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模拟电子技术复习提纲20111210第一章一基本概念和基本知识1PN结具有单向导电性：加正向电压时导通，加反向电压时截止。2. 二极管的伏安特性正向特性： UI开启电压时，ID 0 ,UI 大于开启电压后逐渐导通，ID增加，二极管导通后，正向压降0.7伏（对于硅管）。反向特性：当UI 1，则|Af|A|，这种反馈称为正反馈。6.4深度负反馈放大电路的放大倍数的分析6.4.1 在深负反馈的实质在深负反馈条件下， 根据Af和F的定义，可以得到，在深度负反馈条件下有 即 反馈量等于输入量，可以认为净输入量0 对于上式，当引入的是深度串联负反馈有 Ui = Uf ；当引入的是深度并联负反馈有 Ii = If6.4.2 反馈网络的分析6.4.3 基于反馈系数放大倍数的分析求解深度负反馈电路放大倍数一般步骤1. 正确判断反馈组态; 2. 求解反馈系数; 3. 利用F求解Af或Ausf6.4.4 基于理想集成运放的放大倍数分析一. 理想集成运放的性能指标所谓理想运放就是将集成运放的各项技术指标理想化，即认为集成运放的各项指标为：开环差模电压增益Aod；差模输入电阻rid ;输出电阻roO；共模抑制比及KCMR ；输入失调电压、失调电流量以及它们的温漂均为零；输入偏置电流0；-3dB带宽=，等等。理想运放工作在线性区时的特点：uP = uN = 0 这种现象称为“虚短”。2.理想运放的输入电流等于零即iPiN = 0 这种现象称为“虚断”。“虚短”和“虚断”是理想运放工作在线性区时的两点重要结论。二 放大倍数的分析6.5负反馈对放大电路性能的影响6.5.1提高放大倍数的稳定性放大电路引入负反馈以后提高放大倍数的稳定性。放大倍数稳定性提高的程度与反馈深度有关。引入负反馈后，放大倍数下降为原来的(1+AF)分之一，但放大倍数的稳定性提高了(1+AF)倍。6.5.2改变输入电阻和输出电阻放大电路引入不同组态的负反馈后，对输入电阻和输出电阻将产生不同的影响。一、负反馈对输入电阻的影响1.串联负反馈使输入电阻Rif增大只要引入串联负反馈，放大电路的输入电阻都将增大，成为无反馈时的(1+AF)倍。无论电压串联负反馈或电流串联负反馈均如此。2.并联负反馈使输入电阻减小由分析可知，只要引入并联负反馈，放大电路的输入电阻都将减小，成为无反馈时的l/(1+AF)。无论电压并联负反馈或电流并联负反馈均如此。二.负反馈对输出电阻的影响1.电压负反馈使输出电阻减小只要引入电压负反馈，放大电路的输出电阻都将减小，成为无反馈时的 l(1+AF)。无论电压串联负反馈或电压并联负反馈均如此。2电流负反馈使输出电阻增大只要引入电流负反馈，放大电路的输出电阻都将增大，成为无反馈时的(1+AF)倍。3. 展宽频带4. 减小非线性失真和抑制干扰6. 6 负反馈放大电路的稳定性6.6.1 负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件一. 产生自激振荡的原因及条件 自激振荡的条件分解为幅值条件与相位条件： 幅值条件相位条件（附加相移）6. 6. 4 负反馈放大电路自激振荡的消除方法消除振荡的方法是基于将产生自振荡的条件破坏。主要是改变AF的频率特性，即主要使自激振荡的相位条件不满足。通常的方法是进行相位滞后或超前补偿。即在放大器的级间加入电容，或 RC网络来移相。第7章 信号的运算和处理7.1 基本运算电路7.1.1 概述 一.电路组成 集成运放增加负反馈网络和输入网络构成。 二.用“虚短路”和“虚断路”作为基本出发点* 对于理想集成运算放大器，由于其两个输入端的净输入电压和净输入电流可以看作为零。即具有“虚短路”和“虚断路”两个特点。从而，可以简化分析和估算。* 理想运放的两个工作区7.1.2 比例运算电路反馈方式：电压并联负反馈 利用虚短和虚断 输出电压和电压放大倍数:例 在图示电路中，设R=10KW, Rf=100KW ui (t) =0.5 sin (wt) V 求输出电压uo 和电压放大倍数Au。解：uo = - (Rf / R) ui = -(100/100) 0.5 sin (wt) = -5 sin (wt) V Au = - 100 / 10 = -10 二. 同相比例运算电路反馈方式：电压串联负反馈, 因为有负反馈，利用虚短和虚断电压放大倍数:例：如图设设R=10KW, Rf=50KW ui (t) =0.5 V 求输出电压uo 和电压放大倍数Au。解：uo = (1+Rf / R) ui = (1 + 50/10) 0.5 = 3 V Au = 1+ 50 / 10 = 6 三.电压跟随器7. 1. 3 加减运算电路一. 加法（求和）运算电路1. 反相（求和）加法电路：若R1 =R2 =R3 =R , 平衡电阻 R4= R1/ R2/R3/Rf例：在图中若R1= 1 KW R2= 2 KW R3 =3 KW Rf=36 KW uI1 =0.1 V uI2 =0.2 V uI3 =0.3 V 求输出电压uo 解： 7. 2 模拟乘法器及其在运算电路中的应用7. 2. 1 模拟乘法器简介模拟乘法器有两个输入端一个输出端。输入是两个物理量，输出的电压是它们的乘积。 Uo= K ux uy k为乘积系数 7.2.3 模拟乘法器在运算电路中的应用1. 一般乘法运算： uo=k uX uY2. 乘方运算 ： uo=k ui2 3. 立方运算 : uo=k 2ui3 7.3 有源滤波电路常用的有源滤波电路有：1 低通滤波电路2 高通滤波电路3 带通滤波电路4 带阻滤波电路一阶滤波电路电路滤波效果较差，信号衰减慢；二阶滤波电路滤波效果较好，信号衰减快。第八章 波形的发生和信号的转换8.1 正弦波振荡电路8.1.1 概述一. 产生正弦波振荡的条件只有正反馈电路才能产生自激振荡。自激振荡的条件：可以写成：（1）振幅条件：(2）相位条件： jA + jF = 2np n是整数二.正弦波振荡器的组成及分类正弦波振荡器由四部分电路组成1. 放大电路；保证殿禄从起振到动态平衡的过程。使电路保持一定幅值的正弦波输出。实现能量控制。2. 正反馈网络；引入正反馈，使放大电路的输入信号等于反馈信号。3. 选频网络只对一个频率满足振荡条件，从而获得单一频率的正弦波输出。 常用的选频网络有RC选频和LC选频网络。4. 稳幅环节使电路易于起振又能稳定振荡，波形失真小。正弦波振荡电路的分类：1. RC 正弦波振荡电路2. LC正弦波振荡电路3石英晶体振荡器三.判断电路是否可能产生正弦波振荡的方法和步骤1）观察电路是否包含了放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四个组成部分。2）判断放大电路是否能正常工作。3）利用瞬时极性法判断电路是否满足正弦波振荡的相位条件。4）判断电路是否满足正弦波振荡的幅值条件。8.1.2 RC串并联网络的正弦波振荡电路RC串并联网络的选频特性： 幅频特性 相频特性可见：当 f = fo 时，F最大，|F|max =1/3 且 jF =0 称为电路固有振荡频率。RC串并联网络完整的频率特性曲线：二. RC桥式正弦波振荡电路振幅条件： F= 1/3 只需：A=3引入负反馈：A=1+Rf/R1 选 Rf=2R1输出正弦波频率：例题: R=1kW，C=0.1mF，R1=50kW。Rf为多大时才能起振？振荡频率f0=？ 起振条件：AF=1， F =1/3 A=3A=1+Rf/R1Rf=2R1=210=20kW =318 Hz三 .振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路8.1.3 LC正弦波振荡器一. LC并联谐振回路的选频特性 LC并联谐振回路产生并联谐振时，电路呈阻性：LC并联谐振回路的幅频特性曲线式中Q为谐振回路的品质因数， Q值越大，曲线越陡越窄，选频特性越好。谐振时LC并联谐振电路相当一个大电阻。二. 变压器反馈式LC振荡电路工作原理：满足相位条件。 振荡频率: 三. 电感反馈式LC振荡电路振荡频率：L1, L2, M分别为两个线圈的电感量和它们之间的互感。四、 电容反馈式LC振荡电路振荡频率：图8.1.22 电容反馈式振荡电路的改进8.1.4 石英晶体正弦波振荡电路1. 频率稳定问题2. 石英晶体的等效电路与频率特性等效电路：频率特性：石英晶体振荡电路利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC振荡电路。1. 并联型石英晶体振荡器2. 串联型石英晶体振荡器3. 石英晶体振荡电路的特点：频率稳定度非常高，适用于单一频率的高频正弦波振荡电路8.2 电压比较器8.2.1 概述一.电压比较器的电压传输特性 电压比较器的功能： 将一个模拟电压信号与一参考电压相比较，输出一定的高低电平。特性：运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系uo=f(ui)是非线性函数。二.集成运放的非线性工作区1. 运放工作在非线性状态的判定：电路开环或引入正反馈。2. 运放工作在非线性状态的分析方法： 若U+U- 则UO=+UOM； 若U+U- 则UO=-UOM。 虚断（运放输入端电流=0） 注意：此时不能用虚短！8.2.2 单门限电压比较器1. 过零比较器: （门限电平=0）运放处于开环状态当ui 0时 , uo = -Uom当ui UREF时 , uo = +Uom 当ui UREF时 , uo = -Uom 限幅电路使输出电压稳定8.2.3 滞回比较器特点: 电路中使用正反馈。1. 滞回比较器1、因为有正反馈，所以输出饱和。2、当uo正饱和时(uo =+UOM) ：稳压二极管稳压值Uz . 则 （上门限电压）3、当uo负饱和时(uo =-UOM) ： （下门限电压）传输特性 ： 是带滞后特性的电压传输特性两个门限电压分别是UT+和UT-UT+和UT- UT+ 称为上门限电压 ；UT- 称为下门限电压UT+ - UT- 称为回差滞回比较器可以用来进行波形变换;例如将任意波形变换为方波。8.2.4 窗口比较器窗口比较器也称为双限比较器它有两个阀值电压 URL 和 URH。当 ui URH时,输出电压uo=UOM为高, 当URL ui URH时u=0。电路图和电压传输特性如图8.2.3所示。8.3非正弦波发生电路 1. 方波发生器1.电路结构由滞回比较电路和RC定时电路构成的2.工作原理：第九章 功率放大电路9.1.1功率放大电路大特点一. 功放电路的主要技术指标1.最大输出功率最大输出功率是在电路参数确定的情况下负载上可能获得的最大交流功率。2.转换效率h功率放大电路的最大输出功率与电源所提供的功率之比称为转换效率。二. 功放电路的特点1. 输出功率Po尽可能大2. 必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。 3. 电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。4. 电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽量减少晶体管及线路上的损失。电路的效率（h）。Po: 负载上得到的交流信号功率。PV ：电源提供的直流功率。（5）功放管散热和保护问题9.2 乙类互补对称功率放大电路一. OCL电路的结构 电路中采用两个晶体管：NPN、PNP各一支； 两管特性一致。组成互补对称式射极输出器。二、工作原理（设ui为正弦波）T1、T2两个管子交替工作，在负载上得到完整的正弦波。三、分析计算1.输出功率Po:最大不失真输出功率Pomax3. 电源供给的功率PV 4.效率h 四三极管的最大管耗 选功率管的原则：1. PCM PT1max =0.2PoM 23. 晶体管的最大集电极电流例9.2.1 参考课本第十章 直流电源10.1 直流稳压电源的组成和功能v 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。v 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。v 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。v 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。10.2 整流电路10.2.1 单相整流电路1.半波整流电路输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )：Uo =0.45u2Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL 二极管上的平均电流：ID = IO承受的最高反向电压: 10.2.2 桥式整流电路组成：由四个二极管组成桥路工作原理 整流输出电压平均值：Uo=0.9U2负载电流平均值: Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL 二极管平均电流：ID=I/2二极管最大反向电压：10.3 滤波电路10.3.1. 电容滤波电路(1)电容滤波原理(2)电容滤波电路的特点(a) RC 愈大 电容器放电愈慢 Uo(平均值)愈大与时间常数 RLC 有关一般取 t =RLC (5-10)T (T:电源电压的周期)近似估算: Uo=1.2U2 Io= Uo/RL(b) 流过二极管瞬时电流很大(c) 外特性软，只适用于负载电流小，负载变化不大的场合2. 电感滤波电路电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。电感滤波原理电感滤波电路的特点1）体积大，成本高2）外特性硬，适用于负载电流大的场合10.4 稳压管稳压电路10.4.1 稳压电路的组成10.4.4 电路参数的选择UI = Uo + (35)Vv 二.稳压管的选择Uz =Uo稳压电阻R的计算10. 5 串联型稳压电源10. 5. 1 串联型稳压电路的工作原理1. 电路构成：调整管、放大环节、比较环节、基准电压源3.输出电压的计算 要求输入电压 ：UI = Uo + (35)V10. 5 . 3 三端集成稳压器常用的集成