模擬電子技術的重點及難點簡析 - 全文

　　模擬電子技術是電氣工程及其自動化等專業(yè)的學生必須掌握的一門技術，此課程在專業(yè)培養(yǎng)計劃中具有舉足輕重的的地位，少年子弟江湖老，如今，走上工作崗位的我們在工作中也許會接觸到這些知識，下面就模擬電子技術中的重難點做一些說明。

　　一、放大電路基礎

　　作為本課程的基礎，由于課程剛入門，概念較多，又要初步培養(yǎng)分析、計算能力，因此，必須放慢進度，保證足夠的學時。

　　關于半導體的物理基礎部分，因“物理”和“化學”兩課中一般都已講過，本課程不必重復，可從晶體的共價鍵結構講起。ＰＮ結是重點內容，要求用物理概念講清ＰＮ結的單向導電性，三極管的電流分配及放大原理。重點掌握二極管與三極管的特性和主要參數(shù)。

　　1、在放大器的三種基本組態(tài)（共射、共基、共集）中，應重點掌握共射和共集電路的組成和工作原理。

　　2、放大器的圖解分析法，主要用來確定靜態(tài)工作點和分析動態(tài)工作過程，不要求用它來計算放大倍數(shù)。

　　3、微變等效電路分析法是分析放大器的一個重要工具。H參數(shù)的導出，等效電路的建立，受控電源的概念等要讓學生牢固地掌握。要使學生能用h參數(shù)等效路計算放在器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。要通過各個教學環(huán)節(jié)，把上述分析工具應用達到熟練掌握的程度。

　　4、在放大器的工作點穩(wěn)定電路的特性分析中，以射極偏置電路為主。但對集電極——基極偏置電路，可以簡單地介紹其穩(wěn)定工作點的物理過程，也可以組織學生自學。至于用密勒定理來分析此電路，可在習題課中介紹，或指導學生閱讀。密勒定理在電子電路的近似分析中有一定的實用價值，不僅在這里應用在

　　高頻特性分析中，由于密勒效應而引出密勒電容一詞。在由集成運放組成的積分與微分電路中，也可用密勒定理來解釋電路時間常數(shù)的擴大與縮小。

　　5、在介紹射極偏置電路之后，可以順便引出恒流源，它作為一種電路組成單元，不僅在分立元件電路中常見，在模擬集成電路中使用更為普遍。

　　6、對于共集電極電路，除講基本電路外，最好能介紹一下復合自舉跟隨器，復合管的概念，在功放及電源中要用到；自舉的概念也常用于許多實際的電路。

　　二、場效應管放大器

　　場效應管是一種單極型器件。這部分內容可以重上討話結型場效應管及其放大電路，絕緣柵型管及其放大電路可與型場效應管及其放大電路類比研究。

　　結型場效應管是以PN結為基礎的場效應器件。要熟悉它的簡單結構和工作原理、特性曲線、主要參數(shù)和使用注意點。

　　對于場效應管放大器，主要講清偏壓電路及其交流放大實質（輸入電壓對輸出電流的控制）。由于器件特性的分散性，在分析表態(tài)工作點時，可偏重于公式

　　計算法。在分析它的放大倍數(shù)等指標時，則用微變等效電路法。

　　三、頻率特性與多級放大器

　　1、這部分內容，首先要明確研究放大器頻率特性的實際背景，目的、意義，并講清基本概念，使學生從物理概念理解隔直電容和射極旁路電容對電路低頻特

　　性的影響，結電容（擴散電容和勢壘電容的總稱）和接線電容對電路高頻特性的影響。

　　2、為了簡明起見，可以通過ＲＣ高通和ＲＣ低通電路，討論頻率特性的近似分析方法——波特圖法。然后，把阻容耦合放大器簡化為高通電路和低通電路來分析。

　　3、當討論共射電路低頻特性時，對低頻特性的影響可由輸出（發(fā)射極旁路電容在輸出回路基本上不存在折算的問題、且發(fā)射極旁路電容一般遠大于輸出耦合電容，故發(fā)射極旁路電容在輸出回路對低頻特性的影響可忽略）、輸入回路的時間常數(shù)確定（至于發(fā)射極旁路電容對低頻特性的影響，可把發(fā)射極旁路電容折合到基極電路來處理，由輸入回路的時間常數(shù)確定），若輸入回路與輸出回路決定的下限截止彼此相差在四倍以上，則將其中較大者作為放大器的下限頻率。

　　4、討論電路高頻特性時，重點討論混合∏型等效電路和三極管的高頻參數(shù)。

　　5、單級放大器的瞬態(tài)特性可以不作要求。

　　6、RC耦合多級放大器主要計算其電壓放大倍數(shù)，在計算過程中，要注意級間的相互影響，要讓學生掌握一種重要關系，即前級的輸出電阻就是后級信號源的內阻，而后級的輸入電阻就是前級的負載。對多級放大器的頻率響應，能定性地了解級數(shù)愈多頻帶愈窄即可。

　　四、反饋放大器與正弦波振蕩器

　　反饋是電子技術中的重點和難點內容。

　　1、首先，通過射極偏置放大電路建立反饋的概念（實際上，在第一章討論工作點穩(wěn)定時，即開始引入反饋的概念），然后從這個特例抽象為一般方框圖，

　　從而導出放大倍數(shù)的一般表達式。能利用瞬時極性法判別正、負反饋及四種類型的反饋電路及其特點，能解釋負反饋對放大器性能的影響。

　　2、由于工程實際中，負反饋放大器通常滿足深度負反饋條件，故關于負反饋放大器放大倍數(shù)的定量分析，以在深度負反饋條件下，進行近似估算為主。

　　3、負反饋放大器的方框圖分析法，一般作為加深加寬的內容，這部分內容可以不講。

　　4、關于負反饋放大器的穩(wěn)定問題，首先可介紹產生自激的原因，自激振蕩的條件，然后用定性的概念介紹消除自激振蕩的方法。如在放大器的級間基極到地或在三極管的集電極——基極間接入小電容C或接入RC串聯(lián)電路，主要從破壞振蕩條件來解釋。這部分內容也可作為自學處理。

　　5、正弦波振蕩器以闡明產生振蕩的原理為主，重點掌握振蕩器的相位平衡和振幅平衡條件。對于RC和LC振蕩器，可選一種（如RC橋式電路）為重點，其他類型可略作介紹。這部分主要要求學生弄清電路的組成，掌握正確判斷正反饋的方法及振蕩頻率的計算。

　　五、功率放大器

　　本章的主線是功率、效率和非線性失真三方面的問題。三者之間是有矛盾的，要通過具體電路來闡明解決矛盾的思路與措施。要熟悉放大器的三種工作狀態(tài)——甲類、乙類和甲乙類的工作特點?；パa對稱功率放大電路是本章的重點內容，在射極輸出器的基礎上進行與定量的分析。復合互補對稱功率放大電路作為加深加寬的內容（復合管的概念在復合射極輸出器中介紹，不能兩處落空）。

　　六、集成運算放大器及其應用

　　本章是模擬電子技術的重點內容和發(fā)展方向。

　　1、首先，通過理想運算放大器來建立基本概念。要從工程實際出發(fā)，提出多級直接耦合放大器輸出電壓的隨機波動性，由此引出零點漂移的概念，以及抑制零點漂浮移的措施。

　　2、差動式放大器是多級直接耦合放大器的重要組成單元，除了應掌握其工作原理外，還應注意計算各項指標。

　　3、集成運算放大器以一種典型電路（如741）為例分析即可，分析時要了解各組成部分的工作原理，對于新型電路的內部單元，可以有重點地予以介紹，指明發(fā)展方向。重點放在各主要技術指標的含義和使用注意事項，以便于在設計電路時，正確選擇型號。由于工藝水平的提高，實際的集成運放我與理想運放接近，故在分析運算電路時，常把實際運放看作理想運放，這樣能使分析過程簡便有效。同時，也應指出，非理想?yún)?shù)將使運算結果帶來誤差。

　　4、在分析集成運放的線性應用電路時，應抓住“虛短”，“虛斷”這兩個基本概念。只要集成運放在線性范圍內工作，下列兩條重要結論具有普遍的意義。

　　a、因為輸出電壓有限，而開環(huán)差模放大倍數(shù)可視為無窮大，所以輸入電壓約為零或兩輸入端視為“虛短”。

　　b、因為集成運放輸入電阻可視為無窮大的，而輸入電壓有限，所以，兩端輸入端之間不取用電流，即輸入端視為“虛斷”。抓住這兩條結論，對分析各種線性應用電路將十分靈活、簡便，要求學生熟練掌握。

　　5、對于集成運放的線性應用電路，要求重點掌握比例器、加法器、積分器、有源濾波器等。

　　6、直流穩(wěn)壓電源

　　單相橋式整流電容濾波穩(wěn)壓電路是本章所要討論的典型電路。穩(wěn)壓部分以帶放大器的串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路為重點，介紹其穩(wěn)壓原理，并計論有關參數(shù)的選擇計算。關于穩(wěn)壓性能的進一步改善措施，可留給學生自己閱讀。