2020北航通信考研與歷年真題ppt課件

1、2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室1第二章第二章 模擬集成基本單元電路基礎(chǔ)模擬集成基本單元電路基礎(chǔ) 介紹主要的基本放大單元的工作原理、基本概念、主要特性介紹主要的基本放大單元的工作原理、基本概念、主要特性和基本分析方法。電流模電路基礎(chǔ)和基本分析方法。電流模電路基礎(chǔ)木哥考研木哥考研聯(lián)系方式：聯(lián)系方式：QQ13003313962022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室22.1 放大電路的工作原理和圖解分析放大電路的工作原理和圖解分析2.1.1 共射放大電路的組成及其交、直流通路共射放大電路的組成及其交、直流通路射極偏置自穩(wěn)電阻射極偏置自穩(wěn)電阻2022-4-27北京航空航天大學(xué)202

2、教研室3共射放大電路的基本組成：共射放大電路的基本組成：放大元件放大元件ic= ib，工作在放大區(qū)，要保工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。結(jié)正偏。vivo輸入輸入輸出輸出RB+ECEBRCC1C2T2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室4作用：使發(fā)射結(jié)正作用：使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)钠⑻峁┻m當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)?；鶚O電源與基極電源與基極電阻基極電阻RB+ECEBRCC1C2T共射放大電路的基本組成：共射放大電路的基本組成：2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室5集電極電源，集電極電源，為電路提供為電路提供能量。并保能量。并保證集電結(jié)反證集

3、電結(jié)反偏。偏。RB+ECEBRCC1C2T共射放大電路的基本組成：共射放大電路的基本組成：2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室6集電極電阻，將變集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾娏鬓D(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷??；碾妷骸B+ECEBRCC1C2T共射放大電路的基本組成：共射放大電路的基本組成：2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室7耦合電容：耦合電容：電解電容，有極性。電解電容，有極性。數(shù)值一般為數(shù)值一般為1F100F作用：隔離輸入作用：隔離輸入輸出與電路的直輸出與電路的直流聯(lián)系，同時(shí)能流聯(lián)系，同時(shí)能使交流信號(hào)順利使交流信號(hào)順利輸入輸出。輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T202

4、2-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室8可以省去可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室9單電源供電電路：?jiǎn)坞娫垂╇婋娐罚?ECRCC1C2TRBEB和和EC合并成合并成一個(gè)電源一個(gè)電源2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室10靜態(tài)工作點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)：vi=0時(shí)時(shí)IBQICQIEQ=IBQ+ICQRB+ECRCC1C2TVBEQVCEQVCEQ=EC-ICQRCVBEQ=EC-IBQRB2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室11(IBQ,VBEQ) 和和( ICQ,VCEQ )分別對(duì)應(yīng)于

5、輸入輸出特性曲線分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。iBvBEQIBQVBEQiCvCEQVCEQICQIBQ直流負(fù)直流負(fù)載線載線VBEQ=EC-IBQRB直流負(fù)直流負(fù)載線載線VCEQ=EC-ICQRC2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室12iBvBEQiCvCEibtictvit輸入信號(hào)輸入信號(hào)vi為正弦小信號(hào)：為正弦小信號(hào)：2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室13vCE的變化沿一條直線，的變化沿一條直線，該直線稱為交流負(fù)載線，該直線稱為交流負(fù)載線，表達(dá)式如何確定？表達(dá)式如何確定？iCvCEictvcet交流負(fù)載線的作法：交流負(fù)載

6、線的作法：交流負(fù)載線的斜率為交流負(fù)載線的斜率為1/RL (RL是是RL和和RC的并聯(lián)值）的并聯(lián)值）交流負(fù)載線通過(guò)交流負(fù)載線通過(guò)Q2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室14共射放大器各點(diǎn)波形：共射放大器各點(diǎn)波形：RB+ECRCC1C2vitiBtiCtvCtvotviiCvCuoiB2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室15直流通路和交流通路：直流通路和交流通路： 放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號(hào)。小的交流信號(hào)。電容對(duì)交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以電容對(duì)交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大

7、，可以認(rèn)為它對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路，這樣，交直流信認(rèn)為它對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路，這樣，交直流信號(hào)所走的通道是不同的。號(hào)所走的通道是不同的。交流通路：只考慮交流信號(hào)的分電路。交流通路：只考慮交流信號(hào)的分電路。直流通路：只考慮直流信號(hào)的分電路。直流通路：只考慮直流信號(hào)的分電路。信號(hào)的不同分量可以分別在不同的通路中分析。信號(hào)的不同分量可以分別在不同的通路中分析。2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室16直流通路：直流通路：開(kāi)路開(kāi)路RB+ECRC開(kāi)路開(kāi)路RB+ECRCC1C2TRL2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室17短路短路短路短路置零置零RB+ECRCC1C

8、2TviRBRC RLvo交流通路：交流通路：RL2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室18直流負(fù)載線：直流負(fù)載線：ICVCEVCEIC滿足什么關(guān)系？滿足什么關(guān)系？1. 三極管的輸出特性。三極管的輸出特性。2. VCE=ECICRC 。iCvCEECCCREQ直流直流負(fù)載線負(fù)載線與輸出特與輸出特性的交點(diǎn)性的交點(diǎn)就是就是Q點(diǎn)點(diǎn)IBRB+ECRC2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室19交流負(fù)載線的作法：交流負(fù)載線的作法：iCvCEECCCREQiB過(guò)過(guò) Q 點(diǎn)作一條直線，斜率為：點(diǎn)作一條直線，斜率為：LR1交流負(fù)載線交流負(fù)載線RBRCRLvivoCLLRRR/2022-4-27北

9、京航空航天大學(xué)202教研室20放大電路的圖解分析：放大電路的圖解分析：P632022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室21CE及Q點(diǎn)原理圖解演示木哥考研專欄：木哥考研專欄：user.qzone./13003313962022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室22靜態(tài)工作點(diǎn)算法：靜態(tài)工作點(diǎn)算法：（1根據(jù)直流通路估算根據(jù)直流通路估算IBBBECBRVEIBCRE7 . 0RB稱為偏置電阻，稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。稱為偏置電流。IBVBE+ECRBRC2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室23（2根據(jù)直流通道估算根據(jù)直流通道估算VCE、ICCEOBCIIICCCCERIEVB

10、IICVCERBRC2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室24 三種常用偏置電路比較！掌握！2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室25放大電路輸輸出出級(jí)級(jí)放放大大電電路路中中間間級(jí)級(jí)放放大大電電路路輸輸入入級(jí)級(jí)放放大大電電路路信信號(hào)號(hào)輸輸入入信信號(hào)號(hào)輸輸出出反饋電路反饋電路單元電單元電路路偏置電路偏置電路2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室262.2 集成電路集成電路IC中的電流源和穩(wěn)定偏置電路中的電流源和穩(wěn)定偏置電路2.2.1 BJT參數(shù)的溫度特性參數(shù)的溫度特性2.2.1.1 的溫度特性的溫度特性的溫度系數(shù)為正的溫度系數(shù)為正/)%0 . 15 . 0(1dTdc2.

11、2.1.2 ICBO的溫度特性的溫度特性ICBO隨溫度按指數(shù)規(guī)律變化隨溫度按指數(shù)規(guī)律變化10002)()(TTCBOCBOTITI為什么要用電流源？為什么要用電流源？2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室272.2.1.3 VBE的溫度特性的溫度特性VBE的溫度系數(shù)為負(fù)，且接近于常數(shù)的溫度系數(shù)為負(fù)，且接近于常數(shù)/1 . 21212mVTTVVTVBEBEBE2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室28從電阻偏置到電流源偏置？從電阻偏置到電流源偏置？2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室292.2.2 主要鏡像電流源主要鏡像電流源2.2.2.1 基本鏡像電流源基本鏡像電流源

12、因：因：VBE1=VBE2有：有：IC1=IC2又：又：IR=IC12IB得：得：IC2=IR/(1+2/）可見(jiàn)在可見(jiàn)在1時(shí)：時(shí)： IC2IRIC2與與IR是鏡像關(guān)系，故是鏡像關(guān)系，故稱為鏡像電流源。稱為鏡像電流源。2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室30從左圖中易知：從左圖中易知：輸出電阻輸出電阻 ro=rce2=VA/IC2設(shè)設(shè)T2的的 VA=130V，IC2=1mA那么那么 ro=130K可見(jiàn)，電流源的輸出電阻很大?？梢?jiàn)，電流源的輸出電阻很大。留意：此電阻為交流電阻留意：此電阻為交流電阻 （動(dòng)態(tài)電阻），有別于（動(dòng)態(tài)電阻），有別于 直流電阻。直流電阻。 re1的化簡(jiǎn)過(guò)程！的化簡(jiǎn)過(guò)

13、程！基本鏡像電流源的輸出電阻：基本鏡像電流源的輸出電阻：求法：內(nèi)部電源置求法：內(nèi)部電源置零輸出負(fù)載開(kāi)路零輸出負(fù)載開(kāi)路2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室312.2.2.2 精密鏡像電流源精密鏡像電流源)221 (21222RRCIII鏡像電流精度提高了約鏡像電流精度提高了約倍，倍，但輸出電阻但輸出電阻ro的值沒(méi)有提高。的值沒(méi)有提高。缺陷：缺陷：1. 輸出電阻不夠高輸出電阻不夠高 2. T1,T2的工作狀態(tài)不對(duì)的工作狀態(tài)不對(duì)稱稱VCE1 =VBE1 +VBE3 而而VCE2可能變化很大）可能變化很大）2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室322.2.2.3 高輸出阻抗串接鏡像電

14、流源高輸出阻抗串接鏡像電流源特點(diǎn)：輸出電阻特點(diǎn)：輸出電阻ro非常高非常高緣由：緣由：T4的輸出電阻對(duì)的輸出電阻對(duì)T2 有很強(qiáng)烈的電流負(fù)有很強(qiáng)烈的電流負(fù) 反饋?zhàn)饔谩７答佔(zhàn)饔谩?221ceorr輸出電阻：輸出電阻：2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室33求輸出電阻求輸出電阻ro的等效電路：的等效電路：rgmvbebbr2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室342.2.2.4 閉環(huán)負(fù)反饋鏡像電流源威爾遜電流源閉環(huán)負(fù)反饋鏡像電流源威爾遜電流源)221 (22RCII2221ceorr特點(diǎn)：電流鏡像誤差很??；特點(diǎn)：電流鏡像誤差很?。?輸出電阻很大。輸出電阻很大。2022-4-27北京航

15、空航天大學(xué)202教研室352.2.3 對(duì)電源電壓變化不敏感的偏置電流源對(duì)電源電壓變化不敏感的偏置電流源2.2.3.1 比例電流源比例電流源RCIRRI212特點(diǎn)：特點(diǎn)：IC2和和IR成比例成比例 關(guān)系，比例系數(shù)關(guān)系，比例系數(shù) 由由R1/R2控制控制2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室362.2.3.2 微電流源微電流源222lnCRTCIIRVI)ln1/(222CRRRCCIIIdIIdI特點(diǎn)：特點(diǎn)：IC2很小很小; IC2對(duì)電源電壓變化對(duì)電源電壓變化 不敏感。不敏感。對(duì)對(duì)IR求導(dǎo)，求導(dǎo)，并帶入原式并帶入原式2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室37電流源主要特性對(duì)照表 P

16、70，表2.2.12022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室38 電流源電路名稱電路結(jié)構(gòu)電流傳輸關(guān)系動(dòng)態(tài)輸出電阻基本鏡基本鏡像電流像電流源源IC2=IR/(1+2/） ro=rce2=VA/IC2精密鏡精密鏡像電流像電流源源同上。2221RCII)221 (2RI2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室39 電流源電路-續(xù)1名稱電路結(jié)構(gòu)電流傳輸關(guān)系動(dòng)態(tài)輸出電阻串接鏡串接鏡像電流像電流源源IC2=IR/(1+2/）同基本鏡像電同基本鏡像電流源。流源。威爾遜威爾遜電流源電流源-閉環(huán)負(fù)閉環(huán)負(fù)反饋鏡反饋鏡像電流像電流源源同上。2221RCII)221 (2RI2221ceorr2022-4-

17、27北京航空航天大學(xué)202教研室40 電流源電路-續(xù)2名稱電路結(jié)構(gòu)電流傳輸關(guān)系動(dòng)態(tài)輸出電阻比例電比例電流源流源當(dāng)當(dāng)IC1=(510 IC2)時(shí)，時(shí)，微電流微電流源源2222)1 (ceberrRRRCIRRI212222lnCRTCIIRVIor21222)1 (ceberRrRR2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室41作業(yè)： 2.1、32022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室42P67圖2.2.5中簡(jiǎn)化前的部分2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室432022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室44射極偏置自穩(wěn)電路演示2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室4

18、5基本鏡像電流源基本鏡像電流源-化簡(jiǎn)化簡(jiǎn)前往前往2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室46隨堂小測(cè)試5min）BJT的三種工作狀態(tài)的偏置條件及特點(diǎn)？的三種工作狀態(tài)的偏置條件及特點(diǎn)？分述直流通路、交流通路含義及化簡(jiǎn)方分述直流通路、交流通路含義及化簡(jiǎn)方法？法？對(duì)對(duì)6種電流源電路列表比較？種電流源電路列表比較？ 寫在紙片上，課間由學(xué)委收集交上。寫上學(xué)號(hào)。2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室47 1. BJT的三種工作狀態(tài)的偏置條件及特點(diǎn)的三種工作狀態(tài)的偏置條件及特點(diǎn)例題！例題！2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室482. 分述直流通路、交流通路含義及化簡(jiǎn)方分述直流通路、交流通路含義及化簡(jiǎn)方法？法？含義含義化簡(jiǎn)方法化簡(jiǎn)方法直流通路直流通路只考慮直流信號(hào)只考慮直流信號(hào)的分電路的分電路電容電容-開(kāi)路開(kāi)路交流通路交流通路只考慮交流信號(hào)只考慮交流信號(hào)的分電路的分電路電容電容-短路短路電源電源-置地置地2022-4-27北京航空航天大學(xué)202教研室49 3. 電流源電路名稱電路結(jié)構(gòu)電流傳輸關(guān)系動(dòng)態(tài)輸出電阻基本鏡基本鏡像電流像電流源源IC2=IR/(1+2/） ro=rce2=VA/IC2精密鏡精密鏡像電流像電流源源同上。2221RCII)221 (2RI2022-4-27北