模拟电路复习 大纲

1、 模拟电子电路模拟电子电路 第第一章一章 半导体器件半导体器件一一、半导体基础知识：、半导体基础知识：N型半导体型半导体在在本征半导体中加入本征半导体中加入5价元素价元素P型半导体型半导体在本征半导体中加入在本征半导体中加入3价元素价元素 二二、半导体二极管、半导体二极管1、二极管的单向导通、二极管的单向导通性性604020 0.002 0.00400.5 1.02550I / mAU / V正向特性正向特性死区电压死区电压击穿电压击穿电压U(BR)反向特性反向特性加正向电压时导通，呈现很小加正向电压时导通，呈现很小的正向电阻，如同开关闭合的正向电阻，如同开关闭合 加反向电压时截止，呈现很大的

2、加反向电压时截止，呈现很大的反向电阻，如同开关断开。反向电阻，如同开关断开。 二二、半导体三极管、半导体三极管1、符号、符号ecb(a)NPN 型型cbe(b)PNP 型型2、工作状态、工作状态放大：放大： 发射结正偏、集电结反偏；发射结正偏、集电结反偏；饱和：饱和： 发射结正偏、集电结正偏；发射结正偏、集电结正偏；截止：截止：发射结反偏发射结反偏E结正偏，结正偏，c结正偏结正偏饱和饱和+10.75V+10V+10.3Veg: -1.3V-1V-10VE结正偏，结正偏，c结反偏结反偏放大放大工作状态工作状态 NPN PNP 特点特点截止状态截止状态E结、结、C结反偏结反偏; VB VE ; V

3、B VE ;VB VC C0 放大状态放大状态E结正偏、结正偏、C结反偏；结反偏；VCVBVEE结正偏、结正偏、C结结 反反偏偏;VCVBVE ; VBVCE结、结、C结正偏结正偏; VBVE ;VB IBQ， 可得可得( (估算估算) )CCb2b1b1BQVRRRU iC 、 uCE ( (uo ) )波形失真波形失真NPN 管截止失真时管截止失真时的输出的输出 uo 波形。波形。uo 波形顶部失真波形顶部失真uo = uceOiCtOOQ tuCE/VuCE/ViC / mAICQUCEQvi (mA)3212468CEC010 12I =20uABI =40uABI =60uABI =

4、80uABI =100uAB080uAvoi (uA)BvBEQ饱和失真vi饱和失真：由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管，输出电压表现为底部失真。饱和失真（动画）饱和失真（动画）2、微变等效法、微变等效法（1）h参数等效模型参数等效模型)mA()mV(26)1 (200EQbeIr利用利用h参数模型可估算电路的交流参数参数模型可估算电路的交流参数四、三极管的三种基本组态四、三极管的三种基本组态三种基本接法三种基本接法共射组态共射组态 CE共集组态共集组态 CC共基组态共基组态 CB73页页2.6.3三种基本组态的比较三种基本组态的比较大大( (数值同共射数

5、值同共射电路，但同相电路，但同相) )小小( (小于、近于小于、近于 1 ) )大大( (十几十几 一几百一几百) ) 小小 大大( (几十几十 一百以上一百以上) ) 大大( (几十几十 一百以上一百以上) )电电路路组态组态性能性能共共 射射 组组 态态共共 集集 组组 态态共共 基基 组组 态态C1C2OUVCCRb2Rb1+_ReCbRLiUC1Rb+VCCC2RL+Re+iUOUC1Rb+VCCC2RL+iUOURciAuA )1( beLrR ebee)1()1(RrR beLrR 2.6.3三种基本组态的比较三种基本组态的比较 频率频率响应响应大大( (几百千欧几百千欧 几兆欧几

6、兆欧) )小小( (几欧几欧 几十欧几十欧) )中中( (几十千欧几十千欧几百千欧几百千欧) )rce小小( (几欧几欧 几十欧几十欧) )大大( (几十千欧以上几十千欧以上) )中中(几百欧几百欧几千欧几千欧) rbe组态组态性能性能共共 射射 组组 态态共共 集集 组组 态态共共 基基 组组 态态iRoR 1sbeRrce)1(r 1berebe)1(Rr 差差较好较好好好C1C2OUVCCRb2Rb1+_ReCbRLiURc假设下列电路中假设下列电路中、r rbebe及电路中各电阻已知及电路中各电阻已知 ，1、电压放大倍数、电压放大倍数由微变等效电路可得由微变等效电路可得beLioLbo

7、bebi rRUUARIUrIUu 所以所以共基极放大电路没有电流放大作用，但是共基极放大电路没有电流放大作用，但是具有电压放具有电压放大作用大作用。电压放大倍数与共射电路相等，但没有负号，说。电压放大倍数与共射电路相等，但没有负号，说明该电路明该电路输入、输出信号同相位。输入、输出信号同相位。+_+_OUiURerbeLR iIeICIOIbIbI becLCL/RRR 2、输入电阻、输入电阻暂不考虑电阻暂不考虑电阻 Re 的作用的作用 1)1(bebbebiiirIrIIUR+_+_OUiURerbeLR iIeICIOIbIbI bec如考虑电阻如考虑电阻 Re 的作用的作用五、多级级联

8、放大电路五、多级级联放大电路三种常见的耦合方式三种常见的耦合方式：直接耦合直接耦合阻容耦合阻容耦合变压器耦合变压器耦合其中直接耦合方式最常用其中直接耦合方式最常用(1)各级静态工作点互相影响；基各级静态工作点互相影响；基极和集电极电位会随着级数增加极和集电极电位会随着级数增加而上升；而上升；(2)零点漂移零点漂移缺点缺点:零点漂移产生的原因（零点漂移产生的原因（88页）。页）。总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即unuuuAAAA 21其中，其中， n 为多级放大电路的级数。为多级放大电路的级数。多级放大电路的输入电阻就是多级放大电路的输入电

9、阻就是输入级的输入电阻输入级的输入电阻；输出电阻就是输出电阻就是输出级的输出电阻。输出级的输出电阻。五、多级级联放大电路五、多级级联放大电路第三章第三章 放大电路的频率响应放大电路的频率响应 由于放大电路中存在电抗性元件及晶体管极间电容，由于放大电路中存在电抗性元件及晶体管极间电容，所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为频率频率响应或频率特性。响应或频率特性。关心一下课本关心一下课本114页关于频率失真的叙述。页关于频率失真的叙述。一、频率失真一、频率失真二、单管放大电路的频率响应二、单管放大电路的频率响应C1Rb+VCCC2Rc+Rs+SUO

10、UiU+图单管共射放大电路图单管共射放大电路中频段：中频段：各种电各种电抗影响忽略，抗影响忽略，Au 与与 f 无关；无关；低频段：低频段： 隔直隔直电容压降增大，电容压降增大， Au 降低。与电路中电阻降低。与电路中电阻构成构成 RC 高通电路；高通电路；高频段：高频段：三极管极间电容并联在电路中，三极管极间电容并联在电路中， Au 降低。降低。而且，构成而且，构成 RC 低通电路。低通电路。b bIcIeb rebm Ugbb rbce+beUeb UceUC cb1 CKK三、单向化的混合三、单向化的混合 型等效电路型等效电路2626)1(EQEQebmIIrg ebce UUKcbeb

11、 CKCC)1(幅频特性幅频特性fdB/lg20uAOfL 20dB/十倍频十倍频fH20dB/十倍频十倍频smlg20uA四、阻容耦合的单管共射电路的频率响应四、阻容耦合的单管共射电路的频率响应五、直接耦合单管共射电路的频率响应五、直接耦合单管共射电路的频率响应一、一、 对功放的主要要求：对功放的主要要求：（ 1）. 根据负载要求，提供所需要的输出功率。根据负载要求，提供所需要的输出功率。cmcemcmcemom2122IUIUP 最大输最大输出功率出功率（2）. 具有较高的效率具有较高的效率VOPP 第四章第四章 功率放大电路功率放大电路二、功放电路的分析方法二、功放电路的分析方法不能采用

12、仅适用于小信号的微变等效电路法，不能采用仅适用于小信号的微变等效电路法，而应采用图解法。而应采用图解法。OTL（甲）乙类功放、（甲）乙类功放、 OCL（甲）乙类功放（甲）乙类功放三、功放电路三、功放电路2CCVOTL乙类功放乙类功放存在交越失真存在交越失真OTL甲乙类功放甲乙类功放图图 OCL 互补对称电路互补对称电路最大不失真输出功率最大不失真输出功率PomaxL2CCL2CESCComax21)(21RVRUVP（1）最大输出功率）最大输出功率Poooo=IUPL2om21RULRUUoo=LoRU2=2)2(1=omLURCESCCom=UVUiC1QVCCUCESUCESUom四、四、

13、 OCL互补对称电路主要参数的估算互补对称电路主要参数的估算L2cmCC0cmCCVCC22)(dsin1RVIVttIVP （2）.效率效率 4=VoPP% 78.54max 每个三极管的最大功耗为每个三极管的最大功耗为PTM=0.2P0M（3 3）三极管的最大管耗）三极管的最大管耗 第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈一、反馈的分类一、反馈的分类正反馈正反馈反馈信号增强了外加净输入信号，反馈信号增强了外加净输入信号，使放大电路的放大倍数提高使放大电路的放大倍数提高 负反馈负反馈反馈信号削弱了外加净输入信号，反馈信号削弱了外加净输入信号，使放大电路的放大倍数减小。使放大电路的放大倍数

14、减小。 用瞬时极性法判断用瞬时极性法判断对分立元件而言，对分立元件而言，C与与B极性相反，极性相反，E与与B极性相同。极性相同。对集成运放而言，对集成运放而言， uO与与uN极性相反，极性相反， uO与与uP极性相同。极性相同。直流反馈直流反馈交流反馈交流反馈电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈 串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈二、负反馈的四种基本组态二、负反馈的四种基本组态 电压串联、电压并联、电流串联、电流并联电压串联、电压并联、电流串联、电流并联负反馈负反馈要能判断反馈的组态、并能计算深度负反馈情况下的闭环增益要能判断反馈的组态、并能计算深度负反馈情况下的闭环增益反馈的一般表达式反馈的一般表

15、达式FAAXXA 1.i.o.f其中：其中： 1 + AF叫做叫做 反馈深度反馈深度A：开环增益：开环增益Af：闭环增益：闭环增益当当1+AF1时叫做深度负反馈时叫做深度负反馈三、负反馈对放大电路性能的影响三、负反馈对放大电路性能的影响稳定放大倍数稳定放大倍数减小非线性失真和抑制干扰减小非线性失真和抑制干扰展宽频带展宽频带改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻串联负反馈增大输入电阻串联负反馈增大输入电阻并联负反馈减小输入电阻并联负反馈减小输入电阻电压负反馈减小输出电阻、稳定输出电压。电压负反馈减小输出电阻、稳定输出电压。电流负反馈增大输出电阻、稳定输出电流。电流负反馈增大输出电阻、稳定输

16、出电流。四、深度负反馈条件下闭环增益的估算方法四、深度负反馈条件下闭环增益的估算方法第十章第十章 直流电源直流电源一、直流电源的组成一、直流电源的组成电源电源变压器变压器整流整流电路电路滤波滤波电路电路稳压稳压电路电路二、整流电路二、整流电路桥式整流电路桥式整流电路2O(AV)9 . 0 UU67. 0S滤波电路滤波电路三、滤波电路三、滤波电路电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点 （1） 电容滤波电路适用于小电流负载。因为其电容滤波电路适用于小电流负载。因为其RLC的的乘积愈大，则滤波效果越好。乘积愈大，则滤波效果越好。（2）当负载开路时）当负载开路时， 达到最大；达到最大； 2O(AV)2U

17、U当当RL减小时，由于电容放电过程加快而使减小时，由于电容放电过程加快而使 减小。减小。O(AV)U2AVOU2 . 1U）（当当RLC（35)T/2时时此时，纹波系数约为此时，纹波系数约为20%-10%四、四、串联型稳压电路串联型稳压电路输出电压的可调范围输出电压的可调范围由于由于 U+ = U ，UF = UZ， 所以所以O32132FZURRRRRUU 当当 R2 的滑动端调至最上端时，的滑动端调至最上端时，UO 为最小值为最小值Z32321OURRRRRU Z32321OminURRRRRU 当当 R2 的滑动端调至最下端时，的滑动端调至最下端时，UO 为最大值，为最大值，Z3321O

18、maxURRRRU 则：则：图图 10.5.2串联型直流稳压电路串联型直流稳压电路V)83(OmaxI UU静态工作点的稳定问题静态工作点的稳定问题当温度升高时当温度升高时 三极管的电流放大系数三极管的电流放大系数 增大增大三极管的反向饱和电流三极管的反向饱和电流ICBO将增大将增大三极管的三极管的UBE将下降将下降四、负反馈放大电路的自激振荡四、负反馈放大电路的自激振荡1、自激振荡产生的原因、自激振荡产生的原因fAFA01 振荡2、自激振荡产生的条件、自激振荡产生的条件1 FA)210()12(arg， nnFA幅值条件幅值条件相位条件相位条件3、自激振荡的判断方法、自激振荡的判断方法 某负反馈放大电路的波特图为：某负反馈放大电路的波特图为：FAf / HZf / HZfofo60dB/lg20FA402000 90 180 AF( (a) )产生自激产生自激由波特图中的相频特由波特图中的相频特性可见，当性可见，当 f = f0 时，相时，相位移位移 AF = - -180，满足相满足相位条件；位条件；1 FA结论：当结论：当 f = f0 时，电路同时满足自激振荡的相位条时，电路同时满足自激振荡的相位条件和幅度条件