模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)大匯總

數(shù)電模電是電子技術(shù)中的兩大分支，分別研究數(shù)字電路和模擬電路的基礎(chǔ)知識(shí)。以下是數(shù)電模電基礎(chǔ)知識(shí)的總結(jié)：

1. 數(shù)字電路：數(shù)字電路以數(shù)字信號(hào)為處理對(duì)象，信號(hào)只有兩種狀態(tài)，即高電平和低電平。數(shù)字電路的主要特點(diǎn)是邏輯性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、易于集成。常見(jiàn)的數(shù)字電路有邏輯門、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、寄存器等。

2. 模擬電路：模擬電路以模擬信號(hào)為處理對(duì)象，信號(hào)在時(shí)間和幅度上連續(xù)變化。模擬電路的主要特點(diǎn)是精度高、抗干擾能力強(qiáng)、電路復(fù)雜。常見(jiàn)的模擬電路有放大器、濾波器、振蕩器、調(diào)制解調(diào)器等。

一、模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。

在時(shí)間上和幅值上均是連續(xù)的信號(hào)稱為模擬信號(hào)，時(shí)間離散、數(shù)值也離散的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，絕大多數(shù)電子系統(tǒng)都采用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，由于計(jì)算機(jī)無(wú)法直接處理模擬信號(hào)，所以需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

二、放大電路的類型和主要性能指標(biāo)。

①電壓放大、電流放大、互阻放大和互導(dǎo)放大。電壓放大電路主要考慮電壓增益，電流放大電路主要考慮電流增益，需要將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)可利用互阻放大電路，把電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的電流輸出，這種電路為互導(dǎo)放大電路。這四種放大電路模型可實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換。

②輸入電阻、輸出電阻、增益、頻率響應(yīng)和非線性失真。輸入電阻等于輸入電壓與輸入電流的比值，它的大小決定了放大電路從信號(hào)源吸取信號(hào)幅值的大小;輸出電阻的大小決定了它帶負(fù)載的能力，在信號(hào)源短路和負(fù)載開(kāi)路情況下，在放大電路輸出端加一個(gè)測(cè)試電壓，相應(yīng)產(chǎn)生一測(cè)試電流就能求得輸出電阻;增益實(shí)際上反映了放大電路在輸入信號(hào)控制下，將供電電源能量轉(zhuǎn)換為信號(hào)能量的能力;放大電路頻率響應(yīng)指在輸入正弦信號(hào)情況下，輸出隨輸入信號(hào)頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng);由于元器件特性的非線性和放大電路工作電源受有限電壓的限制而造成的失真為非線性失真。

三、集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介、組成和工作區(qū)域。

①集成運(yùn)算放大器是一種高增益直接耦合放大器，它作為基本的電子器件，可以實(shí)現(xiàn)多種功能電路，如電子電路中的比例、求和、求差、積分和微分等模擬運(yùn)算電路。

②它由輸入級(jí)差分放大、中間級(jí)電壓放大、輸出級(jí)功率放大和偏置電路四個(gè)部分組成。輸入級(jí)由差分式放大電路組成，利用它的電路對(duì)稱性可提高整個(gè)電路的性能(抑制溫漂和提高共模抑制比);中間電壓放大級(jí)的主要作用是提高電壓增益;輸出級(jí)的電壓增益為1，但能為負(fù)載提供一定的功率;電流源電路構(gòu)成偏置電路和有源負(fù)載電路。

③運(yùn)算放大器有兩個(gè)工作區(qū)域。在線性區(qū)它放大小信號(hào);輸入為大信號(hào)時(shí)，它工作在非線性區(qū)，輸出電壓擴(kuò)展至飽和值模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖1)。當(dāng)使運(yùn)放電路穩(wěn)定地工作在線性區(qū)，均需引入深度負(fù)反饋。

四、理想運(yùn)放的模型。

①輸出電壓模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖2)的飽和極限值等于運(yùn)放的電源電壓，即+模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖3)=模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖4)和-模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖5)=模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖6)模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖7)。

②運(yùn)放的開(kāi)環(huán)電壓增益很高，以至差分輸入電壓(模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖8))的值盡管很小，仍可驅(qū)使運(yùn)放進(jìn)入飽和區(qū)。

③與前述相反，若模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖9)未達(dá)到飽和極限，則差分輸入電壓(模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖10))必趨近于0值。當(dāng)模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖11)處于模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖12)和模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖13)之間，則運(yùn)放必將工作在線性區(qū)。

④內(nèi)部的輸入電阻模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖14)的阻值很高，因而可近似認(rèn)為它為無(wú)限大。

⑤內(nèi)部的輸出電阻模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖15)的阻值很低乃至可近似認(rèn)為它為零。

五、虛短和虛斷。

輸出通過(guò)負(fù)反饋的作用，使模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖16)自動(dòng)地跟蹤模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖17)，使模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖18)，或模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖19)≈0，這種現(xiàn)象稱為虛假短路，簡(jiǎn)稱虛短。由于同相和反相兩輸入端之間出現(xiàn)虛短現(xiàn)象，而運(yùn)放的輸入電阻的阻值又很高，因而流經(jīng)兩輸入端之間的模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖20)≈0，這種現(xiàn)象稱為虛斷。應(yīng)當(dāng)注意的是，虛短是本質(zhì)的，虛斷是派生的。虛短和虛斷概念對(duì)分析由運(yùn)放組成的各種線性應(yīng)用電路非常重要，用它可求出運(yùn)放電路輸出和輸入的函數(shù)關(guān)系。

六、PN結(jié)的形成及特性。

①PN結(jié)是半導(dǎo)體二極管和組成其他半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)，它是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體相結(jié)合而形成的。對(duì)純凈的半導(dǎo)體(如硅材料)摻入受主雜質(zhì)或施主雜質(zhì)，便可制成P型和N型半導(dǎo)體?？昭▍⑴c導(dǎo)電是半導(dǎo)體不同于金屬導(dǎo)電的重要特點(diǎn)。

②當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓(正向偏置)時(shí)，耗盡區(qū)變窄，有電流流過(guò);而當(dāng)反加方向電壓(反向偏置)時(shí)，耗盡區(qū)變寬，沒(méi)有電流流過(guò)或電流極小，這就是半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦?，也是二極管最重要的特性。

關(guān)于半導(dǎo)體和PN結(jié)往年面試試題(1-9)：

1、半導(dǎo)體材料制作電子器件與傳統(tǒng)的真空電子器件相比有什么特點(diǎn)?

答：頻率特性好、體積小、功耗小，便于電路的集成化產(chǎn)品的袖珍化，此外在堅(jiān)固抗震可靠等方面也特別突出;但是在失真度和穩(wěn)定性等方面不及真空器件。

2、什么是本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體?

答：純凈的半導(dǎo)體就是本征半導(dǎo)體，在元素周期表中它們一般都是中價(jià)元素。在本征半導(dǎo)體中按極小的比例摻入高一價(jià)或低一價(jià)的雜質(zhì)元素之后便獲得雜質(zhì)半導(dǎo)體。

3、空穴是一種載流子嗎?空穴導(dǎo)電時(shí)電子運(yùn)動(dòng)嗎?

答：不是，但是在它的運(yùn)動(dòng)中可以將其等效為載流子?？昭▽?dǎo)電時(shí)等電量的電子會(huì)沿其反方向運(yùn)動(dòng)。

4、制備雜質(zhì)半導(dǎo)體時(shí)一般按什么比例在本征半導(dǎo)體中摻雜?

答：按百萬(wàn)分之一數(shù)量級(jí)的比例摻入。

5、什么是N型半導(dǎo)體?什么是P型半導(dǎo)體?當(dāng)兩種半導(dǎo)體制作在一起時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?

答：多數(shù)載子為自由電子的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體。反之，多數(shù)載子為空穴的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接合后便會(huì)形成P-N結(jié)。

6、PN結(jié)最主要的物理特性是什么?

答：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娔芰洼^為敏感的溫度特性。

7、PN結(jié)還有那些名稱?

答：空間電荷區(qū)、阻擋層、耗盡層等。

8、PN結(jié)上所加端電壓與電流是線性的嗎?它為什么具有單向?qū)щ娦?

答：不是線性的，加上正向電壓時(shí)，P區(qū)的空穴與N區(qū)的電子在正向電壓所建立的電場(chǎng)下相互吸引產(chǎn)生復(fù)合現(xiàn)象，導(dǎo)致阻擋層變薄，正向電流隨電壓的增長(zhǎng)按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)，宏觀上呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，而加上反向電壓時(shí)，情況與前述正好相反，阻擋層變厚，電流幾乎完全為零，宏觀上呈現(xiàn)截止?fàn)顟B(tài)。這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦浴?

9、在PN結(jié)加反向電壓時(shí)果真沒(méi)有電流嗎?

答：并不是完全沒(méi)有電流，少數(shù)載流子在反向電壓的作用下產(chǎn)生極小的反向漏電流。

七、二極管電路的簡(jiǎn)化模型。

由于二極管是非線性器件，所以通常采用二極管的簡(jiǎn)化模型來(lái)分析設(shè)計(jì)二極管電路。這些模型主要有理想模型、恒壓降模型、折線模型、小型號(hào)模型等。在分析電路的靜態(tài)或大信號(hào)情況時(shí)，根據(jù)輸入信號(hào)的大小，選用不同的模型;只有當(dāng)信號(hào)很微小且有一靜態(tài)偏置時(shí)，才采用小信號(hào)模型。指數(shù)模型主要在計(jì)算機(jī)仿真模型中使用。

理想模型：正向偏置時(shí)，管壓降為0，反向偏置時(shí)，電阻為無(wú)窮大，電流為0。

恒壓降模型：二極管導(dǎo)通后，其管壓降認(rèn)為是恒定的，且不隨電流而變。

折線模型：在恒壓降模型的基礎(chǔ)上，做一定的修正，即認(rèn)為二極管的管壓降不是恒定的，而是隨著電流的增加而增加，在模型中用一個(gè)電池和一個(gè)電阻來(lái)作進(jìn)一步的近似。

小信號(hào)模型：一般首先分析電路的靜態(tài)工作情況，求得靜態(tài)工作點(diǎn)Q;其次，根據(jù)Q點(diǎn)算出微變電阻模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖21);再次，根據(jù)小信號(hào)模型交流電路模型，求出小信號(hào)作用下電路的交流電壓、電流;最后與靜態(tài)值疊加，得到完整的結(jié)果。

八、BJT。

①雙極節(jié)型三極管簡(jiǎn)稱BJT，是由兩個(gè)PN結(jié)組成的三端有源器件，分NPN和PNP兩種類型，它的三個(gè)端子分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。由于硅材料的熱穩(wěn)定性好，因而硅BJT得到廣泛應(yīng)用。

②表征BJT性能的有輸入輸出特性，均稱之為V-I特性，其中輸出特性用得較多。從輸出特性上可以看出，用改變基極電流的方法可以控制集電極電流，因而B(niǎo)JT是一種電流控制器件。

③BJT的電流放大系數(shù)是它的主要參數(shù)，按電路組態(tài)的不同有共射極電流放大系數(shù)β和共基極電流放大系數(shù)α之分。為了保證器件的安全運(yùn)行，還有幾項(xiàng)極限參數(shù)，如集電極最大允許功率損耗模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖22)和若干反向擊穿電壓，如模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖23)等，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)予以注意。

④BJT在放大電路中有共射、共極和共基三種組態(tài)，根據(jù)相應(yīng)的電路輸出量與輸入量之間的大小和相位的關(guān)系，分別將它們稱為反向電壓放大器、電壓跟隨器和電流跟隨器。三種組態(tài)中的BJT都必須工作在發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏的狀態(tài)。

九、放大電路的分析方法。

放大電路的分析方法有圖解法和小信號(hào)模型分析法，前者是承認(rèn)電子器件的非線性，后者則是將非線性特性的局部線性化。通常使用圖解法求Q點(diǎn)，而用小信號(hào)模型分析法求電壓增益、輸入電阻和輸出電阻。

十、 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題。

放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因主要是由于受溫度的影響。常用的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的電路有射極偏置電路等，它是利用反饋原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

十一、 模擬集成電路種類。

運(yùn)算放大器、寬頻帶放大器、功率放大器、模擬乘法器、模擬鎖相環(huán)、模-數(shù)和數(shù)-模轉(zhuǎn)換器、穩(wěn)壓電源和音像設(shè)備中常用的其他模擬集成電路等。

十二、 電流源電路。

電流源電路是模擬集成電路中的基本單元電路，其特點(diǎn)是直流電阻小，動(dòng)態(tài)輸出電阻(小信號(hào)電阻)很大，并具有溫度補(bǔ)償作用。常用來(lái)作為放大電路的有源負(fù)載和決定放大電路各級(jí)Q點(diǎn)的偏執(zhí)電流。

十三、 差分式放大電路。

差分式放大電路是模擬集成電路的重要組成單元，特別是作為集成運(yùn)放的輸入級(jí)，它既能放大直流信號(hào)，又能放大交流信號(hào);它對(duì)差模信號(hào)具有很強(qiáng)的放大能力，而對(duì)共模信號(hào)卻具有很強(qiáng)的抑制能力。由于電路輸入(雙端、單端)、輸出(雙端、單端)方式的不同組合，共有四種典型電路。分析這些電路時(shí)，要著重分析兩邊電路輸入信號(hào)分量的不同，至于具體指標(biāo)的計(jì)算與共射的單級(jí)電路基本一致。差分式放大電路要得到高的模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖24)(共模抑制比)，在電路結(jié)構(gòu)上要求兩邊電路對(duì)稱;偏置電流源電路要有髙值的動(dòng)態(tài)輸出電阻。

十四、 調(diào)制和解調(diào)。

調(diào)制和解調(diào)在通信、廣播、電視和遙控等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。利用模擬乘法器的功能很容易實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)功能。

調(diào)制 現(xiàn)以無(wú)線電調(diào)幅廣播為例來(lái)說(shuō)明調(diào)幅原理。在這種調(diào)制過(guò)程中，一般情況下，音頻信號(hào)需用高頻信號(hào)通過(guò)無(wú)線方式來(lái)運(yùn)載，這里高頻信號(hào)稱為載波信號(hào)，音頻信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)，將音頻信號(hào)“裝載”于高頻信號(hào)的過(guò)程稱為調(diào)制。

解調(diào) 調(diào)幅波的解調(diào)亦稱檢波，是調(diào)幅的逆過(guò)程，即從調(diào)幅波提取調(diào)制(音頻)信號(hào)的過(guò)程稱為解調(diào)。

十五、 放大電路中的噪聲和干擾。

放大電路中噪聲和干擾的產(chǎn)生和抑制是電子工程技術(shù)中的重要基礎(chǔ)知識(shí)。要制作高質(zhì)量的放大器，不僅需要正確地設(shè)計(jì)電路，合理地選擇元器件，而且對(duì)干擾和噪聲的抑制應(yīng)予以足夠的重視。

關(guān)于二極管、三極管、放大電路往年面試試題(10-47)：

10、二極管最基本的技術(shù)參數(shù)是什么?

答：最大整流電流。 11、二極管主要用途有哪些?

答：整流、檢波、穩(wěn)壓等。

12、晶體管是通過(guò)什么方式來(lái)控制集電極電流的?

答：通過(guò)電流分配關(guān)系。

13、能否用兩只二極管相互反接來(lái)組成三極管?為什么?

答：否;兩只二極管相互反接是通過(guò)金屬電極相接，并沒(méi)有形成三極管所需要的基區(qū)。

14、什么是三極管的穿透電流?它對(duì)放大器有什么影響?

答：當(dāng)基極開(kāi)路時(shí)，集電極和發(fā)射極之間的電流就是穿透電流，它和集電極-基極反向漏電流都是由少數(shù)載流子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，所以對(duì)溫度非常敏感，當(dāng)溫度升高時(shí)二者都將急劇增大。從而對(duì)放大器產(chǎn)生不利影響。因此在實(shí)際工作中要求它們?cè)叫≡胶谩?

15、三極管的門電壓一般是多少?

答：硅管一般為0.5伏.鍺管約為0.2伏.

16、放大電路放大電信號(hào)與放大鏡放大物體的意義相同嗎?

答：不相同。

17、在三極管組成的放大器中，基本偏置條件是什么? 答：發(fā)射結(jié)正偏;集電結(jié)反偏。

18、三極管輸入輸出特性曲線一般分為幾個(gè)什么區(qū)域?

答：一般分為放大區(qū)、飽和區(qū)和截止區(qū)。

19、放大電路的基本組態(tài)有幾種?它們分別是什么?

答：三種，分別是共發(fā)射極、共基極和共集電極。

2、在共發(fā)射極放大電路中，一般有哪幾種偏置電路?

答：有上基偏、分壓式和集-基反饋式。

21、靜態(tài)工作點(diǎn)的確定對(duì)放大器有什么意義?

答：正確地確定靜態(tài)工作點(diǎn)能夠使放大器有最小的截止失真和飽和失真，同時(shí)還可以獲得最大的動(dòng)態(tài)范圍，提高三極管的使用效率。

22、放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)一般應(yīng)該處于三極管輸入輸出特性曲線的什么區(qū)域?

答：通常應(yīng)該處于三極管輸入輸出特性曲線的放大區(qū)中央。

23、在繪制放大器的直流通路時(shí)對(duì)電源和電容器應(yīng)該任何對(duì)待?

答：電容器應(yīng)該視為開(kāi)路，電源視為理想電源。

24、放大器的圖解法適合哪些放大器?

答：一般適合共射式上基偏單管放大器和推挽式功率放大器。

25、放大器的圖解法中的直流負(fù)載線和交流負(fù)載線各有什么意義?

答：直流負(fù)載線確定靜態(tài)時(shí)的直流通路參數(shù)。交流負(fù)載線的意義在于有交流信號(hào)時(shí)分析放大器輸出的最大有效幅值及波形失真等問(wèn)題。

26、如何評(píng)價(jià)放大電路的性能?有哪些主要指標(biāo)?

答：放大電路的性能好壞一般由如下幾項(xiàng)指標(biāo)確定：增益、輸入輸出電阻、通頻帶、失真度、信噪比。

28、放大器的通頻帶是否越寬越好?為什么?

答：不!放大器通頻帶的寬度并不是越寬越好，關(guān)鍵是應(yīng)該看放大器對(duì)所處理的信號(hào)頻率有無(wú)特別的要求!例如選頻放大器要求通頻帶就應(yīng)該很窄，而一般的音頻放大器的通頻帶則比較寬。

29、放大器的輸入輸出電阻對(duì)放大器有什么影響?

答：放大器的輸入電阻應(yīng)該越高越好，這樣可以提高輸入信號(hào)源的有效輸出，將信號(hào)源的內(nèi)阻上所消耗的有效信號(hào)降低到最小的范圍。而輸出電阻則應(yīng)該越低越好，這樣可以提高負(fù)載上的有效輸出信號(hào)比例。

30、設(shè)計(jì)放大器時(shí)，對(duì)輸入輸出電阻來(lái)說(shuō)，其取值原則是什么?

答：高入低出。

31、放大器的失真一般分為幾類?

答：?jiǎn)喂芙涣餍⌒盘?hào)放大器一般有飽和失真、截止失真和非線性失真三類、推挽功率放大器還可能存在交越失真。

32、放大器的工作點(diǎn)過(guò)高會(huì)引起什么樣的失真?工作點(diǎn)過(guò)低呢?

答：飽和失真、截止失真

33、放大器的非線性失真一般是哪些原因引起的?

答：工作點(diǎn)落在輸入特性曲線的非線性區(qū)、而輸入信號(hào)的極小值還沒(méi)有為零時(shí)會(huì)導(dǎo)致非線性失真。

38、影響放大器的工作點(diǎn)的穩(wěn)定性的主要因素有哪些?

答：元器件參數(shù)的溫度漂移、電源的波動(dòng)等。

39、在共發(fā)射極放大電路中一般采用什么方法穩(wěn)定工作點(diǎn)?

答：引入電流串聯(lián)式負(fù)反饋。

40、單管放大電路為什么不能滿足多方面性能的要求?

答：放大能力有限;在輸入輸出電阻方面不能同時(shí)兼顧放大器與外界的良好匹配。

41、耦合電路的基本目的是什么?

答：讓有用的交流信號(hào)順利地在前后兩級(jí)放大器之間通過(guò)，同時(shí)在靜態(tài)方面起到良好地隔離。42、多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合一般有幾種方式?

答：一般有阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合幾種方式

43、多級(jí)放大電路的總電壓增益等于什么?

答：等于各級(jí)增益之乘積。

44、多級(jí)放大電路輸入輸出電阻等于什么?

答：分別等于第一級(jí)的輸入電阻和末級(jí)的輸出電阻。

45、直接耦合放大電路的特殊問(wèn)題是什么?如何解決?

答：零點(diǎn)漂移是直接耦合放大電路最大的問(wèn)題。最根本的解決方法是用差分放大器。

46、為什么放大電路以三級(jí)為最常見(jiàn)? 答：級(jí)數(shù)太少放大能力不足，太多又難以解決零點(diǎn)漂移等問(wèn)題。

47、什么是零點(diǎn)漂移?引起它的主要原因有那些因素?其中最根本的是什么?

答：放大器的輸入信號(hào)為零時(shí)其輸出端仍舊有變化緩慢且無(wú)規(guī)律的輸出信號(hào)的現(xiàn)象。生產(chǎn)這種現(xiàn)象的主要原因是因?yàn)殡娐吩骷?shù)受溫度影響而發(fā)生波動(dòng)從而導(dǎo)致Q點(diǎn)的不穩(wěn)定，在多級(jí)放大器中由于采用直接耦合方式，會(huì)使Q點(diǎn)的波動(dòng)逐級(jí)傳遞和放大。

十六、 反饋的基本概念和分類。

幾乎在所有實(shí)用的放大電路中都要引入負(fù)反饋。反饋是指把輸出電壓或輸出電流的一部分或全部通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)，用一定的方式回送到放大電路的輸入回路，以影響輸入電量的過(guò)程。反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路一起組成一個(gè)閉合環(huán)路。通常假設(shè)反饋環(huán)內(nèi)的信號(hào)是單向傳輸?shù)?，即信?hào)從輸入到輸出的正向傳輸只經(jīng)過(guò)基本放大電路，反饋網(wǎng)絡(luò)的正向傳輸作用被忽略;而信號(hào)從輸出到輸入的反向傳輸只經(jīng)過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)，基本放大電路的反向傳輸作用被忽略。

分類： 直流反饋和交流反饋 正反饋和負(fù)反饋 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 電壓反饋和電流反饋。

十七、 負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)。

電壓串聯(lián)負(fù)反饋 電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電流串聯(lián)負(fù)反饋 電流并聯(lián)負(fù)反饋

十八、 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。

引入負(fù)反饋后，雖然使放大電路的閉環(huán)增益模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖25)(=模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖26))減小，但是放大電路的許多性能指標(biāo)得到了改善，如提高了放大電路增益的穩(wěn)定性，減小了非線性失真，抑制了干擾和噪聲，串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻提高，并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻降低，電壓負(fù)反饋降低了輸出電阻，電流負(fù)反饋使輸出電阻增加。

十九、 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算。

在深度負(fù)反饋條件下，利用“虛短、虛斷”概念可求四種反饋放大電路的閉環(huán)增益或閉環(huán)電壓增益。

二十、 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性。

引入負(fù)反饋可以改善放大電路的許多性能，而且反饋越深，性能改善越顯著。但由于電路中存在電容等電抗性元件，它們的阻抗隨信號(hào)頻率而變化，因而使模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖27)模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖28)的大小和相位都隨頻率而變化，當(dāng)幅值條件|模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖29)|≥1及相位條件模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖30)+模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖31)=(2n+1)×180°同時(shí)滿足時(shí)，電路就會(huì)從原來(lái)的負(fù)反饋?zhàn)兂烧答伓a(chǎn)生自激振蕩。通常采用頻率補(bǔ)償法來(lái)消除自激振蕩。

關(guān)于反饋往年面試試題)(48-55)：

48、什么是反饋?什么是直流反饋和交流反饋?什么是正反饋和負(fù)反饋?

答：輸出信號(hào)通過(guò)一定的途徑又送回到輸入端被放大器重新處理的現(xiàn)象叫反饋。如果信號(hào)是直流則稱為直流反饋;是交流則稱為交流反饋，經(jīng)過(guò)再次處理之后使放大器的最后輸出比引入反饋之前更大則稱為正反饋，反之，如果放大器的最后輸出比引入反饋之前更小，則稱為負(fù)反饋。

49、為什么要引入反饋? 答：總的說(shuō)來(lái)是為了改善放大器的性能，引入正反饋是為了增強(qiáng)放大器對(duì)微弱信號(hào)的靈敏度或增加增益;而引入負(fù)反饋則是為了提高放大器的增益穩(wěn)定性及工作點(diǎn)的穩(wěn)定性、減小失真、改善輸入輸出電阻、拓寬通頻帶等等。

50、交流負(fù)反饋有哪四種組態(tài)?

答：分別是電流串聯(lián)、電流并聯(lián)、電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)四種組態(tài)。

51、放大電路中引入電流串聯(lián)負(fù)反饋后，將對(duì)性能產(chǎn)生什么樣的影響?

答：對(duì)電壓增益有削弱作用、提高其增益穩(wěn)定性、降低失真、提高輸入電阻、提高輸出電阻等。

52、放大電路中引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，將對(duì)性能產(chǎn)生什么樣的影響?

答：對(duì)電壓增益有削弱作用、能提高其增益穩(wěn)定性、降低失真、降低輸入電阻、降低輸出電阻等。

54、放大電路中引入電流并聯(lián)負(fù)反饋后，將對(duì)性能產(chǎn)生什么樣的影響?

答：對(duì)電壓增益有削弱作用、能提高其增益穩(wěn)定性、降低失真、降低輸入電阻、提高低輸出電阻等。

55、放大電路中引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋后，將對(duì)性能產(chǎn)生什么樣的影響?

答：對(duì)電壓增益有削弱作用、能提高其增益穩(wěn)定性、降低失真、降低輸入電阻、降低低輸出電阻等。

二十一、 功率放大電路。

功率放大電路是在大信號(hào)下工作，通常采用圖解法進(jìn)行分析。研究的重點(diǎn)是如何在允許失真的情況下，盡可能提高輸出功率和效率。

各種功率放大電路：

模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖32)

二十二、 濾波電路的基本概念和分類

濾波電路是一種能使有用頻率信號(hào)通過(guò)而同時(shí)抑制無(wú)用頻率信號(hào)的電子裝置?？梢苑譃榈屯?、高通、帶通和帶阻四種類型。

二十三、 正弦波振蕩電路。

① 振幅平衡條件|模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖33)|=AF=1及相位平衡條件模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖34)+模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖35)=2nπ是正弦波振蕩電路產(chǎn)生持續(xù)振蕩的兩個(gè)條件。

②按結(jié)構(gòu)來(lái)分 ，正弦波振蕩電路主要有RC型和LC型兩大類，他們的基本組成包括可進(jìn)行正常工作的放大電路模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖36)，能滿足相位平衡條件的反饋網(wǎng)絡(luò)模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖37)，其中模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖38)或模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖39)兼有選頻特性。一般從相位和幅度平衡條件來(lái)計(jì)算振蕩頻率和放大電路所需的增益。而石英晶體振蕩器是LC振蕩電路的一種特殊形式。由于晶體的電路模型中等效諧振回路的Q值很高，因而振蕩頻率有很高的穩(wěn)定性。

二十四、 非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路。

方波產(chǎn)生電路 鋸齒波產(chǎn)生電路 三角波產(chǎn)生電路。通常由比較器、反饋網(wǎng)絡(luò)和積分電路等組成。

電壓比較器不僅是波形產(chǎn)生電路中的常用的基本單元，也廣泛用于測(cè)控系統(tǒng)和電子儀器中。估算門限電壓應(yīng)抓住電壓模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖40)使輸出電壓模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖41)發(fā)生跳變的臨界條件：比較器的兩輸入端電壓近似相等，即模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖42)約等于模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖43)

二十五、 流穩(wěn)壓電源。

在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。小功率穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，然后通過(guò)整流電路將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過(guò)濾波電路加以濾除，從而得到平滑的的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)(一般有±10%左右的波動(dòng))、負(fù)載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。

數(shù)電

一、數(shù)字邏輯概論。

①由于模擬信息具有連續(xù)性，實(shí)用上難于存儲(chǔ)、分析和傳輸;應(yīng)用二值數(shù)字邏輯構(gòu)成的數(shù)字電路或數(shù)字系統(tǒng)較易克服這些困難。其實(shí)質(zhì)是利用數(shù)字1和0來(lái)表示信息。

②用0和1組成的二進(jìn)制數(shù)可以表示數(shù)量的大小，也可以表示對(duì)立的兩種邏輯狀態(tài)。數(shù)字系統(tǒng)中常用二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示數(shù)值。所謂二進(jìn)制是以2為基數(shù)的計(jì)數(shù)體制。

③十六進(jìn)制是二進(jìn)制的簡(jiǎn)寫(xiě)，它是以16為基數(shù)的計(jì)數(shù)體制，常用于數(shù)字電子技術(shù)、微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)通信中。任意一種格式的數(shù)可以在十六進(jìn)制、二進(jìn)制和十進(jìn)制之間相互轉(zhuǎn)換。

④與十進(jìn)制數(shù)類似，二進(jìn)制數(shù)也有加、減、乘、除四種運(yùn)算，加法是各種運(yùn)算的基礎(chǔ)。二進(jìn)制數(shù)可以用原碼、反碼或補(bǔ)碼表示。在數(shù)字系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)中常用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示有符號(hào)的數(shù)，并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。

⑤特殊二進(jìn)制碼常用來(lái)表示十進(jìn)制數(shù)。例如8421碼、2421碼、5421碼、余3碼、余3循環(huán)碼、格雷碼等。也有用7位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示符號(hào)-數(shù)字混合碼，如ASCII碼。

⑥與、或、非是邏輯運(yùn)算中的三種基本運(yùn)算，其他的邏輯運(yùn)算可以由這三種基本運(yùn)算構(gòu)成。數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。邏輯函數(shù)的表示方法有真值表、邏輯函數(shù)表達(dá)式、邏輯圖、波形圖和卡諾圖等。

二、邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法。

最小項(xiàng)：n個(gè)變量模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖44)、模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖45)、. . .、模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖46)的最小項(xiàng)是n個(gè)因子的乘積，每個(gè)變量都以它的原變量或非變量的形式在乘積項(xiàng)中出現(xiàn)，且僅出現(xiàn)一次。

卡諾圖：一個(gè)邏輯函數(shù)的卡諾圖就是將此函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式中的各最小項(xiàng)相應(yīng)地填入一個(gè)特定的方格圖內(nèi)，此方格圖稱為卡諾圖。

用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)：將邏輯函數(shù)寫(xiě)成最小項(xiàng)表達(dá)式;按最小項(xiàng)表達(dá)式填卡諾圖，凡式中包含了的最小項(xiàng)，其對(duì)應(yīng)方格填1，其余方格填0;合并最小項(xiàng)，即將相鄰的1方格圈成一組(包圍圈)，每一組含模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖47)個(gè)方格，對(duì)應(yīng)每個(gè)包圍圈寫(xiě)成一個(gè)新的乘積項(xiàng);將所有包圍圈對(duì)應(yīng)的乘積項(xiàng)相加。

三、邏輯門電路的主要技術(shù)參數(shù)。

輸入和輸出高、低電平的最大值或最小值，噪聲容限，傳輸延遲時(shí)間，功耗，延遲-功耗積，扇入數(shù)和扇出數(shù)等。

四、CMOS門和TTL門電路比較。

CMOS邏輯門電路是目前應(yīng)用最廣泛的邏輯門電路。其優(yōu)點(diǎn)是集成度高，功耗低，扇出數(shù)大(指帶同類門負(fù)載)，噪聲容限亦大，開(kāi)關(guān)速度較高。

TTL電路速度快，傳輸延遲時(shí)間短，但是功耗大。

五、邏輯門電路應(yīng)用中的抗干擾問(wèn)題。

①多余輸入端的處理措施

一般不讓多余的輸入端懸空，以防止干擾信號(hào)引入。處理方法一是將它與其他輸入端并接在一起，二是根據(jù)邏輯要求，與門或者與非門的多余輸入端通過(guò)1-3kΩ電阻接正電源，對(duì)CMOS電路可直接接正電源?；蜷T或或非門的多余輸入端直接接地。

②去耦合濾波電容

用10-100μF的大電容器接在直流電源和地之間，濾除干擾信號(hào)。除此以外，對(duì)于每一集成芯片的電源與地之間接一個(gè)0.1μF的電容器以濾除開(kāi)關(guān)噪聲。

③接地和安裝工藝

將電源地和信號(hào)地分開(kāi)。

六、組合邏輯電路定義、分析和設(shè)計(jì)。

①對(duì)于一個(gè)邏輯電路，其輸出狀態(tài)在任何時(shí)刻只取決于同一時(shí)刻的輸入狀態(tài)，而與電路原來(lái)的狀態(tài)無(wú)關(guān)，這種電路被定義為組合邏輯電路。

②分析組合邏輯電路的步驟大致如下：

根據(jù)邏輯電路，從輸入到輸出，寫(xiě)出各級(jí)邏輯函數(shù)表達(dá)式，直到寫(xiě)出最后輸出端與輸入信號(hào)的邏輯函數(shù)表達(dá)式;

將各邏輯函數(shù)表達(dá)式化簡(jiǎn)和變換，以得到最簡(jiǎn)單的表達(dá)式;

根據(jù)化簡(jiǎn)后的邏輯表達(dá)式列出真值表;

根據(jù)真值表和簡(jiǎn)化后的邏輯表達(dá)式對(duì)邏輯電路進(jìn)行分析，最后確定其功能。

③組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟大致如下：

明確實(shí)際問(wèn)題的邏輯功能，并確定輸入輸出變量及表示符號(hào);

根據(jù)對(duì)電路邏輯功能的要求，列出真值表;

由真值表寫(xiě)出邏輯表達(dá)式;

簡(jiǎn)化和變換邏輯表達(dá)式，從而畫(huà)出邏輯圖。

七、組合邏輯電路中競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的消除方法。

①發(fā)現(xiàn)并消去互補(bǔ)相乘項(xiàng)。

例如，函數(shù)式F=(A+B)(模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖48)+C),在B=C=0時(shí)，F(xiàn)=A模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖49)，可能出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，若將式子變換為F=A模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖50)+AC+模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖51)B+BC=AC+模電數(shù)電基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)解析(圖52)B+BC，便可以消去競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。

②增加乘積項(xiàng)以避免互補(bǔ)項(xiàng)相加。

③輸出端并聯(lián)電容器。

八、典型的中規(guī)模組合邏輯器件。

包括編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)值比較器、加法器和算術(shù)邏輯運(yùn)算單元等。這些組合邏輯器件除了具有其基本功能外，通常還具有輸入使能、輸出使能、輸入擴(kuò)展、輸出擴(kuò)展功能，使其功能更加靈活，便于構(gòu)成較復(fù)雜的邏輯系統(tǒng)。

九、鎖存器和觸發(fā)器。

①鎖存器和觸發(fā)器都是具有存儲(chǔ)功能的邏輯電路，是構(gòu)成時(shí)序電路的基本邏輯單元。每個(gè)鎖存器或觸發(fā)器都能存儲(chǔ)1位二值信息，所以又稱為存儲(chǔ)單元或記憶單元。

②鎖存器是對(duì)脈沖電平敏感的電路，它們?cè)谝欢娖阶饔孟赂淖儬顟B(tài)?；維R鎖存器由輸入信號(hào)電平直接控制其狀態(tài)，傳輸門控或邏輯門控鎖存器在使能電平作用下由輸入信號(hào)決定其狀態(tài)。在使能信號(hào)作用期間，門控鎖存器輸出跟隨輸入信號(hào)變化而變化。

③觸發(fā)器是對(duì)時(shí)鐘脈沖邊沿敏感的電路，根據(jù)不同的電路結(jié)構(gòu)，它們?cè)跁r(shí)鐘脈沖的上升沿或下降沿作用下改變狀態(tài)。目前流行的觸發(fā)器電路主要有主從、維持阻塞和利用傳輸延遲等幾種結(jié)構(gòu)，它們的工作原理各不相同。

④觸發(fā)器按邏輯功能分類有D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T(T′)觸發(fā)器和SR觸發(fā)器。它們的功能可用特性表、特性方程和狀態(tài)圖來(lái)描述。觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能沒(méi)有必然聯(lián)系。例如JK觸發(fā)器既有主從結(jié)構(gòu)的，也有維持阻塞或利用傳輸延遲結(jié)構(gòu)的。每一種邏輯功能的觸發(fā)器都可以通過(guò)增加門電路和適當(dāng)?shù)耐獠窟B線轉(zhuǎn)換為其他功能的觸發(fā)器。

十、 時(shí)序邏輯電路概念、分析和設(shè)計(jì)。

①時(shí)序邏輯電路一般由組合電路和存儲(chǔ)電路兩部分構(gòu)成。它們?cè)谌我粫r(shí)刻的輸出不僅是當(dāng)前輸入信號(hào)的函數(shù)，而且還與電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)。時(shí)序電路可分為同步和異步兩大類。邏輯方程組、狀態(tài)表、狀態(tài)圖和時(shí)序圖從不同方面表達(dá)了時(shí)序電路的邏輯功能，是分析和設(shè)計(jì)時(shí)序電路的主要依據(jù)和手段。

②時(shí)序電路的分析，首先按照給定電路列出各邏輯方程組、進(jìn)而列出狀態(tài)表、畫(huà)出狀態(tài)圖和時(shí)序圖，最后分析得到電路的邏輯功能。

③同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)，首先根據(jù)邏輯功能的需求，導(dǎo)出原始狀態(tài)圖或原始狀態(tài)表，有必要時(shí)需進(jìn)行狀態(tài)化簡(jiǎn)，繼而對(duì)狀態(tài)進(jìn)行編碼，然后根據(jù)狀態(tài)表導(dǎo)出激勵(lì)方程組和輸出方程組，最后畫(huà)出邏輯圖完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

十一、 典型的時(shí)序集成電路。

包括計(jì)數(shù)器和寄存器，應(yīng)用這些集成電路器件，能設(shè)計(jì)出各種不同功能的電子系統(tǒng)。

十二、 脈沖波形的變換和產(chǎn)生。

在數(shù)字電路中，常常需要各種脈沖波形，例如時(shí)序電路中的時(shí)鐘脈沖、控制過(guò)程中的定

時(shí)信號(hào)等。這些脈沖信號(hào)的獲取，通常有兩種方法：一種是將已有的非脈沖波 形 通過(guò)

波形變換電路獲得;另一種則是采用脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路直接得到。

集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為非重復(fù)觸發(fā)和可重復(fù)觸發(fā)兩大類，在暫穩(wěn)態(tài)期間，出現(xiàn)的觸發(fā)信號(hào)對(duì)非重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)電路沒(méi)有影響，而對(duì)可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)電路可起到連續(xù)觸發(fā)的 作用。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以作為定時(shí)、延時(shí)和噪聲消除電路。

施密特觸發(fā)器實(shí)質(zhì)上是具有滯后特性的邏輯門，它有兩個(gè)閾值電壓。電路狀態(tài)與輸入電壓有關(guān)，不具備記憶功能。施密特觸發(fā)器可用在波形變換、整形和抗干擾、幅度鑒別中。

多諧振蕩器是一種在接通電源后，就能產(chǎn)生一定頻率和一定幅度矩形波的自激振蕩器，常作為脈沖信號(hào)源。在頻率穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)合通常采用石英晶體振蕩器。

定時(shí)器是一種廣泛應(yīng)用的集成器件，多用于脈沖產(chǎn)生、整形及定時(shí)等。除555定時(shí)器外，目前還有556(雙定時(shí)器)、558(四定時(shí)器)等。

QY-MS301F模擬電子技術(shù)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)室成套設(shè)備

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