电路笔记

1. 半导体,重要的是在一定条件下才导电,比如一定的温度或者外加电压,在电子电路里,则一般是外加电压,并且其导电性能随着外电压变化。

2. PN结,P端空穴多,N端电子多;不加外电压时,PN结没有什么意义;加正向偏置电压时,导通,加反向偏置电压时,不导通,这是PN结的重大特性,也是其能做开关电路的本质所在。

3. 二极管,把PN结封装起来,接上导线,也就构成了二极管,因此二极管借助于正偏/反偏可以做开关电路。

4. 三极管,三极管的本质就是通过基极控制集电极的电流;最基本的特性就是集电极电流和基极电流成比例变化,这就是放大电路的本质,即把基极的信号变化放大为集电极的信号变化。

5. 共发射极就是,基极和发射极组成一个回路(目的是输入),发射极和集电极组成一个回路(目的是输出),因为它们共用了发射极,所以称为共发射极,这种电路就是通过改变输入信号大小达到改变输出信号大小的目的。

7. 三极管的发射结为正向偏置,集电结为反向偏置是三极管具有电流放大作用的外部条件;因此要为三极管提供两个电源,基极电源的作用是使发射结正偏,集电极电源的作用是使集电结反偏。

8. 三极管都要接上电阻,因为三极管相当于导线。

9. 基极电流由基极电源提供,发射极电流由发射极集电极电源提供。

11. 关于三极管的工作原理,看一下《模拟电路和数字电路》1.6.2和1.6.3两节,尤其载流子的移动过程那一块是关键。

12. 有时候会看到VCE=0,书中称之为短路,一定要注意此时并非指在发射极和集电极上没有电源,而是因为没有电阻,所以没有压差,因为此时相当于导线嘛,一定不要理解反了,看到电压=0就以为是没有加电源的意思。只有当电路中两点之间有电阻的时候才会形成电压。

13. 把三极管的特性套用到CMOS管上一样用,栅极对应基极,集电极对应漏极,发射极对应源极。可变电阻区对应于放大区,恒流区对应于饱和区,夹断区对应于截止区。

14. 二极管之所以能做开关是因为PN结正偏导通,反偏截止;从三极管的构造可以知道,三极管实际是俩PN结背对,也就是俩N中夹个P,P是基极,俩N分别是发射极和集电极,换句话说,而人类使用的目的也是在俩N间形成电流,也就是说,俩N间的电流势必要经过P基极,通过控制基极就可以控制俩N间电流,这是理解三极管工作原理的关键。

15. 使用三极管是由先决条件的,比如发射结一定要正偏,这样才能形成发射极电流,集电结一定要反偏,这样才能收集发射极穿越基极过来的电子,形成集电极电流。

16. 基极电流是基极和发射极构成回路上的电流,若电流为0,相当于他俩断开,对发射极来说相当于反偏,而集电极先决条件就是反偏,因此基极电流为0时,也就是发射极和基极不导通时,整个三极管截止。

17. 三极管由不通到通可以这么描述:准备好一个电阻,电阻用于给集电极分压,俩电源,一个用于基极和发射极,一个用于发射极和集电极,基极和发射极要正偏,集电极要反偏,俩电源上电后,基极和发射极由于是正偏,虽然导通,但集电极反偏,所以不通,因此整个三极管对外截止,随着基极-发射极电流增大,基极中的空穴被发射极发来的电子逐步中和掉,基极越来越窄,电子得以穿越基极到达集电极,然后被集电极电源吸收,此时集电极开始导通,随着基极不断变窄,基极造成的阻力越来越小,集电极电流就越来越大,串联在集电极上的电阻分压就越大,由于集电极电源电压是固定的,因此导致集电极上的分压就越来越小,也就是反偏电压越来越小,当反偏电压小于0.7v时,集电结实际已进入正偏状态,集电极吸引电子的能力下降,此时基极电流再增大,集电极电流几乎不再增大了,三极管不再放大电流,达到饱和状态。

18. 关于放大电路静态工作点的理解,三极管的PN结本质决定了其只能允许一个方向电流通过,也就是只能直流电通过,但是现实中输入信号源都是交流信号,因此将三极管接入信号源的时候,还要为三极管提供一个直流电源供电(同理输出端也要接直流输出电源),以将交流信号转换为直流电流供给三极管,那么这里有个问题,就是基极PN结从截止(输入信号为0)到导通是有一个开启电压的,在未达到开启电压之前,三极管截止,输入的信号相当于丢失了,通俗的讲就是信号失真了,因此在接收信号之前,基极PN结应当准备好导通状态,而要导通自然需要基极和发射极之间有压差以形成电流,而为了有压差自然就需要在基极和发射极回路上增加电阻,这个电阻设置为多大,就可以理解为静态工作点的概念。

19. 单个三极管就可以实现非门,那么TTL非门为什么要用四个三极管呢,分别起什么作用呢,参照<模拟电路与数字电路>TTL非门一节图示及讲解,真正起反相作用的是VT2,VT1负责接收输入信号,VT3和VT4分别负责输出高电平(导通)和低电平(截止)。

20. 关于推挽输出电路的概念可参照<模拟电路与数字电路>TTL非门一节。

21. 关于OC门和上拉电阻可参照<模拟电路与数字电路>OC门一节

22. 三态门,简单的说就是想用它的时候就让它为普通门电路,不想用它的时候就让它成为高阻态电阻。

23. 关于毛刺,可参照<模拟电路与数字电路>组合逻辑电路中的竞争-冒险现象一节。

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