模擬電子技術(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)總結(jié)
發(fā)布時(shí)間:2019-03-26 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】在緒論課中,除了簡(jiǎn)要介紹電子技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用概況,本課程的性質(zhì)、任務(wù)和要求以及基本內(nèi)容外,還應(yīng)著重介紹本課程的學(xué)習(xí)方法。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn), 筆者從學(xué)習(xí)“電路”課程過渡到學(xué)習(xí)“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程時(shí),總感到電子電路的分析與計(jì)算,不如“電路”課程中那樣嚴(yán)格,那樣有規(guī)律可循,時(shí)而忽略這個(gè)元 件,時(shí)而忽略了那個(gè)參數(shù),不好掌握。
因而必須指明本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課,著重“技術(shù)”二字。在定性分析,搞清概念的基礎(chǔ)上,進(jìn)行定量估算。由于半導(dǎo)體器件參數(shù)的分散性,存在 較大的偏差,電阻、電容等元件一般有±5%以上的誤差,有的甚至更大。因此,盲目追求嚴(yán)格的計(jì)算,意義不大。所以在本課程中,要特別注意進(jìn)行近似計(jì)算和處 理工程問題方法的訓(xùn)練。此外,本課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,因此,必須特別強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課的重要性,要把理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,加強(qiáng)電子技術(shù)實(shí)踐能力和實(shí)驗(yàn)研 究能力的培養(yǎng)。
一、放大電路基礎(chǔ)
作為本課程的基礎(chǔ),由于課程剛?cè)腴T,概念較多,又要初步培養(yǎng)分析、計(jì)算能力,因此,必須放慢進(jìn)度,保證足夠的學(xué)時(shí)。
關(guān)于半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)部分,因“物理”和“化學(xué)”兩課中一般都已講過,本課程不必重復(fù),可從晶體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)講起。PN結(jié)是重點(diǎn)內(nèi)容,要求用物理概念講清PN結(jié)的單向?qū)щ娦?,三極管的電流分配及放大原理。重點(diǎn)掌握二極管與三極管的特性和主要參數(shù)。
1、在放大器的三種基本組態(tài)(共射、共基、共集)中,應(yīng)重點(diǎn)掌握共射和共集電路的組成和工作原理。
2、放大器的圖解分析法,主要用來確定靜態(tài)工作點(diǎn)和分析動(dòng)態(tài)工作過程,不要求用它來計(jì)算放大倍數(shù)。
3、微變等效電路分析法是分析放大器的一個(gè)重要工具。H參數(shù)的導(dǎo)出,等效電路的建立,受控電源的概念等要讓學(xué)生牢固地掌握。要使學(xué)生能用h參數(shù)等效路計(jì)算放在器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。要通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),把上述分析工具應(yīng)用達(dá)到熟練掌握的程度。
4、在放大器的工作點(diǎn)穩(wěn)定電路的特性分析中,以射極偏置電路為主。但對(duì)集電極——基極偏置電路,可以簡(jiǎn)單地介紹其穩(wěn)定工作點(diǎn)的物理過程,也 可以組織學(xué)生自學(xué)。至于用密勒定理來分析此電路,可在習(xí)題課中介紹,或指導(dǎo)學(xué)生閱讀。密勒定理在電子電路的近似分析中有一定的實(shí)用價(jià)值,不僅在這里應(yīng)用在 高頻特性分析中,由于密勒效應(yīng)而引出密勒電容一詞。在由集成運(yùn)放組成的積分與微分電路中,也可用密勒定理來解釋電路時(shí)間常數(shù)的擴(kuò)大與縮小。
5、在介紹射極偏置電路之后,可以順便引出恒流源,它作為一種電路組成單元,不僅在分立元件電路中常見,在模擬集成電路中使用更為普遍。
6、對(duì)于共集電極電路,除講基本電路外,最好能介紹一下復(fù)合自舉跟隨器,復(fù)合管的概念,在功放及電源中要用到;自舉的概念也常用于許多實(shí)際的電路。
二、場(chǎng)效應(yīng)管放大器
場(chǎng)效應(yīng)管是一種單極型器件。這部分內(nèi)容可以重上討話結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路,絕緣柵型管及其放大電路可與型場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路類比研究。
結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管是以PN結(jié)為基礎(chǔ)的場(chǎng)效應(yīng)器件。要熟悉它的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和工作原理、特性曲線、主要參數(shù)和使用注意點(diǎn)。
對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管放大器,主要講清偏壓電路及其交流放大實(shí)質(zhì)(輸入電壓對(duì)輸出電流的控制)。由于器件特性的分散性,在分析表態(tài)工作點(diǎn)時(shí),可偏重于公式計(jì)算法。在分析它的放大倍數(shù)等指標(biāo)時(shí),則用微變等效電路法。
三、頻率特性與多級(jí)放大器
1、這部分內(nèi)容,首先要明確研究放大器頻率特性的實(shí)際背景,目的、意義,并講清基本概念,使學(xué)生從物理概念理解隔直電容和射極旁路電容對(duì)電路低頻特性的影響,結(jié)電容(擴(kuò)散電容和勢(shì)壘電容的總稱)和接線電容對(duì)電路高頻特性的影響。
2、為了簡(jiǎn)明起見,可以通過RC高通和RC低通電路,討論頻率特性的近似分析方法——波特圖法。然后,把阻容耦合放大器簡(jiǎn)化為高通電路和低通電路來分析。
3、當(dāng)討論共射電路低頻特性時(shí),對(duì)低頻特性的影響可由輸出(發(fā)射極旁路電容在輸出回路基本上不存在折算的問題、且發(fā)射極旁路電容一般遠(yuǎn)大于 輸出耦合電容,故發(fā)射極旁路電容在輸出回路對(duì)低頻特性的影響可忽略)、輸入回路的時(shí)間常數(shù)確定(至于發(fā)射極旁路電容對(duì)低頻特性的影響,可把發(fā)射極旁路電容 折合到基極電路來處理,由輸入回路的時(shí)間常數(shù)確定),若輸入回路與輸出回路決定的下限截止彼此相差在四倍以上,則將其中較大者作為放大器的下限頻率。
4、討論電路高頻特性時(shí),重點(diǎn)討論混合∏型等效電路和三極管的高頻參數(shù)。
5、單級(jí)放大器的瞬態(tài)特性可以不作要求。
6、RC耦合多級(jí)放大器主要計(jì)算其電壓放大倍數(shù),在計(jì)算過程中,要注意級(jí)間的相互影響,要讓學(xué)生掌握一種重要關(guān)系,即前級(jí)的輸出電阻就是后級(jí)信號(hào)源的內(nèi)阻,而后級(jí)的輸入電阻就是前級(jí)的負(fù)載。對(duì)多級(jí)放大器的頻率響應(yīng),能定性地了解級(jí)數(shù)愈多頻帶愈窄即可。
四、反饋放大器與正弦波振蕩器
反饋是電子技術(shù)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。
1、首先,通過射極偏置放大電路建立反饋的概念(實(shí)際上,在第一章討論工作點(diǎn)穩(wěn)定時(shí),即開始引入反饋的概念),然后從這個(gè)特例抽象為一般方 框圖,從而導(dǎo)出放大倍數(shù)的一般表達(dá)式。能利用瞬時(shí)極性法判別正、負(fù)反饋及四種類型的反饋電路及其特點(diǎn),能解釋負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響。
2、由于工程實(shí)際中,負(fù)反饋放大器通常滿足深度負(fù)反饋條件,故關(guān)于負(fù)反饋放大器放大倍數(shù)的定量分析,以在深度負(fù)反饋條件下,進(jìn)行近似估算為主。
3、負(fù)反饋放大器的方框圖分析法,一般作為加深加寬的內(nèi)容,這部分內(nèi)容可以不講。
4、關(guān)于負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定問題,首先可介紹產(chǎn)生自激的原因,自激振蕩的條件,然后用定性的概念介紹消除自激振蕩的方法。如在放大器的級(jí)間基極到地或在三極管的集電極——基極間接入小電容C或接入RC串聯(lián)電路,主要從破壞振蕩條件來解釋。這部分內(nèi)容也可作為自學(xué)處理。
5、正弦波振蕩器以闡明產(chǎn)生振蕩的原理為主,重點(diǎn)掌握振蕩器的相位平衡和振幅平衡條件。對(duì)于RC和LC振蕩器,可選一種(如RC橋式電路)為重點(diǎn),其他類型可略作介紹。這部分主要要求學(xué)生弄清電路的組成,掌握正確判斷正反饋的方法及振蕩頻率的計(jì)算。
五、功率放大器
本章的主線是功率、效率和非線性失真三方面的問題。三者之間是有矛盾的,要通過具體電路來闡明解決矛盾的思路與措施。要熟悉放大器的三種工 作狀態(tài)——甲類、乙類和甲乙類的工作特點(diǎn)?;パa(bǔ)對(duì)稱功率放大電路是本章的重點(diǎn)內(nèi)容,在射極輸出器的基礎(chǔ)上進(jìn)行與定量的分析。復(fù)合互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路作為 加深加寬的內(nèi)容(復(fù)合管的概念在復(fù)合射極輸出器中介紹,不能兩處落空)。
六、集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用
本章是模擬電子技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容和發(fā)展方向。
1、首先,通過理想運(yùn)算放大器來建立基本概念。要從工程實(shí)際出發(fā),提出多級(jí)直接耦合放大器輸出電壓的隨機(jī)波動(dòng)性,由此引出零點(diǎn)漂移的概念,以及抑制零點(diǎn)漂浮移的措施。
2、差動(dòng)式放大器是多級(jí)直接耦合放大器的重要組成單元,除了應(yīng)掌握其工作原理外,還應(yīng)注意計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)。
3、集成運(yùn)算放大器以一種典型電路(如741)為例分析即可,分析時(shí)要了解各組成部分的工作原理,對(duì)于新型電路的內(nèi)部單元,可以有重點(diǎn)地予 以介紹,指明發(fā)展方向。重點(diǎn)放在各主要技術(shù)指標(biāo)的含義和使用注意事項(xiàng),以便于在設(shè)計(jì)電路時(shí),正確選擇型號(hào)。由于工藝水平的提高,實(shí)際的集成運(yùn)放我與理想運(yùn) 放接近,故在分析運(yùn)算電路時(shí),常把實(shí)際運(yùn)放看作理想運(yùn)放,這樣能使分析過程簡(jiǎn)便有效。同時(shí),也應(yīng)指出,非理想?yún)?shù)將使運(yùn)算結(jié)果帶來誤差。
4、在分析集成運(yùn)放的線性應(yīng)用電路時(shí),應(yīng)抓住“虛短”,“虛斷”這兩個(gè)基本概念。只要集成運(yùn)放在線性范圍內(nèi)工作,下列兩條重要結(jié)論具有普遍的意義。
a、因?yàn)檩敵鲭妷河邢?,而開環(huán)差模放大倍數(shù)可視為無窮大,所以輸入電壓約為零或兩輸入端視為“虛短”。
b、因?yàn)榧蛇\(yùn)放輸入電阻可視為無窮大的,而輸入電壓有限,所以,兩端輸入端之間不取用電流,即輸入端視為“虛斷”。抓住這兩條結(jié)論,對(duì)分析各種線性應(yīng)用電路將十分靈活、簡(jiǎn)便,要求學(xué)生熟練掌握。
5、對(duì)于集成運(yùn)放的線性應(yīng)用電路,要求重點(diǎn)掌握比例器、加法器、積分器、有源濾波器等。
6、直流穩(wěn)壓電源
單相橋式整流電容濾波穩(wěn)壓電路是本章所要討論的典型電路。穩(wěn)壓部分以帶放大器的串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路為重點(diǎn),介紹其穩(wěn)壓原理,并計(jì)論有關(guān)參數(shù)的選擇計(jì)算。
推薦閱讀:
特別推薦
- 協(xié)同創(chuàng)新,助汽車行業(yè)邁向電氣化、自動(dòng)化和互聯(lián)化的未來
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(八)——利用瞬態(tài)熱阻計(jì)算二極管浪涌電流
- 用于模擬傳感器的回路供電(兩線)發(fā)射器
- 應(yīng)用于體外除顫器中的電容器
- 將“微型FPGA”集成到8位MCU,是種什么樣的體驗(yàn)?
- 能源、清潔科技和可持續(xù)發(fā)展的未來
- 博瑞集信推出高增益、內(nèi)匹配、單電源供電 | S、C波段驅(qū)動(dòng)放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- 探索工業(yè)應(yīng)用中邊緣連接的未來
- 解構(gòu)數(shù)字化轉(zhuǎn)型:從策略到執(zhí)行的全面思考
- 意法半導(dǎo)體基金會(huì):通過數(shù)字統(tǒng)一計(jì)劃彌合數(shù)字鴻溝
- 使用手持頻譜儀搭配高級(jí)軟件:精準(zhǔn)捕獲隱匿射頻信號(hào)
- 為什么超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心要選用SiC MOSFET?
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
分頻器
風(fēng)力渦輪機(jī)
風(fēng)能
風(fēng)扇
風(fēng)速風(fēng)向儀
風(fēng)揚(yáng)高科
輔助駕駛系統(tǒng)
輔助設(shè)備
負(fù)荷開關(guān)
復(fù)用器
伽利略定位
干電池
干簧繼電器
感應(yīng)開關(guān)
高頻電感
高通
高通濾波器
隔離變壓器
隔離開關(guān)
個(gè)人保健
工業(yè)電子
工業(yè)控制
工業(yè)連接器
工字型電感
功率表
功率電感
功率電阻
功率放大器
功率管
功率繼電器