《模擬電路》ppt課件

1、總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)一、緒論：理解一、緒論：理解二、二極管及其根本電路二、二極管及其根本電路 1半導(dǎo)體的根本知識半導(dǎo)體的根本知識1本征半導(dǎo)體：不含雜質(zhì)、完全純潔的半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體：不含雜質(zhì)、完全純潔的半導(dǎo)體 2雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體: N型半導(dǎo)體：摻入少量的型半導(dǎo)體：摻入少量的5價元素。價元素。 多數(shù)載流子是自由電子，少數(shù)載流子是空穴，以電子導(dǎo)多數(shù)載流子是自由電子，少數(shù)載流子是空穴，以電子導(dǎo)電為主。電為主。 P型半導(dǎo)體：摻入少量的型半導(dǎo)體：摻入少量的3價元素。價元素。 少數(shù)載流子是自由電子，多數(shù)載流子是空穴，以空穴少數(shù)載流子是自由電子，多數(shù)載流子是空穴，以空穴導(dǎo)電為主。導(dǎo)電為主。 2PN結(jié)與二極管結(jié)與二

2、極管單向?qū)щ娦裕簡蜗驅(qū)щ娦裕?外加正向電壓正偏時，外電場與內(nèi)電場方向相反，外加正向電壓正偏時，外電場與內(nèi)電場方向相反，空間電荷區(qū)變窄，形成較大的擴散電流，空間電荷區(qū)變窄，形成較大的擴散電流，PN結(jié)呈現(xiàn)很小的結(jié)呈現(xiàn)很小的電阻，稱為正向?qū)ǎ浑娮?，稱為正向?qū)ǎ?外加反向電壓反偏時，外電場與內(nèi)電場方向一樣，外加反向電壓反偏時，外電場與內(nèi)電場方向一樣，空間電荷區(qū)變寬，形成較小的漂移電流，空間電荷區(qū)變寬，形成較小的漂移電流，PN結(jié)呈現(xiàn)很大結(jié)呈現(xiàn)很大的電阻，稱為反向截止。的電阻，稱為反向截止。 3二極管根本電路分析：二極管根本電路分析：1二極管的理想模型二極管的理想模型2二極管的恒壓降模型二極管的恒壓降

3、模型要求：要求：a判斷二極管是否導(dǎo)通，判斷二極管是否導(dǎo)通， P97 習(xí)題習(xí)題 3.4.5b分析限幅電路中二極管的工作狀態(tài)，畫輸出分析限幅電路中二極管的工作狀態(tài)，畫輸出電壓的波形。電壓的波形。三、三、 半導(dǎo)體三極管及放大電路根底半導(dǎo)體三極管及放大電路根底1構(gòu)造：構(gòu)造：NPN型和型和PNP型型 分為三區(qū)：發(fā)射區(qū)、集電區(qū)和基區(qū)；分為三區(qū)：發(fā)射區(qū)、集電區(qū)和基區(qū)； 兩結(jié)：發(fā)射結(jié)兩結(jié)：發(fā)射結(jié)Je和集電結(jié)和集電結(jié)Jc 2各極間電流分配關(guān)系各極間電流分配關(guān)系 IC IBICEO IB IEIBIC IC IE1 IBICEO 1 IB 3放大條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。放大條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。各極

4、之間的電位關(guān)系為：各極之間的電位關(guān)系為： NPN管：管：VCVBVE PNP管：管：VCVBVE4特性曲線特性曲線輸入特性曲線：輸入特性曲線：Si管：管：Vth = 0. 5V ，Ge管：管：Vth = 0.1V 1、半導(dǎo)體三極管、半導(dǎo)體三極管BJT5三極管的三種工作狀態(tài)：三極管的三種工作狀態(tài)： 放大狀態(tài)：工作在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏放大狀態(tài)：工作在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 截止?fàn)顟B(tài)：工作在截止區(qū)，發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏截止?fàn)顟B(tài)：工作在截止區(qū)，發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏 飽和狀態(tài)：工作在飽和區(qū)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏飽和狀態(tài)：工作在飽和區(qū)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏 要求能根據(jù)各電極的電

5、位，判斷三極管的管腳和工作要求能根據(jù)各電極的電位，判斷三極管的管腳和工作狀態(tài)。狀態(tài)。P185 習(xí)題習(xí)題 4.1.1、4.1.2當(dāng)當(dāng)BJT處于工作狀態(tài)時，處于工作狀態(tài)時，Si管：管：VBE = 0.6 0.8V 取取0.7V Ge管：管：VBE = 0.2 0.3V 取取0.2V輸出特性曲線：分為截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)三個區(qū)域。輸出特性曲線：分為截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)三個區(qū)域。2根本共射極放大電路：根本共射極放大電路：3合理設(shè)置靜態(tài)工作點合理設(shè)置靜態(tài)工作點靜態(tài)分析：確定靜態(tài)值：靜態(tài)分析：確定靜態(tài)值：IB、IC、VCE。 有兩種方法，圖解法：理解。有兩種方法，圖解法：理解。 估算法：重點。估算法：

6、重點。 1判斷放大電路能否正常放大交流信號判斷放大電路能否正常放大交流信號原那么：原那么：a發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏；發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏； b交流信號應(yīng)暢通。交流信號應(yīng)暢通。靜態(tài)偏置電路有三種：靜態(tài)偏置電路有三種：要求掌握兩種要求掌握兩種 要求能判斷放大電路能否正常放大交流信號，簡述要求能判斷放大電路能否正常放大交流信號，簡述理由。理由。P186 習(xí)題習(xí)題 4.2.12根本放大電路的分析根本放大電路的分析工作點偏低，輸出波形容易出現(xiàn)截止失真；工作點偏低，輸出波形容易出現(xiàn)截止失真；工作點偏高，輸出波形容易出現(xiàn)飽和失真；工作點偏高，輸出波形容易出現(xiàn)飽和失真；要求由輸出波形能判斷是什么失真要求由輸

7、出波形能判斷是什么失真.a固定偏置電路固定偏置電路1：BCCBBECCBRVRVVI b射極偏置電路：射極偏置電路：CCbbbBVRRRV212 BCII eBEECRVVIIB)(eCCCCeECCCCCECBRRIVRIRIVVII 先求先求IB IC VCE CCCCCERIVV VBIEICIBVCE 動態(tài)分析：計算電壓增益、輸入電阻和輸出電阻動態(tài)分析：計算電壓增益、輸入電阻和輸出電阻有兩種方法：圖解分析法：理解。有兩種方法：圖解分析法：理解。 a固定偏置電路：固定偏置電路： bebLCbioVrIRRIVVA)/( bebeBirrRR / 小信號等效電路法：重點。小信號等效電路法：

8、重點。beLCrRR / CoRR b射極偏置電路：射極偏置電路： ebbebLCbiOVRIrIRRIVVA)1()/( )1 (/21ebebbiRrRRR ebeLCRrRR)1(/ CoRR d共基極電路共基極電路電路分析不要求電路分析不要求習(xí)題習(xí)題4.3.9、4.3.12、4.4.3、4.4.4 用用NPN的三極管的三極管 c c共集電極電路共集電極電路電路分析不要求電路分析不要求四、四、 場效應(yīng)管放大電路場效應(yīng)管放大電路1結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)型場效應(yīng)管JFET：N溝道和溝道和P溝道。溝道。耗盡型：當(dāng)耗盡型：當(dāng)VGS0時，有導(dǎo)電溝道，時，有導(dǎo)電溝道，ID 0；JFET是電壓控制器件，屬于單

9、極型晶體管。是電壓控制器件，屬于單極型晶體管。 增強型：當(dāng)增強型：當(dāng)VGS0時，沒有導(dǎo)電溝道，時，沒有導(dǎo)電溝道，ID 0；2MOS管：管：要求根據(jù)轉(zhuǎn)移特性曲線判斷要求根據(jù)轉(zhuǎn)移特性曲線判斷FET的類型。的類型。 習(xí)題：習(xí)題：5.1.1、5.1.2、5.3.3、5.3.5 3. 場效應(yīng)管放大電路的分析場效應(yīng)管放大電路的分析理解理解五、集成運算放大器五、集成運算放大器2差分式放大電路：差分式放大電路：1電流源：理解電流源：理解 特點：交流電阻大，直流電阻小。特點：交流電阻大，直流電阻小。2根本概念：根本概念：3分析計算：對根本差放分析計算：對根本差放理解理解a靜態(tài)分析靜態(tài)分析 b各性能指標(biāo)只與輸出方

10、式有關(guān)，與輸入方式無關(guān)。各性能指標(biāo)只與輸出方式有關(guān)，與輸入方式無關(guān)。 由由T1輸出時，輸出與輸入反相；輸出時，輸出與輸入反相； 由由T2輸出時，輸出與輸入同相。輸出時，輸出與輸入同相。1零點漂移零點漂移溫度漂移：溫度漂移：c動態(tài)分析動態(tài)分析 差模特性、共模特性、共模抑制比。差模特性、共模特性、共模抑制比。六、反響放大電路六、反響放大電路1. 根本概念根本概念 分類：電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)和電流并聯(lián)負(fù)反響分類：電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)和電流并聯(lián)負(fù)反響 2. 反響類型的判斷反響類型的判斷1判斷有無反響，找出反響元件；判斷有無反響，找出反響元件；2用瞬時極性法判斷是負(fù)反響，還是正反響；用瞬

11、時極性法判斷是負(fù)反響，還是正反響；3從輸出端的采樣對象判斷是電壓反響從輸出端的采樣對象判斷是電壓反響,還是電流反響；還是電流反響；4從輸入端的聯(lián)接方式從輸入端的聯(lián)接方式, 判斷是串聯(lián)反響判斷是串聯(lián)反響, 還是并聯(lián)反響還是并聯(lián)反響; 如習(xí)題：如習(xí)題：P374 7.1.2 及例題。及例題。3負(fù)反響對放大電路性能的影響負(fù)反響對放大電路性能的影響 1使電壓增益減小，但穩(wěn)定度進步使電壓增益減小，但穩(wěn)定度進步2減小非線性失真減小非線性失真3抑制干擾和噪聲抑制干擾和噪聲4擴展頻帶擴展頻帶5對輸入電阻與輸出電阻的影響對輸入電阻與輸出電阻的影響串聯(lián)負(fù)反響使輸入電阻增加，并聯(lián)負(fù)反響使輸入電阻減小串聯(lián)負(fù)反響使輸入電

12、阻增加，并聯(lián)負(fù)反響使輸入電阻減小 電壓負(fù)反響使輸出電阻減小，電流負(fù)反響使輸出電阻增加電壓負(fù)反響使輸出電阻減小，電流負(fù)反響使輸出電阻增加5深度負(fù)反響條件下，電壓增益的估算深度負(fù)反響條件下，電壓增益的估算1判斷反響類型，找出反響元件判斷反響類型，找出反響元件2畫反響網(wǎng)絡(luò)，求反響信號與輸出信號的關(guān)系畫反響網(wǎng)絡(luò)，求反響信號與輸出信號的關(guān)系 串聯(lián)反響，求反響電壓串聯(lián)反響，求反響電壓Vf，并聯(lián)反響，求反響電流并聯(lián)反響，求反響電流If.3求電壓放大倍數(shù)求電壓放大倍數(shù)AVF或或AVSF。4. 負(fù)反響放大器的根本關(guān)系式負(fù)反響放大器的根本關(guān)系式 理解理解如習(xí)題如習(xí)題 P378 7.4.4、7.5.1、7.5.2例

13、：在深度負(fù)反響的條件下，估算以下電路電壓放大倍數(shù)。例：在深度負(fù)反響的條件下，估算以下電路電壓放大倍數(shù)。 解：解： 圖圖1： 1反響元件：反響元件：Re1、Rf、Re3 組態(tài)：為電流串聯(lián)負(fù)反響組態(tài)：為電流串聯(lián)負(fù)反響 2求反響電壓求反響電壓 1effRIV OefeeeIRRRRR3131 fLCoioVFVRRIVVA)/( )/(33131LCeeefeRRRRRRR 3求電壓增益：求電壓增益： 13313eeefeeRIRRRR 圖圖2：1反響元件：反響元件：Rf ， 為電壓并聯(lián)負(fù)反響為電壓并聯(lián)負(fù)反響 2畫反響網(wǎng)絡(luò)，求反響電流畫反響網(wǎng)絡(luò)，求反響電流 fofRVI 3求電壓增益求電壓增益 Sf

14、SfoSSoSoVSFRRRIVRIVVVA 1Rf、Re1引入電壓串聯(lián)負(fù)反響引入電壓串聯(lián)負(fù)反響 2求求Vf ： ofeefVRRRV 113求求AVF： 11efRR 圖圖3：foVV ioVFVVA 圖圖4：2求求If ： SffIRRRI 3求求AVSF： SoVSFVVA SiLSRIRI SfLdSRIRRI )/(SLdfRRRRR/)1( 1 Rf 、R引入引入電流并聯(lián)負(fù)反響電流并聯(lián)負(fù)反響 七、功率放大器七、功率放大器,22LomoooRVIVP 2分析計算：以分析計算：以O(shè)CL電路為例：電路為例：1互補對稱功率放大電路：互補對稱功率放大電路：1OCL電路：雙電源，無輸出電容。分

15、為：電路：雙電源，無輸出電容。分為： 乙類互補對稱功率放大電路：電路簡單，但有交越失真。乙類互補對稱功率放大電路：電路簡單，但有交越失真。 甲乙類互補對稱功率放大電路：加二極管，以抑制交越甲乙類互補對稱功率放大電路：加二極管，以抑制交越失真。失真。2OTL電路：單電源，無輸出變壓器。電路：單電源，無輸出變壓器。1輸出功率：輸出功率： 理想情況下最大不失真輸出功率為：理想情況下最大不失真輸出功率為： LCCoRVP22max 2管耗：理解管耗：理解 3電源提供的功率電源提供的功率理解理解 4效率：效率： 理想情況下最大的效率為：理想情況下最大的效率為： %5 .784 mOTL電路的分析計算只要

16、將以上式子中的電路的分析計算只要將以上式子中的VCC改為改為0.5VCC如：理想情況下的最大輸出功率：如：理想情況下的最大輸出功率： LCCoRVPOCL2:)(2max 雙雙電電源源LCCoRVPOTL8:)(2max 單單電電源源1兩個重要概念：兩個重要概念： “虛短虛短： vN= vP “虛斷虛斷：i N = iP八、信號處理和信號產(chǎn)生電路八、信號處理和信號產(chǎn)生電路2根本運算電路的分析：根本運算電路的分析：1比例運算電路，反相比例：比例運算電路，反相比例： SfovRRv1 同相比例：同相比例： SfovRRv)1(1 電壓跟隨器電壓跟隨器:vovs反相器：反相器：vo- vs 利用利用

17、“虛短虛短和和“虛斷虛斷的概念，分析電路輸出電壓與的概念，分析電路輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系輸入電壓的關(guān)系。3減法電路差分比例運算電路：減法電路差分比例運算電路：4積分電路積分電路 理解：理解： 5微分電路微分電路：理解：理解：如如P47 習(xí)題習(xí)題 2.3.2、2.4.2 以上電路要求判斷電路的組成，引入的反響類型，并利以上電路要求判斷電路的組成，引入的反響類型，并利用用“虛短虛短和和“虛斷虛斷的概念，求輸出電壓的表達式。的概念，求輸出電壓的表達式。2反相加法電路：反相加法電路： )(332211SfSfSfovRRvRRvRRv 1123231)1(svRRsvRRRRRvffo 1 FA1振

18、蕩條件：振蕩條件： 3利用相位平衡條件判斷電路能否起振利用相位平衡條件判斷電路能否起振RC振蕩電路：振蕩電路：3 . 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 幅值平衡條件幅值平衡條件1 AF相位平衡條件相位平衡條件)2 , 1(2 nnfa 2根本組成部分根本組成部分放大電路放大電路:由根本放大電路組成；由根本放大電路組成； 反響網(wǎng)絡(luò)反響網(wǎng)絡(luò):形成正反響；形成正反響；穩(wěn)幅環(huán)節(jié)：形成負(fù)反響；穩(wěn)幅環(huán)節(jié)：形成負(fù)反響；選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò) ：采用采用RC串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)， f = 0o采用三節(jié)采用三節(jié)RC移相電路，移相電路， f =180oLC振蕩電路：變壓器反響式振蕩電路：變壓器反響式電感三點式電感三點式LC振蕩器振蕩器電容三點式電容三點式LC振蕩器振蕩器理解理解九、直流穩(wěn)壓電源九、直流穩(wěn)壓電源全波整流：全波整流：VL0.9V2，IL= 0.9V2 / RL，I