電子技術(shù)總概

1、 電電 子子 元元 器器 件件 基基 本本 放放 大大 電電 路路運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器應(yīng)用電路應(yīng)用電路模擬電路模擬電路數(shù)字電路數(shù)字電路電子技術(shù)電子技術(shù)典型應(yīng)用：手機(jī)典型應(yīng)用：手機(jī)基站基站手機(jī)接收手機(jī)接收器器A/DCPUD/A 喇叭喇叭物質(zhì)按其導(dǎo)電性能可分為：物質(zhì)按其導(dǎo)電性能可分為：導(dǎo)體導(dǎo)體，絕緣體絕緣體，半導(dǎo)體半導(dǎo)體 1.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。主要有主要有硅、鍺、硒和大多數(shù)金屬氧化物及硫化物硅、鍺、硒和大多數(shù)金屬氧化物及硫化物半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨外界條件的改變而發(fā)生很大的變化半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨外界條

2、件的改變而發(fā)生很大的變化1.1.1 導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體各種半導(dǎo)體的典型特性：各種半導(dǎo)體的典型特性：溫度溫度 ，導(dǎo)電能力，導(dǎo)電能力熱敏元件熱敏元件光照，導(dǎo)電能力光照，導(dǎo)電能力光敏元件光敏元件滲入微量雜質(zhì)，導(dǎo)電能力滲入微量雜質(zhì)，導(dǎo)電能力二極管、三極管二極管、三極管1.1.2 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體：本征半導(dǎo)體：純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體 純凈的半導(dǎo)體一般都具有晶體結(jié)構(gòu)純凈的半導(dǎo)體一般都具有晶體結(jié)構(gòu) 對半導(dǎo)體施加外電場對半導(dǎo)體施加外電場* *自由電子作定向運(yùn)動，形成電流（自由電子作定向運(yùn)動，形成電流（電子電流電子電流） * * 空穴（帶正電

3、）吸引電子，空穴（帶正電）吸引電子， 鄰近共價鍵中的價鄰近共價鍵中的價 電子在外電場作用下可填補(bǔ)該空穴。電子在外電場作用下可填補(bǔ)該空穴。SiSiSiSiE E在半導(dǎo)體中，電子電流和空穴電流并存，這也是在半導(dǎo)體中，電子電流和空穴電流并存，這也是半導(dǎo)體和金屬在導(dǎo)電機(jī)理上的本質(zhì)區(qū)別半導(dǎo)體和金屬在導(dǎo)電機(jī)理上的本質(zhì)區(qū)別電子填補(bǔ)空穴的運(yùn)動可看成是空穴沿外電場相電子填補(bǔ)空穴的運(yùn)動可看成是空穴沿外電場相同的方向作定向運(yùn)動，這就是同的方向作定向運(yùn)動，這就是空穴電流空穴電流SiSiSiSiE ESiSiSiSiE E自由電子自由電子和和空穴空穴 統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為 載流子載流子自由電子填補(bǔ)空穴的過程自由電子填補(bǔ)空穴的過

4、程稱為稱為 復(fù)合復(fù)合SiSiSiSiE E1.1.3 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)元素在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)元素N N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體P P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體1、N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體摻入微量五價元素?fù)饺胛⒘课鍍r元素P PPSiSiSi自由自由 電子濃度大大增加，電子導(dǎo)電是主要導(dǎo)電方式電子濃度大大增加，電子導(dǎo)電是主要導(dǎo)電方式自由電子：多數(shù)載流子自由電子：多數(shù)載流子空穴：少數(shù)載流子空穴：少數(shù)載流子則：則： P P P P+ +一旦多余的價電子游離一旦多余的價電子游離P P原子，原子，N型半導(dǎo)體（型半導(dǎo)體（Negative)Negative)PSiSiSi+2、P型半導(dǎo)體型半

5、導(dǎo)體摻入微量三價元素?fù)饺胛⒘咳齼r元素硼原子硼原子BSiSiSi空穴濃度大大增加，空穴導(dǎo)電是主要導(dǎo)電方式空穴濃度大大增加，空穴導(dǎo)電是主要導(dǎo)電方式自由電子：少數(shù)載流子自由電子：少數(shù)載流子空穴：多數(shù)載流子空穴：多數(shù)載流子B BB BP型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 ( Positive )BSiSiSi1.1.4 PN 結(jié)的形成結(jié)的形成將將N N型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和P P型半導(dǎo)體拼在一起，其交界面處將型半導(dǎo)體拼在一起，其交界面處將形成一個形成一個PN結(jié)結(jié)PNPN內(nèi)電場內(nèi)電場+P P區(qū)空穴濃度大，空穴由區(qū)空穴濃度大，空穴由P P區(qū)向區(qū)向N N區(qū)擴(kuò)散區(qū)擴(kuò)散，在交界面，在交界面附近的附近的P P區(qū)留下一些負(fù)離子區(qū)留下一

6、些負(fù)離子N N區(qū)電子濃度大，電子由區(qū)電子濃度大，電子由N N區(qū)向區(qū)向P P區(qū)擴(kuò)散區(qū)擴(kuò)散，在交界面，在交界面附近的附近的N N區(qū)留下一些正離子區(qū)留下一些正離子正負(fù)離子形成空間電荷區(qū)正負(fù)離子形成空間電荷區(qū)PNPN結(jié)結(jié)PN內(nèi)電場內(nèi)電場+內(nèi)電場內(nèi)電場阻止阻止P P區(qū)及區(qū)及N N區(qū)的多數(shù)載流子繼續(xù)擴(kuò)散區(qū)的多數(shù)載流子繼續(xù)擴(kuò)散有利于有利于P P區(qū)及區(qū)及N N區(qū)的少數(shù)載流子的運(yùn)動區(qū)的少數(shù)載流子的運(yùn)動漂移漂移一開始是多數(shù)載流子的擴(kuò)散占主導(dǎo)，最后擴(kuò)散與一開始是多數(shù)載流子的擴(kuò)散占主導(dǎo)，最后擴(kuò)散與漂移形成動態(tài)平衡漂移形成動態(tài)平衡PN內(nèi)電場內(nèi)電場+PN結(jié)加正向電壓導(dǎo)通：結(jié)加正向電壓導(dǎo)通： 耗盡層變窄，擴(kuò)散運(yùn)動加耗盡層變

7、窄，擴(kuò)散運(yùn)動加劇，由于外電源的作用，形劇，由于外電源的作用，形成擴(kuò)散電流，成擴(kuò)散電流，PNPN結(jié)處于導(dǎo)通結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。狀態(tài)。PN結(jié)加反向電壓截止：結(jié)加反向電壓截止： 耗盡層變寬，阻止擴(kuò)散運(yùn)動耗盡層變寬，阻止擴(kuò)散運(yùn)動，有利于漂移運(yùn)動，形成漂移，有利于漂移運(yùn)動，形成漂移電流。由于電流很小，故可近電流。由于電流很小，故可近似認(rèn)為其截止。似認(rèn)為其截止。PN 結(jié)的單向?qū)щ娦?1.2 半導(dǎo)體二極管（半導(dǎo)體二極管（Diode）NPDPN表示符號表示符號PN+二極管的組成將將PN結(jié)封裝，引出兩個電極，就構(gòu)成了二極管。結(jié)封裝，引出兩個電極，就構(gòu)成了二極管。小功率小功率二極管二極管大功率大功率二極管二極管穩(wěn)壓穩(wěn)

8、壓二極管二極管發(fā)光發(fā)光二極管二極管1.2.1 二極管的基本結(jié)構(gòu)二極管的基本結(jié)構(gòu)NPD陽極陽極陰極陰極（2）U死區(qū)電壓，死區(qū)電壓，UII1 1、當(dāng)當(dāng)U0 0時時 UIPN（1）當(dāng)）當(dāng)U死區(qū)電壓時，外電場不足以削弱內(nèi)電場，死區(qū)電壓時，外電場不足以削弱內(nèi)電場，I 0 I（mA）正向正向死區(qū)電壓死區(qū)電壓 Si 0.5V Ge 0.1V反向反向U（V）1.2.2 二極管的特性曲線二極管的特性曲線 UIPNI（mA）正向正向?qū)妷簩?dǎo)通電壓 UD Si 0.7V Ge 0.3V反向反向U（V）（1）當(dāng)）當(dāng)|U| U(BR)（反向擊穿電壓）（反向擊穿電壓）時，二極管只存在時，二極管只存在少數(shù)載流子漂移，從而

9、形成少數(shù)載流子漂移，從而形成較小的反向飽和電流較小的反向飽和電流 2 2、UU(BR)，少數(shù)載流子的高速運(yùn)動將其他少數(shù)載流子的高速運(yùn)動將其他被束縛的價電子撞擊出來被束縛的價電子撞擊出來，如此形成連鎖反應(yīng)，如此形成連鎖反應(yīng)，使得二極管中載流子劇增，形成很大的反向電使得二極管中載流子劇增，形成很大的反向電流流反向擊穿反向擊穿 UIPN IP PN N內(nèi)電場方向內(nèi)電場方向外電場方向外電場方向 I（mA）正向正向死區(qū)電壓死區(qū)電壓 Si 0.5V Ge 0.1V反向反向U（BR）U（V） 當(dāng)當(dāng)PN結(jié)的反向電壓增結(jié)的反向電壓增加到一定數(shù)值時，反向電加到一定數(shù)值時，反向電流突然快速增加，此現(xiàn)象流突然快速增加

10、，此現(xiàn)象稱為稱為PN結(jié)的結(jié)的反向擊穿。反向擊穿。iDOVBR D熱擊穿熱擊穿不可逆不可逆 雪崩擊穿雪崩擊穿 齊納擊穿齊納擊穿 電擊穿電擊穿可逆可逆PN結(jié)的反向擊穿結(jié)的反向擊穿1 1、一般可將二極管視為理想元件（、一般可將二極管視為理想元件（死區(qū)電壓、導(dǎo)通電壓死區(qū)電壓、導(dǎo)通電壓均認(rèn)為是零，反向電流為零均認(rèn)為是零，反向電流為零） I（mA）正向正向反向反向U（BR）U（V） 死區(qū)電壓死區(qū)電壓I（mA）正向正向U（BR）U（V）反向反向1.2.5 含二極管電路的計算含二極管電路的計算（1 1）正向?qū)〞r，二極管元件上的正向?qū)▔航悼桑┱驅(qū)〞r，二極管元件上的正向?qū)▔航悼?認(rèn)為是零，正向電阻為零（

11、將其視為短路）認(rèn)為是零，正向電阻為零（將其視為短路）（2 2）反向截止時，二極管反向電阻無窮大，反向電）反向截止時，二極管反向電阻無窮大，反向電流為零（開路）流為零（開路）PNPN2 2、含二極管電路的分析方法、含二極管電路的分析方法（1 1）對于含一個二極管的電路，先將二極管從電路中）對于含一個二極管的電路，先將二極管從電路中分離出來，求出其陽、陰兩極的開路電壓，如果該電壓分離出來，求出其陽、陰兩極的開路電壓，如果該電壓大于零，則二極管導(dǎo)通，否則截止。大于零，則二極管導(dǎo)通，否則截止。解：將解：將D開路，求其兩端開路電壓開路，求其兩端開路電壓U， 若若U0，則，則D導(dǎo)通；反之導(dǎo)通；反之D截止。

12、截止。故故D導(dǎo)通，導(dǎo)通，Uo=0V 02212 VRRREU+ U2R1R 100E4V 100例例1 已知已知D為理想二極管，求為理想二極管，求Uo=？ +oU2RD1R 100E4V 1000V2212 RRREU故故D截止，截止，Uo= -2V 例例2 若若E= 4V，求，求Uo=？ +oU2RD1R 100E4V 100+ U2R1R 100E4V 100例例3 若將若將E改為改為ui，求求uotiuii21221uuRRRu 解：解：tou+ou2RD1R 100 100iu止止若若D0,0,i uuii212o21uuRRRu 0D0,0,oi uuu通通，若若iU2toU2t例例

13、4 4 已知已知 ，畫，畫 的波形。的波形。 V5Vsin10iEtu，ou5iDO uu解：解：ioDOiD, 0,V5uuuu 截截止止，若若V5D, 0,V5oDOi uuu導(dǎo)導(dǎo)通通，若若RiuIouDE Dut iu5（2 2）如果電路中含多個二極管，則應(yīng)斷開所有二極管，）如果電路中含多個二極管，則應(yīng)斷開所有二極管，求出各管所承受的電壓，求出各管所承受的電壓，其中承受正向電壓最大者優(yōu)先其中承受正向電壓最大者優(yōu)先導(dǎo)通導(dǎo)通，遂將其短路，接著再分析其他二極管。，遂將其短路，接著再分析其他二極管。 穩(wěn)壓管是一種特殊的二極管，穩(wěn)壓管是一種特殊的二極管，其伏安特性與普通二極管的差異：其伏安特性與普

14、通二極管的差異：（1）反向特性曲線較陡反向特性曲線較陡（2）反向擊穿是可逆的（工作于反向擊穿區(qū)）反向擊穿是可逆的（工作于反向擊穿區(qū)）UI/mAIZmaxIZminIZUZUZ一、穩(wěn)壓管簡介一、穩(wěn)壓管簡介 U I DZ二、主要參數(shù)二、主要參數(shù)1、穩(wěn)定電壓、穩(wěn)定電壓zU穩(wěn)壓管穩(wěn)定工作時穩(wěn)壓管穩(wěn)定工作時管子兩端的電壓值管子兩端的電壓值UI/mAIZmaxIZminIZUZUZUZ +UZZUU U IZD1.4 1.4 晶體三極管 為了具備電流放大作用，三極管按為了具備電流放大作用，三極管按如下工藝制造：如下工藝制造：1 1）基區(qū)很薄且摻雜濃度很低；）基區(qū)很薄且摻雜濃度很低；2 2）發(fā)射區(qū)摻雜濃度很

15、高，與基區(qū)相差很大）發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，與基區(qū)相差很大；3 3）發(fā)射區(qū)摻雜濃度比集電區(qū)高，而集電區(qū)）發(fā)射區(qū)摻雜濃度比集電區(qū)高，而集電區(qū)尺寸比發(fā)射區(qū)大，發(fā)射區(qū)與集電區(qū)是同型半尺寸比發(fā)射區(qū)大，發(fā)射區(qū)與集電區(qū)是同型半導(dǎo)體，但兩者并不對稱，使用時導(dǎo)體，但兩者并不對稱，使用時E E和和C C兩極不兩極不能互換。能互換。電流分配放大原理電流分配放大原理三極管放大的外部條件：三極管放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏偏 從電位的角度看從電位的角度看：NPN NPN 發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏U UB BUUE E集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏U UC CUUB B發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏U UB BUUE

16、 E集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏U UC CUUBEQ時，時，bCCBQRVI已知：已知：VCC12V， Rb600k， Rc3k ， 100。 Q？直流通路直流通路阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路3. 失真分析 截止失真截止失真消除方法：增大消除方法：增大VBB，即向上平移輸入回路負(fù)載線。，即向上平移輸入回路負(fù)載線。t截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！減小減小Rb能消除截止失真嗎？能消除截止失真嗎？ 飽和失真飽和失真 消除方法：消除方法：增大增大Rb，減小減小Rc，減小減小，減小減小VBB，增大增大VCC。 Q QRb或或或或VBB Rc或或VCC：飽和

17、失真是輸出回路產(chǎn)生失真。：飽和失真是輸出回路產(chǎn)生失真。2 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓Uom ：比較：比較UCEQ與（與（ VCC UCEQ ），?。?，取其小者，除以其小者，除以 。這可不是這可不是好辦法！好辦法！三、動態(tài)分析（微變等效電路法）三、動態(tài)分析（微變等效電路法）bebiBBEriuiu)()()(26)1 (300mAImVrEQbe當(dāng)輸入交流信號變化范圍當(dāng)輸入交流信號變化范圍很小時很小時，可認(rèn)為三極管工作于，可認(rèn)為三極管工作于線性線性區(qū)，此時區(qū)，此時三極管可用一個線性模型等效，稱此線性模型為三極管的三極管可用一個線性模型等效，稱此線性模型為三極管的微變等效電微變等效電路路

18、。b bc ce eT T+ + +- - -i iB Bi iC Cu uBEBEu uCECEi iB Bu uBEBE0 0U UBEQBEQQ QI IBQBQu uBEBEi iB Bb be e+ +- -i iB Bu uBEBEr rbebe0 0u uCECEi iC CI IBQBQQ QU UCEQCEQI ICQCQi iB Bi iC CbcBCiiiic c+ +- -i iC Cu uCECEe ei ib bi ic c共射放大共射放大電路電路的微變等效電路的微變等效電路B BC CE ET TR RC CC C1 1u ui i+ +C C2 2u uo o+

19、 +- -+ + +- - -+U+UCCCCR Rb bu uC1C1u uC2C2u uBEBEi iB Bi iC Cu uCECE- - -+ +u us sR Rs sR RL L= = 交流通路交流通路 + + 三極管微變等效電路三極管微變等效電路u uo oB BC CE ET TR RC Cu ui i+ +C C2 2+ +- -R Rb bi ib bi ic c- - -+ +u us sR Rs sR RL L交流通路交流通路微變等效電路微變等效電路+ +u uS S+ +- -R Rb bb be ei ib br rbebec ce ei ib bi ic c- -

20、R RS SR Rc cR RL Lu uO Ou ui i 放大電路的微變等效電路用于計算放大電路的動態(tài)參數(shù)：放大電路的微變等效電路用于計算放大電路的動態(tài)參數(shù)：A Au u、R Ri i、R RO O. .放大電路的微變等效電路放大電路的微變等效電路B BC CE ET TR RC CC C1 1u ui i+ +- -C C2 2u uo o+ +- -+ + +- - -+U+UCCCCR Rb b分壓偏置式放大電路分壓偏置式放大電路解決共射放大電路解決共射放大電路Q Q點(diǎn)點(diǎn)不不穩(wěn)定的方法穩(wěn)定的方法選擇溫度穩(wěn)定性高的三極管元件選擇溫度穩(wěn)定性高的三極管元件采用新的電路結(jié)構(gòu)采用新的電路結(jié)構(gòu)-

21、 - 分壓偏置式分壓偏置式放大電路放大電路B BT TR RC CC C1 1u ui i+ +- -C C2 2u uo o+ +- -+ + + +U+UCCCCR Rb1b1R Rb2b2R RL LR Re eC Ce e基極采用基極采用分壓偏置分壓偏置引入負(fù)引入負(fù)反饋反饋u分壓偏置式放大電路的工作原理分壓偏置式放大電路的工作原理（1 1）在電路設(shè)計中使在電路設(shè)計中使I IR1R1I IB B，常常取取(5(510)I10)IB B，則：，則：CCbbbBURRRV212即基極電位基本即基極電位基本不隨溫度變化不隨溫度變化。（2 2）R Re e在電路中引起如下控制過程：在電路中引起如

22、下控制過程：溫度溫度I IC C(I(IE E) )V VE E(=I(=IE ER Re e) )U UBEBE(=V(=VB B-V-VE E) )I IB BI IC C= =I IB B即即I IC C的變化受到抑制的變化受到抑制，Q Q點(diǎn)穩(wěn)定點(diǎn)穩(wěn)定R Re e的大小的大小對對反饋有何影反饋有何影響響？I IR1R1I IB BV VB BI IC CI IE EI IR2R22112IIbbCCbbRRU二、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路二、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路Ce為旁路電容，在交流通路中為旁路電容，在交流通路中可視為短路可視為短路CCb21b1bBQVRRRUeBEQBQEQ RUU

23、I 穩(wěn)定原理 為了穩(wěn)定為了穩(wěn)定Q點(diǎn)，通常點(diǎn)，通常I1 IB，即，即I1 I2；因此；因此基本不隨溫度變化?；静浑S溫度變化。設(shè)設(shè)UBEQ UBEUBE，若，若UBQ UBEUBE，則，則IEQ穩(wěn)定。穩(wěn)定。Re 的的作用作用T()ICUE UBE（UB基本不變）基本不變） IB IC Re起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?，其值越大，反饋越?qiáng)，起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?，其值越大，反饋越?qiáng)，Q點(diǎn)越穩(wěn)定。點(diǎn)越穩(wěn)定。關(guān)于反饋的一些概念：關(guān)于反饋的一些概念： 將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措施稱為反饋。施稱為反饋。 直流通路中的反饋稱為直流反饋。直流通路中的反饋稱為

24、直流反饋。 反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱為負(fù)反饋，反之稱反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱為負(fù)反饋，反之稱為正反饋。為正反饋。Re有上限值嗎？有上限值嗎？IC通過通過Re轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為UE影響影響UBE溫度升高溫度升高IC增大，反饋的結(jié)果使之減小增大，反饋的結(jié)果使之減小直直流流通通路路u uo oB BT TR RC CC C1 1u ui i+ +- -C C2 2+ +- -+ + + + +U UC CC CR Rb b1 1R Rb b2 2R RL LR Re eC Ce e分壓偏置式放大電路u分壓偏置式放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)計算分壓偏置式放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)計算I IBQBQV VB

25、 BI ICQCQI IEQEQB BT TR RC C+ +U UC CC CR Rb1b1R Rb2b2R Re eU UCEQCEQeBEQBEQCQRUVIICQBQIIeEQcCQCCCEQRIRIUU因為因為I IR RI IB B，則：則：CCbbbBURRRV212所以：所以：)(ecCQCCRRIU微微變變等等效效電電路路u uo oB BT TR RC CC C1 1u ui i+ +- -C C2 2+ +- -+ + + + +U UC CC CR Rb b1 1R Rb b2 2R RL LR Re eC Ce e分壓偏置式放大電路u分壓偏置式放大電路的動態(tài)參數(shù)計算分

26、壓偏置式放大電路的動態(tài)參數(shù)計算+ + +- -R Rb b2 2b be ei ib br rb be ec ce ei ib bi ic c- -R RL LR Rc cR Rb b1 1u uO Ou ui ibeLbebLcciourRrIRRIUUA)/(bebbiiirRRIUR/21ber（1 1）電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)A Au u（2 2）輸入電阻輸入電阻R Ri i（3 3）輸出電阻輸出電阻R Ro ocoRR 結(jié)論：結(jié)論：分壓偏置放大電分壓偏置放大電路的動態(tài)參數(shù)與共射放路的動態(tài)參數(shù)與共射放大電路一致。大電路一致。那么它那么它的作用的作用是什么是什么? ?分壓偏置式放大電路e

27、ebebLcciouRIrIRRIUUA)/(ebebbiiiRrRRIUR)1 (111121ebbebiRIrIU)1 (（1 1）電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)A Au u（2 2）輸入電阻輸入電阻R Ri i（3 3）輸出電阻輸出電阻R Ro ocoRR u電容電容C Ce e對分壓偏置式放大電路動態(tài)參數(shù)的影響對分壓偏置式放大電路動態(tài)參數(shù)的影響ebbebLcbRIrIRRI)1 ()/(ebeLRrR)1 (A Au u減小減小bbibiiIRURUI21+ + +- -R Rb2b2b be ei ib br rbebec ci ib bi ic c- -R RL LR Rc cR Rb1

28、b1u uO Ou ui iR Re eR Ri i增大增大R Ro o不變不變i ii iebebbRrRR)1 (/21有無旁路電容的比較有無旁路電容的比較【例例】如圖，已知：如圖，已知：UCC=12V，RB1=20K，RB2=10K， RC=2K， RL=6K ， RE=2K =40。 RS=1K 放大器的放大器的輸入電阻和輸出電阻。求電壓放大倍數(shù)輸入電阻和輸出電阻。求電壓放大倍數(shù) 。Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB1RB2RECE+解：解： 先求靜態(tài)工作點(diǎn)先求靜態(tài)工作點(diǎn)mA65. 127 . 04V412102010EBEQBEQCCB2B1B2BRUUIURRRU9

29、4626)1 (300EQbeIr分壓偏置式放大電路舉例分壓偏置式放大電路舉例uA 輸入電阻為：輸入電阻為： KrRRrBi1/be2B1 輸出電阻為：輸出電阻為： KRr2Co 對輸入電壓的放大倍數(shù)對輸入電壓的放大倍數(shù) 因為：因為：KRRRCL5 . 1/L6015.140beLorRUUAiu rbe + oU cI bI C B E + iU bI RC RL RB1 Rs + sU iI RB2 畫微變等效電路如圖：畫微變等效電路如圖：注意注意RE的處理的處理分壓偏置式放大電路舉例分壓偏置式放大電路舉例三種接法放大電路性能比較電路名電路名稱稱電壓放大電壓放大倍數(shù)倍數(shù)A Au u輸入輸入

30、電阻電阻Ri輸出輸出 電阻電阻Ro使用場合使用場合共射放共射放大電路大電路共集放共集放大電路大電路共基放共基放大電路大電路bebrR /coRR beLrRLbeLRrR)1 ()1 (LbebRrR)1 (/1/sbeeRrRbeLrR1/beerRcoRR 較大較大較大較大較大較大較大較大最大最大較小較小較小較小最小最小A Au u11用于電壓用于電壓放大放大用于輸入用于輸入、輸出級、輸出級用于高用于高頻電路頻電路2.6 2.6 多級放大電路多級放大電路多級放大電路的組成與耦合方式多級放大電路的組成與耦合方式Multistage Amplifiers理想放大器的理想放大器的條件：條件：A

31、AU U= =R Ri i= =R Ro o= =0 0因為任何一個單管放大電路都不可能同時滿足上述要求，故必須利用因為任何一個單管放大電路都不可能同時滿足上述要求，故必須利用各各單管電路的特點(diǎn)單管電路的特點(diǎn)構(gòu)成多級放大電路。構(gòu)成多級放大電路。Rs放放大大電電路路IoIi+Vo+Vs+ViRLR Ri iR Ro o輸輸入入級級中中間間級級輸輸出出級級R RL LR RS S+ +- -u us s+ +- -u uo ou ui i作用作用：獲?。韩@取信號信號要求要求：R Ri i大大電路電路：共集：共集、MOSMOS管電管電路路作用作用：電壓：電壓放大放大要求要求：A AU U大大電路電路

32、：共：共射、共源射、共源電路電路作用作用：帶負(fù)載能：帶負(fù)載能力強(qiáng)力強(qiáng)要求要求：R Ro o小小電路電路：共集、：共集、共漏、功率放共漏、功率放大電路大電路多級放大電路的組成與耦合方式多級放大電路的組成與耦合方式多級放大電路的耦合方式多級放大電路的耦合方式阻容耦合阻容耦合直接耦合直接耦合變壓器耦變壓器耦合合B BC CE ET TR RC CC C1 1u ui i+ +- -C C2 2u uo o+ +- -+ + + +U UC CC CR Rb bu阻容耦合方式阻容耦合方式B BC CE ET TR RC CC C1 1u ui i+ +- -C C2 2u uo o+ +- -+ +

33、+ +U UC CC CR Rb bu直接耦合方式直接耦合方式2 2、零點(diǎn)漂移問題零點(diǎn)漂移問題u零點(diǎn)漂移現(xiàn)象零點(diǎn)漂移現(xiàn)象放放大大電電路路示示波波器器輸入信號輸入信號為零為零輸出信號輸出信號不為零不為零u產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因零點(diǎn)漂移的本質(zhì)是零點(diǎn)漂移的本質(zhì)是Q Q點(diǎn)點(diǎn)漂移漂移溫度變化是導(dǎo)致溫度變化是導(dǎo)致Q Q點(diǎn)點(diǎn)漂移的主要原因漂移的主要原因零點(diǎn)漂移也稱為零點(diǎn)漂移也稱為溫漂溫漂u零漂引起的后果零漂引起的后果Q Q點(diǎn)嚴(yán)重偏離，不能正常工作。點(diǎn)嚴(yán)重偏離，不能正常工作。輸入信號可能會淹沒于零漂之中。輸入信號可能會淹沒于零漂之中。u衡量零漂的方法衡量零漂的方法 將放大器輸出端的零漂將放大器輸

34、出端的零漂U UO O折算到輸入端電折算到輸入端電壓壓U UO O/|A/|AU U| |進(jìn)行比較進(jìn)行比較例如例如: :放大器放大器A|AA|AU U|=1000,|=1000,零漂零漂U UO O=100mV=100mV則折算到輸入端零漂為則折算到輸入端零漂為: :U UO O/|A/|AU U|=0.1mV|=0.1mV放大器放大器B|AB|AU U|=5000,|=5000,零漂零漂U UO O=200mV=200mV則折算到輸入端零漂為則折算到輸入端零漂為: :U UO O/|A/|AU U|=0.04mV|=0.04mV則則A A比比B B零漂嚴(yán)重零漂嚴(yán)重阻容耦合放阻容耦合放大電路有

35、零大電路有零漂嗎？漂嗎？二、直接耦合放大電路特點(diǎn)u克服零漂的措施克服零漂的措施從外部消除溫度的影響從外部消除溫度的影響, ,如采用恒溫系統(tǒng)如采用恒溫系統(tǒng). .從電路內(nèi)部采從電路內(nèi)部采取措施取措施選用高質(zhì)量硅管選用高質(zhì)量硅管利用熱敏元件進(jìn)行溫度補(bǔ)償利用熱敏元件進(jìn)行溫度補(bǔ)償采用新的電路結(jié)構(gòu)采用新的電路結(jié)構(gòu)-差動放大器差動放大器( (Differential Amplifer, diff-amp) )二、直接耦合放大電路特點(diǎn)反饋和負(fù)反饋放大電路反饋和負(fù)反饋放大電路工廠工廠用戶用戶銷售員銷售員信息員信息員實(shí)際問題舉例實(shí)際問題舉例理想集成運(yùn)放及其分析方法理想集成運(yùn)放及其分析方法1 . 1 . 理想集成運(yùn)

36、放理想集成運(yùn)放集成運(yùn)放的理想化參數(shù)：集成運(yùn)放的理想化參數(shù)：A Aodod=, r=, ridid=, r=, ro o=0, K=0, KCMRCMR=等。等。真正的理想集成運(yùn)放不存在，但集成運(yùn)放的實(shí)際參真正的理想集成運(yùn)放不存在，但集成運(yùn)放的實(shí)際參數(shù)與理想化參數(shù)很接近。分析含集成運(yùn)放的電路時數(shù)與理想化參數(shù)很接近。分析含集成運(yùn)放的電路時，按理想化參數(shù)計算可使分析過程大大簡化，其結(jié)，按理想化參數(shù)計算可使分析過程大大簡化，其結(jié)果與實(shí)際情況基本符合，對一般工程計算都能滿足果與實(shí)際情況基本符合，對一般工程計算都能滿足要求。要求。2 . 2 . 集成運(yùn)放的線性區(qū)與非線性區(qū)集成運(yùn)放的線性區(qū)與非線性區(qū)分析運(yùn)放

37、應(yīng)用電路時，必須分清集成運(yùn)放是工作在分析運(yùn)放應(yīng)用電路時，必須分清集成運(yùn)放是工作在線性區(qū)還是非線性區(qū)，不同區(qū)域所遵循的規(guī)律是不線性區(qū)還是非線性區(qū)，不同區(qū)域所遵循的規(guī)律是不同的。同的。（1 1） 線性區(qū)線性區(qū)工作在線性區(qū)的集成運(yùn)放其輸出信號隨輸入信號線工作在線性區(qū)的集成運(yùn)放其輸出信號隨輸入信號線性變化。性變化。)(uuAuoo即：由于集成運(yùn)放的開環(huán)增益由于集成運(yùn)放的開環(huán)增益A Ao o很大，為使其工作在線性很大，為使其工作在線性區(qū)，運(yùn)放應(yīng)用電路一般都接有深度負(fù)反饋，使輸出不區(qū)，運(yùn)放應(yīng)用電路一般都接有深度負(fù)反饋，使輸出不超過線性范圍。超過線性范圍。工作在線性區(qū)的理想集成運(yùn)放有以下兩條重要結(jié)工作在線性區(qū)的理想集成運(yùn)放有以下兩條重要結(jié)同相輸入端電位等于反相輸入端電位：同相輸入端電位等于反相輸入端電位： 即：即：u u + + = u = u - -這是因為這是因為A Aodod=u=uo o/ /（u u+ +- u- u- -）= =，輸出，輸出u uo o為有限值時為有限值時， u u+ +- u- u-