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1、高等學(xué)校電子類輔導(dǎo)教材 電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo)書第1章 半導(dǎo)體器件的特性1.1知識(shí)點(diǎn)歸納1.雜質(zhì)半導(dǎo)體與PN結(jié)在本征半導(dǎo)體中摻入不同雜質(zhì)就形成N型和P型半導(dǎo)體。半導(dǎo)體中有兩種載流子,自由電子和空穴,載流子因濃度而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)成為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),因電位差而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)成為漂移運(yùn)動(dòng)。在同一種本征半導(dǎo)體基片上制作兩種雜質(zhì)半導(dǎo)體,在它們的交界面上,上述兩種運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,就形成了PN 結(jié)。其基本特性是單向?qū)щ娦浴?.半導(dǎo)體二極管一個(gè)PN結(jié)引出電極后就構(gòu)成了二極管,加上正向偏壓時(shí)形成擴(kuò)散電流,電流與電壓呈指數(shù)關(guān)系,加反向電壓時(shí),產(chǎn)生漂移電流,其數(shù)值很小。體現(xiàn)出單向?qū)щ娦浴?晶體管晶體管具有電流放大作用,對(duì)發(fā)射極正向偏

2、置集電極反向偏置時(shí),從射區(qū)流到基區(qū)的非平衡少子中僅有很少部分與基區(qū)的多子復(fù)合,形成基極電流,而大部分在集電結(jié)外電場(chǎng)作用下形成漂移電流,體現(xiàn)出對(duì)的控制,可將視為控制的電流源。晶體管有放大、飽和、截止三個(gè)工作區(qū)域。4.場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件,它通過柵-源電壓的電場(chǎng)效應(yīng)去控制漏極電流,因輸入回路的PN結(jié)處于反向偏置或輸入端處于絕緣狀態(tài)因此輸入電阻遠(yuǎn)大于晶體管。場(chǎng)效應(yīng)管局又夾斷區(qū)(即截止區(qū))、橫流區(qū)(即線性區(qū))和可比阿安電阻區(qū)三個(gè)工作區(qū)域。學(xué)完本章后應(yīng)掌握:1.熟悉下列定義、概念和原理:自由電子與空穴,擴(kuò)散與漂移,復(fù)合,空間電荷區(qū),PN結(jié),耗盡層,導(dǎo)電溝道,二極管單向?qū)щ娦裕w管和場(chǎng)效應(yīng)管的

3、放大作用及三個(gè)工作區(qū)域。2.掌握二極管、穩(wěn)壓管、晶體管,場(chǎng)效應(yīng)管的外特性,主要參數(shù)的物理意義。1.2習(xí)題與思考題詳解1-1試簡(jiǎn)述PN結(jié)的形成過程。空間電荷壓,阻擋層,耗盡層和勢(shì)壘壓等名稱是根據(jù)什么特性提出來(lái)的。答:PN結(jié)的形成過程:當(dāng)兩塊半導(dǎo)體結(jié)合在一起時(shí),P區(qū)的空穴濃度高于N區(qū),于是空穴將越過交界面由P區(qū)向N區(qū)擴(kuò)散;同理,N區(qū)的電子濃度高于P區(qū),電子越過交界面由N區(qū)向P區(qū)擴(kuò)散。多子由一區(qū)擴(kuò)散到另一區(qū)時(shí),形成另一區(qū)的少子并與該區(qū)的多子復(fù)合,因此,在交界面的一側(cè)留下帶負(fù)電荷的受主離子,另一側(cè)留下帶正電荷的施主離子。于是在交界面附近形成一個(gè)空間電壓區(qū),即PN結(jié)??臻g電荷壓:在PN結(jié)內(nèi)無(wú)可移動(dòng)的帶電

4、荷之緣故。勢(shì)壘層:在PN結(jié)中,N區(qū)電位高于P區(qū)電位,兩區(qū)存在接觸電位差之緣故。耗盡層:在PN結(jié)中,只有不能移動(dòng)的數(shù)量相等的正負(fù)離子,而載流子因擴(kuò)散和復(fù)合而消耗掉了之故。阻擋層:由于PN結(jié)中存在接觸電勢(shì)壓,阻擋了電子擴(kuò)散之故。1-2(1)在室溫下,當(dāng)硅二極管的反向電流達(dá)到其反向飽和電流IR(sat)的95%時(shí),反向電壓是多少?(2) 計(jì)算偏壓為 ±0.1V時(shí),相應(yīng)的正向電流和反向電流的比值。(3)如果反向飽和電流為10nA,計(jì)算相應(yīng)于電壓為0.6時(shí)的正向電流,并說(shuō)明這一結(jié)果與實(shí)際不符的原因。解:(1) 因?yàn)镮D = IR(sat)( 1)所以VD = VTln = 26mv×

5、ln0.95 = -1.33 mv(2)(3) 1-3在測(cè)量二極管的正向電阻時(shí),用表的“R×10”檔測(cè)出的阻值小而用“R×100”檔測(cè)出大,原因何在?答:因?yàn)槿f(wàn)用表“R×10”檔的內(nèi)阻小,測(cè)量二極管的正向阻值小,而“R×100”檔的內(nèi)阻大,測(cè)量的二極管的正向阻值大。1-4怎樣用萬(wàn)能表判斷二極管的極性和好壞?答:判斷二極管的極性與好壞,選擇萬(wàn)用表“R1K” 電阻檔,此時(shí)黑表棒為正極,紅表棒為電源負(fù)極。用黑紅表棒接待測(cè)二極管兩極,觀察阻值大小,再反過來(lái)相接,觀察阻值大小,若兩次測(cè)量均大,說(shuō)明二極管斷路,若第一次測(cè)量阻值大,第二次測(cè)量阻值小,則測(cè)量值小的連接時(shí)

6、,黑表棒接二極管的陽(yáng)極,紅表棒接二極管的陰極;并說(shuō)明二極管是好的;若兩次測(cè)量阻值均小,說(shuō)明二極管被擊穿。1-5限幅電路如圖所示,設(shè)D為 理想二極管,輸入電壓vi為正弦波,其振幅大于,試給出輸出電壓為的波形。解:1-6雙向限幅器如圖所示,設(shè)為理想二極管,輸入電壓為正弦波,其振幅Vi=3,試給出輸出電壓的波形。1-7雙向限幅器如圖所示,設(shè) 為理想二極管,輸入電壓vi由0-100V作線性變化,給出相對(duì)于vi的輸出電壓 隨時(shí)間變化的曲線。解:1-8求圖所示各電路中的電流I和電壓V(設(shè)電路中的二極管為理想二極管)解:對(duì)于管正向偏壓,的偏壓最大先導(dǎo)通,隨之反偏截止。所以 =1V 均處于正向偏置狀態(tài),D1的

7、偏置電壓大先導(dǎo)通,則由于D1的導(dǎo)通反偏而截止。則1-9穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖示,已知穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓V=6V最大穩(wěn)定電流25mA 限流電阻R=500 求:.時(shí),電路工作是否正常? .時(shí),電路工作情況如何? .開路,電路可能出現(xiàn)什么情況?為什么?解:(1). 則 所以電路正常工作(2). 穩(wěn)壓管無(wú)法穩(wěn)壓(3)穩(wěn)壓管可能會(huì)熱擊穿。1-10將兩個(gè)二極管如圖連接起來(lái),是否與晶體管一樣具有電流放大作用,為什么?答:不含。因?yàn)檫@樣連接不會(huì)形成基區(qū),不會(huì)產(chǎn)生復(fù)合現(xiàn)象,形成小電流對(duì)大電流的控制。所以不具備電流放大效應(yīng)。1-11為什么晶體管發(fā)射區(qū)摻雜濃度大,而基區(qū)摻雜程度小且做得很???答:發(fā)射區(qū)濃度大即多數(shù)載流子濃度

8、大,便于發(fā)射進(jìn)入基區(qū),而基區(qū)摻雜濃度小,多數(shù)載流子少,復(fù)合后仍有大量的由發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的多子到達(dá)集電區(qū),即基壓也做得較窄。1-12將一個(gè)PNP型晶體管接成共發(fā)射極放大電路,(1)畫出電路,標(biāo)出電源極性。(2)如果管子的=0.98要得到10mA集電極電路,問基極電流多大?(3)試分析內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)情況。解 (1)(2), (3)分析管內(nèi)載流子運(yùn)動(dòng)情況(略)見書14頁(yè)1-13一個(gè)晶體管的 IB=10A,IC=0.5mA ,在什么條件下,才能用這兩個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算這的交流電流放大倍數(shù)?答:在忽略 后,且輸出特性曲線平行時(shí),此時(shí)才可用IB, IC計(jì)算這的交流電流放大倍數(shù)。1-14若測(cè)得放大電路中晶體管

9、三個(gè)電極對(duì)地的電壓分別為V1= -6.2V,V2= - 6V,V3= - 9V,試判斷晶體管的電極和類型。答:若晶體管工作在放大區(qū),發(fā)射結(jié)正偏,集電路反偏,再者各電路均為負(fù)值,所以該晶體管為PNP型,極性如圖所示。1-15晶體管3DG8A的輸出曲線 如圖示,已知它的PCM=200mw,I=20mA, V(BR)CED=15V(1)定義安全工作區(qū)(2)定出放大區(qū)(3)當(dāng)VCE=6V時(shí),能否使IC工作在30mA,為什么?解:(1)陰影線外為過耗區(qū),內(nèi)為安全區(qū)。(2)VCESV(BR)CED之間為放大區(qū),為飽和壓降。(3)當(dāng)VCE=6V時(shí),不能使IC 工作在30mA 因?yàn)?ICM=20mA 第2章

10、放大器基礎(chǔ)2.1 知識(shí)點(diǎn)歸納一、放大的概念放大實(shí)質(zhì)上是將微弱的信號(hào)通過有源器件(晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管)對(duì)能量進(jìn)行控制的過程,是將直流電源提供的能量轉(zhuǎn)化為負(fù)載所獲得的雖信號(hào)變化的能量。放大的前提是信號(hào)不失真。二、放大電路的組成原則1.放大電路的核心元件是有源器件,即晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管。2.正確的直流電源電壓數(shù)值、極性與其它電路參數(shù)應(yīng)保證晶體管工作在放大區(qū),場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū),即建立起合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。保證電路中的信號(hào)不失真。三、放大器的主要性能指標(biāo):1.放大倍數(shù)A2.輸入電阻3.輸出電阻4.最大不失真輸出電壓5.下限截止頻率,上限截止頻率及同頻帶6.最大輸出功率和效率。四、放大電路的分析方法分析放大

11、電路的方法有兩種,即圖解法和微變等效電路法。圖解法用于確定靜態(tài)工作點(diǎn)和分析打信號(hào)工作的動(dòng)態(tài)情況,微變等效電路法只適用于分析、計(jì)算低頻小信號(hào)工作時(shí)電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。分析電路應(yīng)遵循“先靜態(tài),后動(dòng)態(tài)”的原則,只有靜態(tài)工作點(diǎn)合適,分析動(dòng)態(tài)才有意義。五、晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路1.晶體管基本放大電路有共射、共集、共基三種組態(tài)。共射放大電路即有電流放大作用,又有電壓放大作用,輸入電阻居三種電路之中,輸出電阻較大,適應(yīng)于一般放大。共集放大電路之放大電流不放大電壓,因輸入電阻高而行作為多級(jí)放大器的輸入端因疏忽電阻低而常作為多級(jí)放大器的輸出級(jí)。又因電壓放大倍數(shù)約等于1而用作信號(hào)的跟隨。共基電路之放大電壓而不放

12、大電流輸入電阻小,高頻特性好適應(yīng)于寬頻帶放大電路。 2.場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的共源接法,共漏接法與晶體管放大電路的共射、共集接法相對(duì)應(yīng),但比晶體管電路輸入阻抗高,噪聲系數(shù)低,典雅放大倍數(shù)小適應(yīng)于低電壓放大電路的輸入級(jí)。六、阻容耦合放大電路在中頻段的放大倍數(shù)最大且為定值,當(dāng)信號(hào)頻率太高或太低時(shí),放大倍數(shù)都要降低。七、多級(jí)放大器的耦合方式有直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。直接耦合便于集成,既可放大交流又可放大直流信號(hào),但必須解決好零點(diǎn)漂移問題。阻容耦合能克服零點(diǎn)漂移的問題,但低頻響應(yīng)差,不便于集成。變壓器耦合有阻抗變換作用,但低頻響應(yīng)差,且體大笨重,只用于特殊場(chǎng)合。八、多級(jí)放大器的放大倍數(shù)為各級(jí)放大器

13、放大倍數(shù)的乘積,通頻帶窄于單級(jí)放大器,級(jí)數(shù)越多,頻帶越窄。學(xué)完本章應(yīng)達(dá)到下列要求:1.掌握以下基本概念和定義:放大、靜態(tài)工作點(diǎn)、非線性失真、直流通路和交流通路、交、直流負(fù)載線、放大倍數(shù),輸出動(dòng)態(tài)范圍等。2.掌握各種形式的基本放大電路的工作原理及特點(diǎn),能根據(jù)要求選擇電路的類型。3.掌握放大電路的分析方法,能計(jì)算靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的各種。2.2習(xí)題與思考題詳解2-1圖示各電路中的電容對(duì)信號(hào)可視短路,試定性分析各電路能否正常放大,為什么? 答:(a)只要 取值適當(dāng)使發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,就可以放大信號(hào)。 (b)只要 取值適當(dāng)使發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,就可以放大信號(hào) (c)使集電結(jié)反偏,不能正常放大。 (d

14、) ,,故不能正常放大。2-2分別畫出圖示各電路的直流通路和交流通路。 解:(a)直流通路 交流通路 (b)直流通路 交流通路2-3電路及晶體管特性如圖示 (1)作負(fù)載線,找出靜態(tài)工作點(diǎn)Q和放大器的動(dòng)態(tài)范圍。若要獲得盡可能大的動(dòng)態(tài)范圍,應(yīng)取多大數(shù)值? (2)電路其他參數(shù)不變,由變?yōu)?,Q點(diǎn)移到何處? (3)電路其他參數(shù)不變,由變成,Q點(diǎn)移到何處? (4)電路其他參數(shù)不變,由減到,Q點(diǎn)移到何處? 解:(1)Q點(diǎn): 直流負(fù)載線MN,M(0,4.5) N(9,0) 交曲線與Q(5.4,1.8). 動(dòng)態(tài)范圍:. 由圖分析可得最大動(dòng)態(tài)范圍,可得Q點(diǎn)(4.35,2.4)。則 (2) Q點(diǎn)沿曲線左移得(1.0

15、,1.6). (3) ,Q點(diǎn)沿負(fù)載線下移至(7.2,1.0). (4) ,Q點(diǎn)移至(2,1.8).2-4放大電路和晶體管特性如2-3題圖 (1)求靜態(tài)工作附近的和. (2)畫出簡(jiǎn)化h參數(shù)等效電路,計(jì)算,. 解:(1). (2) h參數(shù)電路 2-5放大電路如圖示,求: (1)計(jì)算不帶負(fù)載時(shí)點(diǎn),畫出h參數(shù)等效電路,計(jì)算,. (2)計(jì)算帶上負(fù)載后靜態(tài)點(diǎn),畫出h參數(shù)等效電路,計(jì)算和. 解:(1)= 交流通路:h等效電路 (2) .則 2-6圖示電路輸入正弦信號(hào)時(shí),若輸出波形如(b)(c),試問他們?yōu)楹畏N失真?如何調(diào)節(jié)才可能使輸出不失真?若改變滑變RB1的大小仍得不到完好正弦波輸出,為什么?解:(1)由

16、波形分析可知(b)為截止失真;減小有可能使輸出不失真。(c)為飽和失真,增大有可能使輸出不失真 (2)改變值仍不能得到完好正弦輸出,可能是取值不當(dāng)之故。2-7電路如圖,已知,電容容抗可忽略 求:(1)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn),(2)畫出h參數(shù)等效電路,計(jì)算,和 解:(1)(2)h參數(shù)電路 2-8阻容耦合射極輸出器如圖,已知(1)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。(2)畫出簡(jiǎn)化h參數(shù)電路,計(jì)算,和解:(1) (2)h參數(shù)等效電路2-9電路如圖示,電容的容抗均可忽略(1) 畫出簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路,計(jì)算,和,(2) 當(dāng)時(shí),兩個(gè)轉(zhuǎn)出電壓,在振幅和相位上有何關(guān)系? 解:(1)h參數(shù)等效電路(2)當(dāng)時(shí),,幅度基本相等,相位相差2-

17、10電路如圖,已知=50,電容的容抗均可忽略 (1)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn) (2)畫出簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路,計(jì)算,和解:(1) (2)h參數(shù)等效電路 2-11集電極-基極偏置放大電路如圖示。 T為硅管。(1)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。(2)如果要求的值應(yīng)為多大?(3)畫出簡(jiǎn)化為h參數(shù)等效電路,并用密 勒定理作進(jìn)一步簡(jiǎn)化。(4)推導(dǎo)的表達(dá)式,并算出它的數(shù)值。解:(3)h參數(shù)等效電路,并密勒定理簡(jiǎn)化。密勒定理指出:具有N個(gè)獨(dú)立接點(diǎn)的任意網(wǎng)絡(luò),如圖,N為參數(shù)接點(diǎn),若接點(diǎn)1、2間接有阻抗E'。并已知節(jié)點(diǎn)電壓和之比(),斷開阻抗E'在節(jié)點(diǎn)1與N之間接,節(jié)點(diǎn)2與N之間接,新網(wǎng)絡(luò)與原網(wǎng)絡(luò)等效。密勒定理簡(jiǎn)化后:

18、其中 (4)2-12圖示源極輸出器,設(shè)gm=1ms,rd可略不計(jì),是推導(dǎo)電壓放大倍數(shù)Av,和輸入電阻的表達(dá)式,并算出其數(shù)值。解:等效電路如圖2-13 MOS管放大電路如圖所示(a),放大管輸出特性如圖(b),所示(1) 用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q,并求出工作點(diǎn)處的跨導(dǎo)gm(2) 畫出交流等效電路,求電壓放大倍數(shù)Av解:(1) 畫負(fù)載線,時(shí)Q點(diǎn),8V,2mA(2)2-15圖示-一恒流源電路,試證: 證:由圖可得2-16放大電路如圖,已知晶體管系數(shù)gm=60ms,設(shè)的容抗很小,可視短路。(1) 畫出低頻混合等效電路,不考慮,推導(dǎo)出放大電路的下線效率,的表達(dá)式,并算出其值(2) 不考慮,下線效率=?(

19、3) 同時(shí)考慮,畫出這一放大電路的低頻對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性(4) 計(jì)算電路的上限頻率,并畫出高頻段的對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性。解:略(1)低頻混合等效電路,不計(jì)作用:2-17兩極放大電路如圖,設(shè)(1) 計(jì)算的靜態(tài)工作點(diǎn)和(2) 計(jì)算放大器的中能電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。解(1)(2) 兩極放大器的微變等效電路如圖示第一級(jí)放大倍數(shù)其中第二級(jí)是射極輸出器,放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)放大器的輸入電阻是第一節(jié)輸入電阻:放大器的輸出電阻 2-18兩級(jí)直耦放大器如圖所示試分析這一放大器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及偏置的提供方法設(shè),試計(jì)算Av,答:(1)該電路是兩極直接耦合電路,管分別為NPN,PNP型管,采用12電源

20、供電,Q點(diǎn)相互牽連。(2) 交流等效電路第3章 集成運(yùn)算放大器3.1知識(shí)點(diǎn)歸納本章講述了集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),電路組成,主要性能參數(shù)、種類及使用方法。1.集成運(yùn)放實(shí)際上是一種好性能的直接耦合放大電路。通常由輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路等四部分組成,雙極型管組成的集成運(yùn)放,輸入級(jí)多用差分放大電路,中間級(jí)為共射電路,輸出級(jí)多用互補(bǔ)輸出級(jí),偏置電路是多路電流源電路。2.電流源電路不僅可為各級(jí)放大電路提供合適的靜態(tài)電流,又可作為有源負(fù)載,從而大大提高了運(yùn)放的增益。3使用集成運(yùn)放應(yīng)注意調(diào)零、頻率補(bǔ)償及必要的電路保護(hù)。學(xué)完本章應(yīng)達(dá)能到下列要求1.熟悉集成運(yùn)放的組成及性能,正確理解主要指標(biāo)參數(shù)的物理意義及

21、其使用注意事項(xiàng)。2.了解電流源電路的工作原理。3.能讀懂集成運(yùn)放5G23,5G24的工作原理。3.2 習(xí)題與思考題詳解3-1差分放大電路如圖所示 ,Rp為調(diào)零電位器,假設(shè)電路完全對(duì)稱,兩管的,求: (1)若電路作雙端輸出,即開關(guān)S與1接通,試計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn),差模放大倍數(shù)。共模放大倍數(shù),共模抑制比,差模輸入電阻和輸出電阻(2)若電路作單端輸出,即開關(guān)S與2接通,試計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn),解:(1)雙端輸出時(shí)1) 電子電路對(duì)稱,兩管對(duì)應(yīng)的電流及電壓分別相等,即直流通路如圖示:于流過的兩個(gè)電流大小相等,向相同,所以流過的直流電流2,當(dāng)于單管射極電流流過2計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn): ,則 2)差模較大時(shí),一

22、分為二,由于中流過的電流的增量數(shù)值相等方向相反,所以上無(wú)變化的壓 。差模微變等電路如圖: 雙端差模電壓放大倍數(shù) 3)共模時(shí)上流過電流的增量相等,方向相反,即為沒管發(fā)射極電流流量的2倍,畫等效電路時(shí)把增加一倍即可。,則雙端輸出共模電壓放大倍數(shù)4)共模抑制比 5)6)由共模微變電路可得 對(duì)于共模信號(hào),兩輸入端是并聯(lián)的,因此整個(gè)差動(dòng)放大器的共模輸入電阻: 7) 雙端輸出的輸出電阻 (2)開關(guān)K與2接通,電路做單端輸出:靜態(tài)工作點(diǎn)除UCE1外,其他系數(shù)與(1)的靜態(tài)工工作點(diǎn)相同,即, 但是由于管的集點(diǎn)極有一負(fù)載接地,直流通路如圖,利用戴維南定理,將左圖等效成右圖,其中:3-2.簡(jiǎn)單的晶體管電路如圖所示

23、,試用h參數(shù)等效電路(略去,但,不能忽略)推導(dǎo)出電流源的交流內(nèi)阻的表達(dá)式解:恒流源等效電路如圖所示,為推導(dǎo)交流電阻,在AB端加一電壓得到電流由圖可得,則: 即用作恒流源的晶體管,其輸出特性曲線較為平坦,也就是>>1.一般>>1成立,得到:3-3.圖為帶恒流源的差分放大器,設(shè)晶體管的,1) 計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)2) 若,利用3.3結(jié)果,計(jì)算恒流源的交流電阻3) 計(jì)算電路解:(1)計(jì)算的靜態(tài)工作點(diǎn): 管是恒流源,其直流電阻小,交流電阻大,在計(jì)算差模電壓放大倍數(shù)和差模輸入電阻時(shí)等效為直流電阻,忽略不計(jì);在計(jì)算共模電壓放大倍數(shù)和共模輸入電阻時(shí)等效為交流電阻管的輸入電阻(>>

24、; ,忽略)共模放大倍數(shù):共模抑制比:差模輸入電阻:共模輸入電阻:輸出電阻3-4共射共基差分電路如圖示,試導(dǎo)出其差模電壓放大倍數(shù),并畫出將改為恒流源電路。答:組成共射差動(dòng)電路,組成共基極電路。接在集電極上,由于共基極電路設(shè)有電流放大能力,則的集電極負(fù)載分別近似為,是雙入雙出差動(dòng)放大電路,其差模放大倍數(shù)與單管放大電路一樣。即。將,改為恒流源的差放電路如上圖示。3-5.指出圖中哪些組合是合理的,哪些是不合理的。對(duì)于合理的復(fù)合管標(biāo)出其3個(gè)點(diǎn)極。并說(shuō)明是PNP管還是NPN管。答: (a)圖合理,為NPN管,電極如圖標(biāo)(b) 圖合理,為PNP管,極性如圖標(biāo)(c)圖不合理,不符合三極管電流流向。3-6.圖

25、示電路中,晶體管為硅管,試計(jì)算的值和電路的電壓放大倍數(shù)解:(1)先計(jì)算由于。則靜態(tài)時(shí):(2)計(jì)算電壓放大倍數(shù)。管的輸入電阻管組成雙入單出差放電路。則,則所以,總電壓放大倍數(shù): 第4章 反饋放大器4.1 知識(shí)點(diǎn)歸納本章主要研究了反饋的基本概念、負(fù)反饋放大器的一般表達(dá)式,、負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響和放大器電路穩(wěn)定性等問題。闡明了反饋的判斷方法,深度負(fù)反饋條件下放大倍數(shù)的估算方法,根據(jù)需要正確引入負(fù)反饋的方法。1.在電路中,將輸出量的一部分或全部通過一定的電路形式作用于輸入回路,去影響輸入量的措施稱為反饋。如使凈輸入量減少則為負(fù)反饋,若使凈輸入量增加則為正反饋。若反饋存在于直流通路中則為直流反饋,若

26、反饋存在于交流 通路中則為交流反饋。反饋量取自于輸出電壓則為電壓反饋,若反饋量取自于輸出電流則為電流反饋。交流負(fù)反饋有四種形式:電壓串聯(lián)負(fù)反饋,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,電流串聯(lián)負(fù)反饋,電流并聯(lián)負(fù)反饋。2.電路中“有無(wú)反饋”,取決于輸出回路和輸入回路是否存在反饋通路;“直流反饋和交流反饋”決定與反饋通路存在于直流通路還是交流通路;“正、負(fù)反饋”的判定采用瞬時(shí)極性法,反饋結(jié)果使凈輸入量增加則為正反饋,減小則為負(fù)反饋。判斷“電壓反饋和電流反饋”可令輸出電壓等于零,若反饋量隨之為零,則為電壓反饋,若反饋量依然存在,則為電流反饋?!按?lián)和并聯(lián)”判定是,反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大器是并聯(lián)連接的則為并聯(lián)反饋,若是串聯(lián)連接的

27、則為串聯(lián)反饋。3.反饋的作用效果與信號(hào)源內(nèi)阻RS有關(guān),對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋,RS大時(shí),反饋效果明顯,RS=0時(shí),無(wú)反饋?zhàn)饔?;?duì)于串聯(lián)負(fù)反饋,RS越小,反饋效果越顯著,反之,RS=時(shí),串聯(lián)反饋無(wú)效果。4.對(duì)于滿足,利用的關(guān)系和的特點(diǎn),求深度負(fù)反饋放大器增益。欲求電壓增益,除電壓串聯(lián)負(fù)反饋外,其它各類型的負(fù)反饋還需進(jìn)行轉(zhuǎn)換。5.引入交流負(fù)反饋后,可以改善當(dāng)打電路多方面的性能,可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性,改變輸入電阻和輸出電阻,展寬頻帶,減小非線性失真等。學(xué)完本章后應(yīng)達(dá)到下列要求:1能夠正確判斷電路中是否引入了反饋以及反饋的性質(zhì)。2.正確理解負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)在不同反饋組臺(tái)下的物理意義,并能夠估算深度負(fù)

28、反饋條件下的放大倍數(shù)。3.掌握負(fù)反饋四種組態(tài)對(duì)放大電路性能的影響,并能根據(jù)需要在放大電路中正確的引入交流負(fù)反饋。4.2 習(xí)題思考題詳解4-1 在圖示電路中,指出反饋通路,判斷所引的反饋是正反饋還是負(fù)反饋,是交流反饋還是直流反饋,設(shè)電容的容抗可以忽略。解:(a)反饋通路由,C, 構(gòu)成,反饋送至反相輸入端,屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋,由于C交流接地,故為直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。(b) , 構(gòu)成反饋支路,是交直流負(fù)反饋,反饋信號(hào)取至非輸出端而送入輸入端,故為交直流電流并聯(lián)負(fù)反饋。(c),引入本級(jí)負(fù)反饋,引入交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋,引入直流電流串聯(lián)負(fù)反饋;, , , 引入兩級(jí)間反饋,是電壓串聯(lián)正反饋。(d)R3引入

29、本級(jí)電流串聯(lián)負(fù)反饋。,引入本級(jí)直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。引入本級(jí)交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。,引入三級(jí)間交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。4-3 判斷上圖所示各電路中交流負(fù)反饋分別是什么類型。(分析同4-2)4-2 指出下面的說(shuō)法是否正確,如果有錯(cuò),錯(cuò)在哪里?1.既然在深度負(fù)反饋的條件下,閉環(huán)放大倍數(shù)與放大器的系數(shù)幾乎無(wú)關(guān),因此,器時(shí)的系數(shù)就沒有什么實(shí)際意義了,于是可以隨便用一個(gè)管子,只要適當(dāng)選取,就能獲得恒定的且為所需大小的。2.負(fù)反饋能展寬起帶,因此,可用低頻管代替高頻管,只要加上足夠深的負(fù)反饋即可。解 (1)這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的。因?yàn)樯疃蓉?fù)反饋閉環(huán)放大倍數(shù)的近似估算式為,首先是在的條件下得到的。而條件中的即開環(huán)放大

30、倍數(shù)是由晶體管的系數(shù)和電路系數(shù)決定的,為與,等系數(shù)有關(guān)。如隨便選擇晶體管,若滿足不了上述條件,則構(gòu)不成深度負(fù)反饋,也就不能使用的關(guān)系式了。(2)這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的。負(fù)反饋雖然能使放大器的通頻帶展寬,但是在原開環(huán)電路通頻帶的基礎(chǔ)上有限的寬度,且有犧牲其增益為代價(jià)的,在一定條件下,其增益帶寬積是一常量。4-3 試從物理概念上說(shuō)明電流負(fù)反饋使輸出電阻增加,電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小,串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加,和并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小的道理。答:電流負(fù)反饋主要是穩(wěn)定輸出電流,使輸出電流接近于恒流源,當(dāng)負(fù)載變化時(shí),保持輸出電流穩(wěn)定,其效果就是增大了輸出電阻,輸出電阻越大,越接近恒流源。 電壓負(fù)反饋主要穩(wěn)定

31、輸出電壓,使輸出電壓接近于恒流源,當(dāng)負(fù)載變化時(shí),電路保持輸出電壓穩(wěn)定,其效果就是減小了輸出電阻,輸出電阻越小,電路帶負(fù)載能力越強(qiáng),越接近于恒流源。 串聯(lián)負(fù)反饋由于反饋信號(hào)與原輸入信號(hào)串聯(lián),故輸入電阻增加。并聯(lián)負(fù)反饋由于反饋信號(hào)與原輸入信號(hào)并聯(lián),故輸入電阻減小。4-4當(dāng)放大器改變20%時(shí),如果要求=100,而且的變化不大于1%, (1)試計(jì)算和F值。 (2)如果無(wú)反饋的,求引入反饋后的通帶.解:(1),則則帶入上式可得:又.則(2) 。4-5 試證明電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器的輸入電阻,輸出電阻為解:圖(a)為計(jì)算電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器輸入電阻框圖,可見: 無(wú)反饋時(shí)輸入電阻 有反饋時(shí)輸入電阻 而 , ,

32、 圖(b)為計(jì)算電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器的輸出電阻將信號(hào)源,保留內(nèi)阻,斷開,并且在輸出端施加一個(gè)交流電壓源得到電流,如圖所示。圖中為基本放大器輸出端點(diǎn)電路()的開環(huán)轉(zhuǎn)移導(dǎo)納,忽略反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端的降壓,有: 由圖可得: 得 4-6 試證明電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器的輸入電阻,輸出電阻解:圖a為計(jì)算電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器輸入電阻的推圖,可見: 無(wú)反饋時(shí)輸入電阻 有反饋式輸入電阻 而 圖(b)為計(jì)算電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大器輸出電阻框圖。令=0,斷開負(fù)載并且在輸出端施加一個(gè)交流電壓源,得到電流,圖中是負(fù)載開路時(shí)基本放大器的開環(huán)轉(zhuǎn)移電阻。由圖:, 而 4-7電路如圖示;設(shè)運(yùn)放為理想運(yùn)放,(1)合理連線,將信號(hào)源和正確的

33、接入電路。使電路盡可能的高的輸入電阻。 (2)保證放大倍數(shù),問:應(yīng)選多大的反饋電阻?解:(1)連接電路如圖示,引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。(2),4-8 圖示放大電路中,為分別實(shí)現(xiàn)下面幾個(gè)方面的要求,應(yīng)引入何種類型的負(fù)反饋,請(qǐng)畫上反饋電路:(1)要求元件的系數(shù)改變對(duì)的靜態(tài)某電極電壓影響較小。(2)要求某電極電流的交流成份基本上不受改變的影響。(3)要求在接上外加負(fù)載以后,電壓放大倍數(shù)基本不變。 (4)要求輸入端向信號(hào)源索取的電流比較小。 解:(1)穩(wěn)定集電極靜態(tài)電壓,須引入本級(jí)直流負(fù)反饋電路。為. (2 ) 若使的交流集電極電流不變,應(yīng)引入電流負(fù)反饋,例, (3)若引入負(fù)載后,電壓放大倍數(shù)基本不變,應(yīng)

34、引入電壓負(fù)反饋,為 (4)輸入端向信號(hào)源索取電流較小,應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋,為。綜上所述,引入反饋的電路網(wǎng)絡(luò)如圖所標(biāo)。4-9,負(fù)反饋放大電路如圖示,設(shè)這些電路滿足深度負(fù)反饋條件,試運(yùn)用近似計(jì)算法計(jì)算它們的電壓放大倍數(shù)。解:(1)(a)圖是電流并聯(lián)負(fù)反饋電壓放大電路,由于深度負(fù)反饋,則有:,則:,(2) (b)圖是電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓放大電路,由于深度負(fù)反饋,則有:,則:故:4-10電路如圖: (1)要使電路中引入反饋為負(fù)反饋,開關(guān)S應(yīng)置于(a)還是(b)(2)這個(gè)負(fù)反饋屬于何種負(fù)反饋?(3)設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋的條件電壓放大倍數(shù)大多是多少?解:(1)引入負(fù)反饋開關(guān)應(yīng)置于(b) (2)這個(gè)負(fù)反饋屬于電

35、壓串聯(lián)負(fù)反饋(3)因?yàn)樯疃蓉?fù)反饋,則4-11負(fù)反饋放大器如圖示,假設(shè)運(yùn)放的差模輸入電阻為無(wú)窮大,輸出電阻為零。(1)寫出電壓反饋系數(shù)表達(dá)式(2)如果基本放大器的開環(huán)增益為,閉環(huán)電壓增益為,求出(3)如果開環(huán)放大倍數(shù)減小20% ,那么閉環(huán)放大倍數(shù)將減少多少?解:(1)這是一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路,因?yàn)闉椴钅]斎腚娮锜o(wú)窮大,流入運(yùn)放反相端的電流反饋信號(hào):電壓反饋系數(shù) (2) 只考慮放大倍數(shù)的幅值時(shí)有: 則 而 所以(3)由已知條件知,可知,放大器引入負(fù)反饋后放大倍數(shù)下降了10倍,即,其穩(wěn)定性提高了10倍,先開環(huán)放大倍數(shù)減小了20%,即,那么閉環(huán)放大倍數(shù)將減小2%,則4-12.負(fù)反饋放大器如圖示 (1

36、)利用近似計(jì)算法計(jì)算(2)若基本放大器取開環(huán)電壓增益,利用負(fù)反饋表達(dá)式計(jì)算解:(1)各自組成射極輸出電路,輸入信號(hào)經(jīng)運(yùn)放放大后,正半周經(jīng)過,由射極輸出,射極輸出器電壓放大倍數(shù)近似為1。而管電路組成功放電路,將運(yùn)放信號(hào)近似不變的反饋到運(yùn)放的反相輸入端,則電壓反饋信號(hào)系數(shù),那么閉環(huán)放大倍數(shù)(2)第5章 信號(hào)運(yùn)算電路5.1 知識(shí)點(diǎn)歸納本章主要研究了理想集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn),基本運(yùn)算電路和有源濾波電路。1. 理想集成運(yùn)算放大器引入負(fù)反饋,則工作在線性區(qū)。凈輸入電壓為零,稱為“虛短”;凈輸入電流也為零,稱為“虛斷”,“虛短”和“虛短”是分析運(yùn)算電路和有源濾波電路的兩個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)。2.信號(hào)運(yùn)算電路的三種基

37、本形式為:反相輸入運(yùn)算放大器、同相輸入運(yùn)算放大器和差動(dòng)輸入運(yùn)算放大器。集成運(yùn)放引入負(fù)反饋后可以實(shí)現(xiàn)比例、加減、乘除、積分、微分、對(duì)數(shù)和指數(shù)等各種基本運(yùn)算。求解輸出電壓與輸入電壓運(yùn)算關(guān)系的方法有兩種:(1)接點(diǎn)電流法列出運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端及其它關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電流方程,利用虛短和虛斷的概念,求出運(yùn)算關(guān)系。(2)疊加原理對(duì)于多信號(hào)輸入電路,可分別求出每個(gè)輸入電壓?jiǎn)为?dú)作用時(shí)的輸出電壓,然后將它們相加,就是所有信號(hào)同時(shí)輸入時(shí)的輸出電壓。3.有源濾波電路通常由RC網(wǎng)絡(luò)和集成運(yùn)放構(gòu)成,立刻用它可以抑制信號(hào)中不必要的成分或突出所需要的成分。按幅頻特性的不同,有源濾波器可分為L(zhǎng)PF、HPF、BPF、BEF。

38、潭門的主要性能是同帶放大倍數(shù)AVF、通帶截止頻率fP、通帶寬度BW。學(xué)完本章后,能夠達(dá)到下列要求:(1).掌握比例、加減、積分電路的工作原理及運(yùn)算關(guān)系,理解微分、乘除、對(duì)數(shù)和指數(shù)電路的工作原理和運(yùn)算關(guān)系,能夠運(yùn)用續(xù)斷、虛斷的概念分析各種運(yùn)算電路輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系,并能夠合理選擇電路。(2).能夠正確理解LPF、HPF、BPF和BEF的工作原理,了解它們的主要性能,并能夠合理的選擇電路。5.2 習(xí)題與思考題詳解5-1 已知加法器的運(yùn)算關(guān)系為=(5U+10U+0.2U),且反饋電阻=100。畫出電路圖,并計(jì)算電路中的各電阻值。解:加法器運(yùn)算電路如圖. 電路傳輸函數(shù)方程為:=( +).R=

39、 R/R/R/ R= 5. = 10. = 0.2.則:R= 20.R= 10.R= 500.R= R/R/R/ R= 20/10/500/100 = 6.17 ()5-2.同相加法器電路圖如圖.試導(dǎo)出輸出電壓與輸入電壓之間函數(shù)關(guān)系: 解:根據(jù)“虛補(bǔ)”“虛斷”及線性疊加原理: I= I. U= U.則: U= (1 +)U U = (1 +)U, U= (1+)UU= U+U+ U= (1+)U+ (1+)U+ (1+)U5-3按下列要求設(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù)電路(要求畫出電路圖.并算出各元件值).(1) U=5U. 放大器總的輸入電阻大于20.(2) U=100 U放大器總的輸入電阻等于200,電路中

40、各電阻值不許超過1.解: (1) 傳輸函數(shù)說(shuō)明該電路是反相比例函數(shù)形式.如圖: 可導(dǎo)出 U= 則=5. R=5R.若取 R=40. 則R=200. R= R/ R= 40/200 =33.3.(2)若用上圖求解,得R=4.不合提意.故采用T型網(wǎng)路代R.則有圖示: U= U=0 I=I=0.U=U (1)i=i = (2). 聯(lián)解(1) (2)式得:A=- 為滿足要求.可將比值選放大一些. 選R=400. R=10. 已知R=40. A=100.則R=87.8 R=R/(R+R/R)=36.4 5-4圖為一高輸入電阻及相放大器,稱為輸入電阻自舉擴(kuò)展及相放大器,A為主放大器。A為輔放大器。試推導(dǎo)放

41、大器的輸入電阻表達(dá)式并證明此電路提高輸出電阻的原理。解:根據(jù)虛補(bǔ),虛斷,虛地概念,可知:U= UU=U 則U=() U=2 UR= = 該電路利用A構(gòu)成反相比例運(yùn)算電路,形成電流I,減小了A的輸入電流i,從而提高了輸入電阻。5-5能擴(kuò)展較多函數(shù)動(dòng)態(tài)范圍的反相放大器為圖示:通常函數(shù)所加電源電壓為15v,則其動(dòng)態(tài)范圍約為12v,輸出峰峰值電壓為24v.采用圖示電路可將動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大一倍,試說(shuō)明工作原理。(此電路只適用于不接地的負(fù)載。即浮動(dòng)負(fù)載情況)。解:該電路由兩級(jí)反相輸入函數(shù)組成。第二級(jí)輸入是第一級(jí)輸出信號(hào)。最后輸出是第二級(jí)輸出電壓和第一級(jí)輸出電壓之差:即: U=-U U=- U= U. U= U

42、U= U+U若R=R.則。U=2U。 可見輸出是擴(kuò)展2倍。為使電路平衡。 R= R/ R. R= R/ R= R.5-6 差分放大電路如圖示。設(shè)輸入電壓U為三角波,變化范圍為03v,U為04v之間變化的方波。試畫出輸出電壓U的波形。并注明電壓變化范圍。解:該電路是差動(dòng)輸入運(yùn)算放大器,輸出電壓與輸入差值電壓成正比,即:U=代入數(shù)據(jù)得: 輸出波形如圖解示:5-6 試畫出一個(gè)能實(shí)現(xiàn)U=10 U5 U+0.1 U的求和電路。解:由已知可得:=10 =0.1 =5若令R=100 R=10 則 R=100 R=20 R=10R= R/ R/ R=100/100/10=.49.75R= R/ R2/ R=1

43、0/20/100=6.255-7 試求圖示電路輸出電壓U。圖示集成函數(shù)均滿足理想化條件。解:(1).A為及相求和電路,輸出為:U=( U+ U+ U) =(-5mv)+(10mv)+ (-2mv)=-65mv(2)A為同相加法運(yùn)算電路,電路中同相端的總電阻R=R/ R/R=10K/10K/10K=3.33反相端的總電阻:R=R/R=10/5=3.33( A反相輸入端為“虛地”)R= R。函數(shù)兩輸入端直流電阻平衡,則輸出:U= R(+)=10(+)=2mv(3)A為差動(dòng)輸入。實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算,其輸出為同相與反相比例運(yùn)算的疊加。 5-8. 圖示為一個(gè)反相加法電路,運(yùn)放的電源電壓為12v,此電路能否正常

44、工作,為什么?若不能正常工作,應(yīng)怎樣修改電路。解:根據(jù)虛短 ,虛斷,虛地,U=U=0,I=I=0則 U=( U+ U)=(100.5+101)=15vU>電源電壓。不能正常工作。應(yīng)改為U=R=12.則R= 80()??蓪改為80。則可以正常工作了。5-9 反相串聯(lián)減法電路如圖示。試推導(dǎo)U與U,U的關(guān)系式:解:A為反相比例運(yùn)算電路。A為反相加法電路 U=U U =R(+)=R() U+) = UU.5-10雙運(yùn)放加減混合運(yùn)算電路如圖示,請(qǐng)推導(dǎo)出輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系式。解:U=(U+U) U=R( U+U+U)U= U+UUU5-11圖示(a)為一積分電路。運(yùn)放的電源電壓為15v.

45、輸入信號(hào)的波形為(b)圖示(1)試定性畫出輸出信號(hào)的波型。(2)將積分電容改為0.01uF.輸出波形發(fā)生怎樣的變化?解:(1)U=1000對(duì)于輸入的第一個(gè)矩形波:t=0時(shí)U=0 t=1ms時(shí)U=5v同樣原理:對(duì)于輸入一串矩形波,可以相交輸出矩形為圖示。(2)若C=0.01uF當(dāng)U=0v. U=0v.當(dāng)U=5v,U=-5000t(v)當(dāng)t=1ms, U=-50v.該情況不可能,固為運(yùn)放電源電壓只有15v.若輸出電壓最大幅度約為電源電壓-15v,輸出波形為圖示,圖中斜線頂端對(duì)應(yīng)t軸數(shù)值為t=0.3ms.5-12同相輸入放大器如圖設(shè)函數(shù)為5Q23.其參數(shù)A=5Rid=100,R=4,試用反相放大器的

46、分析方法。計(jì)算,Rif, Rof.若函數(shù)是理想的,則=?因函數(shù)不理想而引起的相對(duì)誤差有多大?解:若函數(shù)是理想的,則,5-13圖示電路,設(shè)所用器件均具有理想特性,U>0.(1)分別寫出U和U的表達(dá)式。(2)指出該電路是何種電路。解;(1)U=k U U U=A( UU) 聯(lián)解:U=A( Uk U U) U= U= 可見U完成乘法運(yùn)算。U完成除法運(yùn)算。5-14 電路如圖,設(shè)模擬乘法器和放大器都是理想條件,設(shè)電容器上的初始電壓為零,試寫出U,U及U表達(dá)式。解:5.15用乘法器可對(duì)兩個(gè)正弦波的相位差進(jìn)行測(cè)量見圖所示電路,設(shè),求u0的表達(dá)式和其中直流分量V0的表 5-16圖示一個(gè)一階低通有源濾波器

47、電路,設(shè)A為理想運(yùn)算放大器,試導(dǎo)出電路的傳輸函數(shù),并求低通截止頻率。解: ,當(dāng)通帶截止,此時(shí)第6章 波形發(fā)生器6.1 知識(shí)點(diǎn)歸納本章主要介紹了正弦波發(fā)生器、電壓比較器和非正弦波發(fā)生器電路。1.正弦波發(fā)生器(1)正弦波發(fā)生器的組成一般應(yīng)由放大器,正反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅緩解4個(gè)部分組成。(2)振蕩的自激條件為 , 又可分為振幅平衡條件 和相位平衡條件,起振的幅值條件是。(3)振蕩頻率是由相位平衡條件決定的。RC串并聯(lián)式鎮(zhèn)弦波振蕩器中,振蕩頻率是:;LC正弦波振蕩器有變壓器反饋式、電桿三端式和電容三端式等幾種,它們的振蕩頻率由諧振回路決定,即。(4)判斷正弦波振蕩器能否振蕩的一般方法和步驟是:觀

48、察電路是否具有放大、反饋、選頻、穩(wěn)幅四個(gè)基本環(huán)節(jié)。檢查放大電路是否滿足放大條件,運(yùn)放的輸入端是否有直流通路,有無(wú)放大作用。分析是否滿足相位平衡條件,方法是斷開回路,引進(jìn)“輸入”,分析反饋信號(hào)是否同相,即。在檢查是否滿足幅值平衡條件。2.電壓比較器(1)比較器是用來(lái)比較輸入信號(hào)電壓大小的電路。它的輸入電壓是模擬量,輸出電壓通常只有高電平和低電平兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。(2)通常用電壓傳輸特性來(lái)描述電壓比較器輸出電壓與輸入電壓之間的函數(shù)關(guān)系。電壓闡述特性具有三個(gè)要素:一是輸出高低電平,它決定于集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅度或輸出端的限幅電路;二是閾值電壓,它是使集成運(yùn)放同相輸入端和反相輸入端電位相等的輸入電壓;

49、三是輸入電壓過閾值電壓時(shí)輸出電壓的躍變方向,它決定于輸入電壓是作用于即晨昏運(yùn)放的反向輸入端,還是同相輸入端。(3)單限比較器只有一個(gè)門限電壓,雙限比較器和滯回比較器各有兩個(gè)門限電壓值。3.非正弦波發(fā)生器(1)矩形波發(fā)生器由具有卡關(guān)特性的器件(帶有正反饋的滯回比較器),反饋網(wǎng)絡(luò)(能把輸出信號(hào)恰當(dāng)?shù)木哂虚_關(guān)特性的器件,使其輸出改變狀態(tài)),延時(shí)環(huán)節(jié),為實(shí)現(xiàn)時(shí)間的延時(shí)和所需要的振蕩頻率,常用有源和無(wú)源RC電路實(shí)現(xiàn))3個(gè)部分組成。在三角波和鋸齒波發(fā)生器中除了上述部分還應(yīng)加積分環(huán)節(jié)。(2)判斷非正弦波發(fā)生器起振的條件是:接通電源,開關(guān)器件的輸出電壓應(yīng)迅速為高電平或低電平,在經(jīng)過一定的延遲時(shí)間后,又能使比較器改變輸出狀態(tài)。(3)分析電路時(shí)要注意比較器輸出電壓跳變

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