模拟电子技术复习

1、111.11.模拟电子技术模拟电子技术11.1 11.1 半导体及二极管半导体及二极管11.3 11.3 线性集成运算放大器和运算电路线性集成运算放大器和运算电路11.4 11.4 信号处理电路信号处理电路11.5 11.5 信号发生电路信号发生电路11.6 11.6 功率放大电路功率放大电路11.7 11.7 直流稳压电源直流稳压电源注册电气工程师考前辅导注册电气工程师考前辅导天津大学电气与自动化工程学院天津大学电气与自动化工程学院 补充题补充题11.2 11.2 放大电路基础放大电路基础211.111.1二极管二极管及稳压管及稳压管1234ABCD4321DCBATitleNumberRe

2、visionSizeA4Date:26-Aug-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn By:0iDuD0iDuDUth理想特性曲线恒压特性曲线1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:26-Aug-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn By:0iDuD0iDuDUth理想特性曲线恒压特性曲线1.二极管二极管基本特性基本特性单向导电性单向导电性: : 加加正向正向电压，导通；电压，导通； 加加反向反向电压，截止。电压，截止。理想特性：理想特性：正偏正偏

3、导通，管压降导通，管压降UD=0，门坎电压，门坎电压Uth=0 反偏反偏截止，电流截止，电流ID=0 恒压特性：恒压特性：导通后，管压降恒定且不随电流变化。导通后，管压降恒定且不随电流变化。硅硅 管典型值为管典型值为0.7V0.7V；锗管典型值为锗管典型值为0.2V0.2V主要参数：主要参数： 最大整流电流最大整流电流I IF F 最大反向工作电压最大反向工作电压UR 3例例11111-31-3 限幅电路如图所示，限幅电路如图所示，D D的导通压降的导通压降U UD D=0.7V=0.7V，U UREFREF=4V=4V，当，当输入电压输入电压u ui i=10sin=10sin t(V)t(

4、V)时，对应画出时，对应画出u uo o的波形。的波形。 解：解：在在ui的正半周的正半周，当，当uiUREF+ UD=4.7V时，时，D截止，截止，uo=ui 。当。当uiUREF +UD=4.7V时，时，D正偏，导通，正偏，导通，uo=4.7V （即（即uo被限制在被限制在4.7V）。）。 在在ui的负半周的负半周，D反偏，截止，反偏，截止，uo=ui ，输出波形如图，输出波形如图(b)中的中的粗线粗线所示。所示。123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:15-D ec-2004Sheet of File:D :模 拟 电

5、子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:+-+-0 t+10V+10V(b)(a)4.7VuououiuiUREFRuouiR1D10V42.2.稳压管稳压管* *稳压管稳压管工作在反向击穿状态工作在反向击穿状态 动态电阻动态电阻rz=uuZ Z/i/iZ Z越小，稳越小，稳压性能越好。压性能越好。 主要参数主要参数 ： 稳定电压稳定电压UZ ：正常工作电压。：正常工作电压。 稳定电流稳定电流IZ ：工作电流小于该值：工作电流小于该值 时，稳压效果不好。时，稳压效果不好。 耗散功率耗散功率PMUZIZ 动态电阻动态电阻r rZ Z* *外加外加正向电压时正向电压时,

6、 ,与二极管一样。与二极管一样。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:15-Dec-2004Sheet of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:0izizuzuz/V/mAUz123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Jul-2006Sheet of File:E:Sheng注 册 工 程 师 辅 导 材 料 电 路 图 FET.DdbDrawn By:uZENER5 电路如图所示，设稳压管电路如图所示，设稳压管D DZ1

7、Z1和和D DZ2Z2的稳定电压分别为的稳定电压分别为6V6V和和8V8V，求图中各电路的，求图中各电路的输出电压输出电压U UO O。已知稳压管的。已知稳压管的正向压降为正向压降为0.7V0.7V。123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeCD ate:9-A pr-2005 Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 Previous B ackup of D iode.D D BD raw n B y:+-+-+-(a)(b)(c)+-(d)25V25V25V25V1kZ1Z2Z1Z2Z1Z2Z1Z21k1k1kUOUOU

8、OUO123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeCD ate:9-A pr-2005 Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 Previous B ackup of D iode.D D BD raw n B y:+-+-+-(a)(b)(c)+-(d)25V25V25V25V1kZ1Z2Z1Z2Z1Z2Z1Z21k1k1kUOUOUOUO解：解：(a) UO=14V； (b) UO=1.4V； (c) UO=6V； (d) UO=0.7V。例例11111-41-4611.2 11.2 放大电路基础放大电路基础NPNNPN管

9、结构示意图PNPPNP管结构示意图电路符号电路符号(1).(1).NPN和和PNP管的结构示意图及电路符号管的结构示意图及电路符号1. 1. 晶体管晶体管(BJT)(BJT)基本知识基本知识7(2).(2).三极管各极电流之间的关系三极管各极电流之间的关系上述关系式，对直流、交流和瞬时值都适用。上述关系式，对直流、交流和瞬时值都适用。1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:9-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注 册 工 程 师 辅 导 材 料 电 路 图 FET.DdbDrawn By:iCiBiEiBiB=123

10、4ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:9-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注 册 工 程 师 辅 导 材 料 电 路 图 FET.DdbDrawn By:iCiE当当 1时时BCii BEi1iNPN管管PNP管管8 具有放大功能具有放大功能 三极管工作在放大状态，即电源极性设置须使三极管工作在放大状态，即电源极性设置须使发射结正向偏置，集电结反向偏置发射结正向偏置，集电结反向偏置； 被放大的信号能输入，放大后的信号能取出。被放大的信号能输入，放大后的信号能取出。 不失真不失真 设置合适的静态工作点。设置合适的静态工作

11、点。2 2放大电路的组成原则放大电路的组成原则93 3三种基本放大电路三种基本放大电路 它们是它们是共射极共射极放大电路、放大电路、共集电极共集电极放大电路和放大电路和共基极共基极放大电路，分别如图放大电路，分别如图(a)(a)、(b)(b)，(c)(c)所示。所示。 123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:30-O ct-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:+C+Cb1b2+-+-(a)+C+Cb1b2+-+-(b)+C+C+-(c)+Ce

12、+-b1b2RbRc+UCCuouiuiRb+UCCuoReuiuoRb1Rb2ReRc+UCC共射极电路共射极电路共集电极电路共集电极电路射极输出器射极输出器射极跟随器射极跟随器共基极电路共基极电路1011.2.2 放大电路的基本分析方法放大电路的基本分析方法1.1.Q的近似估算法的近似估算法 近似计算静态工作点近似计算静态工作点Q。 当当ui=0时，放大电路处于静态。时，放大电路处于静态。2.2.图解法图解法 确定一定动态范围下的静态工作点确定一定动态范围下的静态工作点Q Q和求出最和求出最大不失真输出电压峰值。大不失真输出电压峰值。3.3.微变等效电路法微变等效电路法计算小信号下的计算小

13、信号下的AU、Ri、Ro111.1.静态工作点静态工作点Q Q的近似估算的近似估算 静态时，三极管极间电压静态时，三极管极间电压U UCECE、U UBEBE和和电流电流I IC C、I IB B的数值称为静态工作点，通的数值称为静态工作点，通常用常用Q Q表示。表示。 求求Q Q点点应该使用直流通路。应该使用直流通路。基本共射极放大电路基本共射极放大电路求解思路求解思路 ：I IBQBQIICQCQUUCEQCEQ123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:30-O ct-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子

14、 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:+C+Cb1b2+-+-(a)+C+Cb1b2+-+-(b)+C+C+-(c)+Ce+-b1b2RbRc+UCCuouiuiRb+UCCuoReuiuoRb1Rb2ReRc+UCC(b)直流通路,RUUIbBECCBQ ,IIBQCQ cCQCCCEQRIUU1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:9-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注册工程师辅导材料电路图FET.Ddb Drawn By:+UCCRcRbUBEICIBUCE+-+-(a)基本共射极

15、 放大电路122.图解法图解法. .直流负载线直流负载线. .交流负载线交流负载线围绕直、交流负载线的几种类型题：围绕直、交流负载线的几种类型题：. .电路图及其参数电路图及其参数画画直流直流负载线负载线近似计算近似计算I IB B求出求出Q Q点（点（I IBQBQ、I ICQCQ、U UCEQCEQ）。）。. .直流负载线直流负载线求电路参数。求电路参数。.Q.Q点与电路参数的关系。点与电路参数的关系。. .失真的输出波形失真的输出波形判断什么失真判断什么失真如何消除。如何消除。. .电路图及其参数电路图及其参数QQ点点画画交流交流负载线负载线求最大不失真求最大不失真输出电压峰值（幅值）。

16、输出电压峰值（幅值）。13.直流负载线直流负载线. .直流负载线的画法：直流负载线的画法：应使用应使用直流通路直流通路( (图（图（b)b)。从图可。从图可得得直流负载线方程：直流负载线方程： uCE=UCC- -iCRc 令令iC =0，则，则uCE= UCC=12V，得，得M点。点。 令令uCE=0，则，则iC=UCCRc=123=4mA，得，得N点。点。 在在BJTBJT的输出特性曲线图上画出的输出特性曲线图上画出M、N点连线，直线点连线，直线MN即即为直流负载线（如图为直流负载线（如图所示），其斜率所示），其斜率=-=-1/Rc。123456ABCD654321DCBATitleNum

17、berRevisionSizeBDate:23-Jan-2005Sheet of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:iuCE24681012/VC/mA6543210IB206080100120QMNBA0R380KbR+C+Cb1b2cui+-+-uo(b)(a)=12V+UCCRL123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:31-O ct-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:R380KbRc

18、=12VR380KbRi+-+-uouRcL(c)(d)+UCC1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:18-Jul-2005Sheet of File:E:Sheng模拟电子Protel图.DdbDrawn By:UCCICQUCEQRLUCESQuCEiC0MN=30uAIB10507090(a)(c)(b)14. .用直流负载线用直流负载线确定确定Q Q点点确定确定Q Q点：从图中读取点：从图中读取I IBQBQ=30=30 A A的输出特性曲线与直流的输出特性曲线与直流负载线的交点，即为静态工负载线的交点，即为静态工作点作点Q Q。从

19、从Q Q点可得到点可得到ICQ和和UCEQ的值。的值。A303800.712RUUIbBECCBQ求求I IBQBQ：利用直流通路：利用直流通路直流通路直流通路15. .静态工作点与波形失真静态工作点与波形失真123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeCD ate:14-Jun-2005Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:t0t0tt00uiuououi(a)(b)1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:19-Ju

20、l-2005Sheet of File:E:Sheng模 拟 电 子 Protel图 .DdbDrawn By:+UCCuiuo+-+-RbRcCb1Cb2+uiuo+-+-RbRcCb1Cb2-UCC饱和失真饱和失真截止失真截止失真NPN1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:19-Jul-2005Sheet of File:E:Sheng模拟电子Protel图.DdbDrawn By:+UCCuiuo+-+-RbRcCb1Cb2+uiuo+-+-RbRcCb1Cb2-UCC123456ABCD654321DCBAT itleN um be

21、rR evisionSizeCD ate:14-Jun-2005Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:t0t0tt00uiuououi(a)(b)截止失真截止失真饱和失真饱和失真PNP共射放大电路的输出电压与输入电压的相位共射放大电路的输出电压与输入电压的相位反相反相, , 对对NPNNPN管管, ,当输出电压的当输出电压的负负半周被削平时半周被削平时, ,一定是一定是正正半周的输半周的输入电压太大了入电压太大了,是是饱和失真饱和失真；当输出电压的；当输出电压的正正半周被削半周被削平时平时, ,一定是一定是负负半周的输

22、入电压太大了半周的输入电压太大了,是是截止失真截止失真。 先先出现出现饱和失真饱和失真说明说明Q Q点偏高；点偏高；先先出现出现截止失真截止失真说明说明Q Q点偏低。点偏低。 对对PNPPNP管，道理一样。管，道理一样。16. . 交流负载线交流负载线 画交流负载线用交流通路，交流负载电阻画交流负载线用交流通路，交流负载电阻RL=RcRL 取取 得交流负载线在横轴上得交流负载线在横轴上一点，用该点通过一点，用该点通过Q Q点做直线即为交流负载线。点做直线即为交流负载线。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:31-Oct-2004She

23、et of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:iuCE24681012/VC/mA6543210IB406080100120QMNBA+C+Cb1b2+-+-RLRbRcRLuiuo+UCC1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:1-Aug-2005 Sheet of File:E:Sheng模拟电子Protel图.DdbDrawn By:RbRcRLuoui+-+-交流负载线画法：交流负载线画法：交流通路LCQCEQRIUA 若若R RL L开路开路(R(RL L=)=)，则交流负载线与直

24、流负载线重合。，则交流负载线与直流负载线重合。17用交流负载线用交流负载线求最大不失真求最大不失真输出电压峰值输出电压峰值Uom=MinUCEQ- -UCES，ICQRL 要得到最大的要得到最大的Uom应把应把Q Q点选在交流点选在交流负载线的负载线的中点中点，即满足，即满足 UCEQUCES=ICQRL。最大最大不截止失真不截止失真输出电压幅度为输出电压幅度为ICQRL，最大最大不饱和失真不饱和失真输出电压幅度为输出电压幅度为UCEQUCES最大不失真输出电压峰值为最大不失真输出电压峰值为18 直流和交流负载线综合题直流和交流负载线综合题例例11112-42-4 已知电路及其直流、交流负载线

25、已知电路及其直流、交流负载线如图（如图（a a）和）和(b)(b)所示，设所示，设UBE=0V。求：求： UCC、IBQ、ICQ、UCEQ的值；的值；电阻电阻Rb、Rc、RL的值；的值；最大不失真输出电压的峰值。最大不失真输出电压的峰值。当当u ui i的幅度足够大时，将首先的幅度足够大时，将首先产生何种失真？如何消除？产生何种失真？如何消除？123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:17-D ec-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:iuC

26、E24681012/VC/mA6543210IB406080100120QMNBA+C+Cb1b2+-+-RbRcRLuiuo+UCC=30A206.7(b)(a)1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:4-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注册工程师辅导材料电路图FET.Ddb Drawn By:02468 10 12543216iCuCE/mA/VIB20406080100MBNA7.11.8ICQRLUCEQ(b)(a)19.从图读出从图读出:UCC=12V，IBQ=30A，ICQ=1.8mA， UCEQ=7.

27、1V解：解：1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:4-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注册工程师辅导材料电路图FET.Ddb Drawn By:02468 10 12543216iCuCE/mA/VIB20406080100MBNA7.11.8ICQRLUCEQ例例11112-42-4续续1 1 20. 计算计算Rb、Rc、RLRb=(UCC- -UBE)/IBQ=400k，Rc=(UCC- -UCEQ)/ICQ2.7k,RL=(10- -7.1)ICQ =2.91.81.61k RL=(RcRL)/(Rc- -

28、 RL)3.5k，123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:17-D ec-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:iuC E24681012/VC/mA6543210IB406080100120QMNBA+C+Cb1b2+-+-RbRcRLuiuo+UCC=30A206.7(b)(a)例例11112-42-4续续 2 21234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:4-Aug-2006 Sheet o

29、f File:E:Sheng注册工程师辅导材料电路图FET.Ddb Drawn By:02468 10 12543216iCuCE/mA/VIB20406080100MBNA7.11.8ICQRLUCEQ21 ICQRL 单端单端输出的输出的KCMReeeeeeeRiRiRiu221 42仿真习题仿真习题11-14 电 路 如 图 ， 若 输 入 电 压电 路 如 图 ， 若 输 入 电 压u ui1 i1=u=ui2 i2=0=0时，时，U UO O=U=Uc1c1UUc2c20 0，要使要使U UO O=0=0，应该，应该_。 A A减少减少R Re e， B B增加增加R Re e， C

30、 C向左移动向左移动R RWW的滑动端，的滑动端， D D向右移动向右移动R RWW的滑动端。的滑动端。 答案：答案：D D。 U UO O=U=Uc1c1-U-Uc2c20 0123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:2-D ec-2004 Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:CC12uo+-Rc1Rc2RsRsui1ui2+UCC-UEERe+-+-T1T2Rw静态时，调节静态时，调节RW达达到到0输入输入0输出。输出。说明说明I Ic1c1IIc

31、2c2 应右移。应右移。4311.3.311.3.3多级放大电路的耦合方式及多级放大电路的耦合方式及频率响应频率响应1耦合方式耦合方式 阻容耦合；阻容耦合； 直接耦合直接耦合 ； 变压器耦合变压器耦合 。2频率响应频率响应将几级放大电路将几级放大电路串接串接起来，放大倍数提高了，起来，放大倍数提高了，但频带变窄，而且但频带变窄，而且比任何一级的频带都窄比任何一级的频带都窄，即，即fL增大，增大，fH减小。减小。44例例11113-63-6选择正确的答案填空：选择正确的答案填空： 多级放大电路的通频带与多级放大电路的通频带与各级各级通频带之间的关系通频带之间的关系_。A比通频带最窄的还要窄；比通

32、频带最窄的还要窄；B比通频带最宽的还要宽；比通频带最宽的还要宽；C各级通频带的平均值；各级通频带的平均值； D各级通频带的乘积。各级通频带的乘积。 具有相同参数的两级放大电路，在截止频率处，电压增益具有相同参数的两级放大电路，在截止频率处，电压增益的幅值下降的幅值下降_。A3dB； B6dB； C20dB； D9dB。答案：答案： A B4511.3.4 基本运算电路基本运算电路理想运放的理想运放的主要参数：主要参数： 开环电压放大倍数开环电压放大倍数Auo= 输入电阻输入电阻 rid= 输出电阻输出电阻 ro=01.理想运算放大器理想运算放大器. .理想运算放大器模型理想运算放大器模型123

33、4ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:26-Aug-2006Sheet of File:E:Sheng注册工程师辅导材料电路图FET.Ddb Drawn By:+ +- -+ +uPuO运算放大器电路符号运算放大器电路符号反相输入端同相输入端uN46理想运放的两个特点：理想运放的两个特点：由于由于Auo，uid=uN- -uP=0由于由于rid ， Ii=0牢记！牢记！虚短虚短虚断虚断47. .理想运放的理想运放的虚短、虚地、虚断虚短、虚地、虚断概念概念 虚短：虚短：由于由于Auo，uid=uN- -uP=0 ，即同相输入端与，即同相输入端与反相

34、输入端的电位相等，二者之间接近于短路，而又反相输入端的电位相等，二者之间接近于短路，而又不是真正的短路，所以称为不是真正的短路，所以称为虚短虚短。 虚断虚断：由于由于rid，输入端的电流输入端的电流ii=0，即输入端即输入端好似断路，而又并非真的断路，所以称为好似断路，而又并非真的断路，所以称为虚断虚断。 虚地虚地：当同相端直接或通过电阻当同相端直接或通过电阻接地接地时，因为存在时，因为存在虚虚短短，反相端反相端虚地虚地。 可见可见“虚地虚地”只有在只有在同相输入端同相输入端是是地电位地电位的的条件下，才存在。条件下，才存在。 记住！记住！482.比例、加减运算电路比例、加减运算电路利用利用虚

35、断虚断有有f1ii 1S1Rui fOfRui s1fouRRu 利用利用虚地虚地有有.反向比例运算电路反向比例运算电路二图中的二图中的ui、us、uid虽不同，但虽不同，但对运算结果无影响。对运算结果无影响。i1fouRRu 49. .同相比例运算电路同相比例运算电路 利用虚断和虚短可知：利用虚断和虚短可知：123456ABCD654321DCBA+-+-usuoRfR1R2NPs1fs1f1ou)RR1(uRRRu of11NsPuRRRuuu uP=uN0，同相比例运算电路同相比例运算电路不存在不存在“虚地虚地” 凡同相输入端电压凡同相输入端电压uP0时，时，均不存在均不存在 “虚地虚地

36、”！50. .反相加法运算电路反相加法运算电路 利用利用虚地虚地概念，可得反概念，可得反相输入端相输入端 N N 的节点方程的节点方程（电流方程电流方程） ：fO22S11SRuRuRu )uRRuRR(u2s2f1s1fo 2s1souuu 当当R R1 1=R=R2 2=R=Rf f 时时，uP=0,有虚地！有虚地！51.同相加法运算电路同相加法运算电路求出求出u uP P后代公式即可。利用叠加后代公式即可。利用叠加原理分别设原理分别设us1=0和和us2=0，可得：，可得：)(2211121231ssfouRRRuRRRRRu 当当R R1 1=R=R2 2=R=R3 3=R=Rf f时

37、，时， u uo o= u= us1s1+u+us2s2uP1uP2不存在虚地！不存在虚地！52. .差动输入减法运算电路差动输入减法运算电路 利用叠加原理分别设利用叠加原理分别设us10，us2=0和和us20 ，us1=0，解得：，解得：1s1f2s3231f1ouRRu)RRR)(RRR(u )uu(RRu1s2s1fo 123456ABCD654321DCBAR1R2R3RfuS2uS1uO+-+1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:30-Aug-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn

38、By:+-+R1R2R3Rfuous1us2=01234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:30-Aug-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn By:+-+R1R2R3Rfuous1us2=0uP若满足若满足RfR1=R3R2，则则 us1=0us2=0up不存在虚地！不存在虚地！53. .电压跟随器电压跟随器 利用虚短概念，得：利用虚短概念，得： u us s=u=uo o 123456ABCD654321DCBAuSuO+-+1uuAsou 不存在虚地！不存在虚地！54例例113-7 图中运放器

39、为图中运放器为理想理想的。写出各输出电压的数值。的。写出各输出电压的数值。123456ABCD654321DCBA+-+-usuo=0.2V+-+-uo3V+-+-uo3V1Vbcdus+-+-uo=0.2Va123456ABCD654321DCBA+-+-usuo=0.2V+-+-uo3V+-+-uo3V1Vbcdus+-+-uo=0.2VaV3 . 02 . 05 . 12 . 0120601uoa V1 . 02 . 012060uob V3uoc V79231530111530uod 解答解答：55仿真习题仿真习题11-16 11-16 电 路 如 图电 路 如 图 1 1 . 1 6

40、1 1 . 1 6 所 示 ，所 示 ，I I2 2= =_。 A A0.5mA0.5mA， B B1mA1mA， C C1.5mA1.5mA， D D-0.5mA-0.5mA。 答案：答案：D 利用虚短和虚地，利用虚短和虚地，有有 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:27-Dec-2004Sheet of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:UO1.5V10K10K10K1KI1I2+-+mA5 . 015 . 131I31I12 注意注意 I2 的方向！的方向！5611.411.

41、4信号处理电路信号处理电路滤波器分类滤波器分类: :按信号通过的频率分类，它们的理想幅按信号通过的频率分类，它们的理想幅频特性如图所示。频特性如图所示。 |A|A|为传输函数的模，为传输函数的模，A Aupup为通带为通带电压放大倍数。电压放大倍数。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:21-Dec-2004Sheet of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:|A|Aup0通带阻带|A|Aup0通带阻带|A|Aup0LH|A|Aup0高通滤波器低通滤波器带通滤波器带阻滤波器LHHL|

42、A|Aup0全通滤波器通带通带通带阻带阻带阻带通带：通带：能够通过的信号频率范围。能够通过的信号频率范围。阻带：阻带：被衰减的信号频率范围被衰减的信号频率范围。通带截止频率：通带截止频率：通带和阻带的界限频率，通带和阻带的界限频率，L L和和H H。 57例例11114-14-1 选择正确的滤波器类型填空选择正确的滤波器类型填空 有用信号频率为有用信号频率为7Hz_。 有用信号频率低于有用信号频率低于500Hz_。 希望抑制希望抑制50Hz交流电源的干扰交流电源的干扰_。 希望抑制希望抑制1KHz以下的信号以下的信号_。 A 低通，低通，B高通，高通，C带通，带通，D带阻。带阻。解：解：C，

43、A D， B5811.4.2 11.4.2 电压比较器电压比较器 用来比较用来比较UI与与UREF大小的电路。电路开环，运放器工作大小的电路。电路开环，运放器工作在非线性区在非线性区，输出电压输出电压只有两个值只有两个值：一个为正饱和值：一个为正饱和值UOH（或正最大值（或正最大值+Uom），一个为负饱和值），一个为负饱和值UOL（或负最大值（或负最大值- -Uom）。）。 UuIuOREF0UUUOHOLuOuIREF+-+-UuIuOREF0UUUOHOLuIREF+-+-uO同相输入同相输入反相输入反相输入1.1.单门限电压比较器单门限电压比较器59 当当UI经过经过UREF时，输出电压

44、就从一个饱和值跳到另一个时，输出电压就从一个饱和值跳到另一个饱和值。饱和值。 阈值（门限）：阈值（门限）：输出电压输出电压uO从一个极性的饱和值跳到另从一个极性的饱和值跳到另一个极性的饱和值所对应的输入电压一个极性的饱和值所对应的输入电压uI的大小称为的大小称为门限电门限电压压或或阈值电压阈值电压Uth。UuIuOREF0UUUOHOLuOuIREF+-+-UuIuOREF0UUUOHOLuIREF+-+-uO同相输入反相输入单门限电压比较器单门限电压比较器续续60例例11114-24-2 电路如图电路如图11.4-12所示，运所示，运放器为理想的，放器为理想的，UOH=12V，UOL= 12

45、V，输入电压，输入电压ui=2sint(V)， 试对应画出试对应画出uo的波形。的波形。123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:11-Sep-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:0ui/V2-2t0uo/V12-12t+-+-uOuI解：解：因为因为U UREFREF=0,=0,所以本电路是一个反相输入的所以本电路是一个反相输入的过过零比较器零比较器，u uo o的波形如图（的波形如图（b)b)所示。所示。(a)(b)123456ABCD65

46、4321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:11-Sep-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:0ui/V2-2t0uo/V12-12t+-+-uOuI6111.5 11.5 信号发生电路信号发生电路 1. 1.相位平衡条件：相位平衡条件：A+F=2n，（，（n=0，1，2），）， 相位平衡条件就是保证为相位平衡条件就是保证为正反馈正反馈。 2.2.振幅平衡条件：振幅平衡条件： ，为保证维持等幅振荡。，为保证维持等幅振荡。在满足相位平衡条件下，在满足相位平衡条件下， 是是

47、起振条件起振条件。1|FA| 产生正弦波自激振荡的条件：产生正弦波自激振荡的条件：1FA 62RC文氏电桥正弦波振荡电路文氏电桥正弦波振荡电路 电路组成电路组成 选频网络选频网络：兼做：兼做正正反馈网络反馈网络。因为正弦波只。因为正弦波只含一个频率，选频网络的含一个频率，选频网络的作用是在选出的振荡频率作用是在选出的振荡频率上使正反馈最强。上使正反馈最强。 电压放大电路电压放大电路：是：是个电压串联负反馈电路，个电压串联负反馈电路，负反馈用来改善波形和稳负反馈用来改善波形和稳定输出波形振幅。定输出波形振幅。1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Dat

48、e:3-Aug-2005 Sheet of File:E:Sheng模拟电子Protel图.DdbDrawn By:+-Uo.U.iU.f=RCRCRfR1电压放大电路选频网络AAuf.F.uRf和和R1引进了负反馈引进了负反馈63RC串并联网络的选频特性串并联网络的选频特性反馈系数：反馈系数：123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:21-D ec-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:RRCC+-+-Uo.U.f ffffj31j31UUF0

49、000ofuRC21f0 uF的幅值最大，为的幅值最大，为31|F|maxu 相角相角F=0，正反馈最强。，正反馈最强。 当频率当频率f f等于谐振频率等于谐振频率时，时，振荡频率振荡频率：RC21f0 1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:21-Aug-2006Sheet of File:E:Sheng注册工程师辅导材料电路图FET.Ddb Drawn By:110Fu1000.10.20.30.41/3 (记住！记住！)(记住！记住！)64如何满足相位和振幅平衡条件如何满足相位和振幅平衡条件的的 . .相位条件：相位条件：放大器为同相放

50、大电路，放大器为同相放大电路，A A=0=0；在；在振荡频率振荡频率f f0 0=1=1(2RC)(2RC)时，选频网络的相移时，选频网络的相移F F=0=0，满足相位条件。满足相位条件。 . .振幅条件：振幅条件： 等幅振荡条件：等幅振荡条件：F FumaxumaxA Aufuf=1=1，AAufuf=3=3，A Aufuf1+(R1+(Rf f/ R/ R1 1) )， 应使应使 R Rf f=2R=2R1 1。 起振条件起振条件: : F FumaxumaxA Auf uf 1 1，应使应使 R Rf f 2R 2R1 1 . .稳幅措施稳幅措施: :稳幅措施是在负反馈回路中采用非线性稳

51、幅措施是在负反馈回路中采用非线性元件，维持元件，维持F FumaxumaxA Aufuf=1=1, ,来稳定输出电压幅度。如用负温来稳定输出电压幅度。如用负温度系数的热敏电阻代替度系数的热敏电阻代替R Rf f ，或用正温度系数的热敏电，或用正温度系数的热敏电阻代替阻代替R R1 1。65【例【例11.5-111.5-1】 运放器为理想的，运放器为理想的，R=1kR=1k，C=0.01FC=0.01F，试求：，试求： 振荡频率振荡频率f f0 0； 若若R R1 1=2k=2k，R Rf f的最小值。的最小值。 解：解：振荡频率振荡频率 123456ABCD654321DCBAT itleN

52、um berR evisionSizeBD ate:15-Sep-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:RRCCRfR1+-+-Uo.KHz9 .1561001. 0310128. 61RC210f Rf2R122K，Rfmin=4K。66仿真练习仿真练习11-29 热敏电阻热敏电阻R Rt t具有正温度具有正温度系数。为能起振和产生系数。为能起振和产生振幅稳定的正弦波输出，振幅稳定的正弦波输出，R Rf f和和R Rt t在电路中的接入在电路中的接入位置以及位置以及R Rt t的最大值为的最大值为何值。何值。

53、123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Mar-2005Sheet of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:+-uo+-CCRR21toRfRt1k解答：解答：Rf 接虚框接虚框1，Rt 接虚框接虚框2。 为能起振和稳定振幅，为能起振和稳定振幅，应使应使Rf 2Rt，Rtmax= =500 67LC正弦波振荡器正弦波振荡器LCLC正弦波振荡器也是由正弦波振荡器也是由选频网络选频网络、正反馈网络正反馈网络和和放大电放大电路路组成。组成。选频网络：选频网络：L L、C C并联构成，并

54、联谐振频率就是振荡频率。并联构成，并联谐振频率就是振荡频率。相位平衡条件：相位平衡条件：正反馈。正反馈。三种典型电路：三种典型电路： 变压器反馈式变压器反馈式 电感三点式（电感反馈式）电感三点式（电感反馈式） 电容三点式（电容反馈式）电容三点式（电容反馈式）要求：要求：1.会识别电路类型，会识别电路类型，2.会判断能否振荡。会判断能否振荡。68变压器反馈式变压器反馈式 选频网络：选频网络：L1和和C1并联，并联谐振时，并联，并联谐振时，阻抗为纯电阻。阻抗为纯电阻。 反馈网络：反馈网络：由变压器绕组由变压器绕组L2实现。实现。 相位平衡条件：相位平衡条件：就是判断是否正反馈，就是判断是否正反馈，

55、是正反馈就满足相位平衡条件。是正反馈就满足相位平衡条件。判断判断方法用方法用瞬时极性法，瞬时极性法，从图中所标极性从图中所标极性可知是可知是正反馈。正反馈。 振荡频率振荡频率123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Jan-2005Sheet of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:CCLL+Cbe211Rb1Rb2+UCCU.f+-Re110CL21f 69电感三点式（电感反馈式）电感三点式（电感反馈式） 确定反馈元件：确定反馈元件：L2接在基接在基极和发射极之间（交流通极和发射

56、极之间（交流通路），所以是反馈元件，路），所以是反馈元件，引进的是正反馈。引进的是正反馈。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Dec-2004Sheet of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:CL+Cb21Rb1Rb2+UCCU.f-+ReLCe LC21CM2LL21f210 L为谐振回路的总电感。为谐振回路的总电感。 满意振荡频率：满意振荡频率：70电容三点式（电容反馈式）电容三点式（电容反馈式） C1、C2和和L组成谐振回路，组成谐振回路，反馈元件是反馈元件是C2，引

57、入的是正，引入的是正反馈。反馈。 振荡频率：振荡频率：123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:15-Sep-2004Sheet of File:D :模 拟 电 子 技 术 E lectronics.ddbD raw n B y:CCL+Cb1e21Rb1Rb2+UCCReC+Cb2LC21CCCCL21f21210 C C为谐振回路的总电容为谐振回路的总电容。7111.6 11.6 功率放大电路功率放大电路一一. .功率放大管的功率放大管的工作状态工作状态：1.1.甲类：甲类：静态工作点位于负载静态工作点位于负载线中间附近线

58、中间附近Q Q1 1 。优点是不。优点是不失真，缺点是静态损耗大，失真，缺点是静态损耗大，效率低。主要用于电压放大效率低。主要用于电压放大。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Jan-2005Sheet of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:iuCEC0Q3Q2Q12.2.乙类：乙类：静态工作点在横轴上静态工作点在横轴上Q Q3 3 。功放管只在半个周。功放管只在半个周 期导电。期导电。3.3.甲乙类：甲乙类：静态工作点靠近横轴静态工作点靠近横轴Q Q2 2 。二二. .功

59、率放大电路功率放大电路分类分类：按功率放大管的工作状态按功率放大管的工作状态分为分为 甲类、乙类、甲乙类甲类、乙类、甲乙类。 72乙类乙类双双电源互补推挽电源互补推挽 功率放大电路功率放大电路又称为又称为OCL（Output Capacitorless，无输出电容）电路。无输出电容）电路。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:19-Sep-2004Sheet of File:D:模 拟 电 子 技 术 Electronics.ddbDrawn By:TT12iC1iC2iLRLuiuo+-+UCC-UCC1234ABCD4321DCB

60、ATitleNumberRevisionSizeA4Date:24-Sep-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn By: 工作原理工作原理uiuo.静态：静态：ui=0时，时，T1、T2不导通，不导通，IL=0，静态无功耗。，静态无功耗。.动态动态: ui正半周正半周，T2截止，截止，T1与与RL工作在射极输出器状态，工作在射极输出器状态，uoui。ui负半周，负半周，T1截止，截止，T2与与RL工作在工作在射极输出器状态，射极输出器状态，uoui。73计算公式计算公式.输出功率输出功率Po ：L2omLomomoooRU21R2U2UIUP 最