電子電路基礎總結

可作為飯後讀物， 不夠系統。建議快速看看，或許能解答你的一些疑惑， 然後自己系統整理。 菜雞如我當時公式甚至打不出來。現在大概學會用markdown或者 word的 unicodemath了。

kcl方程，在之後分析電路經常用諾頓等效電路戴維寧等效。

系統函式經過ilaplace變換就是時域的單位衝激響應。

直接寫複頻域方程：

1。先把所有元器件都變成複頻域

2。變成純電阻，分壓寫KCL

3· ilpaplace

=> V（s）=SL I（S） SL就是複頻域中的R

微分方程 =》 電壓與電流成線性。 感抗 sl|s=jw = jwL 複頻域退化到頻域。

高頻=》容抗SC大=》電流大。

1/SC 是複頻域中的R。

·RC電路 不同頻率對波形影響很大，怎麼個影響法？

· w變大，增益變小，低通濾波。

特徵頻率fT =就是輸出交流短路時電流增益等於1時的頻率。

1。繼續增大柵極電壓， 柵極電壓＞閾值電壓threshold

N型導電溝道，

2。柵極電壓不變，漏極加正電壓 。

柵極－源極電壓越大，導電能力越強，因為增大柵極電壓， 襯底中負電荷上移。

襯底中柵極下方表面空穴濃度= 電子濃度 是個拐點， 此時的柵源電壓=閾值電壓

Vgs柵源>閾值 反型層（P－N）

N型導電溝道，具備導電能力（電子足夠多） 。

交流小訊號非常重要！！是我們用來對微弱電流進行放大的根本，對小電流進行放大，然後濾波，能夠看到自然界的各種訊號。

Id=gm*vds+gvd*vds 跨導gm，就是電壓控制電流。

gm和過驅動電壓Vgs－VT成正比

Rds就是交流小訊號模型中電流源並聯的電阻

前提：mos管偏置

理想運放：跨導型 電壓控制電流 跨阻，電流控制電壓。transi conductor

看輸出端的取樣方式

電壓反饋

：反饋網路與基本放大器並聯，反饋訊號取自輸出電壓

電流反饋

： －－－－－－串聯－－－－－取自輸出電流

看輸入端的連線方式。

這是重要考點！！！

並聯反饋

：反饋和輸入不在同一端。

串聯反饋

：反饋和輸入在同一端。

6。1。1

常用的半導體材料是矽，溫度低時，大多數電子被束縛在原子核周圍的軌道上，不能在晶體中移動形成電流。

5價摻雜4價，得到n型半導體，電子為載流子，摻雜3價，p型，空穴為主要載流子，

6。1。3

如圖，要了解GSBD到底是什麼。

1。柵極電壓增大，大於閾值電壓Vth，就會形成導電溝道，

柵源電壓VGS>閾值電壓，可以導電 ¡ 如果漏源電壓VDS>0，對應會有漏源電流IDS

柵源電壓VGS越大，導電能力越強 ¡ 對於同樣大小的漏源電壓VDS，漏源電流IDS越大

柵源電壓VGS<閾值電壓，不可以導電

壓控器件：漏源電流IDS受柵源電壓VGS控制

2。漏源電壓Vds變大

一開始不會改變溝道形狀，線性區。

然後影響溝道，電阻變大，

Vds= Vgs-Vth，溝道夾斷，之後Vds再變大也對電流影響不大，進入飽和區。

Vds太大，會擊穿。

3。 背柵效應

源極電壓與襯底電壓不相同，VBS≠0，襯底（像柵極一樣）影響漏極電流

如果條件允許，把源極與襯底連線在一起，令VBS=0 ，則無需考慮背柵效應

4。柵源電壓越大，寬長比越大，導電能力越大

6。2。1

電流不變，L與λ成反比，rds與λ成反比，因此輸出電阻與L成正比。

教材6。9習題

我們先確定寬長比

然後增大L，達到輸出電阻的要求。

差分放大電路中

兩邊完全對稱，跨導相同。

可以利用飽和區的電流方程來計算寬長比

共模輸入範圍，要限制住，就要Vcm，max = …… Vth……，要讓範圍最小，這樣保證Vtp不管怎麼波動都不會出問題。

PMOS 管VGS、VDS和Vth可以全部加上絕對值 來計算

Vgs-Vth就是Vds 的最小值，vds再小就不飽和了

參考hspice語法

www。

https：//www。

docin。com/p-879649532。h

tml

（1）直流模擬

直流模擬主要分為五類：。DC 。OP 。SENSE 。PZ 。TF

。DC：直流模擬基礎，設定電源電壓、溫度、引數變數及直流掃描轉移曲線的掃描範圍

。OP：分析電路直流工作點，包括各節點電壓和支路電流

。SENSE：計算指定輸出變數對電路其他元件引數的直流小訊號敏感度 。PZ：在頻率響應中計算電路的零點和極點

。TF：計算指定輸出變數對輸入源的直流小訊號傳輸函式，在模擬結果的list檔案中列印增益值、輸入阻抗和輸出阻抗

（2）瞬態模擬

瞬態模擬主要分為兩類：。tran 。four

。tran：瞬態模擬基礎，在指定的時間範圍內輸出電路節點電壓和電流的時域波形（時間掃描分析，可以看成一個虛擬的示波器）

。four：瞬態模擬的子模擬語句，可以實現對電路某一節點的傅立葉分析

（3）交流小訊號模擬

交流小訊號模擬主要分為五類：。ac 。disto 。noise 。sample 。net 。ac：定義交流小訊號的頻率掃描範圍、掃描型別及掃描點

。disto：計算電路中在交流模擬下的失真特性，主要計算電路輸出的高次諧波特性

。noise：噪聲模擬，在電路直流工作點的基礎上，計算交流節點電壓的噪聲值

電流源加電壓也不改變電流，所以輸出電阻無窮大，電壓源為加電流不改變電壓，輸出電阻為0

hspice程式碼：語法

OP 直流工作點模擬

vdb（2） 看分貝數，用交流模擬

交流模擬是線性模擬。

CMOS 增益交流模擬可以發現，有電容 高頻率增益會變

瞬態模擬 TRAN模擬

hspice 語法：

post 輸出 。M mos管

vdsat飽和電壓 gamma體效應係數。β

告訴直流偏置， 直流工作點模擬幾句可以得到交流小訊號模型引數gm，gds，cgd，cgs這些。

直流工作點決定模型的引數。先要。op這樣可以在lis中看是否直流工作點 linear還是saturgi 還是cutoff

電流鏡

電流源的電流取決於什麼？

答：工藝引數，（寬長比）結構引數，柵極偏置電壓

把已知電流映象後作為自己的輸出電流

透過比例映象，二極體接法，VDS =VGS 使得MOS管一定工作在飽和區。

輸出電阻越大，越接近理想電流源

用更長的溝道，

共源放大提高增益，一個方法是提高跨導，增大負載電阻。

但是輸入端線性範圍就更小了。

在積體電路中用電阻電感少，用的最多的是MOS管，最便宜，面積也小。

二極體接法，增益不夠大。

PMOS電流源負載接法，

電壓源，輸出電阻為0

電流源，輸出電阻為無窮。

multisim 掃描引數的模擬。

gm跨導，漏極交流電流受柵極交流電壓控制。

id=gm*vgs

輸出電導，漏極交流電流受漏極交流電壓控制

id=gds*vds 輸出電阻

rds =1/gds

11月20日

如何分析放大電路：1。選擇一個直流工作點

2。透過直流掃描模擬。

直流工作點確定，rds，gm都確定了

3。將mos管用交流小訊號模型替代，所有對應直流電壓對節點改為接地（相當於交流訊號為0）

增益 輸出/輸入

A=－gm（rds||Rd） （跨導*）

二極體負載：

Pmos管把所有負都先變成正。

直流工作點計算，有兩個解要捨去，只有一個點。

如何得出簡單漏級看入的小訊號輸出電阻rout？

《=》求簡單MOS映象電流源的輸出電阻。

求出二極體連線法MOS管（漏柵連線）的等效電阻

2。將它用等效電阻替代，得出整個電路的小訊號等效電路，計算rout

iy =vy/rds1 +gm1*vy

一般情況下rds1 >> 1/gm1

所以 MOS管等效電阻為 1/gm 也就是柵極的跨導

Q偏置電路有什麼用？就是為了不受溫度影響嗎？

A給他一個直流工作點，不受共模電壓影響。

Q沒有緩衝器為什麼會影響直流增益？

A 如果不用緩衝器用電阻，這個電阻會並聯進輸出公式中，讓增益變小

Q為什麼要提高電流源的輸出電阻？

A否則會造成電流損失，不能完整複製電流。

怎麼判斷共源共柵共漏

共源 S接地，輸入電壓是相對於S，輸出電壓也是相對於S

共柵， S輸入 ，D輸出，對於交流訊號公共端G為接地。

差分放大器

共模輸入範圍估計

PMOS管VGS是負的，要加絕對值。

CMOS 電晶體的特徵頻率

共源共柵放大

電壓型二級運算放大器

1。偏置電路，提供電流源，跨導和電源電壓，工藝和溫度變化近似獨立

2。差分輸入第一級，快速瞬態響應

3。共源放大，高增益，瞬態響應慢閉環，

Cc讓極點分離更大 ，Cc電容增大，單位增益頻寬GBW減小， 相位裕度更大，穩定性更好

增益大，等效到輸

極點分離，電容和第二級的增益都要很大。

負反饋

1負反饋可以讓頻帶展寬。

2串聯反饋提高輸入電阻，並聯反饋降低輸入電阻。

3電壓反饋減小輸出電阻 ，電流負反饋增大輸出電阻。

4負反饋可以減小放大器的非線性失真。

5不改變放大器的噪聲效能

常用相位裕量

T = 0 dB 稱為增益交點，wc

相位為－180度，稱為相位交點，相位差就是相位餘量

小於45度，系統不穩定，二階系統極點wp2 的右邊

一階系統只有一個極點，不管增益交點多大，相位裕度達到90度，總是穩定的。

信噪比 signal－to－noise ratio SNR=（6。02N+1。76）dB

信噪失真比 signal－to－noiseand distortion ratio SNDR

實際SNDR小於理想情況。

總諧波失真 THD total hamonic disto rtion

增益誤差 gain error 失調誤差 offset error

電阻分壓DAC 開關很多，電阻很多。

倒T型電阻網路DAC 用的較多，

電容型DAC 是switched capacitor SC電路

一些比較延伸問題：

miller補償效應 ，相位裕度怎麼看？pvo在哪裡看？GBW單位增益頻寬是怎麼計算出來的？

相位裕度 0dB 相位到180的差， GBW 就是0dB的頻率。

三階RC電路怎麼看高通還是低通？

怎麼實現引數掃描模擬？

射頻接收機的組成：混頻器，濾波器，

零點和極點的計算