模拟电子技术_复习课

1、 2.1 2.1 集成电路运算放大器集成电路运算放大器 2.2 2.2 理想运算放大器理想运算放大器 2.3 2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路 2.4 2.4 同相输入和反相输入放大电路同相输入和反相输入放大电路的其的其 他应用他应用全书复习全书复习2 2章章 运算放大器运算放大器2.2 理想运算放大器理想运算放大器0npidnpvvvvv0npii虚短虚短虚断虚断2.3.1 同相放大电路同相放大电路 vpvivn (+)R1R2vo (+) (+)2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路121212111RRRRRvvARRRvvvvviovofnpiiiiivR0oR（可作为公式直

2、接使用）（可作为公式直接使用）2.3.1 同相放大电路同相放大电路 2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路（可作为公式直接使用）（可作为公式直接使用）vivpvnvovn1iovipnovvAvvvv电压跟随器vpvnvoR2VvnvpR1R2vo vii2i1iiii0pnvv0ii2121RvRviioi12RRvvAiov11RivRii0oR（可作为公式直接使用）（可作为公式直接使用）2.3.2 反相放大电路反相放大电路 2.3 基本线性运放电路基本线性运放电路2.4 同相输入和反相输入同相输入和反相输入放大电路的其他应用放大电路的其他应用2.4.1 求差电路求差电路i114i232

3、3141ovRRvRRRRRRv )(2.4 同相输入和反相输入同相输入和反相输入放大电路的其他应用放大电路的其他应用2.4.2 仪用放大器仪用放大器)21(123421ORRRRA vvvv2.4 同相输入和反相输入同相输入和反相输入放大电路的其他应用放大电路的其他应用2.4.3 求和电路求和电路2i231 i13o-vRRvRRv 2.4 同相输入和反相输入同相输入和反相输入放大电路的其他应用放大电路的其他应用2.4.4 积分电路积分电路 tRCtiCd1d1I2ONvvv tRCd1IOvv2.4 同相输入和反相输入同相输入和反相输入放大电路的其他应用放大电路的其他应用2.4.4 微分电

4、路微分电路tRCddIOvv 3 3 二极管及其基本电路二极管及其基本电路3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识3.3 半导体二极管半导体二极管3.4 二极管基本电路及其分析方法二极管基本电路及其分析方法3.5 特殊二极管特殊二极管3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性0 D/V0.2 0.4 0.6 20 40 605101520 10 20 30 40iD/ AiD/mAVthVBR锗二极管锗二极管2AP152AP15的的V V- -I I 特性特性正向特性正向特性反向特性反向特性反向击穿反向击穿特性特性0 D/V0.2 0.4 0.6 0.8 10 20 30 405101520 1

5、0 20 30 40iD/ AiD/mA死死区区VthVBR硅二极管硅二极管2CP102CP10的的V V- -I I 特性特性反向击穿反向击穿特性特性反向特性反向特性正向特性正向特性 在正向特性的起始部分在正向特性的起始部分, ,存在死区存在死区, ,开启电压开启电压( (门坎电压门坎电压)V)Vth th，硅管为硅管为0.5V0.5V，锗管为，锗管为0.1V0.1V。 硅管的正向导通压降取硅管的正向导通压降取0.70.7伏，锗管的正向导通压降取伏，锗管的正向导通压降取0.30.3伏。伏。 硅管的反向电流极小硅管的反向电流极小(nA)(nA)，锗管的反向电流较大，锗管的反向电流较大(A)(A

6、)。 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法1.1.二极管二极管V V- -I I 特性的建模特性的建模（1 1）理想模型）理想模型 （a a）V V- -I I特性特性 （b b）代表符号）代表符号 （c c）正向偏置时的电路模型）正向偏置时的电路模型 （d d）反向偏置时的电路模型）反向偏置时的电路模型 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法1.1.二极管二极管V V- -I I 特性的建模特性的建模（2 2）恒压降模型）恒压降模型（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型 （3 3）折线模型）折线模型（a）V-I特性特性 （

7、b）电路模型）电路模型 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法1.1.二极管二极管V V- -I I 特性的建模特性的建模（4 4）小信号模型）小信号模型)mA()mV(26DDdIIVrT （a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法2 2模型分析法应用举例模型分析法应用举例开关电路开关电路1.1.在开关电路中，利用二极管的单向导电性以接通或断开电路。在开关电路中，利用二极管的单向导电性以接通或断开电路。2.2.在分析这种电路时，即判断电路中二极管处于导通状态在分析这种电路时，即判断电路中二

8、极管处于导通状态还是截止状态，应掌握一条基本原则：还是截止状态，应掌握一条基本原则：可以先将二极管断开，确定零电位点，然后观察（或经过可以先将二极管断开，确定零电位点，然后观察（或经过计算）阳、阴两极间是正向电压还是反向电压，若是前者计算）阳、阴两极间是正向电压还是反向电压，若是前者则二极管导通，否则二极管截止。则二极管导通，否则二极管截止。3.3.如果有多个二极管，则正向电压最大者优先导通，导通如果有多个二极管，则正向电压最大者优先导通，导通后压降为后压降为0 0，对其他的二极管两端的电压产生影响。，对其他的二极管两端的电压产生影响。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电

9、路基础4.1 BJT4.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法4.4 放大电路静态工作点的稳定问题放大电路静态工作点的稳定问题4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路共集电极放大电路和共基极放大电路*4.2 基本共射极放大电路基本共射极放大电路4.6 组合放大电路组合放大电路*4.7 放大电路的频率响应放大电路的频率响应*两个条件两个条件（1）内部条件：内部条件：发射区杂质浓度远发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，大于基区杂质浓度，且基区很薄。且基区很薄。（2）外部条件：外部条件：发射结正向偏置，发射结正向偏置，集电结反向偏置。集电结反向偏置。IE=IB+ ICIC=IBIC=IE一组公式一组

10、公式4.1 BJT放大工作原理ecbNPNcbeNPP共射极连接共射极连接VvVvCEBE1,7 . 0VvVvCEBE1,7 .00,5 . 0CBBEvVv当实际的基极电流CSBSBIII时三极管才工作在放大区。4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法BJT双口网络双口网络)mA()mV(26)1(200EQbeIr 1. 小信号模型小信号模型rbb4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法2. 用小信号模型分析基本共射极放大电路用小信号模型分析基本共射极放大电路（1）利用直流通路求）利用直流通路求Q点点 共射极放大电路共射极放大电路bBEQBBBQRVVI一般硅管一般硅管VBEQ=

11、0.7V，锗管，锗管VBEQ=0.2V， 已知已知。BQCQIILCQcCEQCCCEQ)(RIRVVV2. 用小信号模型分析基本共射极放大电路用小信号模型分析基本共射极放大电路（2）画小信号等效电路）画小信号等效电路H参数小信号等效电路参数小信号等效电路2. 用小信号模型分析基本共射极放大电路用小信号模型分析基本共射极放大电路（3）求放大电路动态指标）求放大电路动态指标)(bebbirRi vbcii )/(LccoRRi v则电压增益为则电压增益为)()/()()/()()/(bebLcbebbLcbbebbLcciorRRRrRiRRirRiRRiA vvv（可作为公式）（可作为公式）电

12、压增益电压增益小信号等效电路小信号等效电路2. 用小信号模型分析基本共射极放大电路用小信号模型分析基本共射极放大电路（3）求放大电路动态指标）求放大电路动态指标输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻令令0i v0b i0b iRo = Rc 所以所以bebbbebbbiiiirRirRiiiR )( vv LsR,0ttovviR4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路（1 1）稳定工作点原理）稳定工作点原理 目标：温度变化时，使目标：温度变化时，使IC维持恒定。维持恒定。 如果温度变化时，如果温度变化时，b点电点电位能基本不变位能基本不变，则可实现静，则可实现静态工作点的稳定。态工作点的稳定。1. 基

13、极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路(a) 原理电路原理电路 (b) 直流通路直流通路1. 基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路（2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析静态工作点静态工作点CCb2b1b2BQVRRRV eBEQBQEQCQRVVII )(ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVV IICQBQ 电压增益电压增益画小信号等效电路画小信号等效电路（2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析电压增益电压增益输出回路：输出回路：)/(LcboRRi v输入回路：输入回路：ebbebeebebi)1(RiriRiri v电压增益：电压增益：ebeLcebe

14、bLcbio)1()/()1()/(RrRRRriRRiA vvv确定模型参数确定模型参数 已知，求已知，求r rbebe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益（可作为公式用）（可作为公式用）（2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析输入电阻输入电阻则输入电阻则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻（2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析)1(ebebiRri vb2ib1iei)1( RRRriiivvv bebibRb2b1eiii11)1(11RRRriR bev)1(|ebeb2b1RrRR 输出电阻输出电阻求输出电阻的等

15、效电路求输出电阻的等效电路 网络内独立源置零网络内独立源置零 负载开路负载开路 输出端口加测试电压输出端口加测试电压coRR （2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析ibicibibvivobce + +VCC C2 + C1 Ce + Rc Re2 RL vo T Rb1 + Re1 Rb2 + vi vivobceibicieib1复合管的主要特性复合管的主要特性两只两只NPN型型BJT组成的复合管组成的复合管 rberbe1(1 1)rbe2 PNPPNPPNPPNP与与NPN型型BJT组成的复合管组成的复合管 NPN与与PNP型型BJT组成的复合管组成的复合管 rberbe16 6

16、 模拟集成电路模拟集成电路6.1 模拟集成电路中的直流偏置技术模拟集成电路中的直流偏置技术6.3 差分式放大电路的传输特性差分式放大电路的传输特性6.4 集成电路运算放大器集成电路运算放大器6.5 实际集成运算放大器的主要参数和对应实际集成运算放大器的主要参数和对应 用电路的影响用电路的影响6.2 差分式放大电路差分式放大电路有关概念有关概念差模信号，差模信号，共模信号共模信号差模电压增益，差模电压增益，共模电压增益，共模抑制比共模电压增益，共模抑制比单端输入、双端输入，单端输出，双端输出单端输入、双端输入，单端输出，双端输出抑制温漂抑制温漂7 7 反馈放大电路反馈放大电路7.1 反馈的基本概

17、念与分类反馈的基本概念与分类7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式7.4 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7.5 深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.6 负反馈放大电路设计负反馈放大电路设计7.7 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应*7.8 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性*7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反

18、馈与并联反馈7.1.1 什么是反馈什么是反馈7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈判别方法：判别方法：瞬时极性法瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着。即在电路中，从输入端开始，沿着 信号流向，标出某一时刻有关节点信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化电压变化的斜率的斜率 （正斜率或负斜率，用（正斜率或负斜率，用“+”+”、“-”-”号表示）。号表示）。净输入量减小净输入量减小净输入量增大净输入量增大负反馈负反馈正反馈正反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判

19、定由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定串联串联串联：串联：输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL） - -vi i+vidid+vf f= =0 即即 vidid= =vi i- - vf f并联：并联：输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL） ii i- -iidid- -if f= =0 即即 iidid= =ii i- -if f并联并联7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈判断方法：负载短路法判断方法：负载短路法 将将负载负载短路，反馈量仍然存在短路，反馈量仍然存在电流反馈。电流反馈。 将将负载负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零短路（未

20、接负载时输出对地短路），反馈量为零电压反馈。电压反馈。电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路1. 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式开环增益开环增益idoxxA ofxxF 反馈系数反馈系数iofxxA 闭环增益闭环增益因为因为fiidxxx 所以所以iofxxA fidoxxx FxAxxooo/ 已知已知AFA 1fidixxx 闭环增益

21、的一般表达式闭环增益的一般表达式记住记住AFAA1f7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路中各种信号量的含义负反馈放大电路中各种信号量的含义7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式3. 反馈深度讨论反馈深度讨论一般负反馈一般负反馈称为反馈深度称为反馈深度)1(FA 时时， 11 )1( FA， FAA 时时， 11 )2( FA深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈时，时， 11 )3( FA， FAA 自激振荡自激振荡时，时， 01 )4( FA， F A 一般情况下，一般情况下，A和和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影都是

22、频率的函数，当考虑信号频率的影响时，响时，Af、A和和F分别用分别用 、 和和 表示。表示。 fAAF即即FAAA 1f7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式|1|fFA7.4 负反馈对放大电路负反馈对放大电路性能的影响性能的影响7.4.2 减小非线性失真减小非线性失真7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性 负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。益为代价的，且仅对环内的性能产生

23、影响。串联负反馈串联负反馈 并联负反馈并联负反馈 电压负反馈电压负反馈 电流负反馈电流负反馈 增大输入电阻增大输入电阻减小输入电阻减小输入电阻减小输出电阻，稳定输出电压减小输出电阻，稳定输出电压增大输出电阻，稳定输出电流增大输出电阻，稳定输出电流7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响7.5 深度负反馈条件下深度负反馈条件下的近似计算的近似计算FAAA 1fFFAA1 即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关虚短虚短虚断虚断8 8 功率放大电路功率放大电路8.1 功率放大电路的一般问题功率放大电路的一般问题8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路乙类双电源互补对称功率放大电路8.4