二极管电路分析方法

二极管电路分析方法—例1例1：判断D1、D2的状态，并求VO。已知RD210V+-15VD1++--AB1B2解：①、假定D1、D2管断开②、由得，D2管优先导通③、假定D1管断开得，D1管截止1精品PPT|借鉴参考第一页，共四十三页。D1V1+-D2++--V2+-R二极管构成的限幅电路—例5当vI<VIL，D2导通，D1截止，vo＝VIL当vI>VIH，D1导通，D2截止，vo＝VIH当VIL<vI<VIH，D1、D2均截止，vo＝vIOvOvIVIHVIHVILVIL2精品PPT|借鉴参考第二页，共四十三页。viIZIZmax

VZ

IZ曲线越陡，电压越稳定。-+VZ动态电阻：rz越小，稳压性能越好。Q-VZ0一、稳压二极管利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。3.5特殊二极管3精品PPT|借鉴参考第三页，共四十三页。（4）稳定电流IZ、最大、最小稳定电流IZM、IZmin。（5）耗散功率稳压二极管的参数:（1）稳定电压VZ（2）电压温度系数CTV（%/℃）稳压值受温度变化影响的的系数。（3）动态电阻RLD+-+-RIRIZIO并联式稳压电路4精品PPT|借鉴参考第四页，共四十三页。BECNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高发射结集电结简介BCENPN5精品PPT|借鉴参考第五页，共四十三页。放大状态下BJT的工作原理

BJT内部有两个PN结，在应用中可能有三种工作状态：放大：发射结正偏，集电结反偏饱和：两个PN结均正偏截止：两个PN结均反偏6精品PPT|借鉴参考第六页，共四十三页。思考：试判断三极管的工作状态放大截止截止放大饱和放大7精品PPT|借鉴参考第七页，共四十三页。BJT的电流分配关系（1）

电流分配关系是指晶体三极管在放大状态下各级电流之间的关系式。三种连接方式共发射极接法、共集电极接法、共基极接法无论哪种连接方式，要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。8精品PPT|借鉴参考第八页，共四十三页。注意:1、只有三极管工作在放大模式，上述基本关系式才成立2、上述电流分配基本关系式与组态（连接方式）无关3、在一定的电流范围内，

与

为常数，则IC与IE，IC与IB之间成线性控制关系。BJT的电流分配关系（3）9精品PPT|借鉴参考第九页，共四十三页。放大电路的分析方法放大电路分析3、利用小信号等效电路分析电路动态指标（Ri、Ro、Av或Ai）。1、画直流通路1、画交流通路2、由交流通路画出小信号等效电路，并计算小信号电路参数。直流分析交流分析2、计算静态工作点10精品PPT|借鉴参考第十页，共四十三页。用BJT小信号模型分析基本放大电路一、直流分析11精品PPT|借鉴参考第十一页，共四十三页。1、画直流通路，计算静态工作点12精品PPT|借鉴参考第十二页，共四十三页。二、交流分析1.画出交流通路和小信号等效电路（耦合电容短路，VCC=0）RCRLRbRsvs+-vo13精品PPT|借鉴参考第十三页，共四十三页。2.利用小信号等效电路求Ri、Ro、Av。（1）输入电阻（2）输出电阻（3）电压增益（4）负载开路时电压增益14精品PPT|借鉴参考第十四页，共四十三页。vbeibvceicrbeibibbce等效cbeBJT的微变等效电路15精品PPT|借鉴参考第十五页，共四十三页。例4.4.1如图所示电路中Rb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-16精品PPT|借鉴参考第十六页，共四十三页。I1I2IBQRb1+VCCRCTRb2ReICQVBQ(2)静态工作点的估算若可以认为与温度无关。17精品PPT|借鉴参考第十七页，共四十三页。2、动态性能分析Rb1RcRLvivoRb2RerbeRCRLReRbRb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-18精品PPT|借鉴参考第十八页，共四十三页。RB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLvivoRE2问题：如果电路如下图所示，如何分析？19精品PPT|借鉴参考第十九页，共四十三页。多级放大器为了实现高增益和其它某些特定的要求，实际放大器一般都是由多级组成。20精品PPT|借鉴参考第二十页，共四十三页。第六章差动放大电路的工作原理3、任意输入信号

任意输入信号可分解为一对差模信号与一对共模信号的组合，即：其中：vic为共模信号，vid与-

vid为一对差模信号，有：

差动放大电路只对其中的差模信号进行放大。结论

（1）无论差动放大电路的输入信号为何种类型，电路只对其中的差模信号进行放大。（2）与单管放大电路相比，差动放大电路的特点是有效的放大差模信号、有效的抑制共模信号，即有效的抑制零漂。当两个输入信号满足时，称为任意输入信号。21精品PPT|借鉴参考第二十一页，共四十三页。（1)静态分析直流通路令vi1

=vi2

=02、工作原理射极耦合差分式放大电路分析（2）VEQ22精品PPT|借鉴参考第二十二页，共四十三页。PPT内容概述二极管电路分析方法—例1。解：①、假定D1、D2管断开。精品PPT|借鉴参考。当vI<VIL，D2导通，D1截止，vo＝VIL。当vI>VIH，D1导通，D2截止，vo＝VIH。当VIL<vI<VIH，D1、D2均截止，vo＝vI。曲线越陡，电压越稳定。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。3.5特殊二极管。（4）稳定电流IZ、最大、最小稳定电流IZM、IZmin。（2）电压温度系数CTV（%/℃）。稳压值受温度变化影响的的系数。BJT内部有两个PN结，在应用中可能有三种工作状态：。电流分配关系是指晶体三极管在放大状态下各级电流之间的关系式。共发射极接法、共集电极接法、共基极接法。无论哪种连接方式，要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。3、在一定的电流范围内，与为常数，则IC与IE，IC与IB之间成线性控制关系。3、利用小信号等效电路分析电路动态指标（Ri、Ro、Av或Ai）。42第二十三页，共四十三页。REE对差模信号作用：vid1vid2ib1

,ic1ib2

,ic2ic1

=-ic2iee

=ie1+

ie2

=0vee

=0REE对差模信号不起作用，可视为短路RL差模分析的处理：RL一分为二，各与RC并联ib2ib1ic2ic1iee射极耦合差分式放大电路分析（4）24精品PPT|借鉴参考第二十四页，共四十三页。差模交流通路：射极耦合差分式放大电路分析（5）25精品PPT|借鉴参考第二十五页，共四十三页。半边差模特性:输入电阻输出电阻电压增益差模特性：差模输入电阻差模输出电阻单端输出双端输出vod1RL/2RC

ibvid1rbeib射极耦合差分式放大电路分析（6）26精品PPT|借鉴参考第二十六页，共四十三页。差模电压增益单端输出双端输出总结：1、单端输出增益为共射增益的一半，双端输出增益为共射增益。2、单端输出时，T1管反相端，T2管同相端。射极耦合差分式放大电路分析（7）27精品PPT|借鉴参考第二十七页，共四十三页。集成运算放大器组成输入级：多采用各种改进型的差动放大电路，以抑制温漂。中间级：多采用一级或两级有源负载的共射放大电路，以提供高电压放大倍数。输出级：多采用功率放大电路，以输出一定的功率。偏置电路：多采用镜像恒流源电路。电路有电平位移功能输出级经常加有过载保护电路两级之间插入隔离级集成运放中常采取的改进电路性能措施28精品PPT|借鉴参考第二十八页，共四十三页。理想运放的条件虚短路放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。虚断路运放工作在线性区的特点第二章集成运放理想化条件29精品PPT|借鉴参考第二十九页，共四十三页。例2.4.1求图所示电路的输出电压vo2的表达式，并说明该电路的特点。-R21+A1vi1vo1R1R2-R22+A2vo2R22vi2vNR2电路的输入电阻为无穷大。当R1=R21时30精品PPT|借鉴参考第三十页，共四十三页。i1iFtvi0tvo0输入方波，输出是三角波。vi-++RR2Cvo1、积分电路应用举例2.4.4积分电路31精品PPT|借鉴参考第三十一页，共四十三页。vi-++RR2Cvo32精品PPT|借鉴参考第三十二页，共四十三页。第七章判断反馈类型：正、负反馈串、并联反馈电压、电流反馈负反馈对放大电路主要参数的影响：增益、输入电阻、输出电阻33精品PPT|借鉴参考第三十三页，共四十三页。例7.5.1试写出在深度负反馈条件下该电路的闭环电压增益表达式。⊕⊕⊕⊕⊕电压串联负反馈从发射极断开增益理想的电压放大器34精品PPT|借鉴参考第三十四页，共四十三页。假设vi为正弦波且幅度足够大，T1、T2导通时均能饱和，此时输出达到最大值。VomiL-VCCRLviT1T2vo+VCC若忽略晶体管的饱和压降，则负载（RL)上的电压和电流的最大幅值分别为：LCComCComRVIVV==第八章、乙类功放功率性能分析35精品PPT|借鉴参考第三十五页，共四十三页。vi-VCCT1T2vo+VCCRLiL交越失真死区电压vivov"ov´otttt交越失真：输入信号vi在过零前后，输出信号出现的失真便为交越失真。乙类功放存在的问题(交越失真)36精品PPT|借鉴参考第三十六页，共四十三页。功放如图所示。已知VCC=26V，RL=8Ω，T1,T2的饱和压降|VCES|=2V，D1、D2导通压降为0.7V,T1，T2的|VBE|=0.7V。甲乙类功放例题试求静态时VA，VB1，VB2的值若测得负载RL上的电压有效值为15V，求PO，PT，PV及η。求该电路不失真的最大输出功率POmax和η。求管耗最大时的输出功率和效率。R1D1D2R2VCC-VCCvOviiLRLT1T2AB1B237精品PPT|借鉴参考第三十七页，共四十三页。静态时vi=0，VA=0，VB1=0.7V，VB2=-0.7V解：R1D1D2R2VCC-VCCVOviiLRLT1T2

由VO=15V，得每管耗38精品PPT|借鉴参考第三十八页，共四十三页。最大不失真输出功率

管耗最大时