电子技术教案(模拟电路)

湖州职业技术学院

教案

课程名称：电子技术与项目训练

授课班级：__________应用电子0701、0702_____________

授课时间：2007~2007学年度第1学期至第2学期

第3周至第21周共北周

总学时2学（该学期60）周学时4

授课教师：金惠平

教研室主任：_____________________

湖州职业技术学院教务处制

教案填写说明与要求

1.对表中所列的各项内容均应填写。

2.备课应按教学大纲的要求，在充分钻研教材的基础上，广泛收集

其它有关参考资料，明确教学的有关要求，填好教案首页的各项内容。

3.理论课一般以2个学时为一讲，实践课可以以一个项目为一讲，

每一讲均需按教案格式填写有关内容。

4.上课采用多媒体教学，每一讲的第一页须认真填写，在上交时另

附多媒体课件。

新课（）

授课类型教学大纲《电子技术基础》校内自编大纲

旧课（V）2005.6

理论教学：42学时实验实训：18学时其它：下学期64学时

课程教学目的、要求：

教学目的：

使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和

解决问题的能力，为以后深入学习电子技术领域中的内容以及为电子技术在专业中的应

用打好基础。并使学生顺利考取无线电中级工或中级电工。

教学基本要求：

本课程的理论教学应使学生学会半导体二极管、三极管、基本放大电路、功率放大

器、模拟集成电路、反馈放大器、信号发生器、直流电源等模拟电路的基本概念、基本

原理和基本分析方法。使学生初步具有读图能力和组成简单电路的能力，具有定量分析

计算（包括合理的近似）基本电路性能指标的能力。实验环节应使学生学会常用电子仪

器的使用，掌握基本测试技术，学会查阅器件手册，初步具有设计、安装、调试电子电

路，排除常见故障及正确分析误差的能力。

采用教材版本：出版时间：

《电子技术基础》郭枫林主编，陕西科学技术出版社，2006.7

《模拟电子技术实训教程》金惠平主编，科学技术出版社，2003.7

总体说明：

本课程分二个学期讲授，这个学期讲模拟电路部分，下学期讲数字电路部分。

根据校历安排，本学期05级计划教学19周。金工实习一周，本学期实际教学

对

18周。

实训项目中，单结晶管触发电路的设计与制作为中级电工证必考项目。

教

删减的内容：

材

删除整流滤波电路计算的复杂公式推导，场效应管的工作原理，集成模拟乘

法器及其应用。

的

补充、更新的内容：

整

补充信号发生器、晶体管毫伏表、双踪示波器的使用。二极管、三极管好坏

及其极性的判别，单结晶管触发电路的设计与制作。

合

第1讲第，章第二_节第3周星期一第一节

标题：第一章半导体器件基础1.1半导体的基础知识

1.了解半导体材料（本正半导体、掺杂半导体）的导电性质，认识PN结

教学目标的形成和单向导电性；

教学重点、风E点：

PN结的形成、PN结的特性

思考或作业：

思考1-11-2

教学方法

教学内容

辅助手段

1、PN结

1.1半导体的基础知识

1、半导体的特性

自然界中的各种物质，按导电能力划分为：导体、绝缘体、半导体。半

导体导电能力介于导体和绝缘体之间。它具有热敏性、光敏性和掺杂性。

2、半导体的共价键结构

在电子器件中，用得最多的材料是硅和错，硅和错都是四价元素，最

外层原子轨道上具有4个电子，称为价电子。

3、杂质半导体

不含有杂质的半导体称为纯净半导体（亦称本征半导体）。

在纯净的半导体中掺入少量的杂质，会使半导体的导电能力发生显著

的变化，根据掺入杂质不同，可形成两种不同的杂质半导体，即N型半导

体和P型半导体。

1）N型半导体

2）P型半导体

1.2PN结及其单向导电特性

1、PN结的形成

在一块完整的晶片上，通过一定的掺杂工艺，一边形成P型半导体，

另一边形成N型半导体。在P型和N型半导体交界面的两侧，由于载流子

浓度的差别,N区的电子必然向P区扩散，而P区的空穴要向N区扩散。

2.PN结的单向导电特性

在PN结两端外加电压，称为给PN结以偏置电压。

1）PN结正向偏置

给PN结加正向偏置电压，即P区接电源正极，N区接电源负极，此

时称PN结为正向偏置（简称正偏）。

2）PN结反向偏置

给PN结加反向偏置电压，即N区接电源正极,P区接电源负极。

第2.讲第」_章第2~3节第3周星期_.第一_节

标题：第一章半导体器件基础1.2半导体二极管1.3特殊用途的二极管

1.掌握二极管的单向导电性、伏安特性曲线

教学目标2.掌握稳压管及其它特殊二极管的性能与作用

教学重点、风E点：

二极管的单户H导电性、伏安特性曲线

思考或作业:

思考-6

教学方法

教学内容

辅助手段

2半导体二极管

2.1半导体二极管的结构、符号及类型

1、结构符号

2、类型

2.2半导体二极管的命名方法

二极管种类繁多，国内外都采用各自规定的命名方法加以区分。我国

国产半导体器件命名方法采用国家标准GB249—740

2.3半导体二极管的伏安特性

半导体二极管的核心是PN结，它的特性就是PN结的特性——单向

导电性。

1、正向特性

2、反向特性

3、反向击穿特性

4、温度对特性的影响

2.4半导体二极管的主要参数

2.6特殊二极管1、稳压二极管2、发光二极管3、光电二极管

第4讲第二_章第4节第4周星期一第一节

标题：第一章半导体器件基础1.4半导体三极管

1、掌握三极管的结构与分类、三极管的放大作用及主要参数

教学目标2、掌握三极管的输入、输出特性曲线

3、掌握三极管的好坏和极性的判别

教学重点、风E点：

1、三极管的输入、输出特性曲线

2、三极管的好坏和极性的判别

思考或作业：

作业1习题集1

教学方法

教学内容

辅助手段

1三极管的结构与分类

1.1三极管的结构与电路符号

按半导体的组合方式不同，可将其分为NPN型管和PNP型管。

无论是NPN型管还是PNP型管，它们内部均含有三个区：发射区、基

区、集电区。从三个区各引出一个金属电极分别称为发射极(e)、基极

(b)和集电极(c)0

三极管在制作时，其内部结构特点是：

(1)发射区的掺杂浓度高；

(1)基区做得很薄，且掺杂浓度低；

(2)集电结面积大于发射结面积。

1.2三极管的分类

三极管的种类很多，有5种分类形式：

1.3三极管的外形结构

2三极管的电流放大作用

3三极管的特性曲线

3.1输入特性曲线

3.2输出特性曲线

4三极管的主要参数

1)电流放大系数

三极管连接成共基极放大电路时，其电流放大系数用a表示，为

ad

2)反向饱和电流/CBO

3)穿透电流/CEO4)集电极最大允许电流/CM

第11讲第/_章第5节第_2_周星期一第______节

标题：第二章基本放大电路2.5放大电路中的负反馈

1、掌握负反馈的基本概念与分类及基本关系式

教学目标2、掌握负反馈对放大器的性能影响

教学重点、风E点：

负反馈的夕＞类及判别方法（瞬时极性法）

思考或作业：

教学方法

教学内容

辅助手段

1反馈的基本概念

1.1什么是反馈

将放大电路输出量（电压或电流）的一部分或全部，通过某些元件或网

络（称为反馈网络），反向送回到输入端，来影响原输入量（电压或电流）

的过程称为反馈。

2.2反馈极性（正、负反馈）

在反馈放大电路中，反馈量使放大器净输入量得到增强的反馈称为正反

馈，使净输入量减弱的反馈称为负反馈。通常采用“瞬时极性法”来区别是

正反馈还是负反馈，具体方法如下：

2.3交流反馈与直流反馈

在放大电路中存在有直流分量和交流分量，若反馈信号是交流量，则称

为交流反馈，它影响电路的交流性能;若反馈信号是直流量，则称为直流反

馈，它影响电路的直流性能，如静态工作点。若反馈信号中既有交流量又有

直流量，则反馈对电路的交流性能和直流性能都有影响。

2.4反馈电路的类型

1、反馈在输出端的取样方式

从输出端看，若反馈信号取自输出电压，则为电压反馈；若取自输出电

流，则为电流反馈。

（1）电压反馈。

在判断电压反馈时,根据电压反馈的定义——反馈信号与输出电压

成比例，可以假设将负载RL两端短路（uo=0,但沁70）,判断反馈量是否为

零，如果是零，就是电压反馈。

uo=0uf=Oo

电压反馈的重要特性是能稳定输出电压。

在电路中,若负载电阻增加引起U0的增加，则电路的自动调节过程如下：

uotuftuid1uo1

教学方法

教学内容

辅助手段

(2)电流反馈

在判断电流反馈时,根据电流反馈的定义——反馈信号与输出电流成

比例，可以假设将负载RL两端开路(io=0,但uoWO)，判断反馈量是零，就

是电流反馈。

io=0if=0uf=Oo

电流反馈的重要特点是能稳定输出电流。

2、反馈在输入端的连接方式

电路如图(a)所示，反馈网络的出口与信号源串联，因此称为串联反

馈。在图(b)中，反馈网络的出口与信号源并联,因此称为并联反馈。

由上述分析可以看此若反馈信号与信号源接在不同的端子上,即为串

联反馈。若接在同一个端子上，则为并联反馈。

根据输出端的取样方式和输入端的连接方式，可以组成四种不同类型

的负反馈电路：

(1)电压串联负反馈；

(2)电压并联负反馈；

(3)电流串联负反馈；

(4)电流并联负反馈。

2负反馈放大器的基本关系式

X,"=Xi-Xf

4=区

Xid

X,

口-f

1

x,xid+xf1+AF

3负反馈对放大器性能的影响

3.1减小非线性失真

加上了负反馈，电路增益减小,放大器工作在线性区，输出波形为标准的正弦

波。即负反馈能减小非线性失真。

教学方法

教学内容

辅助手段

3.2提高增益的稳定性

根据闭环增益方程，闭环增益的相对变化量为也=」_竺

Afl+AFA

3.3扩展通频带

应当指出，由于负反馈的引入，在减小非线性失真的同时，降低了输出幅

度。此外输入信号本身固有的失真，是不能用引入负反馈来改善的。

4.4负反馈对输入电阻的影响

1、负反馈对输入电阻的影响，取决于反馈网络在输入端的连接方式。

(1)串联负反馈使输入电阻增大

由图可知，开环放大器的输入电阻为号=为

引入负反馈后，闭环输入电阻rif为

乜=丝2=止四缰=小］+.)

上式表明，引入串联负反馈后，输入电阻是无反馈时输入电阻的(1+AF)倍

(2)并联负反馈使输入电阻减少

开环放大器的输入电阻为ri=ui/iido引入负反馈后，闭环输入电阻rif为

r=♦

lf1+AF

2、负反馈对输出电阻的影响

负反馈对输出电阻的影响，取决于反馈网络在输出端的取样量。

(1)电压负反馈使输出电阻减少

对于负载RL来说，从输出端看进去，等效的输出电阻相当于原开环放

大电路输出电阻与反馈网络的电阻并联,其结果必然使输出电阻减小。经分

析，两者的关系为％=［枭

即引入电压负反馈后的输出电阻是开环输出电阻的1/(1+AF)。

(2)电流负反馈使输出电阻增大

对RL来说，从输出端看进去，等效的输出电阻相当于原开环放大电路

输出电阻与反馈网络的电阻串联，其结果必然使输出电阻增大。经分析，两

者的关系为为=(1+AE»,

即引入电流负反馈后的输出电阻是开环输出电阻的(1+AF)倍。

第12讲第2章第5节第11周星期一第____节

标题：第二章基本放大电路2.5放大电路中的负反馈

一1、掌握深度负反馈的特性及放大电路参数估算

教学目标2、掌握负反馈放大器实例分析

教学重点、难点：

深度负反馈的特性及放大电路参数估算

思考或作业：

教学方法

教学内容

辅助手段

1深度负反馈放大电路的分析

1.1深度负反馈的特点

在负反馈放大电路中，当反馈深度1+AF»1时的反馈，称为深度负反馈。

一般在1+AF^1O时,就可以认为是深度负反馈。此时，由于1+AF^AF,因

此有

(1)深度负反馈的闭环增益Af只由反馈系数F来决定，而与开环增益

儿乎无关。

(2)外加输入信号近似等于反馈信号x,%

xiXXf

上式表明,在深度负反馈条件下，由于xi-xf,则有xid^O,即净输入量近

似为零。

1.2深度负反馈放大电路的参数估算

(1)电压串联负反馈电路

教学方法

教学内容

辅助手段

1%+勺

X—=----------

F%

（2）电压并联负反馈电路

%*

%,=邛

”,=M

（3）电流串联负反馈电路

«/=i"R'=“

（4）电流并联负反馈电路

ui«i.R1

R2+RfR

uR

o=-iLL

4/=-

ui

第13讲第章第6节第11周星期_____第_______节

标题：第二章2.6射极输出器

1.掌握共发射极放大电路的组成

教学目标2.掌握共发射极放大电路静态、动态分析及计算

教学重点、风E点：

共发射极放大电路的静态、动态分析

思考或作业：

教学方法

教学内容

辅助手段

1.共发射极放大电路

1.1电路组成

1.2静态工作点的估算

Rb2

UKQXUcc

RdR1,2

UBQ-UBE

EQ一

ICQ^IEQ

j=%

IBQ-p

UcEQ-UcC~MR+R)

教学方法

教学内容

辅助手段

1.3动态分析

1)画出H参数微变等效电路如下:

2)共发射放大电路基本动态参数的估算

(1)电压放大倍数

，f

==

uo~icRL~^ihRi.

R：=Re"R

=

Uiihrbe

A_阮R_PR；

A“-:一

thVbeTbe

(2)输入电阻E

r=Y=R//r限=RB/R口

iLibbe

(3)输出电阻r。

r..=Rc

(4)源电压放大倍数

t

+

“u.rsrhe

第14讲第/_章第二节第12周星期一第节

标题：第二章2.7多级放大电路

1.掌握多级放大电路的耦合方式

教学目标2.掌握多级放大电路的性能指标的估算

教学重点、难点：

多级放大电路的耦合方式

思考或作业:

教学方法

教学内容

辅助手段

1多级放大电路

1.1电路的组成

信

负

号

载

源

1.2多级放大电路的耦合方式

多级放大电路是由两级或两级以上的单级放大电路连接而成的。在多

级放大电路中，我们把级与级之间的连接方式称为耦合方式。而级与级之间

耦合时，必须满足：

1）耦合后，各级电路仍具有合适的静态工作点；

2）保证信号在级与级之间能够顺利地传输过去；

3）耦合后，多级放大电路的性能指标必须满足实际的要求。

为了满足上述要求，一般常用的耦合方式有:阻容耦合、直接耦合、变

压器耦合。

（1）直接耦合级与级之间直接用导线连接的方式。

优点：可以放大交流信号，也可以放大直流信号。电路简单，便于集成。

缺点：存在各级静态工作点相互牵制和零点漂移。

（2）阻容耦合级与级之间通过电容连接的方式。

优点：电容具有隔直作用，各级电路的静态工作点相互独立。

缺点：对交流信号具有一定的容抗，在信号传输过程中，会受到一定的衰减。

（3）变压器耦合级与级之间通过变压器连接的方式。

优点：因变压器不能传输直流信号，只能传输交流信号和阻抗变换，各级电路的静态工作点相互独立，

互不影响，能得到交大的输出功率。

缺点：体积大而重，不便于集成。同时频率特性差。

教学方法

教学内容

辅助手段

1.3多级放大电路的性能指标估算

(1)电压放大倍数4=AiA

(2)输入电阻

多级放大电路的输入电阻，就是输入级的输入电阻。计算时要注意:当

输入级为共集电极放大电路时,要考虑第二级的输入电阻作为前级负载时

对输入电阻的影响。

(3)输出电阻

多级放大电路的输出电阻就是输出级的输出电阻。计算时要注意:当

输出级为共集电极放大电路时,要考虑其前级对输出电阻的影响。

2放大电路的频率特性

(1)单级阻容耦合放大电路的频率特性

图(a)所示是单级阻容耦合共射放大电路，图(b),(c)是其频率响应特性,

其中，图(b)是幅频特性，图⑹是相频特性。

(2)多级放大电路的通频带

a)两个单级放大电路的通频带；

b)耦合后，放大电路的通频带变窄

第15讲第2章第8节第第周星期一第_____节

标题：第二章2.8差动放大电路

1、掌握基本差动放大电路的组成、工作原理、静态工作情况的分析

教学目标2、掌握恒流源差动放大电路的组成、工作原理、静态工作情况的分析

教学重点、难点：

差动放大电路对差模信号的放大作用对共模信号的抑制作用

思考或作业：

作业3习题集3

教学方法

教学内容

辅助手段

1直接耦合放大器存在的问题

1.1前后级静态工作点的相互影响

在直接耦合放大器中，由于级与级之间无隔直（流）电容，因此各级的

静态工作点相互影响，从而要求在设计电路时，合理安排，使各级都有合

适的静态工作点。

1.2零点漂移

若将直接耦合放大器的输入端短路（ui=O）,理论上讲，输出端应保

持某个固定值不变。然而，实际情况并非如此，输出电压往往偏离初始静

态值，出现了缓慢的、无规则的漂移，这种现象称为零点漂移。

2基本差分放大电路

2.1电路组成

2.2工作原理

输入信号为零，即3尸Ui2=0,放大电路处于静态，由于电路完全对称,

由下式可知对共模信号具有抑制作用.

IBQ1=IBQ2=IBQIEQI=IEQ2=IEQICQ1=ICQ2=ICQ

UCQ1=UCQ2=UCC—ICQRC

—

UO=UCQ1UCQ2=0

教学方法

教学内容

辅助手段

2.3静态工作点的计算

当输入信号为零时，放大电路的直流通路如图所示，由基极回路可

得直流电压方程式为

IBQRb+UBEQ+/RcRe~UEE

J_J_UEE~~UBEQ

IEQ\~IBQ2~p

2/?+-^

J-J~UEE

/EQI-1EQ2~2R

ICQ\~ICQ1~"IEQ\

i=7=112.

l«OI1BQ2p

++

UCEQ1=UCEQ1aJJccUEE~ICQSRC2R）

2.4动态性能分析

（1）输入信号的类型

1、差模输入信号

在放大器两输入端分别输入大小相等、相位相反的信号，即生产$2时，

差模输入信号用S来表示。

2、共模输入信号

在放大器两输入端分别输入大小相等、相位相同的信号，即Ui尸Ui2时，

共模输入信号常用Uic来表示。

Uj]=-Ui2=l/2UjdUji=Uj2=Uic

3、输入任意大小信号

不敷出在放大器两输入端分别输入大小不相等时，将其分解成差模信号和

共模信号。

Uid=Uii-Ui2uic=1/2（Ui]+Ui2）

（2）对差模信号的放大作用

当从两管集电极取电压时，其差模电压放大倍数表示为

一忧。d_Ko]_2〃。]____c

HidUi\~Ui22w,lrbeRb

当在两个管子的集电极接上负载RL时，

a=2（R+rQ27?1

'匕"+Rbrmt=

&=RMRJ2）

（3）对共模信号的抑制作用

l^oc\_0

A„,

(4)衡量差动放大电路的性能指标一共模抑制比

实际应用中，差动放大电路两输入信号中既有差模信号成分，又有无用的

共模输入成分，此时可利用叠加原理来求总的输出电压。

K

KCMR=201g

A.UC

3具有恒流源的差动放大电路

恒流源差放电路如下图所示,T3、RI、R2、R3构成恒流源。

4差分放大电路的另外几种接法

差动放大电路有两个输入端和两个输出端，所以在信号源与两个输入

端的连接方式及负载从输出端取出电压的方式上可以根据需要灵活选择。

4.1双端输入、单端输出

输出信号只从一管的集电极对地输出，这种输出方式叫单端输出。此

时由于只取出一管的集电极电压变化量，只有双端输出电压的一半，因而

差模电压放大倍数也只有双端输出时的一半。

4.2单端输入、双端输出

将差放电路的一个输入端接地，信号只从另一个输入端输入，这种连

接方式称为单端输入。

4.3单端输入、单端输出

由于单端输入与双端输入情况相同，因而单端输入、单端输出电路计

算与双端输入、单端输出电路计算相同。

第17讲第2章第9节第13周星期五第5-6节

标题：第二章2.9功率放大电路

1.掌握功率放大器的分类及其原理

教学目标2.掌握OCL功率放大电路的工作原理及相关计算

3.掌握OTL功率放大电路的工作原理及相关计算

教学重点、风E点：

OCL、OTLJ加率放大电路的工作原理及相关计算

思考或作业：

教学方法

教学内容

辅助手段

1功率放大器

1.1电路特点

(1)由于功率放大器的主要任务是向负载提供一定的功率，因而输出电

压和电流的幅度足够大

(2)由于输出信号幅度较大，使三极管工作在饱和区与截止区的边沿，

因此输出信号存在一定程度的失真；

(3)功率放大器在输出功率的同时，三极管消耗的能量亦较大，因此，

不可忽视管耗问题.

1.2电路要求

根据功率放大器在电路中的作用及特点，首先要求它输出功率大、

非线性失真小、效率高。其次，由于三极管工作在大信号状态，要求它

的极限参数/CM、PCM、U(BR)CEO等应满足电路正常工作并留有

・定余量，同时还要考虑三极管有良好的散热功能，以降低结温，确保三

极管安全工作。

13功率放大器的分类

根据放大器中三极管静态工作点设置的不同，可分成甲类、乙类和甲

乙类三种。

(1)甲类放大器的工作点设置在放大区的中间，

优点：在输入信号的整个周期内三极管都处于导通状态，

输出信号失真较小(前面讨论的电压放大器都工作在这种状

态)。

缺点：三极管有较大的静态电流/CQ,这时管耗PC大，电路能量转

换效率低。

教学方法

教学内容

辅助手段

（2）乙类放大器的工作点设置在截止区，

优点：由于三极管的静态电流/CQ=O,所以能量转换效率高，

缺点：只能对半个周期的输入信号进行放大，非线性失真大。

（3）甲乙类放大电路的工作点设在放大区但接近截止区，即三极管处于

微导通状态，这样可以有效克服乙类放大电路的失真问题，且能量转换效

率也较高，目前使用较广泛。

2乙类互补对称功率大电路（OCL电路）

2.1电路组成及工作原理

图1是双电源乙类互补功率放大电路。这类电路又称无输出电容的

功率放大电路，简称OCL电路。门为NPN型管,72为PNP型管，两管参数

对称。电路工作原理如下所述。

1）静态分析当输入信号»i=0时，两三极管都工作在

截止F区，此时/BQ、/CQ、

/EQ均为零，负载上无电流通过，输出电

压〃o=0。

2）动态分析（1）当输入信号为正半周时，»i>0,三极管V］导通，唆截

止,V］管的射极电流认1经+UCC自上而下流过负载，在

RL上形成正半周输出电压，“o>0。

（2）当输入信号为负半周时，©<0,三极管吸导通，V1

截止，吸管的射极电流，e2经一"CC自下而上流过负载,

在RL上形成负半周输出电压，«o<0o

2.2交越失真及其消除

产生这种失真的原因是：在乙类互补对称功率放大电路中，没有施加

偏置电压，静态工作点设置在零点,UBEQ=O,/BQ=O,/CQ=O,三极管工作

在截止区。由于三极管存在死区电压，当输入信号小于死区电压时，三

极管为、72仍不导通，输出电压〃o为零，这样在输入信号正、负半周

的交界处，无输出信号，使输出波形失真，这种失真叫交越失真。

为了解决交越失真，可给三极管加适当的基极偏置电压，使之工作在

甲乙类工作状态，

工

第18讲第2章第1-2节第14周星期_第_节

标题：第三章集成运算放大器3.1集成运算放大器概述3.2集成运算放大器的应用

1、掌握反向比例运算、同向比例运算

教学目标2、掌握加法运算、减法运算、微分与积分电路

教学重点、难点：

反向由列运京同向比例运算、加法运算、减法运算

思考或作业：

教学方法

教学内容

辅助手段

1概述

1.1理想集成运放的性能指标

(1)开环电压放大倍数Audf8；

(2)输入电阻ridf8；

(3)输出电阻rod-O。

此外还有:没有失调，没有失调温漂,共模抑制比趋于无穷大等。尽管理

想运放并不存在，但由于集成运放的技术指标都比较接近理想值，在具体分

析时将其理想化是允许的,这种分析所带来的误差一般比较小，可以忽略不

计。

1.2时性集成运放的传输特性

L3集成运放的线性应用

集成运放工作在线性区的必要条件是引入深度负反馈。

当集成运放工作在线性区时，输出电压在有限值之间变化，而集成运

放的

Audf8,则uid=uod/Aud公:0,由uid=uH—u—,得u+=u—

上式说明，同相端和反相端电压几乎相等，所以称为

虚假短路，简称“虚短”。由集成运放的输入电阻rid-8,得i+=i-=0

上式说明，流入集成运放同相端和反相端的电流几乎为零，所以称为虚假断

路，简称“虚断”。

1.4集成运放的非线性应用

当集成运放工作在开环状态或外接正反馈时，由于集成运放的Aud很

大，只要有微小的电压信号输入,集成运放就一定工作在非线性区。其特点

是:输出电压只有两种状态，不是正饱和电压+Uom,就是负饱和电压一

Uom。

(1)当同相端电压大于反相端电压，即u+>u—II寸，uo=+Uom(2)

当反相端电压大于同相端电压，即u+<u—■时，uo=—Uom0

综上所述，在分析具体的集成运放应用电路时,首先判断集成运放工作在线

性区还是非线性区,再运用线性区和非线性区的特点分析电路的工作原理。

1比例运算放大器

1.1反相输入比例运算电路

输出电压与输入电压成比例关系,且相位相反。此外，由于反相端和同

相端的对地电压都接近于零，所以集成运放输入端的共模输入电压极小，这

就是反相输入电路的特点。

当R"Rf=R时，输入电压与输出电压大小相等，相位相反,称为反相器。

由于反相输入比例运算电路引入的是深度电压并联负反馈,所以,

输入电阻为输出电阻为

2.2同相输入比例运算电路

输入信号3经过外接电阻R2接到集成运放的同相端，反馈电阻接到其反

相端，构成电压串联负反馈。

U,«URf

&+R/%=(1+=-)”,

%

当Rt=0或R|-8时，如图所示，即输出电压与输入电压大小相等，相位相同,

该电路称为电压跟随器。

由于同相输入比例运算电路引入的是深度电压串联负反馈,所以，

输入电阻为rif=(1+A/7)rid-8

输出电阻为

人=加-0

of\+AF

2加减运算

2.1加法运算

实现了各信号按比例进行加法运算。

i,=，；+,2+…+，”

.»/,•/2.%”

R“

=一夫。=_号（也+…+%

2+/R”

如取Rl=R2=.”=Rn=Rf则“0=-("il+〃i2+…+"in),实现了各输入信号的反相相加。

2.2减法运算

RfRf

/=锯1+〃。2=_0%2+（1+0）%

=（1+号）（"3M_Rfu

&&+&R

当

R]=R2=R3=Rf=R时,〃o=〃il一所2。在理想情况下陀的输出电压等于两个输入信

号电压之差,具有很好的抑制共模信号的能力。但是,该电路作为差动放大器有输

入电阻低和增益调节困难两大缺点。因此，为了满足输入阻抗和增益可调的要求,

在工程上常采用多级运放组成的差动放大器来完成对差模信号的放大。

3微分与积分电路

3.1微分电路

T

u=TRR=-RC色"

°Rdt

3.2积分电路

第19讲第二_章第2节第14周星期一第节

标题：第三章3.2集成运算放大器的应用

L掌握有源滤波电路、有源整流电路的电路及应用

教学目标2.掌握电压比较器电路的原理及应用

教学重点、难点：

低通、高通、带通、带阻电路及应用，电压比较器电路及应用

思考或作业：

作业4习题集4

教

学

方

法

辅

教学内容助

手

段

1有源整流电路

图中,VI、V2、Rf构成反馈网络。ui从反相端输入。当ui为正半周时,uo'为负

值，由于集成运放的反相端为''虚地"点,VI导通,V2截止，则uo=0o当ui为负半周

R

时,UO,为正值,VI截止,V2导通。通过Rf的电流为ui/Vl,不难得出%=--%

教学方法

教学内容

辅助手段

2有源滤波电路

2.1低通滤波器(LPF)

低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。

如图所示，为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC滤波环节与

同相比例运算电路组成，其中第一级电容C接至输出端，引入适量的正反

馈，以改善幅频特性。

(a)电路图(b)频率特性

电路性能参数

4^1+—二阶低通滤波器的通带增益

"PR

fo=—1―截止频率，它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频

2成C

率。

。=」一品质因数，它的大小影响低通滤波器在截止频率

3-A“p

处幅频特性的形状。

2.2高通滤波器(HPF)

与低通滤波器相反，高通滤波器用来通过高频信号，衰减或抑制低频

信号。

(a)电路图(b)幅频特性

只要将低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换，即可变成二阶

有源高通滤波器，如图所示。高通滤波器性能与低通滤波器相反，其频率

响应和低通滤波器是“镜象”关系，仿照LPH分析方法，不难求得HPF

的幅频特性。

电路性能参数AUP.%.Q各量的函义同二阶低通滤波器。

图（b）为二阶高通滤波器的幅频特性曲线，可见，它与二阶低通滤波

器的幅频特性曲线有“镜像”关系。

2.3带通滤波器（BPF）

（a）电路图（b）幅频特性

这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过，而比

通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制。

典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而

成。如图（a）所示。

电路性能参数

R$+勺

通带增益L=----------------

upR&&CB

中心频率_J_11f1

通带宽度4耳十瓦一瓦瓦；

选择性-

B

此电路的优点是改变以和4的比例就可改变频宽而不影响中心频率。

2.4带阻滤波器（BEb）

如图8.3（a）所示，这种电路的性能和带通滤波器相反，即在规定的

频带内，信号不能通过（或受到很大衰减或抑制），而在其余频率范围，

信号则能顺利通过。

在双T网络后加一级同相比例运算电路就构成了基本的二阶有源BEFo

电路性能参数

通带增益A.=1+%

叩/?,

带阻宽度B=2(2-A,J/„

选择性°二m为

3电压比较器

电压比较器的基本功能是比较两个或多个模拟量的大小，并由输出端

的高、低电平来表示比较结果。电压比较器是集成运放非线性应用的典型

电路，它可分为单门限电压比较器和滞回电压比较器两类。

3.1单门限电压比较器

若希望当府〉“REF时/o=+Uom,只需将府与UREF调换即可，如图所

/J\o

第21讲第4章第1~2节第15周星期一第节

标题：第四章正弦波振荡电路4.1自激振荡

4.2LC振荡电路

一1、掌握正弦波振荡电路的组成及起振条件

教学目标2、掌握LC振荡电路选频特性

教学重点、难点：

正弦波振荡电路的起振条件、LC振荡电路选频特性

思考或作业：

教学方法

教学内容

辅助手段

1正弦波振荡电路的组成及起振条件

1.1自激振荡形成的条件

可以借助图所示的方框图来分析正弦波振荡形成的条件。

由此可见，自激振荡形成的基本条件是反馈信号与

输入信号大小相等、相位相同，即u,f="，而Uf=AFU：

可得AF=I

这包含着两层含义：

（1）反馈信号与输入信号大小相等，表示即

।A0=1（称为幅值平衡条件）

（2）反馈信号与输入信号相位相同，表示输入信号

经过放大电路产生的相移0A和反馈网络的相移0F之和为0,2巴4巩…,

2n”，即2A+0F=2n”（〃=0,1,2,3,...）（称为相位平衡条件）

1.2起振条件

从AF>1下降至4尸=1

教学方法

教学内容

辅助手段

1.3电路的组成和分析方法

要形成振荡，电路中必须包含以下四个组成部分：

①放大器；

②正反馈网络；

③选频网络；

④稳幅环节。

2LC振荡电路

LC振荡电路分为变压器反馈式LC振荡电路、