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文档简介

1模拟电子技术基础2绪论《模拟电子技术基础》是电子信息科学与技术专业、通信工程专业、电子信息工程专业以及物理学专业本、专科的一门重要的专业核心课,具有很强的综合性、技术性和实用性。该课程的研究对象是电子元器件及其组成的电路(包括分立、集成电路)。主要研究常用半导体器件、基本放大电路、多级放大电路、集成运算放大电路、放大电路的频率响应、放大电路中的反馈、信号的运算和处理、波形的发生和信号的变换、功率放大电路等内容。模拟电路已经广泛地应用于国防和国民经济的各个领域并极大地促进了相关领域的迅速发展,特别是模拟电路中的新器件、新技术、新方法的广泛应用,使得电子测量和探索自然规律的实验方法进入了一个新阶段,因此《模拟电子技术基础》具有重要的地位和作用。3《模拟电子技术基础》与其他课程的联系:

本课程的先修课程是普通物理、电路分析基础等。原子物理部分中的核外电子运动的规律、原子的能级、壳层结构、能带理论由普通物理讲授,本课程在此基础上进一步研究半导体器件的原理和性能。电压源、电流源、受控源等概念,基尔霍夫定律、叠加定理,戴维南定理和诺顿定理,以及RC电路时间常数等概念由电路分析基础(电工学)讲授,本课程应用上述内容分析讨论具体的电子电路等内容。同步课程:数字电子技术(数字电路与逻辑设计)后续课程:微机原理、高频电路等。4课程教学目标:1、掌握模拟电路中的基本概念,电子元器件的功能和使用。2、掌握组成模拟电路的各种单元电路(放大、振荡等)的工作原理、性能和特点。3、掌握模拟电路的基本原理、基本分析方法和计算方法,例如放大电路、反馈电路等基本分析方法,使学生具有一定的电路分析、计算的能力。4、在实验技能方面,能比较熟练地掌握模拟电子电路常用测试仪器的使用方法与基本测试技术,对电子线路的基本单元电路具有初步设计、安装和调试的能力。5、适当引入近些年来电子技术的新器件、新技术、新方法,以利于学生了解电子技术的新发展,扩展知识面,开阔视野。5教学内容与要求(64学时+实验30学时)

学分:4+2第一章常用半导体器件(6学时+习题课2学时)第二章基本放大电路(10学时+习题课2学时)第三章多级放大电路(4学时)第四章集成运算放大电路(2学时)第五章放大电路的频率响应(4学时)第六章放大电路中的反馈(8学时)第七章信号的运算和处理(8学时)第八章波形的发生和信号的转换(8学时)第九章功率放大电路(4学时)第十章直流电源(4学时)第十一章模拟电子电路读图(2学时)(了解)6参考书目《模拟电子技术基础》(第三版)清华大学电子学教研组编,童诗白、华成英主编,高等教育出版社,2001《模拟电子技术基础》典型例题及习题解答王正奎编著聊大《模拟电子技术简明教程》华成英主编,清华大学出版社2006《模拟电子技术简明教程》(第二版)清华大学电子学教研组编,杨素行主编,高等教育出版社,1998《模拟电子技术基础》,华中理工大学电子学教研室编,陈大钦主编,高等教育出版社,2000《电子技术基础》(模拟部分)第四版,华中理工大学电子学教研室编,康华光主编:高等教育出版社,1999《模拟电子技术常见题型解析及模拟题》张畴先主编,西北工业大学出版社

7项目一元器件的识别与检测§1.1

半导体的基础知识§1.2

半导体二极管§1.3

双极型晶体管§1.4

场效应管重点掌握:基本概念,晶体二极管的伏安特性及主要参数、晶体三极管和场效应管输入、输出特性及主要参数。不要将注意力过多放在管子内部,而以理解外特性为主。8§1.1半导体的基本知识导体、半导体和绝缘体导体:容易导电的物质称为导体,金属一般都是导体。绝缘体:几乎不导电的物质称为绝缘体,如橡皮、陶瓷、塑料和石英等。半导体:导电特性介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体,如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。

半导体的导电机理不同于其它物质,所以它具有不同于其它物质的特点。例如:

当受外界热和光的作用时,它的导电能力明显变化。

往纯净的半导体中掺入某些杂质,会使它的导电能力明显改变。例如:室温下,在纯硅中参入百万分之一的硼,可以使硅的导电能力提高50万倍。91.1.1

本征半导体一、本征半导体的结构特点GeSi通过一定的工艺过程,可以将半导体制成晶体。现代电子学中,用的最多的半导体是硅(14)和锗(32),它们的最外层电子(价电子)都是四个。本征半导体:纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体10在硅和锗晶体中,原子按四角形系统组成晶体点阵,每个原子都处在正四面体的中心,而四个其它原子位于四面体的顶点,每个原子与其相临的原子之间形成共价键,共用一对价电子。硅和锗的晶体结构:11硅和锗的共价键结构共价键共用电子对+4+4+4+4+4表示除去价电子后的正离子形成共价键后,每个原子的最外层电子是八个,构成稳定结构。共价键有很强的结合力,使原子规则排列,形成晶体。共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为束缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子,因此本征半导体中的自由电子很少,所以本征半导体的导电能力很弱。12二、本征半导体的导电机理在绝对0度(T=0K)和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着,本征半导体中没有可以运动的带电粒子(即载流子),它的导电能力为0,相当于绝缘体。在常温下,由于热激发,使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚,成为自由电子,同时共价键上留下一个空位,称为空穴。1.载流子、自由电子和空穴+4+4+4+4自由电子空穴束缚电子本征半导体中自由电子和空穴总是成对出现的,而且数量相等,称为电子空穴对。132.本征半导体的导电机理+4+4+4+4在电场力的作用下,自由电子作定向移动,空穴也会吸引附近的价电子来依次填补,结果相当于空穴也作定向移动,而空穴的移动相当于正电荷的移动,因此也可以认为空穴是载流子。自由电子在运动过程中如果与空穴相遇就会填补空穴而消失,称为复合;在一定的温度下,热激发产生的自由电子与空穴对,与复合的自由电子与空穴对数目相等,故达到动态平衡.本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度,在一定温度下,载流子的浓度是一定的,温度越高,载流子的浓度越高,本征半导体的导电能力越强。本征半导体中电流由两部分组成:自由电子移动产生的电流,空穴移动产生的电流自由电子和空穴都参与导电141.1.2

杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量的杂质,就会使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加了。P型半导体:在本征半导体中掺入三价元素(如硼)构成的杂质半导体。N型半导体:在本征半导体中掺入五价元素(如磷)构成的杂质半导体。15一、N型半导体多余电子因不受共价键的束缚成为自由电子,同时磷原子就成为不能移动的带正电的离子,称为施主原子。另外N型半导体中还有少量的空穴,其浓度远小于自由电子的浓度,所以把自由电子称为多数载流子,空穴称为少数载流子,简称多子和少子。在本征半导体中掺入五价元素多余电子磷原子+N型硅表示16二、P型半导体P型半导体中空穴是多数载流子,电子是少数载流子。当附近硅原子的外层电子由于热运动填补空穴时,硼原子成为不可移动的负离子。硼原子称为受主原子。在本征半导体中掺入三价元素空穴硼原子P型硅表示17三、杂质半导体的示意表示法------------------------P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系,起导电作用的主要是多子。近似认为多子浓度与所掺杂质浓度相等。18一.PN

结的形成在同一片半导体基片上采用不同的掺杂工艺分别制造P型半导体和N型半导体,由于浓度的不同,经过载流子的扩散,在它们的交界面处就形成了PN结。PN

结具有单向导电性1.1.3

PN结19由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。在电场力的作用下,载流子的运动称为漂移运动。随着扩散运动的进行,空间电荷区加宽,内电场增强,阻止扩散运动的进行,但有利于少子的漂移,当扩散的多子和漂移的少子数目相等时,达到动态平衡,形成PN结。空间电荷区,也称耗尽层。空间电荷区中没有载流子。P区中的电子和N区中的空穴(都是少子),数量有限,因此由它们形成的电流很小。201、PN结正向偏置P正N负,导通内电场外电场变薄----++++REPN+_内电场被削弱,多子的扩散加强,能够形成较大的扩散电流。二.PN结的单向导电性212、PN结反向偏置P负N正,截止内电场外电场变厚内电场被加强,多子的扩散受抑制。少子漂移加强,但少子数量有限,只能形成较小的反向电流。----++++NP+_RE反向饱和电流22三、PN结的电流方程由理论分析知,PN结外加电压u与流过的电流i的关系为:其中,IS

为反向饱和电流,q为电子电量,k为玻尔兹曼常数,T为热力学温度。将kT/q用UT代替,得:常温下(T=300K),UT≈26mV23四、PN结的伏安特性UI正向特性(u>0)反向特性(u<0)反向击穿部分PN结处于反向偏置时,反向电压超过某一数值时,反向电流急剧增加,这种现象称反向击穿。五、PN结的电容效应(了解)在一定条件下,PN结具有电容效应:势垒电容,扩散电容24§1.2

半导体二极管PN结加上管壳和引线,就成为半导体二极管。点接触型:高频、小功率整流面接触型:整流符号平面型:大功率整流、开关1.2.1

二极管的几种常见结构251.2.2二极管的伏安特性开启电压Uon:硅管0.5V,锗管0.1V导通电压:

硅管0.6~0.8V,锗管0.1~0.3V反向击穿电压UBRUI死区电压26温度对二极管伏安特性的影响在室温附近,温度每升高1℃,正向压降减小2~2.5mV,温度每升高10℃,反向电流大约增大一倍。可见,二极管的特性对温度很敏感。温度升高,正向曲线左移,反向曲线下移。271.2.3二极管的主要参数P151.最大整流电流

IF二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。2.最高反向工作电压UR二极管工作时允许外加的最大反向电压。通常UR是击穿电压UBR的一半。3.反向电流IR4.最高工作频率fM指二极管加反向电压且未击穿时的反向电流。二极管工作的上限频率。二极管的应用:主要利用它的单向导电性,应用于整流、限幅、保护等等。281.理想模型3.折线模型2.恒压降模型1.2.4二极管的等效电路(等效模型)一.由伏安特性折线化得到的等效电路29若,则若则精确计算例:P17UD=0.7VS断开时:D导通S闭合时:D截止30理想二极管:开启电压=0V,导通压降=0V。二极管:开启电压=0.5V,导通压降

0.7V(硅二极管)RLuiuouiuott1:二极管半波整流二极管应用电路举例:312、

二极管与门电路0V3VYABVCC=+5VD13kΩRD2&ABY=A·BVAVBVY0V0V0V3V3V0V3V3V电压功能表0.7V0.7V0.7V3.7V硅管UD=0.7V323、二极管或门电路0V3VABYDD12R3kΩABY=A+B≥1电压功能表VAVBVY0V0V0V3V3V0V3V3V0V2.3V2.3V2.3V硅管UD=0.7V33二.二极管的微变等效电路当二极管外加正向电压时,将有一直流电流,用二极管特性曲线上的点Q表示。

rd称为微变电阻二极管的动态电阻可用右图表示:若在Q点基础上外加微小的变化量,则可用以Q点为切点的直线来近似.即将二极管等效为一个动态电阻rd

。34电路波形分析直流电压源和交流电压源

同时作用的二极管电路同学们可参看典型例题习题解答上册第一章例题。V+ui-uD351.2.5

稳压二极管UIIZIZmax

UZ

IZ曲线越陡,电压越稳定.UZ稳压二极管工作在二极管特性曲线的反向击穿部分动态电阻:rz

越小,稳压性能越好。+-符号:(IZmin)外接负载电阻稳定电压稳定电流36(2)稳定电流IZ、(3)额定功耗稳压二极管的主要参数:P18--19(1)稳定电压

UZ(5)温度系数

稳压值受温度变化影响的系数。(4)动态电阻37稳压二极管的应用举例:P20UoIZDZRILIRUIRL如图所示电路,稳压管的输入电压UI=10V,负载电阻RL=600Ω,求限流电阻R的取值范围。解:38限流电阻R的取值范围为114~227Ω39一、发光二极管发光二极管有足够大的正向电流流过时,能发出一定波长范围的光。外形符号1.2.6其它类型的二极管P20--2240二、光电二极管光电二极管是一种把光能转换成电能的器件,它的反向电流随光照强度的增加而上升。IU照度增加41结构特点:1•

发射区的掺杂浓度最高2•

集电区掺杂浓度低于发射区,且面积大3•

基区很薄,一般在几个微米至几十个微米,且掺杂浓度最低§1.3双极型晶体管(半导体三极管)1.3.1

基本结构和类型晶体管的几种常见外形由两个PN结背靠背组成发射极集电极基极发射区基区集电区42becNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极bcePNP型发射区基区集电区发射结集电结431.3.2晶体管的电流放大作用becNNPVBBRbIE基区空穴向发射区的扩散可忽略IEP进入P区的电子少部分与基区的空穴复合,形成电流IB

多数扩散到集电结发射结正偏,发射区电子不断向基区扩散,形成发射极电流IE。一、晶体管内部载流子的运动VCCRCICN从基区扩散来的电子作为少子,漂移进入集电区被收集,形成IC。集电结反偏,有少子形成的反向电流ICBOICBOIENIBNIC=ICN+ICBOIB=IBN+IEP-ICBOIBIE=IEN+IEP44becNNPVBBRbIEIB进入P区的电子少部分与基区的空穴复合,形成电流IB

多数扩散到集电结发射结正偏,发射区电子不断向基区扩散,形成发射极电流IE。一、晶体管内部载流子的运动VCCRCIC从基区扩散来的电子作为少子,漂移进入集电区被收集,形成IC。IEIBIE=IC+IBIC45二、晶体管的电流分配关系IC=ICN+ICBOIB=IBN+IEP–ICBO=IB'-ICBOIE=IEN+IEPIE=IC+IB三、晶体管的共射电流放大系数ICN与IB'

之比称为直流电流放大系数46要使三极管能放大电流,必须使发射结正偏,集电结反偏。在前面电路的基础上,若有交流电压ΔUI

输入,则在IB的基础上叠加动态电流ΔiB,在IC的基础上叠加动态电流ΔiC,ΔiC与ΔiB之比称为交流电流放大系数:在一定范围内47IBIEIC总结:IEICIBIBIE=IC+IB481.3.3

晶体管的共射特性曲线iCmA

AVVUCEUBERbiBVCCVBB

实验线路RC49一、输入特性曲线UCE1VIB(

A)UBE(V)204060800.40.8导通压降:硅管UBE0.6~0.8V,锗管UBE0.1~0.3VUCE=0VUCE=0.5V开启电压:硅管0.5V,锗管0.1V。50二、输出特性曲线iC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A放大区IC=βIB截止区,IB≈0,IC≈0饱和区IC<βIB临界饱和UCE=UBEUBC=051输出特性三个区域的特点:(1)截止区:发射结反偏UBE<

UON

,IB=0,IC=ICEO

0

(2)放大区:发射结正偏,集电结反偏。UBE>UON,UCE>UBE

IE=IC+IB,

IC=IB,且

IC

=

IB(3)饱和区:发射结正偏,集电结正偏。UBE>UON,

UCE

UBE

IC<IB,UCE0.3V

临界饱和时,

UCE=UBEUBC=0倒置状态(反偏状态):发射结反偏;集电结正偏。即c、e互换,IE=βIB,Ic=IE+IB,但是β=0.01~0.02bec52例1:

=50,VCC

=12V,

Rb

=70k,RC

=6k,UBE=0.7V

分析VBB

=-2V,2V,5V时晶体管的工作状态。解:①当VBB

=-2V时:UBE<0V,晶体管截止IB=0,IC=0ICUCEIBVCCRbVBBCBERCUBEIE②当VBB

=2V时:UBE>VON,晶体管导通IC最大饱和电流:IC<

ICmax工作在放大区。53例1:

=50,VCC

=12V,

Rb

=70k,RC

=6k,UBE=0.7V

分析VBB

=-2V,2V,5V时晶体管的工作状态。ICUCEIBVCCRbVBBCBERCUBEIE③当VBB

=5V时:UBE>VON,晶体管导通IC最大饱和电流:IC>

ICmax工作在饱和区。或者:假设工作在放大区假设错误,工作在饱和区。541.3.4晶体管的主要参数共射直流电流放大倍数:工作于动态的三极管,真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为

IB,相应的集电极电流变化为

IC,则交流电流放大倍数为:1.电流放大倍数和

例:UCE=6V时:IB=40A,IC=1.5mA;IB=60A,IC=2.3mA。在以后的计算中,一般作近似处理:

=552.集-基极反向饱和电流ICBOICBO是发射极开路时,集电结反偏由少子的漂移形成的反向饱和电流。受温度变化的影响较大。

AICBO563.基极开路时,集-射极间的穿透电流ICEObecNNPICBOICEO=

IBP+ICBO

=(1+

)ICBO

IBP

IBPICBO进入N区,形成IBP根据放大关系,由于IBP的存在,必有电流

IBP。集电结反偏有ICBOICEO受温度影响很大,当温度上升时,ICEO增加很快,所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。574.集电极最大电流ICM集电极电流IC大到一定程度时,会导致三极管的值下降,当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。5.反向击穿电压UCBO:发射极开路时集电极-基极间的反向击穿电压UCEO:基极开路时集电极-发射极间的反向击穿电压UEBO:集电极开路时发射极-基极间的反向击穿电压586.集电极最大允许功耗PCM集电极电流IC流过三极管所产生的功耗为PC=ICUCEPC太大必定导致结温上升,所以PC有限制。PC

PCMICUCEPCM=ICUCE=常数ICMU(BR)CEO安全工作区591.3.5温度对晶体管特性及参数的影响1、对ICBO的影响:温度升高,ICBO增大2、对输入特性的影响3、对输出特性的影响60由PNP型三极管组成的基本放大电路:ICIBVCCRbVBBcbeRCIEICUCE0UBEIB电源电压为负。同样具有三个区:放大区:发射结正偏,集电结反偏饱和区:发射结,集电结均正偏截止区:

|UBE|<VONPNP特性曲线611.3.6光电三极管光电三极管根据光照的强度来控制集电极电流的大小光电三极管的等效电路、符号和外形62光电三极管的输出特性曲线63§1.4场效应管场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件,它仅靠多数载流子导电,又称单极型晶体管。场效应管不但具有双极型晶体管体积小、重量轻、寿命长等优点,而且具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、能耗低等优点。结型场效应管:JFET绝缘栅型场效应管:MOS场效应管有两种:641.4.1结型场效应管结型场效应管的结构栅极源极漏极结构示意图和符号:N型导电沟道两边是P区基底:N型半导体栅极源极漏极dgSdgS65一、工作原理(以N沟道为例)为使N沟道结型场效应管正常工作,应在栅源之间加负电压,以保证耗尽层反偏;在漏源之间加正电压,以形成iD1、UDS=0V时,UGS对导电沟道的控制作用UGS=0有导电沟道R较小UGS(off)<UGS<0沟道变窄R增大UGS

UGS(off)沟道夹断R≈∞耗尽层闭合,沟道消失时的UGS称为夹断电压UGS(off)662、UGS(off)<UGS<0

时,UDS对漏极电流iD的影响UDS=0,iD=0UDS增加(未夹断)iD增加UGD>UGS(off)

宽UDS再增加到预夹断UGD=UGS(off)UDS再增加,夹断区加长,iD不再增加UGD<UGS(off)673、UGD<UGS(off)

时,UGS对漏极电流iD的控制作用UGD=UGS-UDS

<UGS(off)

时,UDS再增加,夹断区加长,iD不再增加—→恒流区。此时,可通过改变UGS来控制iD的大小。∣UGS∣减小,iD增加。故称场效应管为电压控制元件。低频跨导gm:场效应管用gm来描述动态栅源电压对漏极电流的控制作用。68二、场效应管的输出特性和转移特性曲线UGD=UGS(off)UGS(off)=-4V饱和漏极电流69P沟道结型场效应管dgSdgSPNNg栅极S源极d漏极结构示意图:符号70预夹断曲线IDUDS2VUGS=0V1V3V4V5V可变电阻区夹断区恒流区输出特性曲线0转移特性曲线UGS0IDIDSSVP71

结型场效应管的缺点:1.栅源极间的电阻虽然可达107Ω以上,但在某些场合仍嫌不够高。3.栅源极间的PN结加正向电压时,将出现较大的栅极电流。绝缘栅型场效应管可以很好地解决这些问题2.在高温下,PN结的反向电流增大,栅源极间的电阻会显著下降。721.4.2绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管(IGFET)又称MOS管,输入电阻可达1010Ω以上,温度稳定性好,集成度高,广泛的应用于大规模、超大规模集成电路中。分类:N沟道增强型场效应管N沟道耗尽型场效应管

P沟道增强型场效应管P沟道耗尽型场效应管一、N沟道增强型场效应管731、MOS管的工作原理以N沟道增强型为例UDS=0且

UGS=0时ID=0UDS=0且

UGS>0时产生导电沟道时的栅源电压UGS称为开启电压,用

UGS(th)表示。74UDS增加(未夹断)iD增加UGD>UGS(th)

UDS再增加到预夹断UGD=UGS(th)UDS再增加,夹断区加长,iD不再增加。UGD<UGS(th)UGS>UGS(th)

时752、N沟道增强型MOS管的特性曲线转移特性曲线输出特性曲线UGD=UGS(off)电流方程:76N沟道耗尽型P沟道增强型P沟道耗尽型gsdgsd77场效应管的符号及特性N沟道增强型N沟道耗尽型N沟道结型P沟道增强型P沟道耗尽型P沟道结型78五、场效应管的主要参数开启电压UGS(th)

:UDS一定时,使iD

大于零所需的最小|UGS|值。夹断电压UGS(off):UDS

一定时,使iD近似为零时的UGS值。饱和漏极电流IDSS:对于耗尽型管,在UGS=0情况下产生预夹断时的漏极电流。4.低频跨导gm:用来描述动态栅源电压对漏极电流的控制作用5.极间电容6.最大漏极电流IDM7.击穿电压8.最大耗散功率PDM791.4.4场效应管与晶体管的比较场效应管不但具有双极型晶体管体积小、重量轻、寿命长等优点,而且具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、能耗低、使用灵活、集成度高等优点。80项目二基本放大电路§2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标§2.2基本共射放大电路的工作原理§2.3放大电路的分析方法§2.4放大电路静态工作点的稳定§2.5晶体管单管放大电路的三种基本接法§2.6晶体管基本放大电路的派生电路(了解)§2.7场效应管放大电路(了解)重点掌握:放大的概念、放大电路的主要指标,静态、动态直流通路与交流通路的概念,放大电路的分析方法(图解法和微变等效电路法),Q、Au、Ri、Ro的估算方法。81§2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标2.1.1放大的概念放大的目的是将微弱的变化信号的电压或电流无失真地放大(功率放大)。其本质是能量的控制和转换:在输入信号作用下,通过放大电路将直流电源的能量转换成负载所获得的能量。这样,必须存在能够控制能量的元件:有源元件:T。前提:不失真。放大镜放大物体,利用杠杆移动重物,变压器放大电压:将原物形状或大小按一定比例放大,且放大前后能量守恒。图为电子学中利用扩音机放大声音的原理框图:电信号足够强电信号微弱强得多822.1.2放大电路的性能指标一、放大倍数电流放大倍数:反映了输出电流和输入电流的幅值比与相位差电压放大倍数:反映了输出电压和输入电压的幅值比与相位差互阻放大倍数互导放大倍数任何一个放大电路都可以看成为一个两端口网络:信号源负载复数83二、输入电阻输入电阻是衡量放大电路从信号源获取电流大小的参数。输入电阻越大,从信号源获取的电流越小,对信号源的影响越小。即:Ri越大,Ii

就越小,ui就越接近uS。从放大电路输入端看进去的等效电阻称为输入电阻,定义为输入电压有效值和输入电流有效值之比:84三、输出电阻放大电路的输出可以等效成一个有内阻的电压源,从输出端看进去的等效内阻称为输出电阻。若空载时的输出电压有效值为Uo'带负载后的输出电压有效值为Uo,则1、2、所有的电源置零,加压求流求电阻法输出电阻如何确定?85四、通频带fAuAum0.7AumfL下限截止频率fH上限截止频率通频带:fbw=fH–fL通频带越宽,放大电路对不同频率信号的适应能力越强。音频:20HZ~20KHZ用于衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线低频段中频段通频带高频段86六、最大不失真输出电压七、最大输出功率与效率当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压,一般以有效值Uom表示。峰峰值:在输出信号不失真的情况下,负载上能够获得的最大功率称为最大输出功率Pom最大输出功率Pom与电源消耗的功率PV之比,称为效率五、非线性失真系数由于放大器件具有非线性,当输入信号幅度超过一定值后,输出电压将产生非线性失真。输出波形中的谐波成分总量与基波成分之比称为非线性失真系数D。87uAt2.1.3符号规定UA大写字母、大写下标,表示直流量uA小写字母、大写下标,表示总量ua小写字母、小写下标,表示交流瞬时量ua总量交流分量UA直流分量Ua大写字母、小写下标,表示交流有效值总量=直流分量+交流分量88§2.2基本共射放大电路的工作原理三极管放大电路有三种形式共射放大器共基放大器共集放大器以共射放大器为例讲解工作原理89晶体管:起放大作用的核心元件

Rc、VCC:集电极电阻和集电极电源,提供输出回路的静态工作点。同时,

Rc

还是集电极负载电阻,可将变化的电流转变为变化的电压。VCC

还提供输出所需的能量,并保证集电结反偏。

Rb、VBB:基极电阻和基极电源,使发射结正偏,并提供输入回路的静态工作点。2.2.1共射放大电路的组成及各元件的作用输入的正弦波信号90iCui+

iB+VBBRb–+–

VCCRC–uCEuO静态工作点Q:

ui=0时,称放大电路处于静态。此时的IB

,

UBE,IC,UCE称为IBQ

,

UBEQ,UCEQ,ICQiBuBEQIBQUBEQiCuCEQUCEQICQ91u

i不为0时,必然产生动态的ib、ic,由Rc转变为uCE,从而实现电压的放大。iB=IBQ+ibiC=ICQ+icuCE=UCEQ+uceuo=uceiCui+

iB+VBBRb–+–

VCCRC–uCEuOtui

iBt

IBQICQUCEQ

t

iC

t

uCE

t

uO

tui

iBt

IBQICQ

t

iC

UCEQ

t

uCE

t

uO

||922.2.2设置静态工作点的必要性iCui+

iB+VBBRb–+–

VCCRC–uCEuO既然放大电路放大的是动态信号,那为什么要设置静态工作点呢?设VBB=0tui

iBt

IBQICQUCEQ

t

iC

t

uCE

t

uO

tui

iBt

t

iC

t

uCE

t

uO

输出波形严重失真,必须设置合适的静态工作点!!!||则IBQ=0,ICQ=0,UCEQ=VCC932.2.3放大电路的组成原则

一.组成原则根据所用放大管的类型提供合适的直流电源,以便设置合适的静态工作点Q

对于晶体管应使发射结正偏,集电结反偏,以使晶体管工作于线性放大区;对于场效应管,应根据其类型,使栅-源之间、漏-源之间的偏置电压能够保证场效应管工作于恒流区。2.电阻取值要得当,与电源配合,设置合适的静态工作点Q

3.输入信号能有效地作用于放大电路的输入回路,输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。4.输出信号能有效地加到负载上,将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压。94如何判断一个电路是否能实现放大?4.晶体管是否工作在放大区。发射结正偏,集电结反偏。5.正确设置静态工作点,使整个波形处于放大区。2.信号能否输入到放大电路中。3.信号能否输出。与组成原则相对应,判断的过程如下:1.电源电压是否正确。如果已给定电路的参数,则计算静态工作点来判断;如果未给定电路的参数,则假定参数设置正确。95二.常见的两种共射放大电路

(a)直接耦合共射放大电路直接耦合:电路通过直接连接传递信号的方式。令输入端短路求静态工作点:RL开路时:接RL时:IBQ、ICQ不变电路改进:采用单电源供电IBQICQIRCIRL96

(b)阻容耦合共射放大电路

阻容耦合:电路通过电容连接传递信号的方式。起连接作用的电容称之为耦合电容。耦合电容的容量一般很大,为电解电容,起隔直通交的作用。可使Ui几乎无失真的加到UBE求静态工作点:令输入端短路Ui=0

RL对静态工作点没有影响97§2.3放大电路的分析方法放大电路分析方法静态分析动态分析估算法图解法微变等效电路法图解法计算机仿真分析放大电路就是在理解放大电路的工作原理的基础上求解静态工作点IBQ

,

UBEQ,UCEQ,ICQ和各项动态参数AU,Ri,Ro本节以基本共射放大电路为例,针对电路中存在非线性器件,而且直流量与交流量同时作用的特点,提出分析方法。982.3.1直流通路与交流通路

1.直流通路:在直流电源作用下直流电流流经的通路,用于静态分析。对于直流通路:电容视为开路;电感视为短路;信号源视为短路,但保留其内阻。2.交流通路:在输入信号作用下交流电流流经的通路,用于动态分析。对于交流通路:大容量电容(耦合电容、旁路电容等)视为短路;大容量电感视为开路;直流电源视为短路。在放大电路中直流信号与交流信号总是共存的,但是由于电容、电感等电抗元件的存在,直流信号流经的通路与交流信号流经的通路是不完全相同的。99基本共射放大电路直流通路交流通路信号源视为短路直流电源视为短路100直接耦合共射放大电路直流通路交流通路信号源视为短路,但保留其内阻直流电源视为短路101阻容耦合共射放大电路直流通路交流通路信号源视为短路,电容视为开路直流电源视为短路,电容视为短路ic1022.3.2图解分析法

一.静态工作点的分析已知三极管的输入、输出特性曲线以及各元件参数的情况下,利用作图的方法对电路进行分析即为图解法。基本共射放大电路Q应在输入特性曲线上,又满足Q应在输出特性曲线上,又满足三极管非线性外电路线性外电路线性103输入回路图解分析输出回路图解分析IBQUBEQVBBiB·QVBBRbICQUCEQQ·IBQuCEiCuCERcVCCVCC斜率1Rc斜率1Rb输入回路负载线输出回路负载线104二、电压放大倍数的分析当加入输入信号

ui时,输入回路方程为:该直线与横轴交点:(VBB+ui,0),与纵轴交点:斜率1Rbu0与ui

反相105当输入电压为正弦波时,若Q点合适而且输入信号幅值较小,则输出电压也为正弦波,无失真。三、波形非线性失真分析最大不失真输出电压Uom.为使Uom尽可能大,应将Q点设置在放大区内负载线的中点,即横坐标值为(VCC-UCES)/2+UCES的位置106若Q点过低,则输出电压产生截止失真。ib、ic

波形将产生底部失真,uo波形将产生顶部失真。这种因为晶体管截止而产生的失真叫做截止失真。解决方法:加大VBB,提高Q。107若Q点过高,则输出电压产生饱和失真。ib、ic

波形将产生顶部失真,uo波形将产生底部失真。这种因为晶体管饱和而产生的失真叫做饱和失真。解决方法:1.加大Rb,降低Q。

2.降低RC,使Q右移3.换β值较小的晶体管108四、直流负载线与交流负载线。ICQUCEQQ·IBQuCEiCuCERcVCCVCC斜率1RC以阻容耦合共射放大电路为例静态时所确定的负载线称为直流负载线放大电路外电路的伏安特性曲线称为负载线动态

时所确定的负载线称为交流负载线.ui引起的变化交流负载线必过Q点斜率交流负载线与横轴的交点B:B空载时直流负载线与交流负载线重合Uom1Uom2最大不失真输出电压109思考直接耦合放大电路的直流负载线、交流负载线如何?RL开路时:接RL时:IBQ、ICQ不变时时ICQUCEQQ·IBQuCEiCuCERcVCCVCCQ’·UCEQRL开路时和接RL时,直接耦合放大电路的负载线不过同一个Q点直接耦合放大电路的直流负载线、交流负载线重合RL开路时和接RL时,直接耦合放大电路的负载线如何?110五、图解法的适用范围特点:直观、形象,但要求实测晶体管的输入、输出曲线,而且用图解法进行定量分析的误差较大。适用范围:静态工作点位置、最大不失真输出电压和失真情况分析。注意:静态工作点位置由直流负载线确定,估算放大倍数、最大不失真输出电压幅度和分析非线性失真情况必须根据交流负载线来估算和分析。111例2.3.1P89基本共射放大电路电路参数的改变对Q点的影响RcVCCVCC斜率1Rc112思考题:

在图示阻容耦合放大电路中:

(1)增大Rb时,交、直流负载线将如何变化?Q点怎样变化?

(2)增大RC时,交、直流负载线将如何变化?Q点怎样变化?

(3)增大RL时,交、直流负载线将如何变化?Q点怎样变化?

(4)减小VCC时,交、直流负载线将如何变化?Q点怎样变化?113IBQ减小,交、直流负载线斜率均不变,交流负载线右移,Q点向右下方移动。Q’Q’Q’交、直流负载线斜率均不变,方向左移,Q点向左下方移动。交、直流负载线斜率的大小均减小,交、直流负载线变得平缓,Q点将左移直流负载线斜率不变,交流负载线斜率的大小将减小,交流负载线变得平缓,Q点不动。解:(1)增大Rb

时(2)增大Rc

时(3)增大RL时,(4)减小VCC时114一.晶体管的直流模型及静态工作点的估算

建立直流模型的意义:由于三极管是非线性器件,这样就使得放大电路的分析非常困难。建立直流模型,就是将非线性器件做线性化处理,从而简化放大电路的分析和设计。

建立直流模型的思路:当放大电路的输入信号电压足够小时,晶体管工作于线性区,就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替,从而可以把非线性器件所组成的电路等效成线性电路来处理。2.3.3等效电路法

115晶体管的直流模型已知:VCC=12V,Rb=510KΩ,Rc=3KΩ,β=100,UBEQ=0.7V求静态工作点。116二、晶体管共射h

参数等效模型(微变等效电路)1.输入回路iBuBE当信号很小时,将输入特性在小范围内近似线性

uBE

iB对输入的小交流信号而言,三极管相当于电阻rbe。小功率三极管:1172.输出回路iCuCE所以:(1)输出端相当于一个受ib控制的电流源。近似平行(2)考虑uCE对iC的影响,输出端还要并联一个大电阻rce。非常大iC

uCEubeibuceicic3.等效模型rbeibibrcecberbeibibbceic118uce熟练掌握等效模型ubeibiccberbeibibbceic直流等效模型交流等效模型119三、共射放大电路动态参数分析交流通路交流等效电路基本共射放大电路IO120工作在放大区例:已知:基本共射放大电路VBB=1V,VCC=12V,Rb=24KΩ,Rc=5.1KΩ,rbb’=100Ω,β=100,UBEQ=0.7V①求静态工作点。②求AU、Ri、Ro解:①求静态工作点。②求AU、Ri、Ro先求rbe例2.3.2P98121交流等效电路阻容耦合共射放大电路交流通路

2、输入电阻Ri3、输出电阻Ro1、电压放大倍数Au4、电压放大倍数AusRi122工作在放大区例:已知:阻容耦合共射放大电路,VCC=12V,Rb=510KΩ,Rc=3KΩ,rbb’=150Ω,β=80,UBEQ=0.7V,RL=3KΩ,①求AU、Ri、Ro②Rs=2kΩ,求AUS解:①求静态工作点。②求AU、Ri、Ro、AUS先求rbe例2.3.3P981231.静态工作点。2.电压增益Au、输入电阻Ri,输出电阻RO

。3.若在输入端加一内阻RS为1kΩ的信号源,求Aus

4.若输出电压的波形出现如图所示失真,是截止还是饱和失真?应调节哪个元件?如何调节?例:求:124解:1.IcVCE1252.画出交流通路和与其对应的微变等效电路1264.输出电压的波形出现如图所示失真为底部失真,是饱和失真,导致饱和失真的原因是UCE太小。对于输出回路:UCE=VCC-ICRc要想增大UCE

,可减小电阻Rc对于输入回路:要想增大UCE

,可增大电阻Rb1271.静态工作点稳定的必要性

2.4放大电路静态工作点的稳定2.4放大电路静态工作点的稳定(1)必要性静态工作点决定放大电路是否产生失真;静态工作点影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数;静态工作点的不稳定,将导致动态参数不稳定,甚至使放大电路无法正常工作。(2)影响静态工作点稳定的因素电源电压波动、元件老化、环境温度变化等,都会引起晶体管和电路元件参数的变化,造成静态工作点的不稳定。其中,温度对晶体管参数的影响是最为主要的。128(3)温度对静态工作点的影响(a)温度变化对ICBO的影响(b)温度变化对输入特性曲线的影响温度T

10oCICBO

1倍输出特性曲线上移(c)温度变化对

的影响温度每升高1oC,

要增加0.5%1.0%温度T

输出特性曲线族间距增大温度T

1oC

UBE↓2.5mv输入特性曲线左移

IB

总之:

ICBO

ICEO

T

UBE

IB

IC

1292.典型的静态工作点稳定电路

(1)电路组成Ce旁路电容阻容耦合放大电路直接耦合放大电路直流通路130(2)Q点稳定原理目标:温度变化时,使IC维持恒定。

如果温度变化时,基极电位能基本不变,则可实现静态工作点的稳定。基极电位基本不变的条件:I1>>IBQT

ICQ

IEQ

ICQ

UEQ

、UBQ不变

UBE

IBQ

(负反馈)(一般取I1=(5~10)IBQ,UBQ=3V~5V

)则:131(3)Q点的估算132(4)动态参数的估算画出如图所示阻容耦合电路的交流通路和微变等效电路若将Rb1//Rb2看成一个电阻Rb则右图与阻容耦合共射放大电路的交流等效电路完全相同1Rb2133若没有旁路电容Ce,则等效电路变为右图134例:如图所示,VCC=12V,Rb1=5kΩ,Rb2=15kΩ,Re=2.3kΩ,Rc=5.1kΩ,RL=5.1kΩ;β=50,rbe=1.5kΩ,UBEQ=0.7V。(1).估算静态工作点Q(2).分别求有、无Ce时的Au和Ri解:(1)静态工作点:135Rb1+VCCRcC1C2TRb2CeRe1RLuiuoRe2+-+-(2)求AU和Ri

当有Ce时:当无Ce时,因为(1+β)Re>>rbe且β>>1,所以可以看出,当无Ce时,电压放大倍数很低解决办法如图:直流通路中Re1与Re2均起作用交流通路中只有Re1起作用这样既能保证静态工作点稳定又能使电路有较高的放大倍数136I1I2IBRb1+ECRcTRb2Re1Re2直流通路交流通路Rb1RcRLuiuoRb2Re1微变等效电路:rbeRcRLRe1R‘b1372.5.1.基本共集放大电路(射极输出器)2.5晶体管单管放大电路的三种基本接法2.5晶体管单管放大电路的三种基本接法一、电路组成ReC1VCCRb+

–

uiC2+

–uo阻容耦合共集放大电路–

+

–

+

直接耦合共集放大电路RbVCCuiVBBReuo138二、静态分析139三、动态分析

从式中可看出,Au小于1,若(1+β)Re>>Rb+rbe,则Au接近于1,故常称共集放大电路为射集跟随器140输出电阻:141例2.5.1:已知射极输出器的参数如下:VBB=6V,

VCC=12V,

Rb=15k

,Re=5k

,UBEQ=0.7V,rbb’=100

,

=50,估算Q点、Au、

Ri和Ro

。P109解:①估算Q点142例2.5.1:已知射极输出器的参数如下:VBB=6V,

VCC=12V,

Rb=15k

,Re=5k

,UBEQ=0.7V,rbb’=100

,

=50,估算Q点、Au、

Ri和Ro

。P109②求Au、

Ri和Ro143Rb+VCCC1C2ReRLuiuoRb+VCCRe直流通道阻容耦合电路共集放大电路:144一、静态分析IBIERb+VCCRe直流通道145二、动态分析Rb+VCCC1C2ReRLuiuoRbReRLuiuorbeReRLRb1461.电压放大倍数rbeReRLRb1472.输入电阻rbeReRLRb1483.输出电阻用加压求流法求输出电阻。RorbeReRbrbeReRb电源置0一般:所以:149Rb+VCCC1C2ReRLuiuo例2.5.2:已知射极输出器的参数如下:Rb=570k

,Re=5.6k

,rbb’=300,

RL=5.6k

,

=100,VCC=12V求Au、

Ri和Ro

。解:150Rb=570k

,Re=5.6k

,RL=5.6k

,

=100,VCC=12V求Au、

ri和ro

。rbeReRLRb微变等效电路rbe=2.9k

,151共集电极电路特点:2.输入电阻大,从信号源获取的电流小3.输出电阻小,带负载能力强1.电压放大倍数小于1但接近于1,称为射极跟随器或电压跟随器1522.5.2.基本共基放大电路一、电路组成153二、静态分析154三、动态分析155共基极放大电路电路特点:1.因输入回路电流为iE,输出回路电流为iC,所以电路只能放大电压,不能放大电流,2.输入电阻较共射放大电路要小3.频带宽,频率特性好,常用于无线电通信共基放大电路共射放大电路1562.5.3.三种接法的比较电压放大倍数输入电阻:输出电阻:1571.共发射极放大电路既能放大电压,也能放大电流,输入电阻居中,输出电阻较大,频带较窄。常作低频电压放大。2.共集电极放大电路只能放大电流,不能放大电压。输入电阻最大、输出电阻最小,具有电压跟随的特点,常用于多级放大的输入级和输出级。3.共基极放大电路只能放大电压,不能放大电流。输入电阻小,频率特性最好,常用于宽频带放大电路2.5.3.三种接法的比较1580可见,电压放大倍数与没用复合管时相当,输入电阻明显增大,电流放大能力明显增强。1593.1多级放大电路的耦合方式3.2差分放大器3.3反馈的基本概念及判断方法3.4负反馈对放大电路性能的影响3.5集成运算放大电路概述3.6集成运放起的线性应用3.7集成运放起的非线性应用项目三集成运算放大器的组装与测试项目三集成运算放大器的组装与测试160一、直接耦合

级间耦合:多级放大电路的每一个基本放大电路称为一级;级与级之间的连接称之为耦合。多级放大电路有四种基本耦合方式:直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。

将前一级的输出用导线直接连接到后一级的输入端的耦合方式,称之为直接耦合。3.1多级放大电路的耦合方式3.1多级放大电路的耦合方式从图中可以看出:直接耦合放大电路的静态工作点是相互影响的,T1的静态工作点靠近饱和区,容易产生饱和失真UC1=UCEQ1=UBEQ2=0.7V161直接耦合放大电路的改进形式:UC1=UBEQ2+Ue2

问题:Re2的接入将大大降低第二级的电压放大倍数,从而影响整个放大电路的放大能力。UC1=UBEQ2+UDZ

问题:DZ的接入将逐级抬高集电极的静态电位,使之接近于电源电压,引起后级的静态工作点不合适。直接耦合放大电路的优缺点:

优点:具有良好的低频特性,可以放大缓慢变化的信号;无大电容和电感,容易集成。

缺点:静态工作点相互影响,分析、计算、设计较复杂;存在零点漂移。UC2<UC1162二阻容耦合

将前一级的输出用电容连接到后一级的输入端的耦合方式,称之为阻容耦合。

提示:(1)对于直流通路电容相当于开路,所以各级静态工作点相互独立;(2)在微变等效电路上求解交流参数,此时电容和直流电源均相当于短路。优点:直流通路是相互独立的,电路的分析、计算和调试比较容易,是分立元件放大电路的主要耦合方式。缺点:低频特性差,不能放大缓慢变化的信号;耦合电容容量较大,所以不便于集成化。图3.1.2两级阻容耦合放大电路163三

变压器耦合

将前一级的输出通过变压器连接到后一级的输入端(或负载上)的耦合方式,称之为变压器耦合。图3.1.3变压器耦合共射放大电路微变等效电路P1=P2164优点:直流通路也是相互独立的,电路的分析、计算和调试比较容易;可以实现阻抗变换,在分立元件功率放大电路中应用广泛。缺点:低频特性差,不能放大缓慢变化的信号;体积大,而且非常笨重,不能集成化。四光电耦合

光电耦合:以光信号为媒质来实现电信号的耦合与传递。输出特性:传输比:165优点:可以实现输入回路和输出回路的电气隔离,从而可有效地抑制电干扰。缺点:放大能力较差,可用集成光电耦合放大器解决。图3.1.6光电耦合放大电路166五多级放大电路的动态分析五多级放大电路的动态分析注意:前一级的输出电阻相当于后一级的信号源内阻;前一级的负载电阻相当于后一级的输入电阻。167例3.1:如图,R1=15kΩ,R2=R3=5kΩ,R4=2.3kΩ,R5=100kΩ,R6=RL=5kΩ;VCC=12V;β=50,rbe1=1.2kΩ,rbe2=1kΩ,UBEQ1=UBEQ2=0.7V求:Q点、Au、Ri和Ro解:1、求静态工作点Q1682、求Au、Ri和Ro首先求出第一级的负载电阻即第二级的输入电阻:1693.2差分放大器3.2差分放大器一、直接耦合放大电路的零点漂移现象零漂:输入短路时,输出仍有缓慢变化的电压产生。主要原因:温度变化引起,也称温漂。电源电压波动、元件老化等也会产生输出电压的漂移。(2)采用温度补偿。(3)采用差分式放大电路。(1)在电路中引入直流负反馈。1.零点漂移现象及其产生的原因2.抑制零点漂移的方法(稳定Q点的方法)170当ui1与ui2大小相等方向相反时(称为差模信号)输出电压二、差分放大电路

电路特点:T1、T2

所在的两边电路参数完全对称1.电路的组成和抑制温漂的原理差分放大电路的组成差分放大电路是由工作点稳定电路演变来的

当ui1与ui2大小相等方向相同时(称为共模信号)

输出电压uO=uC1–uC2=0,电路对共模信号有很强的抑制作用。合并Re+__+从而实现电压放大。Re使电压放大能力变差。171在差模信号作用下,流过Re的电流变化量为0,即Re对差模信号无反馈作用,相当于短路,因此,提高了对差模信号放大能力。

为了简化电路,便于Q点的调节,也为了使电源和信号源能够“共地”,产生了典型的差分电路(也叫差动电路:输入有差别,输出才变动)172(1)静态分析2.长尾式差分放大电路令信号源短路,对于T1管的输入回路:图3.3.3长尾式差分放大电路0V173(2)对共模信号的抑制作用对共模信号有很强的抑制作用共模放大倍数:图:

差分放大电路输入共模信号(3)对差模信号的放大作用图:

差分放大电路加差模信号给输入一个差模信号uId,由于电路参数的对称性,E点相当于接地。174差模放大倍数:共模抑制比:差模信号作用下的等效电路175(4)电压传输特性图:

差分放大电路加差模信号图:

差分放大电路的电压传输特性UId=0时,Uod=0;UId增加,Uod减小,UId减小,Uod增加,UId过大,Uod饱和或截止失真。1763.差分放大电路的四种接法

前面我们介绍的电路输入端与输出端均没有接“地”点,称为双端输入、双端输出电路,简称双入双出电路。在实际应用中,为了防止干扰,常将信号源或者负载电阻的一端接地。根据输入、输出端接地情况的不同,还有双入单出、单入双出和单入单出电路,共四种接法。(1)双入单出电路图:

双端输入、单端输出差分放大电路静态分析177直接耦合共射放大电路求静态工作点:RL开路时:接RL时:IBQ、ICQ不变IBQICQIRCIRL178输入差模信号时:画出对差模信号的等效电路从uc2输出时,输出与输入同相179输入共模信号时:共模信号作用下的等效电路共模抑制比:180(2)单入双出电路静态分析、动态分析:与双入双出电路相同等效变换电路可见:单端输入电路与双端输入电路的区别在于:在差模信号输入的同时,伴随着共模信号的输入。既有差模输入信号uI,又有共模输入信号uI/2;输出电压既包括差模信号,又包括共模信号。若电路参数完全相同,则AC=0,共模抑制比KCMR=∞181(3)单入单出电路静态分析、动态分析:与双入单出电路相同差模输入信号uI,共模输入信号uI/2。总结:①四种接法输入电阻均为:

Ri=2(Rb+rbe)②Ad、AC、RO与输出方式有关,双端输出:单端输出:单端输入:182三、改进型差分放大电路

增加Re的阻值,可以增加抑制零漂的效果,但同时需要提高电源电压,并且在集成电路中,大阻值电阻制作困难,所以改用恒流源代替Re

。恒流源内阻为无穷大工作点稳定电路电路参数满足I2>IB3IC3基本不变,可以等效为一个恒流源KCMR=∞183

差放电路依靠电路的对称性抑制零漂,当电路对称性不好时,将产生零漂,故在两管发射极之间增加一阻值很小的调零电位器Rw,使uI1=uI2=0时,uO=0。恒流源电路可用一恒流源代替1.恒流源相当于阻值很大的电阻。2.恒流源不影响差模放大倍数。3.恒流源影响共模放大倍数,使共模放大倍数减小从而增加共模抑制比,理想的恒流源相当于阻值为无穷的电阻,所以共模抑制比是无穷。恒流源的作用184一、反馈的基本概念

3.3反馈的基本概念及判断方法3.3反馈的基本概念及判断方法

将电子系统的输出量(输出电压或输出电流),通过一定的电路形式,部分或全部作用到输入回路

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