模擬電子技術(shù)復習

1、111.11.模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)11.1 11.1 半導體及二極管半導體及二極管11.3 11.3 線性集成運算放大器和運算電路線性集成運算放大器和運算電路11.4 11.4 信號處理電路信號處理電路11.5 11.5 信號發(fā)生電路信號發(fā)生電路11.6 11.6 功率放大電路功率放大電路11.7 11.7 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源注冊電氣工程師考前輔導注冊電氣工程師考前輔導天津大學電氣與自動化工程學院天津大學電氣與自動化工程學院 補充題補充題11.2 11.2 放大電路基礎(chǔ)放大電路基礎(chǔ)211.111.1二極管二極管及穩(wěn)壓管及穩(wěn)壓管1234ABCD4321DCBATitleNumberRe

2、visionSizeA4Date:26-Aug-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn By:0iDuD0iDuDUth理想特性曲線恒壓特性曲線1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:26-Aug-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn By:0iDuD0iDuDUth理想特性曲線恒壓特性曲線1.二極管二極管基本特性基本特性單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦? : 加加正向正向電壓，導通；電壓，導通； 加加反向反向電壓，截止。電壓，截止。理想特性：理想特性：正偏正偏

3、導通，管壓降導通，管壓降UD=0，門坎電壓，門坎電壓Uth=0 反偏反偏截止，電流截止，電流ID=0 恒壓特性：恒壓特性：導通后，管壓降恒定且不隨電流變化。導通后，管壓降恒定且不隨電流變化。硅硅 管典型值為管典型值為0.7V0.7V；鍺管典型值為鍺管典型值為0.2V0.2V主要參數(shù)：主要參數(shù)： 最大整流電流最大整流電流I IF F 最大反向工作電壓最大反向工作電壓UR 3例例11111-31-3 限幅電路如圖所示，限幅電路如圖所示，D D的導通壓降的導通壓降U UD D=0.7V=0.7V，U UREFREF=4V=4V，當，當輸入電壓輸入電壓u ui i=10sin=10sin t(V)t(

4、V)時，對應畫出時，對應畫出u uo o的波形。的波形。 解：解：在在ui的正半周的正半周，當，當uiUREF+ UD=4.7V時，時，D截止，截止，uo=ui 。當。當uiUREF +UD=4.7V時，時，D正偏，導通，正偏，導通，uo=4.7V （即（即uo被限制在被限制在4.7V）。）。 在在ui的負半周的負半周，D反偏，截止，反偏，截止，uo=ui ，輸出波形如圖，輸出波形如圖(b)中的中的粗線粗線所示。所示。123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:15-D ec-2004Sheet of File:D :模 擬 電

5、子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:+-+-0 t+10V+10V(b)(a)4.7VuououiuiUREFRuouiR1D10V42.2.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管* *穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管工作在反向擊穿狀態(tài)工作在反向擊穿狀態(tài) 動態(tài)電阻動態(tài)電阻rz=uuZ Z/i/iZ Z越小，穩(wěn)越小，穩(wěn)壓性能越好。壓性能越好。 主要參數(shù)主要參數(shù) ： 穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓UZ ：正常工作電壓。：正常工作電壓。 穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流IZ ：工作電流小于該值：工作電流小于該值 時，穩(wěn)壓效果不好。時，穩(wěn)壓效果不好。 耗散功率耗散功率PMUZIZ 動態(tài)電阻動態(tài)電阻r rZ Z* *外加外加正向電壓時正向電壓時,

6、 ,與二極管一樣。與二極管一樣。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:15-Dec-2004Sheet of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:0izizuzuz/V/mAUz123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Jul-2006Sheet of File:E:Sheng注 冊 工 程 師 輔 導 材 料 電 路 圖 FET.DdbDrawn By:uZENER5 電路如圖所示，設(shè)穩(wěn)壓管電路如圖所示，設(shè)穩(wěn)壓管D DZ1

7、Z1和和D DZ2Z2的穩(wěn)定電壓分別為的穩(wěn)定電壓分別為6V6V和和8V8V，求圖中各電路的，求圖中各電路的輸出電壓輸出電壓U UO O。已知穩(wěn)壓管的。已知穩(wěn)壓管的正向壓降為正向壓降為0.7V0.7V。123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeCD ate:9-A pr-2005 Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) Previous B ackup of D iode.D D BD raw n B y:+-+-+-(a)(b)(c)+-(d)25V25V25V25V1kZ1Z2Z1Z2Z1Z2Z1Z21k1k1kUOUOU

8、OUO123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeCD ate:9-A pr-2005 Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) Previous B ackup of D iode.D D BD raw n B y:+-+-+-(a)(b)(c)+-(d)25V25V25V25V1kZ1Z2Z1Z2Z1Z2Z1Z21k1k1kUOUOUOUO解：解：(a) UO=14V； (b) UO=1.4V； (c) UO=6V； (d) UO=0.7V。例例11111-41-4611.2 11.2 放大電路基礎(chǔ)放大電路基礎(chǔ)NPNNPN管

9、結(jié)構(gòu)示意圖PNPPNP管結(jié)構(gòu)示意圖電路符號電路符號(1).(1).NPN和和PNP管的結(jié)構(gòu)示意圖及電路符號管的結(jié)構(gòu)示意圖及電路符號1. 1. 晶體管晶體管(BJT)(BJT)基本知識基本知識7(2).(2).三極管各極電流之間的關(guān)系三極管各極電流之間的關(guān)系上述關(guān)系式，對直流、交流和瞬時值都適用。上述關(guān)系式，對直流、交流和瞬時值都適用。1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:9-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注 冊 工 程 師 輔 導 材 料 電 路 圖 FET.DdbDrawn By:iCiBiEiBiB=123

10、4ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:9-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注 冊 工 程 師 輔 導 材 料 電 路 圖 FET.DdbDrawn By:iCiE當當 1時時BCii BEi1iNPN管管PNP管管8 具有放大功能具有放大功能 三極管工作在放大狀態(tài)，即電源極性設(shè)置須使三極管工作在放大狀態(tài)，即電源極性設(shè)置須使發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置； 被放大的信號能輸入，放大后的信號能取出。被放大的信號能輸入，放大后的信號能取出。 不失真不失真 設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。設(shè)置合適的靜態(tài)工作

11、點。2 2放大電路的組成原則放大電路的組成原則93 3三種基本放大電路三種基本放大電路 它們是它們是共射極共射極放大電路、放大電路、共集電極共集電極放大電路和放大電路和共基極共基極放大電路，分別如圖放大電路，分別如圖(a)(a)、(b)(b)，(c)(c)所示。所示。 123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:30-O ct-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:+C+Cb1b2+-+-(a)+C+Cb1b2+-+-(b)+C+C+-(c)+Ce

12、+-b1b2RbRc+UCCuouiuiRb+UCCuoReuiuoRb1Rb2ReRc+UCC共射極電路共射極電路共集電極電路共集電極電路射極輸出器射極輸出器射極跟隨器射極跟隨器共基極電路共基極電路1011.2.2 放大電路的基本分析方法放大電路的基本分析方法1.1.Q的近似估算法的近似估算法 近似計算靜態(tài)工作點近似計算靜態(tài)工作點Q。 當當ui=0時，放大電路處于靜態(tài)。時，放大電路處于靜態(tài)。2.2.圖解法圖解法 確定一定動態(tài)范圍下的靜態(tài)工作點確定一定動態(tài)范圍下的靜態(tài)工作點Q Q和求出最和求出最大不失真輸出電壓峰值。大不失真輸出電壓峰值。3.3.微變等效電路法微變等效電路法計算小信號下的計算小

13、信號下的AU、Ri、Ro111.1.靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點Q Q的近似估算的近似估算 靜態(tài)時，三極管極間電壓靜態(tài)時，三極管極間電壓U UCECE、U UBEBE和和電流電流I IC C、I IB B的數(shù)值稱為靜態(tài)工作點，通的數(shù)值稱為靜態(tài)工作點，通常用常用Q Q表示。表示。 求求Q Q點點應該使用直流通路。應該使用直流通路。基本共射極放大電路基本共射極放大電路求解思路求解思路 ：I IBQBQIICQCQUUCEQCEQ123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:30-O ct-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子

14、 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:+C+Cb1b2+-+-(a)+C+Cb1b2+-+-(b)+C+C+-(c)+Ce+-b1b2RbRc+UCCuouiuiRb+UCCuoReuiuoRb1Rb2ReRc+UCC(b)直流通路,RUUIbBECCBQ ,IIBQCQ cCQCCCEQRIUU1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:9-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注冊工程師輔導材料電路圖FET.Ddb Drawn By:+UCCRcRbUBEICIBUCE+-+-(a)基本共射極

15、 放大電路122.圖解法圖解法. .直流負載線直流負載線. .交流負載線交流負載線圍繞直、交流負載線的幾種類型題：圍繞直、交流負載線的幾種類型題：. .電路圖及其參數(shù)電路圖及其參數(shù)畫畫直流直流負載線負載線近似計算近似計算I IB B求出求出Q Q點（點（I IBQBQ、I ICQCQ、U UCEQCEQ）。）。. .直流負載線直流負載線求電路參數(shù)。求電路參數(shù)。.Q.Q點與電路參數(shù)的關(guān)系。點與電路參數(shù)的關(guān)系。. .失真的輸出波形失真的輸出波形判斷什么失真判斷什么失真如何消除。如何消除。. .電路圖及其參數(shù)電路圖及其參數(shù)QQ點點畫畫交流交流負載線負載線求最大不失真求最大不失真輸出電壓峰值（幅值）。

16、輸出電壓峰值（幅值）。13.直流負載線直流負載線. .直流負載線的畫法：直流負載線的畫法：應使用應使用直流通路直流通路( (圖（圖（b)b)。從圖可。從圖可得得直流負載線方程：直流負載線方程： uCE=UCC- -iCRc 令令iC =0，則，則uCE= UCC=12V，得，得M點。點。 令令uCE=0，則，則iC=UCCRc=123=4mA，得，得N點。點。 在在BJTBJT的輸出特性曲線圖上畫出的輸出特性曲線圖上畫出M、N點連線，直線點連線，直線MN即即為直流負載線（如圖為直流負載線（如圖所示），其斜率所示），其斜率=-=-1/Rc。123456ABCD654321DCBATitleNum

17、berRevisionSizeBDate:23-Jan-2005Sheet of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:iuCE24681012/VC/mA6543210IB206080100120QMNBA0R380KbR+C+Cb1b2cui+-+-uo(b)(a)=12V+UCCRL123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:31-O ct-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:R380KbRc

18、=12VR380KbRi+-+-uouRcL(c)(d)+UCC1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:18-Jul-2005Sheet of File:E:Sheng模擬電子Protel圖.DdbDrawn By:UCCICQUCEQRLUCESQuCEiC0MN=30uAIB10507090(a)(c)(b)14. .用直流負載線用直流負載線確定確定Q Q點點確定確定Q Q點：從圖中讀取點：從圖中讀取I IBQBQ=30=30 A A的輸出特性曲線與直流的輸出特性曲線與直流負載線的交點，即為靜態(tài)工負載線的交點，即為靜態(tài)工作點作點Q Q。從

19、從Q Q點可得到點可得到ICQ和和UCEQ的值。的值。A303800.712RUUIbBECCBQ求求I IBQBQ：利用直流通路：利用直流通路直流通路直流通路15. .靜態(tài)工作點與波形失真靜態(tài)工作點與波形失真123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeCD ate:14-Jun-2005Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:t0t0tt00uiuououi(a)(b)1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:19-Ju

20、l-2005Sheet of File:E:Sheng模 擬 電 子 Protel圖 .DdbDrawn By:+UCCuiuo+-+-RbRcCb1Cb2+uiuo+-+-RbRcCb1Cb2-UCC飽和失真飽和失真截止失真截止失真NPN1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:19-Jul-2005Sheet of File:E:Sheng模擬電子Protel圖.DdbDrawn By:+UCCuiuo+-+-RbRcCb1Cb2+uiuo+-+-RbRcCb1Cb2-UCC123456ABCD654321DCBAT itleN um be

21、rR evisionSizeCD ate:14-Jun-2005Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:t0t0tt00uiuououi(a)(b)截止失真截止失真飽和失真飽和失真PNP共射放大電路的輸出電壓與輸入電壓的相位共射放大電路的輸出電壓與輸入電壓的相位反相反相, , 對對NPNNPN管管, ,當輸出電壓的當輸出電壓的負負半周被削平時半周被削平時, ,一定是一定是正正半周的輸半周的輸入電壓太大了入電壓太大了,是是飽和失真飽和失真；當輸出電壓的；當輸出電壓的正正半周被削半周被削平時平時, ,一定是一定是負負半周的輸

22、入電壓太大了半周的輸入電壓太大了,是是截止失真截止失真。 先先出現(xiàn)出現(xiàn)飽和失真飽和失真說明說明Q Q點偏高；點偏高；先先出現(xiàn)出現(xiàn)截止失真截止失真說明說明Q Q點偏低。點偏低。 對對PNPPNP管，道理一樣。管，道理一樣。16. . 交流負載線交流負載線 畫交流負載線用交流通路，交流負載電阻畫交流負載線用交流通路，交流負載電阻RL=RcRL 取取 得交流負載線在橫軸上得交流負載線在橫軸上一點，用該點通過一點，用該點通過Q Q點做直線即為交流負載線。點做直線即為交流負載線。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:31-Oct-2004She

23、et of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:iuCE24681012/VC/mA6543210IB406080100120QMNBA+C+Cb1b2+-+-RLRbRcRLuiuo+UCC1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:1-Aug-2005 Sheet of File:E:Sheng模擬電子Protel圖.DdbDrawn By:RbRcRLuoui+-+-交流負載線畫法：交流負載線畫法：交流通路LCQCEQRIUA 若若R RL L開路開路(R(RL L=)=)，則交流負載線與直

24、流負載線重合。，則交流負載線與直流負載線重合。17用交流負載線用交流負載線求最大不失真求最大不失真輸出電壓峰值輸出電壓峰值Uom=MinUCEQ- -UCES，ICQRL 要得到最大的要得到最大的Uom應把應把Q Q點選在交流點選在交流負載線的負載線的中點中點，即滿足，即滿足 UCEQUCES=ICQRL。最大最大不截止失真不截止失真輸出電壓幅度為輸出電壓幅度為ICQRL，最大最大不飽和失真不飽和失真輸出電壓幅度為輸出電壓幅度為UCEQUCES最大不失真輸出電壓峰值為最大不失真輸出電壓峰值為18 直流和交流負載線綜合題直流和交流負載線綜合題例例11112-42-4 已知電路及其直流、交流負載線

25、已知電路及其直流、交流負載線如圖（如圖（a a）和）和(b)(b)所示，設(shè)所示，設(shè)UBE=0V。求：求： UCC、IBQ、ICQ、UCEQ的值；的值；電阻電阻Rb、Rc、RL的值；的值；最大不失真輸出電壓的峰值。最大不失真輸出電壓的峰值。當當u ui i的幅度足夠大時，將首先的幅度足夠大時，將首先產(chǎn)生何種失真？如何消除？產(chǎn)生何種失真？如何消除？123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:17-D ec-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:iuC

26、E24681012/VC/mA6543210IB406080100120QMNBA+C+Cb1b2+-+-RbRcRLuiuo+UCC=30A206.7(b)(a)1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:4-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注冊工程師輔導材料電路圖FET.Ddb Drawn By:02468 10 12543216iCuCE/mA/VIB20406080100MBNA7.11.8ICQRLUCEQ(b)(a)19.從圖讀出從圖讀出:UCC=12V，IBQ=30A，ICQ=1.8mA， UCEQ=7.

27、1V解：解：1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:4-Aug-2006 Sheet of File:E:Sheng注冊工程師輔導材料電路圖FET.Ddb Drawn By:02468 10 12543216iCuCE/mA/VIB20406080100MBNA7.11.8ICQRLUCEQ例例11112-42-4續(xù)續(xù)1 1 20. 計算計算Rb、Rc、RLRb=(UCC- -UBE)/IBQ=400k，Rc=(UCC- -UCEQ)/ICQ2.7k,RL=(10- -7.1)ICQ =2.91.81.61k RL=(RcRL)/(Rc- -

28、 RL)3.5k，123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:17-D ec-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:iuC E24681012/VC/mA6543210IB406080100120QMNBA+C+Cb1b2+-+-RbRcRLuiuo+UCC=30A206.7(b)(a)例例11112-42-4續(xù)續(xù) 2 21234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:4-Aug-2006 Sheet o

29、f File:E:Sheng注冊工程師輔導材料電路圖FET.Ddb Drawn By:02468 10 12543216iCuCE/mA/VIB20406080100MBNA7.11.8ICQRLUCEQ21 ICQRL 單端單端輸出的輸出的KCMReeeeeeeRiRiRiu221 42仿真習題仿真習題11-14 電 路 如 圖 ， 若 輸 入 電 壓電 路 如 圖 ， 若 輸 入 電 壓u ui1 i1=u=ui2 i2=0=0時，時，U UO O=U=Uc1c1UUc2c20 0，要使要使U UO O=0=0，應該，應該_。 A A減少減少R Re e， B B增加增加R Re e， C

30、 C向左移動向左移動R RWW的滑動端，的滑動端， D D向右移動向右移動R RWW的滑動端。的滑動端。 答案：答案：D D。 U UO O=U=Uc1c1-U-Uc2c20 0123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:2-D ec-2004 Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:CC12uo+-Rc1Rc2RsRsui1ui2+UCC-UEERe+-+-T1T2Rw靜態(tài)時，調(diào)節(jié)靜態(tài)時，調(diào)節(jié)RW達達到到0輸入輸入0輸出。輸出。說明說明I Ic1c1IIc

31、2c2 應右移。應右移。4311.3.311.3.3多級放大電路的耦合方式及多級放大電路的耦合方式及頻率響應頻率響應1耦合方式耦合方式 阻容耦合；阻容耦合； 直接耦合直接耦合 ； 變壓器耦合變壓器耦合 。2頻率響應頻率響應將幾級放大電路將幾級放大電路串接串接起來，放大倍數(shù)提高了，起來，放大倍數(shù)提高了，但頻帶變窄，而且但頻帶變窄，而且比任何一級的頻帶都窄比任何一級的頻帶都窄，即，即fL增大，增大，fH減小。減小。44例例11113-63-6選擇正確的答案填空：選擇正確的答案填空： 多級放大電路的通頻帶與多級放大電路的通頻帶與各級各級通頻帶之間的關(guān)系通頻帶之間的關(guān)系_。A比通頻帶最窄的還要窄；比通

32、頻帶最窄的還要窄；B比通頻帶最寬的還要寬；比通頻帶最寬的還要寬；C各級通頻帶的平均值；各級通頻帶的平均值； D各級通頻帶的乘積。各級通頻帶的乘積。 具有相同參數(shù)的兩級放大電路，在截止頻率處，電壓增益具有相同參數(shù)的兩級放大電路，在截止頻率處，電壓增益的幅值下降的幅值下降_。A3dB； B6dB； C20dB； D9dB。答案：答案： A B4511.3.4 基本運算電路基本運算電路理想運放的理想運放的主要參數(shù)：主要參數(shù)： 開環(huán)電壓放大倍數(shù)開環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo= 輸入電阻輸入電阻 rid= 輸出電阻輸出電阻 ro=01.理想運算放大器理想運算放大器. .理想運算放大器模型理想運算放大器模型123

33、4ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:26-Aug-2006Sheet of File:E:Sheng注冊工程師輔導材料電路圖FET.Ddb Drawn By:+ +- -+ +uPuO運算放大器電路符號運算放大器電路符號反相輸入端同相輸入端uN46理想運放的兩個特點：理想運放的兩個特點：由于由于Auo，uid=uN- -uP=0由于由于rid ， Ii=0牢記！牢記！虛短虛短虛斷虛斷47. .理想運放的理想運放的虛短、虛地、虛斷虛短、虛地、虛斷概念概念 虛短：虛短：由于由于Auo，uid=uN- -uP=0 ，即同相輸入端與，即同相輸入端與反相

34、輸入端的電位相等，二者之間接近于短路，而又反相輸入端的電位相等，二者之間接近于短路，而又不是真正的短路，所以稱為不是真正的短路，所以稱為虛短虛短。 虛斷虛斷：由于由于rid，輸入端的電流輸入端的電流ii=0，即輸入端即輸入端好似斷路，而又并非真的斷路，所以稱為好似斷路，而又并非真的斷路，所以稱為虛斷虛斷。 虛地虛地：當同相端直接或通過電阻當同相端直接或通過電阻接地接地時，因為存在時，因為存在虛虛短短，反相端反相端虛地虛地。 可見可見“虛地虛地”只有在只有在同相輸入端同相輸入端是是地電位地電位的的條件下，才存在。條件下，才存在。 記??！記??！482.比例、加減運算電路比例、加減運算電路利用利用虛

35、斷虛斷有有f1ii 1S1Rui fOfRui s1fouRRu 利用利用虛地虛地有有.反向比例運算電路反向比例運算電路二圖中的二圖中的ui、us、uid雖不同，但雖不同，但對運算結(jié)果無影響。對運算結(jié)果無影響。i1fouRRu 49. .同相比例運算電路同相比例運算電路 利用虛斷和虛短可知：利用虛斷和虛短可知：123456ABCD654321DCBA+-+-usuoRfR1R2NPs1fs1f1ou)RR1(uRRRu of11NsPuRRRuuu uP=uN0，同相比例運算電路同相比例運算電路不存在不存在“虛地虛地” 凡同相輸入端電壓凡同相輸入端電壓uP0時，時，均不存在均不存在 “虛地虛地

36、”！50. .反相加法運算電路反相加法運算電路 利用利用虛地虛地概念，可得反概念，可得反相輸入端相輸入端 N N 的節(jié)點方程的節(jié)點方程（電流方程電流方程） ：fO22S11SRuRuRu )uRRuRR(u2s2f1s1fo 2s1souuu 當當R R1 1=R=R2 2=R=Rf f 時時，uP=0,有虛地！有虛地！51.同相加法運算電路同相加法運算電路求出求出u uP P后代公式即可。利用疊加后代公式即可。利用疊加原理分別設(shè)原理分別設(shè)us1=0和和us2=0，可得：，可得：)(2211121231ssfouRRRuRRRRRu 當當R R1 1=R=R2 2=R=R3 3=R=Rf f時

37、，時， u uo o= u= us1s1+u+us2s2uP1uP2不存在虛地！不存在虛地！52. .差動輸入減法運算電路差動輸入減法運算電路 利用疊加原理分別設(shè)利用疊加原理分別設(shè)us10，us2=0和和us20 ，us1=0，解得：，解得：1s1f2s3231f1ouRRu)RRR)(RRR(u )uu(RRu1s2s1fo 123456ABCD654321DCBAR1R2R3RfuS2uS1uO+-+1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:30-Aug-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn

38、By:+-+R1R2R3Rfuous1us2=01234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:30-Aug-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn By:+-+R1R2R3Rfuous1us2=0uP若滿足若滿足RfR1=R3R2，則則 us1=0us2=0up不存在虛地！不存在虛地！53. .電壓跟隨器電壓跟隨器 利用虛短概念，得：利用虛短概念，得： u us s=u=uo o 123456ABCD654321DCBAuSuO+-+1uuAsou 不存在虛地！不存在虛地！54例例113-7 圖中運放器

39、為圖中運放器為理想理想的。寫出各輸出電壓的數(shù)值。的。寫出各輸出電壓的數(shù)值。123456ABCD654321DCBA+-+-usuo=0.2V+-+-uo3V+-+-uo3V1Vbcdus+-+-uo=0.2Va123456ABCD654321DCBA+-+-usuo=0.2V+-+-uo3V+-+-uo3V1Vbcdus+-+-uo=0.2VaV3 . 02 . 05 . 12 . 0120601uoa V1 . 02 . 012060uob V3uoc V79231530111530uod 解答解答：55仿真習題仿真習題11-16 11-16 電 路 如 圖電 路 如 圖 1 1 . 1 6

40、1 1 . 1 6 所 示 ，所 示 ，I I2 2= =_。 A A0.5mA0.5mA， B B1mA1mA， C C1.5mA1.5mA， D D-0.5mA-0.5mA。 答案：答案：D 利用虛短和虛地，利用虛短和虛地，有有 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:27-Dec-2004Sheet of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:UO1.5V10K10K10K1KI1I2+-+mA5 . 015 . 131I31I12 注意注意 I2 的方向！的方向！5611.411.

41、4信號處理電路信號處理電路濾波器分類濾波器分類: :按信號通過的頻率分類，它們的理想幅按信號通過的頻率分類，它們的理想幅頻特性如圖所示。頻特性如圖所示。 |A|A|為傳輸函數(shù)的模，為傳輸函數(shù)的模，A Aupup為通帶為通帶電壓放大倍數(shù)。電壓放大倍數(shù)。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:21-Dec-2004Sheet of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:|A|Aup0通帶阻帶|A|Aup0通帶阻帶|A|Aup0LH|A|Aup0高通濾波器低通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器LHHL|

42、A|Aup0全通濾波器通帶通帶通帶阻帶阻帶阻帶通帶：通帶：能夠通過的信號頻率范圍。能夠通過的信號頻率范圍。阻帶：阻帶：被衰減的信號頻率范圍被衰減的信號頻率范圍。通帶截止頻率：通帶截止頻率：通帶和阻帶的界限頻率，通帶和阻帶的界限頻率，L L和和H H。 57例例11114-14-1 選擇正確的濾波器類型填空選擇正確的濾波器類型填空 有用信號頻率為有用信號頻率為7Hz_。 有用信號頻率低于有用信號頻率低于500Hz_。 希望抑制希望抑制50Hz交流電源的干擾交流電源的干擾_。 希望抑制希望抑制1KHz以下的信號以下的信號_。 A 低通，低通，B高通，高通，C帶通，帶通，D帶阻。帶阻。解：解：C，

43、A D， B5811.4.2 11.4.2 電壓比較器電壓比較器 用來比較用來比較UI與與UREF大小的電路。電路開環(huán)，運放器工作大小的電路。電路開環(huán)，運放器工作在非線性區(qū)在非線性區(qū)，輸出電壓輸出電壓只有兩個值只有兩個值：一個為正飽和值：一個為正飽和值UOH（或正最大值（或正最大值+Uom），一個為負飽和值），一個為負飽和值UOL（或負最大值（或負最大值- -Uom）。）。 UuIuOREF0UUUOHOLuOuIREF+-+-UuIuOREF0UUUOHOLuIREF+-+-uO同相輸入同相輸入反相輸入反相輸入1.1.單門限電壓比較器單門限電壓比較器59 當當UI經(jīng)過經(jīng)過UREF時，輸出電壓

44、就從一個飽和值跳到另一個時，輸出電壓就從一個飽和值跳到另一個飽和值。飽和值。 閾值（門限）：閾值（門限）：輸出電壓輸出電壓uO從一個極性的飽和值跳到另從一個極性的飽和值跳到另一個極性的飽和值所對應的輸入電壓一個極性的飽和值所對應的輸入電壓uI的大小稱為的大小稱為門限電門限電壓壓或或閾值電壓閾值電壓Uth。UuIuOREF0UUUOHOLuOuIREF+-+-UuIuOREF0UUUOHOLuIREF+-+-uO同相輸入反相輸入單門限電壓比較器單門限電壓比較器續(xù)續(xù)60例例11114-24-2 電路如圖電路如圖11.4-12所示，運所示，運放器為理想的，放器為理想的，UOH=12V，UOL= 12

45、V，輸入電壓，輸入電壓ui=2sint(V)， 試對應畫出試對應畫出uo的波形。的波形。123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:11-Sep-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:0ui/V2-2t0uo/V12-12t+-+-uOuI解：解：因為因為U UREFREF=0,=0,所以本電路是一個反相輸入的所以本電路是一個反相輸入的過過零比較器零比較器，u uo o的波形如圖（的波形如圖（b)b)所示。所示。(a)(b)123456ABCD65

46、4321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:11-Sep-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:0ui/V2-2t0uo/V12-12t+-+-uOuI6111.5 11.5 信號發(fā)生電路信號發(fā)生電路 1. 1.相位平衡條件：相位平衡條件：A+F=2n，（，（n=0，1，2），）， 相位平衡條件就是保證為相位平衡條件就是保證為正反饋正反饋。 2.2.振幅平衡條件：振幅平衡條件： ，為保證維持等幅振蕩。，為保證維持等幅振蕩。在滿足相位平衡條件下，在滿足相位平衡條件下， 是是

47、起振條件起振條件。1|FA| 產(chǎn)生正弦波自激振蕩的條件：產(chǎn)生正弦波自激振蕩的條件：1FA 62RC文氏電橋正弦波振蕩電路文氏電橋正弦波振蕩電路 電路組成電路組成 選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)：兼做：兼做正正反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)。因為正弦波只。因為正弦波只含一個頻率，選頻網(wǎng)絡(luò)的含一個頻率，選頻網(wǎng)絡(luò)的作用是在選出的振蕩頻率作用是在選出的振蕩頻率上使正反饋最強。上使正反饋最強。 電壓放大電路電壓放大電路：是：是個電壓串聯(lián)負反饋電路，個電壓串聯(lián)負反饋電路，負反饋用來改善波形和穩(wěn)負反饋用來改善波形和穩(wěn)定輸出波形振幅。定輸出波形振幅。1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Dat

48、e:3-Aug-2005 Sheet of File:E:Sheng模擬電子Protel圖.DdbDrawn By:+-Uo.U.iU.f=RCRCRfR1電壓放大電路選頻網(wǎng)絡(luò)AAuf.F.uRf和和R1引進了負反饋引進了負反饋63RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:21-D ec-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:RRCC+-+-Uo.U.f ffffj31j31UUF0

49、000ofuRC21f0 uF的幅值最大，為的幅值最大，為31|F|maxu 相角相角F=0，正反饋最強。，正反饋最強。 當頻率當頻率f f等于諧振頻率等于諧振頻率時，時，振蕩頻率振蕩頻率：RC21f0 1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:21-Aug-2006Sheet of File:E:Sheng注冊工程師輔導材料電路圖FET.Ddb Drawn By:110Fu1000.10.20.30.41/3 (記?。∮涀。?(記?。∮涀?！)64如何滿足相位和振幅平衡條件如何滿足相位和振幅平衡條件的的 . .相位條件：相位條件：放大器為同相放

50、大電路，放大器為同相放大電路，A A=0=0；在；在振蕩頻率振蕩頻率f f0 0=1=1(2RC)(2RC)時，選頻網(wǎng)絡(luò)的相移時，選頻網(wǎng)絡(luò)的相移F F=0=0，滿足相位條件。滿足相位條件。 . .振幅條件：振幅條件： 等幅振蕩條件：等幅振蕩條件：F FumaxumaxA Aufuf=1=1，AAufuf=3=3，A Aufuf1+(R1+(Rf f/ R/ R1 1) )， 應使應使 R Rf f=2R=2R1 1。 起振條件起振條件: : F FumaxumaxA Auf uf 1 1，應使應使 R Rf f 2R 2R1 1 . .穩(wěn)幅措施穩(wěn)幅措施: :穩(wěn)幅措施是在負反饋回路中采用非線性穩(wěn)

51、幅措施是在負反饋回路中采用非線性元件，維持元件，維持F FumaxumaxA Aufuf=1=1, ,來穩(wěn)定輸出電壓幅度。如用負溫來穩(wěn)定輸出電壓幅度。如用負溫度系數(shù)的熱敏電阻代替度系數(shù)的熱敏電阻代替R Rf f ，或用正溫度系數(shù)的熱敏電，或用正溫度系數(shù)的熱敏電阻代替阻代替R R1 1。65【例【例11.5-111.5-1】 運放器為理想的，運放器為理想的，R=1kR=1k，C=0.01FC=0.01F，試求：，試求： 振蕩頻率振蕩頻率f f0 0； 若若R R1 1=2k=2k，R Rf f的最小值。的最小值。 解：解：振蕩頻率振蕩頻率 123456ABCD654321DCBAT itleN

52、um berR evisionSizeBD ate:15-Sep-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:RRCCRfR1+-+-Uo.KHz9 .1561001. 0310128. 61RC210f Rf2R122K，Rfmin=4K。66仿真練習仿真練習11-29 熱敏電阻熱敏電阻R Rt t具有正溫度具有正溫度系數(shù)。為能起振和產(chǎn)生系數(shù)。為能起振和產(chǎn)生振幅穩(wěn)定的正弦波輸出，振幅穩(wěn)定的正弦波輸出，R Rf f和和R Rt t在電路中的接入在電路中的接入位置以及位置以及R Rt t的最大值為的最大值為何值。何值。

53、123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:13-Mar-2005Sheet of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:+-uo+-CCRR21toRfRt1k解答：解答：Rf 接虛框接虛框1，Rt 接虛框接虛框2。 為能起振和穩(wěn)定振幅，為能起振和穩(wěn)定振幅，應使應使Rf 2Rt，Rtmax= =500 67LC正弦波振蕩器正弦波振蕩器LCLC正弦波振蕩器也是由正弦波振蕩器也是由選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)正反饋網(wǎng)絡(luò)和和放大電放大電路路組成。組成。選頻網(wǎng)絡(luò)：選頻網(wǎng)絡(luò)：L L、C C并聯(lián)構(gòu)成，并

54、聯(lián)諧振頻率就是振蕩頻率。并聯(lián)構(gòu)成，并聯(lián)諧振頻率就是振蕩頻率。相位平衡條件：相位平衡條件：正反饋。正反饋。三種典型電路：三種典型電路： 變壓器反饋式變壓器反饋式 電感三點式（電感反饋式）電感三點式（電感反饋式） 電容三點式（電容反饋式）電容三點式（電容反饋式）要求：要求：1.會識別電路類型，會識別電路類型，2.會判斷能否振蕩。會判斷能否振蕩。68變壓器反饋式變壓器反饋式 選頻網(wǎng)絡(luò)：選頻網(wǎng)絡(luò)：L1和和C1并聯(lián)，并聯(lián)諧振時，并聯(lián)，并聯(lián)諧振時，阻抗為純電阻。阻抗為純電阻。 反饋網(wǎng)絡(luò)：反饋網(wǎng)絡(luò)：由變壓器繞組由變壓器繞組L2實現(xiàn)。實現(xiàn)。 相位平衡條件：相位平衡條件：就是判斷是否正反饋，就是判斷是否正反饋，

55、是正反饋就滿足相位平衡條件。是正反饋就滿足相位平衡條件。判斷判斷方法用方法用瞬時極性法，瞬時極性法，從圖中所標極性從圖中所標極性可知是可知是正反饋。正反饋。 振蕩頻率振蕩頻率123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Jan-2005Sheet of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:CCLL+Cbe211Rb1Rb2+UCCU.f+-Re110CL21f 69電感三點式（電感反饋式）電感三點式（電感反饋式） 確定反饋元件：確定反饋元件：L2接在基接在基極和發(fā)射極之間（交流通極和發(fā)射

56、極之間（交流通路），所以是反饋元件，路），所以是反饋元件，引進的是正反饋。引進的是正反饋。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Dec-2004Sheet of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:CL+Cb21Rb1Rb2+UCCU.f-+ReLCe LC21CM2LL21f210 L為諧振回路的總電感。為諧振回路的總電感。 滿意振蕩頻率：滿意振蕩頻率：70電容三點式（電容反饋式）電容三點式（電容反饋式） C1、C2和和L組成諧振回路，組成諧振回路，反饋元件是反饋元件是C2，引

57、入的是正，引入的是正反饋。反饋。 振蕩頻率：振蕩頻率：123456ABCD654321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:15-Sep-2004Sheet of File:D :模 擬 電 子 技 術(shù) E lectronics.ddbD raw n B y:CCL+Cb1e21Rb1Rb2+UCCReC+Cb2LC21CCCCL21f21210 C C為諧振回路的總電容為諧振回路的總電容。7111.6 11.6 功率放大電路功率放大電路一一. .功率放大管的功率放大管的工作狀態(tài)工作狀態(tài)：1.1.甲類：甲類：靜態(tài)工作點位于負載靜態(tài)工作點位于負載線中間附近線

58、中間附近Q Q1 1 。優(yōu)點是不。優(yōu)點是不失真，缺點是靜態(tài)損耗大，失真，缺點是靜態(tài)損耗大，效率低。主要用于電壓放大效率低。主要用于電壓放大。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Jan-2005Sheet of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:iuCEC0Q3Q2Q12.2.乙類：乙類：靜態(tài)工作點在橫軸上靜態(tài)工作點在橫軸上Q Q3 3 。功放管只在半個周。功放管只在半個周 期導電。期導電。3.3.甲乙類：甲乙類：靜態(tài)工作點靠近橫軸靜態(tài)工作點靠近橫軸Q Q2 2 。二二. .功

59、率放大電路功率放大電路分類分類：按功率放大管的工作狀態(tài)按功率放大管的工作狀態(tài)分為分為 甲類、乙類、甲乙類甲類、乙類、甲乙類。 72乙類乙類雙雙電源互補推挽電源互補推挽 功率放大電路功率放大電路又稱為又稱為OCL（Output Capacitorless，無輸出電容）電路。無輸出電容）電路。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:19-Sep-2004Sheet of File:D:模 擬 電 子 技 術(shù) Electronics.ddbDrawn By:TT12iC1iC2iLRLuiuo+-+UCC-UCC1234ABCD4321DCB

60、ATitleNumberRevisionSizeA4Date:24-Sep-2005Sheet of File:E:ShengAnaElect.ddbDrawn By: 工作原理工作原理uiuo.靜態(tài)：靜態(tài)：ui=0時，時，T1、T2不導通，不導通，IL=0，靜態(tài)無功耗。，靜態(tài)無功耗。.動態(tài)動態(tài): ui正半周正半周，T2截止，截止，T1與與RL工作在射極輸出器狀態(tài)，工作在射極輸出器狀態(tài)，uoui。ui負半周，負半周，T1截止，截止，T2與與RL工作在工作在射極輸出器狀態(tài)，射極輸出器狀態(tài)，uoui。73計算公式計算公式.輸出功率輸出功率Po ：L2omLomomoooRU21R2U2UIUP 最