Mindmap-Galerie Grundwissenskarte der analogen Elektroniktechnik
Grundlegende Lernmaterialien für die analoge Elektroniktechnologie. Dieser Artikel extrahiert die wichtigsten Inhalte des Buches und fasst sie zusammen. Er deckt alle Kerninhalte des Buches ab und ist für jedermann sehr praktisch. Geeignet für die Überprüfung und Vorschau von Prüfungen, um die Lerneffizienz zu verbessern.
Bearbeitet um 2024-11-17 14:50:50Este es el Capítulo 5 del libro del maestro Zhao Zhou "Esto es suficiente para leer", que principalmente habla sobre estos aspectos: ① La importancia de la capacidad de aprendizaje ②us para agregar contexto a la información ③ ¿Cómo distinguir el conocimiento y la información No te apresures a cuestionar y desafiar ⑤ Cómo usar notas adhesivas para actualizar la capacidad de aprendizaje ⑥ ¿Por qué persigue "productos secos" un pseudo-aprendizaje?
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Überblick über die Grundlagen der Analogelektronik-Technologie
Kapitel 1: Einführung
Entwicklung der elektronischen Technologie
Die elektronische Technologie fördert die Computertechnologie und verschiedene Bereiche, beispielsweise Anwendungen in der Kommunikation, Industrie, Transportwesen, Militär, Medizin, Unterhaltungselektronik usw.
Die Entwicklungsgeschichte elektronischer Komponenten, die Entwicklung von Elektronenröhren über Halbleiterröhren bis hin zu integrierten Schaltkreisen sowie wichtige Erfindungen und Erfinder in jeder Phase.
Analoge Signale und analoge Schaltkreise
Signalklassifizierung: Verstehen Sie die diskrete Natur digitaler Signale und die Kontinuität analoger Signale und wissen Sie, dass die meisten physikalischen Größen analoge Signale sind.
Die Definition und Funktion analoger Schaltkreise: Die grundlegendste Verarbeitung analoger Signale ist die Signalverstärkung. Die meisten anderen analogen Schaltkreise basieren auf Verstärkerschaltkreisen.
Der Aufbau elektronischer Informationssysteme
Einschließlich analoger elektronischer Schaltkreise, digitaler elektronischer Schaltkreise (Systeme), Sensorempfänger usw. sowie der Funktionen und Zusammenhänge der einzelnen Teile.
Verstehen Sie den Signalübertragungs- und -verarbeitungsprozess im System, z. B. Isolierung, Filterung, Verstärkung, Berechnung, Umwandlung, Vergleich, Leistungsverstärker usw.
Merkmale der Grundkurse in analoger elektronischer Technologie
Ingenieurwesen: Der Schwerpunkt liegt auf der qualitativen Analyse, wobei ein bestimmter Fehlerbereich unter der Voraussetzung berücksichtigt wird, dass grundlegende Leistungsindikatoren erfüllt werden. Die quantitative Analyse ist „Schätzung“, wobei der Schwerpunkt auf den Hauptwidersprüchen und den Hauptaspekten des Widerspruchs liegt und verschiedene äquivalente Modelle unter verschiedenen Bedingungen erstellt werden.
Praktikabilität: Beherrschen Sie die Verwendung häufig verwendeter elektronischer Instrumente, Testmethoden für elektronische Schaltkreise, Fehlerbeurteilungs- und Fehlerbehebungsmethoden sowie Anwendungsmethoden von EDA-Software.
Lernmethoden und Kursziele
Lernmethoden: Beherrschen Sie grundlegende Konzepte, grundlegende Schaltkreise und grundlegende Analysemethoden, achten Sie auf die Bedeutung der qualitativen Analyse und der Näherungsanalyse, lernen Sie, Probleme in elektronischen Schaltkreisen dialektisch und umfassend zu analysieren, und achten Sie auf die Anwendung häufig verwendeter Theoreme in Schaltkreisen.
Kursziel: Grundlegende Kenntnisse, Theorien und Fähigkeiten beherrschen, die Fähigkeit haben, weiter zu lernen und neue Entwicklungen in der elektronischen Technologie zu akzeptieren, das erlernte Wissen auf das Hauptfach anzuwenden und systematische Konzepte, technische Konzepte, wissenschaftliche und technologische Fortschrittskonzepte und innovatives Bewusstsein zu kultivieren.
Kapitel 2: Halbleiterdioden und Transistoren
Halbleiter-Grundlagen
Intrinsischer Halbleiter: Ein reiner Halbleiter mit einer Kristallstruktur. Seine elektrische Leitfähigkeit liegt zwischen der eines Leiters und der eines Isolators. Verstehen Sie die Struktur intrinsischer Halbleiter, die Erzeugung und Rekombination von Ladungsträgern, die Beziehung zwischen Ladungsträgerkonzentration und Temperatur usw.
Verunreinigungshalbleiter: unterteilt in Halbleiter vom n-Typ (dotiert mit fünfwertigen Elementen wie Phosphor) und Halbleiter vom p-Typ (dotiert mit dreiwertigen Elementen wie Bor), die die Mehrheitsträger und Minderheitsträger, die Leitfähigkeit und die Verunreinigungskonzentration usw. beherrschen.
Die Bildung des PN-Übergangs und seine Einwegleitfähigkeit: Verstehen Sie den Bildungsprozess des PN-Übergangs, einschließlich der Diffusionsbewegung, der Erzeugung eines internen elektrischen Feldes, der Driftbewegung und der Herstellung eines dynamischen Gleichgewichts. Beherrschen Sie die Einwegleitfähigkeit des PN-Übergangs, wenn Vorwärtsgerichteter Pass, bei Rückwärtsorientierung abgeschnitten.
Kapazitätseffekt des PN-Übergangs: Verstehen Sie die Konzepte der Barrierekapazität und Diffusionskapazität und ihre Ursachen.
Halbleiterdiode
Spannungs-Ampere-Eigenschaften von Dioden: Beherrschen Sie die Vorwärtseigenschaften (Einschaltspannung, Leitungsspannung), die Sperreigenschaften (Sättigungsstrom in Sperrrichtung, Durchbruchspannung in Sperrrichtung) von Dioden sowie den Einfluss der Temperatur auf die Volt-Ampere-Eigenschaften.
Die Hauptparameter der Diode: wie maximaler gleichgerichteter Strom, maximale Sperrbetriebsspannung, Sperrstrom, maximale Betriebsfrequenz usw. Verstehen Sie die Bedeutung dieser Parameter und ihre Auswirkungen auf die Diodenleistung.
Anwendungen von Dioden: einschließlich Anwendungen in Schaltkreisen wie Gleichrichtung, Begrenzung und Spannungsstabilisierung sowie die Fähigkeit, einfache Diodenschaltkreise zu analysieren.
Transistor
Struktur und Arten von Trioden: Verstehen Sie die grundlegende Struktur und das Funktionsprinzip von Trioden sowie die Unterschiede zwischen NPN- und PNP-Trioden.
Der Stromverstärkungseffekt von Trioden: Beherrschen Sie die Stromverteilungsbeziehung von Trioden und verstehen Sie das Konzept der Stromverstärkung.
Die Kennlinie des Transistors: einschließlich der Eingangskennlinie und der Ausgangskennlinie sowie Verständnis der Eigenschaften und Bedingungen jedes Bereichs (Grenzbereich, Verstärkungsbereich, Sättigungsbereich).
Die Hauptparameter der Triode: wie Gleichstromverstärkung, Wechselstromverstärkung, Durchdringungsstrom, maximal zulässiger Kollektorstrom, Kollektor-Emitter-Sperrdurchbruchspannung usw. Verstehen Sie die Bedeutung dieser Parameter und ihren Einfluss auf die Leistung der Triode.
Kapitel 3: Grundlegende Verstärkerschaltung
Der Aufbau und das Funktionsprinzip der Common-Emitter-Verstärkerschaltung
Die Zusammensetzung der Schaltung: einschließlich Transistor, Gleichstromversorgung, Vorspannungswiderstand, Koppelkondensator, Lastwiderstand und anderer Komponenten, und die Rolle jeder Komponente verstehen.
Arbeitsprinzip: Analysieren Sie die Rolle der Gleichstromvorspannung, damit die Triode in der Verstärkungszone funktioniert. Verstehen Sie den Signalverstärkungsprozess, einschließlich der Kopplung des Eingangssignals, der Stromverstärkung der Triode, der Kopplung des Ausgangssignals usw.
Methode zur Analyse einer Verstärkungsschaltung
DC-Analyse: Berechnen Sie statische Betriebspunkte (IB, IC, UCE), Master-Schätzmethoden und grafische Methoden.
AC-Analyse: Analysieren Sie AC-Signalverstärkung, Eingangswiderstand, Ausgangswiderstand und andere Leistungsindikatoren und beherrschen Sie Kleinsignalmodellanalysen und grafische Methoden.
Der Einfluss der Temperatur auf den statischen Betriebspunkt: Verstehen Sie die Auswirkungen des Temperaturanstiegs auf die Transistorparameter und wie Sie den statischen Betriebspunkt stabilisieren können, z. B. durch Einführung einer negativen Gleichstromrückkopplung, Verwendung von Temperaturkompensation und anderen Methoden.
Eigenschaften und Anwendungen von drei grundlegenden Verstärkerschaltungen
Common-Emitter-Verstärkerschaltung: Sie verfügt über einen hohen Spannungsverstärkungsfaktor und Stromverstärkungsfaktor, einen moderaten Eingangswiderstand und Ausgangswiderstand und ist weit verbreitet.
Gemeinsame Verstärkerschaltung: Der Spannungsverstärkungsfaktor liegt nahe bei 1, hat jedoch einen höheren Eingangswiderstand und einen niedrigeren Ausgangswiderstand. Er wird häufig in der Eingangsstufe, Ausgangsstufe und Pufferstufe von Signalen verwendet.
Verstärkerschaltung mit gemeinsamer Basis: Sie verfügt über einen höheren Frequenzgang und bessere Phaseneigenschaften und wird häufig in Hochfrequenzschaltungen und Breitbandverstärkerschaltungen verwendet.
Kapitel 4: Integrierter Operationsverstärker
Einführung in integrierte Operationsverstärker
Struktur und Eigenschaften des integrierten Operationsverstärkers: Verstehen Sie die Grundstruktur des integrierten Operationsverstärkers, einschließlich Eingangsstufe, Zwischenstufe, Ausgangsstufe und Vorspannungsschaltung, sowie die Eigenschaften des integrierten Operationsverstärkers, wie z. B. hohe Verstärkung, hoher Eingangswiderstand und niedriger Ausgangswiderstand, hohes Gleichtaktunterdrückungsverhältnis usw.
Die Hauptparameter integrierter Operationsverstärker: wie Verstärkung im offenen Regelkreis, Eingangsoffsetspannung, Eingangsoffsetstrom, Gleichtaktunterdrückungsverhältnis, Bandbreite usw. Verstehen Sie die Bedeutung dieser Parameter und ihre Auswirkungen auf die Leistung integrierter Operationsverstärker.
Idealer Operationsverstärker und seine Analysemethode
Die Bedingungen eines idealen Operationsverstärkers: unendlicher Eingangswiderstand, null Ausgangswiderstand, unendliche Verstärkung im offenen Regelkreis usw.
Die Konzepte von virtuellem Kurzschluss und virtueller Unterbrechung: Leiten Sie unter den Bedingungen eines idealen Operationsverstärkers die Schlussfolgerung aus virtuellem Kurzschluss und virtueller Unterbrechung ab und beherrschen Sie die Methode zur Analyse der Operationsverstärkerschaltung mithilfe von virtuellem Kurzschluss und virtueller Unterbrechung.
Grundrechenschaltung
Proportionale Rechenschaltungen: einschließlich invertierender proportionaler Rechenschaltungen und nichtphasenproportionaler Rechenschaltungen. Beherrschen Sie deren Schaltungsstrukturen, Arbeitsprinzipien und arithmetische Beziehungen.
Additionsschaltung: Verstehen Sie die Implementierungsmethoden und Betriebsbeziehungen invertierender Additionsschaltungen und nichtinvertierender Additionsschaltungen.
Subtraktionsoperationsschaltung: Beherrschen Sie das Prinzip und die Analysemethode der Differenzverstärkerschaltung, um die Subtraktionsoperation zu realisieren.
Integrale Operationsschaltung und differentielle Operationsschaltung: Verstehen Sie ihre Schaltungsstruktur und ihr Funktionsprinzip sowie ihre Anwendung in der Signalverarbeitung.
Kapitel 5: Feedback-Verstärkungsschaltung
Grundlegende Konzepte und Klassifizierung von Feedback
Definition von Feedback: Verstehen Sie das Konzept von Feedback, das heißt, das Ausgangssignal wird über einen bestimmten Kanal an das Eingangsende zurückgesendet und beeinflusst das Eingangssignal.
Klassifizierung der Rückkopplung: Je nach Art des Rückkopplungssignals wird es in Gleichstrom-Rückkopplung und Wechselstrom-Rückkopplung unterteilt, je nach Verbindungsmethode zwischen Rückkopplungssignal und Eingangssignal Der Einfluss des Rückkopplungssignals auf das Nettoeingangssignal wird in positives Feedback und negatives Feedback unterteilt.
Vier Konfigurationen der Verstärkerschaltung mit negativer Rückkopplung
Die Schaltungsstruktur, Eigenschaften und Leistungsindikatoren der Spannungsreihen-Gegenkopplung, der Spannungsparallel-Gegenkopplung, der Stromreihen-Gegenkopplung und der Stromparallel-Gegenkopplung beherrschen und die Methode zur Beurteilung der Rückkopplungskonfiguration beherrschen.
Der Einfluss negativer Rückkopplungen auf die Leistung der Verstärkerschaltung
Verbessern Sie die Stabilität des Verstärkungsfaktors, ändern Sie den Eingangs- und Ausgangswiderstand, erweitern Sie das Frequenzband, reduzieren Sie nichtlineare Verzerrungen usw. und verstehen Sie die Prinzipien und die praktische Bedeutung dieser Effekte.
Vergrößerungsschätzung unter stark negativen Rückkopplungsbedingungen
Beherrschen Sie die Methode zur Schätzung des Vergrößerungsfaktors mithilfe der Konzepte des virtuellen Kurzschlusses und des virtuellen Kurzschlusses unter der Bedingung einer starken negativen Rückkopplung.
Kapitel 6: Signalbetrieb und -verarbeitung
Aktiver Filter
Das Konzept und die Klassifizierung von Filtern: Verstehen Sie die Funktion von Filtern, die darin besteht, die Frequenz des Signals auszuwählen. Sie sind in Tiefpassfilter, Hochpassfilter, Bandpassfilter und Bandsperrfilter unterteilt.
Struktur und Funktionsprinzip aktiver Filter: Beherrschen Sie die Grundstruktur aktiver Filter, einschließlich Operationsverstärker und passiver Komponenten (Widerstände, Kondensatoren), und verstehen Sie deren Funktionsprinzipien und Frequenzgangeigenschaften.
Filterleistungsparameter: wie Durchlassbandverstärkung, Grenzfrequenz, Bandbreite, Qualitätsfaktor usw. Verstehen Sie die Bedeutung dieser Parameter und ihren Einfluss auf die Filterleistung.
Spannungskomparator
Die Funktion des Spannungskomparators: Vergleicht die Größe zweier Eingangsspannungen und gibt High-Pegel oder Low-Pegel aus.
Sie lernen den Schaltungsaufbau, das Funktionsprinzip und die Übertragungseigenschaften einfacher Spannungskomparatoren und Hysteresekomparatoren kennen und beherrschen deren Analysemethoden und Anwendungen.
Schaltung zur Erzeugung nicht-sinusförmiger Wellen
Rechteckwellen-Erzeugungsschaltung: Verstehen Sie die Grundstruktur und das Funktionsprinzip der Rechteckwellen-Erzeugungsschaltung und beherrschen Sie die Berechnungsmethode für ihre Schwingungsfrequenz und ihren Arbeitszyklus.
Dreieckswellen-Erzeugungsschaltung: Verstehen Sie das Erzeugungsprinzip und die Schaltungsstruktur der Dreieckswellen-Erzeugungsschaltung und beherrschen Sie die Eigenschaften ihrer Ausgangswellenform und die Frequenzanpassungsmethode.
Sägezahnwellen-Erzeugungsschaltung: Machen Sie sich mit dem Funktionsprinzip und der Anwendung der Sägezahnwellen-Erzeugungsschaltung vertraut.
Kapitel 7: Leistungsverstärkerschaltung
Grundlegende Anforderungen und Klassifizierung von Leistungsverstärkerschaltungen
Grundanforderungen: hohe Ausgangsleistung, hoher Wirkungsgrad, geringe nichtlineare Verzerrung, gute Wärmeableitungsleistung usw.
Klassifizierung: Je nach Betriebszustand der Leistungsverstärkerröhre wird sie in Leistungsverstärkerschaltungen der Klassen A, B und A unterteilt. Verstehen Sie die Eigenschaften und Anwendungen jedes Typs.
Komplementäre symmetrische Leistungsverstärkerschaltung mit doppelter Stromversorgung der Klasse B
Schaltungsstruktur und Funktionsprinzip: Beherrschen Sie den Aufbau und das Funktionsprinzip der OCL-Schaltung und verstehen Sie die Berechnungsmethode ihrer Ausgangsleistung und Effizienz.
Crossover-Verzerrung und Methoden zu ihrer Überwindung: Verstehen Sie die Ursachen von Crossover-Verzerrung und beherrschen Sie Maßnahmen zur Überwindung von Crossover-Verzerrung, wie z. B. die Einführung von Arbeitsbedingungen der Kategorien A und B.
Komplementäre symmetrische Leistungsverstärkerschaltung der Klassen A und B mit Einzelnetzteil
Schaltungsstruktur und Funktionsprinzip: Verstehen Sie den Aufbau und das Funktionsprinzip der OTL-Schaltung und beherrschen Sie die Methode zur Schätzung ihrer Ausgangsleistung und Effizienz.
Die Rolle der Bootstrap-Schaltung: Verstehen Sie die Rolle der Bootstrap-Schaltung in der OTL-Schaltung, um die Amplitude der Ausgangsspannung zu erhöhen.
Kapitel 8: Gleichstromversorgung
Die Zusammensetzung der Gleichstromversorgung und die Funktionen jedes Teils
Die Gleichstromversorgung besteht im Allgemeinen aus einem Transformator, einer Gleichrichterschaltung, einer Filterschaltung, einer Spannungsstabilisierungsschaltung und anderen Teilen. Verstehen Sie die Funktionen und Funktionen der einzelnen Teile.
Gleichrichterschaltung
Verstehen Sie die Schaltungsstruktur, das Funktionsprinzip und die Ausgangswellenform der Halbwellengleichrichterschaltung, der Vollwellengleichrichterschaltung und der Brückengleichrichterschaltung und beherrschen Sie die Berechnungsmethoden ihrer gleichgerichteten Spannung und ihres gleichgerichteten Stroms.
Filterkreislauf
Verstehen Sie die Funktionsprinzipien und Eigenschaften von Kondensatorfilterschaltungen, Induktivitätsfilterschaltungen und komplexen Filterschaltungen und verstehen Sie deren Glättungs- und Filtereffekte auf die Ausgangsspannung.
Spannungsstabilisierungsschaltung
Spannungsstabilisierungsschaltung der Reglerröhre: Beherrschen Sie die Analysemethode ihrer Schaltungsstruktur, ihres Funktionsprinzips und ihrer Spannungsstabilisierungsleistung.
Reihenspannungsstabilisierungsschaltung: Verstehen Sie den Grundaufbau und das Funktionsprinzip, beherrschen Sie den Einstellbereich der Ausgangsspannung und die Berechnungsmethode des Spannungsstabilisierungskoeffizienten.
Integrierter Spannungsregler: Machen Sie sich mit den Modellen und Anwendungen häufig verwendeter integrierter Spannungsregler vertraut, z. B. Spannungsregler mit drei Anschlüssen usw.