电子技术基础(第五版)康华光+上课总复习

1、1模拟电子技术模拟电子技术总复习总复习2第一章第一章 绪论绪论 1. 了解信号及其频谱。了解信号及其频谱。2. 理解放大电路模型。理解放大电路模型。3. 理解放大电路的理解放大电路的主要性能指标主要性能指标。一、一、 基本要求基本要求3第二章第二章 运算放大器运算放大器 1. 理解运算放大器的组成、电路模型、电压传输特性和理解运算放大器的组成、电路模型、电压传输特性和理想运算放大器。理想运算放大器。一、一、 基本要求基本要求2. 熟悉几种常用信号运算电路，掌握利用熟悉几种常用信号运算电路，掌握利用“虚短虚短”、“虚断虚断”概念分析这些电路的方法概念分析这些电路的方法。4集成运算放大器集成运算放

2、大器差分输入级差分输入级中间级中间级输出级输出级偏置电路偏置电路输入级：差动放大器输入级：差动放大器中间级：共射放大器中间级：共射放大器输出级：互补对称功率放大器输出级：互补对称功率放大器5运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型通常：通常： 开环电压增益开环电压增益 Avo的的 105 （很高）（很高） 输入电阻输入电阻 ri 106 （很大）（很大） 输出电阻输出电阻 ro 100 （很小）（很小） 运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型6电压传输特性：电压传输特性： vo= f (vi)线性区：线性区：vo = Avo(vP- vN )饱和区：饱和区： V+ vP-vN voV- O当

3、当Avo(vP-vN) V+ 时时 vO= V+ 当当Avo(vP-vN) V-时时 vO= V-7理想运算放大器理想运算放大器理想运放的电路模型理想运放的电路模型 开环电压放大倍数：开环电压放大倍数：Ao 开环输入电阻：开环输入电阻：ri 开环输出电阻：开环输出电阻：ro0 共模抑制比：共模抑制比：KCMR 8vp vn vo V+ V- O理想运放的电压传输特性理想运放的电压传输特性1. 饱和区饱和区 开环或加正反馈时开环或加正反馈时vO = V+ VCC (2) 当当 vp vn 时，时，vO =V-VEE (1) 当当 vp vn时，时，2. 线性区线性区满足满足“虚短虚短”和和“虚断

4、虚断”。 加负反馈时加负反馈时1、比例运算电路、比例运算电路R2= R1 / RFu = u = 0“虚地虚地”i1fouRRu i1fo)1(uRRu Auf = 1（同号器）（同号器）uo = ui 电压跟随器电压跟随器Rf = 0 、 R1 2、加法运算电路、加法运算电路f1312112R/R/R/RR )(13i312i211i1foRuRuRuRu )(1(i212Pi111P1fouRRuRRRRu R/R/RR 1211Pf1NR/RR 当当 RP = RN时，时，i22fi11fouRRuRRu 3、减法运算电路、减法运算电路i11fi23231fo)(1uRRuRRRRRu

5、1i1f2i2fouRRuRRu 32PR/RR f1NR/RR 当当 RP = RN 时，时，知识点：微分与积分电知识点：微分与积分电路路 条件：Tpou-电路的输出近似为输入信号的微分tEiutouTP1.微分电路dtduRCdtduRCiRicouRC电路满足微分关系的条件：（1） TP（2）从电阻端输出脉冲电路中，微分电路常用来产生尖脉冲信号微分关系：由于 TP电路的输出近似为输入信号的积分t= 0 Tp+ -Eou+-ou+-t TpCRiuouiutTEoutTPdtuRCidtCuuic110RC 电路满足积分关系的条件：（1） TP（2）从电容器两端输出脉冲电路中，积分电路常用

6、来产生三角波信号由于， TP积分关系：uR ui=uR+uoend4、积分运算电路、积分运算电路 tuCRud1if1o0 t时段，时段，t 时刻输出：时刻输出：)0(d1C0if1outuCRut uC(0)：uC的初始值的初始值5、微分运算电路、微分运算电路电路的作用：实现波形变换。电路的作用：实现波形变换。tuCRuddifo （1）虚短和虚断；）虚短和虚断；电路分析法求解步骤：电路分析法求解步骤：（2）对集成运放）对集成运放两个输入端两个输入端运用运用KCL定律列写电流方定律列写电流方程；程；（3）用各点电位表示电流，并整理成关于）用各点电位表示电流，并整理成关于 uI I 和和 uO

7、的的表达式。表达式。同相端输入信号系数为正，反相端输入信号系数为负同相端输入信号系数为正，反相端输入信号系数为负注意：注意：若计算出的若计算出的uo Uopp ，则取，则取uo= Uopp 若计算出的若计算出的uoV阴阴 ，二极管导通，二极管导通38第四章第四章 三极管及三极管及放大电路基础放大电路基础1. 理解三极管的基本构造、工作原理、特性曲线及其主要理解三极管的基本构造、工作原理、特性曲线及其主要参数的意义。参数的意义。一、一、 基本要求基本要求2. 理解放大电路的作用和组成原则。理解放大电路的作用和组成原则。3. 掌握放大电路的静态分析和动态分析方法。掌握放大电路的静态分析和动态分析方

8、法。4. 了解三种组态放大电路的特点。了解三种组态放大电路的特点。5. 了解组合放大电路及其特点。了解组合放大电路及其特点。39CEBIBIEICECBIBIEIC根据结构不同，根据结构不同，BJT有两种类型有两种类型:NPN型和型和PNP型。型。发射区发射区发射极发射极Emitter基区基区基极基极 Base集电区集电区集电极集电极Collector发射结发射结(Je)集电结集电结(Jc)发射区发射区发射极发射极基区基区基极基极集电区集电区集电极集电极发射结发射结(Je)集电结集电结(Jc)表示符号表示符号40结构特点：结构特点：41VCE1V25 vCE1V7580604020vBE /

9、ViB/ AO0.4 0.8iC uCE uBE iBBECPN结的伏安特性，结的伏安特性， iB=f(vBE) vCE=const输入特性曲线输入特性曲线 硅管：硅管：VBE 0.7 V 锗管：锗管：VBE 0.3 V42放放 大大 区区iC/ mA43213 6 9vCE/VO iB = 0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A 截止区截止区iC uCE uBE iBBECiC=f(vCE) iB=const输出特性曲线输出特性曲线饱和区饱和区43BJT的主要参数的主要参数(1)共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数IIIII1.电流放大系数电流放大系数 (2) 共

10、发射极交流电流放大系数共发射极交流电流放大系数ii 2. 极间反向电流极间反向电流 (1) 集电极基极反向饱和电流集电极基极反向饱和电流ICBO (2) 集电极发射极反向饱和电流集电极发射极反向饱和电流ICEO44BJT的主要参数的主要参数(1) 集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM(2) 集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗PCM 3. 极限参数极限参数(3) 反向击穿电压反向击穿电压 V(BR)CEO基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。45实现放大的条件：实现放大的条件：必须正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。必须正确设置静态工作

11、点，使晶体管工作于放大区。发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏从电位的角度看：从电位的角度看：NPN型型 VCVBVE PNP型型VCVBVT 且且vDS vGS-VT71转移特性曲线转移特性曲线const.GSDDS)( vvfi72FET的主要参数的主要参数1. 开启电压开启电压VT (或或VGS(th)一、直流参数一、直流参数2. 夹断电压夹断电压VP (或或VGS(off)4. 直流输入电阻直流输入电阻RGS3. 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS增强型增强型MOS管的参数管的参数二、交流参数二、交流参数 1. 低频互导（跨导）低频互导（跨导）gm：2. 输出电阻输出电阻rds：

12、GSDDSdsVivrDSGSDmVvig 73FET的主要参数的主要参数三、极限参数三、极限参数 3. 最大耗散功耗最大耗散功耗PDM1. 最大漏源电压最大漏源电压V(BR)DS2. 最大栅源电压最大栅源电压V(BR)GS4. 最大漏最大漏极极电电流流IDM74第六章第六章 模拟集成电路模拟集成电路一、一、 基本要求基本要求2、理解电流源电路的特点和作用。、理解电流源电路的特点和作用。 3、掌握、掌握差分式放大电路的作用，结构，工作原理和主要差分式放大电路的作用，结构，工作原理和主要技术指标。技术指标。4、理解运算放大器的电压传输特性及主要参数的意义。、理解运算放大器的电压传输特性及主要参数

13、的意义。1、了解集成电路及其特点。、了解集成电路及其特点。 751、镜像电流源、镜像电流源电流源电路电流源电路2、镜像电流源、镜像电流源3、组合电流源、组合电流源代表符号代表符号代表符号代表符号76i2i1id=vvv 差模信号差模信号)(21=i2i1icvvv 共模信号共模信号差分式放大电路输入输出结构示意图差分式放大电路输入输出结构示意图差分式放大电路差分式放大电路总输出电压总输出电压icVCidVDocodo=vAvAvvv共模抑制比共模抑制比反映抑制零漂能力的指标反映抑制零漂能力的指标VCVDCMR=AAK差模电压增益差模电压增益共模电压增益共模电压增益idodVD=vvAicocV

14、C=vvA771.某差分放大器的某差分放大器的KCMR=500，当输入，当输入Vi1=20mV，Vi2= 20mV时，输出时，输出Vo=2V；则当输入；则当输入Vi1=Vi2= 2V时，求其共模时，求其共模输入信号输入信号ViC和输出电压和输出电压Vo。二、二、习题习题解解:V02i2i1icVVVmV40i2i1idVVVV2icidoVAVAVvcvd当输入当输入Vi1 =20mV，Vi2=-20mV时时500mV4V2vdA1 . 0CMRvdvcKAA781.某差分放大器的某差分放大器的KCMR=500，当输入，当输入Vi1=20mV，Vi2= 20mV时，输出时，输出Vo=2V；则当

15、输入；则当输入Vi1=Vi2= 2V时，求其共模时，求其共模输入信号输入信号ViC和输出电压和输出电压Vo。二、二、习题习题V22i2i1icVVVV0i2i1idVVV0.2VV21 . 0icidoVAVAVvcvd当输入当输入Vi1 =Vi2=2V时时集成运算放大电路集成运算放大电路虚短：虚短：u+= u 虚断：虚断：i+= i 0 u+ u uoUopp+Uopp O线性区：线性区：u+ u 时，时， uo = + Uoppu+ 0.2Pomax ；3) V(BR)CEO 2VCC ；2) ICM VCC/RL。93例：例：已知已知VCC16V，RL4，T1和和T2管的饱和管压降管的饱

16、和管压降UCES2V，输入电压足够大。，输入电压足够大。最大输出功率、效率分别为最大输出功率、效率分别为晶体管的最大功耗晶体管的最大功耗最大输出功率时输入电压有效值最大输出功率时输入电压有效值941. 乙类双电源互补对称功率放大电路如图所示，则选择功乙类双电源互补对称功率放大电路如图所示，则选择功率三极管的参数率三极管的参数PCM，|V(BR)CEO|，ICM。 解：解：二、二、习题习题vivo+ VCC 12V +VCC +12VRL20T1T2PCM 0.2Pomax ；V(BR)CEO 2VCC =24V ICM VCC/RL = 12/20A = 0.6AL2CComax2RVP3.6

17、W 202122VVP72. 06 . 32 . 0CM95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2. 理解有源滤波电路的结构特点和主要性能。理解有源滤波电路的结构特点和主要性能。一、一、 基本要求基本要求1. 理解滤波电路的概念与分类。理解滤波电路的概念与分类。3. 掌握自激振荡条件的判断。掌握自激振荡条件的判断。4. 掌握正弦波振荡电路的基本结构、工作原理和振荡频率掌握正弦波振荡电路的基本结构、工作原理和振荡频率的计算。的计算。5. 了解电压比较器及非正弦信号产生电路。了解电压比较器及非正弦信号产生电路。96)()()(iosVsVsA 滤波器：滤波器：是一种能使有用频

18、率信号通过而同时抑制或衰减是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无用频率信号的电子装置。无用频率信号的电子装置。有源滤波器：有源滤波器：由集成运放和由集成运放和R、C构成的滤波器。构成的滤波器。)()j ()j ( AA)j ( A)( 幅频响应幅频响应相频响应相频响应有源滤波器有源滤波器)(Itv)(Otv滤波电路滤波电路97滤波器的分类滤波器的分类低通低通(LPF：Low Pass Filter)高通高通(HPF：High Pass Filter )带通带通(BPF：Band Pass Filter )全通全通(APF：All Pass Filter )带阻带阻(BEF：Band El

19、imination Filter)98可由低通和高通串联得到可由低通和高通串联得到必须满足必须满足带通滤波电路带通滤波电路带阻滤波电路带阻滤波电路可由低通和高通并联得到可由低通和高通并联得到必须满足必须满足12 A0A2A1A0阻带阻带通带通带阻带阻带通带通带OO 1 2 AA0O 1 2通带通带阻带阻带通带通带99)()( )()(faFAFA1)()( 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环路增益环路增益1 FA自激振荡的条件：自激振荡的条件：根据根据选频网络选频网络所用元件分类：所用元件分类：RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路正弦波振荡电

20、路石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路f0 1MHz f0 很稳定很稳定 正弦波振荡电路的分类正弦波振荡电路的分类1014放大电路：放大电路：放大信号放大信号 基本组成部分基本组成部分4反馈网络：必须是正反馈，反馈信号即是放大电路的输入反馈网络：必须是正反馈，反馈信号即是放大电路的输入信号信号4选频网络：保证输出为单一频率的正弦波选频网络：保证输出为单一频率的正弦波（选择满足相位平衡条件的一个频率；经常与反馈网络合二（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。）为一。）4稳 幅 环 节 ：稳 幅 环 节 ： 使 电 路 能 从使 电 路 能 从 A F 1 ， 过 渡 到

21、， 过 渡 到 AF =1，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。1021f1RRARC正弦波产生电路正弦波产生电路2002)(31 VF3)(arctg00f RC10 31 F1f2RR 略略大大于于起振条件：起振条件：振荡频率：振荡频率：RCf 210 LC正弦波正弦波振荡电路振荡电路变压器反馈式变压器反馈式电感三点式电感三点式电容三点式电容三点式LCf 210振荡频率：振荡频率：起振相位条件：起振相位条件：正反馈（瞬时极性法）正反馈（瞬时极性法）注意：注意：反馈回来的信号为该点的到地电压（反馈回来的信号为该点的到地电压（Vcc也也看做接地点），选择满足条件的电容或电感，进看做接地点），

22、选择满足条件的电容或电感，进而确定反馈信号符号。而确定反馈信号符号。104电压比较器电压比较器特点：特点：运算放大器工作在开环状态或引入正反馈，运算放大器工作在开环状态或引入正反馈，虚短不成立。虚短不成立。功能：功能：来比较输入信号与参考电压的大小。来比较输入信号与参考电压的大小。方波产生电路方波产生电路 由迟滞比较器、由迟滞比较器、 RC充放电电路组成。充放电电路组成。105例：例：电路如图所示，设运放为理想器件，试求门限电压，电路如图所示，设运放为理想器件，试求门限电压，画出传输特性画出传输特性(图中图中Vz= 9 V)。解：解：由叠加原理求得由叠加原理求得vp121212poIRRRRR

23、Rvvv在在vp = vN =0处输出电压跳变，跳变电压为：处输出电压跳变，跳变电压为：12IoRR vv此时：此时：因此门限电压为：因此门限电压为：12TZRVVR12TZRVVR oZV v(6-106)例：R1=10k ，R2=20k ，UOM=12V， UR=9V当输当输入入 ui 为如图所示的波形时，画出输出为如图所示的波形时，画出输出uo的波形。的波形。uoui0Uom-UomUHUL5V10Vuit0+uoRR2R1uiUR-(6-107)首先计算上下门限电压：首先计算上下门限电压：V10212211RomHURRRURRRU1212122LomRRRUUUVRRRR+uoRR2

24、R1uiUR-(6-108)+UOM-UOM根据传输特性画输出波形图。uoui0Uom-UomUHULuiuott10V5V002V+uoRR2R1uiUR-109第十章第十章 直流稳压电源直流稳压电源2. 掌握小功率整流滤波电路的组成、工作原理、特点及有掌握小功率整流滤波电路的组成、工作原理、特点及有关性能指标的计算。关性能指标的计算。一、一、 基本要求基本要求1. 了解直流稳压电源的组成部分。了解直流稳压电源的组成部分。3. 了解串联反馈式稳压电路的基本组成和稳压原理。了解串联反馈式稳压电路的基本组成和稳压原理。4. 了解集成稳压电路的基本结构、工作原理和基本应用电了解集成稳压电路的基本结

25、构、工作原理和基本应用电路。路。110直流稳压电源直流稳压电源 将交流电网电压转换为稳定的、大小合适的直流电压，将交流电网电压转换为稳定的、大小合适的直流电压，为放大电路提供直流工作电源。为放大电路提供直流工作电源。交流电源交流电源负载负载电源变压器电源变压器整流电路整流电路滤波电路滤波电路稳压电路稳压电路v4voviv3v2111vD2vD4vLvD t tvD1vD3 vt 22V22V22-V单相桥式整流电路单相桥式整流电路1122L9 . 0 VV 1) 负载直流电压负载直流电压 VL和直流电流和直流电流 ILLLLRVI L29 . 0RV 参数计算参数计算2) 二极管平均电流二极管

26、平均电流ID DIL2L45. 021RVI 3) 二极管最大反向电压二极管最大反向电压VRM2RM 2VV 整流元件的选择：整流元件的选择：DFII 2RM 2VV113例：例：已知电网电压为已知电网电压为220V，某电子设备要求，某电子设备要求12V直流电压，负载直流电压，负载电电 阻阻 。若选用单相桥式整流电路，试问：。若选用单相桥式整流电路，试问： （1）电源变压器副边电压有效值）电源变压器副边电压有效值V2应为多少？应为多少？（2）整流二极管正向平均电流）整流二极管正向平均电流ID和最大反向电压和最大反向电压VRM各为多少？各为多少？（3）若整流电路中某只二极管因故开路，则输出电压平

27、均值将）若整流电路中某只二极管因故开路，则输出电压平均值将变为多少？变为多少？ 解：解：100LR 20.9LVVO213 33V0 9VV .ODLL160mA22VIIRRM2218 85VVV.O20 456VVV.所以（1）因为（2）（3）一只二极管断路，则只有半个周期的正弦波被整流，副边电压有效值为原来的0.5倍114电容滤波电路电容滤波电路t O2 V2 vC 、vL滤波电容的选择：滤波电容的选择：L25)(3 RTC2CN2VVVL = ( 1.1 1.2 )V2整流元件的选择：整流元件的选择：DF2II 2RM 2VV115串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路调整调整单元单元比

28、较放大比较放大单元单元基准基准单元单元取样取样单元单元)1 (21ZORRVV116三端集成稳压器三端集成稳压器两位数字为输出电压值两位数字为输出电压值三三端端稳稳压压器器输出固定电压输出固定电压输出正电压输出正电压78LXX 输出负电压输出负电压79LXX 正电压正电压 LM317 、负电压、负电压 LM33778XX稳压器的内部结构和基本应用电路稳压器的内部结构和基本应用电路内部内部结构结构+UI +UO 基本应基本应用电路用电路Uo = 12V78LXX132C2+UiC1C30.33 F0.1 F 100 FRL防止输入端短路时防止输入端短路时C3反向放电损坏稳压器反向放电损坏稳压器抵

29、消输入抵消输入长接线的长接线的电感效应，电感效应，防止自激防止自激改善负载改善负载的瞬态响的瞬态响应应,消除高消除高频噪声频噪声提高输出提高输出电压电路电压电路W78132 Ci C2+UO +UI +U R1R2IQI1I2静态电流静态电流5 8 mA要求要求Q115IRUI 2Q1O)(RIIUU 2Q1)(RIRUU URR)1(12输出电压输出电压 UO U 输出电压可输出电压可调稳压电路调稳压电路 UU( (虚短虚短) )O211433URRRURRR URRRRRU43312O)1(可产生可产生小于小于U 的的输出电压输出电压UOW78 C1 C2+UI + U +UO R1R2R

30、3R4A12min1pOXXpRRRVVRR12max1pOXXRRRVVR1OXXVV0110102OORVVRR010201OXXRRVVR UU( (虚短虚短) ) 调节调节RP输出可调电压输出可调电压VORp + Vo1 W78 C1 C2+VI + V +VO R1R2AR01R02123121131RO12436RRVVRRRR例：例： 在图所示电路中，试求：在图所示电路中，试求： （1 1）电位器打在中间位置时的输出电压值；）电位器打在中间位置时的输出电压值；（2 2）输出电压的调节范围。）输出电压的调节范围。4O31616V2RVR ()Omin11614V23V ()Omax136112V21V ()解：解：（1 1）（2 2）122