模电01(绪论,基本共射).ppt

模拟电子技术,信息学院 吴亚琼 ,专业基础课,研究对象,模拟电路：处理时间、幅度均连续变化的电信号 初级： BJT电路幻灯片 3，MOS电路幻灯片 4 中间： 运算放大器幻灯片 5 最终： 功率放大电路 滤波器 正弦波产生器 直流稳压电源幻灯片 6,为什么要学模拟电路？,1、工作频率很高的信号只能由模拟电路处理。 2、微弱信号的放大，数字电路不能完成。 3、大功率放大电路，只能由模拟电路完成。 4、与物理世界的接口，必须经过一定的模拟信号处理。 ,完整的电子系统是模拟数字混合系统，,模拟电路的性能严重地影响整个系统的性能,模拟电路举例1：简易心电图仪,简易心电图仪：系统总体方案,简易心电图仪：前置放大电路,例2：音频放大电路或功率放大电路（部分）,教学目标,分析模拟电路,3、性能 （增益特性、阻抗特性等） 4、特点和适用范围,1、组成 （有哪些器件、如何组合在一起） 2、功能、工作原理 （做什么用的，该用途是如何实现的）,评分标准,平时30分（作业、出勤、随堂测验等） 考试70分,参考书目（推荐）,华成英 童诗白主编 模拟电子技术基础 第四版 高等教育出版社,陈大钦主编 电子技术基础（模拟部分）重点难点 题解指导 考研指南 高等教育出版社,对大家的要求,跟上进度！ 否则听天书,交、直流放大电路,信号运算电路,信号处理与产生电路,直流稳压电源,模拟电路的主要内容,Ch. 4、5、6、7、8,Ch. 2,Ch. 9,Ch. 10,数模、模数转换电路,数电Ch. 10,（分类依据：电路功能，输入信号与输出信号之间的关系）,放大电路的基本准备知识（P714）,1、信号源和负载的概念（是一个相对概念）,信号源：为其它电路提供工作信号的电路，就是其它电路的 信号源,负载：接受其它电路的信号作为工作信号的电路，就是其它 电路的负载,I是II的信号源 II是I的负载,也可以说：I是II的信号源，III是II的负载,信号源和负载的等效电路表达形式,电压源等效电路,电流源等效电路,2、输入电阻和输出电阻的概念,定义,输入电阻Ri （将电路看作只有输入端的二端网络）,输入端口的电压/电流,R为等效负载电阻,Ri ：代表一个电路作为负载时，其等效负载电阻的大小；表明了电路从信号源获取电压信号大小的能力。,定义,所以：Ro代表一个电路作为信号源时，其等效内阻的大小；表明了该电路输出电压的稳定程度，亦即其带负载能力。 Ro越小，其输出电压越稳定，其带负载能力越强。,Rs为信号源等效内阻,3、放大电路,将输入信号的微小变化量不失真的放大并输出的电路。 即：放大的对象是变化量。 （可以是交流信号v、i，也可以是直流信号的变化量V、 I）,*,例1：t1时刻，输入电压为10mv，输出电压为1V； t2时刻，输入电压为20mv，输出电压为3V。 问：该放大电路电压放大倍数是多少？ 当输入电压为16mv时，输出电压为多少？,例2：输入电压为正弦波，峰峰值为10mv，输出电压为正弦波，峰峰值为1.5V。 问：该放大电路电压放大倍数是多少？,3、放大电路,放大电路的一般符号：,*,电压增益（电压放大倍数）,电流增益,互阻增益,互导增益,交、直流放大电路,信号运算电路,信号处理与产生电路,直流稳压电源,模拟电路的主要内容,Ch. 4、5、6、7、8,Ch. 2,Ch. 9,Ch. 10,数模、模数转换电路,数电Ch. 10,交、直流放大电路,分立元件,集成器件,场效应管FET,双极结型三极管BJT,Ch.6,Ch.4,集成运算放大电路,Ch.5,功率放大电路,其它专门电路,Ch.8,放大电路中的反馈,Ch.7,第四章 双极结型三极管及放大电路基础（P101185）,基本要求： （了解、理解、掌握） 1、了解BJT的放大原理及输入输出的特性曲线（上学期）； 2、掌握BJT放大电路的三种组态的组成、工作原理及特点； 3、掌握静态、动态性能指标的分析计算（包括图解分析法和小信号模型分析法）； 4、掌握多级放大电路的分析计算； 5、掌握放大电路频率响应的分析方法。,*,4.2 基本共射极放大电路,一、电路组成： （P116 图4.2.1）,T：BJT 放大器件幻灯片 26,（NPN型）,直流电压源VBB,电阻Rb,电阻Rc,直流电压源VCC,交流电压信号源vs(时变信号)，小,思考：用电路原理知识，能否对该电路的功能进行分析？难点在哪里？,1、BJT的电压与电流的关系 2、交、直流电压源共同作用,二、工作原理：,分析时：静态 + 动态,静态：直流电压电流分析，此时将交流源置零，画出直流通路进行分析,动态：交流电压电流分析，此时将直流源置零，画出交流通路进行分析,电路中总的电压电流为交直流分量之和。,电信号符号大小写约定： 字母和下标写法不同，含义不同！ . 总压流字母小写、下标大写 例如vBE .直流分量字母大写、下标大写 例如VBE . 交流分量 字母小写、下标小写：如vbe （瞬时值） 或字母大写加点、下标小写：如Vbe（相量）,1、静态分析（交流源置零，直流量分析）,直流通路,1)直流通路,直流通路是仅在直流电源作用下，直流电流流经的通路。,b、电容视为开路,c、电感视为短路,a、交流电压信号源不包含直流电压分量，视为短路，但保留内阻,画图规则：,直流通路画图举例BJT电路,VCEQ=VCCICQRc,2)直流分量估算,b极直流电流：IBQ,c极直流电流：ICQ,b、e极间直流电压：VBEQ,c、e极间直流电压：VCEQ,能否得出IBQ和VBEQ的值？,能否得出ICQ和VCEQ的值？幻灯片 30,压流参考方向如图所示，且：已知VBB、VCC取值在几伏到十几伏之间。,2、动态分析（直流源置零，交流量分析）,交流通路,1)交流通路,交流通路是仅在交流电源（信号源）作用下，交流电流（信号）流经的通路。,b、对一定频率范围内的交流信号，容量大的电容（如耦合电容）视为短路,a、直流电压源内阻很小视为短路,2)交流分量估算 （图解法，小信号模型分析法）,画图规则：,交流通路画图举例BJT电路,交流通路,输入、输出回路的公共端与BJT的e极相连，并接“交流地” 共射接法,输出回路（集电极回路）,输入回路（基极回路）,输入电压,输出电压,3) 共射组态幻灯片 34,vs：输入信号(交流信号源，待放大的时变信号),vo：输出信号（交流量）,另注：vs为待放大的信号，一般也称为放大电路的信号源； 而直流电源VBB 、 VCC不称为信号源。,组态的判断依据：交流通路！,预习：4.3.1图解分析法,习题：分析图示电路是否能够放大正弦交流信号,解：（a）不能。因为输入信号被VBB短路。 （b）可能。 （c）不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然失真。,习题：分析图示电路是否能够放大正弦交流信号,（d）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。 （e）不能。因为输入信号被C2短路。 （f）不能。因为输出信号被VCC短路，恒为零。,复习：三极管的三种组态,(c) 共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。,(b) 共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；,(a) 共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示；,BJT的三种组态,BJT电路,MOS电路,运算放大器,CMOS MC14573 集成电路运算放大器,直流稳压电源,复习：BJT结构,发射极用e 表示(Emitter),集电极用c 表示(Collector),基极用b表示(Base),发射区,集电区,基区,三极管符号,两个背靠背的PN结三个电极、三层半导体、两个结。分类:NPN型和PNP型。,符号中，发射极上的箭头表示发射结PN结的方向。,放大状态的外部条件： e结正偏，c结反偏,NPN 管:,PNP 管:,iB、iC 流入电极；iE流出电极。,iB、iC 流出电极；iE流入电极。,复习： BJT在工作中有四种工作状态： 放大、饱和、截止、