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第一次写博文，给《手绘揭秘基本功能电路》写一份到手试读报告系列。 这本书有 几个小细节处理的蛮好 ，外观素雅，牛皮纸造型，挺合我胃口，整本书，没有用一般的正楷或者宋体字，是那种小清新的字体，插图也是模拟手画的样式，给人感觉看书很放松，说实话，如果是那种教科书形式的，我不太感兴趣，相比之下，读起来肯定感觉不一样的，从这点来说，出版社是花了心思的。 除了学校教科书，我额外买的关于电子基础知识的书不多，原因是，这种类型的书，市场上能看上眼的很少，很多看目录就知道是相互抄袭的，或者是网上找的，有些书给我甚至感觉，作者本人只会照本宣科，对电子行业的了解，还停留在七八十年代，所以能让人从入门开始，有兴趣钻研下去的书，市场上太少了。 算是挺幸运，抽中了试读的名额，这本书作者是一位美国人，按简介说法，已经写了 69 本书，我搜了一下，按网上的说法，这位老先生确实了不起，甚至还有一个个人网站： http://forrestmims.org/ ，感兴趣的各位可以去瞧瞧，上面详细介绍了老先生已经出版的 69 本书书名，还有其他老先生进行的科研项目介绍。这位老先生主页上介绍说，内容涉及了电路基础元件，科学项目，激光使用前沿等众多的科学学科。非常了不起的一位学者。 这本书主要分为几部分： 555 常用电路，运放常用电路，一些光电器件的使用和介绍，以及一些科普项目和常见的传感器介绍，整本书的内容很多，翻译的到位，没有常见的课本式介绍，比较适合已经有电子电路入门基础的，需要加深了解科普的这类人群，或者甚至就作为一本科普读物来了解电子产品，也是很适合的。 在555电路和运放这块，语言介绍简单明了 目前还在读这本书，接下来读到好玩的部分会继续更新。

1 作为前置放大电路放大小信号， 2 是用于扩展通频带 , 并且进一步放大输入信号 , 同时提供合适功放电路的输入电流 . 3 是 OTL 甲乙类互补对称式功率放大电路 ,Q3 式 NPN 管 ,Q4 是 PNP 管 . 前置放大电路 直流等效电路 使用了电流串联负反馈来稳定工作点 . 由 Rb3 ， Re1 ， Rw 组成。 Rb3 和 RF4 把 UBQ 基电极的电位钳住。 ，当 IE 上升， UBQ 不变则 UBEQ 的电位下降。若 UBEQ 下降，则 IBQ 下降。由 ICQ=IBQ*β ，则 ICQ 下降而 ICQ≈IEQ 。所以这个负反馈电路会抑制 IEQ ， IBQ 的变化。 交流等效电路 C1,C2 可看作短路当成导线 ,Rw 被 c1 短路 , 其中 rb 是三极管的等效内阻 rb=rb’+re 交流等效模型 扩展通频带 2. C5 容量非常小所以只允许中频 , 高频通过 , 也就是说 RF 反馈网络只在低频式作用 , 负反馈类型是电压并联负反馈 , 等效电路如图 在深度负反馈下 ,Ii=If Rb3 压降≈ 0 节点处相当于虚地 R1 是上一级的输出内阻 功放电路 C6 和 R1 和 C7 组成了 Rc 选频网络 , 蓝线是功放电路的电压并联负反馈 , 通过改变 Rw 的压降 , 影响 e 处电位 , 进而影响 Uo1 和后级输入 选频网络决定负反馈的产生频率区间 由中频 高频时反馈网络短路 , 信号直接在 Uo 输出 低频时断路 , 反馈不起作用

1、半导体材料制作电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点? 答：频率特性好、体积小、功耗小，便于电路的集成化产品的袖珍化，此外在坚固抗震可靠等方面也特别突出；但是在失真度和稳定性等方面不及真空器件。 2、什么是本征半导体和杂质半导体？答：纯净的半导体就是本征半导体，在元素周期表中它们一般都是中价元素。在本征半导体中按极小的比例掺入高一价或低一价的杂质元素之后便获得杂质半导体。 3、空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗? 答：不是，但是在它的运动中可以将其等效为载流子。空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。 4、制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂？答：按百万分之一数量级的比例掺入。 5、什么是N型半导体?什么是P型半导体?当两种半导体制作在一起时会产生什么现象? 答：多数载子为自由电子的半导体叫N型半导体。反之，多数载子为空穴的半导体叫P型半导体。P型半导体与N型半导体接合后 便会形成P-N结。 6、PN结最主要的物理特性是什么？答：单向导电能力和较为敏感的温度特性。 7、PN结还有那些名称？答：空间电荷区、阻挡层、耗尽层等。 8、PN结上所加端电压与电流是线性的吗?它为什么具有单向导电性? 答：不是线性的，加上正向电压时，P区的空穴与N区的电子在正向电压所建立的电场下相互吸引产生复合现象，导致阻挡层变薄，正向电流随电压的增长按指数规律增长，宏观上呈现导通状态，而加上反向电压时，情况与前述正好相反，阻挡层变厚，电流几乎完全为零，宏观上呈现截止状态。这就是PN结的单向导电特性。 9、在PN结加反向电压时果真没有电流吗? 答：并不是完全没有电流，少数载流子在反向电压的作用下产生极小的反向漏电流。 10、二极管最基本的技术参数是什么？答：最大整流电流 11、二极管主要用途有哪些？答：整流、检波、稳压等。 12、晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的? 答：通过电流分配关系。 13、能否用两只二极管相互反接来组成三极管？为什么？答：否；两只二极管相互反接是通过金属电极相接，并没有形成三极管所需要的基区。 14、什么是三极管的穿透电流？它对放大器有什么影响？答：当基极开路时，集电极和发射极之间的电流就是穿透电流： ，其中 是集电极-基极反向漏电流， 和都是由少数载流子的运动产生的，所以对温度非常敏感，当温度升高时二者都将急剧增大。从而对放大器产生不利影响。因此在实际工作中要求它们越小越好。 15、三极管的门电压一般是多少？答：硅管一般为0.5伏.锗管约为0.2伏. 16、放大电路放大电信号与放大镜放大物体的意义相同吗? 答：不相同。 17、在三极管组成的放大器中，基本偏置条件是什么？答：发射结正偏；集电结反偏。 18、三极管输入输出特性曲线一般分为几个什么区域？答：一般分为放大区、饱和区和截止区。 19、放大电路的基本组态有几种？它们分别是什么? 答：三种，分别是共发射极、共基极和共集电极。 20、在共发射极放大电路中，一般有那几种偏置电路？答：有上基偏、分压式和集-基反馈式。 21、静态工作点的确定对放大器有什么意义？答：正确地确定静态工作点能够使放大器有最小的截止失真和饱和失真，同时还可以获得最大的动态范围，提高三极管的使用效率。 22、放大器的静态工作点一般应该处于三极管输入输出特性曲线的什么区域？答：通常应该处于三极管输入输出特性曲线的放大区中央。 23、在绘制放大器的直流通路时对电源和电容器应该任何对待？答：电容器应该视为开路，电源视为理想电源。 24、放大器的图解法适合哪些放大器？答：一般适合共射式上基偏单管放大器和推挽式功率放大器。 25、放大器的图解法中的直流负载线和交流负载线各有什么意义？答：直流负载线确定静态时的直流通路参数。交流负载线的意义在于有交流信号时分析放大器输出的最大有效幅值及波形失真等问题。 26、如何评价放大电路的性能?有哪些主要指标? 答：放大电路的性能好坏一般由如下几项指标确定：增益、输入输出电阻、通频带、失真度、信噪比。   27、为什么放大器的电压增益的单位常常使用分贝？它和倍数之间有什么关系？答：放大器的电压增益的单位常常使用分贝的原因：（1）数值变小，读写方便。（2）运算方便。（3）符合听感，估算方便。 28、放大器的通频带是否越宽越好？为什么？答：不！放大器通频带的宽度并不是越宽越好，关键是应该看放大器对所处理的信号频率有无特别的要求！例如选频放大器要求通频带就应该很窄，而一般的音频放大器的通频带则比较宽。 29、放大器的输入输出电阻对放大器有什么影响？答：放大器的输入电阻应该越高越好，这样可以提高输入信号源的有效输出，将信号源的内阻上所消耗的有效信号降低到最小的范围。而输出电阻则应该越低越好，这样可以提高负载上的有效输出信号比例。 30、设计放大器时，对输入输出电阻来说，其取值原则是什么？答：高入低出。 31、放大器的失真一般分为几类？答：单管交流小信号放大器一般有饱和失真、截止失真和非线性失真三类、推挽功率放大器还可能存在交越失真。 32、放大器的工作点过高会引起什么样的失真？工作点过低呢？答：饱和失真、截止失真 33、放大器的非线性失真一般是哪些原因引起的？答：工作点落在输入特性曲线的非线性区、而输入信号的极小值还没有为零时会导致非线性失真。 34、微变等效电路分析法与图解法在放大器的分析方面有什么区别？答：可以比较方便准确地计算出放大器的输入输出电阻、电压增益等。而图解法则可以比较直观地分析出放大器的工作点是否设置得适当，是否会产生什么样的失真以及动态范围等。 35、用微变等效电路分析法分析放大电路的一般步骤是什么？答：1）计算出Q点中的 ；2）根据公式 计算出三极管的。3）用微变等效电路绘出放大器的交流通路。4）根据3）和相应的公式分别计算放大器的输入输出电阻、电压增益等. 36、微变等效电路分析法的适用范围是什么？答：适合于分析任何简单或复杂的电路。只要其中的放大器件基本工作在线性范围内。 37、微变等效电路分析法有什么局限性？答：只能解决交流分量的计算问题，不能用来确定Q点，也不能用以分析非线性失真及最大输出幅度等问题。 38、影响放大器的工作点的稳定性的主要因素有哪些？答：元器件参数的温度漂移、电源的波动等。 39、在共发射极放大电路中一般采用什么方法稳定工作点？答：引入电流串联式负反馈。 40、单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求? 答：放大能力有限；在输入输出电阻方面不能同时兼顾放大器与外界的良好匹配。 41、耦合电路的基本目的是什么？答：让有用的交流信号顺利地在前后两级放大器之间通过，同时在静态方面起到良好地隔离。 42、多级放大电路的级间耦合一般有几种方式？答：一般有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合几种方式 43、多级放大电路的总电压增益等于什么? 答：等于各级增益之乘积。 44、多级放大电路输入输出电阻等于什么？答：分别等于第一级的输入电阻和末级的输出电阻。 45、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决? 答：零点漂移是直接耦合放大电路最大的问题。最根本的解决方法是用差分放大器。   46、为什么放大电路以三级为最常见? 答：级数太少放大能力不足，太多又难以解决零点漂移等问题。 47、什么是零点漂移？引起它的主要原因有那些因素？其中最根本的是什么？答：放大器的输入信号为零时其输出端仍旧有变化缓慢且无规律的输出信号的现象。生产这种现象的主要原因是因为电路元器件参数受温度影响而发生波动从而导致Q点的不稳定，在多级放大器中由于采用直接耦合方式，会使Q点的波动逐级传递和放大。 48、什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正反馈和负反馈? 答：输出信号通过一定的途径又送回到输入端被放大器重新处理的现象叫反馈。如果信号是直流则称为直流反馈；是交流则称为交流反馈，经过再次处理之后使放大器的最后输出比引入反馈之前更大则称为正反馈，反之，如果放大器的最后输出比引入反馈之前更小，则称为负反馈。 49、为什么要引入反馈? 答：总的说来是为了改善放大器的性能，引入正反馈是为了增强放大器对微弱信号的灵敏度或增加增益；而引入负反馈则是为了提高放大器的增益稳定性及工作点的稳定性、减小失真、改善输入输出电阻、拓宽通频带等等。 50、交流负反馈有哪四种组态? 答：分别是电流串联、电流并联、电压串联、电压并联四种组态。 51、交流负反馈放大电路的一般表达式是什么? 答： 。 52、放大电路中引入电流串联负反馈后，将对性能产生什么样的影响? 答：对电压增益有削弱作用、提高其增益稳定性、降低失真、提高输入电阻、提高输出电阻等。 53、放大电路中引入电压串联负反馈后，将对性能产生什么样的影响? 答：对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低输出电阻等。 54、放大电路中引入电流并联负反馈后，将对性能产生什么样的影响? 答：对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、提高低输出电阻等。 55、放大电路中引入电压并联负反馈后，将对性能产生什么样的影响? 答：对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低低输出电阻等。 56、什么是深度负反馈?在深度负反馈条件下，如何估算放大倍数? 答：在反馈放大器中，如 中 ?1，则 ，满足这种条件的放大器叫深度负反馈放大器，此时的放大器的闭环增益已经完全由反馈系数决定。 57、负反馈愈深愈好吗?什么是自激振荡?什么样的反馈放大电路容易产生自激振荡?如何消除自激振荡? 答：不是。当负反馈放大电路的闭环增益 中 ＝0，则，说明电路在输入量为0时就有输出，称电路产生了自激振荡。当信号频率进入低频或高频段时，由于附加相移的产生，负反馈放大电路容易产生自激振荡。要消除自激振荡，就必须破坏产生振荡的条件，改变AF的频率特性，使。 58、放大电路中只能引入负反馈吗?放大电路引入正反馈能改善性能吗? 答：不是。能，如自举电路，在引入负反馈的同时，引入合适的正反馈，以提高输入电阻。 59、电压跟随器是一种什么组态的放大器？它能对输入的电压信号放大吗？答：电压跟随器是一种电压串联放大器。它不能对输入的电压信号放大。 60、电压跟随器是属于什么类型的反馈放大器？答：电压跟随器是一种电压串联反馈放大器。 61、电压跟随器主要用途在哪里？答：电压跟随器主要用途：一般用于多级放大电路的输入级、输出级，也可连接两电路，起缓冲作用。 62、电压跟随器的输入输出特性如何？答：电压跟随器的输入输出特性：输入电阻高，输出电阻低。   63、一般说来功率放大器分为几类？答：按照晶体管在整个周期导通角的不同，可以分为甲类、乙类、甲乙类、丙类、丁类。按照电路结构不同，可以分为变压器耦合、无输出变压器OTL、无输出电容OCL、桥式推挽功率放大电路BTL。 64、甲、乙类功率放大器各有什么特点？答：甲类功率放大器的特点：晶体管在信号的整个周期内均导通，功耗大，失真小；乙类功率放大器的特点：晶体管仅在信号的半个周期内导通，功耗小，失真大。 65、为什么乙类功率放大器会产生交越失真？如何克服？答：因为晶体管b－e间有开启电压为Uon，当输入电压数值|ui|《电子设计技术》网站版权所有，谢绝转载 答：如果放大电路频率特性不好，当输入信号为非正弦波时，会使输出信号波形与输入波形不同，即产生波形失真，这种失真称为频率失真。其中因为幅频特性不好即不同频率放大倍数的大小不同而产生的频率失真，称为幅度失真；因为相频特性不好即相移不与频率成正比而产生的频率失真，称为相位失真。 83、低频放大电路的频率特性主要受哪些因素的影响？答：低频放大电路的频率特性主要受以下因素影响：⑴放大电路的级数越多，其通频带越窄，频率特性越差。⑵在电路中引入负反馈，可以展宽通频带，提高频率特性。⑶耦合电容、前级放大电路输出电阻和后级放大电路的输入电阻对频率特性也有影响。 84、高通电路频率特性有什么特点？答：高通电路在低频段放大倍数数值下降，且产生超前相移。 85、低通电路频率特性有什么特点？答：低通电路在高频段放大倍数数值下降，且产生滞后相移。 86、对于放大电路，是通频带越宽越好吗？答：对于放大电路不是通频带越宽越好。 87、什么是功率放大电路？答：功率放大电路是指能输出足够的功率以推动负载工作的放大电路。因为它一般都位于多级放大电路的最后一级，所以又常称为末级放大电路。 88、对功率放大电路的主要技术性能有哪些要求？答：功率放大电路是大信号放大电路，其主要技术性能要求是：⑴输出功率要足够大；⑵转换效率要高；⑶三极管的功耗要小；⑷非线性失真要小；⑸三极管的工作要安全、可靠。 89、用什么方法分析功率放大电路？答：由于功率放大电路工作在大信号条件下，所以不宜采用小信号等效电路分析法分析，通常采用大信号模型或者图解法进行分析，其中用得较多的是图解法。 90、什么是三极管的甲类工作状态？答：在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若三极管在信号的整个周期内均导通（即导通角θ＝360°），则称之工作在甲类状态。 91、 什么是三极管的乙类工作状态？答：在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若三极管仅在信号的正半周或负半周导通（即导通角θ＝180°），则称之工作在乙类状态。 92、 什么是三极管的甲乙类工作状态？答：在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若三极管的导通时间大于半个周期且小于周期（即导通角θ＝180°～360°之间），则称之工作在甲乙类状态。 93、 什么是变压器耦合功率放大电路？答：既有输入耦合变压器，又有输出耦合变压器的功率放大电路称为变压器耦合功率放大电路。 94、 变压器耦合功率放大电路有什么优缺点？答：变压器耦合功率放大电路的优点是可以实现阻抗变换，缺点是体积庞大、笨重，消耗有色金属，且频率较低，低频和高频特性均较差。 95、什么是OCL电路？答：OCL电路是指无输出耦合电容的功率放大电路。 96、OCL电路有什么优缺点？答：OCL电路具有体积小重量轻，成本低，且频率特性好的优点。但是它需要两组对称的正、负电源供电，在许多场合下显得不够方便。 97、什么是OTL电路？答：OTL电路就是没有输出耦合变压器的功率放大电路。 98、OTL电路有什么优缺点？答：OTL电路的优点是只需要一组电源供电。缺点是需要能把一组电源变成了两组对称正、负电源的大电容；低频特性差。 99、什么是BTL电路？答：为了实现单电源供电，且不用变压器和大电容，可采用桥式推挽功率放大电路，简称BTL电路。 100、BTL电路有什么优缺点？答：BTL电路的优点有只需要单电源供电，且不用变压器和大电容，输出功率高。缺点是所用管子数量多，很难做到管子特性理想对称，且管子总损耗大，转换效率低。 时，构成放大电路的晶体管均处于截止状态，由此产生的交越失真。消除交越失真的措施：保证两个晶体管的b－e间有一定电压使它们均处于微导通状态。

该文将讨论晶振电路设计方案，并解释电路中的各个元器件的具体作用，并且在元器件数值的选择上提供指导。最后，就消除晶振不稳定和起振问题，最后文章还将给出了一些建议措施。 1 晶振的等效电气特性 (1) 概念 晶片，石英晶体或晶体、晶振、石英晶体谐振器 从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片。 晶体振荡器 在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。 (2) 晶振等效电路 图1. 晶振的等效电路 图1 展示了晶振等效的电路。R是ESR串联等效阻抗，L和C分别是晶振等效电感和等效电容。Cp是晶振的伴身电容，其极性取决于晶振的极性。 图2 是晶振的电抗频谱线。 图2. 晶振的电抗频谱线 根据图 2，当晶振工作在串联谐振状态下时，电路就似一个纯电阻电路，感抗等于容抗(XL=XC)。串联谐振的频率为： 当晶振工作在并联谐振模式时，晶振表现为感性。该模式的工作频率由晶振的负载决定。对于并联谐振状态的晶振，晶振制造商应该指定负载电容CL。在这种模式下，振动频率由下式给出 在并联谐振模式下，电抗线中fs到fa的斜线区域内，通过调整晶振的负载，如图2，晶振都可以振荡起来。 2 晶振电路的设计 图3所示为推荐的晶振振荡电路图。这样的组成可以使晶振处于并联谐振模式。反相器在芯片内体现为一个AB型放大器，它将输入的电量相移大约180°后输出；并且由晶振，R1，C1和C2组成的π型网络产生另外180°的相移。所以整个环路的相移为360°。这满足了保持振荡的一个条件。其它的条件，比如正确起振和保持振荡，则要求闭环增益应≥1。 图3. 晶振振荡器设计电路 反相器附近的电阻Rf产生负反馈，它将反相器设定在中间补偿区附近，使反相器工作在高增益线性区域。电阻值很高，范围通常在500KΩ ~2MΩ内。 图示的C1，C2就是为晶振工作在并联谐振状态下得到加载电容CL的电容。关于最优的加载电容CL的计算公式为： 这里CS是PCB的漂移电容（stray capacitance），用于计算目的时，典型值为5pf。现在C1和C2选择出来满足上面等式。通常选择的C1和C2是大致相等的。C1和/或C2的数值较大，这提高了频率的稳定性，但减小了环路增益，可能引发起振问题。 R1是驱动限流电阻，主要功能是限制反相器输出，这样晶振不会被过驱动（over driven）。R1、C1组构成分压电路，这些元器件的数值是以这样的方式进行计算的：反相器的输出接近rail-to-rail值，输入到晶振的信号是rail-to-rail的60%，通常实际是令R1的电阻值和的C1容抗值相等，即R1 ≈ XC1。这使晶振只取得反相器输出信号的一半。要一直保证晶振消耗的功率在厂商说明书规定范围内。过驱动会损坏晶振。 理想情况下，反相器提供180°相移。但是，反相器的内在延迟会产生额外相移，而这个额外相移与内在延迟成比例。为保证环路全相移为n360°，π 型网络应根据反相器的延迟情况，提供小于180°的相移。R1的调整可以满足这一点。使用固定大小的C1和C2，闭环增益和相位可随R1变化。如果上述两个条件均得到了满足，在一些应用中，R1可以忽略掉。 一些芯片内置了全部这些外部器件(Rf, R1, C1, and C2)，因此消除了电路设计师的烦恼。这种情况下，只要把晶振连接在XTAL和XTAL引脚上即可。 提示: 选择ESR小的晶振，有利于解决起振问题。较小的ESR可以增加环路增益。 在PCB板上缩短线路可以减小漂移电容。这也有利于解决晶振起振和振荡频率的问题。 在工作的温度下和工作的电压范围内经常性测试一下电路，以确保晶振起振和持续振荡。必要的时候调整元器件的数值。 为了取得最好效果，晶振的设计，用至少0.4 Vdd（峰峰值）的电平驱动时钟反相器。调节晶振不能满足要求。为了获得进一步的设计协助，请联系晶振制造商。 为了优化R1，我们推荐先计算C1和C2（前面已经解释过如何计算）。将R1替换成电位计，将其初始值设置到大约XC1。如果需要，调节电位计的设置，直到晶振起振并在稳态条件下保持振荡。

      春节假期，看了本思维导图宝典（东尼.博赞），感觉不错，推荐大家看一看。无论是项目管理还是知识体系的构建，甚至思维的表达及引导，都能发挥出很好的效果。特别是在自己思维的小火花忽现的时候，拿起手机就能把“瞬间”记录到“体系”中来。利用假期我也整理了一份自己的电学体系知识构架，仅仅是针对电学相关联的构架，所以各分支不慎详细和全面，并且末梢之间其实有交叉互联的内容，以后会慢慢补上，不过目前还是能看得出点眉目的，分享给大家。       工程师朋友们，看着这份思维导图，寻找下有没有自己的“技术关注点”，或者如果没有，这个“点”该添加到哪个位置？思考着自己还可以有哪些可以去扩展的？反问自己有哪些已经成为自己设计中的拦路虎了呢？       分享与讨论，可以使之更完善！