凡是學電的,,總是避不開模電。
上學時老師教的知識,,畢業(yè)時統統還給老師。畢業(yè)后又要從事產品設計,,《模電》拿起又放下了 n 次,,躲不開啊。畢業(yè)多年后,,回頭望,,聊聊模電的學習,但愿對學弟學妹有點幫助,。
通觀整本書,,不外是,晶體管放大電路,、場管放大電路、負反饋放大電路,、集成運算放大器,、波形及變換、功放電路,、直流電源等,。然而其中的重點,應該是場管和運放,。何也?
按理說,,場管不是教材的重點,但目前實際中應用最廣,,遠遠超過雙極型晶體管(BJT),。場效應管,包括最常見的MOSFET,,在電源,、照明、開關,、充電等等領域隨處可見,。
運放在今天的應用,也是如火如荼,。比較器,、ADC,、DAC、電源,、儀表,、等等離不開運放。
1,、場效應管是只有一種載流子參與導電的半導體器件,,是一種用輸入電壓控制輸出電流的半導體器件。有 N 溝道和 P 溝道兩種器件,。有結型場管和絕緣柵型場管 IGFET 之分,。IGFET 又稱金屬-氧化物-半導體管 MOSFET。MOS 場效應管有增強型 EMOS 和耗盡型 DMOS 兩大類,,每一類有 N 溝道和 P 溝道兩種導電類型,。
學習時,可將 MOSFET 和 BJT 比較,,就很容易掌握,,功率 MOSFET 是一種高輸入阻抗、電壓控制型器件,,BJT 則是一種低阻抗,、電流控制型器件。再比較二者的驅動電路,,功率 MOSFET 的驅動電路相對簡單,。BJT 可能需要多達 20% 的額定集電極電流以保證飽和度,而 MOSFET 需要的驅動電流則小得多,,而且通??梢灾苯佑?CMOS 或者集電極開路 TTL 驅動電路驅動。其次,,MOSFET 的開關速度比較迅速,,MOSFET 是一種多數載流子器件,能夠以較高的速度工作,,因為沒有電荷存儲效應,。其三,MOSFET 沒有二次擊穿失效機理,,它在溫度越高時往往耐力越強,,而且發(fā)生熱擊穿的可能性越低。它們還可以在較寬的溫度范圍內提供較好的性能,。此外,,MOSFET 具有并行工作能力,具有正的電阻溫度系數,。溫度較高的器件往往把電流導向其它MOSFET,,允許并行電路配置,。而且,MOSFET 的漏極和源極之間形成的寄生二極管可以充當箝位二極管,,在電感性負載開關中特別有用,。
場管有兩種工作模式,即開關模式或線性模式,。所謂開關模式,,就是器件充當一個簡單的開關,在開與關兩個狀態(tài)之間切換,。線性工作模式是指器件工作在某個特性曲線中的線性部分,,但也未必如此。此處的“線性”是指 MOSFET 保持連續(xù)性的工作狀態(tài),,此時漏電流是所施加在柵極和源極之間電壓的函數,。它的線性工作模式與開關工作模式之間的區(qū)別是,在開關電路中,,MOSFET 的漏電流是由外部元件確定的,,而在線性電路設計中卻并非如此。
2,、運放所傳遞和處理的信號,,包括直流信號、交流信號,,以及交,、直流疊加在一起的合成信號。而且該信號是按“比例(有符號+或-,,如:同相比例或反相比例)”進行的。不一定全是“放大”,,某些場合也可能是衰減(如:比例系數或傳遞函數 K=Vo/Vi=-1/10),。
運放直流指標有輸入失調電壓、輸入失調電壓的溫度漂移(簡稱輸入失調電壓溫漂),、輸入偏置電流,、輸入失調電流、輸入失調電流溫漂,、差模開環(huán)直流電壓增益,、共模抑制比、電源電壓抑制比,、輸出峰-峰值電壓,、最大共模輸入電壓、最大差模輸入電壓,。
交流指標有開環(huán)帶寬,、單位增益帶寬,、轉換速率SR、全功率帶寬,、建立時間,、等效輸入噪聲電壓、差模輸入阻抗,、共模輸入阻抗,、輸出阻抗。
個人認為,,選擇運放,,可以只側重考慮三個參數:輸入偏置電流、供電電源和單位增益帶寬,。