電路小常識-電子工程師必備的40個模擬電路知識

由金屬導線和電氣、電子部件組成的導電回路，稱為電路。在電路輸入端加上電源使輸入端產生電勢差，電路連通時即可工作。

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。

電子工程師必備，40個模擬電路小常識詳情

（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。

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