Debug连载帖第二帖——模拟电路基础（1）

MDebug

如果觉得看帖子麻烦，可以看附件，附件跟帖子一样，因为用公式编辑器做的一些公式，在网页上显示不出来，望诸位看客多多包涵。      

硬件篇的总线：介绍——特性及参数——应用

随便翻开一本模拟电路的书，都会讲本征半导体，从导电的本质开始讲起。我个人并没有系统的看那部分的讲解，所以说，我对究竟如何导电不甚了解（所以我在看三极管的时候看了好久才大彻大悟）。建议各位不太懂的还是看看那部分为好。

一. 二极管

①综述：

说起二极管，我认为这是电子世界里最神奇的东西。上可限幅稳压，下可整流稳压。二极管家族是庞大的，包括各种各样的二极管。

常见的：1。普通二极管2.稳压二极管3.发光二极管4.光电二极管5.肖特基二极管。二极管又分为硅管（导通电压0.7V左右）和锗管（导通电压0.2V左右），到目前为止，我还没用过锗管。

②特性：

1.单向导通性。

我个人认为这是二极管最明显的特性，是二极管进行基础工作以及配合的工作的基础。在分析时，导通二极管可看做导线，截至的二极管可认为断路。

2.反向特性：

反向电压一定时，反向电流很小且变化不大（反向饱和电流）。这一特性的用途是稳压。

③：应用：

1.限幅电路：

例如

其原理就是利用二极管的单向导通性，限制超过阈值的电压。

2.整流电路:

（1）半波整流电路

输出波形：

这个应用不太多，略过。

（2）桥式整流电路（应用最广泛）：

非常经典的电路先进行变压，变压之后进行整流，输出想要的电压。

最后的输出电压 ： Uo=0.9U2。

3.门电路

⑴与门电路

（当A、B、C端均加有高电位时，F端自然具有高电位，输出为1。）

（当A、B、C端有一个（或一个以上）加有低电位时，该端所接二极管使F端被箝制于低电位，输出也为0。）

（2）或门电路

（当输入端A、B、C有一个加有高电位，输入为1时，该端所接二极管导通，F输出为1。）

（A、B、C端都加有低电位，输入均为0时，所接二极管的导通使F端具有低电位，输出为0。

与门和或门都是数字电路中最常用的门电路，都是用二极管连接而成，多么神奇！

二. 三极管

1. 组成方式：

把两个二极管背靠背连接在一起就构成了三极管，根据连接方式不同又分为NPN型三极管和PNP型三极管。

记忆技巧：（NPN外，PNP内）

2. 三极管的最重要作用：放大

在工作在放大区时，三极管必须满足这样的条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。

理解：三极管一定不会产生能量。但三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流控制大电流。放大的原理就是：通过小的交流输入，控制大的静态直流。

我们可以假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀门。小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。

所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。

如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就完成了。

在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。当然，如果把水流比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。

如果某一天，天气很旱，江水没有了，也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门，尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门，并使之开启，但因为没有水流的存在，所以，并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。

饱和区是一样的，因为此时江水达到了很大很大的程度，管理员开的阀门大小已经没用了。如果不开阀门江水就自己冲开了，这就是二极管的击穿。

在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。 而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。

3. 三极管的三种组态：

共射极放大电路（个人认为比较重要）：

    电压和电流增益都大于1，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级放大电路的中间级。

共集电极放大电路：

    只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可用于输入级、输出级或缓冲级。

共基极放大电路：

只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合，模拟集成电路中亦兼有电位移动的功能。

4. 输出特性曲线：

又是这个经典的曲线，懂这个曲线懂三极管

分析过程：

在饱和区内，发射结和集电结均处于正向偏置。ic主要随Uce增大而增大，对iB的影响不明显，即当UBE增大时，iB随之增大，但iC增大不大。在饱和区，iC和iB之间不再满足电流传输方程，即不能用放大区中的放大倍数β来描述iC和iB的关系，三极管失去放大作用。                     

在放大区内，发射结正向偏置，集电结反向偏置，各输出特性曲线近似为水平的直线，表示当iB一定时，   

iC的值基本上不随UCE而变化。

此时表现出对Ib对Ic的控制作用，Ic=βIb。三极管在放大电路中主要工作在这个区域中。      

一般将ib<=0的区域称为截止区，Ic也近似为零。在截止区，三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态。  

本帖写的有一些基础，因为作者本身水平局限，欢迎各位批评指正。

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lkl0305

多谢分享哈

wambob

看到这，仿佛又回到学生时代

freescale.dates

这些东西，书本上比较基础的东西，我想看到的是一些书本上没有的

hello！

多谢了

易炳长

貌似还不错哦，收下了先

dongqingchen196

学习了！！

wtiechen

模电是基础啊