模拟电子线路复习.课件.ppt

1、模拟电子线路模拟电子线路1 半导体器件2 分离元件小信号放大电路4 集成运算放大电路5 放大电路中的反馈3 功率放大电路6 频率特性1 半导体器件主要内容主要内容半导体二极管半导体二极管稳压二极管稳压二极管半导体三极管半导体三极管场效应三极管场效应三极管掌握伏安特性曲线；主要参数；掌握伏安特性曲线；主要参数；要求：要求：（1）半导体二极管半导体二极管半导体二极管的伏安特性曲线半导体二极管的伏安特性曲线结论：结论：二极管上外加的正向电压大于导二极管上外加的正向电压大于导通电压通电压UD时，二极管上的电压为时，二极管上的电压为导导通电压通电压UD导导通通电电压压 二极管上外加的反向电压二极管上外加

2、的反向电压时，二时，二极管上的反向电流约为极管上的反向电流约为0半导体二极管的主要参数半导体二极管的主要参数最大整流电流：二极管允许通过的最大最大整流电流：二极管允许通过的最大平均平均电流电流最大反向工作峰值电压：二极管允许通过的最大最大反向工作峰值电压：二极管允许通过的最大反向电压反向电压(2)(2)稳压二极管稳压二极管半导体二极管的伏安特性曲线和主要参数半导体二极管的伏安特性曲线和主要参数稳压原理：稳压原理：当稳压管的反向电流在当稳压管的反向电流在IZ和和Izmax之间变化时，之间变化时，稳压管上的反向电压为稳压管上的反向电压为UZIU0ZUZImaxZI结论：结论：稳压管上外加的正向电压

3、大于导稳压管上外加的正向电压大于导通电压通电压UD时，稳压管上的电压为时，稳压管上的电压为导导通电压通电压UD，稳压管导通。稳压管导通。稳压管上外加的正向电压小于导通电压，或反向电压稳压管上外加的正向电压小于导通电压，或反向电压小于稳定电压小于稳定电压时，稳压管上的反向电流约为时，稳压管上的反向电流约为0，稳压管稳压管截止。截止。稳压管上外加的反向电压大于稳定电压稳压管上外加的反向电压大于稳定电压时，稳压管上时，稳压管上击穿，稳压管上的反向电压为恒定值击穿，稳压管上的反向电压为恒定值稳定电压。稳定电压。半导体三极管的输入、输出特性曲线半导体三极管的输入、输出特性曲线BIBEUCICEU从输入特

4、性曲线可得结论：从输入特性曲线可得结论：发射结正偏且大于死区电压发射结正偏且大于死区电压时，发射结上的电压为常数，时，发射结上的电压为常数，即：即：左右硅管：VUBE6.0左右锗管：VUBE2.0从输出特性曲线可得结论：从输出特性曲线可得结论：三极管三个工作区的特性三极管三个工作区的特性放大区：放大区：发射结正偏，集电结反偏。三极管有电流放大特性：发射结正偏，集电结反偏。三极管有电流放大特性：IC=IB饱和区：饱和区：发射结正偏，集电结正偏。发射结正偏，集电结正偏。UCE0，ICIB，管子导通，管子导通截止区：截止区：发射结反偏，集电结反偏。发射结反偏，集电结反偏。IC0，管子截止，管子截止（

5、1）电路如图）电路如图1.1（a）所示，设二极管是理想的二极管，已知）所示，设二极管是理想的二极管，已知vi的波形如图所示，画出的波形如图所示，画出vo的波形。的波形。（2）电路如图所示。已知：）电路如图所示。已知：VCC=12V，三极管，三极管VBEQ=0.7V，VCEQ=10V。如果增加输入信号的幅度，首先出现什么失真？如果增加输入信号的幅度，首先出现什么失真？（3）某场效应管的输出特性如图）某场效应管的输出特性如图1.3所示，设所示，设iD以流进漏极为正，请指出该场效应管是以流进漏极为正，请指出该场效应管是N沟道还是沟道还是P沟道，是结型还是绝缘栅型？并求出该管的夹断电压（或开启电压）。

6、沟道，是结型还是绝缘栅型？并求出该管的夹断电压（或开启电压）。模拟题模拟题2 分离元件小信号放大电路3 3）差动放大电路的分析）差动放大电路的分析主要内容主要内容1 1）单级放大电路的分析）单级放大电路的分析2 2）两级放大电路的分析）两级放大电路的分析要求要求1 1）会求静态工作点）会求静态工作点2 2）会画微变等效电路，会求）会画微变等效电路，会求r rbebe3 3）会求电压放大倍数、输入电阻、）会求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻输出电阻(差模电压放大倍数、共模电压放大倍数差模电压放大倍数、共模电压放大倍数）1 1）单级放大电路的分析）单级放大电路的分析三极管三极管固定偏置放大电路固定

7、偏置放大电路分压偏置放大电路分压偏置放大电路有交流射极电阻的共射极放大电路有交流射极电阻的共射极放大电路射极输出器的分析射极输出器的分析场效应管场效应管自给栅偏置放大电路自给栅偏置放大电路分压偏置放大电路分压偏置放大电路有交流源极电阻的共射极放大电路有交流源极电阻的共射极放大电路源极输出器的分析源极输出器的分析固定偏置放大电路固定偏置放大电路BRCRLRCCU1C2Ciuou静态分析静态分析BRCRCCUCCBEBBUURIBBECCBRUUIBCIICCCCCERIUU动态分析动态分析BRCRLRiuouberbibi微变等效电路微变等效电路beLCbebLCburRRriRRiA/beBi

8、rRr/CoRr 分压偏置放大电路分压偏置放大电路1BRCRLRCCU1C2Ciuou2BREREC静态分析静态分析1BR2BRCRCCUERBV直流等效电路直流等效电路CCBBBBURRRV212EBEBERUVIECIICBII)(ECCCCCERRIUUbeLCbebLCburRRriRRiA/beBirRr/CoRr 微变等效电路微变等效电路动态分析动态分析2BRCRLRiuouberbibi1BR有交流射极电阻的共射极放大电路有交流射极电阻的共射极放大电路1BRCRLRCCU1C2Ciuou2BRER静态分析与分压偏置相同静态分析与分压偏置相同)1(/(EbeBiRrRrCoRr E

9、beLCEbbebLCbuRrRRRiriRRiA)1(/)1(/动态分析动态分析微变等效电路微变等效电路2BRCRLRiuouberbibi1BRER射极输出器的分析射极输出器的分析1BRLRCCU1C2Ciuou2BRERLEbeLELEbbebLEbuRRrRRRRiriRRiA/1/1/1/1)/1/(/21LEbeBBiRRrRRr）（1/21EsBBbeoRRRrRr动态分动态分析析微变等效电路微变等效电路静态分析静态分析2BRLRiuouberbibi1BRER1BRCCU2BRERCCBBBBURRRV212EBEBERUVIECIICBII EECCCERIUU自给栅偏置放大

10、电自给栅偏置放大电路路动态分析动态分析微变等效电路微变等效电路静态分析静态分析GRDRLRiuougsugsmug0SDGSRIU2)()1(OFFGSGSDSSDUUIIDDDSDDSURRIU)(LDmgsLDgsmuRRguRRugA/GiRr DoRr GRDRLRDDU1C2CiuouSRSC分压偏置放大电路分压偏置放大电路1GRDRLRDDU1C2Ciuou2GRSRECGR1GRDRDDU2GRSR静态分析静态分析DDGGGGURRRV212SDGSGRIUV微变等效电路微变等效电路动态分析动态分析2)()1(OFFGSGSDSSDUUIIDDDSDDSURRIU)(GRDRLR

11、iuougsugsmug2GR1GRLDmgsLDgsmuRRguRRugA/21/GGGiRRRrDoRr 有交流源极电阻的共射极放大电路有交流源极电阻的共射极放大电路1GRDRLRDDU1C2Ciuou2GRSRGR微变等效电路微变等效电路动态分析动态分析SmLDmSgsmgsLDgsmuRgRRgRuguRRugA1/21/GGGiRRRrDoRr GRDRLRiuougsugsmug2GR1GRSR源极输出器的分析源极输出器的分析1GRLRDDU1C2Ciuou2GRSRGR微变等效电路微变等效电路动态分析动态分析LmLmLgsmgsLgsmuRRgRRgRRuguRRugA/1/SS

12、SS21/GGGiRRRrmogRr1/sGRLRiuougsugsmug2GR1GRsR2 2）两级放大电路的分析）两级放大电路的分析阻容耦合两级放大电路的分析阻容耦合两级放大电路的分析直接耦合两级放大电路的分析直接耦合两级放大电路的分析阻容耦合两级放大电路的分析阻容耦合两级放大电路的分析静态分析与单级放大电路一样，各级独立分析。静态分析与单级放大电路一样，各级独立分析。动态分析注意两极之间的影响：动态分析注意两极之间的影响：后级的输入电阻是前级的负载后级的输入电阻是前级的负载前级的输出电阻是后级的信号源内阻前级的输出电阻是后级的信号源内阻有射极输出器时，注意求输入电阻、有射极输出器时，注意

13、求输入电阻、输出电阻时级间的影响输出电阻时级间的影响EbeBBiRrRRr)1(/2222EbeLCuRrRRA)1(/22121/beiCurrRA21uuuAAA 1/beBirRr 2coRr BR1CR1C2Ciu1BR2CRLRCCU2Cou2BRERBR1CR1C2Ciu1BRLRCCU3Cou2BRERLEbeBBiRRrRRr/)1(/2222LEbeLEuRRrRRA/)1(/)1(22121/beiCurrRA21uuuAAA 1/beBirRr 1/1212oBBbeEorRRrRr11coRr 1BR1C2Ciu2BR1ER3BR2CRLRCCU2Cou4BR2ER22

14、222)1(/EbeBBiRrRRr2222)1()1(EbeEuRrRA211211/)1(/)1(iEbeiEurRrrRA21uuuAAA 21121/)1(/iEbeBBirRrRRr2coRr 直接耦合两级放大电路的分析直接耦合两级放大电路的分析1BRiu2BR1CR2CRLRCCUou2ER动态分析与阻容耦合电路一样动态分析与阻容耦合电路一样静态分析静态分析211BBEBBECCBRURUUI11BCIICCCECBCUURII1111)(CCEBECBCURURII22111)1()(解出解出UCE1和和IB2LCCCCCCRUIRUU2222由由解出解出2CU2222ECCCE

15、RIUU3 3）差动放大电路的分析）差动放大电路的分析主要内容主要内容长尾电路长尾电路带有恒流源的差动放大电路带有恒流源的差动放大电路说明说明静态分析静态分析（1 1）输出回路不对称，仍有）输出回路不对称，仍有21BBII21CCII但是但是21CCUU（2 2）计算静态参数时，）计算静态参数时，RE等效为等效为2 RE动态分析动态分析（1 1）RE对差模信号短路对差模信号短路（2 2）单、双端输入时，输入电阻都是半边的单、双端输入时，输入电阻都是半边的2倍倍（3 3）单端输出时，电压放大倍数、输出电阻都是双端输出的单端输出时，电压放大倍数、输出电阻都是双端输出的一半一半beBLCdrRRRA

16、2/长尾电路长尾电路双端输出时双端输出时静态分析静态分析EBBEEEBBRRUUII2)1(21121BCCIIIBBBECCCCCECERIURIUUU1121动态分析动态分析)(2beBirRrcoRr2CRLRCCUiuouCREEUBRBRER单端输出时单端输出时CRLRCCUiuouCREEUBRBRER静态分析静态分析EBBEEEBBRRUUII2)1(21121BCCIIILCCCCCCRUIRUU111动态分析动态分析beBLCdrRRRA/21)(2beBirRrcoRr BBBECCCCCERIURIUU222BBBECCERIUUU211带有恒流源的差动放大电路带有恒流源

17、的差动放大电路静态分析静态分析)(212EECCBBBABUURRRVCRLRCCUiuouCREEUBRBRER1BR2BRABEBEABERUVI3332121ECCIII121CBBIIIBEBBCCCCCECEURIRIUUU1121动态分析与长尾电路一样动态分析与长尾电路一样EBEZERUUI3332121ECCIIIBEBBCCCURIUU11beBLCdrRRRA/21)(2beBirRrcoRr LCCCCCCRUIRUU222可求得可求得UC1LRCCUiuouCREEUBRBRER1BRZUAB3 功率放大电路主要内容主要内容1）无输出变压器互补对称功放（）无输出变压器互补

18、对称功放（OTL)2）无输出电容互补对称功放）无输出电容互补对称功放（OCL)3）交越失真的概念与克服方法）交越失真的概念与克服方法要求要求1）OTL、OCL的工作原理的工作原理2）求）求电路的输出功率、电源提供的功率及效率电路的输出功率、电源提供的功率及效率4）复合管）复合管1 1）无输出变压器互补对称功放（）无输出变压器互补对称功放（OTLOTL)LRCCUCiuouCESCComLomomomOUUuRuiuP2,21212LCComERUuPEPPomCICEU2/CCUQCESUCEUt2 2）无输出电容互）无输出电容互补对称功放补对称功放（OCL)OCL)LRCiuouCCUCEU

19、CCUQCESUCEUtCCUCESCComLomomomOUUuRuiuP,21212LCComERUuPEPPom 3 3）交越失真的概念与克服方法）交越失真的概念与克服方法tou交越失真LRCCUCiuouCCU4 4）复合管）复合管复合管的特性复合管的特性1 1 复合管的约为各单管复合管的约为各单管1 1、2 2的乘积的乘积2 2 复合管的类型与第一个管子的类型一样复合管的类型与第一个管子的类型一样3 3 复合管的输入电阻大复合管的输入电阻大4 4 第第2 2个管子用大功率管，第个管子用大功率管，第1 1个管子用小功率管个管子用小功率管5 5 第第2 2个管子输入电流要与第个管子输入电

20、流要与第1 1个管子的输出电流一致个管子的输出电流一致4 4 集成运算放大电路集成运算放大电路主要内容主要内容要求要求1 1 线性应用：比例、加法、减法、积分、线性应用：比例、加法、减法、积分、1 1 已知已知u ui i,求求u uo o,(,(会求会求u uo o与与u ui i的关系）。的关系）。2 2 已知已知u ui i波形，会画波形，会画u uo o的波形。的波形。比例比例iuoufR1R2RifouRRu1iuoufR1R2RifouRRu)1(1iuoufR1R2R3RifouRRRRRu)1(1323加法加法减法减法1 iuoufR1R2R3R2iu)(2211ififouR

21、RuRRu1 iuoufR1R2R3R2iu2121323)1(ififouRRuRRRRRu，于是根据虚地有1i Rvi tvCRtiCvvd1d1i1CCO 积分运算电路积分运算电路对电容，有：对电容，有：tiCvd1CC 电压比较器：单限比较器、滞回比较器电压比较器：单限比较器、滞回比较器5（13分）电路如图分）电路如图5（a）所示，设运放）所示，设运放A1、A2、A3均为理想运均为理想运放（供电电源均为放（供电电源均为15V），电容），电容C上的初始电压上的初始电压vc(0)=0，稳压，稳压管的正向导通压降可忽略。管的正向导通压降可忽略。v1、v2的波形如图的波形如图5（b）所示，试画

22、）所示，试画出出vo1、vo2以及以及vo3的波形。的波形。模拟题模拟题5 5 反馈反馈1 1）放大电路中的反馈）放大电路中的反馈要求要求会判断反馈的极性和组态（类型）会判断反馈的极性和组态（类型）能定性说明所引反馈对放大电路的影响能定性说明所引反馈对放大电路的影响（A、ri、ro、uo、io、Q)能按要求引负反馈或改负反馈能按要求引负反馈或改负反馈2 2）深负反馈放大电路电压放大倍数的估算）深负反馈放大电路电压放大倍数的估算 模拟题模拟题已知上限频率、下限频率会写频率已知上限频率、下限频率会写频率特性表达式，会画波特图特性表达式，会画波特图会判断深负反馈放大电路会不会自会判断深负反馈放大电路会不会自激，会通过改变反馈系数使自激电激，会通过改变反馈系数使自激电路不自激。路不自激。会求稳定裕量会求稳定裕量5 5 频率特性频率特性F623510111010Affjj6、（、（10分）已知负反馈放大电路中反馈系数分）已知负反馈放大电路中反馈系数为正实数，基本放大电路的增益为正实数，基本放大电路的增益 （1）画出基本放大电路的波特图；）画出基本放大电路的波特图；（2）若反馈系数）若反馈系数F=101，则电路有可能产生自激振荡吗？，则电路有可能产生自激振荡吗？（3）若要求负反馈有）若要求负反馈有45 5的相位裕度的相位裕度，求反馈系数，求反馈系数F的值。的值。