信息与通信模电复习参考学习教案

1、会计学1信息与通信模电复习信息与通信模电复习(fx)参考参考第一页，共145页。2022-4-222第一章第一章 半导体的基本知识半导体的基本知识1.1 导体导体(dot)、半导体、半导体(dot)和绝缘体和绝缘体本征半导体本征半导体一、本征半导体的结构一、本征半导体的结构(jigu)特点特点二、本征半导体的导电二、本征半导体的导电(dodin)(dodin)机理机理杂质半导体杂质半导体一、一、N N 型半导体型半导体二、二、P P 型半导体型半导体第1页/共145页第二页，共145页。2022-4-223硅和锗的共价键结构硅和锗的共价键结构(jigu)共价键共共价键共用电子对用电子对+4+4

2、+4+4+4+4表示表示除去除去(ch (ch q)q)价价电子后电子后的原子的原子第2页/共145页第三页，共145页。2022-4-224本征半导体的导电本征半导体的导电(dodin)(dodin)机理机理在绝对在绝对(judu)0(judu)0度（度（T=0KT=0K）和没有外界）和没有外界激发时激发时, ,价电子完全被共价键束缚着，本征半导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），体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为它的导电能力为 0 0，相当于绝缘体。，相当于绝缘体。在常温下，由于热激发，使一些价电子获得在常温下，由于热激发，使一些价

3、电子获得(hud)(hud)足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由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。电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。载流子：自由电子和空穴载流子：自由电子和空穴第3页/共145页第四页，共145页。2022-4-225杂质杂质(zzh)(zzh)半导体半导体在本征半导体中掺入某些微量的杂质在本征半导体中掺入某些微量的杂质(zzh)(zzh)，就会使半导体的导电性能发生显著变，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化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。增加。P 型半导体：空穴型半

4、导体：空穴(kn xu)浓度大大增加的杂质半浓度大大增加的杂质半导体，也称为（空穴导体，也称为（空穴(kn xu)半半导体）。导体）。N 型半导体：型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为（电子半导体）。为（电子半导体）。第4页/共145页第五页，共145页。2022-4-2261.2 1.2 PN PN 结及半导体二极管结及半导体二极管第5页/共145页第六页，共145页。2022-4-227P型半导体型半导体N型半导体型半导体+扩散运动扩散运动( (多子浓差扩散多子浓差扩散) )内电场内电场E漂移运动漂移运动扩散扩散(kusn)的结果是使空间

5、电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。内电场越强，就使漂移内电场越强，就使漂移(pio y)运动越强，而漂移运动越强，而漂移(pio y)使空间电荷区变薄。使空间电荷区变薄。空间电荷区，空间电荷区，也称耗尽层。也称耗尽层。第6页/共145页第七页，共145页。2022-4-2281.1.空间电荷区中没有空间电荷区中没有(mi yu)(mi yu)载流载流子。子。2.2.空间电荷区中内电场阻碍空间电荷区中内电场阻碍(z i)P(z i)P中的空中的空穴穴.N.N区区 中的电子（都是多子）向对方中的电子（都是多子）向对方运动（扩散运动）。运动（扩散运动）。3

6、.P 3.P 区中的电子和区中的电子和 N N区中的空穴（都是少子），区中的空穴（都是少子），数量数量(shling)(shling)有限，因此由它们形成的有限，因此由它们形成的( (少子漂移少子漂移) )电流很小。电流很小。注意注意: :无载流子、助少子、阻多子无载流子、助少子、阻多子PN结第7页/共145页第八页，共145页。2022-4-2291. 2. 2 PN结的单向结的单向(dn xin)导导电性电性 PN 结加上正向电压、正向偏置结加上正向电压、正向偏置(pin zh)的意思都是：的意思都是： P 区区加正、加正、N 区加负电压。区加负电压。 PN 结加上反向电压、反向偏置结加上

7、反向电压、反向偏置(pin zh)的意思都的意思都是：是： P区加负、区加负、N 区加正电压。区加正电压。单向导电性：单向导电性： PN PN 结结加上正向电压时导通，加上正向电压时导通， PN PN 结结加上反向电压时截止。加上反向电压时截止。第8页/共145页第九页，共145页。2022-4-2210正向正向(zhn xin)特性特性反向反向(fn xin)特性特性第9页/共145页第十页，共145页。2022-4-2211)1(kTquSeIiISIS为反向饱和电流、为反向饱和电流、q q为电子电量为电子电量(dinling)(dinling)、k k为玻耳兹曼常数、为玻耳兹曼常数、T

8、T为热力学温度为热力学温度TTUuSUuSeIeIi) 1(如果设如果设U UT T=KT/q =KT/q 则：则：在在T=300KT=300K时，时， U UT T=26mV=26mV当当u u为负值为负值, ,且满足且满足 e eu/Uu/UT T 1 1时时, ,则则: : SiI 第10页/共145页第十一页，共145页。2022-4-2212伏安伏安(f n)(f n)特性特性( (获取获取) )UI死区电压死区电压(diny) 硅管硅管0.6V,锗管锗管0.2V。导通压降导通压降: : 硅管硅管0.60.7V,锗管锗管0.20.3V。反向反向(fn xin)击穿电压击穿电压UBR伏

9、安特性与温度的关系伏安特性与温度的关系第11页/共145页第十二页，共145页。2022-4-2213理想理想(lxing)二极管二极管正向导正向导(xingdo)通时通时电压为常量电压为常量正向导通时电压与正向导通时电压与电流成线性关系电流成线性关系在实际应用中前二种常见。在实际应用中前二种常见。第12页/共145页第十三页，共145页。2022-4-22141.2.3 半导体二极管半导体二极管第13页/共145页第十四页，共145页。2022-4-22151.3.1 稳压稳压(wn y)二极二极管管UIIZIZmax UZ IZ稳压稳压(wn y)误差误差曲线越陡，电压曲线越陡，电压(di

10、ny)越稳定越稳定+-UZ1.3.2 光电二极管光电二极管1.3.3 发光二极管发光二极管第14页/共145页第十五页，共145页。2022-4-22161.4 1.4 半导体三极管半导体三极管第15页/共145页第十六页，共145页。2022-4-22171.4.1 基本基本(jbn)结构结构BECNNP基极基极(j j)发射极发射极集电极集电极NPN型型PNP集电极集电极基极基极发射极发射极BCEPNP型型结构及掺杂结构及掺杂(chn z)特点特点第16页/共145页第十七页，共145页。2022-4-2218IB=IBE-ICBO IBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC

11、=ICE+ICBO ICEIBEI IE E= =I IB B+ +I IC C载流子流向及各级载流子流向及各级( j)电流电流第17页/共145页第十八页，共145页。2022-4-2219一、输入一、输入(shr)特性特性UCE 1VIB( A)UBE(V)204060800.40.8工作工作(gngzu)(gngzu)压降压降: :硅管硅管UBEUBE0.6-0.6-0.7V,0.7V,锗管锗管UBEUBE0.2-0.2-0.3V0.3V。UCE=0VUCE =0.5V 死区电死区电压压(diny),硅管硅管0.5V,锗锗管管0.2V。UBE=EBIBRB第18页/共145页第十九页，共

12、145页。2022-4-2220曲线曲线(qxin)(qxin)的获得的获得曲线曲线(qxin)(qxin)的特征：的特征：曲线曲线(qxin)(qxin)的分区：的分区：4 4个个第19页/共145页第二十页，共145页。2022-4-2221场效应管与双极型晶体管的导电机理场效应管与双极型晶体管的导电机理(j l)和结构和结构都不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定都不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。性好。结型场效应管结型场效应管JFET绝缘绝缘(juyun)栅型场效栅型场效应管应管MOS场效应管有两种场效应管有两种:N沟道沟道(u do)P沟道沟道增强型增强型耗尽型耗尽型增

13、强型增强型耗尽型耗尽型N沟道沟道P沟道沟道第20页/共145页第二十一页，共145页。2022-4-2222u uGSGS=0=0U UGS(off)GS(off)uuGSGS0 U UGS(off)GS(off)u uGDGDU UGS(off)GS(off)u uGDGD 0uI0时时,T1,T1导通导通 uI0 uI0时时,T2,T2导通导通存在问题：存在问题： 交越失真！交越失真！ubeube22时时, ,输出输出(shch)(shch)电流电流 如果能做到如果能做到IRIR与晶体管的参数与晶体管的参数(cnsh)(cnsh)无关无关, ,则则IC1IC1也就稳定了。而：也就稳定了。而

14、：当满足当满足E EC CUUBEBE时时, ,上式可简化为上式可简化为2CCCEIREIR则有：则有： R RR RR RR R1 11 1/211RCII即即恒流源输出电流恒流源输出电流：0 00 0R R1 1第76页/共145页第七十七页，共145页。2022-4-2278IR UCCRRL UCCIC2 IoV1V2IE2Re1Re2IE1IB2比例比例(bl)电流源电流源 3.3.比例比例(bl)(bl)电流源电流源( (恒恒流源流源) )：222111eEBEeEBERIURIU由于由于V1与与V2的发射结都处于导通状态的发射结都处于导通状态, 其伏安特性曲线十分陡峭其伏安特性曲

15、线十分陡峭(因为发射区都是重掺杂的因为发射区都是重掺杂的), 发射结正偏压的微小变化发射结正偏压的微小变化, 就会导致就会导致(dozh)发射极电流的显著变化发射极电流的显著变化, 所以所以, 当当IE1与与IE2相差不大相差不大(小于小于10倍倍)时时, 对应的发射结正偏压对应的发射结正偏压UBE1与与UBE2相差十分微小。因此相差十分微小。因此, 在在 的范围内的范围内, 可以近似认为可以近似认为UBE1=UBE2，即：，即： 101 . 021EEII2211eEeERIRI第77页/共145页第七十八页，共145页。2022-4-2279当当11时时RBREoCBCEIIIIIIIII

16、21222221eoeRRIRI21eeRoRRII111eCCeBECCRRRURRUUI所以所以(suy)(suy)在在 的范围内的范围内101 . 0RoII112121eBECCeeReeoRRUURRIRRI改变发射极电阻改变发射极电阻(dinz)比获得不同的输出电流比获得不同的输出电流第78页/共145页第七十九页，共145页。2022-4-2280多多 路路 电电 流流 源源 电电 路：路：集成电路集成电路(jchng-dinl)有多级电路，各有多级电路，各级都需要偏置，偏置电流级都需要偏置，偏置电流又各不相同，此时选用多又各不相同，此时选用多路电流源较合适。路电流源较合适。多路

17、比例多路比例(bl)电流源的电流源的IR(EC-VBE)/(R+Re1)IC1=IR-IB因各管参数相近因各管参数相近:IRRe1IE2Re2IE3Re3IE4Re4由式可见由式可见: :通过改变通过改变R Rx x就可改变电流就可改变电流RE1RE2V1V2IC1IIC2 IBV3V4IC3IC4 ECRE3RE4具有多路输出的电流源具有多路输出的电流源R R第79页/共145页第八十页，共145页。2022-4-2281第80页/共145页第八十一页，共145页。2022-4-2282第81页/共145页第八十二页，共145页。2022-4-2283频率特性的一般频率特性的一般(ybn)概

18、概念念 对含电容电路，对含电容电路，1/C 1/C 为电容的容抗。高频时容抗为电容的容抗。高频时容抗1/CR1/CR，电容可视为短路；而低频时，电容可视为短路；而低频时, , 由于耦合电容的容抗变大由于耦合电容的容抗变大, 1/C R, 1/C R不成立，其影响则不能忽略。此时输出相对与输入将产生衰减不成立，其影响则不能忽略。此时输出相对与输入将产生衰减(shui jin)(shui jin)。 定义定义: : 当放大倍数下降到中频区放大倍数的当放大倍数下降到中频区放大倍数的0.7070.707倍时倍时, , 即即 时的频率称为下限频率时的频率称为下限频率fLfL。 )2/(1umuAA 考虑

19、考虑(kol)频率特性时的等效电路频率特性时的等效电路高通高通第82页/共145页第八十三页，共145页。2022-4-2284)/1/(/)/1/(1)/1/(1 )/11/(1/LLLLiOufjffjfjffjRCjUUAuALLLuffffffA/arctan90)/(1/2幅频特性相频特性 依上二式分别画出幅值、相移随频率的依上二式分别画出幅值、相移随频率的变化变化(binhu)(binhu)曲线即得幅频、相频特性曲线。曲线即得幅频、相频特性曲线。讨论：讨论： 当当f ff fL L时，时，| |A Au u|1,0|1,0 当当f ff fL L时时, ,| |A Au u| |0

20、.7070.707，4545 当当f ff fL L时时,|,|A Au u|f/f|f/fL L , ,| |A Au u| |随随f f下降下降, ,f f00，| |A Au u| |00，9090 f fL L高通电路的下限截止频率高通电路的下限截止频率 f fL LI第83页/共145页第八十四页，共145页。2022-4-2285flguAlg20第84页/共145页第八十五页，共145页。2022-4-2286高通高通低通低通波特图的波特图的画法介绍：画法介绍：波特图的特点：波特图的特点： 幅频特性幅频特性: :在通频带上为在通频带上为0 0dB,dB,转折频转折频率处为率处为-

21、3-3dB,dB,通带外以通带外以2020dB/dB/十倍频十倍频相频特性相频特性: :在通频带上为在通频带上为0 0, ,转折频率转折频率处为处为4545, ,通带外以通带外以9090, ,变化发生变化发生在在0.10.1f fI I 10f10fI I之间。之间。 近似波特图近似波特图: :实际应用时常将波特图实际应用时常将波特图的曲线折线化的曲线折线化, ,拐点拐点f fI I、0.10.1f fI I、10f10fI I第85页/共145页第八十六页，共145页。2022-4-2287 2 2、输入电容等效为、输入电容等效为C,C,CC C C，且，且CC的的容抗远大于集电极总负载容抗

22、远大于集电极总负载RLRL因此也可不作考虑因此也可不作考虑(kol)(kol)。3 3、最终的混合、最终的混合模型：模型：第86页/共145页第八十七页，共145页。2022-4-2288LmbeebiSiusmRgrrRRRA)(HusmushffjAA11jffAALusmusl/11综合各频段(pn dun)的放大倍数，可见全频段(pn dun)放大倍数：HLLusmHLusmusff jff jff jAff jjffAA1111/11第87页/共145页第八十八页，共145页。2022-4-2289通频带通频带(pndi)(pndi)： fbw = fbw = fH - fLfH -

23、 fLHHusmushffffAAarctan1801lg20lg20lg2022)/(1/lg20lg20lg20LLusmuslffffAALff /arctan90 中频段中频段(pn dun)频率特性：频率特性：高频段频率特性：高频段频率特性：180lg20lg20usmusAA单单 管管 放放 大大 电电 路路 的的 波波 特特 图图第88页/共145页第八十九页，共145页。2022-4-2290第89页/共145页第九十页，共145页。2022-4-2291AunkukuAA1111lg40lg20lg20umumumuAAAAnkkuknkuAA11lg20lg20其对数幅频其

24、对数幅频、相频特性：相频特性： 先对两管放大电路的情况先对两管放大电路的情况(qngkung)(qngkung)进行分析：进行分析：设此二电路具有相同的频响，即：设此二电路具有相同的频响，即：Aum1= Aum2Aum1= Aum2、fL1= fL2fL1= fL2、fH1= fH2fH1= fH2，第90页/共145页第九十一页，共145页。2022-4-2292nkLkLff121.1nkHkHff1211.1111643. 021 . 1HHHfff112156. 121 . 1,21 . 11LLLHHfffff112191. 131 . 1,31 . 11LLLHHfffff1152

25、. 031 . 1HHHfff二式用于二式用于各级转折各级转折频率频率(pnl)相近相近时的计算时的计算第91页/共145页第九十二页，共145页。2022-4-2293(6-93)第六章第六章 放大放大(fngd)电路中的电路中的负反馈负反馈 负反馈的概念负反馈的概念负反馈的类型及分析方法负反馈的类型及分析方法负反馈对放大电路负反馈对放大电路(dinl)的影的影响响第92页/共145页第九十三页，共145页。2022-4-2294(6-94)影响影响n6 6、负反馈放大电路的稳定性、负反馈放大电路的稳定性n7 7、( (放大电路中其它形式的反放大电路中其它形式的反馈馈) )第93页/共145

26、页第九十四页，共145页。2022-4-2295(6-95)6.1 反馈反馈(fnku)、负反馈、负反馈(fnku)的概念的概念凡是将放大电路输出端的信号凡是将放大电路输出端的信号(xnho)（电压或（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号信号(xnho)迭加，就称为反馈。迭加，就称为反馈。若引回的信号削弱若引回的信号削弱(xuru)了输入信号，就称为了输入信号，就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为负反馈。若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。正反馈。这里所说的信号一般是指交流信号，所这里所说的信号一般是指交流信号，所以判断正

27、负反馈，就要判断反馈信号与输入信以判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号的相位关系，同相是号的相位关系，同相是正反馈正反馈，反相是，反相是负反负反馈馈。第94页/共145页第九十五页，共145页。2022-4-2296(6-96)放大器放大器输出输出输入输入取取+ 加强加强(jiqing)输入信号输入信号 正反馈正反馈 用于振荡用于振荡器器取取 - 削弱输入削弱输入(shr)信号信号 负反馈负反馈 用于放用于放大器大器开环开环闭环闭环负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大(fngd)倍数；倍数；提高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。提高输入电阻；降低输

28、出电阻；扩展通频带。反馈网络反馈网络叠加叠加反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号反馈的框图表示：反馈的框图表示：第95页/共145页第九十六页，共145页。2022-4-2297(6-97)u uo ou ui iu uf fu ui iA AF F反馈的判断内容、方法： 有无反馈： 输入、输出有无联系、反馈网络 反馈极性： 正、负反馈，瞬时(shn sh)极性法 直、交流反馈：与电容有关四种反馈组态： 电压、电流，串联(chunlin)、并联 电压、电流：短路法(输出端) 串联(chunlin)：电压相加(输入端) 并联：电流相加(输入端)第96页/共145页第九十七页，共145页。

29、2022-4-2298(6-98)i iI Iu uN Nu uP Pi iI Iu uN Nu uP P信号由同相端输入时输出信号由同相端输入时输出(shch)(shch)与输入同相；由与输入同相；由反相端输入时输出反相端输入时输出(shch)(shch)与之反向。与之反向。第97页/共145页第九十八页，共145页。2022-4-2299(6-99)判断判断(pndun)负反馈的方法负反馈的方法瞬时极性瞬时极性法法假设输入假设输入( (输出输出) )端信号有一定极性的瞬时变化，端信号有一定极性的瞬时变化，依次经过反馈、比较、放大依次经过反馈、比较、放大(fngd)(fngd)后，再回到输入

30、后，再回到输入( (输出输出) )端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，端，若输出信号与原输出信号的变化极性相反，则为负反馈。反之为正反馈。则为负反馈。反之为正反馈。如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化如果是电压反馈，则要从输出电压的微小变化(binhu)开开始。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变化始。如果是电流反馈，则要从输出电流的微小变化(binhu)开始。开始。判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信号的比较判断时在输入端也要反映出反馈信号与输入信号的比较关系。关系。使得净输入增加的反馈正反馈；使得净输入使得净输入增加的反馈正反馈；使得净输入减少减少的反馈的反馈负负反馈。反馈

31、。第98页/共145页第九十九页，共145页。2022-4-22100(6-100)负反馈的类型负反馈的类型(lixng)及分析方法及分析方法负反馈的类型负反馈的类型(lixng)一、电压一、电压(diny)反馈和电流反馈反馈和电流反馈电压反馈：电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。反馈信号取自输出电压信号。电流反馈：电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。反馈信号取自输出电流信号。电压负反馈：电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。可以稳定输出电压、减小输出电阻。电流负反馈：电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。可以稳定输出电流、增大输出电阻。根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈根

32、据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。和电流反馈。6.2 负反馈放大电路的四种基本组态第99页/共145页第一百页，共145页。2022-4-22101(6-101)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以的不同，可以(ky)分为串联反馈和并联反分为串联反馈和并联反馈。馈。串联串联(chunlin)反馈：反馈信号与输入信号串反馈：反馈信号与输入信号串联联(chunlin)，即反馈电压信号，即反馈电压信号与输入信号电压比较。与输入信号电压比较。并联反馈：反馈信号并联反馈：反馈信号(xnho)与输入信号与输入信号(xnho)并联并联，即

33、反馈信号，即反馈信号(xnho)电流与输入信电流与输入信号号(xnho)电流比较。电流比较。串联反馈使电路的输入电阻增大；串联反馈使电路的输入电阻增大；并联反馈使电路的输入电阻减小。并联反馈使电路的输入电阻减小。二、串联反馈和并联反馈二、串联反馈和并联反馈反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式叠加反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式叠加反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式叠加反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式叠加第100页/共145页第一百零一页，共145页。2022-4-22102(6-102)iofXXA/ofXXF/)1/()/()/(AFAAFXXAXXXXAiiifiof1

34、1、基本放大、基本放大(fngd)(fngd)电路放大电路放大(fngd)(fngd)倍数：倍数：2 2、反馈系数：、反馈系数：3 3、闭环放大、闭环放大(fngd)(fngd)倍数：倍数：4 4、环路放大、环路放大(fngd)(fngd)倍数：倍数：fiiXXX/ioXXA /ifXXAF 净输入量：净输入量：深度深度(shnd)负反馈：负反馈：FAf/1X Xo oX Xi iX Xf fX Xi iA A+F F开环放大倍数开环放大倍数第101页/共145页第一百零二页，共145页。2022-4-22103(6-103)求解深度负反馈电路求解深度负反馈电路(dinl)放大倍数的步骤：放大

35、倍数的步骤：第102页/共145页第一百零三页，共145页。2022-4-22104(6-104)1/(AFAAf第103页/共145页第一百零四页，共145页。2022-4-22105(6-105)第104页/共145页第一百零五页，共145页。2022-4-22106有哪些放大电路？分析(fnx)内容？分析(fnx)方法？注意事项？（RP=RN） A AU U( (运算关系运算关系) )反馈反馈R Ri iR Ro o第105页/共145页第一百零六页，共145页。2022-4-22107二、分析运放(yn fn)组成的线性电路的出发点虚短路虚短路虚开路虚开路放大倍数与负载无关，放大倍数与

36、负载无关， 可以分开分析可以分开分析。0iIuuuou+_+uIi信号的放大、运算信号的放大、运算有源滤波电路有源滤波电路运放线运放线性应用性应用“虚地虚地”第106页/共145页第一百零七页，共145页。2022-4-22108第107页/共145页第一百零八页，共145页。2022-4-22109R2_+ R5R1ui2uoui1R4ui4ui3R3R6)(4433643RuRuR/R/Ruiiuu52211RuuRuuRuuoii虚短路虚短路(dunl)虚开路虚开路虚开路虚开路)()111(44332211511122115RuRuRuRuRuRRRRuRuRuiiiiiio643521

37、R/R/RR/R/R第108页/共145页第一百零九页，共145页。2022-4-22110u uO O =-(R=-(Rf f/R)/R)(1+2R(1+2R1 1/R/R2 2)(u)(ui1i1-u-ui2i2) )三运放构成的精密放大器三运放构成的精密放大器图7.5.1五、三运放电五、三运放电(fng din)(fng din)路路第109页/共145页第一百一十页，共145页。2022-4-22111n7 7、带阻滤波器、带阻滤波器第110页/共145页第一百一十一页，共145页。2022-4-22112ioUU低通低通高通高通带通带通带阻带阻四种典型四种典型( (理想理想) )滤波

38、滤波(lb)(lb)电路的频率电路的频率特性特性ioUUioUUioUU转折频率、通频带转折频率、通频带第111页/共145页第一百一十二页，共145页。2022-4-22113锯齿、波形锯齿、波形(b xn)(b xn)变换变换) )n信号转换电路信号转换电路n (V-I (V-I、V-fV-f、精、精密整流密整流) )第112页/共145页第一百一十三页，共145页。2022-4-22114基本放大基本放大电路电路Ao反馈电路反馈电路FdXoXfX选频、稳选频、稳幅网络幅网络分类分类:(依反馈依反馈(fnku)网络网络)RC振荡器：低频振荡器：低频LC振荡器：高频振荡器：高频石英晶体石英晶

39、体:高频、高频、频率极其稳定频率极其稳定。正弦波振荡电路正弦波振荡电路(zhn dn din l)组成框图组成框图第113页/共145页第一百一十四页，共145页。2022-4-22115n尚缺稳幅环节(hunji)RC振荡电路振荡电路(zhn dn din l)第114页/共145页第一百一十五页，共145页。2022-4-22116第115页/共145页第一百一十六页，共145页。2022-4-221171. 1. 比较比较(bjio)(bjio)器的阈值器的阈值 比较比较(bjio)(bjio)器的输出状态发生跳变的时刻器的输出状态发生跳变的时刻, , 所所对应的输入电压值叫作比较对应的

40、输入电压值叫作比较(bjio)(bjio)器的阈值电压器的阈值电压, , 简称简称阈值；或叫门限电压阈值；或叫门限电压, ,简称门限。记作简称门限。记作UT(UTHUT(UTH、UTL) UTL) 。 2. 2. 比较比较(bjio)(bjio)器传输特性器传输特性( (传输特性三要素：输出、阈传输特性三要素：输出、阈值、跃变方向值、跃变方向) ) 比较比较(bjio)(bjio)器的输出电压器的输出电压uOuO与输入电压与输入电压uIuI之间之间的对应关系叫作比较的对应关系叫作比较(bjio)(bjio)器的传输特性，它可用曲线器的传输特性，它可用曲线表示，也可用方程式表示。表示，也可用方程

41、式表示。 3. 3. 比较比较(bjio)(bjio)器的组态器的组态 若输入电压若输入电压uIuI从运放的从运放的“-”“-”端输入，则称为反相端输入，则称为反相比较比较(bjio)(bjio)器；若输入电压器；若输入电压uIuI从运放的从运放的“+”“+”端输入，则端输入，则称为同相比较称为同相比较(bjio)(bjio)器。器。 ( (一一) ) 概述概述(i sh)(i sh)几个重要几个重要(zhngyo)概念：概念：第116页/共145页第一百一十七页，共145页。2022-4-22118滞回比较滞回比较(bjio)(bjio)器分析：器分析：U UT TU UZ ZR R1 1/

42、(R/(R1 1+R+R2 2) )起始起始(q sh)(q sh)、uIuI绝对绝对uP +U+UT T后，后，u uO O-U-UZ Z ,u ,uP P-U-UZ ZR R1 1/(R/(R1 1+R+R2 2) )-U-UT Tu uI I直到直到u uI I uuP P( (-U-UT T) )时，时，u uO O+U+UZ Z。第117页/共145页第一百一十八页，共145页。2022-4-22119下行迟滞比较下行迟滞比较(bjio)器两种电路传输特性的比较器两种电路传输特性的比较(bjio):+uoRR2R1uiuoui0Uom-UomUHUL+uoRR2R1uiURuoui0

43、Uom-UomUHUL第118页/共145页第一百一十九页，共145页。2022-4-22120单限比较单限比较(bjio)器器滞回比较滞回比较(bjio)器器双限比较器双限比较器电压比较器电路分析的注意事项：电压比较器电路分析的注意事项：运放工作在非线性区，运放工作在非线性区，u uO O= =U UOMOM；用电压传输特性描述输入输出电压函数关系；用电压传输特性描述输入输出电压函数关系；电压传输特性三要素电压传输特性三要素: :U UOMOM; ;U UT T; ;跃变方向。跃变方向。U UOMOM取决于限幅电路取决于限幅电路;u;uP P=u=uN N时的时的u uI I为为U UT T

44、; ;跃变方向跃变方向 取决于输入电压作用于同相端还是反向端。取决于输入电压作用于同相端还是反向端。第119页/共145页第一百二十页，共145页。2022-4-22121波形波形(b xn)发生电路发生电路方波发生器方波发生器三角三角(snjio)波发波发生器生器锯齿波发生器锯齿波发生器压频转换压频转换第120页/共145页第一百二十一页，共145页。2022-4-22122一、电路一、电路(dinl)结构结构omHTURRRUU211omLTURRRUU211上下门限电压：上下门限电压： (先对比较先对比较(bjio)器作器作分析分析)下行迟滞比较下行迟滞比较(bjio)器，输出经积分电路

45、再输入到此比较器，输出经积分电路再输入到此比较(bjio)器的反相输入端。器的反相输入端。+RR1R2C+ucuo+uoRR2R1ui第121页/共145页第一百二十二页，共145页。2022-4-221230UHuctULUOMuo0t- UOMT输出输出(shch)波形：波形：+RR1R2C+ucuo第122页/共145页第一百二十三页，共145页。2022-4-22124一阶一阶RCRC电路电路(dinl)(dinl)三要素法简介：三要素法简介： tcccceuuutu 0 为三要素。为三要素。， RCuucc0如考虑充电的起始如考虑充电的起始(q sh)状态，则状态，则： ，代入上式：

46、U， uUuZcTc0 TcCRtZTZcUtuTteUUUtu时时，充电终了，充电终了)2/(3CRTTZTZCRTZTZTeUUUUeUUUU332/2/即：即： ： 代代入上式整理后可 URRR将UZT211)21ln(2213RRCRTuc0UHtULT1T2T/2T/2为为? ?第123页/共145页第一百二十四页，共145页。2022-4-22125思考：点思考：点b b是电位器是电位器RW RW 的中点，的中点，点点a a 和点和点c c是是b b的上方和下方的的上方和下方的某点。试定性画出电位器可动某点。试定性画出电位器可动端分别处于端分别处于a a、b b、c c 三点三点(

47、sn (sn din)din)时的时的uo - uc uo - uc 相对应的波形图。相对应的波形图。-+RWR1R2CucuoD1D2abc)RR(CRRTW21321ln2矩形矩形(jxng)波发生器波发生器第124页/共145页第一百二十五页，共145页。2022-4-22126反向积分电路反向积分电路方波发生器方波发生器电路电路(dinl)一：方波发生器一：方波发生器 矩形波矩形波积分电路积分电路(dinl)三角波三角波+RR1R2C+uc-+RR2Cuo此电路要求前后电路的时间常数此电路要求前后电路的时间常数(sh jin chn sh)配合好，不能让积分器配合好，不能让积分器饱和。

48、饱和。第125页/共145页第一百二十六页，共145页。2022-4-22127工作工作(gngzu)原理：原理：第126页/共145页第一百二十七页，共145页。2022-4-22128第十章第十章 直流稳压电源直流稳压电源10.1 直流稳压电源的组成和功能直流稳压电源的组成和功能10.2 整流电路整流电路(dinl)10.3 滤波电路滤波电路(dinl)10.4 稳压电路稳压电路(dinl)10.5 集成稳压电源集成稳压电源10.6 开关型稳压电路开关型稳压电路(dinl)第127页/共145页第一百二十八页，共145页。2022-4-22129电源变压器电源变压器: 将交流将交流(jio

49、li)电网电压电网电压u1变为合适的交流变为合适的交流(jioli)电压电压u2。整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整流电路整流电路: 将交流电压将交流电压(diny)u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压(diny)u3。滤波电路滤波电路: 将脉动直流电压将脉动直流电压u3转变转变(zhunbin)为平滑的直流电压为平滑的直流电压u4。稳稳压电路压电路: 清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压保持输出电压uo的稳定。的稳定。第128页/共14

50、5页第一百二十九页，共145页。2022-4-22130电源电源(dinyun)变压器变压器: 将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2。整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整流电路整流电路(dinl): 将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路: 将脉动将脉动(midng)直流电压直流电压u3转变为平滑的直流电压转变为平滑的直流电压u4。稳稳压电路压电路: 清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变

51、化的影响,保持输出电压保持输出电压uo的稳定。的稳定。第129页/共145页第一百三十页，共145页。2022-4-22131电路(dinl)结构整流原理元件参数整流输出参数第130页/共145页第一百三十一页，共145页。2022-4-22132tuo(4)(4)输出输出(shch)(shch)电压平均值（电压平均值（Uo(AV)Uo(AV)）：）：(1)(1)输出输出(shch)(shch)电压波形：电压波形：u1u2aTbDRLuoiLd102245.022UUtuUoAVo(3)(3)二极管上承受二极管上承受(chngshu)(chngshu)的最高电压：的最高电压：22UURM(2)

52、(2)二极管上的平均电流：二极管上的平均电流：I ID D = = I IL L(5)(5)输出电流平均值输出电流平均值( (U Uo o):):LAVoRUI245.0第131页/共145页第一百三十二页，共145页。2022-4-2213310.2.2 10.2.2 单相全波整流电路的工作单相全波整流电路的工作(gngzu)(gngzu)原理原理u1u2aTbD1RLuoD2u2iL(4) uo平均值平均值Uo：Uo=0.9U2(1) 输出输出(shch)电电压波形：压波形：(2) 二极管上承受二极管上承受(chngshu)的的最高电压：最高电压：222UURMtuo(3) 二极管上的平均

53、电流：二极管上的平均电流：LDII21第132页/共145页第一百三十三页，共145页。2022-4-22134u20 时时D1,D3导通导通D2,D4截止截止(jizh)电流通路电流通路:A D1RLD3Bu2IIZ Z , ,由此：由此：R Rmaxmax(U(Uiminimin-U-UZ Z)/(I)/(IZ Z+I+ILmaxLmax) ) I IRmaxRmax-I-ILminLminIIZM ZM , R, Rminmin(U(UImaxImax-U-UZ Z)/(I)/(IZMZM+I+ILminLmin) )参数选择：参数选择： U UZ ZU UO O(负载电流变化与稳压管电流变化相等)I IZMZMI IZ ZIILmaxLmaxI ILminLmin(稳压管最大电流与负载最大电流加稳压管最小电流相等)I IZM ZM I ILmaxLmaxI IZ Z变压变压整流整流滤波