模拟电子技术电子书课件

《模拟电子技术基础》面向21世纪课程教材第三版童诗白华成英主编2021/10/10星期日1PPT学习交流教材：

《模拟电子技术基础》

(第三版，童诗白华成英，高等教育出版社)《模拟电子技术基础实验》

(杨刚，电子工业出版社)参考书：

1.《电子技术基础》(模拟部分)

(康华光，高等教育出版社)2.《模拟电子技术》

(程开明，重庆大学出版社)3.《模拟电子技术》

(胡宴如，高等教育出版社)2021/10/10星期日2PPT学习交流目录：

第一章半导体器件基础第二章基本放大电路(重点章节)

第三章多级放大电路第四章

集成运算放大电路(选读)

第五章放大电路的频率响应(简介)

第六章放大电路中的反馈(重点章节)

2021/10/10星期日3PPT学习交流目录：

第七章信号的运算和处理(选读)

第八章波形的发生和信号的转换(选读)

第九章功率放大电路(选读)

第十章直流电源(选读)

第十一章读图(自学)2021/10/10星期日4PPT学习交流第二章基本放大电路

主要内容：

2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标

2.2基本共射放大电路的工作原理

2.3放大电路的分析方法

2.4放大电路静态工作点的稳定

2.5晶体管单管放大电路的三种基本接法

2.6晶体管基本放大电路的派生电路

2.7场效应管放大电路的三种接法(自学)重点章节2021/10/10星期日5PPT学习交流2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标2.1.1放大的概念放大的对象是变化量放大的实质是能量控制和转换电子电路放大的基本特征是功率放大放大的基本要求(前提)：不失真2021/10/10星期日6PPT学习交流2.1.2放大电路的性能指标输入电阻Ri输出电阻Ro2021/10/10星期日7PPT学习交流1.放大倍数定义：电压放大倍数电流放大倍数互阻放大倍数互导放大倍数衡量放大电路的放大能力2021/10/10星期日8PPT学习交流2.输入电阻Ri定义：有效值衡量放大电路获取信号的能力3.输出电阻Ro定义：由得衡量放大电路带负载的能力2021/10/10星期日9PPT学习交流

输入电阻和输出电阻对放大能力的影响2021/10/10星期日10PPT学习交流4.通频带fbwffH

上限截止频率fL

下限截止频率fbw=fH-fLA↓=0.7Am衡量放大电路对信号频率的适应能力2021/10/10星期日11PPT学习交流5.非线性失真系数D定义：A1——基波幅值A2，A3

，…——谐波幅值2021/10/10星期日12PPT学习交流6.最大不失真输出电压Uom7.最大输出功率Pom与效率

负载获得的最大功率电源消耗的功率2021/10/10星期日13PPT学习交流UBE

UCE

IB

IC

2021/10/10星期日14PPT学习交流2.2基本共射放大电路的工作原理2.2.1基本共射放大电路的组成及各元件的作用组成：T,Rb,RC,VBB,VCC,ui作用：①T:放大②VBB:JE正偏

Rb:IB③VCC:JC反偏

RC:△ic→△uoui=0:VBB→IB→IC→URC→UCEui≠0:VBB+ui→IB+ib→IC+ic→URC+urc→UCE+uce(uo)

直流量Q电量{

交流量性能和图1.3.3相同2021/10/10星期日15PPT学习交流2.2.2设置静态工作点的必要性一.静态工作点ui=0IB,UBE,IC,UCE

记为IBQ,UBEQ,ICQ,UCEQ

输入特性曲线上的点（UBEQ,IBQ)和输出特性曲线上的点（UCEQ,ICQ)，称之为静态工作点Q。2021/10/10星期日16PPT学习交流二.为什么要设置静态工作点当ui<Uon时，uo严重失真。对放大电路的最基本要求：一、不失真二、能放大UBE

2021/10/10星期日17PPT学习交流2.2.3基本共射放大电路的工作原理及波形分析ui=0:VBB→IB→IC→URC→UCEui≠0:

VBB+ui→IB+ib→IC+ic→URC+urc→UCE+uce(uo)2021/10/10星期日18PPT学习交流2021/10/10星期日19PPT学习交流2.2.4放大电路的组成原则一.组成原则①电源→T放大（JE正偏，JC反偏）②电阻→Q合理(不产生明显失真）③输入回路:ui→ube→ii(ib)④输出回路:io(ic)流过负载产生uo电源正确、电阻适当、信号可入、信号能出2021/10/10星期日20PPT学习交流二.常见的两种共射放大电路1）直接耦合共射放大电路2）阻容耦合共射放大电路2021/10/10星期日21PPT学习交流二.常见的两种共射放大电路1）直接耦合共射放大电路2021/10/10星期日22PPT学习交流二.常见的两种共射放大电路2）阻容耦合共射放大电路2021/10/10星期日23PPT学习交流2.3放大电路的分析方法

统一考虑电子电路的特点：交直流量并存直流Q

分开考虑交流性能图解法器件的非线性等效电路法

2021/10/10星期日24PPT学习交流2.3.1直流通路与交流通路直流通路：直流量流经的通路→Q交流通路：交流信号流经的通路→性能直流通路交流通路例1熟练掌握2021/10/10星期日25PPT学习交流1.直流通路与交流通路

放大电路的分析：（1）静态分析；（2）动态分析。（1）直流通路：直流电流流经的通路，用于静态分析。对于直流通路：电容视为开路；电感视为短路；信号源视为短路，但保留其内阻。（2）交流通路：交流电流流经的通路，用于动态分析。对于交流通路：大容量电容（耦合电容、旁路电容等）视为短路；大容量电感视为开路；直流电源视为短路。2021/10/10星期日26PPT学习交流

思考题：（1）为什么直流通路中“电容视为开路、电感视为短路、信号源视为短路”？（2）为什么交流通路中“大容量电容视为短路、大容量电感视为开路、直流电源视为短路”？2021/10/10星期日27PPT学习交流2021/10/10星期日28PPT学习交流例2.2021/10/10星期日29PPT学习交流例3.2021/10/10星期日30PPT学习交流2.3.2图解法一.静态工作点的分析输入特性曲线输入回路方程：uBE=VBB-iBRbIBQ

、UBEQ在特性曲线上，通过作图的方法对放大电路进行分析。熟练掌握输入回路的直流负载线2021/10/10星期日31PPT学习交流图解法静态工作点的分析输出特性曲线输出回路方程：uCE=VCC-iCRcICQ

、UCEQ输出回路的直流负载线2021/10/10星期日32PPT学习交流三.波形非线性失真的分析图2.3.6基本共射放大电路的波形分析动画：2-1放大电路的动态图解分析2021/10/10星期日33PPT学习交流波形非线性失真的分析图2.3.7基本共射放大电路的截止失真基本共射放大电路的截止失真2021/10/10星期日34PPT学习交流基本共射放大电路的饱和失真动画：2-2放大器截止失真和饱和失真动画：2-3放大器截止失真和饱和失真波形2021/10/10星期日35PPT学习交流波形的失真：饱和失真截止失真

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。

由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管，输出电压表现为顶部失真。

注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与NPN管正好相反。2021/10/10星期日36PPT学习交流

放大电路动态范围

放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：

工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；要有合适的交流负载线。

Vom1Vom2图2.3.11最大不失真输出电压Vom=min{Vom1，Vom2}2021/10/10星期日37PPT学习交流四.直流负载线与交流负载线直流负载线交流负载线其中：RL’=RL∥RC五.图解法的适用范围图解法直观，适合低频大信号的分析动画：2-4放大器的最大不失真输出幅度2021/10/10星期日38PPT学习交流交流负载线的画法(二点法)Ｑ点2021/10/10星期日39PPT学习交流HomeNextBack

过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/R

L

直线，该直线即为交流负载线。如图2.3.8所示2021/10/10星期日40PPT学习交流图2.3.10例2.3.1图2021/10/10星期日41PPT学习交流例2021/10/10星期日42PPT学习交流2.3.3等效电路法将晶体管的非线性特性线性化，即用线性电路代替晶体管。1.晶体管的直流模型及静态工作点的估算法1）直流模型2021/10/10星期日43PPT学习交流2）静态工作点的估算法例1：图2.2.4直接耦合共射放大电路2021/10/10星期日44PPT学习交流2）静态工作点的估算法例2：图2.2.5阻容耦合共射放大电路2021/10/10星期日45PPT学习交流2.晶体管共射h参数等效模型晶体管线性双口网络等效电路1）h参数等效模型2021/10/10星期日46PPT学习交流2.晶体管共射h参数等效模型1）h参数等效模型全微分2021/10/10星期日47PPT学习交流2021/10/10星期日48PPT学习交流电压相加是串联电流相加是并联2021/10/10星期日49PPT学习交流2）h参数的物理意义≈rbe＜10-2≈1/rce2021/10/10星期日50PPT学习交流忽略h12e,h22e得：3）简化的h参数等效模型2021/10/10星期日51PPT学习交流4）rbe的近似表达式低频小功率管rbb’≈200

2021/10/10星期日52PPT学习交流3.共射放大电路动态参数的分析交流等效电路动画：2-7微变等效电路的画法2021/10/10星期日53PPT学习交流3.共射放大电路动态参数的分析由输入回路由输出回路按定义：2021/10/10星期日54PPT学习交流HomeNextBack微变等效电路法进行共射放大电路的动态分析

首先，画出交流通路，如图2.3.18所示。2021/10/10星期日55PPT学习交流HomeNextBack

画出放大电路的微变等效电路如图2.3.19所示。RbRcRLRs图2.3.19微变等效电路RiRo2021/10/10星期日56PPT学习交流2.4放大电路静态工作点的稳定T2.4.1静态工作点稳定的必要性晶体管参数变化Q电路动态参数变化动画：2-8温度对Q点的影响2021/10/10星期日57PPT学习交流2.4.2典型的静态工作点稳定电路一.电路组成和Q点稳定原理加入Re！2021/10/10星期日58PPT学习交流Q点稳定原理:电路中，满足I1》IBQT↑Ic(IE)↑UE

↑

(=IERe)UBE↓

(=UB-UE)IB↓↓动画：2-5射极偏置电路2021/10/10星期日59PPT学习交流关于放大电路中的反馈，将在第六章进一步详细讨论。Ｐ102：将输出量通过一定的方式引回到输入回路来影响输入量的措施称为反馈。由于反馈的结果使输出量的变化减小，称为负反馈。由于反馈出现在直流通路中，称为直流负反馈。2021/10/10星期日60PPT学习交流二.静态工作点的估算法方法一：2021/10/10星期日61PPT学习交流方法二：Rb=Rb1∥Rb2由输入回路：

VBB=IBQRb+UBEQ+IEQRe解得：2021/10/10星期日62PPT学习交流三.动态参数的估算交流等效电路2021/10/10星期日63PPT学习交流Ri=Rb1∥Rb2∥rbeRo=Rc2021/10/10星期日64PPT学习交流动态参数的估算若无旁路电容，交流等效电路2021/10/10星期日65PPT学习交流Ri=Rb1∥Rb2∥[rbe+（1+β）Re]Ro=Rc2021/10/10星期日66PPT学习交流例2.4.12021/10/10星期日67PPT学习交流2.4.3稳定静态工作点的措施(其他措施)温度补偿的方法来稳定Q2021/10/10星期日68PPT学习交流2.5晶体管单管放大电路的三种基本接法(三种组态)三种基本接法公共端输入端输出端(交流通路中)共射CEEBC共基CBBEC共集CCCBE2021/10/10星期日69PPT学习交流2.5.1基本共集放大电路(CC)一.电路的组成2021/10/10星期日70PPT学习交流二.静态分析2021/10/10星期日71PPT学习交流2021/10/10星期日72PPT学习交流三.动态分析交流等效电路2021/10/10星期日73PPT学习交流由输入回路由输出回路交流等效电路规律：射极电阻折合至基极回路，应乘以（1+β)动画：2-6共集放大电路2021/10/10星期日74PPT学习交流结论：Ri大、Ro小、Av<1,常作输入级、输出级和级间的缓冲放大。规律：基极电阻折合至射极回路，应除以（1+β)2021/10/10星期日75PPT学习交流2.5.2基本共基放大电路(CB)1.电路的组成图2.5.4基本共基放大电路2.静态分析2021/10/10星期日76PPT学习交流3.动态分析交流等效电路图2.5.4基本共基放大电路2021/10/10星期日77PPT学习交流由输入回路由输出回路交流等效电路结论：Ri小、Ro大、Ai<1,频率特性好，常作宽带放大。2021/10/10星期日78PPT学习交流2.5.3三种接法(组态)的比较CECCCBAuAiRiRo应用大(反相)<1大(同相)大大<1中大小大小大低频电压放大输入、输出宽带放大2021/10/10星期日79PPT学习交流CECCCB2.152.18三种组态的比较2021/10/10星期日80PPT学习交流CECCCBAuRiRo三种组态的比较2021/10/10星期日81PPT学习交流2.6晶体管基本放大电路的派生电路2.6.1复合管(达林顿管)放大电路一.复合管的组成及其电流放大系数复合管的组成原则：1）C1或E1连接B2为实现电流放大β↑2）均工作在放大区原则：复合管内部各电极的电流应方向一致，复合后的电极电流是内部各电极电流之和。(a)2021/10/10星期日82PPT学习交流结论：复合管的类型由T1决定；复合管的电流放大系数β≈β1β2。(c)(b)(d)2021/10/10星期日83PPT学习交流原则：复合管内部各电极的电流应方向一致，复合后的电极电流是内部各电极电流之和。2021/10/10星期日84PPT学习交流(a)、(b)：同类复合；(c)、(d)：异类复合。结论：复合管的类型由T1决定；复合管的电流放大系数β≈β1β2。哪个管是T1？T1的基极就是复合管的基极。2021/10/10星期日85PPT学习交流二.复合管共射放大电路Ri=Rb∥[rbe1+(1+β)rbe2]结论：输入电阻增大，增强电流放大能力。2021/10/10星期日86PPT学习交流三.复合管共集放大电路结论：输入电阻增大，输出电阻减小。2021/10/10星期日87PPT学习交流2.6.2共射-共基放大电路(不要把两个管子看成一个复合管，而是两个管之间是直接耦合。)特点：既保持共射放大电路电压放大能力较大的优点，又获得共基放大电路较好的高频特性。2021/10/10星期日88PPT学习交流2.6.3共集-共基放大电路(不要把两个管子看成一个复合管，而是两个管之间是直接耦合。)特点：具有较宽的通频带。若β1=β2=β

，则：2021/10/10星期日89PPT学习交流2.7场效应管放大电路2.7.1场效应放大电路的三种接法共源