模拟电路复习资料

1、复习提纲电路如图（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所示，二极管导通电压UD0.7V。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。 一、在括号内用“”或“”表明下列说法是否正确。 （1）只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；（ ） （2）可以说任何放大电路都有功率放大作用；（ ） （3）放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（ ） （4）电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的；（ ） （5）放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；（ ） （6）由于放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时， 任何放大电路的输出都毫无变化；（ ） （7）只要是共射放大电路

2、，输出电压的底部失真都是饱和失真。 （ ）解：（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。 （a）不能。因为输入信号被VBB短路。 （b）可能。 （c）不能。因为输入信号作用于基极与地之间， 不能驮载在静态电压之上，必然失真。 （d）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。 （e）不能。因为输入信号被C2短路。 （f）不能。因为输出信号被VCC短路，恒为零。分别判断图P1.24所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。解：解：（a）可能 （b）不能 （c）不能 （d）可能 （g）

3、可能。 （h）不合理。因为G-S间电压将大于零。 （i）不能。因为T截止。 五、现有直接耦合基本放大电路如下： A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路设ReRb，且ICQ、IDQ均相等。 选择正确答案填入空内，只需填A、B、 （1）输入电阻最小的电路是 ，最大的是 ； （2）输出电阻最小的电路是 ； （3）有电压放大作用的电路是 ； （4）有电流放大作用的电路是 ； （5）高频特性最好的电路是 ； （6）输入电压与输出电压同相的电路是 ；反相的电路是 。解：解：（1）C，D E （2）B （3）A C D （4）A B D E （5）C （6）B C E， A D

4、. .三种组态的比较三种组态的比较3.3.三种组态的特点及用途三种组态的特点及用途共射极放大电路：共射极放大电路： 电压和电流增益都大于电压和电流增益都大于1 1，输入电阻在三种组态中居中，输，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级放出电阻与集电极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级放大电路的中间级。大电路的中间级。共集电极放大电路：共集电极放大电路： 只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可用于种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小

5、，频率特性好。可用于输入级、输出级或缓冲级。输入级、输出级或缓冲级。共基极放大电路：共基极放大电路： 只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合，模拟集成电路中亦兼有电位移动频或宽频带低输入阻抗的场合，模拟集成电路中亦兼有电位移动的功能。的功能。 放大电路三种组态的比较放大电路三种组态的比较1.在图P2.7所示电路中，由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时， 测得输出波形如图P2.8（a）、（b

6、）、（c）所示，试说明电路分别 产生了什么失真，如何消除。 解：解：（a）饱和失真，增大Rb，减小Rc 。 （b）截止失真，减小Rb 。 （c）同时出现饱和失真和截止失真，应增大VCC。改正图所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。 解：解：（a）源极加电阻RS。 （b）漏极加电阻RD。 （c）输入端加耦合电容。 （d）在Rg支路加VGG，VDD改为VDD。 4.3.2 动态工作情况分动态工作情况分析析4. BJT的三个工作区的三个工作区QQ1Q2vCE/ViC/mA放大区放大区0iB=40uA80uA120uA160uA200uA饱和区饱和区截止区截止区当工作

7、点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。饱和区特点：饱和区特点： iC不再随不再随iB的增加而线性增加，即的增加而线性增加，即BCii 此时此时CBii 截止区特点：截止区特点：iB=0， iC= ICEOvCE= VCES ，典型值为，典型值为0.4V1. 基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路（2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析静态工作点静态工作点CCb2b1b2BQVRRRV eBEQBQEQCQRVVII )(ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVV IICQBQ 电压增益电压增益画小信号等效电路画小信号等效电

8、路（2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析电压增益电压增益输出回路：输出回路：)/(LcboRRi v输入回路：输入回路：ebbebeebebi)1(RiriRiri v电压增益：电压增益：ebeLcebebLcbio)1()/()1()/(RrRRRriRRiA vvv画小信号等效电路画小信号等效电路确定模型参数确定模型参数 已知，求已知，求r rbebe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益（2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析（可作为公式用）（可作为公式用）输入电阻输入电阻则输入电阻则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内

9、阻（2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析)1(ebebiRri vb2ib1iei)1( RRRriiivvv bebibRb2b1eiii11)1(11RRRriR bev)1(|ebeb2b1RrRR 输出电阻输出电阻输出电阻：输出电阻：oco/ RRR 求输出电阻的等效电路求输出电阻的等效电路 网络内独立源置零网络内独立源置零 负载开路负载开路 输出端口加测试电压输出端口加测试电压0)()(ecbsbeb RiiRri0)()(ebccebct Riiriiv其中：其中：b2b1ss/RRRR 则则)1(esbeecectoRRrRriR v当当coRR 时，时，coRR （一般一

10、般 ）cceoRrR （2 2）放大电路指标分析）放大电路指标分析假设工作在饱和区假设工作在饱和区满足满足)(TGSDSVVV 假设成立，结果即为所求。假设成立，结果即为所求。解：解：V2V5406040 DDg2g1g2GSQ VRRRVmA2 . 0mA)12)(2 . 0()(22TGSnDQ VVKIV2V)15)(2 . 0(5dDDDDSQ RIVV例：例：设设Rg1=60k ，Rg2=40k ，Rd=15k ，220V/mA.n K试计算电路的静态漏极电流试计算电路的静态漏极电流IDQ和漏源和漏源电压电压VDSQ 。VDD=5V， VT=1V，3. 小信号模型分析小信号模型分析解

11、：例解：例5.2.25.2.2的直流分析已的直流分析已求得：求得： mA5 . 0DQ IV2GSQ VV75. 4DSQ VV/mA1 V/mA)12(5 . 02 )(2TGSQnm VVKg（2）放大电路分析）放大电路分析（例（例5.2.5）s3. 小信号模型分析小信号模型分析（2）放大电路分析）放大电路分析（例（例5.2.5）dgsmoRg vv )1()(mgsgsmgsiRgRg vvvvRgRgAmdmio1 vvvg2g1i/ RRR doRR SiiSiioSosRRRAA vvvvvvvvs基本线性运放电路基本线性运放电路集成运放工作在线性区的分析方法集成运放工作在线性区的

12、分析方法(输出与输入之间的关系输出与输入之间的关系)：1）选取结点（一般选取与）选取结点（一般选取与“”或或“”相接的结点）；相接的结点）；2）任意选取与结点有关支路的电流参考方向；）任意选取与结点有关支路的电流参考方向；3）列）列KCL方程；方程；4）利用集成运放的特点）利用集成运放的特点:虚短、虚断；虚短、虚断；5）确定）确定 V+= V- =?6）解方程组。）解方程组。方法一：结点电流法方法一：结点电流法方法二：叠加定理方法二：叠加定理 对于多个信号输入的电路，可以先分别求出每个输入电对于多个信号输入的电路，可以先分别求出每个输入电压单独作用时的输出电压，此时其它输入端应接地，然后将压单

13、独作用时的输出电压，此时其它输入端应接地，然后将它们相加，所得输出电压就是所有信号同时作用时的输出电它们相加，所得输出电压就是所有信号同时作用时的输出电压，由此得到输出电压与输入电压的运算关系。压，由此得到输出电压与输入电压的运算关系。 在用叠加定理分析运算电路时，应熟悉同相和反相比例运在用叠加定理分析运算电路时，应熟悉同相和反相比例运算电路和其结论。算电路和其结论。vPR1Rfvo1fV1RRA1fVRRAviR1Rfvo同相比例运算电路同相比例运算电路反相比例运算电路反相比例运算电路3. 虚假短路虚假短路 图中输出通过负反馈的作用，图中输出通过负反馈的作用，使使vn n自动地跟踪自动地跟踪

14、vp p，即即vp pvn n，或或vididvp pvn n0 0。这种现象称为虚假短路，简称这种现象称为虚假短路，简称虚短虚短 由于运放的输入电阻由于运放的输入电阻ri很大，所以，运放两输入端之间的很大，所以，运放两输入端之间的 ip-in (vpvn) / ri 0，这种现象称为，这种现象称为虚断。虚断。 由运放引入负反馈而得到的由运放引入负反馈而得到的虚短虚短和和虚断虚断两个重要概念，是两个重要概念，是分析由运放组成的各种线性应用电路的利器，必须熟练掌握。分析由运放组成的各种线性应用电路的利器，必须熟练掌握。vIR1vovpvnC2.4.4 积分电路和微分电路积分电路和微分电路nIid

15、tvvdCRvv)(on1npnvv dtvRCvIO10pnii1 反相积分电路反相积分电路一、积分电路一、积分电路1)用时域法求用时域法求0)(1)(111O2121tvdtvRCtvdtvRCvcttIottI+_vc：在某个时间段的积分为为常数时：当Iv)()(1112OtvttvRCvoI7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈判别方法：判别方法：瞬时极性法瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着。即在电路中，从输入端开始，沿着 信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率 （正斜率或负斜率，用（正斜率或负斜率，用“+ +”、“- -”号

16、表示）。号表示）。净输入量减小净输入量减小净输入量增大净输入量增大负反馈负反馈正反馈正反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路反馈端与输入端为同一端如左图反馈端与输入端为同一端如左图。斜率极性相同。斜率极性相同 正反馈正反馈 相相反为负反馈反为负反馈反馈端与输入端为两个端如右图反馈端与输入端为两个端如右图。斜率极性相同。斜率极性相同 负反馈负反馈 相相反为正反馈反为正反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定串联串联串联：串联：输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL） - -vi i+vidid+

17、vf f= =0 即即 vidid= =vi i- - vf f并联：并联：输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL） ii i- -iidid- -if f= =0 即即 iidid= =ii i- -if f并联并联判别方法：反馈端与输入端为同一端，并联反馈；判别方法：反馈端与输入端为同一端，并联反馈； 反馈端与输入端为两端，串联反馈反馈端与输入端为两端，串联反馈7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈 电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定端的取样对象决定电压反馈：反馈信号电压反馈：反馈信号xf和输出电压成比

18、例，即和输出电压成比例，即xf=Fvo电流反馈：反馈信号电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即与输出电流成比例，即xf=Fio 并联结构并联结构串联结构串联结构7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈判断方法：负载短路法判断方法：负载短路法 将将负载负载短路，反馈量仍然存在短路，反馈量仍然存在电流反馈。电流反馈。 将将负载负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零电压反馈。电压反馈。电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路2. 功率放大电路提高效率的主要途径功率放大电路提高效率的主要途径 降低静态功耗，即减小静态电流。降低静态功耗，即减小静态电流。四种工作状态四种工作状态 根据正弦信号整个周期根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分内三极管的导通情况划分乙类：乙类：导通角等于导通角等于180甲类：甲类：一个周期内均导通一个周期内均导通甲乙类：甲乙类：导通角大于导通角大于180丙类：丙类：导通角小于导通角小于1801. 最大不失真输出功率最大不失真输出功率Pomax 2)( )2(=L2CESCCL2CESCComaxRVVRVVP实际输出功率实际输出功率L2omLomomooo222=RVRVVIVP8