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模电学习经验小结

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楼主
tianli1980|  楼主 | 2012-9-10 22:34 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
首先该明白这门课的研究对象,其实这门课可以说是电路理论的延伸。其中要运用到电路理论的分析方法,所不同的是,新增加了不少复杂的电气元器件。
  说到元器件,首先接触到的便是二、三极管。不论哪种版本的教材,一开始都会介绍pn结的特性,个人觉得可以不要太在乎里面的结构,但其特性方程是一定要记得的。然后,二极管比较简单,就是一个单一的pn结,在电路中的表现在不同情况下可以用不同的模型解决(理想模型、恒压降模型、小信号模型,前两者是用于直流分析的,而最后一个是用于交流分析的)。而对于三极管,就相对来说复杂些,在此本人不想说书上有的东西,只想强调一下学习中该注意的问题:
  1、对于三极管,它总共有三种工作状态,当它被放在电路中时,我们所要做的第一件事就是判断它在所给参数下的工作状态。(在模电的习题中,除非那道题是专门地考你三极管的状态,否则都是工作在放大区,因为只有这样,管子才能发挥我们想它有的效用。但在数电中,我们却是靠管子的不同状态的切换来做控制开关用的)
  2、既然管子基本在放大区,那么它的直流特性就有:be结的电压为0.7V(硅管,锗管是0.2V),发射极电流约等于集电集电流并等于基极电流的贝塔倍。通过这几个已知的关系,我们可以把管子的静态工作点算出来——所谓静态工作点就是:ce间电压,三个极分别的电流。
  3、为什么我们得先算出静态工作点呢?这就要弄清直流和交流之间的关系了:在模电里,我们研究的对象都是放大电路,而其中的放大量都是交流信号,并且是比较微弱的交流信号。大家知道,三极管要工作是要一定的偏置条件的,而交流信号又小又有负值,所以我们不能直接放大交流信号,在此我们用的方法就是:给管子一个直流偏置,让它在放大区工作,然后在直流上叠加一个交流信号(也就是让电压波动,不过不是像单一的正弦波一样围绕0波动,而是围绕你加的那个直流电压波动),然后由于三极管的性质,就能产生放大的交流信号了。
  4、关于分析电路:从以上的叙述,我们可以看出分析电路应该分为两部分:直流分析和交流分析。不同的分析下,电路图是不一样的,这是因为元件在不同的量下,它的特性不同。(例如电容在直流下就相当于开路,而在交流下可以近似为短路)。而三极管,在交流下就有一个等效模型,也就是把be间等效为一个电阻,ce间等效为一个受控电流源,其电流值为be间电流的贝塔倍。这样分析就可以很好的进行下去了
  5、备注:在模电中,我们分析的都是工程电路,而在工程中,对于精确度的要求不是很高,所以在分析时能够忽略的因子就该忽略,例如在加减法中,如果有项与项之间相差十倍以上,那么那个很小的项是可以忽略的。
(二)
  接着就是场效应管了
  对于场效应管,其种类多,性质较三极管也复杂,但其原理还是一样的,所以我想如果你的三极管会分析的话,应该不会成问题。比起三极管,场效应管要求你记住它的直流特性(是把电流Id写成关于Vgs的二次方程),然后交流时,要注意跨导的概念,具体的,书上都有写。
  接着是说三极管的高频、低频模型了
  我们以开始说的交流分析都是在中频下的,在中频下,耦合电容可以看为短路,极间电容可以看为开路——而在低频下,耦合电容不能当作短路;高频下,极间电容不能当成开路。这就造成了交流信号的频率对于电路放大特性的影响(整个电路的等效模型都变了嘛^_^)
  在此,我们把放大倍数写成频率的函数,这样我们可以得到一个曲线,在用20log|A|的关系画出来,就得到了波特图。对于波特图,我不想赘述,只想强调大家要注意一下低频截止频率、高频截止频率的概念,然后注意一下几级放大电路的相频和幅频曲线随频率变化的斜率。
  接着就是说三极管的一大应用了——集成放大电路
  集成发大电路对体积要求尽可能小,所以我们就无法再用大电容了,所以一切的电路都采用直接耦合的方式。但这样,各级工作会互相影响。而且,由于三极管的特性对温度很敏感,所以我们必须采取措施来抑制由于温度变化而产生的噪声。
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沙发
梅花望青竹| | 2012-9-11 10:31 | 只看该作者
场效应管的功耗能够降低吗?

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板凳
一衣落雪| | 2012-9-11 14:17 | 只看该作者
学习了,讲得很好。楼主应该继续写下去。

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地板
springspring| | 2012-9-11 21:47 | 只看该作者
场效应管的应用很广泛的,能够过大电流

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5
GG_GG| | 2012-9-12 09:59 | 只看该作者
作的电机电调就是用的mos管

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6
vivilzb1985| | 2012-9-12 12:20 | 只看该作者
关于三极管二极管的,楼主讲的还是蛮不错的啊

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7
hawksabre| | 2012-9-13 19:18 | 只看该作者
楼主讲的很好  三极管  场效应管分析起来基本就是就是这些内容   三极管其实包括电阻,电容,电感特性   在不同的情况  需要考虑不同性质   呵呵  继续写吧  我想大家会补充的

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8
rupply| | 2012-9-13 20:14 | 只看该作者
楼主讲的很好,希望再讲些关于集成运放负反馈之类的内容。我现在只会套公式,但是原理还是不大清楚。

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9
springspring| | 2012-9-13 21:13 | 只看该作者
说的太好了,最好还是弄点例子上来结合实际学习最好了

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10
拿起书本| | 2012-9-13 22:20 | 只看该作者
理论知识和实际应用结合起来了能更加深刻的理解了模电方面的专业知识,认识到理论学习的重要性。好,鼓励分享

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11
shiyan1532| | 2013-1-27 22:11 | 只看该作者
学习了!

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12
comeon201208| | 2013-1-28 10:03 | 只看该作者
讲解的非常好,特别是静态工作点的讲解,谢谢

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comeon201208| | 2013-1-28 10:14 | 只看该作者
谓静态工作点就是:ce间电压,三个极分别的电流。

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14
whb0521| | 2013-1-28 10:31 | 只看该作者
总结的不错,顶一下

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15
张凤武| | 2013-1-28 15:26 | 只看该作者
感谢楼主分享

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16
丶tiantian| | 2013-1-28 15:38 | 只看该作者
新人学习下。

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17
hawksabre| | 2013-1-29 20:51 | 只看该作者
顶一个   呵呵   顶起来   呵呵

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18
一两研发| | 2013-1-29 23:26 | 只看该作者
总结的不错,学习下

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19
catking25| | 2013-1-30 15:50 | 只看该作者
吆嘻,学习一下

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zqbbhp00| | 2013-2-1 13:13 | 只看该作者
模电书本上的内容多么?

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