模電基礎(chǔ)知識點

半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識-半導(dǎo)體特性：半導(dǎo)體具有熱敏性、光敏性和摻雜性。純凈的半導(dǎo)體（本征半導(dǎo)體），其導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間。常見的半導(dǎo)體材料有硅（Si）和鍺（Ge）。當(dāng)對本征半導(dǎo)體進行摻雜，加入五價元素（如磷）形成N型半導(dǎo)體，多子為電子；加入三價元素（如硼）形成P型半導(dǎo)體，多子為空穴。-PN結(jié)：P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，會形成PN結(jié)。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?，即正向偏置（P區(qū)接正，N區(qū)接負）時導(dǎo)通，反向偏置時截止。這一特性是半導(dǎo)體器件工作的基礎(chǔ)。二極管-結(jié)構(gòu)與原理：二極管由一個PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼構(gòu)成。它利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦怨ぷ鳌．?dāng)二極管正向偏置且正向電壓大于死區(qū)電壓（硅管約0.5V，鍺管約0.1V）時，二極管導(dǎo)通，電流隨電壓迅速增大；反向偏置時，只有很小的反向飽和電流。-應(yīng)用：二極管的應(yīng)用廣泛，如整流電路，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電；利用其單向?qū)щ娦赃€可用于限幅、鉗位和開關(guān)等電路。在整流電路中，常見的有半波整流、全波整流和橋式整流電路，橋式整流電路效率更高，輸出電壓更平穩(wěn)。三極管-結(jié)構(gòu)與類型：三極管有三個電極，分別是發(fā)射極（E）、基極（B）和集電極（C），有NPN和PNP兩種類型。它內(nèi)部包含兩個PN結(jié)，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。-電流放大作用：三極管工作在放大區(qū)時，基極電流的微小變化能引起集電極電流的較大變化，即具有電流放大作用，電流放大倍數(shù)β=ΔIC/ΔIB。要使三極管處于放大狀態(tài)，對于NPN管，應(yīng)滿足發(fā)射結(jié)正偏（UBE>0）、集電結(jié)反偏（UBC<0）；對于PNP管則相反。-三種工作狀態(tài)：除放大狀態(tài)外，三極管還可工作在截止?fàn)顟B(tài)（發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反偏，IC≈0）和飽和狀態(tài)（發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏，UCE≈0），在數(shù)字電路中常利用三極管的開關(guān)特性（截止和飽和狀態(tài)）來實現(xiàn)邏輯功能。基本放大電路-共發(fā)射極放大電路：這是最基本的放大電路之一，輸入信號加在基極和發(fā)射極之間，輸出信號從集電極和發(fā)射極之間取出。它具有較高的電壓放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)和功率放大倍數(shù)，但輸入電阻較小，輸出電阻較大。-共集電極放大電路（射極跟隨器）：輸入信號加在基極和集電極之間，輸出信號從發(fā)射極和集電極之間取出。其特點是電壓放大倍數(shù)略小于1但接近1，輸出電壓與輸入電壓同相，輸入電阻大，輸出電阻小，常用于阻抗匹配。-共基極放大電路：輸入信號加在發(fā)射極和基極之間，輸出信號從集電極和基極之間取出。它的高頻特性較好，輸入電阻小，輸出電阻大，電壓放大倍數(shù)較高，但電流放大倍數(shù)小于1。集成運算放大器-基本組成：集成運放由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路四部分組成。輸入級一般采用差分放大電路，以抑制零點漂移；中間級提供高電壓放大倍數(shù)；輸出級具有低輸出電阻，能為負載提供一定的功率；偏置電路為各級提供合適的靜態(tài)工作電流。-理想運放特性：理想運放具有開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)無窮大、輸入電阻無窮大、輸出電阻為零、共模抑制比無窮大等特性。基于理想運放特性，在分析運放電路時可運用“虛短”（u+=u-）和“虛斷”（i+=i-=0）的概念。-線性應(yīng)用：集成運放在線性應(yīng)用時，通常引入深度負反饋，如反相比例運算電路、同相比例運算電路、加法運算電路、減法運算電路等，可實現(xiàn)模擬信號的比例、加法、減法等數(shù)學(xué)運算。反饋放大電路-反饋的概念：將放大電路輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部，通過一定的電路元件（反饋網(wǎng)絡(luò)）送回到輸入回路，與輸入信號相疊加，從而影響放大電路的性能，這一過程稱為反饋。-反饋類型：按反饋信號的性質(zhì)分為電壓反饋和電流反饋；按反饋信號與輸入信號的疊加方式分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋；按反饋的效果分為正反饋和負反饋。負反饋能改善放大電路的性能，如提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性、減小非線性失真、擴展頻帶、改變輸入輸出電阻等；正反饋常用于振蕩電路。功率放大電路-分類與特點：功率放大電路主要用于向負載提供足夠大的功率，常見的有甲類、乙類和甲乙類功率放大電路。甲類功率放大電路的優(yōu)點是輸出信號失真小，但效率低；乙類功率放大電路效率高，但存在交越失真；甲乙類功率放大電路則是在乙類的基礎(chǔ)上，給功放管設(shè)置適當(dāng)?shù)钠?，克服了交越失真，同時保持較高的效率。-互補對稱功率放大電路：是一種常用的功率放大電路，有OCL（無輸