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文档简介

1、一、基本要求一、基本要求1.1.了解半导体的基础知识,掌握了解半导体的基础知识,掌握PNPN结的形成及特点。结的形成及特点。3.3.熟练掌握半导体二极管、三极管及场效应管的伏安熟练掌握半导体二极管、三极管及场效应管的伏安特性,并理解其含义。特性,并理解其含义。4.4.熟悉管子的主要参数,了解器件手册的查阅方法,为熟悉管子的主要参数,了解器件手册的查阅方法,为合理选择和使用器件打下基础。合理选择和使用器件打下基础。2.2.掌握二极管、稳压管、三极管及场效应管的主要特点掌握二极管、稳压管、三极管及场效应管的主要特点及其基本工作原理。及其基本工作原理。第一章第一章 常用半导体器件常用半导体器件伏安特

2、性方程:伏安特性方程:) 1(TSUueIiA AD DC CB BiDuDo oU UBRBR1、二极管的伏安特性、二极管的伏安特性 伏安特性曲线伏安特性曲线二极管加正向电压时,产生二极管加正向电压时,产生扩散电流,电流和电压成指扩散电流,电流和电压成指数关系;加反向电压时,产数关系;加反向电压时,产生漂移电流,其数值很小;生漂移电流,其数值很小;体现出单向导电性。体现出单向导电性。 当反向电压加到足够大时,当反向电压加到足够大时,会产生反向击穿。利用击穿会产生反向击穿。利用击穿特性,可制成稳压管。特性,可制成稳压管。二、重点内容二、重点内容2、二极管的等效电路、二极管的等效电路理想二极管等

3、效电路理想二极管等效电路当外加正向电压时,二极管导通,当外加正向电压时,二极管导通,正向压降正向压降u uD D=0=0;外加反向电压时,;外加反向电压时,二极管截止,反向电流二极管截止,反向电流IR=0。 DKUD考虑正向压降的等效电路考虑正向压降的等效电路二极管的两种等效电路二极管的两种等效电路K3、晶体管特性曲线、晶体管特性曲线iB(mA)0.080.060.040.0200.20.4 0.60.8uBE(V)205V1VuCE=0V(1) 输入特性输入特性(2) 输出特性输出特性0.06iC(mA)02468 1012 144681012-uCE(V)iB=00.02mA0.040.0

4、80.100.12202放放大大区区饱和区饱和区截止区截止区晶体管有截止、放大、饱和三个工作区域,学习时晶体管有截止、放大、饱和三个工作区域,学习时应特别注意使管子在不同工作区的外部条件。应特别注意使管子在不同工作区的外部条件。截止区:发射结反偏。截止区:发射结反偏。饱和区:发射结正偏,集电结也正偏。饱和区:发射结正偏,集电结也正偏。放大区:发射结正偏,集电结反偏。放大区:发射结正偏,集电结反偏。第三节第三节例例1 1:二极管电路如图所示,试判断图中二极管是导通还是:二极管电路如图所示,试判断图中二极管是导通还是截止,并计算出电压截止,并计算出电压U U0 0的值(设二极管均为理想的)。的值(

5、设二极管均为理想的)。8V8VD D3k10V10VU U0 0(a)(a)5V5VD D3k3kU U0 0(b)(b)12V12V18V18VD D1 1D D2 23kU U0 0(c)(c)三、典型习题三、典型习题 二极管为理想的,所以只要二极管的阳极电位高于阴极二极管为理想的,所以只要二极管的阳极电位高于阴极 电位,该二极管就导通,并且导通后的电阻为电位,该二极管就导通,并且导通后的电阻为0 0,即短路;,即短路; 否则二极管截止,并且截止时电阻无穷大,即开路。否则二极管截止,并且截止时电阻无穷大,即开路。8V8VD D3k10V10VU U0 0(a)(a)5V5VD D3k3kU

6、 U0 0(b)(b)12V12V18V18VD D1 1D D2 23kU U0 0(c)(c)图(图(a a)中,二级管)中,二级管D D截止,输出电压截止,输出电压U UOO 10V.10V.图(图(b b)中,二级管)中,二级管D D导通,输出电压导通,输出电压U UOO 0V.0V.图(图(c c)中,二级管)中,二级管D D1 1优先导通,优先导通, D D2 2截止,输出电压截止,输出电压U UOO 0V.0V.判断一个二极管是否导通的常用方法为:判断一个二极管是否导通的常用方法为:1. 假设该二极管断开,分别计算出该二极管的阳极、阴极电假设该二极管断开,分别计算出该二极管的阳极

7、、阴极电位,再比较阴极与阳极电位高低。位,再比较阴极与阳极电位高低。2. 若电路中出现两个或多个二极管的阴极接在一起时,各二极若电路中出现两个或多个二极管的阴极接在一起时,各二极管中阳极电位高的二极管优先导通,然后再判断其他二极管;管中阳极电位高的二极管优先导通,然后再判断其他二极管;3. 若两个或多个二极管的阳极接在一起时,各二极管中阴极电若两个或多个二极管的阳极接在一起时,各二极管中阴极电位低的二极管优先导通。位低的二极管优先导通。例例2 2、电路如图所示,设输入电压电路如图所示,设输入电压u ui i为幅值是为幅值是10V10V的正弦波,的正弦波,试画出试画出u u0 0的波形(设二极管

8、的波形(设二极管D D1 1 、 D D2 2为理想二极管)。为理想二极管)。u u0 0u ui i5V5V6V6VD D1 1D D2 2R R50-6u ui i/V/Vu u0 0/V/V10-1050-610-10tt因为输入电压因为输入电压u ui i =10sin =10sin t t(V V),),1. 1. u ui i正半周正半周00 期间,当期间,当u ui i5V5V时,时, D D1 1导通,导通, D D2 2截止,截止, u u0 0=5V=5V;2. 2. 当当u ui i处于负半周处于负半周 22 期间,且期间,且u ui i-6V-6V时,时, D D2 2

9、导通,导通, D D1 1截止,截止,此时此时u u0 0=-6V=-6V;3. 3. 当当-6V-6Vu ui i5V3.7V时,时,D1导通,导通,D2截止,截止, u0=3.7V;2. ui-3.7V时,时, D2导通,导通, D1截止,此时截止,此时u0=-3.7V;3. 当当-3.7V ui 3.7V, D1 、 D2均截止,均截止, 此时此时u0 =ui。解:解:第一章第一章1.9 已知图示电路中稳压管的稳定电压已知图示电路中稳压管的稳定电压UZ6V,最小稳定电流,最小稳定电流IZmin5mA,最大稳定电流,最大稳定电流IZmax25mA。(1)分别计算)分别计算UI为为10V、1

10、5V、35V三种情况下输出电压三种情况下输出电压UO的的值;值;(2)若)若UI35V时负载开路,则会出现什么现象时负载开路,则会出现什么现象?为什么?为什么?解:解:(1)当当UI10V时时,若若UOUZ6V,则稳压管的,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故以稳压管未击穿。故 V33. 3ILLO URRRU第一章第一章 UI35V时,时,稳压管中的电流大于最小稳稳压管中的电流大于最小稳定电流定电流IZmin,所以,所以 UOUZ6V RUUI)(ZIDZ29mAIZM25mA稳压管将因功耗过大而损坏。稳压管将因功耗过大而损坏。V5ILLO URR

11、RU当当UI15V时,时,(2)若)若UI35V时负载开路,则会出现什么现象时负载开路,则会出现什么现象?为什么?为什么?第一章第一章ABC1.15 测得放大电路中晶体管的直流电位如测得放大电路中晶体管的直流电位如图所示图所示 ,UA=12V,UB=11.3V,UC=0V。在圆圈中画出管子,并分别说明它们是硅在圆圈中画出管子,并分别说明它们是硅管还是锗管。管还是锗管。分析:分析:1. 硅管或锗管的判断原则硅管或锗管的判断原则: 发射结正向压降发射结正向压降|UBE|是是0.7V左右晶体管为硅管;左右晶体管为硅管;0.2V左右的左右的晶体管为锗管。晶体管为锗管。 并找出可能的并找出可能的b极和极

12、和e极。极。2. NPN型管或型管或PNP型管的判断原则:型管的判断原则:处于放处于放大状态的大状态的NPN型管中其集电极电位为最高,型管中其集电极电位为最高,而而PNP型管中集电极电位应最低。型管中集电极电位应最低。3. 弄清楚管子的类型后,再结合个电极的电位弄清楚管子的类型后,再结合个电极的电位就很容易判断三极管的各个电极。就很容易判断三极管的各个电极。第一章第一章结论结论:即即A:发射极、:发射极、 B:基极、:基极、C:集电极:集电极晶体管工作在放大状态晶体管工作在放大状态1. |UBE| = 0.7V,所以此管为硅管;,所以此管为硅管;2. 由于由于C极在电路的三个电极中电位极在电路

13、的三个电极中电位最低,电极最低,电极C为集电极,又故此管为为集电极,又故此管为PNP型管型管;3. 在在PNP型管中,发射极电位应高于基型管中,发射极电位应高于基极电位,故电极极电位,故电极A对应于对应于e极极,电极,电极B对对应于应于b极极。ABC第一章第一章一、基本要求一、基本要求 (1)掌握以下基本概念和定义:放大、静态工作点、)掌握以下基本概念和定义:放大、静态工作点、饱和失真与截止失真、直流通路与交流通路、直流负饱和失真与截止失真、直流通路与交流通路、直流负载线与交流负载线、载线与交流负载线、h参数等效模型、放大倍数、输参数等效模型、放大倍数、输入电阻和输出电阻、最大不失真输出电压、

14、静态工作入电阻和输出电阻、最大不失真输出电压、静态工作点的稳定、频率特性、温度漂移及非线性失真等。点的稳定、频率特性、温度漂移及非线性失真等。 (2)掌握组成放大电路的原则和各种基本放大电路)掌握组成放大电路的原则和各种基本放大电路的工作原理及特点,能够根据具体要求选择电路的类的工作原理及特点,能够根据具体要求选择电路的类型和耦合方式。型和耦合方式。 第第2章章 基本放大电路基本放大电路(3)掌握放大电路的分析方法,能够正确估算基本)掌握放大电路的分析方法,能够正确估算基本放大电路的静态工作点和动态参数放大电路的静态工作点和动态参数Au、Ri和和Ro,正,正确分析电路的输出波形和产生截止失真、

15、饱和失真确分析电路的输出波形和产生截止失真、饱和失真的原因。的原因。(4)掌握直接耦合多级放大电路和阻容耦合放大电)掌握直接耦合多级放大电路和阻容耦合放大电路的工作原理和路的工作原理和Au的计算方法,一般了解变压器耦的计算方法,一般了解变压器耦合式电路的工作原理。合式电路的工作原理。二、重点内容二、重点内容1三种基本放大电路的分析。特别是基本三种基本放大电路的分析。特别是基本共射电路,射极输出器和工作点稳定电路。共射电路,射极输出器和工作点稳定电路。2图解法分析放大电路的静态工作点和动图解法分析放大电路的静态工作点和动态工作情况,能够分析波形失真,了解稳定态工作情况,能够分析波形失真,了解稳定

16、静态工作点及提高放大倍数的方法。静态工作点及提高放大倍数的方法。3用等效电路法确定静态工作点和计算动用等效电路法确定静态工作点和计算动态指标。态指标。例例1 1 判断下图中电路是否有放大作用判断下图中电路是否有放大作用, ,若无放大作用若无放大作用, ,则说则说明理由并将错误加以改正明理由并将错误加以改正本题的目的是掌握基本放大电路的组成原理本题的目的是掌握基本放大电路的组成原理. .分析电路有无放大作用分析电路有无放大作用, ,关键在于电路的组成是否符合两关键在于电路的组成是否符合两个原则个原则: :一、直流偏置应保证三极管工作在放大区一、直流偏置应保证三极管工作在放大区, ,即发射结正向即

17、发射结正向偏置偏置, ,集电结反向偏置集电结反向偏置; ;二、信号能送到放大器件的输入端二、信号能送到放大器件的输入端, ,经过放大后能送出经过放大后能送出. .只有同时满足上述两个原则只有同时满足上述两个原则, ,才能具有放大作用。才能具有放大作用。三、典型习题三、典型习题(a)R Re e1U00UU V VCCCCR RL LR Rb bT T(aa)R Re e1U00UU V VCCCCR RL LR Rb bT TV VBBBB图图(a)(a)中中, ,三极管三极管T T的发射结直流偏置的发射结直流偏置U UBEBE=0V,=0V,所以不能使所以不能使三极管工作在放大状态三极管工作

18、在放大状态, ,因此无放大作用因此无放大作用, ,改正见图改正见图 (aa)(aa)所示所示. .(b)R R1 11U00UU R RL LT TR R2 2+ +V VCCCCC C(bb)R R1 11U00UUR RL LT TR R2 2+ +V VCCCCR Rc c图图(b)(b)中中, ,由于电容由于电容C C具有隔直流作用具有隔直流作用, ,所以三极管的所以三极管的I IC C=0,=0,集电极集电极直流电位为直流电位为0, 0,使得三极管的发射结正向偏置使得三极管的发射结正向偏置, ,集电结也正向偏集电结也正向偏置置, ,此时三极管处于饱和状态此时三极管处于饱和状态. .另

19、外电容另外电容C C和电源和电源V VCCCC对交流信对交流信号相当与短路号相当与短路, ,所以信号被短掉所以信号被短掉, ,不能顺利的送出不能顺利的送出. .改正见图改正见图(bb)(bb)所示所示. .(c)V VCCCCC C1 1C Cb bC C2 2C Ce eT TR Rb bR Re eR Rc c0U(cc)V VCCCCC C1 1C C2 2T TR Rb bR Re eR Rc c0UiU图图(c)(c)中中, ,由于电容由于电容C Cb b对交流信号相当与短路对交流信号相当与短路, ,故信号被故信号被C Cb b短路掉短路掉, ,而不能送到放大器件的输入端而不能送到放

20、大器件的输入端, ,因此电路无放大作用因此电路无放大作用. .改正见图改正见图(cc)(cc)所示所示. .(d)V VCCCCC C1 1C C2 2T TR Re e0UiUR Rb b(dd)V VCCCCC C1 1C C2 2T TR Re e0UiUR Rb bR Rc c图图(d)(d)中中, ,虽然直流偏置可保证三极管处于放大状态虽然直流偏置可保证三极管处于放大状态, ,并且信号并且信号可送到放大器件可送到放大器件T T的输入端的输入端, ,但经放大的输出信号被短路掉但经放大的输出信号被短路掉, ,故信号不能送出故信号不能送出. .所以无放大作用所以无放大作用, ,改正见图改正

21、见图 (dd)(dd)所示所示. .例例2 在图在图(a)所示电路中所示电路中,已知已知VCC=12V,UBE=0.7V,IBQ=40A,RC=3K,RL=3K,晶体管的输晶体管的输出特性曲线如图出特性曲线如图(b)所示所示,试用图解法分析回答下列各问试用图解法分析回答下列各问.(1)确定静态工作点确定静态工作点ICQ,UCEQ.(2)求晶体管的电流放大系数求晶体管的电流放大系数.(3)若希望若希望IC=1mA,那么怎样调那么怎样调整电路元件整电路元件Rb?(4)IBQ=20A,希望希望UCEQ=6V,那那么么RC应该取多少应该取多少?(5)在在(1)条件下条件下,画出交流负载画出交流负载线线

22、,并求出失真的最大输出电压并求出失真的最大输出电压幅值(幅值(UCES=0.3V).C1C20UiURbRc+VCCT(a)本题的意图是学会用图解法确定静态工作点及进行动态分析本题的意图是学会用图解法确定静态工作点及进行动态分析.在输入回路中在输入回路中 UBE=0.7V,而且有而且有IBQ=40A.0QiC(mA)(b)12345636912uCE/V40A60A80A100A120AiB=20A见图见图 (b)与与IBQ=40A的曲线相交于一的曲线相交于一点点Q,此时此时Q点处的坐标是静态点处的坐标是静态时的集电极电流时的集电极电流ICQ,集电极与集电极与发射极间电压发射极间电压UCEQ.

23、从图中可从图中可得得ICQ=2mA, UCEQ=6V.将此直流负载线画出将此直流负载线画出在输出回路中有在输出回路中有uCE=Vcc- iC*Rc,(1)用图解法确定静态工作点用图解法确定静态工作点ICQ,UCEQ.(2)晶体管的电流放大系数晶体管的电流放大系数 =Biic当当iB1=60 A时时, iC1=3mA; iB2=20 A 时时 , iC2=1mA. =BciiA42mA=500QiC(mA)(b)12345636912ABuCE/V40A60A80A100A120AiB=20AiB=iB1-iB2=60-20=40(A), iC=iC1-iC2=3-1=2(mA)从特性曲线上取点

24、附近的两点、从特性曲线上取点附近的两点、 因为因为VCC=12V,RC=3K不变不变,故直流负载线故直流负载线 uCE=VCC-iC*RC不变不变.而而ICQ=1mA,则静态工作点也随之变化,此时的则静态工作点也随之变化,此时的ICQ=1mA与直流与直流负载线的交点负载线的交点Q1就是静态工作点。就是静态工作点。Rb=BQBEQCCIUV= 560(k)Q1处对应的处对应的IBQ=20A。0QiC(mA)(b)12345636912ABQ1Q2uCE/V40A60A80A100A120AiB=20A(3)若希望若希望IC=1mA,那么怎样调整电路元件那么怎样调整电路元件Rb?0QiC(mA)(

25、b)12345636912ABQ1Q2uCE/V40A60A80A100A120AiB=20AC1C20UiURbRc+VCCT(a)图(图(a)因为因为IBQ = 20A,UCEQ=6V时静态工作点见(时静态工作点见(b)中的)中的Q2点,点,此时此时Q2点对应的点对应的iC即为即为ICQ,所以得,所以得ICQ = 1mA。根据直线方程根据直线方程uCE = VCC iC * Rc)K( 61612Rc=0QiC(mA)(b)12345636912ABQ1Q2uCE/V40A60A80A100A120AiB=20A(4)IBQ=20A,希望希望UCEQ=6V,那么那么RC应该取多少应该取多少

26、?得得C1C20UiURbRc+VCCT(a)图(图(a)本电路的交流负载方程为:本电路的交流负载方程为:uce =-iC*Rc/RL=-iC*RL,其斜率为其斜率为321LR从图上看距饱和区不失真输出电从图上看距饱和区不失真输出电压幅值为压幅值为UCEQ - UCES=6-0.3=5.7(V),距截止区不失真电压的幅值为距截止区不失真电压的幅值为 ICQ*RL=3.0V。 所以,既不出现饱和失真又不所以,既不出现饱和失真又不出现截止失真的最大输出电压幅出现截止失真的最大输出电压幅值为值为3.0V。0QiC(mA)(b)12345636912ABQ1Q2uCE/V40A60A80A100A12

27、0AiB=20A(5)在在(1)条件下条件下,画出交流负载线画出交流负载线,并求出失真的最大输出电压幅并求出失真的最大输出电压幅值值UCES=0.3V.并且在静态工作点处,交流信号各电量为零,此时并且在静态工作点处,交流信号各电量为零,此时uCE=UE=6V,iC=IC=2mA,C1C20UiURbRc+VCCT(a)图(图(a)所以其交流负载线见图(所以其交流负载线见图(b).例例3 电路如图电路如图(a)所示,已知所示,已知VCC=12V,Rb1=40K,Rb2=20K ,Rc=RL=2 K ,UBE=0.7V,=50,Re=2K 。 (a)C1C2Rb1Re0UiURb2CeRc+VCC

28、(1)计算静态工作点。计算静态工作点。(2)计算)计算uA ,Ri和和R0 本题目的是掌握稳定工作点的共射极放大电路本题目的是掌握稳定工作点的共射极放大电路的分析计算。的分析计算。(1)静态工作点的计算需根据放大电路的直)静态工作点的计算需根据放大电路的直流通路来计算。直流通路见流通路来计算。直流通路见图图 (b)所示。所示。)V( 412*402020CCb2b1b2BQVRRRU)mA(65. 127 . 04eBEQBQEQRUUI)A(3.325165. 11EQBQII?)A(20040412b1BQCCRbRUVIICQ= IBQ=IEQ=1.65(mA)UCEQ=VCC-ICQ*

29、RC-IEQ*Re=121.65*(2+2)=5.4(V)(b)Rb1 ReRb2+VCCRc (3 3)计算动态指标时,首先要画出微变等效电路,如图)计算动态指标时,首先要画出微变等效电路,如图5-2(c)5-2(c)所示。所示。)k( 1 . 165. 126*5130026)1 (300EQbeIr5 .451 . 1)2/2(*50)/(beLciourRRUUA)k(1 .11 .1/20/40/beb2b1irRRR)K(2c0 RRiUR Rb1b1R Rb2b2r rbebeR Re eR RL L0UbICIbI (c)R Rc c- -V VCCCC0UiUR Rb bC

30、C1 1C C2 2-12V-12V200kR RWW例例4 4 现将一个锗管现将一个锗管PNPPNP管接成图示的交流放大电路。管接成图示的交流放大电路。(1 1)如果直流电源)如果直流电源- -V VCCCC=-12V=-12V,R Rb b=400k=400k ,R Rc c=3k=3k 晶体管晶体管的的 ,忽略,忽略I ICEQCEQ。试在图上标明放大电路静态电流和电压的。试在图上标明放大电路静态电流和电压的实际方向,并计算它们的数值。实际方向,并计算它们的数值。(2 2)如果要使)如果要使U UCEQCEQ=-2.4 V,=-2.4 V,问电位器问电位器R RWW应调到多大阻值?应调到

31、多大阻值?80 (3 3)如果要把集电极静态电流调整到)如果要把集电极静态电流调整到I ICQCQ=1.6mA=1.6mA问问R RWW应调到多大?应调到多大?(4 4)如果要使静态工作点进入)如果要使静态工作点进入饱和区,饱和区,R Rb b应调整到多大?(设应调整到多大?(设临界饱和压降临界饱和压降U UCESCES=-0.2V)=-0.2V)。(5 5)定性画出饱和失)定性画出饱和失真时输出电压真时输出电压U U0 0的波的波形。形。 (1 1)静态电压及电流的实际方向见图示。)静态电压及电流的实际方向见图示。 R Rc c- -V VCCCC0UiUR Rb bC C1 1C C2 2

32、-12V-12V200kR RWW)V(2 . 0BEQU)V(9 . 4)mA(36. 2)A(5 .29400122 . 0CCQCCCEQBQCQBQRIVUIII 所以所以-2.4(V)CCQCCCEQRIVU)k(95200)k(295)()A(40)mA(2.34.2bWBQCCBQbCQBQCCCQRRIVURIIRcVI 所以所以图图5-735-73R Rc c- -V VCCCC0UiUR Rb bC C1 1C C2 2-12V-12V200kR RWW(2 2)如果要使)如果要使U UCEQCEQ=-2.4 V,=-2.4 V,问电位器问电位器R RWW应调到多大应调到多

33、大阻值?阻值?)k(390200)k(590)()A(20bWBQCCBQbCQBQRRIVURIIR Rc c- -V VCCCC0UiUR Rb bC C1 1C C2 2-12V-12V200kR RWW(3 3)如果要把集电极静态电流调整到)如果要把集电极静态电流调整到I ICQCQ=1.6mA=1.6mA问问R RWW应调到多大?应调到多大?R Rc c- -V VCCCC0UiUR Rb bC C1 1C C2 2-12V-12V200kR RWW若进入饱和区,则有集电极正向偏置,即若进入饱和区,则有集电极正向偏置,即U UBCBC0,-0.2V-0.2V。)k(240)()A(2

34、 .49)mA(93. 3)(BQCCBQbCQBQcCCCQCQIVURIIRVUI(4 4)如果要使静态工作点进入饱和区,)如果要使静态工作点进入饱和区,R Rb b应调整到应调整到多大?(设临界饱和压降多大?(设临界饱和压降U UCESCES=-0.2V)=-0.2V)。u00 0t t当输出电压当输出电压U U0 0出出现饱和失真时,现饱和失真时,其波形应出现削其波形应出现削低,故波形(定低,故波形(定性)见图示。性)见图示。(5 5)定性画出饱和失真时输出电压)定性画出饱和失真时输出电压U U0 0的波形。的波形。 2.3 画出图示各电路的直流通路和交流通路。画出图示各电路的直流通路

35、和交流通路。第二章第二章第二章第二章2.13 电路如图电路如图P2.13所示,晶体管的所示,晶体管的 100, =100。 (1)求电路的)求电路的Q点、点、 、Ri和和Ro; (2)若电容)若电容Ce开路,则将引起电路的哪些动态参数发生开路,则将引起电路的哪些动态参数发生变化?如何变化?变化?如何变化?bbruA第二章第二章解:解:(1)静态分析:)静态分析:V7 . 5)( A 101mA1V 2efcEQCEQEQBQefBEQBQEQCCb2b1b1BQ RRRIVUIIRRUUIVRRRUCC 第二章第二章动态分析:动态分析:7 . 7)1()(k73. 2mV26)1(fbeLcE

36、Qbbbe RrRRAIrru Ri增大,增大,Ri4.1k;uA减小,减小,efLRRRAu 1.92。 k5k7 . 3)1(cofbeb2b1iRRRrRRR (2)若电容)若电容Ce开路开路第二章第二章2.18 电路如图电路如图P2.18所示,晶体管的所示,晶体管的 80,rbe=1k。 (1)求出)求出Q点;点;uA(2)分别求出)分别求出RL和和RL3k时电路的时电路的 和和Ri;(3)求出)求出Ro。解:解:(1)求解)求解Q点:点: A3 .32)1(ebBEQCCBQ RRUVI V17. 7mA61. 2)1(eEQCCCEQBQEQ RIVUII 第二章第二章RL时时 k

37、110)1(ebebiRrRR (2)求解输入电阻和电压放大倍数:)求解输入电阻和电压放大倍数:RsRe_RL+rbeRiRb+_ui+_usuoIbIb996. 0)1()1(ebee RrRAu 第二章第二章RL3k时时 992. 0)(1()(1( k76)(1(LebeLeLebebi RRrRRARRrRRu (2)求解输入电阻和电压放大倍数:)求解输入电阻和电压放大倍数:RsRe_RL+rbeRiRb+_ui+_usuoIbIb第二章第二章 (3)求解输出电阻:)求解输出电阻: 371bebseo rRRRRRsRe_+rbeRoRb+_ui+_usUoIbIbIo第二章第二章2.

38、21已知图已知图 (a)所示电路中场效应管的转移特性和输出所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(特性分别如图(b)(c)所示。所示。 (1)利用图解法求解)利用图解法求解Q点;点;uA (2)利用等效电路法求解)利用等效电路法求解 、Ri和和Ro 。第二章第二章作直流负载线作直流负载线 uDSVDDiD(RDRS),与与UGSQ2V 的那条输出特性曲线的交点为的那条输出特性曲线的交点为Q点。点。 得出得出UDSQ3V。第二章第二章 解:(解:(1)在转移特性中作直线)在转移特性中作直线 uGSiDRS,与,与转移特性的交点即为转移特性的交点即为Q点,如图(点,如图(a)所示。)所示。

39、得出得出IDQ1mA,UGSQ2V。(2)首先画出交流等效电路,然后进行动态分析。)首先画出交流等效电路,然后进行动态分析。 mA/V12DQDSSGS(off)GSDmDS IIUuigU 5Dm RgAuUo+RdgmUgsUgs+_gIid_RsRLUi+_RiRo k5 M1DoiRRRRg第二章第二章 第第3 3章章 多级放大电路多级放大电路第四章集成运算放大器第四章集成运算放大器4 4、了解集成运算放大器的特点,掌握集成运、了解集成运算放大器的特点,掌握集成运算放大电路的主要技术指标。算放大电路的主要技术指标。1 1、了解多级放大电路的几种耦合方式,掌、了解多级放大电路的几种耦合方

40、式,掌握多级放大电路的静态及动态分析。握多级放大电路的静态及动态分析。2 2、熟练掌握差动放大电路的结构、工作原理及、熟练掌握差动放大电路的结构、工作原理及其计算分析方法。其计算分析方法。3 3、了解电流源的结构特点和工作原理。、了解电流源的结构特点和工作原理。一、基本要求一、基本要求二、重点内容二、重点内容1 1、差动放大电路特别是双端输入双端输出、差动放大电路特别是双端输入双端输出及及双端输入单端输出差动放大电路的静态工双端输入单端输出差动放大电路的静态工作点计算和动态性能的分析。作点计算和动态性能的分析。2、多级放大电路的动态分析。、多级放大电路的动态分析。例例1 如图如图 一所示的差动

41、放大电路,一所示的差动放大电路,T1,T2均为硅管。均为硅管。 RW的滑动端处在中点。求:的滑动端处在中点。求:,K1,60be2bel21rr(1)静态时,)静态时,ICQ和和UCEQ;(2)双端输出时,共模电压增益)双端输出时,共模电压增益Aud,差模输入电阻,差模输入电阻rid和输和输出电阻出电阻r0。(3)单端输出时,共模电压增益)单端输出时,共模电压增益Auc和共模抑制比和共模抑制比KCMR。+12VEC-12VECUIU0T1T2RC1RC2Rb1Rb2Re6.8k6.8k2k2k5.1k100图一图一 (1)该电路的单边直流通道如图该电路的单边直流通道如图一一(a)所示。因为所示

42、。因为Re中电流等于中电流等于T1,T2管的发射电流管的发射电流IE1,IE2之和,之和,并且并且IE1,IE2相等,因此相等,因此Re折算到折算到图一图一(a)中为中为2Re。R RC1C1R Rb1b12R2Re eE EC CE EE ER RWW/2/2T T1 1图一图一(a)因此因此有下列电压方程成立有下列电压方程成立)22(WEBE1beBEeRRIURIE而而I IB B00,可以解得,可以解得)mA(1122WeBE1EERRUEI (1 1)R RC1C1R Rb1b12R2Re eE EC CE EE ER RWW/2/2T T1 1图一图一(a)mA(11EEQCQ1I

43、II令令T T1 1管三个极管三个极c c,b b,e e电位分别为电位分别为U UC1C1,U UB1B1,U UE1E1。)V(225E1C1CEQ1UUU)V(524c1C1CC1RIEU)V(70BEB1E1UUU(2 2)该放大电路的单边差模交流通道如图该放大电路的单边差模交流通道如图一(一(b b)所所示。即等效成为一个共射放大电路。该差动放大电路示。即等效成为一个共射放大电路。该差动放大电路的双端输出差模放大倍数与共射放大电路相同。的双端输出差模放大倍数与共射放大电路相同。R RW/2W/2R RC1C1U UI IR Rb1b1T T1 1图一(图一(b)因为是单端输入,因为是

44、单端输入,单端输出:单端输出:)K(6 .132)K(122)1 ( 2c0W1be1b1idRRRrRr682)1 (W1be1b1c11udRrRRA(3)单端输出时,该差动放大电路的单边共模交流单端输出时,该差动放大电路的单边共模交流通道如图一(通道如图一(c c)所示。)所示。)22)(1 (eW1be1b1c11ucRRrRRA6702ecucRRA单端输出时,差模增益是双端输出差模增益的一半。单端输出时,差模增益是双端输出差模增益的一半。 7550K;342ucud1CMRudud1AAAAR RWW/2/2R RC1C1U UI IR Rb1b1T T1 12R2Re e图一(图

45、一(c)例例2 2 如图二所示电路,如图二所示电路,T T1 1,T T2 2和和T T3 3都是都是3DG83DG8, 1 1= = 2 2= = 3 3=50=50,r rce1ce1=r=rce2ce2=r=rce3ce3=200K=200K ,U UBE1BE1= =U UBE2BE2= =U UBE3BE3=0.7V=0.7V,稳压管,稳压管2CW192CW19的稳压电压为的稳压电压为7.5V,7.5V,动态电阻很小,动态电阻很小,R RWW的滑动端位置在中点,计算:的滑动端位置在中点,计算:(1 (1)T T1 1,T T2 2和和T T3 3管静态时的管静态时的I IC C和和U

46、 UCECE。(2 2)差模电压放大倍数和共模电压放大倍数。)差模电压放大倍数和共模电压放大倍数。(3 3)差模输入电阻和输出电阻。)差模输入电阻和输出电阻。+15V+15VU U0 0T T1 1T T2 2R Rb11b11R RC2C2R Rb22b2210k10k5k5k100-15V-15V330kR RC1C1R Rb12b12330k3.9kR R1 1R Rb21b21R Re3e31.5kR R3 38.2kR=8.2kR RWW2C2CW W1919图二图二(1 1)欲求欲求T T1 1,T T2 2和和T T3 3管静态时的管静态时的I IC C和和U UCECE,我们应

47、首,我们应首先计算先计算T T3 3管的管的I IC3C3和和U UCE3CE3。设。设R R3 3两端的电压差为两端的电压差为U UR3R3,U UR3R3是稳压管稳定电压是稳压管稳定电压U UZ Z被被R R2 2,R R2 2分压所得:分压所得:因为因为 R R3 3= =R R2 2=8.2K=8.2K )V(753572121ZR3 UU)mA( 2E3C3 II)mA( 2E3 I51/ )70753(/ )(e3BE3R3E3 RUUI同时又因为同时又因为C3E2E1C2C1E2E1IIIIIII)mA( 121C3C2C1 III静态时静态时T T1 1,T T2 2管的基极电

48、位为零,所以有管的基极电位为零,所以有BE2C2c2CE2BE1C1c1CE11515UIRUUIRU)V( 75CE2CE1UU)V(3 .117015e3E3CE3RIU(2 2)因为此放大电路是双端输出的差模放大电路,因为此放大电路是双端输出的差模放大电路,则其差模电压放大倍数则其差模电压放大倍数A Audud可表示为可表示为2)1(WbescudRrRRA )k(631)1 (26300Ebebe2be1Irrr)k(202)k(4 .182)1 ( 2c0WbesidRRRrRR又有又有(3 3)差模输入电阻和输出电阻为差模输入电阻和输出电阻为 5510505163. 1510503

49、udA例例3 3 电路如图三所示电路如图三所示, , 1 1= = 2 2=60,=60,U UBE1BE1= =U UBE2BE2=0.7V=0.7V计算:计算:+12V+12VT T1 1T T2 210k2k2k10k-12V-12V1mA图三图三(1 1)静态时)静态时T T1 1,T T2 2的的I IC C和和U UCECE。(2 2)电压放大倍)电压放大倍 U U0 0/U UI I。+12V+12VT T1 1T T2 210k2k2k10k-12V-12V1mA图三图三(1 1)对于对于T T1 1管管 )V( 7 .12)(mA5 . 0BE1CCCE1E1C1UUUIIm

50、A5 . 0C2C1 II+12V+12VT T1 1T T2 210k2k2k10k-12V-12V1mA图三图三对于对于T T2 2管管,设,设T T2 2管集电极电位为管集电极电位为U UC2C2,则有,则有cLC2CCCC2)(RRUIUU )V(2 . 4)(BE2C2CE2UUU)mA( 5 . 0E2C2 II)V( 5 . 31LccCCCC2RRRIUU+12V+12VT T1 1T T2 210k2k2k10k-12V-12V1mA图三图三(2 2))k(5 . 3)1 (26300Ebe2be1Irr5 .272)/(besLc10rRRRUU例例4 4 电路如图四所示,

51、电路如图四所示,T T1 1,T T2 2和和T T3 3管均为硅管,管均为硅管, 1 1= = 2 2=50=50, 3 3=80=80,静态时输出端电压为零,试求:,静态时输出端电压为零,试求: (1 1)估算各管静态电流,管压降及估算各管静态电流,管压降及R Re2e2的阻值。的阻值。T T1 1T T2 21k图四图四10k10k3kT T3 312k1k10kI IR Re eR Re2e2+12V+12V-12V-12V1U 0U (2 2)当当 U UI I=5mV=5mV时,时, U U0 0= =?I2(1 1)求各管静态情况应从求各管静态情况应从T T3 3管着手计算。管着

52、手计算。因为静态时,因为静态时, U U0 0=0 =0 ,所以所以 I IC3 C3 = = U UEEEE/ /R RC3 C3 = 12/12 = 1= 12/12 = 1(mAmA)V9)(e3E3CCCE3RIUUB3C3II)mA(0125. 0/C3B3II因为因为所以所以 先考虑先考虑T T3 3管:管:C2B32III所以所以e3C3BE3c2B3C2)(RIURII)V( 9 . 8)mA(38. 0BE1cC1CCCE1C2C1URIUUII 考虑考虑T T2 2管:管:解得解得 IC2 = 0.38mA 考虑考虑T T1 1管:管:)V( 9)(c2B3C2CCCE2R

53、IIUU(2 2))k(38.245)1 (e3be3i2L1RrRR96.52)/(21e1SL1cudrbRRRA后一级单管放大器后一级单管放大器电压放大倍数为:电压放大倍数为:94. 3)1 (be3e3c3urRRA(2 2)电压放大倍数可表示为电压放大倍数可表示为209uuduAAAuI0AUU )V(04. 10UmA5I U当当时时3.2 设图设图P3.2所示电路的静态工作点均合适,分别画出它们所示电路的静态工作点均合适,分别画出它们的交流等效电路,并写出的交流等效电路,并写出uA、Ri和和Ro的表达式。的表达式。 第三章第三章画出微变等效电路画出微变等效电路第三章第三章 be1

54、121rRRAu be11irRR 22be23o1 RrRR)1(32be2Rr 32be232)1()1(RrR 第三章第三章3.7 图示电路参数理想对称,晶体管的图示电路参数理想对称,晶体管的均为均为50,bbr =100,UBEQ0.7。试计算。试计算RW滑动端在中点时滑动端在中点时T1管和管和T2管的发射极静态电流管的发射极静态电流IEQ,以及动态参数,以及动态参数Ad和和Ri。 第三章第三章解:解:RW滑动端在中点时滑动端在中点时T1管和管和T2管管的发射极静态电流分析:的发射极静态电流分析: mA517. 02222eWBEQEEEQEEeEQWEQBEQ RRUVIVRIRIU

55、Ad和和Ri分析:分析: k18. 5mV26)1(EQbbbeIrr 972)1( Wbecd RrRA k5 .20)1(2WbeiRrR 第三章第三章bbr 3.9 电路如图所示,晶体管的电路如图所示,晶体管的=50, =100。(1)计算静态时)计算静态时T1管和管和T2管的集电极电流和集电极电位;管的集电极电流和集电极电位; (2)用直流表测得)用直流表测得uO=2V,uI=?若?若uI=10mv,则,则uO=?第三章第三章解:解:(1)用)用戴维宁定理戴维宁定理计算计算出左边电路的出左边电路的等效电阻和电源等效电阻和电源为为 V5, k67. 6CCLcLCCLcL VRRRVRR

56、RmA265. 02eBEQEEEQCQCQ2CQ1 RUVIIIIV15V23. 3CCCQ2LCQCCCQ1 VURIVU(1)计算静态时)计算静态时T1管和管和T2管的集电极电流和集电极电位;管的集电极电流和集电极电位;第三章第三章先求出输出电压变化量,再求差模放大倍数,最后求出输入电压先求出输出电压变化量,再求差模放大倍数,最后求出输入电压 k1 . 5mA26)1(EQbbbeIrr 若若uI=10mv,则,则 V9 . 2V327. 0O1CQOIdOuUuuAuuOuOUCQ11.23V(2)用直流表测得)用直流表测得uO=2V,uI=?若?若uI=10mv,则,则uO=?mV6

57、 .37dOI Auu7 .32)(2 bebLd rRRA RCRLRC iBRbRbrberbeuid uod+_ iB第三章第三章3.13 电路如图所示,电路如图所示,T1T5的电流放大系数分别为的电流放大系数分别为15,b-e间动态电阻分别为间动态电阻分别为rbe1rbe5,写出,写出 、Ri和和Ro的表达式。的表达式。 第三章第三章uA56be57obe2be1i321IO75be575I3O3354be475be564I2O22be154be421I1O11)1 ()1 ()1 ()1 (2)1 (RrRRrrRAAAuuARrRuuARrRrRuuArRrRuuAuuuuuuu解

58、:解:第三章第三章1、熟练掌握反馈放大电路类型和极性的判断。、熟练掌握反馈放大电路类型和极性的判断。2、正确理解公式、正确理解公式 的含义及负反馈对放的含义及负反馈对放大电路性能的影响。大电路性能的影响。3、掌握深度负反馈下的闭环放大倍数的计算,根、掌握深度负反馈下的闭环放大倍数的计算,根据要求会引入反馈。据要求会引入反馈。FA1AAf第第6章章 放大电路中的反馈放大电路中的反馈一、基本要求一、基本要求二、重点内容二、重点内容1、负反馈放大电路的四种类型:负反馈放大电路的四种类型:电压串联负反馈、电电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。压并联负反馈、电流串联负反馈、电

59、流并联负反馈。2、用、用“瞬时极性法瞬时极性法”判断反馈的极性;用输出端判断反馈的极性;用输出端“短短路法路法”分析是电压负反馈,还是电流负反馈。分析是电压负反馈,还是电流负反馈。3、深度负反馈下的闭环放大倍数的计算,根据要求、深度负反馈下的闭环放大倍数的计算,根据要求会引入反馈。会引入反馈。Ui Uf Uid Ii If Iid例例1 1 判断图一所示各电路引入反馈的类型。判断图一所示各电路引入反馈的类型。U U0 0R R1 1R R2 2R R3 3R RL Lu ui iA A1 1u u1 1R R1 1R R2 2A A2 2R R3 3R R4 4U U0 0R R5 5R R6

60、 6R RL L(a)(b)(a)电流并联负反馈)电流并联负反馈(b)电流串联负反馈)电流串联负反馈A A1 1U U1 1u u1 1R R1 1R R2 2R R3 3R RL LA A2 2A A1 1U U0 0u u1 1R R1 1R R2 2R R3 3R RL LA A2 2R R4 4R R5 5(c)(d)(c c)由于由于A A1 1及其输入端电阻构成放大通路,由及其输入端电阻构成放大通路,由A A2 2及及其外部电阻构成反馈通路,为电压并联负反馈。其外部电阻构成反馈通路,为电压并联负反馈。(d d)由)由A A1 1及其外部电阻构成放大通路,由及其外部电阻构成放大通路,

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