电子技术教程

1、电子技术教程电子技术教程电子技术教程第1章半导体二极管及其应用电路本章要点内容zPN结及其单导游电特征z半导体二极管的伏安特征曲线z二极管在实质中的应用PN结444本征半导体共价键的两个价电子444价电子自由电子cba4444空穴（a）硅和锗原子的简化结构模型(b晶)体的共价键结构及电子空穴对的产生图硅、锗原子结构模型及共价键结构表示图杂质半导体1N型半导体2P型半导体444自由电子454磷原子444电子一空穴对图N型半导体的结构空穴444434磷原子444电子一空穴对图P型半导体的结构PN结的形成P区N区空间电荷区P区区内电场图PN结的形成4PN结的单导游电特征(1)PN结的正导游通特征P变

2、薄NP变厚N空穴电子(多数)(少量)电子空穴(多数)(少量)RIR内电场IR0内电场R外电场外电场(a)正向偏置（b）反向偏置图PN结的导电特征(2)PN结的反向截止特征半导体二极管半导体二极管的结构及其在电路中的符号外壳VD(阳极)(阴极)(阴极)PN阳极引线阴极引线（a）结构（b）电路符号（c）实物外形图二极管结构、符号及外形半导体二极管的伏安特征iv/m硅锗ABB-U（BR）CC-30I151AAuv/V00R5-5DD（A）图二极管伏安特征曲线1正向特征2反向特征3反向击穿特征4温度对特征的影响半导体二极管的主要参数1最大整流电流IF2最大反向工作电压URM3反向饱和电流IR4二极管的

3、直流电阻R5最高工作频率fM半导体二极管的命名及分类1半导体二极管的命名方法用数字表示规格用数字表示序号用字母表示种类用字母表示资料和极性用数字表示电极数量图半导体器件的型号构成2半导体二极管的分类二极管的鉴识及使用注意事项1二极管的鉴识（用万用表进行检测）（1）二极管正、负极性及利害的判断（2）二极管利害的鉴识（3）硅二极管和锗二极管的判断（4）一般二极管和稳压管的鉴识2二极管使用注意事项*几种常用的特别二极管稳压二极管1稳压二极管的工作特征ImAUZUZUBU0AVDUVAIA（Izmi）nIZIZIA（Izma）xB(a)伏安特征（b）符号图稳压二极管的特征曲线和符号2稳.压管的主要参数

4、发光二极管1一般发光二极管2红外线发光二极管3激光二极管光电二极管变容二极管CJ/pF80604020VD02468101214U/V(a)压控特征曲线(b)电路符号图变容二极管的压控特征曲线和电路符号半导体二极管的应用整流钳位U(+)VDAF图1.13二极管钳位电路限幅uo/V10+0RtVD2-10VD1ui+Us1Us2+uo/V+50t-5（a）限幅电路（b）波形图二极管限幅电路及波形4.电路中的元件保护SREiVDeLL图二极管保护电路第2章半导体三极管及其放大电路本章要点内容z晶体三极管的放大原理、输入特征曲线、输出特征曲线z基本放大电路的工作原理及放大电路的三种基本偏置方式z利用

5、估量法求静态工作点z微变等效电路及其分析方法z三种基本放大电路的性能、特色半导体三极管三极管的结构及分类1三极管的内部结构及其在电路中的符号集电极cc集电极cccc集电结集电区PN基极bPN基区bb基极bNPbb发射区发射结ee发射极e发射极eee(a)NPN(b)PNP图三极管的结构表示图及其在电路中的符号2三极管的分类三极管的放大作用三极管放大时一定的内部条件2三极管放大时一定的外面条件3三极管内部载流子的传输过程（1）发射区向基区发射电子的过程（2）电子在基区的扩散和复合过程（3）电子被集电区采集的过程cICICBOICNNRCIBbIBNP+VCcRBVBB+NeIE图三极管内部载流子

6、的运动状况4三极管电流放大作用的进一步理解表IB、IC、IE的实验数据IB/mA0IC/mAIE/mA0三极管的特征曲线1输入特征曲线饱和区iB/Aic/mA100A100480A80360A25放6040uCE=0uCE1V2大40A20A区120iB=0A248106uCE/vuBE/v（a）（b）截止区图三极管的特征曲线2输出特征曲线(1放)大区(2)饱和区(3)截止区三极管正常工作时的主要特色1三极管工作于放大状态的条件及特色2三极管工作于饱和状态的条件及特色3三极管工作于截止状态时的条件及特色特别晶体管简介1光电三极管(+)cILcICbe()e（a）等效电路（b）电路符号（c）LE

7、D光+电三极管（d）LED光+电池图光电三极管的等效电路与电路符号图光电耦合器电路符号2光电耦合器3晶闸管（1）单向晶闸管A.内部结构B.工作原理AAGGKAGKK（a）(b)(c)图单向晶闸管外形及电路符号aaaIAP1P1V2RAIC2IC1N1N1N1gV1gP2RGgP2P2IGVAAN2N2VGGkkk(a)内部结构表示图(b)分解图（c）等效电路图2.7晶闸管内部结构及其等效电路A.判断晶闸管的电极B.检丈量晶闸管的导通状况（2）双向晶闸管双向晶闸管的结构T2C336T1T2GGT1(a)(b)图双向晶闸管外形及电路符号双向晶闸管的丈量三极管的主要参数1电流放大系数2反向饱和电流I

8、CBO3穿透电流ICEO4集电极最大同意电流ICM集电极、发射极间的击穿电压UCEO6集电极最大耗散功率PCM。三极管的检测与代换1国产三极管的命名方法简介三极管三个电极（管脚）的估测BEBCEEBCC1397BCEC(a)(b)(c)图三极管引脚鉴识表示图3南韩、日本三极管介绍。4彩电和彩显行输出管简介5三极管利害的鉴识三极管的代换原则三极管基本放大电路及其分析方法放大的基本看法.三极管在实质应用中的三种放大电路形式放大电路的构成基本放大电路的构成原则放大电路的构成及各元件的作用放大电路的两种状态静态和动向VCCiiVR1R2ICQRLuoVUCEQuiR1UCEQ）直流通路（b）交流通路图

9、直流、交流通路基本放大电路的工作过程ui0t(a输)入信号电压波形IBibiBUIC0t0tic(b)基极电流波形iC0t0t00turcuRC(c)t集电极电流波形URC0t00t(d)RC上压降的波形UCEuceuCEt0t00t(e管)压降的波形tuo0t(f)输出信号电压波形图基本放大电路的工作波形.放大电路常用的直流偏置电路固定式直流偏置电路分压式电流负反响偏置电路VCCI1R3R1+VC2RsC1RLuoI2R2IE+Re+Ceui图分压式电流反响式偏置电路1工作点稳固过程（1）由基极电阻R1、R2分压而获取固定的基极电位UB。设图中流过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（2）利

10、用发射极电阻Re的电流负反响作用稳固静态工作点2电容Ce的作用恒流源偏置电路VCCIRIC2=I0IC1V1V2图镜像恒流源的基本电路IB3IC3V3IIIIBIC2IC2IC1IC1IC1V1V2V1V2V1V2ReRe1Re2（a）威尔逊恒流源（b）小电流恒流源（c）改变射极电阻比获取不一样输出电流的恒流源图改进型恒流源电路放大电路的三种基本分析方法静态工作点估量法（1）画出放大电路的直流通路（2）由直流通路列出输入回路和输出回路方程，代入方程，分别求出IBQ、ICQ、UCEQ。例1估量图所示放大电路的静态工作点，设V=12，VR=3k，R=280k，CCcB=5。0VCCVCCRbRc+

11、VC2RsC1RLus（a）（b）图放大电路的图解分析法1用图解法确立静态工作点的步骤：（1）在ic、uce平面坐标上作出晶体管的输出特征曲线。（2）依据直流通路列出放大电路直流输出回路的电压方程式：UCE=VCCICRC（3）依据电压方程式，在输出特征曲线所在座标平面上作直流负载线。因为两点可决定一条直线，所以分别取（IC=0，UCE=VCC）和（UCE=0，IC=EC/Rc）两点，这两点也就是横轴和纵轴的截距，连接两点，便获取直流负载线。（4）依据直流通路中的输入回路方程求出IBQ。（5）找出IB=IBQ这一条输出特征曲线，该曲线与直流负载线的交点即为Q点（静态工作点），该Q点直观地反响了

12、静态工作点（IBQ、ICQ、UCQ）的三个值。即为所求静态工作点的值。ic/mAVCCRciu=80ARb+460A+V3uiRLuo2Q40A20A10A6VMuCEv/（a）电路图（b）特征曲线图例2电路图2电路参数对静态工作点的影响（1）Rb对Q点的影响（2）Rc对Q点的影响ic/mANRb2RbIBQ1Q10MuCE/v（a）Rb变化对Q点的影响ic/mAic/mANNRcRc2VCC2VCCQ1QQ2Q2IBQQRcRc1Q1VCC1VCC0MuCE/v0MuCE/v（b）Rc变化对Q点的影响（c）VCC变化对Q点的影响图电路参数对Q点的影响（3）VCC对Q点的影响.放大电路的微变等

13、效电路分析法三极管的微变等效电路(三极管输入端be间和输出端ce间的微变等效电路)（1）三极管输入端（be）间的微变等效电路ibbeecibbe+ub+uce+ube(a)(b)图三极管的微变等效电路（2）三极管输出端（ce）间的微变等效电路2放大电路的微变等效电路第一，依据放大电路画出交流通路。用三极管的微变等效电路取代交流通路中的三极管，画出放大电路的微变等效电路。RcRb2+VC2Rs+uiC1RLuoRb1ReCe（a）放大电路icbiccbiib+rsRbrbeRRLuocieui+RcRLuoibusRb1Rb2riro（b）交流通路（c）微变等效电路图放大电路的微变等效电路放大电

14、路的动向性能指标及分析放大电路的动向性能指标1放大倍数2输入电阻ri+放大电路+usii+roiouiri+RLuouoriro图放大电路的方框图3输出电阻ro放大电路性能指标估量的方法、步骤在放大电路静态分析的基础上，依据静态工作点的数值及相关公式，求出rb。画出放大电路的微变等效电路。依据微变等效电路及Au、ri、ro的定义式，分别求出Au、ri、ro。共射放大电路基本动向参数的估量电压放大倍数2源电压放大倍数Aus输入电阻ri.输出电阻ro共集电极、共基极放大电路共集电极放大电路VCCRb+C1RLrs+usui+V+rs+uiC2uoRLRe+usVRbuoRe(a)典型电路(b)交流

15、通路图共集电极电路（1）静态工作点的估量（2）动向分析2共基极电路iiibic+brbeibrs+uiRbie+RLusReuoriri图共集电极放大电路的微变等效电路VCCRb1Rcrs+us+ui+Cb1Re+BBCCVV+Cb2uorsRLEE+uiRb+uoRLRb2CB+us(a)电路图(b)交流通路图共基放大电路（1）静态分析（2）动向分析iiieibC+E+icRsRerbeuoRLui+usibBrirori图共基极微变等效电路电压放大倍数Au输入电阻ri输出电阻ro三种基本放大电路的比较*多级放大电路多级放大电路的构成图多级放大电路的结构框图.多级放大电路的耦合方式（1）保证

16、信号在级与级之间可以顺利地传输；（2）耦合后，多级放大电路的性能一定满足实质的要求。为了满耦合后，各级电路仍拥有适合的静态工作点阻容耦合VCCRc1Rc2Rb11Rb21+C1+V1C2V2C3+RLuouiRb12Rb22+Re1Re2Ce1Ce2图两级阻容耦合放大电路（1）长处：因电容拥有“隔直”作用，所以各级电路的静态工作点相互独立，互不影响。这给放大电路的分析、设计和调试带来了很大的方便。其余，还拥有体积小、重量轻等长处。（2）弊端：因电容对交流信号拥有必定的容抗，在信号传输过程中，会遇到必定的衰减。特别对于变化缓慢的信号容抗很大，不便于传输。其余，在集成电路中，制造大容量的电容很困难

17、，所以这类耦合方式下的多级放大电路不便于集成直接耦合VCCRbRc1Rc2V2+V1uo+uiRe图直接耦合放大电路1长处：既可以放大交流信号，也可以放大变化特别缓慢（直流）的信号；电路简单，便于集成，所以集成电路中多采纳这类耦合方式。2弊端：存在着各级静态工作点相互管束和零点漂移这两个问题。（第5章将讨论零点漂移问题。变压器耦合（1）长处：因变压器不可以传输直流信号，只好传输交流信号和进行阻抗变换，所以，各级电路的静态工作点相互独立，互不影响。改变变压器的匝数比，简单实现阻抗变换，因此简单获取较大的输出功率。（2）弊端：变压器体积大而重，不便于集成。同时频率特征差，也不可以传递直流和变化特别

18、缓慢的信号。VCCT2+Rb21RLuoRb11T1+V1V2+uiC1Rb12Re1Rb22+C2+Re2Ce图变压器耦合放大电路组合放大电路1共发共基组合放大电路V2V2+V1+V1RLuorsrsuiRbRLuouiRb+ususRLRL图共发共基组合放大器的交流通路图共集共发组合放大器的交流通路2共集-共发组合放大电路（1）电压放大倍数（2）输入电阻（3）输出电阻思虑题1、基本放大电路由哪些必不行少的部分构成各元件有什么作用？2、试画出PNP型三极管的基本放大电路，并注明电源的实质极性，以及各电极实质电流方向。3、三极管拥有放大作用的内部条件和外面条件各是什么？4、为何说三极管放大作用

19、的实质是电流控制作用如何用三极管的电流分配关系来说明它的控制作用5、试在特征曲线上指出三极管的三个工作区：放大区、截止区、饱和区。6、三极管发射极与集电极对调使用时，放大作用将如何7、在哪些状况下，工作点沿直流负载线挪动在哪些状况下，工作点沿交流负载线挪动实质上工作点有没有可能到达交流负载线的上顶端和下顶端为什么试分析电流负反响偏置电路中，射极电阻Re和它的并联电容Ce的作用原理。第3章场效应管及其放大电路本章要点:z结型、绝缘栅型场效应管的工作原理、输出特征、转移特征及主要参数z共源、共漏极放大电路的工作原理场效应管的偏置方式及静态工作点的求法归纳场效应管的特色场效应管的分类场效应管与晶体三

20、极管的比较场效应管结型场效应管1结构D漏极D漏极DP+NPNGN型P型栅极栅极G沟G沟道道S（c）N沟道S源极S源极DGS（a）N型沟道（b）P型沟道（d）P沟道图结型场效应管的结构表示图和符号2.结型场效应管的工作原理DDP+耗G尽尽层层P+P耗PVDDNNSS（a）uGS=0u,DS=0时的状况（b）uGS=0u,DSV|P|时的状况图改变uDS时结型场效应导电沟道的变化DiD/mAP+PIDSSG耗尽耗尽VDD层层NS0|VP|U(BRD)SuDS/V（a）UGs=0时（b）uGSVP时沟道被夹断图结型场效应管的特征曲线（1）转移特征IDSSiD/mA543UDS=12V21UGS（of

21、）f43210uGS/V图N沟道结型场效应管的转移特征曲线（2）输出特征iD/mA恒流区(放大区)uGS=0V可变电阻区5击穿43-1V区21-2V0-3V-4V24681012141618uDS/V夹断区图N沟道结型场效应管输出特征曲线可变电阻区：当漏源电压uDS很小时，场效应管工作于该区。此时，导电沟道畅达，场效应管的漏源之间相当于一个电阻一。在栅、源电压uGS一准时，沟道电阻也必定，iD随uGS增大而线性增大。但当栅源电压变化时，特征曲线的斜率也随之发生变化。可以看出，栅源电压uDS没关，我们称这个地域为恒流区，也称为放大区。在恒流区，iD主要由栅源电压uGS决定。恒流区：跟着uDS增大

22、到必定程度，iD的增添变慢，今后iD基本恒定，而与漏源电压uDS没关，我们称这个地域为恒流区，也称为放大区。在恒流区，iD主要由栅源电压uGS决定。击穿区：假如连续增大uDS到必定值后，漏、源极之间会发生击穿，漏极电流iD急剧上升，若不加以限制，管子就会损坏。夹断区：当uGS负值增添到夹断电压uGS（off）后，iD0，场效应管截止。绝缘栅型场效应管1.加强型绝缘栅场效应管的结构及工作原理(1)结构及符号(2)工作原理sUDDUGGgdiDNNP型硅衬底sgdSiO2图N沟道加强型MOS管工作原理ddNNggP型硅衬底（a）N沟道结构图（b）N沟道符号图（c）P沟道符号ss衬底引线图加强型MO

23、S管结构及符号图(3)特征曲线iD/mA43210i/mADuDS=10V5432106V5V2468uGS/V3V24681012141618uDS/VUGS(t=h)3V(a)转移特征（b）输出特征图N沟道加强型场效应管特征曲线耗尽型绝缘栅场效应管的结构及工作原理gsdddNNggP型硅衬底ss衬底引线（a）N沟道结构图(b)N沟道符号(c)P沟道符号图耗尽型MOS管结构及符号图i/mAi/mADD121081210uGS2Vu=常数DS64861V24IDSS200VUGS(off)1V-3V2V-5-4-3-2-10uGS/V246810121416uDS/V（a）转移特征（b）输出特

24、征图N沟道耗尽型场效应管特征曲线场效应管的主要参数1、夹断电压UGS(o：ff)实质上是使iD0时所需的uGS值。2、饱和漏电流IDSS在uGS0的状况下，当uDSV|P|时的漏极电流称为饱和漏电流，平季节uDS=10V，uGS0V时测出的iD就是IDS。S3低频互导（跨导）gm4最大耗散功率PDM场效应管的检测及使用注意事项场效应管的检测1管脚的鉴识2质量判断场效应管使用注意事项1、MOS管栅、源极之间的电阻很高，使得栅极的感觉电荷不易泄放，因极间电容很小，帮会造成电压过高使绝缘层击穿。所以，保存MOS管应使三个电极短接，防范栅极悬空。焊接时，电烙铁的外壳应优异地接地，或烧热电烙铁后切断电源

25、再焊。2、有些场效应晶体管将衬底引出，故有4个管脚，这类管子漏极与源极可互换使用。但有些场效应晶体管在内部已将衬底与源极接在一起，只引出3个电极，这类管子的漏极与源极不可以互换。3、使用处效应管时各极一定加正确的工作电压。4、在使用处效应管时，要注意漏、源电压、漏源电流及耗散功率等，不要超出规定的最大同意值。场效应管放大电路场效应管的直流偏置电路及静态分析1直流偏置电路（1）自偏压电路Rd30k+VDD+15VRd30k+VDD+15VRg12MDD+GV3DJ2Cb2GV3DJ2Cb2+uiCb1Rg10MSR2k+C10uo+uiCb1Rg310MR2kS+FC10Rg247kuo（a）自

26、偏压电路(b分)压式自偏压电路图场效应管的偏压电路（2）分压式自偏压电路2静态工作点的确定（1）在输出特征上作直流负载线（2）作负载转移特征（3）作源极负载线（4）确立静态工作点Q（5）转移特征和输出特征上求出Q点所对应的电压电流值：uGS，iD，uDS9V。*场效应管放大器的微变等效电路分析法1场效应管的等效电路iDiD+DrgsrD+uDSugsudsgmugsuGSS(a场)效应管在共源接法时的双口网络（b）低频等效电路图场效应管微变等效电路2、应用微变等效电路法分析场效应管放大电路+VDDRDiDRg1D+GRg3rgsgmugsrDRD+Rg3Suouiu0uiRg2RSS+CRg1

27、Rg2(a)电路图（b）微变等效电路图共源极电路及其微变等效电路（1）大倍数电压放2入电阻3输出电阻3三种基本放大电路的性能比较思虑题与练习题思虑题1、考虑P沟道结型场效应管对电源极性的要求，试画出由这各种类管子构成的共源放大电路。2、加强型MOS管能否使用自给栅偏压偏置电路来设置静态工作点3、试画出自给栅偏压共源放大电路的微变等效电路，并写出Au、ri、ro的表达式。4、试在拥有四象限的直角坐标上分别画出各各种类场效应管（包含N沟道、P沟道MOS加强型和耗尽型，JFETP沟道、N沟道耗尽型）的转移特征表示图，并标明各自的开启电压或夹断电压。5、加强型场效应管能否用自偏压的方法来设置静态工作点

28、，试说明原由。第4章负反响放大电路本章要点:z反响极性、种类的判断z负反响对电路性能的影响z深度负反响电路的估量反响的定义及看法VCCI1RcVCCRbRb1+V+C1+VC2UiC1IeUBERb2C2ReUiRLUoUREReRLUo(a射)极输出器(b静)态工作点稳固电路图两种放大电路中的反响负反响放大电路的基本关系式净输入输入量+Xi输出量Xi基本放大电路X0AXf反响网络F图反响放大电路方框图反响的分类与鉴识反响的分类正反响与负反响的鉴识+VCC+VCCRbRc1Rc2RbRcIi+I+V1V2C2+VC1R1C1+C2IfU1Rb2eUOU1Rb2Re1Re2UO(a)(b)RfU

29、i+R1R1IfR2U+iUoA+Vo2A+IdIiRLR2RfR(c)(d)图反响极性的鉴识交流反响与直流反响的鉴识+VCCRRRCb1cfRf+U1+iCV2C1A+UR1Rb2+CeUOeR2(b)图交流反响与直流反响电压反响与电流反响的鉴识RbRcCf+VCCUiA+VC2R1I0UOU1C1UORIfUf(a)电流反响(b电)压反响图电压反响与电流反响串连反响与并联反响的鉴识负反响的四种组态电压串连负反响及其鉴识VCCRb1RC1+Rb21RC+CV1V2C3Uo2C1UiRb22Re1Re2Ce+Rf(a电)路图+基本Ui放大电路UOUd+A+Rs+UiRf+UiRfRLUO+R1

30、UfUfRe1(c)由集成运放构成的电压串连负反响电路(b方)框图图电压串连负反响放大电路.电流串连负反响及其鉴识VCCRb2IoRC31+C+Ube+VICUiRb1RfUfoReCe+2(a)电路图13IoRs+基本iIoRL+UoUd+A+UOUiRIC4L放大电路ui2+UfRfFrIIoRUf(b)方框图(c)由集成运放构成的电流串联负反响电路图电流串连负反响放大电路.电压并联负反响及其鉴识Rc+VCCRf+1+IfVC23UiIiRiId+A+Rs+C1IiIb-girlRLIfRLUO+UsU1ReCe+f42(a电)路图(b由)集成运放构成的电压并联负反响电路图电压并联负反响放

31、大电路.电流并联负反响及其鉴识Ue2RC1Ic2RC2+VCCV2C2Ib1Iiuo+V1Ie2+RfRsC1IfuiUe2+ReRe21a电路图IiIb1Rs+基本If放大电路uiI0Rc2+UoIiIdRiUiIf+A+Io+反响网络RLRfIe2RfUORe2Io=-IC2Ie2Ic2RUfFr（b）方框图(c)由集成运放构成的电流并联负反响电路图电流并联负反响放大电路负反响对放大电路性能的影响提升放大倍数的稳固性减小非线性失真和克制噪声及搅乱小大大ttXt小ttXiA大XOXiXoA小F(a)无反响(b)有负反响图负反响减小非线性失真扩展通频带负反响对输入电阻的影响1使用串连负反响可提

32、升放大电路的输入电阻riRsIiIiIoIiri+UiAur或f+UoRL+UiAu+RL+riUoUi或f+rfiUirfi+UfFu或FrIfFu或FrIo串连负反响方框图并联负反响方框图2使用并联负反响可减小放大电路的输入电阻负反响对放大电路输出电阻的影响1使用电压负反响可减小放大电路的输出电阻Xir+XioXfAXi+UirofF图电压负反响方框图2使用电流负反响可提升放大电路的输出电阻IoXi+XfXiAXiro+UirofF图电流负反响方框图综上所述：（1）放大电路若引入的是串连负反响，则可以提升放大电路的输入电阻，若引入的是并联负反响则使输入电阻降低。其提升或降低的程度取决于反响

33、深度（1AF）。（2）放大电路若引入的是电压负反响，则可减小放大电路的输出电阻，若引入的是电流负反响则使输出电阻增添，其减小或增添的程度取决于反响深度（1AF）。以上分析了放大电路引入负反响后对性能的改进及影响。为了改进放大电路的某些性能应如何引入负反响呢一般是：（1）要稳固直流量（静态工作点），应该引入直流负反响。（2）要改进交流性能，应引入交流负反响。（3）要稳固输出电压，应引入电压负反响；要稳固输出电流，应引入电流负反响。（4）要提升输入电阻，应引入串连负反响；要减小输入电阻，应引入并联负反响。性能的改进或改变都与反响深度（1AF）相关，且都是以牺牲放大倍数为代价。深度负反响放大电路的分

34、析深度负反响的特色深度负反响的估量75k30+IdRc1V1+30Rc275k30+V2+50+VCC15V+RcRb2Ic4k33k+IbV50+VCC15VC2+UO36kRe1+100Uf+5024kRf10k+50Uo+UiC1Rb112kRe5002kCe+UfRL2k+(a)(b)图（a）电压串连负反响电路的计算（b）电流串连负反响电路的计算第5章集成运算放大器本章要点:z直接耦合放大电路及存在的主要问题z典型差分放大电路的工作原理z理想运放及“虚短”、“虚断”、“虚地”的基本看法z运放的两种工作状态及特色z运放的分析计算及在实质中的应用直接耦合放大电路中存在的主要问题前后级之间的

35、直流工作状态相互影响零点漂移减小零点漂的方法（1）1采纳高质量的硅管2利用二极管或热敏元件赔偿+VCC+VCCRb1RcRbRcVVVD+Rb2ReuitRe图5-2二极管赔偿电路图5-3利用热敏电阻Rt赔偿温漂的电路（1）3采纳差分式放大电路差分放大电路基本差分放大电路+VCCRb1Rc1Rc2Rb2o1uo2uoV1V2ui1ui2图基本差分放大电路静态分析信号放大原理及电压放大倍数1共模信号输入+VCCRb1Rc1Rc2Rb2Rs1uoRs2ui2ui1V1V2+uic_uic_图共模信号作用于差分电路2差模信号输入RbRc+VCCRcRbRs1uoRs2V1V2+-ui1ui2_+ui

36、c_图任意信号输入方式下的差分电路任意分放大器3任意信号输入差分放大器的其余指标1共模克制比2差模输入电阻3差模输出电阻4共模输出电阻常有的几种改进型差分电路+VCC长尾式差分放大电路1电路中接入Re后对输入差模信号的放大作用完整无影响。Rc1Rc2uoV1V2+_Re图长尾式差分电路Rc+AuodV1V2RsRs+ui1ui2=ui1+图对差模输入信号的等效电路2Re对共模输入信号的放大有克制作用VCCRcRcuoc1+uocV1V2uoc2RsRs2Re2Re+ui1ui2ui1+图对共模输入信号的等效电路带恒流源的差分电路恒流源特征I0I0UUU图恒流源的电流、电压特征恒流源差分放大电路

37、VCCRc1Rc2+VuoV1V2+_VEE图带恒流源的差分电路差分放大电路四种接法的比较集成运算放大器集成运算放大器的分类1通用型集成运算放大器2专用型集成运算放大器（1）低功耗或微功耗集成运算放大器：电源电压15V时，功耗小于6mW或W级。（2）高速集成运算放大器。（3）宽带集成运算放大器：一般带宽应大于10MHZ。（4）高精度集成运算放大器：特色是高增益、高共模克制比、低偏流、低温漂、低噪声等。（5）高电压集成运算放大器：正常输出电压U（6）功率型集成运算放大器。o大于22V。（7）高输入阻抗集成运算放大器。（8）电流型集成运算放大器。（9）跨导型集成运算放大器。（10）程控型集成运算放

38、大器。（11）低噪声型集成运算放大器。（12）集成电压随从器。集成运算放大器的构成1构成图集成运算放大器内部电路构成框图1输入级2中间级3输出级4偏置电路2典型通用集成运算放大器F00内7电路简介（1）F00的7内电路3集成运算放大器的识读4集成运算放大器在电路中的符号集成运算放大器的传输特征1传输特征u0u0+U+U(sat)(sat)BB0uid0uid线性区线性区AU(sat)AU(sat)(a)实质运放的传输特征(b)理想运放的传输特征图集成运放的传输特征2线性区的特色RfuOR1ui1Aui2R2图集成运放线性工作3非线性区（饱和区）的特色RfRfR1ui1R1ui1ui2R2uOu

39、OR2(a)虚断、虚短(b虚)断、虚地图集成运下班作在线性区时的等效电路RfR1R2uO图集成运下班作在非线性区时的两种状况理想集成运算放大器与实质集成运算放大器理想运算放大器及其性能指标理想运放与实质运放集成运放的三种基本输入形式if1反相输入RfR1+uiAuOii图反相放大组态2同相输入ifRfuiR1AiiuOuiAuO图同相随从器图运放同相输入3差模输入ui1+R2R1uiR3uOui2R4图差动放大组态集成运算放大器在实质中的应用集成运放在信号运算方面的应用1加法运算电路ui1I1R1IFRFui2I2R2ui3I3R3IuOIR4图反相加法运算电路2减法运算电路1电路构成2电路分

40、析及减法运算条件ui1R1R2ui2uOR3图差动输入式减法运算电路3微分电路iRuiiCRui0tuOuOR0t(a)(b)图微分运算电路4积分运算电路uiiRui0tRAAuOuOR0t（a）（b）图积分运算电路集成运放在信号办理方面的应用1立体声消音电路高档音响设备中的十五段优良均衡器R5uRi1kRP2100kR156kRP110kR2C210nuLOC31R310kuLiC115nR410kR51kR156kRP110kR2C210nuROC31R310kR410k图立体声消音电路C1R3R3C1R425kR5240kR7R1100k1R6100k100kA31C1R3R3R5240

41、kC1R425kR5240k(以下电路同上，仅C1、C2值不一样，电路从略）图十五段优良均衡器(2)当R4的滑动触头移到最左侧时，其电路如图（a）所示。|Au|f1R3C1R3Au020lgAuft(db)0R401图R4居中平直放大幅频特性R5C2R5ffoR6（a）电路图（b）幅频特征-15db图R4的滑动触头移到最左侧（3）当R4的滑动头移到最右侧时，其电路如图（a）所示R3C1R3Au020lgAuf(db)C2R4R515dbR5R601ffo电路图（b）幅频特征图R4的滑动触头移到最右侧3及时监控报警器HR1R3URAVuiR2VD图监控报警器可编程增益放大器+15Vui+Auou

42、i+Auo-15VS1DG201AS=11S1R1AS1AS2S29kA=10S2S2R2S3900S3R3AS3AS4S490AS3=100A=1000S4S4R4+5V10Y0Y1Y2Y3BAB-15V+15V图可编程增益放大器的基本电路图34码控四段变换可编程增益放大器第6章信号产生电路本章要点内容z产生正弦振荡的条件zLC正弦波振荡电路的工作原理zLC正弦波振荡电路的工作鉴识z石英晶体振荡电路及其工作原理正弦波振荡电路自激式正弦波振荡电路与反响放大器的异同同样点：均引入反响。不一样点：（1）自激式正弦波振荡电路用来产生稳固的输出信号；反响放大电路用来放大信号，工作任务不一样。（2）自激

43、式正弦波振荡电路没有外面信号输入；反响放大电路有待放大的信号输入。（3）正弦波振荡电路中引入的是正反响；反响放大电路中一般引入负反响，以改进性能。（4）正弦波振荡电路的振荡也不一样于负反响放大电路的自激振荡。前者是依靠外面接入的正反响网络产生振荡；后者是放大电路的附带相移使负反响变为正反响而产生振荡自激式振荡电路的构成及产生和稳固振幅的条件放大环节：放大电路正反响网络：供应保持振荡的能量，必要满足以下条件：（1）振幅均衡条件：AF1（2）相位均衡条件：AB2n（n=1、2、3）.稳幅环节：产生稳固的信号输出，条件；.选频网络：选出振荡器产生保持振荡所需要的信号频率。?.|F|=1ALC振荡电路

44、1电路的构成()Rb1CRL1LL2()()()()VC1Rb2ReCe图变压器反响式正弦波振荡电路2振荡条件（1）相位均衡条件：为满足相位均衡条件，变压器的初、次级之间同名端一定正确连接。以以下图，设某一瞬间基极对地信号电压为正极性“”，因为共射电路的倒相作用，集电极的瞬时极性“”，即A180。电当频率0时：LC回路的谐振阻抗是纯电阻性，由图中L1及L2的同名端可知，反响信号与输出电压极性相反，即。于是AB360，保证了电路的正反响，满足振荡的相位条件。当频率0时：LC回路的阻抗不是纯电阻性，而是感性或容性阻抗，此时LC回路对信号会产生附带相移，造成，那么AB360，不可以满足相位均衡条件，

45、电路也不行能产生振荡。因而可知，LC振荡电路只有在0这个频率上，才有可能产生振荡。（2）振幅条件：为了满足振幅均衡条件AF1，对晶体管的值有必定要求，一般只要值较大，就能满足振幅平衡条件，反响线圈匝数越多，耦合越强，电路越简单起振。3电路振荡频率?4电路优弊端0?f=f?=180B?1800（2）调频方便，一般在LC回路中采纳接入可变电容器的方法来实现，调频范围较宽，工作频率平常在几兆赫左右。（3）输出波形不理想。因为反响电压取自电感两端，它对高次谐波的阻抗大，反响也强，所以在输出波形中含有许多高次谐波成份。电感三点式LC振荡器1电路的构成2振荡条件分析（1）相位条件：设基极瞬时极性为正，因为

46、放大器的倒相作用，集电极电位为负，则电感的端为负，端为公共端，端为正，各瞬时极性以以下图。反响电压由端引至三极管的基极，故为正反响，满足相位条件。（2）幅度条件：从图可以看出，反响电压取自电压L2的两端，并经过C1的耦合后加到晶体管的b、e间的，所以改变线圈抽头的地址，即改变L2的大小，就可以调理反响电压的大小，当满足AF1时，电路即可起振。VCCRb1L2RcC2()()()()VC1L1Rb2CReCe()L2()图电感三点式LC振荡电路3振荡频率4电路的优弊端（1）因为L1和L2之间的耦合很紧，故电路易起振，输出幅度大。（2）调频方便，电容C若采纳可变电容器，就能获取较大的频率调理范围。

47、（3）因为反响电压取自电压L2的两端，它对高次谐波的阻抗大，反响也强，所以在输出波形中含有许多的高次谐波成份，输出波形不理想。电容三点式振荡电路VCCRb1RcC2()()()()VC1CbRb2+ReCeL2()C2()图电容三点式振荡器1相位条件2幅度条件3振荡频率4电路的优、弊端（1）简单起振，振荡频率高，可达100MHZ以上。（2）输出波形较好。这是因为C2对高次谐波的阻抗小，反响电路中的谐波成份少，故振荡波形较好。（3）调理频率不方便。因为C1、C2的大小既与振荡频率相关，也与反响量相关，改变C1（或C2）时会影响反响系数，从而影响反响电压的大小，造成工作性能不稳固。串连改进型电容三

48、点式LC振荡电路VCCRb1Rc1VCbTRb2Re+CeC1C32LC23图克拉泼振荡电路石英晶体振荡电路石英晶体的谐振特征与等效电路LCoCR(a)符号(b)等效电路图石英晶体的符号和等效电路X感性0fSFPf容性容性图石英晶体的电抗频率特征石英晶体振荡电路并联型石英晶体振荡电路Rb1RcVCCVC1LVC1CoCRcCbRb2ReC2ReC2R（a）实质电路（b）石英晶体等效后的电路图并联型石英晶体正弦波振荡电路串连型石英晶体振荡电路VCCVCCRb1Rb1RcRc(-)V2(-)(+)C1V1Rb2ui(-)RPRe1ufuoRe2图串连石英晶体振荡电路*RC正弦波振荡电路RC串并联网

49、络的选频特征+R1+C1C1R1U1+C2R2U1R2+U1C2+U2U2U2_(a)RC串并联电路（b）低频等效电路（c）高频等效电路图RC串并联网络及其高低频等效电路RC串并联网络的频率特征2190U2/U11/301f/f0-90f/f01图RC串并联网络的频率特征桥式振荡电路R集成运放A；放大网络CARC串并联网络正反响、选频网络RCVD1uoRfR2R1VD2VD1、VD2：稳固幅度。图RC枨式正弦波振荡电路RC移相式振荡电路RfCCCRuoRR图RC超前型移相式振荡电路*非正弦波产生电路矩形波产生电路1工作原理iCiCRfR2UZR1R2R4oCfuoR3CAR2UZR1R2R5u

50、oR1UZR2VDof-UZ（a）电路（b）波形图矩形波发生电路及其波形2振荡频率及其调理三角波发生器Cuo1R5uo1R3UZA1A2uootR1R4-UZR2VZ1RZUR2uooCutRZU2R(a)电路图(b)波形图图三角波发生器R5R3A1RPA2uoR1R4R2VZ图频率可调的三角波发生器锯齿波发生器VDR5Cu01UZR6R3t0A1RPA2uoZR1R4u0R2VZ0t（a）电路（b）波形图锯齿波发生器第7章功率放大电路本章要点内容z功率放大电路的特色z互补对称推挽功率放大电路及其工作原理z集成功率放大电路的原理及应用功率放大电路归纳功率放大电路的特色信号前置功率负载源放大器放

51、大器(换能器)图放大器方框图要求输出足够大的功率效率要高非线性失真要小4要.考虑功率管的散热和保护问题在分析方法上，平常采纳图解法功率放大电路的三种工作状态甲类放大状态甲乙类放大状态乙类放大状态iCiCQiB=常数(a)ICQ0t0uCEiCiC(b)QiB=常数0iCt0iCICQuCE(c)QiB=常数00tuCE图7.2功放电路的三种工作状态（a）甲类放大（b）甲乙类放大（c）乙类放大互补对称功率放大电路OCL互补对称功率放大电路1乙.类OCL互补对称电路ic1VCC1VCC1-VCC1V1+V1+V2uiic2V2uou+iRLuouiRL-Vcc2uo(a)基本互补对称电路(b由)N

52、PN管构成的射极输出器(c)由PNP管构成的射极输出器图两射极输出器构成的基本互补对称电路乙类OCL互补对称电路主要参数估量iiC（1）输出功率及效率iC1maiC1maLiC1xx1VQV1CC导0-VC通iCCuCEV222导iC2maVCC-通xUCES1uouCE1iC2maiCx2t图乙类OCL互补对称电路图解分析（2）管耗（3）功率管参数的选择甲乙类OCL互补对称电路iB1V1管输入特征IB1Uon2tUon1-UBE2UBE1IB2V2管输入特征iBuiuit图交越失真uiVCC.VCCiL0RcRc1tb1V10tV1VD1Kb2VD2V2+R1IB4V4UCE4+V3RuoR

53、2uoUBE4RLuiReLuiV2V3-Vcc-Vcca）用二极管供应偏置（b）用UBE倍增电路供应偏置图甲乙类互补对称电路OTL互补对称功率放大电路基本电路+VCCRcb1V1VD1K+R2b2VD2V2Ccle+V3RLuouiR1RefRL图采纳一个电源的互补对称电路2带.自举的OTL电路+VCC+C3Rc3RclefV1b1RLVD1K+ARR2VD2CcleV2b2clf+b3eRL+uV3RLoC1+uiR1cleReRfCeLcleRLLfRL图带自举的单电源互补对称电路C采纳复合管的准互补对称功率放大电路C1复.合管iC1BV1BViBV2V2iEEE（a）NPN型（b）PN

54、P型CCV2V2BV1BV1EE（c）NPN型（d）PNP型图复合管的几种接法2复.合管构成的准互补对称功放电路+VCCRb1uiV1RV3VD1Re1+uoVD2VV4Ccle2RfRe2RLRb2L图准互补对称功放电路实质功率放大电路分析OT音L频功率放大电路（1）电路构成R1220kR3R556kC5100+uiC310C2+C168p10+V13DG8C43300pR1010kR633R8t330V23CG1V53R113DG121R121R7150R91k+C6200V43AX83C7R230kR4100RL16R1410k+uoOTL音频功率放大电路（2）主要技术指标的估量(1)电路构成+VCCRe4(+24V)RRV150V7ui10k3DD153DG12VR*b1C23CG5Re7Re9V2120pV13DG452202A2uo+*RF22kRc4C547V6RL8CV3DG6Rb2Rc53DD15C3R2620330120p10V8V33DG45C43CG7V53DG45120