电子技术综合(模

1、1电子技术综合（模拟部分）电子技术综合（模拟部分）郭冬梅郭冬梅2012.22012.62 本章重点、考点本章重点、考点n1. PN结的形成过程和单向导通原理结的形成过程和单向导通原理n2. 半导体二极管的单向导电性、伏安特性及主半导体二极管的单向导电性、伏安特性及主 要参数要参数n3. 用模型法分析二极管电路用模型法分析二极管电路n4. 稳压管电路稳压管电路第三章第三章. 二极管及其基本电路二极管及其基本电路3IS 为反向饱和电流为反向饱和电流vD 为二极管两端的电压降为二极管两端的电压降VT =kT/q 称为温度的电压当量称为温度的电压当量k为玻耳兹曼常数，为玻耳兹曼常数，q 为电子电荷量，

2、为电子电荷量，T 为热力学温度。对于室温（相当为热力学温度。对于室温（相当T=300 K），则有），则有VT=26 mV。2. 半导体二极管的半导体二极管的V-I特性曲线及主要参数特性曲线及主要参数)1(/SDD TVveIi1）二极管的）二极管的V-I特性曲线特性曲线40 D/V0.2 0.4 0.6 0.8 10 20 30 405101520 10 20 30 40iD/ AiD/mA死区死区VthVBR硅二极管硅二极管2CP102CP10的的V V- -I I 特性特性0 D/V0.2 0.4 0.6 20 40 605101520 10 20 30 40iD/ AiD/mAVthVB

3、R锗二极管锗二极管2AP152AP15的的V V- -I I 特性特性硅二极管的死区电压硅二极管的死区电压Vth=0.5 V左右，左右，锗二极管的死区电压锗二极管的死区电压Vth=0.1 V左右。左右。二极管是非线二极管是非线性器件，具有性器件，具有单向导电性单向导电性52）. 二极管的参数二极管的参数(1) 最大整流电流最大整流电流IF(2) 反向击穿电压反向击穿电压VBR和最大反向工作电压和最大反向工作电压VRM(3) 反向电流反向电流IR(4) 正向压降正向压降VF(5) 极间电容极间电容Cd（CB、 CD ）63. 模型法分析二极管电路模型法分析二极管电路1）理想模型）理想模型Ua-U

4、b0 , D导通，导通后，导通，导通后， Uab =0 Ua-Ub0.7V , D导通，导通后，导通，导通后， Uab =0.7V Ua-UbIB ，CCb2b1b2BVRRRV 此时，此时，不随温度变化而变化。不随温度变化而变化。VB VBE 且且Re可取可取大些，反馈控制作用更强。大些，反馈控制作用更强。 一般取一般取 I1 =(510)IB ， VB =3V5V I1VBIB33例例5,电路如图所示，电路如图所示，Vcc=12V,Rb1=Rb2=150K,Rc=5.1K, RL=3K, C1=C2=C3=47uF， 晶体管晶体管=50，VBEQ=0.7V， 求静求静态时，态时，IBQ,

5、ICQ, VCEQ, 并分析电路稳定工作点的原理。并分析电路稳定工作点的原理。342)2)动态：小信号模型求三种类型放大电路动态情况动态：小信号模型求三种类型放大电路动态情况(1) BJT(1) BJT小信号模型小信号模型BJT双口网络双口网络 beEQ26(mV) (1)(mA)bbrrI35（2）三种基本放大电路动态分析）三种基本放大电路动态分析A. 共射级放大电路共射级放大电路cLbee(/ /)(1)RRAr R vib1b2bee/ / /(1)RRRrRcoRR 电压和电流增益都大于电压和电流增益都大于1，输入电阻，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电在三种组态中居中，输出电阻

6、与集电极电阻有很大关系。适用于低频情况极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级放大电路的中间级。下，作多级放大电路的中间级。36B.共集电极电路（射级输出器）共集电极电路（射级输出器）LbeL(1)|Re1(1)|ReRArRviR =L|Re RbbeR | r +(1+ )sbetoet| R/ /1bRrRRiv只有电流放大作用，没有电压放大，有只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三种组态中，输入电电压跟随作用。在三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可用于输入级、输出级或缓冲级。可用于输入级、输出级或缓冲级。37C. 共基

7、极电路共基极电路cLbe(/ /)VRRArbee/ /1irRR0cRR只有电压放大作用，没有电流放大，有只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入电阻小，输出电阻电流跟随作用，输入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合，用于高频或宽频带低输入阻抗的场合， 38(3) 复合管、组合放大电路复合管、组合放大电路两只两只NPN型型BJT组成的复合管组成的复合管 两只两只PNP型型BJT组成的复合管组成的复合管 rberbe1(1 1)rbe2 1239NPN与与PNP型型BJT组成的复合管组成的复合管 PNP

8、与与NPN型型BJT组成的复合管组成的复合管 rberbe1（1）等效管的类型与）等效管的类型与T1 相同。相同。（2）等效电流放大系数大：）等效电流放大系数大：12 。（3）等效输入电阻高。）等效输入电阻高。40例例7.两级放大电路如图所示，已知三极管两级放大电路如图所示，已知三极管VBE=0.7V, rbb=200，电路中，电路中1= 2=50, 求静态工作点求静态工作点求求AV, Ri,R0414. 放大电路的频率响应放大电路的频率响应 研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应。变化时的响应。1. BJT的高频小信号模型的高

9、频小信号模型rbb-基区的体电阻基区的体电阻,b是假想的是假想的基区内的一个点基区内的一个点re-发射结电阻发射结电阻rbe-re归算到基极回路的电阻归算到基极回路的电阻 -发射结电容发射结电容-集电结电阻集电结电阻rbc -集电结电容集电结电容 Cbc42互导互导CECECmB ECB EVVigivv cecbrr和和忽忽略略 EQ0mbeTIgrV432. 2. 单级共射极放大电路的高频响应单级共射极放大电路的高频响应Rb1RCCb1Cb2Rb2CeReRLvoRsvsbc444.7.3 单级共射极放大电路的频率响应单级共射极放大电路的频率响应cbLmM1)1( CRgC 输出回路的时间

10、常数远小于输入回路时间常数，输出回路的时间常数远小于输入回路时间常数，考虑高频响应时可以忽略考虑高频响应时可以忽略CM2的影响。的影响。cbM2 CCM1M2CCbcM1ebCCC 454.7.3 单级共射极放大电路的频率响应单级共射极放大电路的频率响应1. 高频响应高频响应 型高频等效电路型高频等效电路目标：简化和变换目标：简化和变换M1ebCCC ebbbbs rrRRR/)/(sbebsbebbeebs/VrRRrRrrV ebbbberrr cbLmM1)1 ( CRgC46电压增益频响电压增益频响:MH1j( /)VSVSHAAffRCf21H 上限频率上限频率47 低频等效电路低频

11、等效电路3. 3. 单级共射极放大电路的低频响应单级共射极放大电路的低频响应Rb1RCCb1Cb2Rb2CeReRLvoRsvsRb=（Rb1/Rb2）远大于）远大于Ri Riee1RC ，CeCb2 ceII 48eb1eb11)1(CCCCC )ffffAAVSVS/j(1/j(1 L2 L1ML )(21bes1L1rRCf )(21Lcb2L2RRCf 当当 时，时，L2L14ff )ffAAVSVS/j(11 L1ML 494. 多级放大电路的增益和频率响应多级放大电路的增益和频率响应)j ()j ()j (io VVAV )j ()j ()j ()j ()j ()j (-1)o(o

12、o1o2io1 nnVVVVVV )j ()j ()j (21 VnVVAAA 前级的开路电压是下级的信号源电压前级的开路电压是下级的信号源电压 前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗 下级的输入阻抗是前级的负载下级的输入阻抗是前级的负载50 多级放大电多级放大电路的通频带比路的通频带比它的任何一级它的任何一级都窄。都窄。（以两级为例）（以两级为例）则单级的上下限频率处的增益为则单级的上下限频率处的增益为当两级增益和频带均相同时，当两级增益和频带均相同时，。 707. 0M1VA两级的增益为两级的增益为。 5 . 0)707. 0(M122M1VVAA 即两级的带宽小

13、于单级带宽。即两级的带宽小于单级带宽。51例例8：多级放大器的放大倍数是各级放大倍数的乘积，多级放大器的放大倍数是各级放大倍数的乘积，级联后随着级数的增加，级联后随着级数的增加， 增大，增大， 减小，通频带变窄，减小，通频带变窄，级数越多，通频带越窄。可否用工程的观点，近似估级数越多，通频带越窄。可否用工程的观点，近似估算一般多级放大器的算一般多级放大器的 和和 ？当各级上下截止频率相？当各级上下截止频率相差较大时，总的差较大时，总的 和和 主要决定于哪一级？主要决定于哪一级？ HfHfHfLfLfLf52例例9.已知某放大电路的波特图如图所示已知某放大电路的波特图如图所示 （1）电路的中频电

14、压增益）电路的中频电压增益20lg| =m uA muAuA | dB，（2）电路的下限频率）电路的下限频率fL Hz，上限频率，上限频率fH kHz. （3）电路的电压放大倍数的表达式）电路的电压放大倍数的表达式53例例10. 单级放大电路如图所示，已知单级放大电路如图所示，已知Rb=470K，Rs=500RL=，三极管，三极管=50，rbe=2K，电路中频电压增益，电路中频电压增益20lg Av =40dB,通频带范围通频带范围 10100KHZ（1） 确定确定Rc的数值的数值（2）计算电容）计算电容C1的值的值54例例11某单级阻容耦合共射放大电路的中频电压放大倍数为某单级阻容耦合共射放

15、大电路的中频电压放大倍数为40dB40dB，通频带为，通频带为20HZ20KHZ，最大不失真输出电压，最大不失真输出电压范围为范围为-3V3V。1.1.若输入电压信号为若输入电压信号为 输出电压峰值为多少？输出波形是否会出现失真？输出电压峰值为多少？输出波形是否会出现失真？2.2.若输入为非正弦波，其谐波频率范围若输入为非正弦波，其谐波频率范围1KHZ30KHZ, ,最大幅度为最大幅度为50mV, 50mV, 试问输出信号是否会产生失真？若试问输出信号是否会产生失真？若失真，什么失真？失真，什么失真？320sin(210 )ivt mV55例例12. 共射级放大电路如图，当电路参数及连接有共射

16、级放大电路如图，当电路参数及连接有如下改变时，放大电路了性能有何变化？如下改变时，放大电路了性能有何变化？（1）Rb1在正常范围内增加，则中频放大倍数绝对值在正常范围内增加，则中频放大倍数绝对值 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻 下限频率下限频率fLVMA(2) (2) 增加电容增加电容C C1, 1, 则中频电压放大倍数则中频电压放大倍数 下限频率下限频率fL ,上限频率上限频率fHVMA(3) (3) 若将一个若将一个6800pF6800pF电容错接在电容错接在b,cb,c之间，则之间，则 下限频率下限频率fL ,上限频率上限频率fHVMA56n本章重点、考点本章重点、考点n1. MOS

17、1. MOS场效应管得工作原理、特性曲线及参数（场效应管得工作原理、特性曲线及参数（据据MOSMOS管输出、转移特性曲线判断管输出、转移特性曲线判断MOSMOS管类型，管类型，MOSMOS管静态分析管静态分析）n2. 2. 小信号模型法分析场效应管放大电路的动态性小信号模型法分析场效应管放大电路的动态性 能（能（共源、共漏、共栅级放大电路分析共源、共漏、共栅级放大电路分析）第五章第五章.场效应管放大电路场效应管放大电路57(1)N沟道增强型沟道增强型MOSFET1. MOS1. MOS场效应管得工作原理、特性曲线及参数场效应管得工作原理、特性曲线及参数1)输出特性曲线输出特性曲线const.D

18、SDGS)( vvfi58 可变电阻区可变电阻区, ,导电沟道预夹断之前导电沟道预夹断之前 vDS（vGSVT） )( DSDSTGSnD22vvv VKi原点附近由于原点附近由于vDS较小，可较小，可近似为近似为DSTGSnD )(vvVKi 2Kn为电导常数，单位为电导常数，单位：mA/VmA/V2 2 截止区截止区当当vGSVT时，导电沟道尚时，导电沟道尚未形成，未形成，iD0，为截止工，为截止工作状态。作状态。59 饱和区（恒流区又称放大区）饱和区（恒流区又称放大区）导电沟道预夹断之后导电沟道预夹断之后vGS VT ，且，且vDS（vGSVT）2)(TGSnDVKi v602)转移特性

19、曲线转移特性曲线const.GSDDS)( vvfi2)(TGSnDVKi v饱和区饱和区61（2）N沟道耗尽型沟道耗尽型MOSFET特性曲线特性曲线可变电阻区可变电阻区DnGSpDS2() iKVvv饱和区饱和区vDS（vGSVp）vGS Vp ，且，且vDS（vGSVp）2DnGSp()iKVv62（3）P沟道增强型沟道增强型MOSFET特性曲线特性曲线（4）P沟道耗尽型沟道耗尽型MOSFET特性曲线特性曲线63（5）N沟道沟道JFET64例例1.1. FETFET的转移特性如右上图所示，该管是的转移特性如右上图所示，该管是_（P P或者或者N N）沟道）沟道_（增强、（增强、耗尽）型的耗

20、尽）型的_（结型、（结型、MOSMOS）FETFET。图中。图中Vgs=2VVgs=2V为该管的为该管的_电压。电压。例例2.2. 场效应管的转移特性如场效应管的转移特性如图所示，该管为图所示，该管为 65（1）FET小信号模型小信号模型则则DSDSGS2TGSnGSDm)(VVVKigvvv )(2TGSnVK v2.2.小信号模型法分析场效应管放大电路的动态性能小信号模型法分析场效应管放大电路的动态性能66( (2）. FET共源级放大电路分析共源级放大电路分析RgRgAmdmio1 vvvg2g1i/ RRR doRR 67( (3）. FET共漏级放大电路分析共漏级放大电路分析mgsd

21、soigsmgsdsmdsmds()(/ /)(/ /)(/ /)11(/ /)gRrAgRrgRrgRrvvvvvvg2g1i/RRR odsm1/ /RRrg68例例3：推导共栅级放大电路电压增益，输入电阻，输出电阻推导共栅级放大电路电压增益，输入电阻，输出电阻 PP.222例例4：某某FET恒流源如图所示，已知恒流源如图所示，已知MOS管参数管参数gm rds, 试试证明：证明：A,B两端的小信号等效电阻两端的小信号等效电阻(1)ABmdsrRg R r69例例5.电路如图所示，已知电路如图所示，已知FET gm=1ms, BJT的的rbb=300=100，VBEQ=0.65V, R1=

22、3.3M, R2=2K, R3=20K，R4=2K， R5=500， R6=1K，VDD=30V,求求AV?70例例6放大电路如图所示。已知放大电路如图所示。已知，mS 18m g，100 试求电路的中频增试求电路的中频增益、输入电阻和输出电阻。益、输入电阻和输出电阻。， k 1ber71n本章重点考点本章重点考点n1. 各种恒流源电路的工作原理各种恒流源电路的工作原理n2. 射级耦合差分放大电路分析射级耦合差分放大电路分析第六章第六章.模拟集成电路模拟集成电路721）. BJT镜像电流源镜像电流源1. 恒流源电路恒流源电路当当较大时，基极电流较大时，基极电流IB可以忽略可以忽略 IoIC2I

23、REF CCBEEEVVVR2）.BJT 微电流源微电流源e2BE2BE1RVV E2C2OIII 733）. BJT组合电流源组合电流源T1、R1 和和T4支路产生基准电流支路产生基准电流IREFT1和和T2、T4和和T5构成镜像电流源构成镜像电流源T1和和T3，T4和和T6构成了微电流源构成了微电流源1EB4BE1EECCREFRVVVVI 74RVVVIIIGSSSDDREFD2O 当器件具有不同的宽长比时当器件具有不同的宽长比时REF1122O/ILWLWI 4）. MOSFET镜像电流源镜像电流源755). MOSFET多路电流源多路电流源REF1122D2/ILWLWI REF11

24、33D3/ILWLWI REF1144D4/ILWLWI 2T0GS0n0D0REF)( VVKII 76例例1.1.图为集成运放图为集成运放F007 F007 的电流源组成的电路，的电流源组成的电路，V VBEBE=0.7V=0.7V 若若T T3 3 T T4 4管的管的22，求，求I Ic4c4的值？的值？(1)(1)若要求若要求I Ic1c1=26=26uA, ,求求R R1 1的值？（的值？（ T T1 1 T T2 2管的管的2 2 ）77例例2.2.以电流源为负载的共射级放大电路如图以电流源为负载的共射级放大电路如图, ,已知已知1=50=50，Vcc=12V,R=56KVcc=

25、12V,R=56K，R R1 1=100K=100K，T T2 2 T T3 3管参数相同管参数相同,V,VBEBE=0.7V=0.7Vr rce1ce1=r=rce2ce2=r=rce3ce3=200K=200K, 求放大电路输入电阻求放大电路输入电阻Ri,输出电阻输出电阻R0，及及AV?78例例3.3.由复合管组成的恒流源电路如图，由复合管组成的恒流源电路如图，T T1 1 T T2 2 共射级电流放大共射级电流放大系数均为系数均为1，特性相同。特性相同。T3 T4共射级电流放大系数均为共射级电流放大系数均为3特性相同特性相同，试写出参考电流试写出参考电流IR，和输出电流，和输出电流I0

26、表达式？表达式？792. 射极耦合差分式放大电路射极耦合差分式放大电路静态静态OCC2C121=IIII CE2CE1=VV CCV c2CRIEVIIICB2B1 )V7 . 0(c2CCC RIV80动态动态(1) 差模信号差模信号， i2i1vv和和大小相等，相位相反。大小相等，相位相反。 O2O1vv和和大小相等，大小相等， 0O2O1o vvv信号被放大。信号被放大。相位相反。相位相反。81 idod=vvvAi2i1o2o1vvvv 接入负载时接入负载时i1o122vv becrR beLcd)21/(=rRRA v 双入、双出双入、双出交流通路交流通路beidrR2 codRR2

27、 以双倍的元器件换取抑制零漂以双倍的元器件换取抑制零漂的能力的能力82 双入、单出双入、单出 ido1d1=vvvAi1o12vvd21vA bec2rR 接入负载时接入负载时beLcd2)/(=rRRA vbeidrR2 odcRR83 共模情况共模情况 双入双出双入双出 共模信号的输入使两管共模信号的输入使两管集电极电压有相同的变化。集电极电压有相同的变化。所以所以0oc2oc1oc vvv0icocc vvvA共模增益共模增益84双入单出双入单出icoc1c1vvv A抑制零漂能力增强抑制零漂能力增强icoc2vv obec2)1(rrR oc2rR or c1vA85单端输入情况单端输

28、入情况 和双端输入和双端输入 相同相同86例例4求求:。时时，当当，均均为为硅硅管管，、V008050TTTOi321321 vvC3C2ECE3CE2e2d23iO(1);(2);(3)5mV?IIIVVRAAA、 、及的值当时，vdvvvvRi387例例5 5 图为高输入阻抗型集成运放图为高输入阻抗型集成运放CF153输入级，已知输入级，已知rds3=100K， gm3=2ms, 所有结型场效应管所有结型场效应管IDSS=4mA Vp=-2V, 当当vs1=50mV, vs2=10mV时，求时，求v0=？88n本章重点考点本章重点考点n1. 反馈的类型及判别反馈的类型及判别n2.负反馈对放

29、大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响n3.深度负反馈条件下近似计算深度负反馈条件下近似计算n4. 自激的概念及稳定工作条件自激的概念及稳定工作条件第七章第七章.反馈放大电路反馈放大电路89n1. 反馈的类型及判别反馈的类型及判别（1）正反馈和负反馈）正反馈和负反馈,从输入端看：从输入端看：正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。净输入量可以是电压，也可以是电流。净输入量可以是电压，也可以是电流。净输入电压：净输入电压：vbe净输入电流：净输入电流：ib净输入电压：净输入电压：vg

30、s净输入电流：无净输入电流：无净输入电压：净输入电压：vp-vn净输入电流：净输入电流：ip ,in共射级共射级共源级共源级90判断方法：判断方法：先假设输入信号在某一瞬间变化的极性为先假设输入信号在某一瞬间变化的极性为，然后根据各级放大电路的输出信号和输入信号之间的关系，然后根据各级放大电路的输出信号和输入信号之间的关系，从输入逐级标出放大电路各有关点位的瞬时极性，或者有从输入逐级标出放大电路各有关点位的瞬时极性，或者有关电流的瞬流方向，以确定从输出回路到输入回路的反馈关电流的瞬流方向，以确定从输出回路到输入回路的反馈信号的极性，最后判断是削弱还是增强了净输入信号。信号的极性，最后判断是削弱

31、还是增强了净输入信号。b, e b, e 同极性同极性b, c b, c 反极性反极性c, e c, e 同极性同极性g, s g, s 同极性同极性g, d g, d 反极性反极性s, d s, d 同极性同极性P, O P, O 同极性同极性N, O N, O 反极性反极性91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单级运放单级运放，正负反馈简便判断方法：正负反馈简便判断方法： 反馈端接回反馈端接回“+”为为 正反馈正反馈 反馈端接回反馈端接回“-”为负反馈为负反馈92反馈通路反馈通路净输入量减小净输入量减小93（2）. 直流

32、反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈 根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进行判别。时存在，来进行判别。直流反馈直流反馈交、直流反馈交、直流反馈94（3）负反馈放大电路的四种组态）负反馈放大电路的四种组态a.a.串联负反馈：串联负反馈：输入端电压求和输入端电压求和 vidid= =vi i- - vf fb.b.并联负反馈：并联负反馈：输入端电流求和输入端电流求和iidid= =ii i- -if fc.c.电压负反馈：电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性稳定输出电压，具有恒压特性将将负载负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零

33、短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零d.d.电流负反馈：电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性稳定输出电流，具有恒流特性将将负载负载短路，反馈量仍然存在。短路，反馈量仍然存在。95a.a.串联负反馈：串联负反馈：输入端以电压方式叠加输入端以电压方式叠加xixf xixfb.b.并联负反馈：并联负反馈：输入端以电流方式叠加输入端以电流方式叠加ix并联：反馈量并联：反馈量fx 和输入量输入量接于同一输入端。接于同一输入端。接于不同的输入端。接于不同的输入端。ix串联：反馈量串联：反馈量fx 和输入量输入量 xixfxixf96例例1.判断图所示电路中是否引入了反馈，是正反馈还是负反判断图所示

34、电路中是否引入了反馈，是正反馈还是负反馈？馈？ 是直流反馈还是交流反馈？判断交流反馈的组态？是直流反馈还是交流反馈？判断交流反馈的组态？(+)(-)(+)(+)电压串联负反馈电压串联负反馈(+)(a)97直流反馈直流反馈交、直流反馈交、直流反馈(+)(+)(-)(+)(+)(+)电流串联负反馈电流串联负反馈(b)98+_电压并联负反馈电压并联负反馈(c)99+_+电压串联负反馈电压串联负反馈(d)100+_+ifii电流并联负反馈电流并联负反馈(e)1012.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(2) 减小非线性失真减小非线性失真(1) 提高增益的稳定性提高增益的稳定性闭环时闭

35、环时AFAA 1fAAAFAAd11dff 负反馈的组态不同，稳定的增益不同（负反馈的组态不同，稳定的增益不同（Avf 、Arf 、Agf 、Aif） 只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。 102(3) 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声引入负反馈提高信噪比的原理引入负反馈提高信噪比的原理: : 引入负反馈后信号和干扰均减小了引入负反馈后信号和干扰均减小了1/(1+AF)1/(1+AF)倍倍, ,但但是如果输入信号能提高是如果输入信号能提高1+AF1+AF倍

36、倍, ,则在同样的输出情况下则在同样的输出情况下, ,信号与干扰噪声的比值将增大信号与干扰噪声的比值将增大1+AF1+AF倍倍. .条件是条件是, ,输入信输入信号的幅值具有提高的潜力而且干扰信号只局限于系统内号的幅值具有提高的潜力而且干扰信号只局限于系统内部产生部产生, ,不能是混在输入信号中的不能是混在输入信号中的. . 对于混在输入信号中的干扰信号对于混在输入信号中的干扰信号, ,利用负反馈虽然能利用负反馈虽然能减小幅值减小幅值, ,但信噪比没变但信噪比没变, ,只能通过其他的手段如屏蔽和只能通过其他的手段如屏蔽和滤波等方法来消弱滤波等方法来消弱 103串联负反馈串联负反馈 并联负反馈并

37、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(5)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(4) 扩展频带扩展频带闭环上限频率闭环上限频率HMHf)1(fFAf 闭环下限频率闭环下限频率FAffMLLf1 104为了实现下列目的，应引入为了实现下列目的，应引入 A直流负反馈直流负反馈 B交流负反馈交流负反馈为了稳定静态工作点，应引入为了稳定静态工作点，应引入 ；为了稳定放大倍数，应引入为了稳定放大倍数，应引入 ；为了改变输

38、入电阻和输出电阻，应引入为了改变输入电阻和输出电阻，应引入 ；为了抑制温漂，应引入为了抑制温漂，应引入 ；为了展宽频带，应引入为了展宽频带，应引入 。例例2：ABBAB105例例3.3.选择合适答案填入空内。选择合适答案填入空内。 A A电压电压 B B电流电流 C C串联串联 D D并联并联1 1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入）为了稳定放大电路的输出电压，应引入 负反馈；负反馈；2 2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入）为了稳定放大电路的输出电流，应引入 负反馈；负反馈；3 3）为了增大放大电路的输入电阻，应引入）为了增大放大电路的输入电阻，应引入 负反馈；负反馈；4 4）为了减小放

39、大电路的输入电阻，应引入）为了减小放大电路的输入电阻，应引入 负反馈；负反馈；5 5）为了增大放大电路的输出电阻，应引入）为了增大放大电路的输出电阻，应引入 负反馈；负反馈；6 6）为了减小放大电路的输出电阻，应引入）为了减小放大电路的输出电阻，应引入 负反馈。负反馈。 ABCDBA106例例4：已知放大电路的输出噪声电压是电路内部产生的，与已知放大电路的输出噪声电压是电路内部产生的，与输入信号无关，输入信号无关， 现要将电路的信噪比提高现要将电路的信噪比提高20dB,应引入多深的负反馈？应引入多深的负反馈？ 若引入反馈前若引入反馈前AV=100，问反馈系数，问反馈系数Fv=? 闭环增益闭环增

40、益AVF=? 引入反馈后输入电压如何变化？引入反馈后输入电压如何变化？如果在提高信噪比的同时，还要求提高输入电阻和输出电如果在提高信噪比的同时，还要求提高输入电阻和输出电阻，应引入什么形式的反馈？阻，应引入什么形式的反馈？20lg 1+ AF = 20dB101+ A F反馈深度反馈深度0.09VF 10VFAVi应增大到原来应增大到原来10倍倍电流串联负反馈电流串联负反馈107例例5. 图示电路中，为实现如下性能要求，反馈应该如何引入？图示电路中，为实现如下性能要求，反馈应该如何引入？ 静态工作点的稳定？静态工作点的稳定？ 通过通过Rc3的信号电流，基本不随着的信号电流，基本不随着Rc3的变

41、化而变化？的变化而变化？ 输出端接上负载之后，输出电压输出端接上负载之后，输出电压v0 基本不随着基本不随着RL的改变而变的改变而变化？化？(1) 向信号源索取的电流小？向信号源索取的电流小？1083.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串联负反馈，输入端电压求和串联负反馈，输入端电压求和0iidid riv深度负反馈条件下深度负反馈条件下 虚短虚短虚断虚断虚短虚短虚断虚断并联负反馈，输入端电流求和并联负反馈，输入端电流求和vidid= = vi i - - vf f 0iid= ii - if 0vid= iid ri 0FA1f xid= xi - xf 0 109例例61

42、61）判断图所示电路中是否引入了反馈，是正反馈还是负反馈？）判断图所示电路中是否引入了反馈，是正反馈还是负反馈？ 是直流反馈还是交流反馈？判断交流反馈的组态？是直流反馈还是交流反馈？判断交流反馈的组态？ 2 2） 计算深度负反馈条件下的电压放大倍数。计算深度负反馈条件下的电压放大倍数。+_+110n4. 自激的概念及稳定工作条件自激的概念及稳定工作条件1. 自激振荡现象自激振荡现象 在不加任何输入信号的情况下，放大电路仍会在不加任何输入信号的情况下，放大电路仍会产生一定频率的信号输出。产生一定频率的信号输出。反馈深度反馈深度时，时， 01 FAFAAA 1F闭环增益闭环增益自激振荡自激振荡1)

43、()(kk FA 180)12()()(kfkan 幅值条件幅值条件相位条件相位条件（附加相移）（附加相移）111破坏自激振荡条件破坏自激振荡条件1 FA 180fa 1 FA 180fa 或或1m GFA 180fa 1 FA 180mfa 或写为或写为Gm幅值裕度幅值裕度，一般，一般Gm -10dB m相位裕度相位裕度，一般，一般 m 45 保证可靠稳定，保证可靠稳定，留有余地。留有余地。112第二章第二章.运算放大器运算放大器n本章重点考点本章重点考点1. 各类运算放大器电路的分析及设计各类运算放大器电路的分析及设计 比例运算电路比例运算电路 加法电路加法电路 减法电路减法电路 积分电路

44、积分电路 微分电路微分电路113（1）集成运放既可以工作在线性区，也可以工作在非线性区）集成运放既可以工作在线性区，也可以工作在非线性区（饱和区），由于开环电压放大倍数非常高，必须引入深度（饱和区），由于开环电压放大倍数非常高，必须引入深度负反馈才能使得运放工作在线性区负反馈才能使得运放工作在线性区1. 各类运算放大器电路的分析及设计各类运算放大器电路的分析及设计114（2）理想运放条件）理想运放条件： ri ro0 AvoiP 0、iN 0 “虚短虚短”“虚断虚断”工作在线性区的理想运放的两个基本特征：工作在线性区的理想运放的两个基本特征：vp=vn115例例1. 如图为具有高输入阻抗、低输

45、出阻抗的实用放大器，试如图为具有高输入阻抗、低输出阻抗的实用放大器，试证明：证明：42012312(1)()RRvvvRR116例例2. 试用理想运放设计一个能实现试用理想运放设计一个能实现 的运算电路。的运算电路。012330.54iiivvvv117例例3. 如图所示电路：如图所示电路：R=10K，C=0.1uF, A性能理想，用性能理想，用 15V供电，供电，t=0, v0=0, vi 波形如图波形如图(a)所示，画出输所示，画出输 出电压波形？出电压波形？118第八章第八章. 功率放大电路功率放大电路n本章重点难点本章重点难点 1. 乙类互补对称放大器（乙类互补对称放大器（OCL）的工

46、作原理（）的工作原理（输输出功率的计算，选管的原则出功率的计算，选管的原则） 2. 交越失真的产生及克服交越失真的电路交越失真的产生及克服交越失真的电路 3. 单电源互补对称功率放大器（单电源互补对称功率放大器（OTL）的原理）的原理119 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电流。放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电流。1. 乙类互补对称放大器（乙类互补对称放大器（OCL）的工作原理）的工作原理1201）输出功率）输出功率L2omLomomooo222=RVRVVIVP 最大不失真输出功率最大不失真输出

47、功率Pomax 2)( )2(=L2CESCCL2CESCComaxRVVRVVP L2CComax2RVP 121单个管子在半个周期内的管耗单个管子在半个周期内的管耗)(d )(21=0LooCCT1tRvvVP 2）. 管耗管耗PT两管管耗两管管耗)d( sin)sin(210LomomCCtRtVtVV )4(12omomCCLVVVR T2T1T=PPP)4(22omomCCLVVVR 思考？乙类互补对称电路中，静态时，管子电流为思考？乙类互补对称电路中，静态时，管子电流为0，管，管耗为耗为0。动态时，输入交流信号幅度越大，输出功率越大，。动态时，输入交流信号幅度越大，输出功率越大，那

48、么管耗是否也越大？那么管耗是否也越大？1223). 电源供给的功率电源供给的功率PV ToV=PPPLomCC2RVV当当时时， CComVV 2L2CCVmRVP 4). 效率效率 CComVo4=VVPP 当当时时， CComVV % 78.54 1234)功率功率BJT的选择的选择 因为因为)4(12omomCCLT1VVVRP 0.2Pom L2CC2T1m1RVP 选管依据之一选管依据之一当当 0.6VCC 时具有最大管耗时具有最大管耗CCom2VV 1每只每只BJT的最大允许管耗的最大允许管耗PCM必须大于必须大于 PT1m 0.2Pom；2管子的管子的|V(BR)CEO|2VCC

49、；3通过通过BJT的最大集电极电流低于其的最大集电极电流低于其ICM。1241）交越失真的产生：）交越失真的产生：由于没由于没有直流偏置，有直流偏置，iB必须在必须在|vBE|大于门坎大于门坎电压时才有变化，输入信号电压时才有变化，输入信号 vi在过在过零前后，输出信号便会出现失真，零前后，输出信号便会出现失真，这种失真称为交越失真。这种失真称为交越失真。2.交越失真的产生及克服交越失真的电路交越失真的产生及克服交越失真的电路125静态偏置静态偏置T1、T2两管发射结电位分两管发射结电位分别为二极管别为二极管D1、 D2的正向的正向导通压降，致使两管均处导通压降，致使两管均处于微弱导通状态。克

50、服了于微弱导通状态。克服了交越失真。交越失真。由于电路对称，静态时由于电路对称，静态时0021 oLCCviii2）.克服交越失真的电路克服交越失真的电路电路电路1.126动态工作情况动态工作情况二极管等效为恒压模型二极管等效为恒压模型交流相当于短路交流相当于短路127BE4221CE4VRRRV VBE4可认为是定值可认为是定值 R1、R2不变时，不变时，VCE4也也是定值，可看作是一个直流是定值，可看作是一个直流电源。电源。电路电路2.1283.甲乙类单电源互补对称电路甲乙类单电源互补对称电路 静态时静态时，偏置电路使，偏置电路使VKVCVCC/2（电容（电容C充电达到充电达到稳态）。稳态

51、）。当有信号当有信号vi时时负半周负半周T1导通，有电流通过负导通，有电流通过负载载RL，同时向，同时向C充电充电正半周正半周T2导通，则已充电的电导通，则已充电的电容容C通过负载通过负载RL放电。放电。电容电容C可充当原来的可充当原来的VCC。同样，计算同样，计算Po、PT、PV和和PTm的公式必须加以修正，以的公式必须加以修正，以VCC/2代替原来公式中的代替原来公式中的VCC。 129例例1：在：在OCL乙类功放电路中，若最大输出功率为乙类功放电路中，若最大输出功率为1W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为则电路中功放管的集电极最大功耗约为 。 A1W B0.5W C0.2W 例例2.

52、功率放大电路的转换效率是指功率放大电路的转换效率是指 。 A输出功率与晶体管所消耗的功率之比输出功率与晶体管所消耗的功率之比 B输出功率与电源提供的平均功率之比输出功率与电源提供的平均功率之比 C晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比130例例3 3工作在乙类的作在乙类的OCLOCL电路如图所示。已知电路如图所示。已知VCC=12V，RL=8，vi为正弦电压。为正弦电压。1 1求在求在Vces0 的情况下，电路的最大输出功的情况下，电路的最大输出功率率Pomax、及此时的效率及此时的效率和管耗和管耗PT 。2 2根据主要极限值选择管子。根据主要极限

53、值选择管子。3 3求管耗最大时的输出功率求管耗最大时的输出功率P Po o 。4 4当当=0.5时，其时，其Po为多少？为多少？+ +VCCT1vivoRL- -VCCT2131例例4. 如图所示电路中，已知运放为理想的，其最大输出电流、如图所示电路中，已知运放为理想的，其最大输出电流、电压峰值为：电压峰值为：15mA和和15V。T1和和T2管性能完全相同，管性能完全相同，=60，VBE=0.7V。试问：。试问： 电路输出电压是否会产生交越失真？电路输出电压是否会产生交越失真？ 若负载若负载RL分别为分别为8，20时，其最大不失真输出功率分别时，其最大不失真输出功率分别 为多大？此时输入电压为

54、多大？此时输入电压Vi=?(3) 为了使不失真输出功率达到最大，其最佳负载为了使不失真输出功率达到最大，其最佳负载RLOPT=? 此此 时时POM=?(4) T1 T2功放管得极限参数功放管得极限参数PCM, V（BR)CEO , 和和I IC C应为多大？应为多大？132133第九章第九章. 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路n本章重点考点本章重点考点n1. 正弦波振荡的幅值、相位条件正弦波振荡的幅值、相位条件n2. 几种几种正弦波振荡电路的组成、起振条件及振荡频正弦波振荡电路的组成、起振条件及振荡频率的计算率的计算n3.3.非正弦信号产生电路输出波形分析非正弦信号产生电路输出波形

55、分析n4.4.滤波器类型的判断，通带增益和截止频率的计算滤波器类型的判断，通带增益和截止频率的计算134n1. 正弦波振荡的幅值、相位条件正弦波振荡的幅值、相位条件1）振荡条件为）振荡条件为1)()( FA振幅平衡条件振幅平衡条件2)()(fan 相位平衡条件相位平衡条件2 2）起振和稳幅）起振和稳幅起振条件：起振条件：1)()( FA2)()(fan 噪声中，满足相位平衡条件的某一频率噪声中，满足相位平衡条件的某一频率 0 0的噪声信号被的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。放大，成为振荡电路的输出信号。 当输出信号幅值增加到当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将

56、出现失真。一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将出现失真。稳幅：稳幅：当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从件从 回到回到1 AF。 1 AF1354放大电路（包括负反馈放大电路）放大电路（包括负反馈放大电路）3 3）振荡电路基本组成部分）振荡电路基本组成部分4反馈网络（构成正反馈电路）反馈网络（构成正反馈电路）4选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与反馈选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与反馈 网络合二为一。）网络合二为一。）4稳幅环节稳幅环节136例例1 1. 正弦振荡产生的基本条件是：正弦振荡产生的基本条件是

57、： 必须满足（必须满足（ ）和（）和（ ）。）。 A A、振幅条件、振幅条件|AF| 1 B|AF| 1 B、振幅条件、振幅条件|AF| 1 |AF| C3，请给出电路的工作频率？，请给出电路的工作频率？例例7：154例例8：如图所示改进型电容三如图所示改进型电容三点式振荡电路的交流通路，点式振荡电路的交流通路，C1C3, C2C3 , 画出其交流通路画出其交流通路 求振荡频率近似表达式，求振荡频率近似表达式，定性说明杂散电容对电路振定性说明杂散电容对电路振荡频率的影响。荡频率的影响。155例例9：图为另一种振荡原理的正弦波振荡器，已知图为另一种振荡原理的正弦波振荡器，已知L=10mH,C=1

58、uF谐振回路的损耗电阻用谐振回路的损耗电阻用R=9K表示。表示。A为理想运放。为理想运放。1.试证明从试证明从a,b两点向右看过去，输入阻抗两点向右看过去，输入阻抗Zab为一负电阻，求其值；为一负电阻，求其值；2.说明该电路的振荡原理。说明该电路的振荡原理。3. 求振荡频率求振荡频率156 （3 3）石英晶体振荡电路）石英晶体振荡电路1） R L C支路支路 串联谐振串联谐振1/ j CLs1LC0C很小，容抗很小，容抗R串联谐振，等效阻抗串联谐振，等效阻抗R，呈纯阻性，阻值很小，呈纯阻性，阻值很小2） 并联谐振并联谐振-RLC支路呈感性，和支路呈感性，和C0发生并联谐振发生并联谐振011LC

59、Cp011CCLC通常通常0CC sp 与很接近1573 3）实际使用时外接一小电容）实际使用时外接一小电容Cs（微调晶体的串联谐振频率，（微调晶体的串联谐振频率，不影响晶体并联谐振频率）不影响晶体并联谐振频率）则新的串联谐振频率则新的串联谐振频率为为s0s11CCCLC由于由于s0CCC s0s1CCC由此看出由此看出ss0s12()CCCssp 0 C时，；sss C 时，调整调整sssp C可使在和之间变化158 例例10.10.现有电路如下：现有电路如下：A .RCA .RC桥式正弦波振荡电路桥式正弦波振荡电路B. LCB. LC正弦波振荡电路正弦波振荡电路C. C. 石英晶体正弦波振

60、荡电路石英晶体正弦波振荡电路 选择合适答案填入空内，只需填入选择合适答案填入空内，只需填入A A、B B或或C C。1 1）制作频率为）制作频率为20Hz20Hz20kHz20kHz的音频信号发生电路，应选用的音频信号发生电路，应选用 。2 2）制作频率为）制作频率为2 MHz2 MHz20MHz20MHz的接收机的本机振荡器，应选用的接收机的本机振荡器，应选用 。3 3）制作频率非常稳定的测试用信号源，应选用）制作频率非常稳定的测试用信号源，应选用 。159例例11：石英晶体振荡电路如图所示，分析振荡电路的类型和石英晶体振荡电路如图所示，分析振荡电路的类型和晶体的作用晶体的作用1603.非正