模电B重点串讲

1、电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室模模 拟拟 电电 子子 技技 术术 基基 础础B 串讲串讲电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室半导体器件半导体器件电流源电路电流源电路三极管三极管二极管二极管FETBJT差分放大电路差分放大电路(不考计算不考计算)功率放大电路功率放大电路基本放大电路基本放大电路集成运算放大器集成运算放大器反馈电路反馈电路负反馈负反馈振振 荡荡直流稳压电源直流稳压电源模模 拟拟 电电 子子 技技 术术 基基 础础 正弦波正弦波非正弦波非正弦波习题习题线性应用非线性应用电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室VI2

2、2 二极管的伏安特性：二极管的伏安特性：第第3章章 二极管及其基本电路二极管及其基本电路1 1 二极管的表示符号：二极管的表示符号：PND阳极阴极)1e (/SDD TVIiv电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室（1 1）整流）整流3 3 二极管的应用二极管的应用（2 2）限幅）限幅电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室4 4 稳压二极管：稳压二极管：(1) (1) 伏安特性伏安特性+ VZ_iuUZIUIzminIzmax正向同二正向同二极管极管稳定电压稳定电压当稳压二极管工作在反向击穿状态下当稳压二极管工作在反向击穿状态下，工作电流，工作电流IZ在

3、在Izmax和和Izmin之间变化时，其之间变化时，其两端电压近似为常数。两端电压近似为常数。（稳压（稳压）由于稳压二极管工作在反向击穿区，由于稳压二极管工作在反向击穿区，故故二极管一般反向接入电路二极管一般反向接入电路。第第3章章 二极管及其基本电路二极管及其基本电路电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室+VZ-IZDZRILIR+Vi-RL15V第第3章章 二极管及其基本电路二极管及其基本电路(2) (2) 应用电路应用电路电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室1 三级管放大的两个条件：三级管放大的两个条件：（1）内部条件：内部条件：发射区杂质浓度远

4、大于基区杂质浓度，且基区很薄。发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：外部条件：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。第第4章章 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路基础ECBIIICBIIEB(1)II电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室iCvCEIB= 0 AIB=40 AIB=80A0QVCEICvBEiB0VCE=0VCE1第第4章章 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路基础放大区放大区饱和区饱和区截止区截止区条件条件发射结正偏发射结正偏集电结反偏集电结反偏发射结正偏发射结正偏集电结正

5、偏集电结正偏发射结反偏发射结反偏集电结反偏集电结反偏特点特点I IC C= =IIB BI IC C IIB BI IB B 、I Ic c 0 0电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室共发射极电路共发射极电路ivov放大电路的三种组态：放大电路的三种组态：共基极电路共基极电路ivov共集电极电路共集电极电路ivov电路分析电路分析直流（静态）直流（静态）交流（动态）交流（动态）直流通路直流通路图解法图解法图解法图解法小信号模型法小信号模型法第第4章章 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路基础电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室：分析放

6、大电路静态的电压、电流值。即分析：分析放大电路静态的电压、电流值。即分析IB、Ic、VCE在晶体管在晶体管 输出特性曲线上构成的一个点输出特性曲线上构成的一个点静态工作点静态工作点QiCvCEIB= 0 AIB=40 AIB=80A0QVCEIC (1)第第4章章 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路基础电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室基极通路求基极通路求IBQICQ=IBQ集电极通路求集电极通路求VCEQ+VCCRBRCT+VBEQVCEQICIB +VCCRb1RCRb2ReICIEIBVCEI1I22BCCB1B2BQRVVRRBBEEEQCQV

7、VIIRCQBQ IICECCCCEEQQQVVIRIR第第4章章 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路基础电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室BJT的H参数及小信号模型26200(1)beE Qm VrI：分析放大电路的主要性能指标。即：分析放大电路的主要性能指标。即A Av v、R Ri i、R Ro o。第第4章章 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路基础电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室第第4章章 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路基础电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研

8、室20020 mA/V51m g421010 1471010 对应电极对应电极 BEC GSD电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室GSDGSDGSDGSDGSDGSD第第5章章 场效应管放大电路场效应管放大电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室场效应管三极场效应管三极g g 栅极栅极( (控制极控制极) )s s 源极源极d d 漏极漏极基基 极极 b b发射极发射极 e e集电极集电极 c c晶体管三极晶体管三极场效应管场效应管晶体管晶体管第第5章章 场效应管放大电路场效应管放大电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室

9、输入级：输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流源的差放源的差放 。 中间级：中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。成。 输出级：输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。称电路或射极输出器构成。 偏置电路：偏置电路：由各种恒流源电路构成，为各级提供稳定的偏置电流，建立由各种恒流源电路构成，为各级提供稳定的偏置电流，建立合适的工作点。合适的工

10、作点。集成运算放大器的内部结构框图集成运算放大器的内部结构框图第第6章章 模拟集成电路模拟集成电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室第第6章章 模拟集成电路模拟集成电路 1. 1. 电流源电流源镜像电流源微电流源比例电流源组合电流源电流源作用电流源作用1. 为电路提供稳定的直流偏置。为电路提供稳定的直流偏置。2. 作放大电路的有源负载以获得高增益。作放大电路的有源负载以获得高增益。电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室2. 差分式放大电路差分式放大电路第第6章章 模拟集成电路模拟集成电路 特点：对差模信号有很强的放大能力，对共模信号有很强的抑制能力

11、有关概念有关概念 差模信号，共模信号 差模电压增益，共模电压增益 共模抑制比电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室差分放大电路的四种接法：差分放大电路的四种接法：双端输入双端输出双端输入双端输出双端输入单端输出双端输入单端输出单端输入双端输出单端输入双端输出单端输入单端输出单端输入单端输出RL+ui2ui1_第第6章章 模拟集成电路模拟集成电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室差分放大电路四种接法的比较差分放大电路四种接法的比较 各种接法输入电阻相同：各种接法输入电阻相同：ibe2Rr 差模放大倍数、共模放大倍数、输出电阻与输入方式无关，与输出方差

12、模放大倍数、共模放大倍数、输出电阻与输入方式无关，与输出方式有关：式有关：双端：双端：cLdCocbe (2)02RRAARRr 单端：单端：cLcLdcocbebeo () ()1 22(1)RRRRAARRrrr 第第6章章 模拟集成电路模拟集成电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室1 1 电路组成电路组成 乙类互补对称电路 甲乙类互补对称电路第第8章章 功率放大电路功率放大电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室1. 最大不失真输出功率最大不失真输出功率Pomax2. 管耗管耗PT3. 电源供给的功率电源供给的功率PV4. 效率效率 第第

13、8章章 功率放大电路功率放大电路 2 2 分析计算分析计算电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室L2omLomomooo222=RVRVVIVP 2CComomL2()4TVVVPRC ComVoTL2=VVPPPRCComVo4=VVPP CCVOCL（Output Capacitorless)互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路第第8章章 功率放大电路功率放大电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室例：设T1、T2的特性完全对称，vi为正弦波，VCC=12V,RL=8 。（1）静态时，电容C2两端的电压应是多少？调整哪个电阻能满足这一要求？（

14、2）动态时，若输入电压vo出现交越失真，应调整哪个电阻？如何调整？（3）若R1=R3=1.1K , T1、T2的40，Vbe0.7V，PCM400mW，假设D1 ， D2 ， R2中任意一个开路，将会产生什么后果。解解（1 1）C2=6V,C2=6V,调整调整R1R1、R3R3，可满足要求；，可满足要求；（3 3）132192.7262ccBEcBCCCEVVIImARRVVV（2 2）若出现交越失真，可增大）若出现交越失真，可增大R2R2；121156TTCCECMPPI VmWP所以会烧毁功放管。所以会烧毁功放管。第第8章章 功率放大电路功率放大电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子

15、学教研室电子学教研室例：电路如图所示，已知T1和T2的饱和管压降VCES2V，直流功耗可忽略不计。（3）设最大输入电压的有效值为1V。为了使电路的最大不失真输出电压的峰值达到16V，电阻R6至少应取多少千欧？（1）R3、R4和T3的作用是什么？（2）负载上可能获得的最大输出功率Pom和电路的转换效率各为多少？第第8章章 功率放大电路功率放大电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室vo= f (vi) +Vom v+ v voVom线性区线性区饱和区饱和区 O：v+= v , “虚短虚短”i+= i 0 , “虚断虚断”第第2章章 集成运算放大器集成运算放大器：电子与通信

16、工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室12ioRRA vvv反相放大电路反相放大电路o2i11RAR vvv同相放大电路同相放大电路第第2章章 集成运算放大器集成运算放大器电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室求和电路求和电路33oi1i212()RRvvvRR i114i2323141ovRRvRRRRRRv )(344oi2i1121,()RRRvvvRRR当时求差电路求差电路第第2章章 集成运算放大器集成运算放大器电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室0oio1dtCtvvtvtRC vitOVomvotO+ Vom第第2章章 集成运算放

17、大器集成运算放大器电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈稳定静态工作点稳定静态工作点第第7章章 反馈放大电路反馈放大电路电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室第第7章章 反馈放大电路反馈放大电路反馈类型反馈类型x xi x xo稳定的增益稳定的增益 输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻电压串联vi voAvf增大减小电压并联ii voArf减小减小电流串联vi ioAgf增大增大电流并联ii ioAif减

18、小增大电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室T1Vo+VCCT2RfRC1Rb1C2C1ViRb2Re1CfRe2T1Re1Vo+VCCT2RfRC1Rb1C2RLC1ViRb2例：说明电路的级间反馈是交流反馈还是直流反馈，用瞬时极性法判断其极性，对于负反馈，指出其反馈类型，并说明它们对电路的输入电阻和输出电阻的影响。 第第7章章 反馈放大电路反馈放大电路电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室RbT1Rc1T2Rc2Re1RbRfT3Re2Rc3CfT4Re3CeVEEVcciVoV例：电路如下图所示。为了使其输出电阻低，输入电阻约等于例：电路如下图所示

19、。为了使其输出电阻低，输入电阻约等于R Rb b，由，由R Rf f、C Cf f引入的级间反馈是否需要改接？如果不需要，试简述理由；如需要，引入的级间反馈是否需要改接？如果不需要，试简述理由；如需要，请在图上画出改动的部分。请在图上画出改动的部分。 第第7章章 反馈放大电路反馈放大电路电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室 n2 FA 第第9章章 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路 变压器式变压器式电感三点式电感三点式电容三点式电容三点式V1A F 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室是否存在主要组成部分（放大电路、正反馈网络、是否存在主要

20、组成部分（放大电路、正反馈网络、选频网络、选频网络、稳幅环节稳幅环节）；）；放大电路能否正常工作，即是否有合适的放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q Q点，信号点，信号是否是否正常传递正常传递；是否满足相位条件，即是否存在是否满足相位条件，即是否存在 f f0 0 （用瞬时极性（用瞬时极性法）；法）；是否满足幅值条件，即是否可能起振。是否满足幅值条件，即是否可能起振。根据网络参数，估算根据网络参数，估算f f0 0 。第第9章章 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室三点式电路的瞬时极性判断：中心抽头中心抽头交流接地：交流接地

21、：另一端交另一端交流接地：流接地：电容三点式电容三点式电感三点式电感三点式震荡频率：震荡频率：2121021CCCCLfCMLLf)2(21210电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室例：试分析电路能否振荡，若不能，请改正。例：试分析电路能否振荡，若不能，请改正。 第第9章章 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室例：试用相位平衡条件判断哪个能振荡，哪个不能，说明理由。例：试用相位平衡条件判断哪个能振荡，哪个不能，说明理由。 第第9章章 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路 电子与通信工程系电子与通信

22、工程系 电子学教研室电子学教研室例：（1）图（a）、(b)电路若可振荡，试说明理由并写出其振荡频率的表达式；若不能振荡，请修改成能振荡的电路。（2）图（c）电路中当Rs1k，Rf取何值时才能使电路起振，写出振荡频率的表达式。第第9章章 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路 电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室vo v+ v Vom+VomO9.8 非正弦信号产生电路非正弦信号产生电路电压传输特性的关键要素电压传输特性的关键要素 输出电压的高电平输出电压的高电平VOH和低电平和低电平VOL 门限电压门限电压 输出电压的跳变方向输出电压的跳变方向电子与通信工程系电子与

23、通信工程系 电子学教研室电子学教研室例：已知参考电压例：已知参考电压V VREFREF1V1V，稳压管的稳定电压，稳压管的稳定电压V VZ Z5V5V，试画出电压传，试画出电压传输特性。输特性。第第2章章 集成运算放大器集成运算放大器电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室例：设稳压管的稳定电压例：设稳压管的稳定电压V VZ Z6V6V，（，（1 1）试画出电压传输特性；（）试画出电压传输特性；（2 2）画）画出出6V6V正弦信号电压正弦信号电压v vi i所对应的波形。所对应的波形。9.8 非正弦信号产生电路非正弦信号产生电路电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室9.8 非正弦信号产生电路非正弦信号产生电路电子与通信工程系电子与通信工程系 电子学教研室电子学教研室功能：功能：把交流电压变成大小合适把交流电压变成大小合适 的稳定的直流电压的稳定的直流电压v4vov3v2v1电源变压器电源变压器: 将交流电网电压将交流电网电压v1变为合适的交流电压变为合适的交流电压v2。整流电路整流电路: 将交流电压将交流电压v2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压v3。滤波电路滤波电路: 将脉动直流电压将脉动直流电压v3转转变为平滑的直流电压变为平滑的直流电压v4。稳稳压电路压