模拟电路总复习学习教案.pptx

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1、会计学 1模拟电路总复习第一页，编辑于星期二：点 五十七分。一、两种半导体和两种载流子两种载流子的运动电子 自由电子空穴 价电子两 种半导体N 型(多电子)P 型(多空穴)二、二、二极管1.1.特性 特性 单向导电 导电正向电阻小(理想为 0)，反向电阻大()。第1页/共120页第二页，编辑于星期二：点 五十七分。iDO uDU(BR)I FURM2.2.主要参数 主要参数正向 最大平均电流 IF反向 最大反向工作电压 U(BR)(超过则击穿)反向饱和电流 IR(IS)(受温度影响)IS第2页/共120页第三页，编辑于星期二：点 五十七分。3.二极管的等效模型理想模型(大信号状态采用)uDiD

2、正偏导通 电压降为零 相当于理想开关闭合反偏截止 电流为零 相当于理想开关断开恒压降模型UD(on)正偏电压 UD(on)时导通 等效为恒压源UD(on)否则截止，相当于二极管支路断开UD(on)=(0.6 0.8)V 估算时取 0.7 V硅管：锗管：(0.1 0.3)V 0.2 V折线近似模型相当于有内阻的恒压源 UD(on)第3页/共120页第四页，编辑于星期二：点 五十七分。4.二极管的分析方法图解法微变等效电路法5.特殊二极管工作条件 主要用途稳压二极管反 偏稳 压发光二极管 正 偏发 光光敏二极管反 偏光电转换第4页/共120页第五页，编辑于星期二：点 五十七分。三、两种半导体放大器

3、件双极型半导体三极管(晶体三极管 BJT)单极型半导体三极管(场效应管 FET)两种载流子导电单一载流子导电晶体三极管1.形式与结构NPNPNP三区、三极、两结2.特点基极电流控制集电极电流并实现放大第5页/共120页第六页，编辑于星期二：点 五十七分。放大条件内因：发射区载流子浓度高、基区薄、集电区面积大外因：发射结正偏、集电结反偏3.电流关系IE=IC+IBIC=IB+ICEO IE=(1+)IB+ICEOIE=IC+IBIC=IB IE=(1+)IB 第6页/共120页第七页，编辑于星期二：点 五十七分。4.特性iC/mAuCE/V100 A80 A60 A40 A20 AIB=0O 3

4、 6 9 124321O0.4 0.8iB/AuBE/V60402080死区电压(Uth)：0.5 V(硅管)0.1 V(锗管)工作电压(UBE(on)：0.6 0.8 V 取 0.7 V(硅管)0.2 0.3 V 取 0.3 V(锗管)饱和区截止区第7页/共120页第八页，编辑于星期二：点 五十七分。iC/mAuCE/V100 A80 A60 A40 A20 AIB=0O 3 6 9 124321放大区饱和区截止区放大区特点：1)iB 决定 iC2)曲线水平表示恒流3)曲线间隔表示受控第8页/共120页第九页，编辑于星期二：点 五十七分。5.参数特性参数电流放大倍数=/(1)=/(1+)极间

5、反向电流ICBOICEO极限参数ICMPCMU(BR)CEOuCEOICEOiCICMU(BR)CEOPCM安 全 工 作 区=(1+)ICBO过损耗区第9页/共120页第十页，编辑于星期二：点 五十七分。例.在晶体管放大电路中，测得三个晶体管的各个电极的电位如图所示。试判断各晶体管的类型（是PNP管还是NPN管，是硅管还是锗管），并区分e、b、c三个电极。第10页/共120页第十一页，编辑于星期二：点 五十七分。小 结第一节 放大电路组成及工作原理一、基本放大电路定义 由一个放大元件所构成的简单放大电路。放大元件：三极管、场效应管二、基本放大电路组成第二章 放大电路基础第11页/共120页第

6、十二页，编辑于星期二：点 五十七分。(共射级放大电路)_C2_ui+RCRBRLuoUCCC1+第12页/共120页第十三页，编辑于星期二：点 五十七分。三、各元件作用 四.放大电路的组成原则1.电路中要有放大元件，而且电源的设置应与三极管的类型相匹配，使三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，以保证三极管工作在放大状态。对于NPN管，必须使：UBE0，UBC0。.元件的安排要保证信号的传输。第13页/共120页第十四页，编辑于星期二：点 五十七分。第二节放大电路的分析方法一、放大电路的基本概念静态和动态（1）外加输入信号为零时放大电路的工作状态，称为 静态。此时放大电路各处的电流和电压 都是

7、直流量。（2）加入输入信号以后放大电路的工作状态，称为动态。此时放大电路中既有交流分量又有直流分量。第14页/共120页第十五页，编辑于星期二：点 五十七分。直流通路和交流通路电容开路（XC=）电感短路（XC=0）放大电路 直流通路（1）直流通路：在直流电源EC作用下，放大电路中直流量的传输路径。（1）直流通路：第15页/共120页第十六页，编辑于星期二：点 五十七分。电容、电源短路电感开路（XC=）放大电路 交流通路（2）交流通路：交流信号传输的路径。二、静态工作点Q：第16页/共120页第十七页，编辑于星期二：点 五十七分。(1)静态工作点的估算ICQIBQ+UBEQ+(直流通路图)RCR

8、BUCC+UCEQIBQ=(UCC-UBEQ)RB(1)ICQ IBQ(2)UCEQ=UCC-ICQRC(3)第17页/共120页第十八页，编辑于星期二：点 五十七分。(2).图解法 在三极管的输入输出特性曲线上，用作图的方法，来分析放大电路的工作情况。图解法是分析非线性电路的一种基本方法。第18页/共120页第十九页，编辑于星期二：点 五十七分。2.2.3、动态分析静态工作点分析：估算法、图解法。图解法分析幅值及失真情况。微变等效电路法分析放大倍数输入电阻、输出电阻,电压放大倍数第19页/共120页第二十页，编辑于星期二：点 五十七分。第20页/共120页第二十一页，编辑于星期二：点 五十七

9、分。第21页/共120页第二十二页，编辑于星期二：点 五十七分。已知两只晶体管的电流放大系数分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图3所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。第22页/共120页第二十三页，编辑于星期二：点 五十七分。NPN型半导体三极管构成的基本放大电路中（图），由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形如图1（a）、（b）、（c）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除。a 饱和失真；b 截止失真；c。第23页/共120页第二十四页，编辑于星期二：点 五十七分。3.3.3 静态工作点估算若IRIB，则UBQ U

10、RB1RB1RB2UEQ UBQUBEQ直流通路RERcRB1RB2UBI1I2+UccIIIEUEIEQ=UEQ REUBQUBEQ RE第24页/共120页第二十五页，编辑于星期二：点 五十七分。直流通路RERcRB1RB2UBI1I2+UccIIIEUEICQ IEQ=UBQUBEQ REUCEQ=UCCICQRC IEQRE=UCCICQ(RC+RE)IBQ=ICQ Q值仅与电阻和电源数值有关，而基本与管子的参数无关。注意：该电路计算Q点应从UB入手：UBQUEQIEQICQIBQ、UCEQ第25页/共120页第二十六页，编辑于星期二：点 五十七分。=RL rbe Auri=RB1 R

11、B2 rberO RC.RLUo.e.Ii+RCRB+Ui.bc_ _ _rbeIbIb.I Ic c第26页/共120页第二十七页，编辑于星期二：点 五十七分。IiIbUo.+RLRCrbe+RE1IbIe.Ui.ebc._ _ _RB 第27页/共120页第二十八页，编辑于星期二：点 五十七分。基本放大电路的三种组态3.4.1 共集电极放大电路 射极输出器1、电路结构+C1C2RBRLRE+RsUs+UccUiUO第28页/共120页第二十九页，编辑于星期二：点 五十七分。2、静态分析RBRE+UccIBQ=UCCUBEQRB+(1+)REUCEQ=UCCIEQRE=UCCICQREICQ

12、=IBQ+C1C2RBRLRE+RsUs+UccUiUO第29页/共120页第三十页，编辑于星期二：点 五十七分。3、动态分析1）求电压放大倍数Au+C1C2RBRLRE+RsUs+UccUiUOUo=Ie(RE RL)=(1+)IbREUi=Ib rbe+Ie RE=Ib rbe+(1+)Ib RE(1+)RE rbe+(1+)REAu UoUi 1Ic+Ui-+UO-RLRBrbeIbIiIbb cRERsUsI1第30页/共120页第三十一页，编辑于星期二：点 五十七分。2）求输入电阻riUi=Ib rbe+Ie REIc+Ui-+UO-RLRBrbeIbIiIbb cRERsUsI1I

13、i=I1+Ib=+Ui rbe+(1+)RE Ui RBri=RB rbe+(1+)Ui IiREUi=I1 RBI1=Ui RBIb=Ui rbe+(1+)RERE=Ib rbe+(1+)Ib射极输出器的输入电阻较大第31页/共120页第三十二页，编辑于星期二：点 五十七分。Ic+Ui-+UO-RLRBrbeIbIiIbb cRERsUsI1）求输出电阻roIc+RBrbeIbIbb cRERsUI IReI=IRe+Ib+Ib=(1+)URE Urbe+RS射极输出器的输出电阻很小。(RE)rbe+RS 1+rbe+RS 1+=RE rbe+RS 1+ro第32页/共120页第三十三页，编

14、辑于星期二：点 五十七分。（a）作多级放大电路的输入极。（b）作多级放大电路的输出极。）特点和应用（c）作多级放大电路的缓冲级由于ro较小，可提高电路的带载能力。由于ri较大，可提高输入信号的利用率。特点:ri较大，ro较小，Au 1应用:第33页/共120页第三十四页，编辑于星期二：点 五十七分。3.4.2、共基极放大电路1、电路结构C2+UccRB1RB2CBRCRE+UoRL+UiRsUsC1（习惯划法）RL+UiRsUs+UoRB1RB2RERCC1C2CB+UCC（基本电路）第34页/共120页第三十五页，编辑于星期二：点 五十七分。2、静态分析C2+UccRB1RB2CBRCRE+

15、UoRL+UiRsUsC1直流通路RERcRB1RB2UBI1I2+UccIIIEUEICQ IEQ=UBQUBEQ REUCEQ=UCCICQRC IEQRE=UCCICQ(RC+RE)IBQ=ICQ 第35页/共120页第三十六页，编辑于星期二：点 五十七分。3、动态分析C2+UccRB1RB2CBRCRE+UoRL+UiRsUsC1IcRcRERLRsUs+UoIeIiIb+Ui（交流通路）RcRERLRsUs+UoIi+UiIbIcIerbecbe（微变等效电路）第36页/共120页第三十七页，编辑于星期二：点 五十七分。1）求电压放大倍数Ui=Ib rbeUo=Ic RL RL rb

16、eAuUoUi 2）求输入电阻RcRERLRsUs+UoIi+UiIbIcIerbecbeI1I1=Ii+IeIb=UirbeIi=I1Ie=(1+)()Ui rbe Ui RE=RE rbe1+ri第37页/共120页第三十八页，编辑于星期二：点 五十七分。3）求输出电阻RcRERLRsUs+UoIi+UiIbIcIerbecbeI1Us=0，则 Ib=0,Ic=0 ro=Rc4、三极管共基极电流放大倍数 在共基极接法中，三极管的输入电流为Ie，输出电流为Ic，因此 1IcIe 1+第38页/共120页第三十九页，编辑于星期二：点 五十七分。2.4.3、三种组态的比较（总结）ri高，ro低，

17、Au小于接近于1，无电压放大作用,具有电压跟随的特点；有电流放大作用。常用作电压放大电路的输入级与输出级 三种接法的主要特点和应用 具有较大的电压、电流放大倍数，同时ri高，ro比较适中，故常用作放大电路的输入/输出/中间级；具有倒相作用。1共射电路：2射随:第39页/共120页第四十页，编辑于星期二：点 五十七分。3共基电路作输出级（输出阻抗低，带负载能力强）ri低，结电容影响小，频率特性好，常用于宽带放大器；ro高，可用作恒流源（在运放内部结构中可以看到它的应用）；无电流放大作用，有电压放大作用，且Uo与Ui同相。由于其输入阻抗高，对前级取电流小，对信号或前级无影响。多级放大电路的输入级/

18、中间隔离级第40页/共120页第四十一页，编辑于星期二：点 五十七分。2.4.3、三种组态的比较（总结）ri高，ro低，Au小于接近于1，无电压放大作用,具有电压跟随的特点；有电流放大作用。常用作电压放大电路的输入级与输出级 三种接法的主要特点和应用 具有较大的电压、电流放大倍数，同时ri高，ro比较适中，故常用作放大电路的输入/输出/中间级；具有倒相作用。1共射电路：2射随:第41页/共120页第四十二页，编辑于星期二：点 五十七分。10080604020AIB=0uCE(V)543210 5 10 15 iC（mA）UiC1RcRB1RB2 REUBI1I2C2UOUECE+UccII1K

19、2K11K39K15V2K 如图所示放大电路，试：3）定出对应于iB由0100 A时，UCE的变化范围，并由此计算Uo（正弦电压有效值）。1）画出直流负载线；求出Q点；2）画出交流负载线；第42页/共120页第四十三页，编辑于星期二：点 五十七分。解:1）UB UCCRB2RB1RB2=15=3.3 V11391110080604020AIB=0uCE(V)543210 5 10 15 iC（mA）QICQ IEQ=UBQUBEQ RE=2.6 mA2.6UCEQ=7.2 V7.2UiC1RcRB1RB2 REUBI1I2C2UOUECE+UccII1K2K11K39K15V2K第43页/共1

20、20页第四十四页，编辑于星期二：点 五十七分。UCEM UCEQ ICQ RL=9.8 V10080604020AIB=0uCE(V)543210 5 10 15 iC（mA）4.89.8Q2.67.2UiC1RcRB1RB2 REUBI1I2C2UOUECE+UccII1K2K11K39K15V2KUOM1UCEQUCES=7.24.8=2.4 VUOM2UCEMUCEQ=9.87.2=2.6 VUOM min(UOM1，UOM2)=2.4VUO=UOM2=1.7V第44页/共120页第四十五页，编辑于星期二：点 五十七分。UiC1RcRBUBC2UO+UccII3K500K(+12V)RL

21、2K如图电路，=100，试用微变等效电路法求解：1)不接负载电阻时的电压放大倍数；2)接负载电阻时的电压放大倍数；3)ri、rO；4)信号源内阻RS 500的电压放大倍数。第45页/共120页第四十六页，编辑于星期二：点 五十七分。v多级放大电路的分析和动态参数的计算1、电压放大倍数Au：各级电压放大倍数之积。2、输入电阻：第一级放大电路的输入电阻。3、输出电阻：最后一级的输出电阻。Au=Au1 Au2 Aun=Auknk=1ri=ri1ro=ron在分析多级放大电路时，要考虑前、后级之间的相互影响。通常把后一级的输入电阻看作前一级的交流负载电阻，即令：rLk=ri,k+1。第46页/共120

22、页第四十七页，编辑于星期二：点 五十七分。例1：如图所示两级阻容耦合放大电路，已知：1=2=50，计算该电路的总的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。C1RB1 100KRB2 200KRE13KC2RB433KRB515KRE21.5KRc2 2K+Ucc+12VuoRs2KusRB3 200KRL 6.2K+第47页/共120页第四十八页，编辑于星期二：点 五十七分。UB1 UCCRB2RB1RB2=12 200 100 200=8 VIB1=UB1UBE1RB3+(1+)RE1 0.02mA20AC1RB1 100KRB2 200KRE13KC2RB433KRB515KRE21.5KRc2

23、 2K+Ucc+12VuoRs2KusRB3 200KRL 6.2K+ICQ=IBQ 1mAUCE1=UCC-IC1RE1=9 V第48页/共120页第四十九页，编辑于星期二：点 五十七分。UB2 UCCRB5RB4RB5=12 15 3315=3.7 VIE2=2mAUB2UBE2 RE2C1RB1 100KRB2 200KRE13KC2RB433KRB515KRE21.5KRc2 2K+Ucc+12VuoRs2KusRB3 200KRL 6.2K+IB2=0.04mA=40 AIC2 UCE2 UCCIC2(RC 2+RE 2)=122(2+1.5)=5V第49页/共120页第五十页，编辑

24、于星期二：点 五十七分。rbe1=300+(1+)()=1626=1.6K26mVIE1mArbe2=300+(1+)()=960=0.96K26mVIE2mAic1ic2RLRB3RB2RB1RE1+uo Rc2RB5rbe22ib2ib2+ui1+uo1 rbe11Ib1ib1Rsus+ui2 RB4第50页/共120页第五十一页，编辑于星期二：点 五十七分。RL1=RE1 RL1=RE1 ri2=0.67K(1+)RL1 rbe1+(1+)RL1Au1 Uo1Ui 0.95RL1=ri2=RB4 RB5 rbe2=0.87Kic1ic2RLRB3RB2RB1RE1+uo Rc2RB5rb

25、e22ib2ib2+ui1+uo1 rbe11Ib1ib1Rsus+ui2 RB4第51页/共120页第五十二页，编辑于星期二：点 五十七分。=RL2 rbe2Au2=78RL2=RC2 RL=1.5KAu=Au1 Au2=0.95(78)75ic1ic2RLRB3RB2RB1RE1+uo Rc2RB5rbe22ib2ib2+ui1+uo1 rbe11Ib1ib1Rsus+ui2 RB4第52页/共120页第五十三页，编辑于星期二：点 五十七分。ro=ro2 RC2 2Kri=ri1=(RB3+RB1 RB2)rbe1+(1+)RE1 31.5 Kic1ic2RLRB3RB2RB1RE1+uo

26、 Rc2RB5rbe22ib2ib2+ui1+uo1 rbe11Ib1ib1Rsus+ui2 RB4第53页/共120页第五十四页，编辑于星期二：点 五十七分。v基本差动放大电路一、基本差动放大电路UoR2 R1R3R4UCCRBRcRSRBRcRSui1ui2uo1uo2uo+UccT1T2第54页/共120页第五十五页，编辑于星期二：点 五十七分。二、抑制零点漂移原理 当T iC1 iC2，由于两管对称，iC1=iC2，uC1=uC2，理想情况下，电路对称，ui=0时，IC1=IC2，UC1=UC2，所 以uo=UC1-UC2=0故：零漂移被抑制。即RBRcRSRBRcRSui1ui2uo

27、1uo2uo+UccT1T2第55页/共120页第五十六页，编辑于星期二：点 五十七分。由于电路完全对称，两管uC的变化相同，所以uo=0，从而AC=0（实际上两管不可能完全对称，即 Uo0，但AC很小）。三、当有信号输入时（ui=0）对称差放的工作情况分成以下几种来讨论：1、ui1=ui2（大小、相位均相同）称为共模输入RBRcRSRBRcRSui1ui2uo1uo2uo+UccT1T2第56页/共120页第五十七页，编辑于星期二：点 五十七分。2、ui1=ui2（大小相同、极性相反）称为差模输入RBRcRSRBRcRSui1ui2uo1uo2uo+UccT1T2差模放大倍数：（设ui1为正

28、）即：与单管放大倍数相同。第57页/共120页第五十八页，编辑于星期二：点 五十七分。3、ui1 ui2(两个输入信号的大小和极性任意的)称为比较输入。问题：为什么要引入差放呢？引入差动电路的主要目的是多用一个放大管来换取对零漂的抑制。可分解为共模分量和差模分量第58页/共120页第五十九页，编辑于星期二：点 五十七分。四、共模抑制比CMRR：差模电压放大倍数Ad对共模电压放大倍数Ac之比的绝对值。CMRR越高的差动放大电路，抑制零点漂移的能力越强。例：电路如图（见下页），已知 Rc=10k，RB=300k，RS=2k，rbe1=rbe2=1k，1=2=50。1）此电路若采用单端输出，能抑制零

29、漂吗？2）若结构上完全对称，求差模电压放大倍数Ad和共模电压放大倍数Ac。第59页/共120页第六十页，编辑于星期二：点 五十七分。RBRcRSRBRcRSui1ui2uo1uo2uo+UccT1T2AC=0icui1 Rcuo1+RSR/2RB 第60页/共120页第六十一页，编辑于星期二：点 五十七分。v典型差动放大电路长尾式差放+UCCRcRSRcRSui1ui2uo1uo2uoT1T2RERP-UEE1、利用差动抑制零漂一、工作原理2、利用RP调校对称性由于长尾电路的偏流由负电源UEE提供，所以RB可以不用，而保留RS采用该电路的优点：第61页/共120页第六十二页，编辑于星期二：点

30、五十七分。3、利用RE稳定静态工作点，抑制共模信号零漂。1）对于共模输入，iC1、iC2同时增加，iRE增加,uE升高，uBE减小，从而限制iC1、iC2的增加，RE起共模电流负反馈作用,RE共模反馈电阻。+UCCRcRSRcRSui1ui2uo1uo2uoT1T2RERP-UEEIRE2）对于差模输入，iC1=iC2,iRE保持不变，UE=0，RE不起作用。第62页/共120页第六十三页，编辑于星期二：点 五十七分。可见，RE引入的共模负反馈使AC减小了，降低了每个管子的零漂；但对Ad没有影响，因此提高了电路的共模抑制比。+UCCRcRSRcRSui1ui2uo1uo2uoT1T2RERP-

31、UEEIRERE愈大，共模负反馈愈强，零漂越小。但是随着RE的增大，其上的直流压降也愈大，故引入一个负电源UEE来补偿RE上的压降，以免输出电压范围减小；同时也保证UB近似“0”电位。第63页/共120页第六十四页，编辑于星期二：点 五十七分。两管对称 二、性能分析ICQIBQRCRS+UCCUEERERP/2IEIRE1静态分析（Ui=0）：IB1=IB2=IB IE1=IE2=IE=IRE/2IC1=IC2=IC+UCCRcRSRcRSui1ui2uo1uo2uoT1T2RERP-UEEIRE第64页/共120页第六十五页，编辑于星期二：点 五十七分。ICQIBQRCRS+UCCUEERE

32、RP/2IEIRE根据电路：第65页/共120页第六十六页，编辑于星期二：点 五十七分。+UCCRcRSRcRSui1ui2uo1uo2uoT1T2RERP-UEEIRE2动态分析（ui1=ui2）：对于差模输入信号，由于两管的输入信号幅度相等而极性相反，所以 iC1=iC2,流过RE的电流iRE保持不变，则 uE=0，uE相当于一个固定电位，可等效作电源同样考虑，则在画交流通路时可看作交流地，故得单管交流通路如下：1）等效电路：icui1 Rcuo1+RSRP/2R/2第66页/共120页第六十七页，编辑于星期二：点 五十七分。）放大倍数：icui1 Rcuo1+RSRP/2R/2当在两管的

33、集电极间接入负载RL时，由于差动输入，一管uC升高，另一管uC降低，RL中点的电位不变，相当于交流地，故可以认为每管各带一负载RL/2，所以 RL=RC/（RL/2）。第67页/共120页第六十八页，编辑于星期二：点 五十七分。ui=ui1-ui2，输入信号以电压的形式相加减，故可以认为两输入端口之间为串联的关系，所以差模输入电阻为：icui1 Rcuo1+RSRP/2R/23）差动输入电阻ri4）差模输出电阻rori=2（RS+rbe）+（1+）RPro=2RC第68页/共120页第六十九页，编辑于星期二：点 五十七分。3.7 图P3.7所示电路参数理想对称，晶体管的均为50，=100，UB

34、EQ0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。第69页/共120页第七十页，编辑于星期二：点 五十七分。解：RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下：Ad和Ri分析如下：第70页/共120页第七十一页，编辑于星期二：点 五十七分。n n 3.8 3.8差分放大电路如图所示。设 差分放大电路如图所示。设V VT1 T1、V VT2 T2特性对称且 特性对称且 1 1 2 2 100 100，U UBE1 BE1 U UBE2 BE2 U UBE BE 0.6V 0.6V，r rbb1 bb1 r rbb2 bb2 r rbb b

35、b 240 240。试估算：。试估算：n n 1 1 V VT1 T1、V VT2 T2的静态工作电流、电压：的静态工作电流、电压：I IC C、I ICE CE；n n 2 2差模电压放大倍数 差模电压放大倍数 Au Aud d。第71页/共120页第七十二页，编辑于星期二：点 五十七分。解：第72页/共120页第七十三页，编辑于星期二：点 五十七分。第73页/共120页第七十四页，编辑于星期二：点 五十七分。第74页/共120页第七十五页，编辑于星期二：点 五十七分。功 放 复 习第75页/共120页第七十六页，编辑于星期二：点 五十七分。v功率放大电路的相关概念一、对功放的一般要求（特点

36、）1、输出功率尽可能大。对共射接法：2、非线性失真要小。3、效率要高第76页/共120页第七十七页，编辑于星期二：点 五十七分。二、功放分类1甲类功放Q点位于交流负载线的中点（Q1）2乙类功放Q点位于截止边缘（Q2此时只 有信号的正半周起作用）3甲乙类功放Q点处于甲类和乙类之间（Q3 靠近截止区）功放的内部损耗主要是静态管耗（PC=ICQUCEQ），从效率角度考虑，PC越小越好，显然乙类功放管耗最小，其次是甲乙类，但却都易引起失真。第77页/共120页第七十八页，编辑于星期二：点 五十七分。v互补对称功率放大电路一、OTL电路（Output Transformerless）RL+UCCT1T2

37、ACL1静态时，两管都工作于乙类状态；2当Ui在UCC/2上下变化时正半周时，T1导通，T2截止,CL充电，电流由电源提供；负半周时，T1截止,T2导通，CL放电，电流由电容CL提供。3.电路缺点：信号较小时，有交越失真第78页/共120页第七十九页，编辑于星期二：点 五十七分。二、OTL甲乙类互补对称电路RL+UCCT1T2CL三、OCL甲乙类互补对称功放RL+UCCT1T2UCC第79页/共120页第八十页，编辑于星期二：点 五十七分。v采用复合管的功率输出级复合管（达林顿管）复合管的类型由第一管决定，第一管的类型相同（若第一管为PNP管，则复合管为PNP型），且b、c、e各极与第一管相同

38、。T2T1T1T2T1T2第80页/共120页第八十一页，编辑于星期二：点 五十七分。运 放 复 习第81页/共120页第八十二页，编辑于星期二：点 五十七分。v运放结构特点：、因硅片上不能制作大电容，故级间采用直接耦合；、为减少环境温度和干扰等影响，多采用对称电路（如差动电路）和复合电路来改善电路性能；、因为硅片上不易制作高阻值电阻，所以大量采用电流源代替大电阻；、集成晶体管和场效应管因制作工艺不同，性能上有较大差异，所以在集成运放中常采用复合形式。第82页/共120页第八十三页，编辑于星期二：点 五十七分。v集成运放的组成输入电阻大，输出电阻小，抑制零漂能力强，可输出较大的功率。v理想运算

39、放大器1.开环放大倍数Auo2.差模输入电阻rid3.开环输出电阻ro04.共模抑制比CMRR 5失调电UOS、失调电流IOS及它们的温漂均为零6输入偏置电流IB1=IB2=0uou-u+一、理想运算放大器性能指标第83页/共120页第八十四页，编辑于星期二：点 五十七分。1.运放工作在线性区时，有两条重要结论：即：输入电流等于0虚断。同相输入端和反相输入端近似等电位虚短。二、开环电压传输特性2非线性区（饱和区）(1)当u+u，uo=+Uo(sat)(2)当u+u，uo=Uo(sat)由于rid，所以此时仍有 IB1=IB2=0第84页/共120页第八十五页，编辑于星期二：点 五十七分。v比例

40、运算电路一、反相比例运算电路-+R1RRfuo+uii1if二、同相比例运算电路-+R1RRfuo+uiIfI1第85页/共120页第八十六页，编辑于星期二：点 五十七分。三、差动比例运算电路-+R1Rfuo+ui2ifi1R1Rfui1四、反相求和电路-+R12RRfuo+ui2R11ui1第86页/共120页第八十七页，编辑于星期二：点 五十七分。v积分电路和微分电路一、积分电路-+R1RCuo+uiifi1uo二、比例积分调节器（PI调节器）-+R1RCuo+uiIfIiR2uoR2uiR1第87页/共120页第八十八页，编辑于星期二：点 五十七分。三、微分电路-+RRCuo+uiifi

41、c第88页/共120页第八十九页，编辑于星期二：点 五十七分。例：运放电路如图所示，设各级电阻已平衡，t=0时，输入输出电压均为零，求Uo与输入电压之间的关系。-+RC+Ui1-+UoUi2R1R2Ui3R3RRRFUo1例：设计一个能实现Uo=2Ui1-5Ui2+0.1Ui3的求和电路。第89页/共120页第九十页，编辑于星期二：点 五十七分。电路如图所示，要求（2）若RF1=R1，RF2=R2，R3=R4，写出此时uo与u11，u12的关系式。（1）写出输出电压uo 与输入电压u11，u12之间运算关系的表达式。u11R1RF1Ruou01u12R2R4R3RF2 解：当u01单独作用时当

42、u12单独作用时第90页/共120页第九十一页，编辑于星期二：点 五十七分。u11R1Rf1Ruou01u12R2R4R3Rf2电路如图所示，要求（2）若Rf1=R1，Rf2=R2，R3=R4，写出此时uo与u11，u12的关系式。（1）写出输出电压uo 与输入电压u11，u12之间运算关系的表达式。（2）若Rf1=R1，Rf2=R2，R3=R4第91页/共120页第九十二页，编辑于星期二：点 五十七分。反 馈 复 习第92页/共120页第九十三页，编辑于星期二：点 五十七分。v反馈的分类一、根据反馈信号的成份分：交流反馈：Xf中仅包含交流成份直流反馈：Xf中仅包含直流成份交、直流反馈：交直流

43、成份兼而有之。交流反馈：在反馈支路串有电容；直流反馈：在反馈支路的中间或两端对地接有电容;否则交直流反馈。问题的关键:电容隔直通交 一般判别：第93页/共120页第九十四页，编辑于星期二：点 五十七分。判别：采用瞬时极性法 二、反馈极性分：正反馈、负反馈三、反馈的组态电压反馈：Xf取自输出电压Uo电流反馈：Xf 取自输出电流Io输出端：判别：如果反馈信号和输出信号取自同一极，则为电压反馈，否则为电流反馈。并联反馈：Xf与Xi以电流的形式相加减。串联反馈：Xf与Xi以电压的形式相加减。输入端：判别：如果反馈信号和输入信号加在同一极，则为并联反馈，否则为串联反馈。第94页/共120页第九十五页，编

44、辑于星期二：点 五十七分。v引入负反馈的一般原则：1要稳定 直流量（如Q点），应引入直流负反馈；2要稳定交流性能，应引入交流负反馈；要稳定输出电压，应引入电压负反馈；（减小输出电阻）要稳定输出电流，应引入电流负反馈；（提高输出电阻）要提高输入电阻，应引入串联负反馈；要降低输入电阻，应引入并联负反馈。第95页/共120页第九十六页，编辑于星期二：点 五十七分。UccRc1 Rc2RsUsRFRE1RE2iiUo-+R1R2R3+UiUfUiRLUccRc1Rc2RsUsRF1RE1RE2iiRF2第96页/共120页第九十七页，编辑于星期二：点 五十七分。v负反馈对放大电路性能的影响一、提高放大

45、倍数的稳定性：提高了（1+AF）倍二、扩展频带：频带展宽了（1+AF）倍三、减小非线形失真及抑制干扰和噪声四、负反馈对输入电阻的影响1、串联负反馈：增大输入电阻，rif=(1+AF)ri（）2、并联负反馈：减小输入电阻，rif=ri/(1+AF)（0）1、电压负反馈：减小输出电阻，也就是稳定输出电压。rof=ro/(1+AF)（0）五、负反馈对输出电阻的影响2、电流负反馈:增大输出电阻，也就是稳定输出电流。rof=(1+AF)ro（）第97页/共120页第九十八页，编辑于星期二：点 五十七分。v深度负反馈放大电路的计算方法一：转换法 先求出反馈系数F，然后求出Af，再转换成Auf或Ausf。具

46、体估算步骤如下：1判别反馈组态，确定A、F的含义；2画出F电路，列出F表达式；3求出Af=1/F;4转换成Auf或Ausf方法二：直接法 先找出Xf与Xi的联系（Xf Xi），然后根据不同的反馈组态，直接求闭环电压放大倍数。第98页/共120页第九十九页，编辑于星期二：点 五十七分。具体估算步骤如下：1判别反馈组态，确定Xi、Xf、Xo的形式（电压或电流）；2画出F电路；3利用Xf=Xi，求出该组态的Xi与Xo的关系；4求出Auf或Ausf。画F电路：关键消除它的正向传输作用对于串联反馈，将输入回路断开对于并联反馈，将输入端短路方法：第99页/共120页第一百页，编辑于星期二：点 五十七分。信

47、号处理及产生电路复习第100页/共120页第一百零一页，编辑于星期二：点 五十七分。v简单电压比较器-+UREFusuousUREFuo+UOM-UOMv具有限幅措施的比较器-+UREFusuoDZusUREFuo+UZ-UZ第101页/共120页第一百零二页，编辑于星期二：点 五十七分。v滞回比较器-+usuoR1R2R3u-u+UREF第102页/共120页第一百零三页，编辑于星期二：点 五十七分。v正弦波振荡电路一、振荡条件：三、振荡电路组成：放大电路、反馈网络电压并联正反馈选频网络、稳幅环节二、起振和稳幅四、分类（根据选频网络划分）RC正弦波振荡器LC正弦波振荡器石英晶体正弦波振荡器变

48、压器反馈式电感三点式电容三点式第103页/共120页第一百零四页，编辑于星期二：点 五十七分。vRC振荡电路f0=2 RC1|F|max=1/3振荡频率：此时有：uo-+RFR1RCRCui+第104页/共120页第一百零五页，编辑于星期二：点 五十七分。vLC正弦波振荡电路 选频性的优劣用品质因数Q标志：振荡频率：一、变压器反馈式正弦波振荡电路二、电感三点式 三、电容三点式（考毕茨电路）第105页/共120页第一百零六页，编辑于星期二：点 五十七分。电路如图P8.8所示，稳压管DZ起稳幅作用，其稳定电压UZ6V。试估算：（1）输出电压不失真情况下的有效值；（2）振荡频率。解：（1）输出电压不

49、失真情况下的峰值是稳压管的稳定电压，故其有效值（2）电路的振荡频率 第106页/共120页第一百零七页，编辑于星期二：点 五十七分。分别求解图所示电路的运算关系 第107页/共120页第一百零八页，编辑于星期二：点 五十七分。（b）先求解uO1，再求解uO。图（a）所示为反相求和运算电路；图（b）所示的A1组成同相比例运算电路，A2组成加减运算电路；图（c）所示的A1、A2、A3均组成为电压跟随器电路，A4组成反相求和运算电路。第108页/共120页第一百零九页，编辑于星期二：点 五十七分。电 源第109页/共120页第一百一十页，编辑于星期二：点 五十七分。v直流电源方框图：交流电变压器整流

50、电路稳压电路直流电滤波电路v单相半波整流电路RLDu1UOu2idio第110页/共120页第一百一十一页，编辑于星期二：点 五十七分。1、输出直流电压2、二极管平均电流的ID和负载平均电流 Io3、二极管承受的最大反相峰值电压UDRM=2 U24、脉动系数 S=1.57第111页/共120页第一百一十二页，编辑于星期二：点 五十七分。v单相桥式整流电路u1u2RLD4D3D2D11、输出直流电压Uo=0.9 U22、二极管平均电流的 ID和负载平均电流 Io3、二极管承受的最大反相峰值电压UDRM=2 U24、脉动系数S=0.67第112页/共120页第一百一十三页，编辑于星期二：点 五十七