《模拟电路基础（第二版）》课件

任务1半导体二极管的识别与检测学习目标1.

掌握本征半导体、P型半导体、

N型半导体的概

念以及PN结的形成过程。2.了解半导体二极管的结构、符号和类型。3.

掌握半导体二极管伏安特性的含义。4.掌握半导体二极管主要参数的定义，能正确选

用半导体二极管。5.

了解特殊半导体二极管的符号和用途。6.能正确识别常用半导体二极管，并能正确检测

半导体二极管。课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社

课题

一

整流滤波电路相关知识一、半导体基础知识1.

本征半导体CLSSPH中国劳动社会保障出版社图1—1—3

硅半导体共价键示意图图1—1—4

自由电子与空穴的形成2.

杂质半导体在本征半导体中掺入微量合适的杂质，就会使半导体的导电

性能发生明显变化，我们把掺入微量的元素的半导体，称为杂质

半导体，杂质半导体有N型半导体和P型半导体两种。(1)N型半导体掺入微量五价元素磷，掺杂后半导体中电子为多子，空

穴为少子，也称为电子型半导体。(2)P型半导体掺入微量三价元素硼，掺杂后半导体中的空穴为多子，电

子为少子，也称空穴型半导体。注意：杂质半导体虽然加入了杂质，但无论是P型半导体还是

N型半导体，都和本征半导体一样，对外不显电性。课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社二、PN结的形成和特点1.PN

结的形成(1)多数载流子的扩散运动在自然界中，物体会从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，此运动

称为扩散运动。(2)少数载流子的漂移运动当空间电荷区出现的后，N区的少子空穴和P区的少子电子将受到内

电场的作用向另一边运动，这种运动称为漂移运动。P型半导体

N型半导体(P

区

)

(N

区)

P型半导体

PN结N型半导体空穴负离子正离子自由电子

少子多子a)

b

)图1

—

1

—

5

PN

结的形成a)载流子的扩散运动b)

动态平衡时的PN

结课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题一

整流滤波电路

中国劳动社会保障出版社2.PN

结的单向导电性(1)PN

结正偏

(2)PN

结反偏P区

PN结变窄

N区

P区

PN结变宽

N区内电场外电场+

+内电场外电场ERER图1

—

1

—

6

PN结正偏图1

—

1

—

7

PN结反偏 CLSSPH课题一

整流滤波电路三、二极管1.半导体二极管的结构与符号正极A

负极KP

NVDPN结

外壳a)b)图1

—

1

—

8二极管结构与符号a)二极管结构示意图b)二极管的符号CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题

整流滤波电路2.

半导体二极管的单向导电性VD1SVD2E

HL社会保证出服社CLSSPH中国劳动社会保障出版社一3.

二极管的伏安特性iF(mA)30-20-课题一

整流滤波电路C正向特性CLSSPH中国劳动社会保障出版社反向特性iR(μA)BF(V)10-O

-20

D—2—A0.20.40.60.8UBR课题

整流滤波电路4.

二极管的主要参数(1)最大整流电流

IFM(2)最高反向工作电压

URM(3)反向饱和电流

IR(4)最高工作频率

fn

CLSSPH中国劳动社会保障出版社一课题一

整流滤波电路

中国劳动社会保障出版社5.

常用二极管(1)整流二极管

(2)检波二极管(3)稳压二极管(4)发光二极管(5)光敏二极管 CLSSPH判别方法图示说明通过半导体二极管负极的造型判别正极螺栓端为正极通过半导体二极管的电极特征判别负极正极长管脚为正极，短管脚为负极通过标志环判别负极正极有标志环的一端为负极通过外壳上的符号判别正极负极极性和外壳上的符号一致课题一

整流滤波电路四、二极管的识别与检测方法1.二极管管脚的识别与测量

(1)直观识别半导体二极管的极性 CLSSPH中国劳动社会保障出版社正极

负极黑表笔-一红表笔课题一

整流滤波电路(2)用万用表判断二极管引脚的极性1)用模拟式万用表判断二极管引脚的极性图1—1—18

二极管反向电阻测量图1

—

1-

17

二极管正向电阻测量 CLSSPH中国劳动社会保障出版社图1—1—16

万用表欧姆调零欧姆调

零旋钮负极正极黑表笔一

一红表笔

保征出版课题一

整流滤波电路2)用数字式万用表判断二极管引脚的极性 CLSSPH图1—1—19

用数字式万用表测量(反向)图1—1—20

用数字式万用表测量(正向)中国劳动社会保障出版社2.

普通半导体二极管的检测用万用表判断普通二极管的好坏时，模拟式万用表用

R×100Ω或R×1

kΩ挡，数字式万用表用明+挡，分别测量二极管的正、反向电阻，假设两

次测量的电阻阻值分别为R₁和R₂。(1)如果

R₁较小，

R₂

为无穷大，则二极管的性能良好，其中

R₁

为正向电

阻，R2

为反向电阻。(2)如果

R₁

和R₂都为无穷大，则表示二极管开路。(3)如果

R₁

和R₂都很小，则表示二极管短路。(4)如果

R2的阻值比较小，则二极管反向漏电严重，不能使用。课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用数字表示器件

的电极数目用汉语拼音字母表

示器件的材料和极性用汉语拼音字母表示器件的类型用数字表示器件的序号用汉语拼音字母表示规格号符号意义符号意义符号意义符号意义反映二极管参数

的差别反映二极管

承受反向击穿电压的高

低，如A、B、C、D等，其中A承受的反向击穿电压最

低，

B稍高2二极管ABCDEN型锗材料P型锗材料N型硅材料P型硅材料

化合物PZWKL普通管整流管稳压管开关管整流堆CUNBT参量管

光电器件

阻尼管

半导体特

殊器件五、二极管的命名国产二极管根据使用的半导体材料、用途等进行命名，具体命名方法见表1—1—3。表1—1—3

国产二极管型号的命名方法课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社任

务

2

整流滤波电路的安装与测试学习目标1.理解整流的概念，掌握单相半波、全波、桥式整流电

路的工作原理。2.能对三种单相整流电路进行计算和分析，并正确选择

整流二极管的参数。3.掌握整流电路的测试方法，能准确测量输出电压和输出波形。4.掌握滤波电路的作用和种类，会简单描述其工作原理。5.熟练使用常用工具及仪器仪表，正确安装调试整流滤

波电路。课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题一

整流滤波电路相关知识一、整流电路1.单相半波整流电路(1)单相半波整流电路的组成和工作原理Uo图1

—

2

—

2单相半波整流电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题一整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社CLSSP中国劳动壮会保证出版a)劳动壮会保证出版科

0

VD导通

VD

截止

VD导通b)图1

—

2

—

3

单相半波整流电路中的电流方向与输入、输出电压波形0劳动壮会保征出版uou2A正半周

负半周正半周课题

整流滤波电路(2)单相半波整流电路分析当变压器输出交流电压

u₂的有效值为

U₂时，负载两端的电压

平均值

U。

为：U≈0.45U₂流过负载电阻的平均电流I

为：流过二极管的电流Ip

为：ID

=I二极管两端实际承受的最高反向工作电压

URM为：CLSSPH中国劳动社会保障出版社一(3)单相半波整流电路的特点单相半波整流电路组成简单，使用元件数量少，

成

本

低

。二极管只有在交流电的正半周才工作，故输出电

压低、电压脉动大、整流效率低下。劳动壮会保证出版社课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题一

整流滤波电路2.

单相全波整流电路(1)单相全波整流电路的组成和工作原理

CLSSPH中国劳动社会保障出版社图1—2—4

单相全波整流电路U2a正半周

负半周

正半周0U2b负半周

正半周负半周0Uo0VD1导通

VD2导通

VD1导通课题一

整流滤波电路动社会保证!SLSSPI社会保征出版VD2截止

VD1截止

VD2截止图1

—

2

—

7

单相全波整流电路的输入、输出电压波形VD2图

1

—

2

—

6

VD2

导通时的电流方向VD2图1—2—5

VD1导通时的电流方向CLSSPH中国劳动社会保障出版社流过负载电阻的平均电流I为：流过二极管的电流Ip

为：

二极管两端实际承受的最高反向工作电压

为：(2)单相全波整流电路分析当变压器输出交流电压

u₂的有效值为

U₂时，负载两端的电压

平均值

U

。为：U

。≈0.9U₂课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社(3)单相全波整流电路的特点单相全波整流电路使用两个二极管，两个二极管交替导

通，使得在交流电的正负两个半周都有电压输出，电压脉动

小。因要使用双输出电压的变压器，两个绕组电压必须相同，

才能保证输出电压的对称，变压器制造工艺复杂，成本较高。二极管承受的反向电压比单相半波整流电路高一倍，所以

要求二极管的反向击穿电压高。课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社3.

单相桥式整流电路(1)单相桥式整流电路的组成和工作原理uo

uo征出版图1—2—8

单相桥式整流电路

图1—2—9

VD1、VD4

导通时的电流方向课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社UoVD1导通

VD2导通VD4导通

VD3导通

VD4导通VD2截止

VD1截止

VD2截止VD3截止

VD4截止

VD3截止图1—2—10

VD2、VD3

导通时的电流方向

图1—2—11

单相桥式整流电路的输入、输出电压波形课题一

整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社(2)单相桥式整流电路分析当变压器输出交流电压

u₂的有效值为

U2时，负载两端的电压平

均值

U

。为：U

。≈0.9U₂流过负载电阻的平均电流I

为：流过二极管的电流Ip

为：课题一

整流滤波电路二极管两端实际承受的最高反向工作电压CLSSPH中国劳动社会保障出版社(3)单相桥式整流电路的特点单相桥式整流电路使用四个二极管，工作时四个二极管分成两组，

交替处于工作状态，整流效率高，输出电压脉动小。工作时有两个二极管同时工作。所以电源内阻稍有增大。单相桥式整流电路虽然增加了二极管的数量，但因二极管的价

格低廉，故在各种电子线路中依然得到广泛应用。课题一

整流滤波电路 CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题一

整流滤波电路二

、滤波电路1.

电容滤波(1)电容滤波原理图1—2—12

单相桥式整流电容滤波电路 CLSSPH中国劳动社会保障出版社U₀≈(1-1.1)U₂单相全波整流电容滤波电路、

单相桥式整流电容滤波电路：课题一

整流滤波电路无滤波电容时的波形uoO图1

—

2

—

13

单相桥式整流电容滤波电路的输出电压波形U₀≈1.2U₂(2)电容滤波电路分析单相半波电容滤波电路：CLSSPH接入小滤波电容后的波形接入大滤波电容后的波形中国劳动社会保障出版社课题一

整流滤波电路2.

电感滤波(1)电感滤波的原理Uo图1—2—14单相桥式整流电感滤波电路

CLSSPH中国劳动社会保障出版社中国劳动壮会保证出

版

社图1—2—15

单相桥式整流电感滤波电路的输出电压波形接入滤波电课题一

整流滤波电路(2)电感滤波电路分析CLSSPH中国劳动社会保障出版社CLSSPHa)

b

)c

)图1

—

2

—

16复式滤波电路a)LC型滤波电路b)LC-

π

型滤波电路c)RC-

π

型滤波电路课题一3.

复式滤波器整流滤波电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社学习目标1.

能正确识别各种半导体三极管器件。2.

了解半导体三极管的内部结构，掌握符号的画法。3.

掌握半导体三极管各极电流之间的关系。4.掌握半导体三极管的输入、输出特性曲线的含义，会根据

输出特性计算放大倍数。5.

掌握半导体三极管的主要参数的含义，能正确选择半导体

三极管。6.

能用万用表正确判断半导体三极管的各管脚方法，并能熟

练判断半导体三极管好坏。基本放大电路半导体三极管的识别与检测课题二任

务

1CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路相关知识一

、半导体三极管的结构与类型1.PNP型半导体三极管结构与符号发射结集电结PN

PC集电极发射区

基区

集电区基极

Ba

)图2

—

1

—

2PNP

型三极管结构与符号a)PNP

型三极管结构

b)PNP

型三极管符号CLSSPH中国劳动社会保障出版社E发射极课题二

基本放大电路2.NPN

型半导体三极管结构与符号发射结集电结N

P

N发射区

基区

集电区基极

Ba)C集电极b)图2

—

1

—

3

NPN

型三极管结构与符号a)NPN型三极管结构

b)NPN型三极管符号CLSSPH中国劳动社会保障出版社E发射极a)

b

)图2

—

1

—

4三极管放大电路a)NPN型三极管放大电路(Uc>UB>UE)

b)PNP

型三极管放大电路(Uc<UB<UE)课题二

基本放大电路二

、半导体三极管的工作条件CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路三

、三极管的电流放大作用1.

半导体三极管三个电流之间的关系Ig

=Ic+IIg≈1c

会保征出版CLSSPH中国劳动社会保障出版社图2—1—5

三极管电流的测量电路课题二

基本放大电路2.

半导体三极管基极电流的控制作用通过实验可以发现，三极管中IB

很小，但只要IB

有很小的变化，就会引起Ie

和

Ic

的大幅

变化，这就是通常所说的三极管的放大作用。因为三极管本身并不产生能量，根据能量守恒定

律，能量不可能凭空产生，所以三极管的放大实质

可以理解为较小的基极电流对较大的集电极电流的控制作用。CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路

CLSSPH中国劳动社会保障出版社四、三极管的特性曲线图2—1—6

三极管特性测试电路课题二

基本放大电路1.

半导体三极管输入特性曲线UBE(V)图2—1—7三极管的输入特性曲线CLSSPH中国劳动社会保障出版社半导体三极管的输出特性曲

线，可以分成三个区域，分别是

饱和区、截止区和放大区。半导体三极管有三种工作状

态，分别是饱和状态、截止状态

和放大状态。课题二

基本放大电路截止区图2—1—8

三极管的输出特性曲线2.

半导体三极管输出特性曲线CLSSPH中国劳动社会保障出版社1.

三极管的电流放大倍数(1)共发射极交流电流放大倍数β共发射极交流电流放大倍数是指三极管有交流输入信号时，集电

极电流的变化量△Ic和基极电流的变化量△

IB

的比值。(2)共发射极直流电流放大倍数共发射极直流电流放大倍数是指三极管无交流输入信号时，集电极电

流Ic

和基极电流IB

的比值，即：课题二

基本放大电路五、三极管的主要参数CLSSPH中国劳动社会保障出版社2.

三极管的极间反向电流(1)集电极一基极反向饱和电流

IcBo集电极一基极反向饱和电流ICBo

是指发射极开路，三极管

C

、B

之间加反向电压时，测得的反向电流，该值越小越好。由于ICBo

由少

数载流子产生，所以受温度的影响较大。(2)集电极一发射极反向饱和电流

ICEo集电极一发射极反向饱和电流ICEo

又称为穿透电流，是指基极开

路，三极管

C、

E

之间加一定电压时的电流，该值越小越好。

由于ICEO

也是由少数载流子产生，所以它也会受温度的影响。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社3.三极管的极限参数(1)集电极最大允许电流I

CM集电极电流Ic过大时，三极管的β值要降低，

一般规定β值下降

到

额

定

值

的

2

/

3时

的IC

值，称为集电极最大允许电流

I

CMo(2)集电极一发射极反向击穿电压

U(B

R)CEO集电极一发射极反向击穿电压

U(BR)CEO

是指当基极开路时，加

在集电极和发射极之间的最大允许电压。(3)集电极最大允许耗散功率PCM集电极电流Ic

流经集电结时将产生热量，使三极管温度升高，从

而会引起其参数变化，三极管因受热而引起的参数变化不超过允许值时

的最大集电极耗散功率，称为集电极最大允许耗散功率

PPcM

是三极管在一定的散热条件下测得的，所以三极管在使用时要

加装合适的散热。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路

CLSSPH中国劳动社会保障出版社C六、三极管的识别与检测图2

—

1

—

10

TO218

、TO220封装三极管的引脚排列图2—1—11

TO3封装三极管的引脚排列图2

—

1

—

12

TO92

封装三极管的引脚排列图2—1—9

TO18

、TO39封装三极管的引脚排列1.

三极管各管脚识别定位标志

TO18TO39课题二

基本放大电路2.

用万用表判断三极管管脚(1)用数字式万用表判断三极管管脚1)判断基极和管型a)CLSSPHb)图2—1—13两次测量都通中国劳动社会保障出版社图2—1-14

两次测量一次通、一次不通b)a)

b)课题二

基本放大电路图2

—

1

—

16

判断三极管E、C

极a)三极管引脚插法

b)

三极管的放大倍数2)判断半导体三极管E、C脚 CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路(2)用模拟式万用表判断三极管管脚(快速判断E、C引脚) CLSSPH图2—1—17

用R×10k挡快速判断E、C引脚中国劳动社会保障出版社保证出服社3.

半导体三极管好坏判断在判断三极管好坏时，模拟式万用表使用

R×100

或R×1k挡，数字式万用表使用

挡。方法和判断二极管好坏的方法相同。因为三极管有两个

PN结，所以需分别测量发射结和集电结是否有

损坏，如果两个

PN

结都是好的，则三极管是好的，否则，说明三极

管已损坏。三极管

C

、

E

引脚之间的正、反向电阻一般都是无穷课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用数字表示器件的电极数

目用汉语拼音字母表示器件的材料和

极性用汉语拼音字母表示器件的类型用数字表示器件的序号用汉语拼音字母表示规格号符号意义符号意义符号意义反映三极管参数的差别反映三极管承受反向击穿电压

的高低，如A、B、C、D等，其

中A承受的反向

击穿电压最低，

B稍高3三极管ABCDPNP型锗材料NPN型锗材料PNP型硅材料

NPN型硅材料XGDATYCSFH低频小功率管高频小功率管低频大功率管高频大功率管半导体晶闸管体效应器件场效应管复合管课题二

基本放大电路七、三极管命名方法表2—1—2

三极管型号的命名方法CLSSPH中国劳动社会保障出版社征出版任

务

2

共发射极放大电路的安装与调试学习目标1.掌握共发射极放大电路的组成和各元件的作用。2.

能画出电路的直流通路和交流通路。3.

能计算共发射极放大电路的静态工作点、放大倍数、输入和输出电阻。4.能正确安装、调试共发射极放大电路。5.

进一步掌握万用表、信号发生器、示波器的使用方法。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社动壮会保征出版a)

b

)图2

—

2

—

1

共发射极放大电路a)单电源共发射极放大电路b)共发射极放大电路的习惯画法课题二

基本放大电路相关知识一、共发射极放大电路组成及原理CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路二、共发射极放大电路分析图2—2—2

共发射极放大电路的直流通路1.

直流通路、交流通路图2—2—3

共发射极放大电路的交流通路 CLSSPH中国劳动社会保障出版社会

保

证

世版

社课题二

基本放大电路Ico

=βIBQUCEQ=Vcc-IcoRcCLSSPH中国劳动社会保障出版社图2—2—4

共发射极放大电路的静态工作点2.

估算静态工作点CLSSPH中国劳动社会保障出版社社

会

保

征

出

版3.估算电路的放大倍数与输入、输出阻抗(1)电压放大倍数当放大电路不接负载电阻时，放大器的放大倍数

Au

为：课题二

基本放大电路(2)电路的输入阻抗(3)电路的输出阻抗当放大电路接负载电阻时开放大器的放大倍数

Au

为

：r;=Rg//rber。≈Rc(4)电路的增益放大电路的电压放大倍数、电流放大倍数、功率放大倍

数经常用增益来表示，增益的单位为分贝(d

B),规定如下：课题二

基本放大电路G.=20lg

A

。(dB)G₁=20lg

A(dB)Gp=10

lg

Ap(dB)电压增益电流增益

功率增益CLSSPH中国劳动社会保障出版社CLSSPH中国劳动社会保障出版社社会保证保征出版课题二

基本放大电路Ie(mA)↑6

Vcc/Rc5Ico32IB=60μAIB=50μAIB=40μAIB=30μAIg=20μAIB=10μAIB=OμA

UcE(V)图2

—

2

—

6

共发射极放大电路输出回路静态分析2—2—5

共发射极放大电路输入回路静态分析4.

图解分析法(1)静态分析课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保证出股社CLSSPH中国劳动社会保障出版社图2—2—8

共发射极放大电路输出回路动态分析课题二

基本放大电路(2)动态分析1)输入回路动态分析CLSSPH中国劳动社会保障出版社图2—2—7

共发射极放大电路输入回路动态分析2)输出回路动态分析ie(mA)个0国劳动壮会保证出图2—2—8

共发射极放大电路输出回路动态分析上uo3.5|

d

6.5IB=50μA直流负载线IB=40μAIB=30μA

Ig=20μAIB=10μAVcc1012uCE(V)u₀(V)课题二

基本放大电路交流负载线辅助线IB=60μACLSSPH中国劳动社会保障出版社ic(mA)Vcc/Rc静态工作点静态工作点UCE

(V)

(V)课题二

基本放大电路a)

b)图2—2—9

电路的失真a)

截止失真

b)

饱

和

失

真CLSSPH中国劳动社会保障出版社(3)电路的失真ic(mA)

个iBUCE

(V)

uCE

(V)征出版ie(mA)↑ic(mA)个ic(mA)O

厂OorOtYiBt0课题二

基本放大电路三、分压式偏置共发射极放大电路uoCLSSPH中国劳动社会保障出版社图2—2—10

分压式偏置放大电路a)

b)课题二

基本放大电路图2

—

2

—

11

分压式偏置共发射极放大电路的直流通路与交流通路a)直流通路

b)交流通路1.

分压式偏置共发射极放大电路的直流通路和交流通路 CLSSPH中国劳动社会保障出版社发射极与集电极之间的电压为：

UcEQ=Vcc-Ico(Rc+Rg)CLSSPH课题二

基本放大电路所以集电极电流为：基极电流为：CLSSPH中国劳动社会保障出版社UBa

为：发射极电流为：2.分压式偏置共发射极放大电路的估算静态工作点因为IEQ≈IcQ,输

入

电

阻

r

i

为

：

r;=RB₁//RB₂//rhe输

出

电

阻

r

o为：

r。≈Rc4.分压式偏置共发射极放大电路的工作点稳定过程CLSSPH中国劳动社会保障出版社社会保征出版课题二基本放大电路温度

T↑→Ico↑→IEQ↑→UEo↑(由于UBQ不变)

→UBEQIco↓←IBQ↓←—3.

电压放大倍数与输入、输出电阻的估算电压放大倍数为：任务3共集电极、共基极及多级放大电路学习目标1.掌握共集电极基本放大电路组成及各元件作用。2.能计算电路的静态工作点、放大倍数、输入、输出电阻。3.

了解共基极放大电路的组成。4.掌握多级放大电路的组成和三种耦合电路的特点。5.能分析多级放大电路的工作原理，并计算其主要性能指标。6.能正确安装、调试共集电极电路与多级放大电路熟悉电路的简单

维修方法。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路相关知识一、共集电极、共基极放大电路1.共集电极放大电路组成VccRBClVT十C2UiRERL图2—3—1

共集电极放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社Ol十

O2.

共集电极放大电路分析(1)共集电极放大电路的直流通路和交流通路课题二

基本放大电路 CLSSPH图2—3—2

直流通路图2—3—3

交流通路中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路(2)电路分析1)静态工作点为：CLSSPH中国劳动社会保障出版社UCEQ=Vcc-IEQRIco=βIBQ因为rbe<(1+β)R′,所以A≈1.3)电路的输入电阻

r;=Rg//[rhbe+(1+β)(R//R)]4)电路的输出电阻

课题二

基本放大电路2)电路的放大倍数当接负载电阻R

时，电路的电压放大倍数

Au

为：CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社3.

共基极放大电路图2—3—6共基极放大电路交流通路图2—3—4

共基极放大电路原理图图2—3—5

共基极放大电路直流通路课题二(1)电压放大倍数(2)输入电阻(3)输出电阻基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社r

。=Rc二、多级放大电路(1)多级放大电路的耦合方式1)阻容耦合课题二

基本放大电路

CLSSPH中国劳动社会保障出版社图2—3—7阻容耦合两级放大电路UoC1VT1VT2UiR2

R3

C2

R5C3

R6

C4图2—3—8变压器耦合两级放大电路课题二

基本放大电路

CLSSPHT2R42)变压器耦合T1R1中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路图2

—

3

—

9

直接耦合两极放大电路

图2

—

3

—

10

NPN

型三极管和

PNP

型三极管互补直接耦合电路

CLSSPH3)直接耦合中国劳动社会保障出版社输入(2)多级放大电路电路分析多级放大电路的放大倍数，等于各级放大电路的放大倍

数之积，电路的输入电阻为第一级的输入电阻。输出电阻为最后一级放大电路的输出电阻。在计算多级放大电路时，后级的放大电路的输入电阻，为上一级放大电路的负载电阻，其他计算方法和单级放大电

路相同。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社任务4

负反馈放大器的安装与调试学习目标1.

理解反馈的概念，掌握反馈的分类和判断方

法。2.

掌握负反馈对电路性能的影响。3.

能正确安装、调试负反馈放大器。4.

能用信号发生器和示波器对负反馈放大器进

行动态测试。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路相关知识一、反馈的概念输入量

净输入量

基本放大电路

输出量反馈量反馈网络劳动社会保证出版社

图2

4

1反馈放大电路的框图CLSSPH中国劳动社会保障出版社1.当

1

+

AF>1

时

，

闭环放大倍数小于开环放大倍数，电

路引入的是负反馈。2.当

1

+

AF<1时

，闭环放大倍数大于开环放大倍数，

电路引入的是正反馈。3.当

1+

A

F

=0

时，放大电路的闭环放大倍数趋于无穷大，

放大电路将变成振荡电路。4.当

1+

A

F>>1

时，说明此时的负反馈作用很强，称为电路

引入了深度负反馈，此时电路的闭环放大倍数

Au

主要取决于反馈

系数

F,

即：如果反馈放大电路中基本放大电路的放大倍数是A,反

馈

网

络的反馈系数是

F,则反馈放大电路的放大倍数为：课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路二、反馈的判断1.

反馈的分类输入量

净输入量

基本放大电路

输出量反馈量反馈网络图2—4—2

电压反馈电路框图输入量

净输入量反馈量基本放大电路反馈网络

CLSSPH劳动社会保证出版社图2

—

4

—

3

电流反馈电路框图输出量RL中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路u;

净输入量+uf-正反馈电路框图基本放大电路反馈网络图2

—

4

—

6输出量社会保证基本放大电路反馈网络基本放大电路反馈网络图2

—

4

—

4

串联反馈电路框图

图2

—

4

—

5

并联反馈电路框图基本放大电路反馈网络 CLSSPHu;

净输入量+u-输出量_输入量中国劳动社会保障出版社输入量

净输入量净输入量反

馈

量反

馈

量反馈网络

反馈网络图2

—

4

—

7负反馈电路框图CLSSPH劳动壮会保证出版社课题二

基本放大电路ui

基本放大电路-ur+CLSSPH国

劳

动

社

会

保

证出

版

社

CLSSPH净输入量u+中国劳动社会保障出版社基本放大电路净输入量u+2.

反馈的判断方法(1)判断有无反馈根据电路中是否存在沟通输出回路和输入回路的元件或支路，来

判断电路中有无反馈。(2)判断是电压反馈还是电流反馈通常采用短路法，即把电路输出端短路，使输出信号为零，

如果反馈信号消失，则原反馈是电压反馈，若输出端短路后

反馈信号仍存在，则原反馈为电流反馈。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社(3)判断是并联反馈还是串联反馈将放大器的输入端短路，如果反馈信号依然存在，就是串联反馈，

如果反馈信号消失，就是并联反馈。(4)判断是正反馈和负反馈瞬时极性法判断原则是：三极管的发射极输出信号和基极输入信号瞬

时极性相同，而集电极输出信号和基极输入信号的瞬时极性相反，信号

通过电容、电阻等元件时瞬时极性不变。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社图2

—

4

—

8正反馈图2

—

4

—

9

负反馈三、负反馈对电路性能的影响1.负反馈放大电路的输出稳定性高放大器中引入负反馈后，放大倍数虽然下降了，但

其性能却可以得到改善，特别是深度负反馈放大器的闭

环放大倍数为：放大倍数只和反馈系数有关，所以深度负反馈放大电路的输出稳定性很好。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社2.负反馈可以减小电路的非线性失真大输入信号

放大电路

输出信号小a)反馈信号大小负反馈网络b)图2

—

4

—

11负反馈减小电路的非线性失真a)无反馈时的输入、输出波形

b)有反馈时的输入、输出波形课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动

社

会保障出版社小大基本放大电路净输入信号保证出服社输入

信

号输出

信号3.负反馈可以展宽通频带引入负反馈后，由于负反馈能够使放

大倍数相对稳定，高频段和低频段放大倍

数下降的速率相对减慢，因而展宽了电路

的通频带。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社4.负反馈还对电路的输入电阻和输出电阻有一定的影响(1)串联负反馈使输入电阻增加。(2)并联负反馈使输入电阻减小。(3)电压负反馈使输出电阻减小。(4)电流负反馈使输出电阻略有增大。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社任务5

场效应管放大电路的安装与调试学习目标1.掌握结型场效应管和绝缘栅场效应管的结构和工作原理。2.掌握场效应管的文字符号和图形符号的画法。3.

掌握场效应管器件的输出特性曲线。4.能识别场效应管的引脚，并能用万用表检测场效应管的好坏。5.了解场效应管基本放大电路的组成。6.能正确安装、调试场效应管基本放大电路。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社一、结型场效应管

(JFET)1.结型场效应管的结构和原理ND漏极耗尽层a)b)图2

—

5

—

1

结型场效应管符号a)N

沟道结型场效应管符号

b)P

沟道结型场效应管符号课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社相关知识图2

—

5

—

2

N沟道结型场效应管结构NS

源极G

栅极N沟道a)

b)CLSSPH中国劳动社会保障出版社ICLSS动社会保证：EDD会保征出版课题二

基本放大电路图2—5—3

结型场效应管工作原理a)UGs

较低时的沟道

b)UGs

较高时的沟道ID(mA)可变电阻区Uas=0V恒流区(放大区)UGs=-0.4VUas=-0.8V截止区2.

结型场效应管的特性曲线(1)N

沟道结型场效应管的输出特性曲线课题二

基本放大电路图2—5—5

N

沟道结型场效应管的输出特性曲线图2—5—4

N沟道结型场效应管共源接法的放大电路击穿区Ups(V)CLSSPH中国劳动社会保障出版社会保征出版1)在可变电阻区：UDs

较低，可以将它看成是一个

受UGs

控制的可变电阻。2)在恒流区：Ip

不再随

UDs

的变化而变化，UGs可以有效控制Ip

的大小，所以此区域也称为放大

区。3)在截止区：UGs负电压较大，Ip

几乎等于零。4)在击穿区：由于

UDs

太高，使得ID

完全失控。课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路(2)N

沟道结型场效应管的转移特性曲线UGs(V)图2

—

5

—

6

N沟道结型场效应管的转移特性曲线CLSSPH中国劳动社会保障出版社二、绝缘栅场效应管

(MOS

管)1.绝缘栅场效应管结构和原理绝缘栅场效应管按沟道材料不同分为

N沟道和P沟

道两种，按导电方式不同分为耗尽型和增强型两种，所

以绝缘栅场效应管共有四种类型。a)

b

)

c)

d

)图2

—

5

—

7绝缘栅场效应管图形符号a)N沟道增强型b)P

沟道增强型

c)N沟道耗尽型d)P沟道耗尽型课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社SGD二氧化硅铝N+

N+N沟道耗尽层P型硅衬底动社会保

征

出

版Ba

)图2—5—8

N沟道绝缘栅场效应管结构示意图a)增强型

b)耗尽型课题二

基本放大电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社N+

N+P型硅衬底二氧化硅耗尽层Bb

)铝GDS课题二

基本放大电路C

LSSPK中国劳动壮会保证出版 CLSSPH中国劳动社会保障出版社图2—5—9

N

沟道增强型绝缘栅场效应管工作原理社会保证出版杜ID(mA)Uas=6V恒流区(放大区)UGs=4VUGs=2V0截止区a)ID(mA)UGs=+0.2VUGs=0V恒流区(放大区)击穿区UGs=-0.4VUas=-0.8V02.N沟道绝缘栅场效应管的特性曲线(1)N

沟道绝缘栅场效应管的输出特性曲线课题二

基本放大电路图2

—

5

—

11N

沟道绝缘栅场效应管的输出特性曲线a)

增强型

b)

耗尽型

CLSSPH截止区

UDs(V)中国劳动社会保障出版社可变电阻区可变电阻区击穿区Ups(V)b

)ID(mA)Ioss

6UDs=10VUGSoff)-1-0.8-0.6-0.4-0.2a)

b)课题二

基本放大电路(2)N沟道绝缘栅场效应管的转移特性曲线(3)跨导

场效应管有一个类似于三极管放大倍数的指标，

称为跨导。图2

—

5

—

12

N沟道绝缘栅场效应管转移特性曲线a)

增强型

b)耗尽型CLSSPH中国劳动社会保障出版社UGs(V)课题二

基本放大电路三、场效应管识别与检测1.识别场效应管的管脚散热片D

GDS3DJ6型

2N7000型

CEB703AL型图2—5—13

常用场效应管的引脚排列中国劳动社会保障出版社RU6099R

型

CLSSPH2.结型场效应管的好坏判断(1)测量漏极

D

和源极S

间正、反向电阻课题二

基本放大电路图2—5—14

正反两次测量结型场效应管

D、S极间电阻

CLSSPH中国劳动社会保障出版社力社会保征出版课题二

基本放大电路(2)分别测量栅极

G

与漏极D

、

源极S

间的正反向电阻a)图2—5—15

结型场效应管栅极G

和漏极D以及栅极G

和源极S

间电阻a)

栅极G和漏极D以及栅极G和源极S

间反向电阻b)

栅极G和漏极D以及栅极G和源极S

间正向电阻CLSSPH中国劳动社会保障出版社b)红表笔a)

表笔测量方法b)c

)图2

—

5

—

16估计放大能力b)

手指未碰触时的显示

c)

手指碰触G极时的显示课题二

基本放大电路用手碰触GDCLSSPH(3)估计放大能力中国劳动社会保障出版社黑表笔S课题二

基本放大电路3.

绝缘栅场效应管好坏的判断(1)放电短接场效应管的各引脚图2—5—17对场效应管进行放电 CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题二

基本放大电路(2)测量

D、S

极间电阻图2—5—18

测量D、S

极间电阻 CLSSPH中国劳动社会保障出版社b)课题二

基本放大电路(3)测量

G、S

极间电阻，同时给

G

极充电D中国劳动社会保障出版社劳

动

壮

会

保

征出

版G红表笔图2—5—19

测量G、S

极间是否通路 CLSSPH黑表笔课题二

基本放大电路(

4

)

再

次

测

量D、S

极间的通断情况图2—5—20

D

、S极间形成通路 CLSSPH中国劳动社会保障出版社会保征出版四、场效应管放大电路简介场效应管通过控制栅极与源极之间的电压来控制漏极电流，场效应管的

连接方法，有共源极放大电路、共栅极放大电路、共漏极放大电路三种。课题二

基本放大电路图2—5—22

分压式偏置共源放大电路CLSSPH图2—5—21自给偏压共源放大电路中国劳动社会保障出版社会保征出版VDD课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社任务1

集成运算放大器线性应用电路安装与调试学习目标1.掌握典型差动放大电路的构成及原理。2.

了解集成运算放大器的内部电路构成。3.

掌握集成运算放大器的主要参数，能简单选择集成运算放大器。4.掌握使用集成运算放大器的注意事项，能正确使用集成运算放大器。5.

理解“虚短”与“虚断”的概念，掌握集成电路的分析计算方法。6.

能正确安装、调试由集成运算放大器组成的电路。CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社相关知识一、典型差动放大电路1.典型差动放大器的构成及原理ui1RE注会保证出服社Ui2-VEE图

3

—

1

—

1典型的差动放大电路+VccRc₂十2RB2VT2RciuoWolRBIVT1 CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社2.

差模信号、共模信号及共模抑制比差模信号----大小相等、方向相反的信号。共模信号----大小相等、方向相同的信号。差模放大倍数和共模放大倍数比值的绝对值，称为共模抑制比：动拉会保征出版社CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社3.

差动放大电路的信号输入、输出形式差动放大器，有两个输入端，称为同相输入端和反相输入端，有两

个输出端。差动放大器的四种形式：双端输入-双端输出双端输入-单端输出单端输入-单端输出单端输入-双端输出CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社二、集成运算放大器结构、主要参数和使用方法1.集成运算放大器的电路构成同相输入

o—差动输入级中间放大级

输出级

反相输入

o偏置电路图3—1—2

集成运算放大器的内部组成框图1s

R5注：恒流源/s₁

、Is₂

、Is₃等构成偏置电路。差动输入级

中间放大级

输出级图3

—

1

—

3

集成运算放大器内部原理图R2VT5VT3R4VT²VT6R1输

出VT1uj CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社(1)差动输入级由于集成运算放大器是直接耦合放大器，处理好第一级的

零点漂移问题，就可以提高整个电路的性能指标，所以集成运

算放大器的第一级通常采用差动放大电路。(2)中间放大级中间放大级的主要任务是使电路获得较大的电压放大倍数，

所以中间放大级是直接耦合的多级放大器。(3)输出级输出级的作用是提供一定幅度的电流和电压输出，要求有

较高的输入电阻和较低的输出电阻，以提高负载能力，常采用

互补对称放大电路。(4)偏置电路偏置电路为各部分电路提供合适的静态工作点。CLSSPH2.集成运算放大器外形与符号(1)集成运算放大器外形有金属圆壳式封装、单列直插式封装、双列直插式封装和贴片

式封装等形式。课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社D输出端+集成运算放大器的图形符号反相输入端N同相输入端P图3

—

1

—

5(2)集成运算放大器符号CLSSPH图3

—

1

—

4常用集成运算放大器的外形LM

324芯片是

目前应用最广泛的通用

集成运算放大器之一，有

TTL型和MOS

型两大类，其包含有四

个运算放大单元。N

E5532

芯片

是一种高性能、低噪声

集成运算放大器，内部

有两个运算放大单元。1413

9V+LM324V-4课题三集成运算放大器应用电路中国劳动社会保障出版社(3)典型集成运算放大器举例图3—1—7

NE5532芯片的引脚排列图3

—

1

—

6

LM324

芯片的引脚排列CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社3.运算放大器的主要技术参数(1)开环差模电压放大倍数Ad:集成运算放大器在无外加反馈条

件下，输出电压与输入电压的变化量之比。(2)输入失调电压U10:在输入电压为零时，输出电压应该也为零，但实际电路的输出电压并不为零，将此输出电压除以电压增

益，即为折算到输入端的失调电压。(3)输入失调电流10:在输入电压为零时，差动输入级的

差动对管的基极电流之差，用于表征差动输入级输入电流不

对称的程度。CLSSPH·

(4)最大差模输入电压UDM:集成运算放大器两个输入端之间所能承

受的最大差模输入电压，差模电压超过此电压时，输入三极管将出

现击穿现象。·

(5)最大共模输入电压UIcm:集成运算放大器两个输入端之间所能承

受的最大共模输入电压，共模电压超过此值时，输入三极管将出现

饱和现象，放大器失去共模抑制能力。·

(6)差模输入电阻

rid

:输入差模信号时，集成运算放大器的输入电

阻。·

(7)共模抑制比KCMR:

差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比。课题三集成运算放大器应用电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社4.集成运算放大器使用方法(1)集成运算放大器的选用集成运算放大器的型号众多，性能各异，在进行电路设计时，

应优先使用通用型集成运算放大器，以节约成本。对于特殊要求的电路，要根据电路特点采用如高输入电阻、低温漂、高速

度、低电压、低功耗、大功率等特殊类型的集成运算放大器。(2)零点调整当集成运算放大器输入电压为零时，输出电压应该也为零，

如果此时有电压输出，则需将输入信号短路，调整调零电位器，

使输出电压为零。CLSSPH(3)输入限幅保护集成运算放大器输入信号的幅度不能太大，为了保护

集成运算放大器，可在它的输入端安装两个反向并联的

保护二极管。课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社反相输入端No—VD1同相输入端Po—图3—1—8

集成运算放大器的输入限幅保护电路D∞一○输出端 CLSSPH本VD2课题三集成运算放大器应用电路(4)输出限幅保护输出限幅保护电路是为了防止输出端触及高电压，

引起过流。VZ图

3

—

1

—

9

集成运算放大器的输出限幅保护电路反相输入端No同相输入端Po— CLSSPHR输出端D0∞+中国劳动社会保障出版社课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社(5)电源保护为了防止电源接反而损坏集成运算放大器。9+V中

VD2图3—1—10

集成运算放大器的电源保护电路D∞反相输入端N

o同相输入端Po- CLSSPH输出端课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社三、

集成运算放大器的工作特点1.集成运算放大器的理想化(1)开环差模电压放大倍数

Au

→

○(2)开环差模输入电阻

rid→

∞(3)开环输出电阻

r

。→0(4)共模抑制比

KCMR→∞(5)没有失调现象，即当输入信号为零时，输出信号也为零。CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社2.

集成运算放大器的传输特性图3

—

1

—

11集成运算放大器的传输特性曲线UoA+Uom-Uom理想特性

实际特性Up-UN CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社3.

理想集成运算放大器工作于线性区的特点Up=Un这一特性称为“虚短”,如果有一输入端接地，则另一输入端也非

常接近地电位，称为“虚地”。两个输入端的输入电流也均为零，即

ip=in=0,

这一特性称为“虚断”。劳动壮会保证出版社CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社4.

理想集成运算放大器工作于非线性区的特点当

up>u

、时，u。=+Uom当

up<u

时

，u

。=-Uom

CLSSPH

CLSSPH

中国劳动社会保障出版社

四、集成运算放大器的线性应用1.

比例运算器(1)反相比例运算器(2)同相比例运算器课题三集成运算放大器应用电路uo图3—1—12

反相比例运算器图3—1—13

同相比例运算器课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社当R₁=R₂=R₃=R时，输出为u

。=-(u;+u;2+u)图3—1—14

加法运算电路2.加法电路CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社当电路中R₁=R₂

、R₃=R当R₁=R₂=R₃=R时，输出为u

。=u;2-u;图3—1—15

减法运算电路3.减法电路时，输出为CLSSPH4.积分与微分运算电路(1)积分运算电路C>∞R1R2课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社图3—1—16

积分运算电路

图3—1—17

积分运算电路输入为方波时的输出波形CLSSPH课题三集成运算放大器应用电路

中国劳动社会保障出版社(2)微分运算电路图3—1—18

微分运算电路图3—1—19

微分运算电路输入为方波时的输出波形RID∞R2CLSSPHOu₀学习目标1.掌握电压比较器的电路组成及工作原理。2.

掌握方波发生器的电路组成及工作原理。3.能正确安装、调试蓄电池过放电报警电路。*

任

务

2蓄电池过放电报警电路的安装与调试课题三

集成运算放大器应用电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社课题三集成运算放大器应用电路相关知识一

、基本电压比较器CLSSPH中国劳动社会保障出版社图3—2—3

基本电压比较器输入正弦波信号时的输出波形图3—2—2

基本电压比较器的传输特性曲线D∞一Ouo图3—2—1

基本电压比较器lio—URo—课题三

集成运算放大器应用电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社图3—2—6

过零比较器输入正弦波信号时的输出波形图3—2—5

过零比较器的传输特性曲线过零比较器图3—2—4

过零比较器课题三集成运算放大器应用电路CLSSPH中国劳动社会保障出版社二、

迟滞电压比较器图3—2—8

迟滞电压比较器的传输特性曲线图3—2—7

迟滞电压比较器的基本电路课题三

集成运算放大器应用电路三、方波发生器1.

工作原理 CLSSPH中国劳动社会保障出版社b)放电课题三

集成运算放大器应用电路c)图3—2—9

方波发生器电路a)

输出端对电容充电

b)

电容向输出端放电

c)

电容电压Uc

波形及输出电压U。波形CLSSPH中国劳动社会保障出版社中国劳动壮会保证：课题三

集成运算放大器应用电路2.

振荡周期及其调节改变

R、C或R₁

、R₂的值，即可改变方波的周期。CLSSPH中国劳动社会