咸鱼的自我提升

噪声叠加原理 ​ 噪声的总有效值的平方，是各个噪声有效值的平方和。为表述方便，定义噪声有效值的平方为电能力，用𝐸𝑃表示，其单位为𝑉2，多数情况下，噪声都很小，习惯上用nV^2作为单位。 E_P = E_{P1}+E_{P2}噪声的电能力密度、电压密度和噪声有效值 \begin{array}\\ 噪声电能力随频率变化的密度，用D_E(f)表示:\\ D_E(f) =\lim\limits_{\Delta f}\cfrac{E_p}{\Delta f}\\ 对𝐷_𝐸(𝑓)开根号，得到𝐷_𝑈(𝑓)，称为噪声电压密度:\\ 𝐷_𝑈(𝑓) = \sqrt{D_E(f)}\\ 因此，利用电能力的可加性,在一个规定的频段（f_a，f_b）内，总的噪声电能力为电能力密度在规定频率内的积分：\\ E_P = \int\limits_{f_a}^{f_b}(D_E(f))df\\ 而该频段内的噪声电压有效值为：\\ U_N = \sqrt{E_P} = \sqrt{\int\limits_{f_a}^{f_b}(D_E(f))df}\\ 当噪声源在某一频率范围内，具有不变的 ...

背景​ 理想运算放大器：输入阻抗无穷大、开环增益无穷大、带宽无穷大、输入输出严格遵循过零点线性比例关系。在实际中很难直接买到 自制运算放大器 图1.1 运算放大器雏形 Q3,Q5,Q6：恒流源代替RC实现高增益放大（高动态电阻，低静态电阻） C1:降低高频时的自激振荡 Q8,Q9:实现推挽输出，并且降低输出电阻 关键参数 图3.1 表现运放几个关键指标的实际运放等效模型 输入失调电压VOS: Input Offset Voltage 本质：当运放的两个输入端接地时，由于图中 VOS的存在，经过 Auo 倍放大，输出电压必然不是 0。在运放的负输入端施加一个可调节的直流电压 uOS，调节 uOS使得输出电压等于 0 时，此时的 uOS即为运放的输入失调电压 VOS。 根源：输入失调电压，是任何一个运放都存在的，它来自于运放内部电路的电路结构以及非对称性，是难以从根本上消除的 ​ 如上图所示的电路中，LM324设定失调电压为2mV,经过101倍放大，为200mV左右 分析失调电压的增益： 同相比例放大器 \begin{array}\\ u_+ = u_{IN} ...

正反馈和负反馈​ 当输出信号发生某个方向的变化，此称为变化根源。变化根源回送到输入端后，会再次引起输出信号变化，此称为二次变化。如果二次变化与变化根源具有相同的方向，则属于正反馈。如果二次变化与变化根源具有相反的方向，则属于负反馈。 ​ 正反馈的作用类似于推波助澜，会加剧变化过程。负反馈的作用是稳定。 正反馈 反馈结果使输出量的变化增大 负反馈 反馈结果使输出量的变化减小 图1.1 基本反馈网络 反馈判断 环路极性法 1） 找到反馈环路。 2） 在反馈环路中任意确定一个节点 A。 3） 在节点 A 处假设存在一个正的变化量，用 + 表示。 4）沿着反馈环路，让这个变化量依次行进，每过一个关键节点，对变化量方向进行判断并标注，用 + 表示正变化量，用 - 表示负变化量，用 0 表示没有变化量。 5）等这个行进过程再次回到 A 点时，如果变化量仍是 + ，则表明反馈的作用是赞成初始的变化，起到了推波助澜的作用，属于正反馈。如果变化量为 - ，则表明反馈的作用是反对初始的变化，起到了唱反调的作用，属于负反馈。如果变化量为 0 ，则表明反馈环路被打断，不存在反馈。 ...

频率响应概述 电容和电感对频率的影响 Z_C = \frac{1}{jwc}=\frac{1}{j2πfc} Z_L = {jwl}={j2πfl} 频段分类 图1.1 频段分类 ​ 上图分别为：低通、高通、带通 ​ fH为上限截止频率，下降到中频增益的0.707倍时的频率 ​ fL为下限截止频率，下降到中频增益的0.707倍时的频率 ​ 截止频率又被称为：-3dB带宽(原因见上述公式) |\dot{A}|_{f=f_H}(dB)=20 \times lg{A_m\frac{1}{\sqrt{2}}}(dB)=20 \times lg{A_m}-3.01(dB)阻容基本单元的频率响应低通单元 基本低通单元 图2.1 低通单元 \dot{A}_u = \cfrac{\cfrac{1}{jwc}}{R+\cfrac{1}{jwc}}=\frac{1}{1+jwRC}=|\dot{A}_u|\angleφ令：w_0 = 1/(RC) 公式补充： ​ 相量法基础： 按照第一小节，的截止频率的定义可知，增 ...

​ ​ 电流镜，一般指 1:1 电流镜，由输入电流支路、输出电流支路组成，输出电流受输入电流控制，且等于输入电流，像一个镜子一样。在电压域，与电流镜对应的是电压跟随器。 BJT组成的电流镜 图1.1 电流镜的 4 种基本类型 核心：是两个基极连在一起，两个发射极连在一起，以迫使两者具有相同的 uBE，以使其 iB相等，进而保证 iC相等。 分类： 输出：负载一端接地：地型；反之浮型 输出：电流流出：吐型；反之纳型 上图红色字体是输入电流源类型，和电流镜类型相反 分析左上图： i_{IN} = I_{C1} + 2I_{B1} = (β+2)I_{B1} I_{OUT} = βi_{B2} =βi_{B1}= \frac{β}{β+2}i_{IN}输入电流约等于输出电流。 电流镜的不稳定性根源——Early Voltage（厄利电压） 图2.1 电流镜的不稳定性 ​ 如图2.1所示，按理说在RL(负载)和EC变化时，电流并不会发生变化，但是从上图能够明显看到输出电流，还是发生了变化 原因分析： 15k之后的下降：这个很容易解释，因为总供电电 ...

问题引入：当我们要求保持静态工作点不变的情况下增强放大电路增益，应该怎么做？ 以基本共射为例； A_u = \frac{-βR_c}{r_{be}}​ 当我们增大β，或者Rc的时候，放大倍数几乎是不变的，无济于事。 原因分析： ​ 以增大大 RC为例，一旦增大 RC，要保持静态工作点不变(kEc=UcQ)。则必须成比例降低 ICQ，即成比例降低IBQ，此时 r_{be}=r_{bb'+β\frac{U_T}{I_{CQ}}}也会近似成比例增大，导致 Au几乎不变。 A_u = \frac{-βR_c}{r_{be}}=\frac{-βR_c}{r_{bb'+β\frac{U_T}{I_{CQ}}}}=\cfrac{-βR_c}{r_{bb'+β\cfrac{U_T}{\cfrac{E_C(1-K)}{R_C}}}} \approx -\cfrac{E_C(1-K)}{U_T}可见结果确实改变不了。 恒流源代替 RC，大幅度提升电压增益​ 恒流源具有较小的静态电阻和较大的动态电阻。（当然用传统的旁路电容，也能够实现静态和动态的分配。但是增益上就不如恒流源理想 ...

概念引入 信号类型： 差分信号：单端信号在远距离传输过程中，不可避免的要受到外界电场的干扰。将单端信号改为差分信号(Differential signal)。所谓的差分信号，同样需要两个线，但两根线都是信号线，一根是正信号线，一根是负信号线。当收到干扰时，就会同时加到两根线上（后面所说的共模信号） 号线，它们之间的相位是刚好相反的 共模信号：大小相等，相位相同 差模信号：大小相等，相位相反 图1.1 差分信号的内部形式 通过上述图片，能够基本了解到差模信号的构成。比如我们自己要实现一个正负5V的信号,就可以用两个5V电源串联，中间接地的形式，制造出正5V和负5V的两个电势点 图1.2 含共模和差模的信号 u_D是差模信号 u_C是共模信号 差动放大器构想 如果对差分信号，进行放大，获得关系如下: \begin{cases} u_{o+}=A\times u_{i+} \\ u_{o-}=A\times u_{i-} \end{cases}输出为段的差值： u_{OD}=u_{o+}-u_{o-} 图1.3 差分信号远距离传输中抑制干扰的过程 主要是最后的输出 ...

引入思考：当两个伏安特性不一样的元件串联，受到一定的约束（串联电流相等），稳态时，具体电路属性该如何？ 如图说所示，A、B两部件串联（图解法步骤）： 从原点，画B的伏安特性曲线 终点为电路的电源电压 从终点画A的伏安特性的曲线的镜像 交点即为稳态状态 实例 二极管与电阻串联(可使用tina进行仿真) 两个晶体管串联 ​ 约束条件：两三极管的集电极电流一样 ​ 从图像可以看出，通过改变相应电阻的大小可以改变基极电流，从而改变集电极电流，使两个三极管工作在合适的的状态。 ​ 但在实际电路中，两三级管曲线，没有这么陡峭（很平缓），可以通过一些数学方法（牛顿迭代法等），找到合适的工作点

静态电路 三电阻电路的静态分析 mosfet共源极电路 图示为一个增强型 MOSFET，2N7000 的放大电路，为共源极电路。其信号耦合电路与双极型晶体管电路一样 静态电路包括电源、晶体管和三个电阻 R2、R3、R1。已知 2N7000 的 UGSTH=2V，K=0.0502A/V2 ，求解静态工作点。 JFET共源极电路 已知 2N4393 的 UGSOFF 为-1.45V，IDSS 为 19.7mA，求解电路静态。 四电阻电路的静态分析 mosfet共源极电路 实例 图中 是 P 沟道 MOSFET，其关键参数为：UGSTH=-3.695V，K 约为-2.2A/V2 当确定上方分压电阻为 100kΩ，求两个电路中要求晶体管工作于恒流区，下方电阻的取值范围。由此看哪个电路的稳定性好？ 左侧图： ​ 当R3 越大，会导致 UGSQ的绝对值越小，导致晶体管无法导通到临界值（S点电压高于G点电压，G点电压升高，自然就会导致前面说的情况）。 ​ R3 越小，会导致晶体管越来越导通，直到它由恒流区进入可变电阻区 ​ ​ 𝑅 ...

基本原理 分类： 结型场效应管(Junction FET)——N 沟道和 P 沟道 金属氧化物场效应管(MetalOxide- Semiconductor Field Effect Transistor-MOSFET)。——增强型(enhancement mode)和耗尽型(depletion mode） 管脚定义： 门极 G(Gate)——对应于双极型管的基极 b， 漏极D(Drain)——对应于双极型管的集电极 c 源极 S(Source)——对应于双极型管的发射极 e。FET 的源极 S 和衬底连在一起 ​ 需要注意的是，场效应管中，源极和漏极是对称的，可以互换。但是在 MOSFET 中，由于衬底和源极在内部已经连同，甚至很多 MOSFET 内部还在 D、S 之间并联了一个二极管，因此 D 和 S 不能互换 ​ 正常工作时，所有场效应管的门极，都没有电流。因此，其漏极电流一定等于源极电流。场效应管的核心原理是，GS 两端的电压，控制漏极电流，因此也被称为“压控型”器件。这有别于 BJT（双极型晶体管）的 iB控制 iC，即流控型器件。 JEF ...