《电子技术》模拟部分

1、下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录电电 子子 技技 术术 基基 础础模拟部分模拟部分1419章章数字部分数字部分2023章章下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录本课学习内容本课学习内容 模拟部分（预计模拟部分（预计20学时）学时） 半导体：半导体：PN节、二极管、双极性晶体管节、二极管、双极性晶体管(三极管三极管) 基本放大电路：共射极放大电路及其分析、差分放大电路基本放大电路：共射极放大电路及其分析、差分放大电路 运算放大电路：比例运算、加法运算、减法运算运算放大电路：比例运算、加法运算、减法运算 电子电路中的反馈：负反馈、正反馈电子电路中的反馈：负反馈、正

2、反馈 数字部分（预计数字部分（预计12学时学时） 门电路和组合逻辑电路：门电路和组合逻辑电路：TTL门电路、门电路、CMOS门电路门电路 触发器和时序逻辑电路：触发器、寄存器、计数器触发器和时序逻辑电路：触发器、寄存器、计数器 模数模数(D/A)转换转换 和数模和数模 (A/D)转换转换 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录关于考试关于考试 平时作业平时作业(期中，实验期中，实验)：30% 考试：考试：70%下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录如何找我？如何找我？ 邮箱：邮箱： 电话：电话：649344下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1 1

3、绪绪 论论下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号：信号：信息的载体，随时间变化的某种物理量。信息的载体，随时间变化的某种物理量。电 子 信 号对于信号我们并不陌生，如刚才铃声对于信号我们并不陌生，如刚才铃声声信号，表示该上课声信号，表示该上课了；十字路口红绿灯了；十字路口红绿灯光信号，指挥交通；电视机天线接收光信号，指挥交通；电视机天线接收的声音，图像信息的声音，图像信息电信号；电信号； 信号信号按物理属性分为：电信号和非电信号。它们可以相互转按物理属性分为：电信号和非电信号。它们可以相互转换。电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程仅讨论电换。电信号容易产生，便于控制，易

4、于处理。本课程仅讨论电信号信号简称简称“信号信号”。 电信号的基本形式电信号的基本形式：随时间变化的电压或电流。：随时间变化的电压或电流。描述信号的常用方法：描述信号的常用方法： （1）表示为时间的函数）表示为时间的函数 （2）信号的图形表示）信号的图形表示-波形波形下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录tV信号的波形：信号的波形：电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录v(t)=Vmsin(t+) / T=2/ =1/fVm2/ tV信号的数学表达式：信号的数学表达式：电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号的频谱：信号的

5、频谱：信号幅值随频率变化的分布。信号幅值随频率变化的分布。方波波形方波波形tV方波频谱方波频谱Vff03f05f0电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号幅度0t信号的频谱：信号的频谱：信号幅值随频率变化的分布。信号幅值随频率变化的分布。电 子 信 号方波波形方波波形下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号按时间和幅度是否连续分为：信号按时间和幅度是否连续分为：模拟信号：时间和数值都连续模拟信号：时间和数值都连续 数字信号：时间和数值不一定连续数字信号：时间和数值不一定连续tV电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号按

6、时间和幅度是否连续分为：信号按时间和幅度是否连续分为：模拟信号：时间和数值都连续模拟信号：时间和数值都连续 数字信号：时间和数值不一定连续数字信号：时间和数值不一定连续tV电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录14.1 半导体的导电特性半导体的导电特性下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录14.1 半导体的导电特性半导体的导电特性下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录共价健共价健 Si Si Si Si价电子价电子下一页下一页返回返回上

7、一页上一页退出退出章目录章目录 Si Si Si Si价电子价电子这一现象称为本征激发。这一现象称为本征激发。空穴空穴自由电子自由电子下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 Si Si Si Sip+多多余余电电子子磷原子磷原子在常温下即可在常温下即可变为自由电子变为自由电子失去一个失去一个电子变为电子变为正离子正离子下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录多子的扩散运

8、动多子的扩散运动内电场内电场少子的漂移运动少子的漂移运动浓度差浓度差 扩散的结果使扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区变宽。空间电荷区也称空间电荷区也称 PN 结结 +形成空间电荷区形成空间电荷区下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录PN 结变窄结变窄 P接正、接正、N接负接负 外电场外电场IF内电场内电场PN+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 内电场被加内电场被加强，少子的漂强，少子的漂移加强，由于移加强，由于少子数量很少，少子数量很少，形成很小的反形成很小的反向电流。向电流。IR+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+下一页下一页返回返回

9、上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录阴极引线阴极引线阳极引线阳极引线二氧化硅保护层二氧化硅保护层P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳( a ) 点接触型点接触型铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线( b ) 面接触型面接触型图图 1 12 半导体二极管的结构和符号半导体二极管的结构和符号 阴极阴极阳极阳极( d ) 符号符号D下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录常见的二极管下一页下一页返回返回上一

10、页上一页退出退出章目录章目录我国半导体器件型号命名方法半导体器件的型号由五部分组成：半导体器件的型号由五部分组成：第一部分：用数字表示器件的电极数目第一部分：用数字表示器件的电极数目第二部分：用字母表示器件的材料和极性第二部分：用字母表示器件的材料和极性第三部分：用字母表示器件的类型第三部分：用字母表示器件的类型第四部分：用数字表示器件的序号第四部分：用数字表示器件的序号第五部分：用字母表示规格号第五部分：用字母表示规格号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录二极管的型号2AP7的含义：的含义：N型锗材料普通二极管型锗材料普通二极管半导体器件的型号命名：半导体器件的型号命名：2A

11、P7PN下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2CW56A的含义：的含义： N型硅材料稳压二极管型硅材料稳压二极管二极管的型号半导体器件的型号命名：半导体器件的型号命名：2 C W 56 A下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录反向击穿反向击穿电压电压U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录定性分析：定性分析：判断二极管的工作状态判断二极管的工作状态导通导通截止截止 若二极管是理想的，若二极管是理想的，下一页下

12、一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录二极管的应用举例二极管的应用举例1：tttuiuRuouoRRLuiuR下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录UZIZIZM UZ IZ_+UIO下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ZZ ZIUr下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录晶体管的结构晶体管的结构(a)平面型；平面型； (b)合金型合金型BEP型硅型硅N型硅型硅二氧化碳保护膜二氧化碳保护膜铟球铟球N型锗型锗N型硅型硅CBECPP铟球铟球(a)(b)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章

13、目录 1947年年12月月23日日 第一个晶体管第一个晶体管 NPN Ge晶体管晶体管 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录半导体三极管图片半导体三极管图片下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(a)NNCEBPCETBIBIEIC(b)BECPPNETCBIBIEICCENNPBCEPPNB下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录EEBRBRC下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录晶体管电流放大的晶体管电流放大的实验电路实验电路mA AVVmAICECIBIERB+UBE +UCE E

14、BCEB3DG100下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录符合基尔霍夫定律符合基尔霍夫定律下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+ UBE ICIEIB CT E B +UCE (a) NPN 型晶体管；型晶体管；+ UBE IBIEIC CT EB +UCE 电流方向和发射结与集电结的极性电流方向和发射结与集电结的极性(b) PNP 型晶体管型晶体管下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录becNNPRb集电结反偏，集电结反偏，少子漂移形成少子漂移形成集电结反向饱集电结反向饱和电流和电流ICBOICBOEBRcEC发射结正偏，发射区发射结正偏，发射区电

15、子向基区扩散，形电子向基区扩散，形成发射结电子扩散电成发射结电子扩散电流流IEN部分电子与基部分电子与基区的空穴复合区的空穴复合形成基区复合形成基区复合电流电流IBE,大多大多数电子扩散到数电子扩散到集电结边界集电结边界集电结反偏，集电结反偏，从基区扩散到从基区扩散到集电结边缘的集电结边缘的电子漂移过集电子漂移过集电结被集电区电结被集电区收集形成电流收集形成电流ICEICEIEN基区空穴扩散基区空穴扩散到发射区，形到发射区，形成空穴扩散电成空穴扩散电流流IEP（值很小，（值很小，可忽略）可忽略）IEPIBEIEIENIC下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ICIBBECNNPE

16、BRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CBCBOI= I +(1+ )ICBOCB III忽略，有下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。是分析放大电路的依据。 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出

17、回路mA AVVICECIBRB+UBE +UCE EBCEB3DG100下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录常常数数 CE)(BEBUUfI3DG100晶体管的晶体管的输入特性曲线输入特性曲线O0.40.8IB/ AUBE/VUCE1V60402080下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录常常数数 B)(CECIUfI 共发射极电路共发射极电路ICEC=UCCIBRB+ UBE +UCE EBCEBIC/mAUCE/V100 A80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =03DG100晶体管的输出特性曲线晶体管的输出特性

18、曲线 在不同的在不同的 IB下，可得出不同的曲线，所以晶体管下，可得出不同的曲线，所以晶体管的的输出特性曲线输出特性曲线是一组曲线。是一组曲线。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录常常数数 B)(CECIUfI 晶体管有三种工作状态，因而晶体管有三种工作状态，因而输出特性曲线输出特性曲线分为分为三个工作区三个工作区3DG100晶体管的输出特性曲线晶体管的输出特性曲线IC/mAUCE/V100 A80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0对对 NPN 型管型管而言而言, 应使应使 UBE 0, UBC UBE。下一页下一页返回返回上一

19、页上一页退出退出章目录章目录IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0对对NPN型硅管，当型硅管，当UBE0.5V时时, 即已即已开始截止开始截止, 为使晶体为使晶体管可靠截止管可靠截止 , 常使常使 UBE 0。截止时截止时, 集集电结也处于反向偏电结也处于反向偏置置( (UBC 0),),此时此时, IC 0, UCE UCC 。IB = 0 的曲线以下的区域称为截止区。的曲线以下的区域称为截止区。IB = 0 时时, IC = ICEO( (很小很小) )。(ICEO下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目

20、录章目录IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0 IC UCC/RC 。 当当 UCE 0) )，晶体管工作于饱和状态。晶体管工作于饱和状态。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录晶体管三种工作状态的电压和电流晶体管三种工作状态的电压和电流(a)放大放大+ UBE 0 ICIB+UCE UBC 0+(b)截止截止IC 0 IB = 0+ UCE UCC UBC 0 IB+ UCE 0 UBC 0+CCCCRUI 当晶体管饱和时，当晶体管饱和时， UCE 0，发射极与集电极之，发射极与集电极之间如同一个

21、开关的接通，其间电阻很小；当晶体管间如同一个开关的接通，其间电阻很小；当晶体管截止时，截止时，IC 0 ，发射极与集电极之间如同一个开关，发射极与集电极之间如同一个开关的断开，其间电阻很大，可见，的断开，其间电阻很大，可见，晶体管除了有放大晶体管除了有放大作用外，还有开关作用。作用外，还有开关作用。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 0 0.1 0.5 0.1 0.6 0.7 0.2 0.3 0.3 0.1 0.7 0.3硅管硅管( (NPN) )锗管锗管( (PNP) ) 可靠截止可靠截止开始截止开始截止 UBE/V UBE/VUCE/V UBE/V 截截 止止 放大放大

22、饱和饱和 工工 作作 状状 态态 管管 型型晶体管结电压的典型值晶体管结电压的典型值下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：例： =50， USC =12V， RB =70k ， RC =6k 当当USB = -2V，2V，5V时，时，晶体管的静态工作点晶体管的静态工作点Q位位于哪个区？于哪个区？当当USB =-2V时：时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEmA2612maxCSCCRUIIB=0 ， IC=0IC刚饱和电流刚饱和电流：Q位于截止区位于截止区 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：例： =50， USC =12V， RB =70k

23、， RC =6k 当当USB = -2V，2V，5V时，时，晶体管的静态工作点晶体管的静态工作点Q位位于哪个区？于哪个区？IC E1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录15.1 基本放大电路的组成基本放大电路的组成ECRSesRBEBRCC1C2

24、T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录IB 大写字母、大写下标，大写字母、大写下标，表示表示直流分量直流分量。iB 小写字母、大写下标，小写字母、大写下标，表示总量（表示总量（瞬时值瞬时值）。）。ib 小写字母、小写下标，小写字母、小写下标，表示表示交流分量交流分量。符号规定符号规定下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iBt直流分量直流分量IB交交流分量流分量 ib下一页下一页返回返回上一页

25、上一页退出退出章目录章目录iBt瞬时值瞬时值 iB0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录UBEIBICUCE无输入信号无输入信号(ui = 0)时时 uo = 0uBE = UBEuCE = UCEuBEtOiBtOiCtOuCEtO+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ICUCEOIBUBEO结论

26、：结论：QIBUBEQUCEIC下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录UBEIB无输入信号无输入信号(ui = 0)时时:？ uCE = UCC iC RC uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoICui+UCCRBRCC1C2T+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RbRcC1C2uiiBuCEuoiC+VCC放放 大大 电电 路路 各各 点点 的的 波波 形形+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交

27、流分量动态分析动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析静态分析下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录uitOuotO下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE下一页下一页返回返回上一页上一页退

28、出退出章目录章目录RBRCuiuORLRSes+ XC 0，C 可看作可看作短路。忽略电源的短路。忽略电源的内阻，电源的端电内阻，电源的端电压恒定，直流电源压恒定，直流电源对交流可看作短路。对交流可看作短路。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE短路短路短路短路对地短路对地短路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录微弱信号微弱信号放大电路的表示方法放大电路的表示方法放大电路放大电路RLIiViVSRSIOVO信号源信号源负载负载数伏量级数伏量级数百毫伏量级数百毫伏量级放大：放大： 放大的两个要求：信号增强、波形不失真放大的两个要求：信号增强、

29、波形不失真 放大电路模型放大电路模型下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1. 输入电阻：输入电阻： Ri=Vi/Ii Ri的大小决定放大电的大小决定放大电路从信号源吸取信号路从信号源吸取信号幅值的大小幅值的大小 Rs + Vs Vi + Ri Ii 放放大大电电路路 +VTRiIT放放大大电电路路TTiIVR 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. 输出电阻：输出电阻：Ro=Vo/IoRo的大小决定放大电路带负载的能力的大小决定放大电路带负载的能力带负载能力：放大电路输出量随负载变化的程度。带负载能力：放大电路输出量

30、随负载变化的程度。 LRVIVR，0TTosRs放大电路放大电路IT+VTRo+Vs=0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录四种增益：四种增益：AV、AI功功 率：率：P=UI =U2/ R = I2R 功率增益功率增益=10 lg|AP| dB 3. 增益：增益： 反映放大电路在输入信号控制下，将供反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为输出信号能量的能力。电电源能量转换为输出信号能量的能力。用分贝表示的电压增益和电流增益：用分贝表示的电压增益和电流增益：电压增益电压增益=20 lg|AV| dB 电流增益电流增益=20 lg|AI| dB下一页下一页返回返回上一页

31、上一页退出退出章目录章目录放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。）时的工作状态。估算法、图解法。估算法、图解法。各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。 (1)静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录BBECCB RUUI 所以所以BCCBRUI 根据电流放大作用根据电流放大作用CEOBC III BB II 当当UBE UCC时，时，+UCCRBRCT+UBEUCEICIB下一页下一页返回返回上

32、一页上一页退出退出章目录章目录已知：已知：UCC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5。解：解：mAmABCCB04030012. RUImAmABC51040537. II VV CCCCCE645112 .RIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIB下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录)(ECCCCEECCCCCERRIURIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI BC II EEBEBBCCRIURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得出可得出由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB下一页下一页返回返回上一

33、页上一页退出退出章目录章目录常常数数 B)(CECIUfIUCE = UCC ICRC +UCCRBRCT+UBEUCEICIB下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录UCE /VIC/mAOBBECCBRUUI CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常数数 B)(CECIUfI直流负载线直流负载线Q由由IB确定的那确定的那条输出特性与条输出特性与直流负载线的直流负载线的交点就是交点就是Q点点下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 放大电路的动态分析放大电路的动态分析下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为

34、一把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。一个线性元件。 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。似代替。 利用放大电路的微变等效电路分析利用放大电路的微变等效电路分析计算计算放大电路放大电路电压放大倍数电压放大倍数Au、输入电阻、输入电阻ri、输出电阻、输出电阻ro等。等。(小信号模型法）小信号模型法）下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目

35、录)mA()mV(26)1()(200EbeIr CEBBEbeUIUr CEbbeUiu rbe是一是一个对交流信号而言的动态电阻个对交流信号而言的动态电阻O下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录CEBCUII CEbcUii BCCEceIIUr BcceIiu O下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ibicicBCEib ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用

36、一受控电流源受控电流源ic= ib等效代替。等效代替。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +-

37、 -+ +- -RS下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录)(sinmtUu设正弦量设正弦量:相量相量: 表示正弦量的复数称相量表示正弦量的复数称相量rrrjrbaA jesincosj UUeU j+j+1Abar 0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录)(sinmtIi？= 非正弦量不能用相量表示。非正弦量不能用相量表示。只有只有同频率同频率的正弦量才能画在同一相量图上。的正弦量才能画在同一相量图上。 UeUUmjmm 或：或：IeImjm 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录bebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io

38、 :UUAu 定义定义Lb RI rbebeCrRAu iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 LcoRIU LCL/RRR io :UUAu 定义定义Lb RI rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREEebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI EbeL) 1(RrRAu 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iii IUr 输入电阻输入电阻SESRiIiUirSESRiIiU下一页下一页返回返回上一页上

39、一页退出退出章目录章目录iiIUri beB/rR 时时，当当beBrR bRiBIIU EebebiRIrIU Ebbeb)1 (RIrI Ebeib)1 (RrUI EbeBi)1 (/RrRr beirr rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSririBRIBRI下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录oUoEoooIUr 输出电阻：输出电阻：oUSE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上

40、一页上一页退出退出章目录章目录oUoE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录rbeRbRciibicibi toctvRRi计算输出电阻的一般方法：计算输出电阻的一般方法：加压求流法加压求流法1、所有独立电源置零，保留受控源、所有独立电源置零，保留受控源;2、断开负载，加压求流。、断开负载，加压求流。titvRs下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoooRIUr 例例3：求求ro的步骤：的步骤：(1) 断开负载断开负载RLoU (3) 外加电压外加电压oI (4) 求求o

41、r外加外加oICRcoIII bcII CoRCRUI 0 0 cb II所所以以 (2) 令令 或或0i U0S E下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIERbbo IIII EoSBbeoSBbeoRUR/RrUR/RrU ESbeo1/11RRRrr 外加外加oIor1) 断开负载断开负载RLoU3) 外加电压外加电压oI4) 求求2) 令令 或或0i U0S EERI下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录Rb+VCCRcC1C2(课堂练习课堂练习)综合例题：已知综

42、合例题：已知 VCC=12V，Rc=3K ，Rb=470K ， =100 , 试求：试求：（1）静态工作点）静态工作点（2）Av（3）Ri、Ro（4）接）接RL2K 后的后的Av+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（1）静态工作点）静态工作点ICVCERb+VCCRcIBA25.547012 IB5mA5 . 2IC V4.353122.55 VCE 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ib bevi r obLvi R LvbeRAr （2）AvrbeRbRciviibiciovb i 1001.223 2462.5526101200 rbe 1.22 (k

43、 ) 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录|bbeRr ber （3）Ri、Ro 1.22 (k )RoRc3 (k )rbeRbRciviibiciovb iiiivRi RiRO下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录LvbeRAr 1001.223| 2 98rbeRbRciviibiciovbi RL（4）接）接RL2K 后的后的Av下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RbRcRLvivoibic交交 流流 通通 路路cLLcLcLR RRR |RRR Lceocvvi R 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录DC交流负载线交

44、流负载线 直流负载线直流负载线L1tanR 流流负负载载线线更更陡陡。交交流流负负载载线线比比直直所所以以因因为为,RRCL IC/mA4321O4812162080 AA60 A40 A20 AUCE/VQ 动态分析作动态分析作图应在交流负图应在交流负载线上进行！载线上进行！下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录QuCE/VttiB/ AIBtiC/mAICiB/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOOOOOOQiCQ1Q2ibuiuo下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iCvCEvo合适的静态工作点合适的静态工作点:ic 最大不最大不失真

45、输出失真输出信号信号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录频率失真（线性失真）：频率失真（线性失真）：由于线性电抗元件引起的失真由于线性电抗元件引起的失真幅度失真：幅度失真： 对不同频率的信号增对不同频率的信号增益不同，产生的失真。益不同，产生的失真。相位失真：相位失真： 对不同频率的信号相对不同频率的信号相移不同，产生的失真。移不同，产生的失真。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录非线性失真：非线性失真： 由于元器件的非线性特性引起的失真。由于元器件的非线性特性引起的失真。用非线性失真系数衡量用非线性失真系数衡量下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目

46、录Q2uOUCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ1下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录uiuOtiB/ AiB/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 放大电路分析步骤放大电路分析步骤u画直流通路，计算静态工作点画直流通路，计算静态工作点Qu画交流通路画交流通路u画小信号等效电路画小信号等效电路u计算计算 rbeu计算电压放大倍数计算电压放大倍数Avu计算输入电阻计算输入电阻Riu计算输出电阻计算输出电阻Ro下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章

47、目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录Q Q点稳定问题点稳定问题 为使放大电路具有较好的性能，必须为使放大电路具有较好的性能，必须设置合适且稳定的静态工作点（设置合适且稳定的静态工作点（Q点）。点）。 实际应用中，电源电压的波动、元件实际应用中，电源电压的波动、元件参数的分散性及元件的老化、环境温度变参数的分散性及元件的老化、环境温度变化等，都会引起化等，都会引起Q Q点的不稳定，影响放大点的不稳定，影响放大电路的正常工作。电路的正常工作。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录温度对温度对UBE的影响的影响iBvBE25 C50CTVBEIBICCCBEBbVV

48、IR 温度对温度对 值及值及ICEO的影响的影响T 、 ICEOICQ点点下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iCuCEQQ 固定偏置电路的工作点固定偏置电路的工作点Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使高使 IC 增加时，能够自动减少增加时，能够自动减少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变点的变化，保持化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。O下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录B2II 若若满满足足： 基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。2B2BRIV 2B1BCC21RRUII CC

49、2B1B2BBURRRV VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录VBEBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBEC RVRUVII RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录从从Q点点稳定的角度来稳定的角度来看似乎看似乎I2、VB越大越好。越大越好。但但 I2 越大，越大，RB1、RB2必须取得较小，将增加必须取得较小，将增加损耗，降低输入电阻。损耗，降低输入电阻。而而VB过高必使过高必使

50、VE也增也增高，在高，在UCC一定时，势一定时，势必使必使UCE减小，从而减减小，从而减小放大电路输出电压的小放大电路输出电压的动态范围。动态范围。I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为几十千欧。VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录CC2B1B2B

51、BURRRV EBEBECRUVII CBII VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+)(ECCCCEECCCCCERRIURIRIUU 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 对交流：对交流：旁路电容旁路电容 CE 将将R 短路短路， R 不起不起作用作用， Au，ri，ro与固定偏置电路相同与固定偏置电路相同。旁路电容旁路电容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ib bevi r obLvi R LvbeRAr RiRb1 | Rb2 | rberbe

52、 ibibiiicvivoRbRcRL+_+_Ro=Rc下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+2B1BB/ RRR iUiIbIcIoUbISEeIBRI下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(1)bbibeevi ri R obLvi R (1)LvbeeRArR 12|(1)ibbbeeRRRrR ocRR +_+_rbeRcRLiviibiciovbi bRRe下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录EbeL) 1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)1 (R/R/Rrr C

53、oRr beBir/Rr CoRr 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 ( (例例15.4.2)15.4.2)在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k,RL= 6k ，晶体管，晶体管=50， UBE=0.6V, 试求试求: :(1) (1) 静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2下一页下

54、一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录V3V12206020CCB2B1B2B URRRVmA8 . 0 mA36 . 032E1EBEBEC RRUVII A16 A500.8CB IIV8 . 4V38 . 068 . 012)(2E1EECCCCCE RRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录k6Co Rrk86. 18 . 02651200I26) 1(200Ebe rk 15/2B1BB RRR其其中中 1EbeBi) 1 (/RrRr k03.8 1EbeL) 1 (RrRAu 69. 8 S

55、EiUiIbIcIoUbIeIBRI下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录f|Au |0.707| Auo |fLfH| Auo |幅频特性幅频特性f 270 180 90相频特性相频特性

56、 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iUbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbeU+ +- -下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录oUbeUiUiUbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbeU+ +- -C1C2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录oUiUbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCo下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS共集电共集电

57、极电路极电路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录EBBECCB)1(RRUUI BE)1(II EECCCERIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBICRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录LEL/ RRR LeoRIU Lb1RI ）（ LebebiRIrIU Lbbeb)1 (RIrI LbbebLb)1()1(RIr

58、IRIAu LbeL)1(1RrR ）（rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiBi/rRr LbeBi)1 (/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr LEL/RRR irir 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ERbbo IIII EoSBbeoSBbeoRUR/RrUR/RrU )()1 ()(1/11ESbeoSbeESbeERrRRrRRRR

59、rrrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiI外加外加oIorERI 1sbeoRrrsbeE) 1 ( RRr 通通常常：SBS/RRR 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录LbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr Rrr 1sbeo下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录. 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶体管，晶体管=60， UBE=0.6V, 信号源内阻信号源内阻RS= 100，试求试求: :(

60、1) 静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE； 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) Au、ri 和和 ro 。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录mA035. 0mA260)(12006 . 012) (1EBBECCB RRUUImA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V142212EECCCE.RIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBIC下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3 .176010094. 0Sbeo Rrrk94. 024. 1266120026)