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1、第第1 1章章 常用半导体器件常用半导体器件1.1 半导体基础知识1.2 半导体二极管1.3 晶体三极管1.4 场效应管1.5 单结晶体管和晶闸管（略）1.6 集成电路中的元件（略）1.7 本章小结第1页/共51页二极管的等效电路二极管的等效电路 1.将伏安特性折线化理想二极管近似分析中最常用理想开关导通时 UD0截止时IS0导通时UDUon截止时IS0导通时i与u成线性关系应根据不同情况选择不同的等效电路！第2页/共51页Q越高，rd越小。当二极管在静态基础上有一动态信号作用时，则可将二极管等效为一个电阻，称为动态电阻，也就是微变等效电路。ui=0时直流电源作用小信号作用静态电流2.微变等效
2、电路 二极管的等效电路二极管的等效电路第3页/共51页稳压二极管稳压二极管1.伏安特性进入稳压区的最小电流不至于损坏的最大电流 由一个PN结组成，反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变，为稳定电压。2.主要参数稳定电压UZ、稳定电流IZ最大功耗PZM IZM UZ动态电阻rzUZ/IZ第4页/共51页晶体管的共射特性曲线晶体管的共射特性曲线为什么UCE增大曲线右移？对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。为什么像PN结的伏安特性？为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？1、输入特性第5页/共51页2 2、输出特性对应于一个IB就有一条
3、iC随uCE变化的曲线。为什么uCE较小时iC随uCE变化很大？为什么进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？饱和区放大区截止区第6页/共51页晶体管的三个工作区域晶体管的三个工作区域 晶体管工作在放大状态时，输出回路电流 iC几乎仅仅决定于输入回路电流 iB；即可将输出回路等效为电流 iB 控制的电流源iC。状态状态UBEICUCE截止截止UonICEOVCC放大放大 UoniB uBE饱和饱和 UoniB uBE第7页/共51页晶体管的主要参数晶体管的主要参数 直流参数：、ICBO、ICEOc-e间击穿电压最大集电极电流最大集电极耗散功率，PCMiCuCE安全工作区 交流参数：、fT（使1的信
4、号频率）极限参数：ICM、PCM、U（BR）CEO第8页/共51页第第2 2章章 基本放大电路基本放大电路2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法第9页/共51页2.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法放大电路的直流通路和交流通路图解法等效电路法第10页/共51页直流通路和交流通路直流通路和交流通路1.直流通路：Us=0，保留Rs；电容开路；电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。2.交流通路：大容量电容相当于短路；直流电源相当于短路（内阻为0）。通常，放大电路
5、中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，将它们分开作用，引入直流通路和交流通路。第11页/共51页图解法波形非线性失真分析波形非线性失真分析第12页/共51页3、失真分析截止失真消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。截止失真是在输入回路输入回路首先产生失真！第13页/共51页饱和失真饱和失真产生于晶体管的输出回路输出回路！第14页/共51页消除饱和失真的方法消除方法：增大Rb，减小VBB，减小Rc，减小。Rb或或VBB Rc 最大不失真输出电压Uom：比较UCEQ-UCES与（VCC UCEQ），取其小者，除以 。第15页/共51页等效电路法等效电路
6、法半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。输入回路等效为恒压源输出回路等效为电流控制的电流源1 1、直流模型：适于Q Q点的分析理想二极管利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。第16页/共51页简化的h h参数等效电路交流等效模型查阅手册基区体电阻发射结电阻发射区体电阻数值小可忽略利用PN结的电流方程可求得由IEQ算出在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！第17页/共51页2.4 2.4 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定静态工作点稳定的必要性典型的静态工作点稳定电路典型的静态工作点稳定电路稳定静态工作点的措施第18
7、页/共51页典型的静态工作点稳定电路典型的静态工作点稳定电路1.电路组成直流通路？Ce为旁路电容，在交流通路中可视为短路第19页/共51页4.动态分析利?弊?无旁路电容Ce时：第20页/共51页第六章第六章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈6.1 反馈的基本概念及判断方法6.2 负反馈放大电路的四种基本组态6.3 负反馈放大电路的方框图及一般表达式6.4 深度负反馈放大电路放大倍数分析6.5 负反馈对放大电路性能的影响第21页/共51页1.什么是反馈 电子电路输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路，影响输入量，称为反馈。6.1 反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念及判断方法要研究哪
8、些问题？怎样引回是从输出电压还是输出电流引出反馈影响输入电压还是输入电流多少怎样引出 反馈放大电路可用方框图表示。第22页/共51页1.电压反馈和电流反馈 将输出电压的一部分或全部引回到输入回路来影响净输入量的为电压反馈，即 将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净输入量的为电流反馈，即 描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式，即反馈网络的取样对象。6.2 负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态第23页/共51页2.串联反馈和并联反馈 描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式，即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。-串联负反馈-并联负反馈+_负反馈6.2 负反馈放大电
9、路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态第24页/共51页由集成运放组成的四种组态负反馈放大电路由集成运放组成的四种组态负反馈放大电路一、电压串联负反馈电路由于集成运放开环差模增益Aod，输入电阻rid 很大，故IP=IN=0。故：图电压串联负反馈放大电路故引入的是电压串联负反馈。二、电流串联负反馈电路第25页/共51页由集成运放组成的四种组态负反馈放大电路由集成运放组成的四种组态负反馈放大电路图电流串联负反馈放大电路（a）基本电路（b）习惯画法故电路引入的是电流串联负反馈。三、电压并联负反馈电路图电压并联负反馈放大电路故电路引入的是电压并联负反馈。第26页/共51页由集成运放组成的四种组
10、态负反馈放大电路四、电流并联负反馈电路图电流并联负反馈放大电路故电路引入的是电流并联负反馈。注：串联负反馈电路所加信号源均为电压源，因为若加恒流源，则电路的净输入电压将等于信号源电流和集成运放的输入电阻之积，不受反馈电压的影响。同理，并联负反馈所加信号源均为电流源。换言之，串联负反馈适用于输入信号为恒压源或近似恒压源的情况，而并联负反馈适用于输入信号为恒流源或近似恒流源的情况。第27页/共51页深度负反馈的实质深度负反馈的实质净输入量可忽略不计6.4 深度负反馈条件下电压放大倍数的估算深度负反馈条件下电压放大倍数的估算第28页/共51页深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的电压放大倍数反馈组
11、态反馈组态电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联第29页/共51页第30页/共51页6.5 6.5 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响一、提高放大倍数的稳定性二、改变输入电阻和输出电阻三、展宽频带四、减小非线性失真五、引入负反馈的一般原则第31页/共51页引入负反馈的一般原则引入负反馈的一般原则稳定Q点应引入直流负反馈，改善动态性能应引入交流负反馈；根据信号源特点，增大输入电阻应引入串联负反馈，减小输入电阻应引入并联负反馈；根据负载需要，需输出稳定电压（即减小输出电阻）的应引入电压负反馈，需输出稳定电流（即增大输出电阻）的应引入电流负反馈；从信号转换
12、关系上看，输出电压是输入电压受控源的为电压串联负反馈，输出电压是输入电流受控源的为电压并联负反馈，输出电流是输入电压受控源的为电流串联负反馈，输出电流是输入电流受控源的为电流并联负反馈；当(1AF)1时，它们的转换系数均约为1/F。第32页/共51页讨论讨论试在图示电路中分别引入四种不同组态的交流负反馈。电流反馈电压反馈串联反馈并联反馈第33页/共51页第7章 信号的运算和处理7.1 基本运算电路7.2 模拟乘法器及其在运算电路中的应用7.3 有源滤波电路7.4 电子信息系统预处理中所用放大电路7.5 本章小结第34页/共51页比例运算电路比例运算电路 1.反相输入1)电路引入了哪种组态的负反
13、馈？电路引入了哪种组态的负反馈？2)电路的输入电阻为多少？电路的输入电阻为多少？3)R？为什么？为什么？4)若要若要Ri100k，比例系数为，比例系数为100，R1？Rf？Rf太大，噪声大。如何利用相对小的电阻获得100的比例系数？+_iN=iP=0，uN=uP=0虚地在节点N：第35页/共51页T 形形反馈网络反相比例运算电路反馈网络反相比例运算电路利用R4中有较大电流来获得较大数值的比例系数。第36页/共51页运算关系的分析方法：节点电流法2.同相输入1)电路引入了哪种组态的负反馈？电路引入了哪种组态的负反馈？2)输入电阻为多少？输入电阻为多少？3)电阻电阻R？为什么？为什么？4)共模抑制
14、比共模抑制比KCMR时会影响运算精度吗？为什么？时会影响运算精度吗？为什么？第37页/共51页加减运算电路加减运算电路 1.反相求和方法一：节点电流法第38页/共51页2.同相求和 设 R1 R2 R3 R4 R Rf与反相求和运算电路的结果差一负号必不可少吗？第39页/共51页3.加减运算 利用求和运算电路的分析结果设 R1 R2 Rf R3 R4 R5若R1 R2 Rf R3 R4 R5，uO?实现了差分放大电路第40页/共51页第第8章章 波形的发生和信号的转换波形的发生和信号的转换8.1 正弦波振荡电路8.2 电压比较器8.3 非正弦波发生电路8.4 利用集成运放实现的信号转换电路8.
15、5 本章小结第41页/共51页1.基本组成部分1)放大电路：放大作用2)正反馈网络：满足相位条件3)选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡4)非线性环节（稳幅环节）：稳幅1)是否存在主要组成部分；2)放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是 否可能正常传递，没有被短路或断路；3)是否满足相位条件，即是否存在 f0，是否可能振荡；4)是否满足幅值条件，即是否一定振荡。常合二为一2 2、分析方法第42页/共51页相位条件的判断方法：相位条件的判断方法：瞬时极性法 断开反馈，在断开处给放大电路加 ff0的信号Ui，且规定其极性，然后根据 Ui的极性 Uo的极性 Uf的极性若Uf与Ui极性
16、相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。极性？第43页/共51页2.变压器反馈式电路C1是必要的吗？特点：易振，波形较好；耦合不紧密，损耗大，频率稳定性不高。分析电路是否可能产生正弦分析电路是否可能产生正弦波振荡的步骤：波振荡的步骤：1)是否存在组成部分是否存在组成部分2)放大电路是否能正常工作放大电路是否能正常工作3)是否满足相位条件是否满足相位条件 为使N1、N2耦合紧密，将它们合二为一，组成电感反馈式电路。必须有合适的同铭端！第44页/共51页3.电感反馈式电路反馈电压取自哪个线圈？反馈电压的极性？必要吗？电感
17、的三个抽头分别接晶体管的三个极，故称之为电感三点式电路。第45页/共51页4.电容反馈式（电容三点式）电路 若要振荡频率高，则L、C1、C2的取值就要小。当电容减小到一定程度时，晶体管的极间电容将并联在C1和C2上，影响振荡频率。特点：波形好，振荡频率调整范围小，适于频率固定的场合。与放大电路参数无关作用？第46页/共51页P427 P427 一般单限比较器（1）若要UT 0，则应如何修改电路？（2）若要改变曲线跃变方向，则应如 何修改电路？（3）若要改变UOL、UOH呢？作用于反相输入端第47页/共51页 滞回比较器滞回比较器 1.阈值电压第48页/共51页1.若要电压传输特性曲线左右移动，
18、则应如何修改电路？讨论一：如何改变滞回比较器的电压传输特讨论一：如何改变滞回比较器的电压传输特性性2.若要电压传输特性曲线上下移动，则应如何修改电路？3.若要改变输入电压过 阈值电压时输出电压的 跃变方向，则应如何修 改电路？改变输出限幅电路第49页/共51页复习练习题复习练习题第一章第一章 P69 1.4 P70 1.10 P71 1.12第二章第二章 P138 2.2(a)、(b)P141 2.10 P108 例 第六章第六章 P318-319 6.7(a)(b)6.9(a)(b)P278 例例第七章第七章 P392 7.5 P393 7.6（a）（b）第八章第八章 P473 8.11 P473 8.14(a)(c)第50页/共51页感谢您的观看。第51页/共51页