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模拟电子技术期末总复习 第1章二极管及其基本电路 本征半导体 纯净的具有晶体结构的半导体杂质半导体 通过扩散工艺 在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素 在杂质半导休中 多数截流子的浓度与掺杂工艺有关 少数截流子的浓度与温度有关 N型 在纯净的硅晶体中掺入五价元素 如磷 施主杂质 N型半导体的多子是电子 少子是空穴 所以N型半导体是电子导电型半导体 P型 在纯净的硅晶体中掺入三价元素 如硼 受主杂质 P型半导体的多子是空穴 少子是电子 所以P型半导体空穴导电型半导体 PN结 通过掺杂工艺将P型半导体与N型半导体制作在同一硅片上 它们在交界面形成一层不能移动的空间电荷区 这个电荷区就称PN结 在PN结形成过程中 载流子扩散运动是由于浓度差作用下产生的 漂移运动是由于内电场作用下产生的 单向导电性 PN结加正向电压 P端接高电位 N端接低电位 时 PN结导通 反之 加反向电压时 PN结截止 电容效应 PN结存在两种电容 分别叫做势垒电容和扩散电容 PN结正向工作时主要存在扩散电容 反向工作是主要存在势垒电容 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素 可将其改型为P型半导体吗 因为N型半导体的多子是自由电子 所以它带负电吗 伏安特性 二极管两端电压与通过二极管电流之间的关系曲线称为伏安特性曲线 二极管的伏安关系可近似表述为公式 主要参数 最大整流电流IF 最高反向工作电压UR 反向电流IR 最高工作频率fM 等效电路1 理想模型 正向导通时压降为零 反向截止时电流为零 2 常量模型 当外加电压比二极管正向电压大得多时 可以认为二极管两端电压几乎不变 等效为一个常量 对于硅管为0 7V 锗管为0 2V 3 折线模型 二极管开启之后 通过二极管的电流与电压之间是线性关系 主要用于精确计算时代替模型2 4 微变模型 二极管正常导通后 在工作点附近可以等效为一个动态电阻 简单应用电路分析 见模拟试题 第1章二极管及其基本电路 第1章自测题 一 1 P型半导体的多子是 N型半导体的少子是 PN结具有特性 2 在P型半导体中 电子浓度空穴浓度 在N型半导体中 电子浓度空穴浓度 3 在掺杂半导体中 多子的浓度主要取决于 少子的浓度受的影响很大 4 当PN结正向偏置时 耗尽层将 反向偏置时空间电荷区将 5 引起PN结击穿的机理一般认为有两种 即击穿和击穿 6 PN结之间存在着两种电容 分别叫作电容和电容 7 二极管的伏安关系可近似表述为公式 由二极管的伏安特性可知 二极管的管压降越高 二极管的电阻越 8 当环境温度升高时 二极管的死区电压将 二极管的反向饱和电流将 9 利用二极管的特性可以制成稳压管 利用二极管在反向偏置时的电容效应可制成 10 稳压二极管有作用 在电路中是将其阳极接于电源的极 阴极接于电源的极 1 在某种纯净的半导体中掺入以下杂质可以形成N型半导体 A 含四价元素的杂质B 含空穴的杂质C 三价元素镓D 五价元素磷2 在本征半导体中掺入微量五价元素 形成的杂质半导体 其多数载流子是 A 正离子B 负离子C 空穴D 自由电子3 PN结外加正向电压时 扩散电流 漂移电流A 大于B 小于C 等于D 不一定4 PN结加正向电压时外加电场与内建电场的方向关系是 A 方向相同B 方向相反C 依外加电场强弱而定D 无法确定5 一个硅二极管在正向电压UD 0 6V时 正向电流ID 10mA 若UD增大到0 66V 则电流ID约为 A 11mAB 20mAC 10 1mAD 20 1mA6 如右图所示电路中 已知电源电压E 4V时 I 1mA 那么当电源电压E 8V时 电流I的大小将是 A I 1mAB I 1mAC 1mA2mA7 二极管整流电路是利用 A 正向特性B 单向导电性C 反向特性 第1章自测题 二 练一练 二极管电路如下图 a 所示 设二极管为理想的 1 试求电路的传输特性 vo vi特性 画出vo vi波形 2 假定输入电压如图 b 所示 试画出相应的vo波形 解 1 求电路的传输特性 通过上述分析 可以画出输出电压随输入电压变化的传输特性如右图所示 练一练 二极管电路如下图 a 所示 设二极管为理想的 1 试求电路的传输特性 vo vi特性 画出vo vi波形 2 假定输入电压如图 b 所示 试画出相应的vo波形 解 2 画出vo的波形 第2章三极管及其放大电路基础 结构 具有二个PN结 发射结 集电结 三个区 基区 发射区 集电区 基区很薄 杂质浓度低 发射区掺杂浓度高 集电结面积大 类型 NPN PNP电流放大倍数 晶体管输出电流与输入电流的比值称为电流放大倍数 输入特性曲线 温度升高时 输入特性曲线将左移 Vbe随温度上升而下降 换一角度说 若Vbe不变 则温度升高时 iB将增大 输出特性曲线 温度升高时 三极管的极间反向饱和电流增大 三极管 增大 输出特性曲线上移 放大区 发射结正向偏置 集电结反向偏置 对于NPN型VC VB VE 对于PNP型VE VB VC 截止区 发射结反向偏置或零偏 基极与发射极短接 集电结反向偏置 饱和区 发射结正向偏置 集电结正向偏置 流过发射结的主要是扩散电流 流过集电结的主要是漂移电流 且iC iB主要参数 放大倍数 极间反向电流ICBO 穿透电流ICEO 最大集电极耗散功率PCM 最大集电极电流ICM和极间反向击穿电压UCBO UCEO UEBO 放大电路 放大电路放大的本质是能量的控制与转换 是在输入信号的作用下 通过放大电路将直流电源的能量转换成负载所获得的能量 放大的前提是不失真 即只有在不失真的情况下放大才有意义 能够控制能量的元件称为有源器件 放大倍数 输出电压与输入电压之比称为电压放大倍数用Au表示 输出电流与输入电流之比称为电流放大倍数用Ai表示 输出电压与输入电流之比称为互阻放大倍数用Ar表示 输出电流与输入电压之比称为互导放大倍数用Ag表示 输入电阻 从放大电路输入端看进去的等效电阻 定义为输入电压有效值Ui和输入电流有效值Ii之比 即 Ri Ui Ii 如何用实验法求 输出电阻 从放大电路输出端看进去的等效内阻 等于负载开路时 输出端所加电压与输出电流之比 即Ro Uo Io实验法如何求 通频带 用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力 放大电路的放大倍数与信号频率的关系曲线称为幅频特性曲线 当信号频率下降 使放大倍数的数值等于0 707中频放大倍数的频率称为下限截止频率fL 当信号频率升高 使放大倍数的数值也等于0 707中频放大倍数的频率称为上限截止频率fH ffH的频段称为高频段 fL f fH的频段称为中频段 也称放大电路的通频带 第2章三极管及其放大电路基础 静态工作点 当输入信号为零时 晶体管的基极电流IB 集电极电流IC B E间电压UBE和C E间电压UCE称为放大电路的静态工作点Q 记作IBQ ICQ UBEQ和UCEQ 一般可以通过改变基极电阻来改变静态工作点 常见的放大电路类型 共射极放大电路 共集电极 也叫射极输出器 放大电路和共基极放大电路 共射放大电路输出电压与输入电压反相 电压放大倍数较大 输入电阻典型值为Ri rbe 输出电阻为Ro RC 共集电极电路输出电压与输入电压同相 电压放大倍数小于1 输入电阻较大Ri rbe 1 Re 输出电阻最小Ro Re rbe 1 共基极电路输出电压与输入电压同相 放大倍数与共射极电路相同 输入电阻最小Ri rbe 1 输出电阻Ro RC 以上不包括信号源内阻 哪种类型输入电阻最大 哪种类型输出电阻最小 直流通路 在直流电源作用下直流电流流经的通路 也就是静态电流的流经通路 用来研究静态工作点 画法是电容视为开路 电感视为短路 信号源视为短路但保留内阻 交流通路 输入信号作用下交流信号流经的通路 用于研究动态参数 画法是容量大的电容视为短路 直流电源视为短路 如有内阻要保留 h参数等效模型 混合 型等效电路模型都是在小信号 放大状态才能应用 第2章三极管及其放大电路基础 共集 共基 共射 三种基本放大电路比较 窄 中 宽 第2章自测题 一 1 晶体管三极管在作正常放大运用时 必须使处于正向偏置 处于反向偏置 2 NPN型晶体三极管处于放大状态时 三个电极中极电位最高 极电位最低 3 在单级共射放大电路中 若输入电压为正弦波形 而输出波形则出现了底部被削平的现象 这种失真是失真 失真的主要原因是 4 在三极管的三种基本组态放大电路中 组态电压增益趋于1 组态输出电阻最大 5 实验中用直流电流表测量三极管的静态电流 其中流进电极的电流为3 66mA 流出电极的电流分别为0 06mA和3 6mA 则该管是型三极管 其 值为 6 我们希望放大电路输入电阻越越好 输出电阻越越好 放大电路具备有这种条件 7 场效应管属于 控制型器件 它们的导电过程仅仅取决于 载流子的流动 8 场效应管按结构可分 从工作性能可分 从基片材料可分为 9 结型场效应管利用栅源极间所加的 反偏电压 反向电流 正偏电压 来改变导电沟道的电阻 P沟道结型场效应管的夹断电压UGS为 正值 负值 零 10 耗尽型N沟道JFET的导电载流子是 一般把在漏源电压作用下开始导电的栅源电压UGS叫做 11 若三级放大电路中Au1 Au2 30dB Au3 20dB 则其总电压增益为dB 折合为 倍 12 晶体管三极管在作正常放大运用时 必须使 处于正向偏置 处于反向偏置 13 三极管工作在放大时 b e极间为偏置 b c极间为偏置 第2章自测题 二 1 三极管工作在饱和状态时 其偏置应为 A 发射结零偏 集电结反偏 B 发射结正偏 集电结正偏 C 发射结正偏 集电结反偏 D 发射结反偏 集电结反偏 2 测得晶体管三个电极对地的电压分别为2V 6V 2 2V 则该管 A 处于饱和状态B 放大状态C 截止状态D 已损坏3 在三极管的基本组态电路中 A 共集组态的电压增益最大B 共集组态的电压增益最小C 共发组态的电压增益最小D 共基组态的电压增益最小4 由于放大电路对非正弦输入信号中不同频率分量有不同的放大能力和相移 因此会引起放大电路的输出信号产生失真 这种失真称为 失真 A 饱和B 截止C 频率D 交越5 对于电压放大器来说 越小 电路的带负载能力越强 A 输入电阻B 输出电阻C 电压增益D 电流增益6 在共射 共集和共基三种基本放大电路中 输出电阻最小的是 放大电路 A 共射极B 共集电极C 共基极D 共射 共基 7 为了提高输入电阻 对于结型场效应管 栅源极之间的PN结 A 必须正偏B 必须反偏C 可以任意偏置D 与漏源电压极性一致8 某场效应管的转移特性如下图所示 则该管是 场效应管 A 增强型NMOSB 耗尽型NMOSC 增强型PMOSD 耗尽型PMOS 第2章自测题 三 9 在某放大电路中 测的三极管三个电极的静态电位分别为0V 10V 9 3V 则这只三极管是 A NPN型硅管B NPN型锗管C PNP型硅管D PNP型锗管 10 如图所示复合管 已知V1的 1 30 V2的 2 50 则复合后的 约为 A 1500B 80C 50D 30 11 在图示电路中 Ri为其输入电阻 RS为常数 为使下限频率fL降低 应 A 减小C 减小RiB 减小C 增大RiC 增大C 减小RiD 增大C 增大Ri 12 在实际工作中调整放大器的静态工作点一般是通过改变 A 发射极电阻B 集电极电阻C 基极电阻D 三极管的值 1 对PNP型晶体管来说 当其工作于放大状态时 发射极的电位最低 2 与空载相比 接上负载后 放大电路的动态范围一定变大 3 对于电压放大器来说 输出阻抗越小 电路的带负载能力越强 4 可以放大电压 但不能放大电流的是共集电极电路放大电路5 既能放大电压 也能放大电流的是共基极放大电路 6 温度升高 晶体管输入特性曲线左移 输出特性曲线上移 7 场效应管自给偏压电路适合于增强型场效应管组成的放大电路 8 当场效应管工作于放大区时 其漏极电流ID只受栅源电压UGS的控制 9 在阻容耦合放大器中 由于电路的输出端使用了耦合电容 对交流会产生容抗 因此放大器的输出信号必然要损失掉很大一部分 10 如何用数字万用表判别一个三极管的三个电极 11 既能放大电压 也能放大电流的是共基极放大电路 12 温度升高 晶体管输入特性曲线左移 输出特性曲线上移 13 场效应管自给偏压电路适合于增强型场效应管组成的放大电路 14 多级直接耦合放大器中 影响零点漂移最严重的一级是输入级 1 直流计算如下 由图电路的直流通路 可以有 Rb Rb1 Rb2 39 11 8 58k 典型例题分析 静态基极电流 静态集电极电流为 ICQ IBQ 99 18 76mA 1 857mA 例1 有一基本放大电路如图所示 已知VCC 15V Rc 3k Rb1 39k Rb2 11k Re 1 3k RL 10k UBE 0 7V 99 耦合电容的容量足够大 试计算电路的电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 静态三极管的管压降 UCEQ VCC ICQRc IEQRe VCC ICQ Rc Re 15 1 857 3 1 3 15 7 98 7 02V 发射极对地的静态电压 1 直流计算如下 UEQ IEQRe 1 857 1 3 2 41V UBQ V CC IBQR b 3 3 0 01876 8 58 3 14V UCQ VCC ICQRc 15 1 857 3 15 5 57 9 43V UBEQ UBQ UEQ 3 14 2 41 0 73V UBCQ UBQ UCQ 3 14 9 43 6 29V 即三极管的发射结正偏 集电结反偏 所以三极管是处于放大区 例1 有一基本放大电路如下图所示 已知VCC 15V Rc 3k Rb1 39k Rb2 11k Re 1 3k RL 10k UBE 0 7V 99 耦合电容的容量足够大 试计算电路的静态电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 典型例题分析 由微变等效电路可得电压增益的表达式 所以 可得电压增益的表达式 2 试计算电路的电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 典型例题分析 先计算三极管的输入电阻rbe 代入数据得 2 试计算电路的电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 典型例题分析 输入电阻 输出电阻 3k 1 7 130 39 11 8 06k 2 试计算电路的电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 典型例题分析 例2 电路如下图所示 晶体管的 80 rbe 1k 1 求出Q点 2 分别求出RL 和RL 3k 时电路的Au和Ri 3 求出Ro 解 1 求解Q点 2 求解输入电阻和电压放大倍数 RL 时 典型例题分析 RL 3k 时 3 求解输出电阻 例2 电路如下图所示 晶体管的 80 rbe 1k 1 求出Q点 2 分别求出RL 和RL 3k 时电路的Au和Ri 3 求出Ro 典型例题分析 1 电路如下图所示 设三极管的放大倍数为 试求 1 静态工作点 2 画出简化H等效电路 3 电压增益AVS1和AVS2 4 输入电阻Ri 5 输出电阻RO1和RO2 练一练 练一练 2 某放大电路如下图所示 已知电容量足够大 三极管的放大倍数为 试求 1 计算静态工作点 IBQ ICQ UCEQ 2 画出放大电路的H等效电路 3 计算电压放大倍数Au 输入电阻Ri 和输出电阻Ro 4 若 求输出电压uo的表达式 第4章集成电路运算放大器 基本要求 正确理解共模抑制 熟练掌握差分放大电路工作原理 输入输出方式 差模增益 差模输入和输出电阻 理想运放 实际运放的主要参数 难点重点 1 正确画出半电路的直流通路 差模等效电路和共模等效电路上 2 1 双端输入单端输出的差模电压增益 共模电压增益 共模抑制比 2 双端输入双端输出的差模电压增益 共模电压增益 共模抑制比 3 因为单端输入可以等效为双端差模输入和共模输入的叠加 所以单端输入的效果与双端输入几乎一样 3 差分式放大电路的特点 1 差分放大电路实质上是利用电路的复杂性来换取抑制零点漂移的效果 2 在电路组成上引入共模负反馈 电路具有对称性 分为长尾电路和带恒流源的电路 3 在电路性能上有较强的抑制共模信号 抑制零点飘移 能力和放大差模信号的能力 1 集成运算放大器是一种采用 耦合方式的放大电路 最常见的问题是 限于集成工艺的限制 在内部组成上 对高阻值电阻通常采用由三极管或场效应管组成的 来替代 或是采用 的方法来解决 2 差动式电路的结构特点是 其主要作用是 3 差动放大电路的基本功能是对差模信号的 作用和对共模信号的 作用 4 差分电路由双端输出变为单端输出 则差模电压增益 共模电压增益 5 某差分放大电路的两个输入端的电压分别是10mV和30mV 单端输出的电压是1V 若KCMR 则此时的差模电压放大倍数为 A 20B 30C 40D 50 6 集成运放电路采用直接耦合方式是因为 A 可获得很大的放大倍数 B 可使温漂小 C 集成工艺难于制造大容量电容 7 集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 A 减小温漂B 增大放大倍数C 提高输入电阻D 稳定静态工作点8 通用型集成运放适用于放大 A 高频信号 B 低频信号 C 任何频率信号 第4章自测题 9 通用型集成运放的输入级采用差动放大电路 这是因为它的 A 输入电阻高B 输出电阻低C 共模抑制比大D 电压放大倍数大 10 差分放大电路 若两个输入信号uI1 uI2 则输出电压 uO 若uI1 100 V uI2 80 V 则差模输入电压uId V 共模输入电压uIc V 11 在信号处理电路中 当有用信号频率低于10Hz时 可选用 滤波器 有用信号频率高于10kHz时 可选用 滤波器 希望抑制50Hz的交流电源干扰时 可选用 滤波器 有用信号频率为某一固定频率 可选用 滤波器 例1 差分放大电路如下图所示 已知三极管的 100 rbb 200 UBEQ 0 7V 试 1 求各管静态工作点ICQ1 ICQ2 UCQ1 2 画出H等效电路 3 求差模电压放大倍数Aud 输入电阻Rid和输出电阻Ro 4 求共模电压放大倍数Auc和共模抑制比KCMR 解 1 各管静态工作电流ICQ1 ICQ2 式中 故 典型例题分析 2 双端输入 单端输出的H等效电路 在双端输入的情况下 输入差模信号为 共模信号为 在差模信号作用下其H等效电路如下图 a 在共模信号作用下的H等效电路如下图 b 3 差模电压放大倍数Aud 差模输入电阻Rid和输出电阻Ro 4 共模电压放大倍数Auc和共模抑制比KCMR的分贝值 差分放大电路如下图所示 已知 50 rbb 200 UBEQ 0 6V 试 1 求ICQ1 UCQ1 2 画出H等效电路 3 求差模电压放大倍数Aud 差模输入电阻Rid和输出电阻Ro 4 求共模电压放大倍数Auc和共模抑制比KCMR的分贝值 解 1 求ICQ1 UCQ1 式中 故 练一练 2 单端输入 单端输出的H等效电路在单端输入的情况下 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入 其等效电路如下图 a 在差模信号作用下其H等效电路等同双端输入 如下图 b 在共模信号作用下的H等效电路如下图 c 3 差模电压放大倍数Aud 差模输入电阻Rid和输出电阻Ro 4 共模电压放大倍数Auc和共模抑制比KCMR的分贝值 第5章信号运算放大电路 基本要求 熟练掌握虚短和虚断概念 比例 求和 积分运算电路 一般了解其它运算电路 难点重点 1 虚断 和 虚短 概念如果为了简化包含有运算放大器的电子电路 总是假设运算放大器是理想的 这样就有 虚短 和 虚断 概念 2 集成运算放大器线性应用电路集成运算放大器实际上是高增益直耦多级放大电路 它实现线性应用的必要条件是引入深度负反馈 此时 运放本身工作在线性区 两输入端的电压与输出电压成线性关系 各种基本运算电路就是由集成运放加上不同的输入回路和反馈回路构成 在分析由运放构成的各种基本运算电路时 一定要抓住不同的输入方式 同相或反相 和负反馈这两个基本点 1 集成运算放大器在和件下 得出两个重要结论 它们是和 2 简化分析理想集成运算放大器的两条重要法则为 2 处于线性工作状态下的集成运放 反相输入端可按 虚地 来处理 3 反相比例运算电路属于电压串联负反馈 同相比例运算电路属于电压并联负反馈 4 对于基本微分电路 当其输入为矩形波 其输出电压uo的波形为 A 矩形波B 锯齿波C 正负尖脉冲D正弦波5 处于线性工作状态的实际集成运放 在实现信号运算时 两个输入端对地的直流电阻必须相等 才能防止输入偏置电流 IB带来运算误差 6 对于基本积分电路 当其输入为矩形波时 其输出电压uo的波形为 A 矩形波B 锯齿波C 正负尖脉冲D 正弦波7 在反相求和电路中 集成运放的反相输入端为虚地点 流过反馈电阻的电流基本上等于各输入电流之代数和 8 若输入电压保持不变 但不等于零 则 电路的输出电压等于零 A 减法B 积分C 微分 第5章自测题 例1 下图所示电路为仪器放大器 试求输出电压uO与输入电压u1 u2之间的关系 并指出该电路输入电阻 输出电阻 共模抑制能力和差模增益的特点 解 根据虚短的概念 根据虚断的概念 电路增益 典型例题分析 例2 理想运放组成的电路如下图所示 已知输入电压Vi1 0 6V Vi2 0 4V Vi3 1V 1 试求Vo1 Vo2和Vo3的值 2 设电容的初始电压值为零 求使Vo 6V所需的时间t 解 1 例2 理想运放组成的电路如下图所示 已知输入电压Vi1 0 6V Vi2 0 4V Vi3 1V 1 试求Vo1 Vo2和Vo3的值 2 设电容的初始电压值为零 求使Vo 6V所需的时间t 2 求积分时间t 例2 试求出下图所示电路的运算关系 解 设A2的输出为uO2 因为R1的电流等于C的电流 又因为A2组成以uO为输入的同相比例运算电路 所以 典型例题分析 练一练 2 下图为一增益线性调节运放电路 试求出该电路的电压增益的表达式 练一练 第6章信号产生电路 基本要求 熟练掌握 1 产生及维持正弦振荡的条件 2 RC桥式正弦波振荡电路 正确理解 1 LC正弦波振产生电路 2 比较电路的基本特性 一般了解 1 石英晶体振荡电路 2 非正弦波发生电路 难点重点 注意比较负反馈放大电路和波形产生电路中自激条件的异同 对每一类波形产生电路 都要从产生振荡的条件出发 分析其电路组成和工作原理 一 正弦波振荡的条件1 振荡平衡条件 AF 1幅度平衡条件 AF 1 相位平衡条件 A F 2n n 0 1 2 2 起振条件 AF 1幅度起振条件 AF 1 相位平衡条件 A F 2n n 0 1 2 第6章信号产生电路 二 正弦波产生电路其组成包括放大 反馈 选频 稳幅等基本部分 以保证产生单一频率和幅值稳定的正弦波 根据选频网络的不同 要求掌握RC桥式正弦波振荡电路的电路结构 工作原理和振荡频率计算 三点式振荡电路的电路结构和振荡频率计算 三 电压比较器集成运放一般为开环或正反馈应用 处于非线性工作状态 输入与输出间不是线性关系 其输入量是模拟量 输出量一般是高电平和低电平两种稳定状态的电压 可用于把各种周期性信号转换成矩形波 要求掌握各种电压比较器的电路结构 传输特性及阈值电压的计算 第6章自测题 1 只要满足正弦波振荡的相位平衡条件 电路就一定振荡 2 在文氏电桥振荡电路中 当 0时 频率响应的幅值Fvmax为 相频响应的相角 f为 3 LC振荡电路中 电感三点式的振荡频率为 电容三点式的振荡频率为 4 当石英晶体作为正弦波振荡电路的一部分时 其工作频率范围是 5 在方波 三角波振荡电路中 改变比较器的阀值电压 可将三角波变为锯齿波 6 若要产生频率稳定性很高的正弦波 可用晶体振荡电路 7 对于正弦波振荡电路而言 只要不满足相位平衡条件 即使放大电路的放大倍数很大也不可能产生正弦波振荡 8 滞回比较器的优点是灵敏度高 缺点是抗干扰能力差 9 LC型正弦波振荡电路没有专门的稳幅电路 它是利用放大电路的非线性特性来自动稳幅的 但输出波形一般失真并不大 这是因为 10 非正弦波发生器 一般由反馈网络和 几个基本部分组成 11 RC桥式正弦波振荡电路由两部分电路组成 即RC串并联选频网络和 A 基本共射放大电路B 基本共集放大电路C 反相比例运算电路D 同相比例运算电路 12 已知某电路输入电压和输出电压的波形如图所示 该电路可能是 A 积分运算电路B 微分运算电路C 过零比较器D 滞回比较器 例1 如下图所示为一波形发生器电路 1 试简要说明各单元电路作用 2 定性画出A B C各点的输出波形 解 1 各单元电路的作用 A1级为文氏电桥振荡电路 作用是产生频率为 的正弦波 A2级为过零比较器 将正弦波变换成方波 A3级为积分电路 由于uo2为方波 故uo3为三角波 典型例题分析 2 各点工作波形如右图所示 例1 如下图所示为一波形发生器电路 1 试简要说明各单元电路作用 2 定性画出A B C各点的输出波形 典型例题分析 例2 下图所示为方波 三角产生电路 1 定性画出uO1和uO的波形 2 估算振荡频率 典型例题分析 解 1 uO1和uO2的波形如下图所示 2 由图可知 三角波从零上升到Uom的时间T 4 故电路的振荡周期 振荡频率 典型例题分析 例1 电路如下图所示 A1 A2为理想运放 最大输出电压Vom 12V 1 说明电路由哪两部分单元组成 2 设电路初始电压为0 t 0时 Vo 12V 当加入 I 1V的阶跃信号后 需多长时间Vo跳变到 12V 2 画出Vo1与Vo2波形 练一练 第7章反馈放大电路 什么是反馈 所谓反馈就是把放大电路输出信号 电压或电流 的一部分或全部 通过一定的电路形式 反馈网络 回送到它的输入回路 从而对放大电路的输入信号进行自动调节的过程 反馈的四种组态 电压电流 根据反馈对输出量取样对象的不同 分为电压反馈和电流反馈串联并联 根据反馈信号与输入信号在输入端叠加方式的不同 分为串联反馈和并联反馈负反馈对输入 输出电阻的影响 串联负反馈使输入电阻增加 并联负反馈使输入电阻减小 电压负反馈使输出电阻减小 电流负反馈使输出电阻增大 对于并联负反馈电路信号源内阻Rs是必不可少的 它的大小对反馈的效果有很大影响 见课本269页 闭环放大倍数 AF A 1 AF A表示开环放大倍数 F表示反馈系数 当AF 1时 AF 1 F而与基本放大电路无关 但并不表明放大电路可以去掉 放大电路中反馈类型的判别方法和对放大电路性能的影响见下表 放大电路中反馈类型的判别方法和对放大电路性能的影响 1 如 若要提高某放大器的电流增益 可加入哪种负反馈 放大电路中反馈类型的判别方法和对放大电路性能的影响 2 第7章自测题 1 在放大电路中 为了稳定静态工作点 可以引入 若要稳定放大倍数 应引入 希望展宽频带 可以引入 如要改变输入或输出电阻 可以引入 为了抑制温漂 可以引入 a 直流负反馈 b 交流负反馈 c 直流负反馈和交流负反馈 2 如希望减小放大电路从信号源索取的电流 则可采用 如希望取得较强的反馈作用而信号源内阻很大 则宜采用 如希望负载变化时输出电流稳定 则应引入 如希望负载变化时输出电压稳定 则应引入 a 电压负反馈 b 电流负反馈 c 串联负反馈 d 并联负反馈 3 串联负反馈使输入电阻 电压负反馈使输出电阻 4 并联负反馈使输入电阻 电流负反馈使输出电阻 5 电压串联负反馈放大电路的反馈系数称为反馈系数 A 电流B 互阻C 电压D 互导6 对于串联负反馈放大电路 为使反馈作用强 应使信号源内阻 A 尽可能小B 尽可能大C 与输入电阻接近D 任意大小7 电流串联负反馈放大电路的反馈系数称为反馈系数 A 电流B 互阻C 互导D 电压7 对于并联负反馈放大电路 为使反馈作用强 应使信号源内阻 A 尽可能小B 尽可能大C 与输入电阻接近D 任意大小 判断下列说法是否正确1 在深度负反馈放大电路中 闭环放大倍数Af 1 F 它与反馈系数有关 而与放大电路开环时的放大倍数无关 因此基本放大电路的参数无实际意义 2 若放大电路的负载固定 为使其电压放大倍数稳定 可以引入电压负反馈也可以引入电流负反馈 3 负反馈只能改善反馈环路内的放大性能 对反馈环路之外无效 4 电压负反馈可以稳定输出电压 流过负载的电流也就必然稳定 因此电压负反馈和电流负反馈都可以稳定输出电流 在这一点上电压负反馈和电流负反馈没有区别 5 欲从信号源获得更大的电流 并稳定输出电流 应在放大电路中引入电流并联负反馈 6 欲减小电路从信号源索取的电流 增大带负载能力 应在放大电路中引入电压串联负反馈 7 在负反馈电路中 什么叫虚短和虚断 其物理实质是什么 第7章自测题 8 若要降低某放大器的输入电阻和输出电阻 可加入下列负反馈 A 电流串联B 电压串联C 电流并联D 电压并联 8 若电路中引入电压负反馈 则负载变化时 输出电压基本不变 9 在放大电路中 直流负反馈使电路的增益减小了 10 在同相比例运算放大电路中 电路引入了电压串联负反馈 基本要求 熟练掌握功率放大电路OCL OTL的工作原理 输出功率和效率的估算 正确理解非线性失真 第8章功率放大电路 性能指标计算 1 输出功率Po当输入信号足够大 且输出波形不失真 则输出电压达最大值 即Uom cc CES最大不失真功率 om 1 2 cc CES cc CES L理想情况下 CES 0 Uom cc 则 om 1 2 cc cc L 2 直流电源供给的功率 E 注意 直流电源供给的功率 E与输入信号有关 3 电路的能量转换效率理想情况 78 5 要提高效率 在满足失真要求条件下 应尽可能加大输入信号的幅度 同时减少管子饱和压降 CES 1 判断对错 1 功率的放大电路的主要作用是向负载提供足够大的功率信号 2 功率的放大电路有功率放大作用 电压放大电路只有电压放大作用而没有功率放大作用 3 功放中 输出功率最大时 功放管的损耗也最大 4 由于功率放大电路中的晶体管处于大信号工作状态 所以微变等效电路已不再适用 5 在输入电平为零时 甲乙类功放电路中电源所消耗功率是两个管子静态电流与电源电压的乘积 6 在OTL功放电路中 若在负载8 的扬声器两端并接一个同样的8 扬声器 则总的输出功率不变 只是每个扬声器得到的功率比原来少一半 第8章自测题 2 填空题 1 甲类功率放大电路的输出功率越大 则功放管的管耗 电源提供的功率 2 乙类互补功放电路中的交越失真属于 3 功率放大电路的主要特点是 任写两点 4 乙类放大器中每个晶体管的导通角是 该放大器的理想效率为 每个管子所承受的最大电压为 5 单电源互补推挽功率放大电路中 输出电容主要是起的作用 第8章自测题 6 图所示电路工作在 类 静态损耗为 电路可能产生的最大输出功率为 每个管子的最大管耗为输出功率的 倍 7 乙类功率放大电路中 功放晶体管静态电流ICQ 静态时的电源功耗PE 这类功放的能量转换效率在理想情况下 可达到 但这种功放有失真 8 由于功率放大电路输出信号幅值大 故分析方法需采用 而一般放大电路采用的分析方法主要是 9 与甲类功率放大方式相比 乙类互补对称功放的主要优点是 A 不用输出变压器B 不用输出端大电容C 效率高D 无交越失真10 由于功放电路中三极管常处于接近极限工作状态 因此选择三极管必须考虑以下参数 AIcbo和 BfTCPCM和ICMDV BR ceo 例1 在图示电路中 Rf和Cf均为反馈元件 设三极管饱和管压降为0V 1 为稳定输出电压uO 正确引入负反馈 2 若使闭环电压增益Auf 10 确定Rf 3 求最大不失真输出电压功率Pomax 以及最大不失真输出功率时的输入电压幅值为多少 解 1 电压串联负反馈 图略 2 求Rf Rf 90k 3 求Pomax 最大输出时Uom VCC AufUim Uim 1 5V 典型例题分析 例2 在下图所示电路中 已知VCC 15V T1和T2管的饱和管压降 UCES 2V 输入电压足够大 求解 1 最大不失真输出电压的有效值 2 负载电阻RL上电流的最大值 3 最大输出功率Pom和效率 解 1 最大不失真输出电压有效值 2 负载电流最大值 3 最大输出功率和效率分别为 第9章直流稳压电源 基本要求 熟练掌握 1 小功率电容整流滤波电路的工作原理和整流电压的估算 2 稳压管稳压电路 串联反馈式稳压电路工作原理 3 三羰集成稳压电路的应用 难点重点 1 单向整流电路的性能参数 1 交流 输入 用有效值或最大值 U2 2 直流 输出 用平均值 UO AV IO AV 3 二极管正向电流 用平均值 ID AV 4 二极管反向电压 用最大值 V 2 电容滤波电路的特点 1 UO与时间常数RL