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[導(dǎo)讀]首先該明白這門課的研究對象,其實這門課可以說是電路理論的延伸。其中要運用到電路理論的分析方法,所不同的是,新增加了不少復(fù)雜的電氣元器件。說到元器件,首先接觸到的便是二、三極管。不論哪種版本的教材,一開

首先該明白這門課的研究對象,其實這門課可以說是電路理論的延伸。其中要運用到電路理論的分析方法,所不同的是,新增加了不少復(fù)雜的電氣元器件。

說到元器件,首先接觸到的便是二、三極管。不論哪種版本的教材,一開始都會介紹pn結(jié)的特性,個人覺得可以不要太在乎里面的結(jié)構(gòu),但其特性方程是一定要記得的。然后,二極管比較簡單,就是一個單一的pn結(jié),在電路中的表現(xiàn)在不同情況下可以用不同的模型解決(理想模型、恒壓降模型、小信號模型,前兩者是用于直流分析的,而最后一個是用于交流分析的)。而對于三極管,就相對來說復(fù)雜些,在此本人不想說書上有的東西,只想強調(diào)一下學(xué)習(xí)中該注意的問題:

1、對于三極管,它總共有三種工作狀態(tài),當它被放在電路中時,我們所要做的第一件事就是判斷它在所給參數(shù)下的工作狀態(tài)。(在模電的習(xí)題中,除非那道題是專門地考你三極管的狀態(tài),否則都是工作在放大區(qū),因為只有這樣,管子才能發(fā)揮我們想它有的效用。但在數(shù)電中,我們卻是靠管子的不同狀態(tài)的切換來做控制開關(guān)用的)

2、既然管子基本在放大區(qū),那么它的直流特性就有:be結(jié)的電壓為0.7V(硅管,鍺管是0.2V),發(fā)射極電流約等于集電集電流并等于基極電流的貝塔倍。通過這幾個已知的關(guān)系,我們可以把管子的靜態(tài)工作點算出來——所謂靜態(tài)工作點就是:ce間電壓,三個極分別的電流。

3、為什么我們得先算出靜態(tài)工作點呢?

這就要弄清直流和交流之間的關(guān)系了:在模電里,我們研究的對象都是放大電路,而其中的放大量都是交流信號,并且是比較微弱的交流信號。大家知道,三極管要工作是要一定的偏置條件的,而交流信號又小又有負值,所以我們不能直接放大交流信號,在此我們用的方法就是:給管子一個直流偏置,讓它在放大區(qū)工作,然后在直流上疊加一個交流信號(也就是讓電壓波動,不過不是像單一的正弦波一樣圍繞0波動,而是圍繞你加的那個直流電壓波動),然后由于三極管的性質(zhì),就能產(chǎn)生放大的交流信號了。

4、關(guān)于分析電路:從以上的敘述,我們可以看出分析電路應(yīng)該分為兩部分:直流分析和交流分析。不同的分析下,電路圖是不一樣的,這是因為元件在不同的量下,它的特性不同。(例如電容在直流下就相當于開路,而在交流下可以近似為短路)。而三極管,在交流下就有一個等效模型,也就是把be間等效為一個電阻,ce間等效為一個受控電流源,其電流值為be間電流的貝塔倍。這樣分析就可以很好的進行下去了

5、備注:在模電中,我們分析的都是工程電路,而在工程中,對于精確度的要求不是很高,所以在分析時能夠忽略的因子就該忽略,例如在加減法中,如果有項與項之間相差十倍以上,那么那個很小的項是可以忽略的。

(二)接著就是場效應(yīng)管了

對于場效應(yīng)管,其種類多,性質(zhì)較三極管也復(fù)雜,但其原理還是一樣的,所以我想如果你的三極管會分析的話,應(yīng)該不會成問題。比起三極管,場效應(yīng)管要求你記住它的直流特性(是把電流Id寫成關(guān)于Vgs的二次方程),然后交流時,要注意跨導(dǎo)的概念,具體的,書上都有寫。

接著是說三極管的高頻、低頻模型了

我們以開始說的交流分析都是在中頻下的,在中頻下,耦合電容可以看為短路,極間電容可以看為開路——而在低頻下,耦合電容不能當作短路;高頻下,極間電容不能當成開路。這就造成了交流信號的頻率對于電路放大特性的影響(整個電路的等效模型都變了嘛^_^)

在此,我們把放大倍數(shù)寫成頻率的函數(shù),這樣我們可以得到一個曲線,在用20log|A|的關(guān)系畫出來,就得到了波特圖。對于波特圖,我不想贅述,只想強調(diào)大家要注意一下低頻截止頻率、高頻截止頻率的概念,然后注意一下幾級放大電路的相頻和幅頻曲線隨頻率變化的斜率。

接著就是說三極管的一大應(yīng)用了——集成放大電路

集成發(fā)大電路對體積要求盡可能小,所以我們就無法再用大電容了,所以一切的電路都采用直接耦合的方式。但這樣,各級工作會互相影響。而且,由于三極管的特性對溫度很敏感,所以我們必須采取措施來抑制由于溫度變化而產(chǎn)生的噪聲。

擴展閱讀:LC濾波和LC諧振有什么關(guān)系?

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