硬件电路设计基础知识

硬件重子雷路基磁

IW於本^程

第一章半醇醴器件

半―醴基够知

§1-2PN结

/-3二撷管

「-4品♦三趣管

61-5埸效施铲

第二章根本放大五谿

§2・1一般三趣管根本放大甯花

§2-2反^放大器G根本概念

§2-3频率特性G分析法

§2-4小信虢逗频放大甯路

§2・5埸效鹰管放大霜路

第三章模^集成重路

§3—1恒流源霍:路

§3-2差勤放大重路

§3—3集成逋算放大甯路

§3—4集成逋放G鹰用

§3—5一幅器（二趣管接於逆放翰入重路中蜜限幅器）

§3—6模搦乘屈

第四章功率放大甯路

§41功率放大雷路内主要特钻

§4—2乙^功率放大甯路

§4-3闪^功率放大甯路

§4一4丙振倍频甯路

第五章正弦波振蔼器

§5—1反^型正弦波振薄器G工作原理

§5-2LC正弦波振藻甯路

§5—3LC振藻器O频率穗比展

§5—4石英晶醴振藻器

§5-5RC正弦波振薄器

第六章^性频率燮换——振幅调制、检波、燮频

§6—1♦幅波G根本特性

§6—2♦幅甯路

§6—3横波雷路

§6-4燮步直

第七章车^性频率建换一角度调制舆解

47二1概述

§7—2调角信嬲分析

飞7—3及调相信虢（D羟生

§7—4频率解调内根本原理和方法

第八章反^控制甯路

§8—1自勤增益控制（AGC）

§8—2自勤频率控制（AFC）

§8—3自勤相位控制（APC）PLL

第一章半醇醴器件

§1-1半醇髓基磁知

§1・2PN结

§1-3二趣管

§14晶髓三趣管

§L5埸效16管

§1-1半醇髓基磁知

一、什麽是半蹲醴

半醇艘就是醇甯能力介於醇糙和艘之冏勿物〔醇甯能力即甯醇率）

（如：矽Si鳍Ge等+4^元素以及化合物）

二、半醇髓G醇重特性

本征半拳鹘一一.W，晶鹊结横完整内半峥鹘耦卷本征半醇鹘。

矽和金者0）共^^制。［略）

1、半厚髓（D厚重率畲在外界因素作用下彝生建化

»雄

管子

度

温熟敏元件

照

光

光敏元件等

2、半醇髓中G雨槿截流子一自由重子和空穴

•自由雷:子一受束雷:子（-）

•空穴一甯子跳走以彳发留下G坑（+）

三、半蹲醴一N型、P型

（前SS）搀亲隹可以^著地改建半啤馈内嗥甯特性，彳他而制造出辘^半醇微。

•N型半醇髓］自由甯子多）

搀亲正卷+5慎元素。如：磷；种P-+5慎使自由甯子大大增加

原理：Si—+4IMP舆Si形成共慎维彳爰多除了一他甯子。

戴流子成：

o本征激彝G空穴和自由重子一数量少。

o掾潍彳爰由P提供O自由甯子一数量多。

O空穴——少子

O自由甯子——多子

•P型半醇t§（空穴多）

搀亲隹卷+3^元素。如：硼；绊;使空穴大大增加

原理：Si—+41RB舆Si形成共慎筵彳灸多绘了一f0空穴。

B——+3IR

截流子^成：

□本征激樊G空穴和自由富子一数量少。

o搀亲隹彳度由B提供G空穴——数量多。

0空穴一多子

O自由甯子----少子

N型半湃醴中G多数载流子卷自由甯子；

P型半擎楣中多数截流子卷空穴。

§1-2PN结

一、PN结G根本原理

1、什麽是PN结

符•现P型半季醴和•瑰N型半身鹘聚密第结合在•起畤，交界面雨根00那局部IK域。

2、

分界面上O情况：

PE：空穴多

NH：自由重子多

^散建勤：

多0）往少G那去，企被^合掉。留下了正、负蹄子。

（正、：fi蹄子不能移助）

留下了一（0正、负蹄子显---耗翥显。

山正、负蹄子显形成了一他内建重埸（即势叁高度）。

方向：N->P

大小：舆材料和温度有（很小，女勺零黠黑伏）

漂移建勤：

山於内建重埸G吸引，他别少数裁流子受雷:埸力G作用舆多子逋勤方向相反作逋

勤。

结施在没有外加甯屋G情*兄.♦散甯流和漂移甯流G大小相等,方向相反。^甯

流悬零。

二、PN结G单向厚甯特性

1、外加正向重屋畤：（正偏）

余吉揄:

势鲍高度】PN结宽度（耗翥显'竟度）］搪散雷:流T

2、外加反向重屋畤：（反偏）

结就

势高度TPN结嵬度（耗宽度）T振散'甯流（超近於0）J

此畤^重流=反向®!和重流（漂移重流）：h

注：反向鲍和重流右只舆温度有嗣，典外加1SESO机

【PN结反向擎穿】：

•膂纳摩穿：势叁显窄，敕高G反向重墨形成G内建甯埸符僧霜子拉出共11f建，厚致

反向重流虞I增。＜4V

•雪崩擎穿：势龌显‘黄，戴流子穿谩PN速度高，酹慎重子优共彳贾上建中撞

出来，撞出来G重子再去撞刖G1I重子，醇致反向甯:流副增。＞7V

常反向甯里在4V和7V之^如恃候，雨槿擘穿均有。

【PN结G霜容效鹰】：

•势叁甯容：外加甯屋燮化引起势域!H竟:窄O燮化引起。它典平行板甯熟器在外加甯

里作用下，重容标板上稹累重荷情，兄相似。封外等效卷非性微燮甯容。（反偏减

小，正偏增大）

•播散雷:容：常PN幺吉外加正向甯墨畤，由於^散作用，拢另一方向本方注入少子，

少子注入彳麦，将破馔半厚横G重中性。卷了雉持重中性，揩含有相同数量内昇性载

流子优外甯路暹入半季股，在半季98中形成空穴一甯:子封f需存。外甯里增量引起空

穴一甯子封存管就象甯容充重一棣。

PN/吉等效卷：雨他播散重容+一值I势叁重容。（封外等效卷三他容性雷:流相加。等效

封外不封内）

反偏：接散甯流=0,以势H甯容卷主。

正偏：^散重流很大，以捕散重容卷主。

§1-3二趣管

一、情成典符虢

一、伏安特性曲^

1.正向特性：

正向甯:星敕小畤，正向甯:流黑乎悬0——死癌。

常正向1里超谩某一『号限甯屋畴，二撷管要通，t流随重里G增加成指数率系迅速增

大，

ri限甯髦。尊通霄:屋）——以

2.反向特性：

富外加重星小於反向擘穿甯星畤，反向甯流线乎不随重里燮化。

富外加甯屋大於反向擘穿重整〃以寺，反向重流随甯屋急幽J增大（擎穿）。

3.伏安特性解析式

在理想僚件下，伏安（甯流典结甯懿）系式：——呈指矍攵^系

式中：q—甯子甯荷量16X10-"C

K—波豳兹曼常数138X10yJ/K

T—封温度0K(-273℃)

KT,，

—mUr

令:1室温下Ui=26mV)

u

I-/式产-1)

伏安^系式曾化悬:

常1里超谩lOOmV畤，公式可以曾化卷:

v

加正向1塾畤：1,小

加反向甯星畤：I=-Is

4.二椀管（D等效重:阻

优二趣管G伏安特性曲^上可以看出：二趣管是非^性元件，等效雷阻G大小典Q罢占有片机

》直流甯阻（静憩雷阻）——5孕

DQ

△£/26例/

A交流甯阻一、=

N%

例：用篱用表洌甯阻和二椀管换不同檎测量霓阳，结果一棣喝?

特殊二趣管：穗屋二趣管；燮容二趣管；彝光二趣管;

二趣管鹰用：

1.整流：略

PNP

2.穗屋：穗里管穗屋重路。P22Fig1-3-16NPN

3.限幅器:二趣管限幅器。P24-26串IS、或曼向。

例:P521-2

§1-4晶醴三趣管

一、结情及符虢

•b国趣薄

•C结面稽>eS

•e显援亲隹渡度最大，b显援雄渡度最低。

（不能揩雨值1二趣管兑成一他三趣管来用）

二、晶髓管G四槿工作状憩

樊射结重屋

放大正反

截止反反

能和正正

倒置反正

三、放大状憩下晶酸管中CD甯流

注：交流有效值一大嘉小卬交流值一小嘉会；

瞬畤值一小嘉大白；静魅值——大'舄大华

*注意：寅隙甯流G流向是舆重子流内方向相反G。

用很少量G心来控制心。即三趣管^除上是一他重流控制重流源・CCCS。

三佃1雷椀雷流满足：Ia=h-hlc

工作在放大状憩下GNPN管一定卷：In、/c流入，。流出。

工作在放大H0僚件：NPN——Uc>UB>UE;

PNP——Uc<UB<UE；

樊射结正偏，集甯结反偏。

例：集成甯:路中波有三趣管，是用三趣管少一假1幺吉杰代替，用哪佃幺吉？e结。1C幺吉漏甯

流大）

四、晶髓管工作内三槿组熊

【共射】封霓墨、‘雷流都有放大倍数。

【共基】瓢t流放大倍数，有甯星放大倍数。

(ICYE)

【共集】辗甯髦放大倍数，有甯流放大倍数。

（U衿7.07）

五、晶髓三趣管特性曲

共射^^放大甯路G特性曲

•输入特性曲族

UBE卷一值I正偏GPN东吉，所以特性曲^和二趣管内正向特性曲^相同。

有「广如1…

•输出特性曲^江•--小及

因卷三趣管有三佃甯趣，要想在二雉坐襟系上表示出三偶燮量之冏内马同系。特性曲

就得是一族。

有：3〃心）1…

特黠：

截止矗in=.0；ic-0;UCE-Ua^

放大品归受命控制。Mc=於打

各修曲^近似水平，人和如内燮化根本瓢li，呈近似恒流特性。

能和癌：加不受加控制。〃-E=0.3V

六、晶醴三趣管G主要篓数

L雷流放大系数

/=—

•直流重流放大系数乙

£=甥

•交流短路甯流放大系数&3|&忆_0

。■到

•共基标接法甯流放大系数

B=T^~-工a-4

1+a9.1+昆4+M

2,趣限参数

•集甯检最大允器午甯流Imv：B下降至正常值畤候00,707倍所封鹰G分值。

•反向51穿雷里用/OEO：富基^^路畤集雷趣和彝射椀之IWG反向整穿雷屋C

•集甯插最大允言午功耗Paw。

3,三趣管内输入雷阻

凡二至二级+/二”+半匕?

共射雷:路G输入甯阻:hhh1E0

u.26mV

r=be——=-------

BE%吉甯阻：a今。

「小〃加凡

AL=---=---------=------

•共基桓嘛入ts阻：'3%（1+?）'+B

§1-5埸效鹰管

埸效鹰管G特黠：

•埸效鹰管只靠多子来醇甯。它是单趣型晶醴管。它只米靠一槿戴流子尊重。

•三趣管是靠多子、少子一起来要重内，又叫矍椀型晶鹘管。它靠雨槿截流子醇霜。

•埸效鹰管G要甯途彳氧潢道一利用外加甯埸改夔半季醴股甯阻来暹行工作。（1

埸效鹰来工作。）

•输入阻抗十分高。

埸效鹰管分结型埸效鹰管、冬酸彖栅型埸效鹰管。

一、结型埸效鹰管

1.结横：

N显悬截流子G主要通道——N满道。

2.符虢:

N潢道P潢道

3.工作原理：

靠圆和使和固PN^全部反偏，使耗壶屑加短依靠反偏甯里内强弱来控制耗盗屑内

’竟窄，（即改燮半醇儒重阻）连到控制重流G作用。VCCS

加且鹰有UD>US,才能收集重子。漏撷D和源撷S，可以互摸著使用。

要求栅HG一定要反偏。工作在放大状熊畤要求有:

4.输入特性：

栅禄重流就是PN皓内反向鲍和t流。它黑乎不随重屋箜化。

5.输出特性曲——以外燮量，描述心和弧之系。

二、栅型埸效IB管

1.^*：（以N潢道卷例）

2.符赫

增强型耗翥型

N潢道*

P潢道」E

埸效鹰管特性比较P47Tab1-2

3原理:

》增强型：原始“攵有等1潢道，靠外加雷:屋彳友形成反型眉等重港道。

要求必须给栅趣G加正向偏整。

有：UD>UG>Us

》耗盍型：原来已^有尊’而港道存在（搀雄造成内），靠外加'建屋使潢道中G

截流子耗翥。所加栅趣雷:屋可正、可负。

正：同增强型;

fi:同结型；

第二章根本放大甯路

§2/晶髓三椀管根本放大甯路

§2・2反^放大器内根本概念

§2・3频率特性内分析法

§2-4小信虢逗频放大甯路

§2-5埸效鹰管放大甯路

§2-1晶髓三椀管根本放大霜路

一、放大器0）组成

1、放大重路G功能和主要研究冏题

•什麽是放大器：输出信虢能量〉输入信虢能量内器件。〔增大G能量是由重源提供G。）

•放大器G要求：1、能放大；2、不失真；

・主要冏题：羟生失真G修件和如何减小失真；

•主要指橡是放大倍数：A。

2、三^根本放大雷路

三槿幺且熊：共射；共基；共集；

要^于兄放大作用：必须满足赞射结正偏，集甯结反偏。（NPN,PNP都是11棣），即：NPN

-----Uc>Us>UE\

PNP---UC<UB<场

3、根本共射放大雷路

一般Rb»Rc；RB黑百K,RcIlK

二、放大级内13解分析

放大级解分析法是利用晶般管G特性曲?泉通遇作BIG方法来分析放大甯：路G根

本性能。

圈解分析法G特黠是——直

圈解分析法G步骤是：1、先分析辗输入信虢畤内静憩特性。

2、再分析有信嬲输入畤G勃熊特性。

（一）、静憩特性

1、任矜：求解静憩工作黠Q。（管子各撷重流和各重趣之型）

2、静熊工作黠QG定羲：未加交流信虢G情*兄下，在固定直流偏里作用下，

1改、ICQ、UBBQ>UCKQ也卷一O固定G值。

它什号在曲幺泉上封1®著一倜固定G钻一Q要占。

3、在女合定甯路中求解青争熊工作姑Q1以共射雷路悬例）。

*解释：由於晶微管卷非^性元件，它G输出伏安US系符合它内输出特性曲，^。而晶微

管所带内负裁是雷阻，它是幺泉性元件。伏安^系符合基豳霍夫定律，悬一脩直幺泉。［我便1

揩隹放大器直流输出回路中满足甯：5?和甯流嗣系内追一脩直跟耦悬直流负载）那麽放

大甯路既要满足晶醴管G非,泉性特性曲,泉，又要满足负载甯阻G直^,是只能酹道雨

槿^^在同一值1坐襟系中，优中取它俨交黠。适值I交粘一Q,粘。

圈解法可以直觐地反映出Q黠改燮封放大作用O影簪。

求解好憩工作黠G步骤：

•列输入方程，求出IBQ：

/尸庭其中UBE=0.6V

0&

•列输出方程，在L——Ui.圈中重出直流负载。

•UCE=Ucc-IcRc

•根掳公式：分别取MIC=OIW：UCE=UCC；

。UcE=（）畤：Ic=Uoc/Rc；

符11雨黠速上即得到直流负载，^。

•彳会IS上找出交黠一静熊工作黠Q

在圈上李寸鹰襟出IBQ.UCFJQ

（二）、勤熊特性分析

勤熊特性一（在静憨特性求解完成G基磴上分析）霜:路工作在放大;伏憩修件下，外加交洸

H星作用畴，各flil曾:撷重屋、甯流G夔化情沆。

•常外加了交流甯屋或霓流信虢畤，由於管子和负载也遢是要同畤满足它伊J各自内

伏安^系曲所以工作黠酹畲沿著负载^上下移勤。

•在有外加输入信虢作用畤，输出<0信虢卷直流和交流G叠加。

L作交流负载^

重出输出回路O交流通路。由於交流负载G改燮，使得交流负载一可条通谩静憩工作黠

Q包是斜率改建悬-—5—O直?泉。

耳〃勺

2.失真分析

静熊工作黠、输入信虢幅度、：ft戴甯阻大小封输出波形O影

•:ft戴一定畤：优圈中可以看出：共射甯路有倒像。

优上圈分析可知：Q1黠合遹辗失真

Q2钻太高鲍和失真

Q3黠太低截止失真

•输入信虢幅度遇大也畲造成失真。（兄上隔1ST肇所重）

•Ucc一定畤，Rc越小，负载幺泉越陡。

常立谩大畤，曾造成鲍和失真。

放大器工作辗失真修件卷：1、Q黠逗撵合遹；

2、输入信虢幅度不能谩大；

3、负载大小要合通；

三、放大级内等效甯路分析法

比较：圈解分析法：可以重出来，直Ia。用来研究大信虢、非^性失真

等效重路法：不好重，用来分析小信虢畤，定量内言十算

等效：封外不封内。（封晶错管G外部交流*®里、t流等效）

•富加到赞射名寺上G交流信虢H屋足别小峙；

•常管子工作在放大显内畤；

道畤，我什号可以把管子视悬一他幺泉性内甯流控制重流源（CCCS）o或可以把它代换成悬

一倜^性有源四端^

（一）、晶髓管h参数等效重路

注意：其中受控源G趣性要根iSlkG方向来硅定。

输出交流短路畤②输入甯阳;

-/L

输出交流短路畤o重流放大系数仍

%3

输出交流^路畴G输出甯醇，很小，可忽略。

U“4-0

（它^明输出甯屡封输出甯流内影辔。）

（二）、用h参数等效重路分析放大器

共射检放大甯路需要言十算：A—放大器G放大倍数/二供

AS—源雷星放大倍数5

分析步靴：

•重出放大甯路G交流通路。（甯容短路，直流雷源接池）

•重h参数等效短路周I。［揩晶醴管h参数等效富路去替代交流通路中O晶AS管。；格

等效甯路Ge、b、c相鹰地接在甯路中Ge、b、c上。

•制算A

U

其中:U.…网仆.;

4--处（负虢表示，输入和输出信虢之^有倒相）

*

•吉十算As

愿用戴雉南等效霜源定理可以符等效甯路G左半局部暹行化曾:

化蔺彳灸0置I卷:

_•

%&・&"&；八-5

M♦&

如果满足R»R、（D修件，即有R、二R、〃RgR、，上式可以化筒卷：

•放大器入雷阻R

•放大器G输出甯阻Ro

（三）、放大倍数G卦数表示法

•采用封数表示G原因

人G感官，封磬音和光女泉0强弱G感竟典它俨］功率0封矍攵成正比。即：

磬音功率增强一倍，人没竟:得独烈了那麽多。只有常功率G封数值增强了一倍

畤，人优才受得强了一倍。

•分具（MHI）

nw―取功率放大倍数以io卷底o卦数值。

检4=怆

1具豳=10分具（dB）

又因卷：功率和甯里/甯流（D平方成正比。

有：1g当=201g4dB

q

lg-7=20lg4dB

h

例：功率放大10倍lg!0=10dB

甯里放大10倍21gl0=20dB

功率增大1倍101g2=3dB

甯整增大1倍2lg2=6dB

（四）、共基趣放大级G特黠

甯路圈］略。

•结赢

重路有甯星放大倍数：大小典共射重路相同；

方向典共射甯路相反；

即:输入信虢和输出信虢同相，

辗重流放大倍数IC«IEo

五、多级放大级

•耦合方式：直接耦合、阻容耦合、燮垂器耦合

•多级放大器G放大倍数：

,穗放大倍数（增益）=各级放大器放大倍数（增益）G乘稹

名息放大倍数（分同）=各级放大器放大倍数（分同）内和

§2-2反^放大器G根本概念

一、什麽是反^

反能I——把放大器输出信虢（霜星或甯流）内一同部（或全部）送回输入端。

浮输入信虢X；=原外加倍虢X：+反^信虢X卜

^然：正反阳使放大倍数增加；

负反^使放大倍数下降；

翼反^在放大器中作用：

交流：稳定放大量；减小非名泉性失真；施展同频带；

直流：稳定静憩工作粘Q；

二、里级反重路

（a）辗反^（b）RE：串聊一甯流一负反^

（C）RF：加IS—甯屡一:M反^

首先判断甯路有辗反存在。（a）瓢、（b）（c）有。

ffl（b）步骤：

1、先判断有辗反含必有:反^支路R卜；

2、宣除分析:

3、再判Bf反别：用瞬畤趣性法襟注b(+)；e(+)；

输入信嬲和反^信嬲加在管子不同重趣，加且符嬲相同，

负反^速判断反t»正、：a性方法一瞬畤趣性法

步累

1、假定输入信虢G瞬畤趣性，逐步襟出放大器各级输入和输出甯屋G趣性

2、揩反饿1里内瞬畤撷性和输入甯屋内瞬畤标性相比敕。

判断：

•雨他I信虢加到同一甯趣上，趣性相反——:ft反

趣性相同——正反阳；

•丽佰1信虢加到不同甯撷上，撷性相同一负反食必

椀性相反一正反

判Bf反^性输入端串/或骄反育直、输出端霓流/重里反^

1、徙输入雷路0)速接方式上来加以国分判断串、或骄反It

・优改燮信虢源内阻RsG大小，觐察反^量(D箜化来|g分

串骄反II：信虢源短路一反^存在

或骄反信虢源短路一反tt不存在

•优反旗量G速接形式上II分

串骄反反信虢舆输入信虢加在晶髓管内不同重趣上；

或聊反1S：反^信虢舆输入信虢加在晶醴管内同一重椀上；

2、优输出雷路内速接方式上来匾分重屋反^和霜流反^

•重整反做一反演雷:星和输出重屋成正比：

••8流反^—反饿甯流和输出甯流成正比；

•优改燮负载甯阻&0)大小，觐察反^量O燮化来【品分

管:RcJ至0端UFJ至0..........重屋反♦;

常：Rc（至0畤，IF依然存在甯流反

•优速接形式上II分：

常：反IS信虢和翰出信虢接在同一黠上畤——雷星反is；

反^信虢和输出信虢接在不同黠上畴一重流反

注意：常负戴不燮G修件下，输入信虢燮化，输出信就也随之燮化，或且重整和甯

流成正比。可见：常负载不燮畤，甯5K反^和重流反箱瓢显别。

三、丽敏反^甯路

•判断有辗反省直：（木级；越敏：）

本级：「管：瓢反T2管：有反反^支路——氐2；

越级：「管一二管：有反食队反^支路一R.；

♦用瞬畤撷性法迤行檄注：（MEI）

本级：】管：辗反储；T2管：有反fig,反^支路——R团负反演；

越级：「管一工管：有反食茶反^支路一R；负反fg；

四、负反IR放大重路O一般表蓬式

璟甯里增益：A韦

甯整反IB系数：F-yj-

琪反fil系数：等冬净・AF

甯屡反深度：F=U^F

朗琪重JS增益：（加反阳彳麦内重星放大倍数）

•深度负反^—反^信嬲速递大於放大器内有效输入,言虢G负反^甯路。

深度负反^情，兄下：由於l+AF>10畤，有：A,--

五、：M反ttSf放大重路性能G影警

（一）、放大器静憩工作黠G稳定

1,放大器静憩工作黠不稳定内因素:

•受温.度影辔：ICBO;UBE;3；都曾使Q黠提图。

•晶BI管°值内雕散性。120—200均合格）

2,穗定Q黠G偏置甯路:

重路卷：串1S一重流负反^

5%

%+R&2,UE=UB-UBE

J7/_5_ha

由於IB②忽略，UBQ可以视悬不随温度建化G固定11位八

甯路稳定Q黠②遇程：

注：Wl^上稳定内是雀流IQ而不是甯流IBQ。

3、放大倍数O稳定性

重塾反it稳定输出霜塾；霜流反n稳定翰出重流；

直流反^稳定静熊工作站：交流反^改善交流性能：

参加负反旗彳灸，放大倍数比优前提高了1+AB倍。

（二）、负反I1封输入、输出甯阻内影

串骄反^提高输入甯阻；4H箭反^降低输入甯阻；

富屋反^降低输出甯阳；甯流反^提高输出霓阻；

（三）、负反^封非^性失真内影等

采用负反^使有效输入信虢波形羟生^失真，：ft反^越深，非^性失真消除得越好,

增益也越小。但注意：在^璟畤，勤熊簸圉必须留有绘量。

（四）、：&反II封噪磬G影辔

反^^前必须加一值I放大器A0才可以提高信噪比，使得暂屯信虢增大，噪磬韩摄信虢降

低,否即，和没加一棣。

六、雨槿常用0负反^放大重路

（一）、射趣输出器（共集雷趣放大器）

1、甯路介貂：

甯路卷：串聊一重里负反加且输出甯陞全部反饿回到输入端。

2、特性分析：

A静熊工作黠言十算：

》交流等效重路IH：

愿用戴雉南等效霜源定理：

•*8髦放大倍数：Af-------------------0W41

/a。及+。+%隔］儿+c+^）&

•输入甯阻：为斗.3y“治］・与♦。+方a&

hb

•输出重阻：（用外加甯星法言十算，符信虢源短路）

3、射趣输出器内特黠：

•输入甯阻大，输出甯阻小；（可以作卷多级放大器内输入级，或作悬隔蹄用。）

•重屋放大倍数近似卷1；

•输入、输出信虢同相；

（二）、恒流管甯路

1、甯路介貂：

•重流一串骄负反演，作卷二端^使用；

•典分里式穗定Q粘。共射甯流^似，由於UB固定，输出甯流根本固定，而不随

UCD燮化，优而寅垣恒流作用。

2、特性分析:

•输出重流：］l—”——

%

•输出直流甯阻：R_・6小

•输出交流雷阻：R=丝丝大

&C

§2-3频率特性G分析法

什蜜是放大器G多取率特性：放大器O放大量随著信嬲步取率燮化G状憩。

封比：非^性失真一由於晶愤管工作在非^性【品，封幅度大小不同0）信虢放大量不同。

频率失真一放大器封不同步真率（D信虢放大量不同。（由於重路中有"泉性失真）L、

C1：抗元件造成。）

即：酹幅度相同而频率不同G信虢参加放大重路内输入端，揩曾出于昭输出信嬲G波形典

输入信虢内波形不同G现象，稠悬频率失真。

一、放大雷路不羟生频率失真0僚件

•理想：封所有频率成分同等放大，相移和频率成正比。

•增益用裱矍攵表示：A（呼

•频率特性参数：

卷了招失真控制在一定靶圃内，把半功率黠作悬放大器放大倍数下降G最大允言午值。（半

功率黠，相富於甯屋或重流内专或0.707。）

椒止频率：甯屡或甯流放大倍数减至0.707倍畤内频率。

下截频缶上截频fh。

通年i带：丽俯1截止频率之频带。BW=fi-F..

二、分析频率特性工程曾化法

分频段曾I化虚理。

步骤：重出等效重路圈；

分频段封等效甯路谨行曾化；

求^^常数必=;

求上、下截频;

重出波特圃；

三、晶髓管内高频参数及等效雷路

※所有0放大器G放大倍数都畲在高频端下降。

LPN结雷:容：（它是引起高频特性燮化G主要原因）

•势叁重容一是正、负蹄手厨在外加重里彝生燮化畤彝生燮化，优而在外

甯路中羟生容性甯流G等效重容。

•撮散甯容一常PN^外加正向甯里畤，由於搪散作月曾破壤半季聘内甯中

性。揩畲由外甯路衲充暹央臭性裁流子来保持雷:中性。P显和N展即形

成了空穴和甯子封＜0«?存。道槿因^散作用而在外甯路羟生G容性甯流

G等效甯容。

2,共射撷混合兀等效甯路

•晶髓管G高频分析

在高频段，e结和c结都曾羟生容性甯流。以共射甯路卷例：

（?余吉反偏：势H甯容；正偏：撅散甯容；

因四富频率很高畤，甯容G容抗四一L,所以雨他I甯容不能忽略。

aX7

由於C结反偏，所以IVC很大，可以祝^^路。

•共射趣混合兀等效重路

其中：n——基H馈甯阻。於J四300c。

跨臬J/型■山■金

gm

心%N2626

•高频段等效雷路C「分别折合到输入/输出端央算）

CM=(l+gn:Rc)Cb-CCKe//CM»Cb-c

CM——密勒重容

•频率梦矍攵:

fp：常p下降卷中频畤G0.707倍G畤候，所封频率耦卷截止频率。

fr：常b下降卷1畴内步直率，楷卷特征频率。

四、触阻负载罩趣放大器内高频特性

•雷路及等效雷:路：

03

•相频:6(卬)=-arclg—

8H

五、军趣放大器G频率特性曲^—波特圈

L用折^表示幅步期寺性＜0波特11

雨遏取封数得：201g^-201g^-201g—

8H

•co=3H201g4-201g4-3

•co=10①月201g4=201g4,-20

•o)=0201gH-20怆4

步真率每上升10倍，幅模减小20dB。

IS：Ao=100；fn=lMHz

作幅频特性波特0得：

2周折^表示G相步真特性波特0|

分析：

•co=CDH.~arctg\=-45°

•co=10©目吠0)--90°co很大畤

•co=0.12丹加。）-0%很小畴

幺黯能频率每升高1（）倍，羟生-45。相移。

作相吩j特性波特0得：

六、晶醴管G带宽增益乘稹

•放大器内带宽於增益是一封矛盾：

翼载增大——增益增大——上截频下降；

负载减小一增益减小一上截频升高；

•卷了全面衡量-他器件O高频放大能力，用放大倍数乘以上截频O稹央衡量。

晶聘管G带宽增益乘稹是由晶褪管本身0梦数*夬定0）。

要想提高增益带宽乘稹，鹰逗用D<b、。,小内管子。

§2-4小信虢逗频放大甯路

一、概述

•什麽是小信虢逗频放大器：信虢幅度小，放大器工作在性显。

封所需要G信虢一放大；

封不需要内信虢一抑制；

即，只能放大某供I频率或某他步员率轮圉内信虢。

•小信虢逗频放大器G铝器：

高频：LC、石英晶诡、陶麓、磬外表波；

低频：RC：

退步期唱给》夬定小信嬲逗频放大器0）避探性G好壤。

•频率特性：

通频耦（允^频率通遇G能固）BWO.7=fH-f>.

•指热

中心频率振无真率）：fo

通瞬阳BWO.7=fl.-fL

矩形系数：。=二*

叫

理想情*兄下，矩形系数=1；寅除情沆下，矩形系数<1；

品^因霞攵Q：

二、LC罩振着回路

回路储存能量

•回1§：Q一周期耗能‘

串^^振回路:

f>fo峙：感性

f(。除容性

加®H皆振回路:

f>fo畤：容性

f<f)iw：感性

•LC覃振蔼回路

雷路介貂：

化龈

假设：L、I•支路卷高Q支路，即：Q»10畤，有:

L=L'

^振角频率：%=-y=

同路^品^因数：。〃=。.=&7

R«=Rs//Ru//Ri.

^振畤停翰阻抗:Zm=Uo/Is=Ri=Ra

•东寺施

Q值越高，曲^越尖通频带越窄，逗撵性越好。

•提高Q值0局部接入法宣路

步骤:

•根^功率等效，揩局部接入雷路斡化成全部接入重路:

««：日-誓-g•誓

内阻：P「*Ps邛

%为

信虢源：P・hU曲・P・ISUQ

输出重屋:a

"Df"山、

接入系数:

心』Q

AD

短

均卷：P=

¥

太描俞公式:

•按照全部接入甯路内分析方法言f算参数:

振角频率：5=JTQ

回路缠品^因数：Qa=Q广注

Ra=Rs//Ra//Ri.

傅翰阻抗:Zm=Uo/Is—R««PLPS

三、曼耦合振着回路

甯路介貂（略）；

频率特性］略）；

曼耦合回路g矩形系数也舆甯:路参数辗n,悬一AT常数。

K博>K理；

四、集中参数逗频放大器

集中参数逗频放大器包括：石英晶微、陶瓷滤波器、馨外表波滤波器。

它俨侵钻是：

步直率高♦；可工作频率轮圉霓；

穗定；Q高；SS稹小；

§2-5埸效鹰管放大重路

一、埸效鹰管偏置雷路G静憩分析

1、自给偏置重路

FH意：各槿埸效愿管偏置甯路O要求：

结型埸效鹰管：要求栅检G一定要反偏。

工作在放大状飒要求莅UD>US>U(1

栅型埸效JB管：

增强型：要求必须^栅撷G加正向偏墨。

有：UD>UG>US

耗帚型：所加栅趣重屋可正、可负。

正：同增强型;

ft:同结型；

2、分屋偏置重路

此翟路带有直流雷流一串聊负反可以程定青争熊工作粘。

静憩分析：由於栅趣上甯流卷0,所以，RG3上辗里降。

二、埸效鹰管放大雷路G等效重路分析法

1、埸效鹰管G曾化等效重路:

2、共源放大重路分析：（以N潢道耗翥型^^豫栅型埸效16管放大重路卷例）

UGS=U.

3、共漏埸效鹰管放大甯路分析

共漏埸效鹰管放大‘甯路又利卷源趣输出器，它和前面^谩内晶醴管G射趣输出器很类副以.

具有相同G特黠。

甯路典分析（略）。

第三章模擦集成甯路

§3—1恒流源铝:路

§3-2差勤放大甯路

§3—3集成建算放大霄路

§3-4集成建放（D鹰用

§3—5限幅器［二♦管接於建放输入重路

中1。限幅器）

§3一6模擦乘法器

§3-1恒流源甯路

用途：供给放大级作卷偏流源或作卷有源翼戴。在振蔼器中作卷充、放重雷流源。

一、像甯流源甯路

1、重路介貂：

T1管、T2管具有完全相同G参数，.亚目赞射结甯年相同。

2、工作原理：

稳定谩程：

3、输出甯流Gtt■算

/Cl-1C2/JI-/«-Za（由於£>>2，IB忽略不言十）

1-6"周^^像霜流）

二、比例甯流源

1、甯路介貂:

2、工作原理：

和^像甯流源相同。

3、输出重流Ott■算

§3-2差勤放大甯路

一、零黠漂移

零黠漂移：多级直流耦合放大器中输入端封地短路畤，输出甯里依然畲出现^慢燮化G飘

勋重整。曾耦：零漂或温漂。

卷了克服零漂一一采用差勤放大器。

二、根本差勤放大器

1、重路介貂：

•雨他I管子具有相同内参数，加且封耦元件G数值相等。（甯路具有封耦性，在集成甯

路中，由於雨他管子靠得非常近，所以可以作得非常相近。）

•有雨他输入端和雨（@输出端，输入信虢加道雨他管子内基趣，输出信虢取自雨值I管子

内集甯椀之［W。

2、静憩工作状憩分析：

符交流信虢短路掉。

用“半雷:路法”谨行曾化：符RE分别重在重路雨遏，使分^彳发G甯路遢保持原重路切

伏安IW系。

3、勤憩特性分析：

差模信琥：大小相等，趣性相反少一封信虢。

共模信虢：大小相等，趣性相同O一封信虢。

差勤放大器只封差模信虢有放大作用，封共模信虢没有放大作用。

三、曼入曼出差勤放大雷路

甯路完全封耦，差模信虢放大倍数：4=-"性

心

共模信虢放大倍数：Ac-0

邑||差摸增益

共模抑制比：-8

国1丽福

四、共模信虢和差模信虢G分蹄

差模信虢：

2

共模信虢：咄%

2

五、具有^像甯流源偏置和负载0）差勤放大甯路

T3、T4：有源负载；

T5、T6：有源偏置;

ThT2；差勤放大器。

利用^像甯流源作卷有源负载,符曼入曼出堤卷曼入罩出，且增益和共模抑制比保持不建。

§3-3集成建算放大雷路

一、集成建算放大器特黠（集成甯路G特钻）

A不遹合制造大1®容，所以采用直接耦合甯路；

》管子、甯阻等元件在同一僚件下制造，所以器件参数内封耦性好；

》二检管全部用三椀管内彝射结来代替；

》不容易制作较大雷阻，常用恒流源来代替，或外接雷阻。

二、集成建放成

1、框圈:

2、符虢：

晋if重法I剪极通法

-:反相输入端，表示输入信虢典输出信虢反相；

十:同相输入端，表示输入信虢舆输出信嬲同相。

三、放（D曾化分析方法

1、18放G理想化修件（＞»）

AHgig甯生增益

输入雷阻及“-8

琪输出重阻凡70

ADD琪带W：6沙7co

A共模抑制比CA超一8

A失^、漂移、内部噪磬=0

2、述放输入端G雨他重要概念

建放工作在深度负反^脩件下，且工作在^性H畤，有：

》虚短路：4=[7.4->843・一——T8

%-%

》虚5B路：/.=/.=0K*t8

§3-4集成遽放G鹰用

建放在/£用畤，在封内阻没有特殊要求畤，卷了方便负裁和信虢源有公共<0接地端,

一般^是采用甯里负反食心

一、根本放大霜路

1、反相输入式放大甯路

A重路接有重屋旋骄负反

》卷了克服温漂，在雨体I输入端偏流甯:阻上羟生内屡降相等，有：R