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總結幾個模電小常識

machao1680 ? 來源:電子設計寶典 ? 2023-05-04 09:26 ? 次閱讀

隨著半導體技術和工藝的飛速發展,電子設備得到了廣泛應用,而作為一名電力工程師模擬電路是一門很基礎的專業課,對于學生來說,獲得電子線路基本知識、基本理論和基本技能,能為深入學習電子技術打下基礎。

必備的40個實用模擬電路小常識

1.電接口設計中,反射衰減通常在高頻情況下變差,這是因為帶損耗的傳輸線反射同頻率相關,這種情況下,盡量縮短PCB走線就顯得異常重要。

2.穩壓二極管就是一種穩定電路工作電壓的二極管,由于特殊的內部結構特點,適用反向擊穿的工作狀態,只要限制電流的大小,這種擊穿是非破壞性的。

3.PN結具有一種很好的數學模型:開關模型à二極管誕生了à再來一個PN結,三極管誕生了。

4. 高頻電路中,必須考慮PN結電容的影響(正向偏置為擴散電容,反相偏置為勢壘電容)。

5.在高密度的場合下,由于收發信號挨在一起,很容易發生串擾,這在布線時要遵守3W原則,即相鄰PCB走線的中心線間距要大于PCB線寬的3倍。在插卡設備,接插件連接的位置,要有許多接地針,提供良好的射頻回路。

6.雙極型管是電流控制器件,通過基極較小的電流控制較大的集電極電流;MOS管是電壓控制器件,通過柵極電壓控制源漏間導通電阻。

7.三極管是靠載流子的運動來工作的,以npn管射極跟隨器為例,當基極加不加電壓時,基區和發射區組成的pn結為阻止多子(基區為空穴,發射區為電子)的擴散運動,在此pn結處會感應出由發射區指向基區的靜電場(即內建電場)。

8.肖特基二極管(Schottky, SBD)適用于高頻開關電路,正向壓降和反相壓降都很低(0.2V)但是反向擊穿電壓較低,漏電流也較大。

9.抖動特性絕大部分取決于輸出芯片的特性,不過,如果PCB布線不當,電源濾波不夠充分,時鐘參考源太沖太大也會增加抖動成分。信號線的匹配對抖動產生直接的影響。特別是芯片中含有倍頻功能,本身相位噪聲較大。

10.極型選擇是指BJT是用PNP還是NPN管,這應該在確定電源形式時同時考慮。有些三極管的外殼與某個電極相連,對于硅管來說往往是集電極。在需要某極接地時應考慮這個因素。

11.場效應晶體管與BJT在工作過程中有很大的區別:BJT中的電荷載體是空穴或被擊出的少量的“少子”,FET中的電荷則是數目相對多幾個數量級的自由電子,“多子”。

12.發射極正偏,集電極反偏是讓BJT工作在放大工作狀態下的前提條件。三種連接方式:共基極,共發射極(最多,因為電流,電壓,功率均可以放大),共集電極。判別三種組態的方法:共發射極,由基極輸入,集電極輸出;共集電極,由基極輸入,發射極輸出;共基極,由發射極輸入,集電極輸出。

13. 三極管主要參數:電流放大系數β,極間反向電流,(集電極最大允許電流,集電極最大允許耗散功率,反向擊穿電壓=3個重要極限參數決定BJT工作在安全區域)。

14. 因J-FET的Rgs很高,在使用時首先應注意無靜電操作,否則很容易發生柵極擊穿;另外就是在設計電路時應仔細考慮各極限參數,不能超出范圍。將J-FET當做可變電阻使用時應保證器件有正確的偏置,不能使之進入恒流區。

15.射極偏置電路:用于消除溫度對靜態工作點的影響(雙電源更好)。

16.三種BJT放大電路比較:共射級放大電路,電流、電壓均可以放大。共集電極放大電路:只放大電流,跟隨電壓,輸入R大,輸出R小,用作輸入級,輸出級。共基極放大電路:只放大電壓,跟隨電流,高頻特性好。

17.去耦電容:輸出信號電容接地,濾掉信號的高頻雜波。旁路電容:輸入信號電容接地,濾掉信號的高頻雜波。交流信號針對這兩種電容處理為短路。

18.MOS-FET在使用中除了正確選擇參數以及正確的計算外,最值得強調的仍然是防靜電操作問題,在電路調試、焊接、安裝過程中,一定要嚴格按照防靜電程序操作。

19.主流是從發射極到集電極的IC,偏流就是從發射極到基極的Ib。相對與主電路而言,為基極提供電流的電路就是所謂的偏置電路。

20.場效應管三個鋁電極:柵極g,源極s,漏極d。分別對應三極管的基極b,發射極e,集電極c。《源極需要發射東西嘛,所以對應發射極e,柵極的英文名稱是gate,門一樣的存在,和基極的作用差不多》其中P型襯底一般與柵極g相連。

21.增強型FET必須依靠柵源電壓Vgs才能起作用(開啟電壓Vt),耗盡型FET則不需要柵源電壓,在正的Vds作用下,就有較大的漏極電流流向源極(如果加負的Vgs,那么可能出現夾斷,此時的電壓成為夾斷電壓Vp***重要特性***:可以在正負的柵源電壓下工作)

22.N溝道的MOS管需要正的Vds(相當于三極管加在集電極的Vcc)和正的Vt(相當于三極管基極和發射極的Vbe),而P溝道的MOS管需要負的Vds和負的Vt。

23.VMOSFET有高輸入阻抗、低驅動電流;開關速度塊、高頻特性好;負電流溫度系數、無熱惡性循環,熱穩定型優良的優點。

24.運算放大器應用時,一般應用負反饋電流。

25.差分式放大電路:差模信號:兩輸入信號之差。共模信號:兩輸入信號之和除以2。由此:用差模與共模的定義表示兩輸入信號可得到一個重要的數學模型:任意一個輸入信號=共模信號±差模信號/2。

26.差分式放大電路只放大差模信號,抑制共模信號。利用這個特性,可以很好的抑制溫度等外界因素的變化對電路性能的影響。具體的性能指標:共模抑制比Kcmr。

27.二極管在從正偏轉換到反偏的時候,會出現較大的反向恢復電流從陰極流向陽極,其反向電流先上升到峰值,然后下降到零。

28.在理想的情況下,若推挽電路的兩只晶體管電流、電壓波完全對稱,則輸出電流中將沒有偶次諧波成分,及推挽電路由已知偶次諧波的作用。實際上由于兩管特性總有差異,電路也不可能完全對稱,因此輸出電流還會有偶次諧波成分,為了減少非線性失真,因盡量精選配對管子。

29.為了獲得大的輸出功率,加在功率晶體管上的電壓、電流就很大,晶體管工作在大信號狀態下。這樣晶體管的安全工作就成為功率放大器的一個重要問題,一般不以超過管子的極限參數(Icm、BVceo、Pcm)為限度。

30.放大電路的干擾:1、將電源遠離放大電路2、輸入級屏蔽3、直流電源電壓波動(采用穩壓電源,輸入和輸出加上濾波電容)。

31.負反饋放大電路的四種組態:電壓串聯負反饋(穩定輸出電壓),電壓并聯負反饋,電流串聯負反饋(穩定輸出電流),電流并聯負反饋。

32.電壓、電流反饋判定方法:輸出短路法,設RL=0,如果反饋信號不存在,為電壓反饋,反之,則為電流反饋。

33.串聯、并聯反饋的判定方法:反饋信號與輸入信號的求和方式,若為電壓形式,則為串聯反饋,若為電流形式,則為并聯反饋。

34.對于NPN電路,對于共射組態,可以粗略理解為把VE當作“固定”參考點,通過控制VB來控制VBE(VBE=VB-VE),從而控制IB,并進一步控制IC(從電位更高的地方流進C極,你也可以把C極看作朝上的進水的漏斗)。

35.對于數字電路來說,VCC是電路的供電電壓,VDD是芯片的工作電壓(通常Vcc》Vdd),VSS是接地點;在場效應管(或COMS器件)中,VDD為漏極,VSS為源極,VDD和VSS指的是元件引腳,而不表示供電電壓。

36.示波器探頭有一條地線和一條信號線,地線就是和示波器輸入端子外殼通的那一條,一般是夾子狀的,信號線一般帶有一個探頭鉤,連接的話你把示波器地線接到你設備的地,把信號線端子接到你的信號端,注意如果要測量的信號和市電沒有隔離,則不能直接測量。

37.驅動能力不足含有兩種情況:一是器件的輸入電阻太小,輸出波形會變形,如TTL電平驅動不了繼電器;二是器件輸入電阻夠大,但是達不到器件的功率,如小功率的功放,驅動大功率的喇叭,喇叭能響,但音量很小,其實是輸出的電壓不夠大。

38.濾波電路:利用電抗元件的儲能作用,可以起到很好的濾波作用。電感(串聯,大功率)和電容(并聯,小功率)均可以起到平波的作用。

39.開關穩壓電源與線性電源:線性電源,效率低、發熱強、但是輸出很穩定。開關電源,效率高、發熱一般、但輸出紋波大,需要平波。

40.由電子電路內因引發的故障類型有:晶體管、電容、電阻等電子元件性能發生改變引發的故障;電子電路中有關線路接觸不良引發的故障等。由外因引起的電子電路故障類型有:技術人員使用電子電路時未按照說明要求進行操作;維修技術人員維修程序不規范不科學等。

審核編輯 :李倩

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原文標題:總結幾個模電小常識,供參考

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