模电复习与考试必看课件

复习与考试复习与考试1复习与考试一、考查什么二、复习什么三、怎样复习四、复习举例：集成运放应用电路复习与考试一、考查什么二、复习什么三、怎样复习四、复习举例：2一、考查什么会看：电路的识别、定性分析。如是哪种电路：共射、共基、共集、差分放大电路及哪种接法引入了什么反馈比例、加减、积分、微分……运算电路低通、高通、带通、带阻有源滤波器单限、滞回电压比较器正弦波、矩形波、三角波、锯齿波发生电路OTL、OCL、变压器耦合乙类推挽功率放大电路线性、开关型直流稳压电源……又如性能如何：放大倍数的大小、输入电阻的高低、带负载能力的强弱、频带的宽窄引入负反馈后电路是否稳定输出功率的大小、效率的高低滤波效果的好坏稳压性能的好坏……一、考查什么会看：电路的识别、定性分析。3会算：电路的定量分析。例如求解电压放大倍数、输入电阻、输出电阻截止频率、波特图深度负反馈条件下的放大倍数运算关系电压传输特性输出电压波形及其频率和幅值输出功率及效率输出电压的平均值、可调范围会算：电路的定量分析。4二、复习什么以基本概念、基本电路、基本分析方法为主线概念和性能指标：每个术语的物理意义，如何应用。基本电路：电路结构特征、性能特点、基本功能、适用场合，这是读图的基础。见表11.2.1基本放大电路集成运放运算电路有源滤波电路正弦波振荡电路电压比较器非正弦波振荡电路信号变换电路功率放大电路直流电源二、复习什么以基本概念、基本电路、基本分析方法为主线5基本分析方法通常，不同类型的电路采用不同的方式来描述其功能和性能指标，不同类型电路的指标参数有不同的求解方法。即正确识别电路，并求解电路例如放大电路用放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带描述运算电路用运算关系式描述电压比较器用电压传输特性描述有源滤波器用幅频特性描述功率放大电路用最大输出功率和效率描述波形发生电路用输出电压波形及其周期和振幅描述例如求解放大电路的参数用等效电路法求解运算电路要利用节点电流法、叠加原理求解电压比较器的电压传输特性要求解三要素见11.2.2节基本分析方法6三、怎样复习重点是基础知识：基本概念、电路、方法识别电路是正确分析电路的基础特别注意基础知识的综合应用，融会贯通。例如：非正弦波发生电路既含有运算电路（积分电路）又含有电压比较器（滞回比较器），即既包含集成运放工作在线性区的电路又包含集成运放工作在非线性区的电路。功率放大电路需要和前级电路匹配才能输出最大功率，且为了消除非线性失真通常要引入负反馈。因此，实用功放涉及到放大的概念、放大电路的耦合问题、反馈的判断和估算、自激振荡和消振、功放的输出功率和效率。串联型稳压电源本身既是一个负反馈系统，又是大功率电路，还要考虑电网电压的影响。三、怎样复习重点是基础知识：基本概念、电路、方法7功放的前级放大电路，串联型稳压电源的比较放大电路四、复习举例：

集成运放应用电路注意知识之间的相互关联！虚断，输出不是UOH就是UOL功放的前级放大电路，串联型稳压电源的比较放大电路四、复习举例8考

试

分

数

分

布考

试

分

数

分

布9考试要点1、题型：选择题简答计算题大计算题2、重要知识点：P型，N型半导体及PN结基本知识；含二极管电路的分析；三极管的基本知识；基本放大电路的分析；差动放大电路的分析；负反馈电路的分析与判断；波特图与频率特性；信号的运算电路；波形发生电路；OTL，OCL功放的电路分析及输出功率计算；直流电源3、重点例题讲解考试要点1、题型：选择题简答计算题大计算题10杂质半导体掺入杂质的本征半导体。掺杂后半导体的导电率大为提高。

掺入的三价元素如B（硼）、Al（铝）等，形成P型半导体，也称空穴型半导体。

掺入的五价元素如P（磷）等，形成N型半导体，也称电子型半导体。杂质半导体在杂质半导体中，多子的浓度越高，少子的浓度越低。多子的浓度约等于杂质原子的浓度，因而它收温度影响很小，而少子由本征激发形成，所以尽管其浓度很多，却对温度非常敏感，这将影响半导体器件的性能。杂质半导体掺入杂质的本征半导体。掺入的三价元11（1）理想模型图2.3.5二极管的理想等效模型正偏时：uD=0,RD=0;反偏时：iD=0,RD=

。相当于一理想电子开关。二极管最重要的特性：单向导电性。其对应模型最常用的有如下两种：二极管含二极管电路的分析（1）理想模型图2.3.5二极管的理想等效模型正偏时：uD12（2）恒压降模型

正偏时：uD=Uon,RD=0;

反偏时：iD=0,RD=

。相当于一理想电子开关和恒压源的串联。图2.3.6二极管的恒压降等效模型（2）恒压降模型正偏时：uD=Uon,RD=0;图213稳压二极管的伏安特性稳压二极管

利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。其伏安特性如图所示。(a)伏安特性(b)符号(c)等效电路稳压二极管的伏安特性稳压二极管利用二极管反向14三极管的基本知识三极管的三种工作状态模电复习与考试必看ppt课件15HomeNextBack例题

例1.4.1

已知各场效应管的输出特性曲线如图1.4.10所示。试分析各管子的类型。图1.4.10例1.4.1图HomeNextBack例题例1.4.116HomeNextBack18

解:(a)iD>0（或vDS>0），则该管为N沟道；vGS≤0，故为JFET（耗尽型）。(b)iD<0（或vDS<0），则该管为P沟道；vGS<0，故为增强型MOS管。(c)iD>0（或vDS>0），则该管为N沟道；vGS可正、可负，故为耗尽型MOS管。提示：场效应管工作于恒流区：（1）N沟道增强型MOS管：VDS>0,VGS>VGS(th)>0；P沟道反之。（2）N沟道耗尽型MOS管：VDS>0,VGS可正、可负，也可为0；P沟道反之。（3）N沟道JFET：VDS>0,VGS<0；P沟道反之。HomeNextBack18解:(a)iD17基本放大电路和多极放大电路的分析基本放大电路和多极放大电路的分析18

晶体管组成的放大电路有三种不同的连接方式（也称三种组态）：共射、共集、共基。它们的区别在于：输入回路与输出回路的交流公共端不同，并且交流信号的输入、输出端也不同。晶体管组成的放大电路有三种不同的连接方式（也称三19放大电路的直流分析和交流分析1.直流通路：①Us=0，保留Rs；②电容开路；③电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。2.交流通路：①大容量电容相当于短路；②直流电源相当于短路（内阻为0）。

通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，利用叠加定理，将它们分开作用，分别分析电路中的交、直流成分。引入直流通路和交流通路的概念。放大电路的直流分析和交流分析1.直流通路：①Us=0，保20放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。

静态分析的任务是根据电路参数和三极管的特性确定静态值（直流值）UBE、IB、IC

和UCE。可用放大电路的直流通路来分析。分析方法由两种，一是：估算法，二是：图解法静态工作情况分析放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。静态分析的任务是21晶体三极管交流分析步骤：①

分析直流电路，求出“Q”，计算rbe。②

画电路的交流通路。③

在交流通路上把三极管画成简化H参数模型。④

分析计算叠加在“Q”点上的各极交流量。晶体三极管交流分析步骤：①分析直流电路，求出“Q”，计算22三种组态电路比较共射电路：电压和电流放大倍数均大，输入输出电压相位相反，输出输出电阻适中。常用于电压放大。共集电路：电压放大倍数是小于且接近于1的正数，具有电压跟随特点，输入电阻大，输出电阻小。常作为电路的输入和输出级。共基电路：放大倍数同共射电路，输入电阻小，频率特性好。常用作宽带放大器。三种组态电路比较共射电路：电压和电流放大倍数均大，输入输出电23

例:(北京航空航天大学1999年研究生入学试题)设如图三极管T的=100，rbb´=100,VBEQ=0.7V；C1,C2,C3对交流信号可视为短路，RS=600。(1)计算静态工作点Q(VCEQ,CQ)；(2)画出交流通路及交流小信号低频等效电路；(3)求输入电阻Ri；(4)求输出电阻Ro；(5)求电压增益Av=V0/Vi和Avs=V0/Vs；例:(北京航空航天大学1999年研究生入学24

解：(1)电容对于直流信号相当于开路，因此根据该放大电路的直流通路可以列出方程：

VCC=

CR3+BQ(R1+R2)+VBE将

C=BQ代入，得：解：(1)电容对于直流信号相当于开路，因此VCC25

CQ=BQ=3.1mAVCEQ≈VCC-

CQR3=10-3.12=3.8V(2)交流通路如图(a)所示，交流小信号低频等效电路如图(b)所示：(a)(b)CQ=BQ=3.1mA(a)(26

(3)由微变等效电路可知，输入电阻为：

(3)由微变等效电路可知，输入电阻为：27差动放大电路的分析差动放大电路的分析28输出方式双出单出双出单出几种方式指标比较输出方式双出单出双出单出几种方式指标比较29几种方式指标比较输出方式双出单出双出单出几种方式指标比较输出方式双出单出双出单出30

例3.4图P3.7所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，rbb’=100Ω，UBEQ≈0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。图P3.7解:(1)求IEQ点：例3.4图P3.7所示电路参数理想对称，晶体管的β31(2)Ad和Ri

及输出电压uo：

差模输入电压为：共模输入电压为：(2)Ad和Ri及输出电压uo：差模输入电压为：共模输32电流源电路模电复习与考试必看ppt课件331.镜像电流源

恒流特性基准电流T1、T0特性完全相同由于：T1、T0基-射回路对称温度特性好所以：IB1=IB0=IB→IC1=IC0=IC1.镜像电流源恒流特性基准电流T1、T0特性完全相同342.比例电流源

IC1与IR成比例变化。2.比例电流源IC1与IR成比例变化。35波特图与频率响应模电复习与考试必看ppt课件36RC高通电路的频率特性曲线

RC低通电路的频率特性曲线RC高通电路的频率特性曲线RC低通37完整的共射放大电路的频率响应完整的共射放大电路的频率响应38负反馈电路的分析与判断模电复习与考试必看ppt课件391.表达式推导开环增益（考虑反馈网络的负载效应）反馈系数闭环增益因为所以已知即闭环增益的一般表达式1.表达式推导开环增益（考虑反馈网络的负载效应）反馈系数闭402.反馈深度的讨论一般负反馈称为反馈深度深度负反馈正反馈自激振荡2.反馈深度的讨论一般负反馈称为反馈深度深度负反馈正反馈自413反馈组态的判断及深负反馈的计算试判断电路的反馈组态。解:

根据瞬时极性法

经Rf加在E1上是交流负反馈。反馈信号和输入信号加在T1两个输入电极，故为串联反馈。

交流电压串联负反馈。经电阻R1加在基极B1上的是直流电流并联负反馈。3反馈组态的判断及深负反馈的计算试判断电路的反馈组态。解:42串联负反馈，输入端电压求和。虚短虚断虚短虚断并联负反馈，输入端电流求和。得反馈量几乎抵消输入量净输入量近似等于零什么是虚短？虚断？串联负反馈，输入端电压求和。虚短虚断虚短虚断并联负反馈，输入43例1(+)(-)(-)(+)(+)(+)电压串联负反馈由虚短、虚断：(+)(+)(-)(+)(+)虚短：虚断：T1例1(+)(-)(-)(+)(+)(+)电压串联负反馈由虚短44信号的运算电路（滤波电路能认图）信号的运算电路（滤波电路能认图）45理想集成运放的特点和工作特性（1）理想集成运放的性能指标

实际集成运放的特性很接近理想集成运放，我们仅仅在进行误差分析时，才考虑理想化后造成的影响，一般工程计算其影响可以忽略。

开环差模增益：

差模输入电阻：

输出电阻：

共模抑制比：

上限截止频率：

失调电压、电流及其温漂：均为0。理想集成运放的特点和工作特性（1）理想集成运放的性能指标46（2）理想集成运放工作于线性区

理想运放工作于线性区：“虚短”：运放的同相输入端和反相输入端的电位“无穷”接近，好象短路一样，但却不是真正的短路。“虚断”：运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于0，好象断路一样，但却不是真正的断路。（2）理想集成运放工作于线性区理想运放工作于线性区：47

理想运放工作于线性区，因其放大倍数趋于无穷大，所以在输入端只要加一个非无穷小的电压，其输出就会超出其线性工作区，因此，只有电路引入负反馈，才能使其工作于线性区。（3）理想集成运放工作于非线性区

电路中没有引入负反馈或引入的是正反馈，理想运放工作于非线性区。因其放大倍数趋于无穷大，所以输出电压只有两种可能：理想运放工作于线性区，因其放大倍数趋于无穷大，所48同相比例运算电压增益

Auf=Uo/Ui=1+(Rf/R1)反相比例运算。Auf=Uo/Ui=－Rf/R1

同相输入比例运算电路的特例：电压跟随器同相比例运算反相比例运算。同相输入比例运算电路的特例：电压跟49反相比例加法同相比例加法求差电路反相比例加法同相比例加法求差电路50

7.24

在下列各种情况下，应分别采用哪种类型（低通、高通、带通、带阻）的滤波电路。（1）抑制50Hz交流电源的干扰；（2）处理具有1Hz固定频率的有用信号；（3）从输入信号中取出低于2kHz的信号；（4）抑制频率为100kHz以上的高频干扰。解：（1）带阻滤波器（2）带通滤波器（3）低通滤波器（4）低通滤波器滤波电路

三、填空：（1）已知输入信号的频率为10kHz～12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用

滤波电路。（2）为了获得输入电压中的低频信号，应选用

滤波电路。

解：（1）带通（2）低通7.24在下列各种情况下，应分别采用哪种类型（低通、高通51正弦波发生电路模电复习与考试必看ppt课件521、RC桥式正弦波振荡电路所以，要满足相位条件，只有在fo处因为：uo_+

+

R2RCRCR11、RC桥式正弦波振荡电路所以，要满足相位条件，只有在fo处53(+)(-)(+)(+)(+)(+)(+)(+)2、LC正弦波振荡器是否起振反馈满足相位平衡条件满足相位平衡条件反馈振荡频率:(+)(-)(+)(+)(+)(+)(+)(+)2、LC正弦54电感反馈式LC振荡电路振荡频率：3、三点式LC振荡电路是否起振电感反馈式LC振荡电路振荡频率：3、三点式LC振荡电路是否起55电容反馈式LC振荡电路振荡频率：电容反馈式LC振荡电路振荡频率：56例：能自行启动的电路uot°RTA半导体热敏电阻起振时，RT略大于2R1，使|AF|>1，以便起振；_+

+

RTRCRCR1t

uo起振后，uo逐渐增大则RT逐渐减小，使得输出uo为某值时，|AF|=1，从而稳幅。例：能自行启动的电路uot°RTA半导体起振时，RT略大于257非正弦波发生电路的分析模电复习与考试必看ppt课件58一、电压比较器的电压传输特性

比较器的输出电压uO与输入电压uI之间的对应关系叫作比较器的传输特性,它可用曲线表示,也可用方程式表示。（解题时用虚断，无虚短）一、电压比较器的电压传输特性比较器的输出电压uO与输入电59分析电压传输特性的三要素：（1）根据限幅电路确定电压比较器的输出低电平UOL和高电平UOH;（2）写出uN、uP的表达式，令uN=uP求出UT;（3）根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定输出电压的跃变方向。uI反相输入时,uI<UT→uo=UOH,uI>UT→uo=UOL,uI同相输入时,uI<UT→uo=UOL,uI>UT→uo=UOH。分析电压传输特性的三要素：（1）根据限幅电路确定电压比较器的60二、集成运放的非线性工作区图8.2.1集成运放工作在非线性区的

电路特点及其电压传输特性二、集成运放的非线性工作区图8.2.1集成运放工作在非线性区61三、电压比较器的种类1.单限比较器2.滞回比较器3.窗口比较器图8.2.2电压比较器电压传输特性举例三、电压比较器的种类1.单限比较器2.滞回比较器3.窗口比较62++uouitui例：利用电压比较器将正弦波变为方波。uot+Uom-Uom++uouitui例：利用电压比较器将正弦波变为方波。uot63分别称+UT和-UT上下阈值电压。称(+UT)–(-UT)为回差。当ui增加到UT时，输出由Uom跳变到-Uom；－++uoRR2R1ui当ui减小到UT时，输出由-Uom跳变到Uom。传输特性：uoui0Uom-Uom+UT-UT小于回差的干扰不会引起跳转。跳转时，正反馈加速跳转。分别称+UT和-UT上下阈值电压。称(+UT)–(-UT)为64例：R1=10k

，R2=20k

，UOM=12V，UR=9V当输入ui为如图所示的波形时，画出输出uo的波形。－++uoRR2R1uiURuoui0Uom-Uom+UT-UT5V10Vuit0例：R1=10k，R2=20k，UOM=12V，UR=965首先计算上下门限电压：－++uoRR2R1uiUR首先计