體制作在同一塊硅片上,在他
6、們的交界面就形成了pn結圖pn結pn結具有單向導電性.當將p型和N型半導體制作在一起時,在他們的交界面,兩種載流子的濃度驚訝很大,因而P區的空穴就會向N區擴散;于此同時N區的自由電子也會向P區擴散,這樣就會逐漸形成一個空間電荷區.隨著擴散運動的進行,空間電荷區加寬,內電場增強,具方向由P區指向N區,正好阻止擴散運動的進行.PN結的伏安特性分為正向特性,電容效應分為勢壘電容和擴散電容.在pn結被創造之后,半導體二極管應運而生.將pn結用外殼封裝起來,然后再加上電極引線就形成了半導體二極管,簡稱二極管.由p區引出的電極為陽極,由n區引出的電極為陰極.二極管的結構主要分為:點接觸型、面接觸型、平面型
7、.為了描述二極管的性能,常引入一下幾個參數:最大整流電流、最高反向整流電壓、反向電流、最高工作頻率.由于制造工藝的限制,即使是同一型號的二極管的特性也會有較大的差距,所以使用手冊上給出的數據往往是上限,下限的范圍,因此在實際使用時應當根據使用的現實環境來進行選擇.下面介紹了一些主要的二極管:1 .穩壓二極管:一種硅材料做成的面接觸型的二極管.穩壓管在反向擊穿是,在一定的電流范圍內或者說在一定的功率損耗范圍內,端電壓幾乎不變,表現出穩壓特性,因而常被使用在穩壓電源和限幅電路中.2 .發光二極管:可以發出可見光、不可見光、激光等的二極管.發光二極管因其驅動電壓低、功耗小、壽命長、可靠性高等有點廣泛
8、用于顯示電路中.3 .光電二極管:是一種遠紅外接收管,是一種光能與電能轉換的器件.隨著科技的進步,人們有創造了雙極型晶體管bjt,簡稱晶體管.根據不同的摻雜方式在同一個硅片上制造出三個摻雜區域,并形成兩個pn結,就構成了晶體管.三個pn結形成三個區,每個去由一根引線相連,分別為基極b、發射極e、和集電極co品體管在工作時,由其輸出特性曲線可看出其可工作在三個狀態:截止區、放大區和飽和區.在模擬電路中,絕大多數情況下應保證晶體管工作在放大區.將一定數量的二極管和晶體管通過一定電路集成起來就形成了集成運算放大電路,由于其最初多用于各種模擬信號的運算如比例,求差,求和,微分,積分上,故稱為集成運算放
9、大電路,簡稱集成運放.集成運放廣泛用于模擬信號的處理和發生電路之中,因其高性能能、低價位,在大多數情況下,已經取代了分立元件放大電路.集成運放的特點:【篇二:模擬電子技術學習筆記】本證半導體:純潔晶體結構的導體.常用的有硅和錯.在外電場的作用下,自由電子定向移動形成電子電流;從而破壞品格間原有的共價鍵,出現電子的空位,稱為空穴.空穴也進行位置的相對移動,形成空穴電流.n型半導體:在本征半導體中參加+5價的元素,磷,錦,碑.使導體內的每一個原子周圍除形成共價鍵之外,有一個游離的電子,n型半導體的多數載流子電子,少數載流子空穴.電子受力移動,留下施主雜質帶正電不參與導電.所以,雜質半導體,多數載流
10、子主要取決于雜質的濃度.少數載流子有共價鍵提供,具濃度取決于溫度.整個半導體內先電中性.二極管的應用:限幅電路門電路三極管的結構及類型無論是pnp還是npn型的三極管,都包含三個區:發射區c、基區b和集電極區eo三極管的接法:a共基極b共發射極共集電極1:發射結c重摻雜.2:基區e很薄.3:集電極面積大.1:當uce不變時,輸入回路中的電流ib與電壓ube之間的關系曲線稱為輸入特性三極管的特性曲線:2:當ib不變時,輸出回路中的電流ic與電壓uce之間的關系曲線稱為輸出特性電容開路先畫出直流通路電感短路信號源短路共設極的電路:1、輸入電壓與輸出電壓反相.2、頂部失真,輸入回路就出現開始失真.飽
11、和uce減小到極限3、底部失真,輸入端ib沒失真,在輸出出現失真.截止uce增靜態工作點不適宜大到極限近似等于vcc不失真,整個周期,三極管處在放大區.【篇三:模擬電路學習筆記】模電放大、電源電路學習operationalamplifier運算放大器;simplified-簡化的;common-對應共模信號c;difference-對應差模信號d;ttl三極管-三極管邏輯電路;mos-金屬-氧化物-半導體電路.ttl電平:輸出高電平2.4v,輸出低電平0.4vo在室溫下,一般輸出高電平是3.5v,輸出低電平是0.2v.最小輸入高電平和低電平:輸入高電平=2.0v,輸入低電平=0.8v,噪聲容限
12、是0.4v.cmos電平:1邏輯電平電壓接近于電源電壓,0邏輯電平接近于0v.而且具有很寬的噪聲容限.emcelectromagneticcompatibility電磁兼容,性,包括emiinterference和emssusceptibility,也就是電磁干擾和電磁抗干擾.主要學習內容:集成放大電路、差分放大電路、多級放大電路、功率放大電路.總之就是多級的差分輸入集成放大電路-多個集成運放組成的多級放大電路.放大概念:放大倍數為線與"-即線與邏輯,即兩個輸出端包括兩個以上直接互連就可以實現“and的邏輯功能.在總線傳輸等實際應用中需要多個門的輸出端并聯連接使用,而一般ttl門輸出
13、端并不能直接并接使用,否那么這些門的輸出管之間由于低阻抗形成很大的短路電流灌電流,而燒壞器件.在硬件上,可用集電極開路門oc門或三態門ts門來實現.用oc門實現線與,應同時在輸出端口應加一個上拉電阻.電阻、電容測量方法:測電阻、電容最終都是轉換成電壓并通過ad測量并找出電阻、電容與電壓的函數關系,從而根據測得的電壓值來計算電阻值或電容值.1模擬電路類型:整流、濾波、穩壓、微分和積分、選頻、電壓比擬、振蕩、反饋、放大電路.1電源類:整流、濾波、穩壓-由220v交流電得到穩壓的直流電.2微分和積分電路:積分電路把方波轉換為三角波或斜波鋸齒波;微分電路把方波轉換成尖脈沖波波形變換還具有濾波、延時、定
14、時等作用.3選頻電路:利用電路的諧振特性選取信號-類似濾波電路.4電壓比擬電路:比擬兩個輸入電壓的大小關系-放大倍數無窮大的運放.5振蕩電路:包括rc、lc、石英晶體振蕩品振電路-為mcu提供時鐘信號.6反應電路:包括正反應和負反應電路.7信號運算與處理電路:包括比例運算、加減運算、微分積分運算、對數指數運算、模擬乘法器和濾波器電路.8波形發生與信號轉換:包括振蕩電路、電壓比擬器、非正弦波發生電路和u-i轉換、精密整流、u-f轉換電路壓控振蕩器.9放大電路:包括bjt放大、fet放大、運算放大集成放大、功率放大.2重點學習電路:各類放大電路及其相關電路濾波、穩壓、u-i轉換等電路.學習方法:先
15、打好根底、不急于求成;首先熟悉根本集成放大電路-一-定性分析-一定量計算任何學習都是相通的、由淺入深、循序漸進、腳踏實地、功到自然成.3熟悉集成放大電路:偏置電路:晶體管構成的放大器要做到不失真地將信號電壓放大,就必須保證晶體管的發射結正偏、集電結反偏.即應該設置它的靜態工作點.所謂工作點就是通過外部電路的設置使晶體管的基極、發射極和集電極處于所要求的電位可根據計算獲得.這些外部電路就稱為偏置電路可理解為,設置pn結正、反偏的電路,偏置電路向晶體管提供的電流就稱為偏置電流,也可表述為為各級放大電路設置適宜的靜態工作點的電路.輸入電阻:從輸入端看進去的等效電阻和輸出電阻將輸出等效成有內阻的電壓源
16、,內阻就是輸出電阻-輸出電阻越小、負載水平越強.通頻帶:只對有限頻率范圍內的信號進行放大.衡量放大電路對不同頻率信號的適應水平.由于電容、電感及放大管pn結的電容效應,使放大電路在信號頻率較低和較高時電壓放大倍數數值下降,并產生相移.共模抑制比kcmr=ad/ac:綜合考察差分放大電路放大差模信號的能力和抑制共模信號的水平理想時為無窮大ac為共模放大倍數-理想時為0,ad為差模放大倍數.總之:共模信號為噪聲或干擾信號、差模信號為有用信號.3理想運放:虛斷"+二i+=0-適用于理想運放工作在線性和飽和時!虛短"u+=u只適用于理想運放閉環線性應用時!開環電壓增益aud=輸入阻
17、抗ri=輸出阻抗ro=0;帶寬fbw=s運放要工作在線性區,必須引入深度負反應.4線性應用:比例、加法、減法、乘法、除法、積分、微分、對數、指數等模擬運算電路.5同相與反相輸入端:u-對應的端子為-",當輸入u-單獨加于該端子時,輸出電壓與輸入電壓u-反相,故稱它為反相輸入端.u+對應的端子為4當輸入u+單獨由該端參加時,輸出電壓與u同相,故稱它為同相輸入端.同相放大器、反相放大器:輸入端的極性和輸出端是同一極性的就是同相放大器輸入信號從同相輸入端輸入,輸入端的極性和輸出端是相反極性的就是反相放大器輸入信號從反相輸入端輸入.同相放大器、反相放大器比照:同相放大電路:優點在于有足夠大的
18、輸入阻抗,對于輸出阻抗很大的電路比擬適用.缺點在于放大電路沒有虛地,抗干擾水平相對較差,另外一個小缺點是放大倍數只能大于1.反向放大電路:優點是同相端接地,反相端虛地,抗干擾水平強缺點是輸入阻抗很小,不適用于前級電路輸出阻抗很大的場合6集成運放的組成:一般由4個局部組成,偏置電路,輸入級,中間級,輸出級.輸入級:又稱前置級,輸入電阻大、差模放大倍數大、共模放大倍數小、輸入端耐壓高,并完成電平轉換即對地輸出,多采用差分放大電路.中間級:主放大器,它所采取的一切舉措都是為了增大放大倍數,多采用共射放大電路.輸出級:功率級,多采用準互補輸出級,輸出電阻小、最大不失真輸出電壓高.偏置電路:為各級放大電路設置適宜的靜態工作點.采用電流源電路.集成運放組成的放大電路研究問題:(1)運算電路:運算電路的輸出電壓是輸入電壓某種運算的結果,如加、減、乘、除、乘方、開方、積分、微分、對數、指數等.(2)描述方法:
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