模電學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)小結(jié)

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

說(shuō)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(kāi)始都會(huì)介紹pn結(jié)的特性，個(gè)人覺(jué)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(jiǎn)單，就是一個(gè)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(hào)模型，前兩者是用于直流分析的，而最后一個(gè)是用于交流分析的)。而對(duì)于三極管，就相對(duì)來(lái)說(shuō)復(fù)雜些，在此本人不想說(shuō)書(shū)上有的東西，只想強(qiáng)調(diào)一下學(xué)習(xí)中該注意的問(wèn)題：

1、對(duì)于三極管，它總共有三種工作狀態(tài)，當(dāng)它被放在電路中時(shí)，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?yàn)橹挥羞@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(lái)做控制開(kāi)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(guò)這幾個(gè)已知的關(guān)系，我們可以把管子的靜態(tài)工作點(diǎn)算出來(lái)——所謂靜態(tài)工作點(diǎn)就是：ce間電壓，三個(gè)極分別的電流。

3、為什么我們得先算出靜態(tài)工作點(diǎn)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(duì)象都是放大電路，而其中的放大量都是交流信號(hào)，并且是比較微弱的交流信號(hào)。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(hào)又小又有負(fù)值，所以我們不能直接放大交流信號(hào)，在此我們用的方法就是：給管子一個(gè)直流偏置，讓它在放大區(qū)工作，然后在直流上疊加一個(gè)交流信號(hào)(也就是讓電壓波動(dòng)，不過(guò)不是像單一的正弦波一樣圍繞0波動(dòng)，而是圍繞你加的那個(gè)直流電壓波動(dòng))，然后由于三極管的性質(zhì)，就能產(chǎn)生放大的交流信號(hào)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?yàn)樵诓煌牧肯?，它的特性不同?例如電容在直流下就相當(dāng)于開(kāi)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(gè)等效模型，也就是把be間等效為一個(gè)電阻，ce間等效為一個(gè)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(jìn)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(duì)于精確度的要求不是很高，所以在分析時(shí)能夠忽略的因子就該忽略，例如在加減法中，如果有項(xiàng)與項(xiàng)之間相差十倍以上，那么那個(gè)很小的項(xiàng)是可以忽略的。

(二)接著就是場(chǎng)效應(yīng)管了

對(duì)于場(chǎng)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(huì)分析的話，應(yīng)該不會(huì)成問(wèn)題。比起三極管，場(chǎng)效應(yīng)管要求你記住它的直流特性(是把電流Id寫(xiě)成關(guān)于Vgs的二次方程)，然后交流時(shí)，要注意跨導(dǎo)的概念，具體的，書(shū)上都有寫(xiě)。

接著是說(shuō)三極管的高頻、低頻模型了

我們以開(kāi)始說(shuō)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(kāi)路——而在低頻下，耦合電容不能當(dāng)作短路;高頻下，極間電容不能當(dāng)成開(kāi)路。這就造成了交流信號(hào)的頻率對(duì)于電路放大特性的影響(整個(gè)電路的等效模型都變了嘛^_^)

在此，我們把放大倍數(shù)寫(xiě)成頻率的函數(shù)，這樣我們可以得到一個(gè)曲線，在用20log|A|的關(guān)系畫(huà)出來(lái)，就得到了波特圖。對(duì)于波特圖，我不想贅述，只想強(qiáng)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(jí)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(shuō)三極管的一大應(yīng)用了——集成放大電路

集成發(fā)大電路對(duì)體積要求盡可能小，所以我們就無(wú)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(jí)工作會(huì)互相影響。而且，由于三極管的特性對(duì)溫度很敏感，所以我們必須采取措施來(lái)抑制由于溫度變化而產(chǎn)生的噪聲。

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