模擬電子技術(shù)期末總復(fù)習(xí)課(1)

1、總復(fù)習(xí)課輸入電阻：輸入電阻：輸入電阻的大小決定了放大電路從信號源吸取信號幅輸入電阻的大小決定了放大電路從信號源吸取信號幅值的大小。值的大小。 測試方法：當(dāng)定量分析放大電路的輸入電阻時，一般可假定在測試方法：當(dāng)定量分析放大電路的輸入電阻時，一般可假定在輸入端外加一測試電壓輸入端外加一測試電壓 。tv輸入電阻與輸出電阻輸入電阻與輸出電阻i/ttRvi第第1章章 緒論緒論輸出電阻：輸出電阻：輸出電阻的大小決定放大電路帶負(fù)載的能力。輸出電阻的大小決定放大電路帶負(fù)載的能力。 測試方法：當(dāng)定量分析放大電流的輸出電阻時，可以在信號源測試方法：當(dāng)定量分析放大電流的輸出電阻時，可以在信號源短路和負(fù)載開路的條件下

2、，在放大電路的輸出端加一測試電短路和負(fù)載開路的條件下，在放大電路的輸出端加一測試電壓壓 ，相應(yīng)地產(chǎn)生一測試電流，相應(yīng)地產(chǎn)生一測試電流 。sLto0,tRRvvitvti第第2章章 運算放大器運算放大器理想運算放大器的電路模型理想運算放大器的電路模型00iovoPNvorrvAvvA 虛短：輸出通過負(fù)反饋的作用，使虛短：輸出通過負(fù)反饋的作用，使 自動地跟蹤自動地跟蹤 ，即，即 ，這種現(xiàn)象稱為虛短。，這種現(xiàn)象稱為虛短。 虛斷：由于運放的輸入電阻虛斷：由于運放的輸入電阻 很大，所以運放兩輸入端之間的很大，所以運放兩輸入端之間的 ，這種現(xiàn)象稱為虛斷。，這種現(xiàn)象稱為虛斷。PNvvNvPvir/0pnpn

3、iiivvr 虛短和虛斷虛短和虛斷例例1：計算如圖所示放大電路的電壓增益。計算如圖所示放大電路的電壓增益。解：解：根據(jù)虛短和虛斷的概念有：根據(jù)虛短和虛斷的概念有： ， ，從而可以，從而可以得到：得到：PNvv0pnii 1ipno12RRRvvvvo122i111RRRARR vvv例例2：運放電路如圖所示，試求輸出電壓的值。運放電路如圖所示，試求輸出電壓的值。解：解：211onnvvvRR2114onnRvvvVR例例3：運放電路如圖所示，試求輸出電壓的值。運放電路如圖所示，試求輸出電壓的值。分析：分析：待加量通過電阻從同相端引入。待加量通過電阻從同相端引入。根據(jù)虛短和虛斷的根據(jù)虛短和虛斷的

4、概念有：概念有： vp vn ， iP =iN =0I3PI1PI2PP1234I3I1I2PPP12341231234uuuuuuuuuuu()/ /i/i/ii/RRRRRRRRRRRRR其中I3I1I2NP123I3I1I2123uuuu(1)(1)()uuu()ffofRRURRRRRRRRRRP型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入的三價元素如在本征半導(dǎo)體中摻入的三價元素如B。第第3章章 二極管及其基本電路二極管及其基本電路+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3+3自由電子是少數(shù)載流子自由電子是少數(shù)載流子空穴是多數(shù)載流子空穴是多數(shù)載流子雜質(zhì)原子提供雜質(zhì)原子提供由本征激發(fā)形成由本征激

5、發(fā)形成因留下的空穴很容易俘獲因留下的空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為電子，使雜質(zhì)原子成為負(fù)負(fù)離子離子。三價雜質(zhì)因而也稱三價雜質(zhì)因而也稱為為受主雜質(zhì)受主雜質(zhì)。P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入的五價元素如在本征半導(dǎo)體中摻入的五價元素如P。+4+4+4+4+4+4+4+4+4+5+5自由電子是自由電子是多數(shù)載流子多數(shù)載流子空穴是空穴是少數(shù)載流子少數(shù)載流子雜質(zhì)原子提供雜質(zhì)原子提供由熱激發(fā)形成由熱激發(fā)形成由于五價元素很容易貢獻(xiàn)電由于五價元素很容易貢獻(xiàn)電子，因此將其稱為子，因此將其稱為施主雜質(zhì)。施主雜質(zhì)。施主雜質(zhì)因提供自由電子而施主雜質(zhì)因提供自由電子而帶正

6、電荷成為帶正電荷成為正離子正離子 PN結(jié)的基本特性：單向?qū)щ娦灾挥性谕饧与妷簳r才顯示結(jié)的基本特性：單向?qū)щ娦灾挥性谕饧与妷簳r才顯示出來：出來： PNPN結(jié)加正向電壓時，結(jié)加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴散電流；正向擴散電流； PNPN結(jié)加反向電壓時，結(jié)加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。反向漂移電流。 由此可以得出結(jié)論：由此可以得出結(jié)論：PNPN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴＝Y(jié)具有單向?qū)щ娦?。PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦裕?）理想模型）理想模型 正向偏置：管壓降為正向偏置：管壓降為0，電阻也為，電阻也為0 反向偏置：電流為反向偏置：電

7、流為0，電阻為，電阻為（a）V-I特性特性 （b）理想二極管代表符號）理想二極管代表符號二極管二極管V-I特性的建模特性的建模（2）恒壓降模型）恒壓降模型 恒壓降模型的基本思想是當(dāng)二極管導(dǎo)通后，其管壓降認(rèn)恒壓降模型的基本思想是當(dāng)二極管導(dǎo)通后，其管壓降認(rèn)為是恒定的，且不隨電流而變，典型值為是恒定的，且不隨電流而變，典型值0.7V（硅管）（硅管） 。（a）V-I特性特性 （b）電路模型）電路模型 例例4：二極管基本電路如圖所示，已知二極管基本電路如圖所示，已知 為正弦波，試?yán)L出為正弦波，試?yán)L出 的波形。的波形。ovsv例例5：電路如電路如圖所示，圖所示，R = 1k，VREF = 3V，二極管為硅

8、二極管。，二極管為硅二極管。分別用理想模型和恒壓降模型求解，當(dāng)分別用理想模型和恒壓降模型求解，當(dāng)vI = 6sin t V時，繪出時，繪出相應(yīng)的輸出電壓相應(yīng)的輸出電壓vO的波形。的波形。 分析：分析：限幅電路限幅電路解解：Vi 3V時，二極管導(dǎo)通，時，二極管導(dǎo)通， vo=VR。例例6：判斷二極管在電路中的工作狀態(tài)。判斷二極管在電路中的工作狀態(tài)。答：答：斷開二極管斷開二極管D：二極管二極管D接入后處于正向偏置，工作在導(dǎo)通狀態(tài)。接入后處于正向偏置，工作在導(dǎo)通狀態(tài)。6BABAvvvV1101212B ABAvvvV 2215123B ABAvvvV 斷開二極管斷開二極管D1D1、D2 D2 ：二極管

9、二極管D1D1、 D2D2接入后，接入后，D1D1工作在導(dǎo)通狀態(tài)，工作在導(dǎo)通狀態(tài)，D2D2工作在截止?fàn)顟B(tài)。工作在截止?fàn)顟B(tài)。1112012ABABvvvV2212618ABABvvvV 斷開二極管斷開二極管D1、 D2 ：二極管二極管D1 、D2接入后，接入后， D2優(yōu)先導(dǎo)通，優(yōu)先導(dǎo)通， D1因承受反向電壓而因承受反向電壓而截止。截止。第第4章章 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程內(nèi)部載流子的傳輸過程放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT中載流子的傳輸過程中載流子的傳輸過程 發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子 集電區(qū)：收集載流子集電區(qū)：收集載流子 基區(qū)

10、：傳送和控制載流子基區(qū)：傳送和控制載流子 根據(jù)基爾霍夫電流定律：根據(jù)基爾霍夫電流定律： 定義共基極直流電流放大系數(shù)定義共基極直流電流放大系數(shù) 定義共射極直流電流放大系數(shù)定義共射極直流電流放大系數(shù)EBCIIICNEIICEII1CBIIBJT的電流分配關(guān)系的電流分配關(guān)系 三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實現(xiàn)的?；鶇^(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實現(xiàn)的。 實現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是：實現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是：（1）內(nèi)部條件：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，

11、且基區(qū)很薄。很薄。（2）外部條件：外部條件：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。BJT的放大作用實現(xiàn)的條件的放大作用實現(xiàn)的條件（1）直流通路：無輸入信號時）直流通路：無輸入信號時直流電流直流電流的通路，用來計算靜的通路，用來計算靜態(tài)工作點。態(tài)工作點。畫直流通路的原則：畫直流通路的原則： 交流電壓源視為短路交流電壓源視為短路 電容視為開路電容視為開路（2）交流通路：有輸入信號時）交流通路：有輸入信號時交流信號交流信號的通路，用來計算電的通路，用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。畫交流通路的原則：畫交流通路的原則

12、： 直流電壓源視為短路直流電壓源視為短路 電容視為短路。電容視為短路。畫直流通路與交流通路的原則畫直流通路與交流通路的原則BJT的簡化小信號模型的簡化小信號模型beEQ26(mV)200(1)(mA)rI 以輸入、輸出信號的位置為判斷依據(jù)：以輸入、輸出信號的位置為判斷依據(jù)： 共射極放大電路：共射極放大電路： 信號由基極輸入，集電極輸出信號由基極輸入，集電極輸出 共集電極放大電路：信號由基極輸入，發(fā)射極輸出共集電極放大電路：信號由基極輸入，發(fā)射極輸出 共基極電路：共基極電路： 信號由發(fā)射極輸入，集電極輸出信號由發(fā)射極輸入，集電極輸出放大電路三種組態(tài)的判別放大電路三種組態(tài)的判別例例7：畫出下圖放大

13、電路的直流通路和交流通路。畫出下圖放大電路的直流通路和交流通路。斷開斷開斷開斷開+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiERBRCuiuORLRSes+短路短路短路短路對地短路對地短路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE例例8：試根據(jù)放大電路的組成原則，判斷如圖所示各電路能否正試根據(jù)放大電路的組成原則，判斷如圖所示各電路能否正常放大。常放大。答：答：電源極性接反了，電路無放大作用。電源極性接反了，電路無放大作用。答：答：輸入信號經(jīng)輸入信號經(jīng) 和電源短路，無法加到和電源短路，無法

14、加到BJT發(fā)射結(jié)上，電路發(fā)射結(jié)上，電路無放大作用。無放大作用。1C例例9：試求如圖所示直流通路中試求如圖所示直流通路中BJT的各極電壓和電流值，并判的各極電壓和電流值，并判斷斷BJT是否工作在放大狀態(tài)，已知是否工作在放大狀態(tài)，已知 。解：解：（1）輸入回路）輸入回路（2）輸出回路）輸出回路1005BBBEB3b1.70.710100 10VVVVIARBE0.7VV53CB100 1010I IAACE1LCCCc6.2VI RVI RV例例10：畫出如圖所示電路的小信號等效電路。畫出如圖所示電路的小信號等效電路。例例11：已知已知BJT的的 。（1）試求該電路的靜態(tài)工作點；）試求該電路的靜態(tài)

15、工作點；（2）畫出簡化的小信號等效電路；）畫出簡化的小信號等效電路；（3）求該電路的電壓增益）求該電路的電壓增益AV，輸入電阻，輸入電阻Ri 、輸出電阻、輸出電阻Ro。100解：解：（1）求）求Q點點CCBEBb120.740300VVIARKCB100 (40)4I ImACECCCc124 24VVI RV （2）畫出小信號等效電路）畫出小信號等效電路（3）求交流參數(shù)）求交流參數(shù)2620012001 100 26/ 4865beEQmVrImA（）ocLibe(/ /)155.6RRAr vvv865iibbeivRRri2ocRRK例例12：射極偏置電路如圖所示，已知射極偏置電路如圖所示

16、，已知 。試求：（。試求：（1）靜）靜態(tài)工作點態(tài)工作點Q點；（點；（2）電壓增益、輸入電阻、輸出電阻。）電壓增益、輸入電阻、輸出電阻。 80解：解：（1）求）求Q點點B2124.21CCbbbVVRVRRCE1.76BBEeVVIImARCB22IIACECCCce()6.67VVIRRV（2）畫出小信號等效電路）畫出小信號等效電路（3）求電壓增益、輸入電阻、輸出電阻）求電壓增益、輸入電阻、輸出電阻 電壓增益：電壓增益：be2620011.4EmVrkImAocLibe(/ /)1.051eRRArR vvv 輸入電阻輸入電阻12|1iibbbeeivRRRrRi 輸出電阻輸出電阻sLtot0,RRivvi0vb0i b0 i oc3.3kRR例例13