模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程課件：習(xí)題

5.額定功耗PZ額定功率決定于穩(wěn)壓管允許的溫升。PZ=UZIZPZ會轉(zhuǎn)化為熱能，使穩(wěn)壓管發(fā)熱。電工手冊中給出IZM，IZM=PZ/UZ

[例]

求通過穩(wěn)壓管的電流IZ等于多少？R是限流電阻，其值是否合適？IZVDZ+20VR=1.6k+

UZ=12V-

IZM=18mA例題電路圖IZ

<IZM

，電阻值合適。[解]5.額定功耗PZ額定功率決定于穩(wěn)壓管允許的溫升。1【例】圖示單管共射放大電路中，VCC=12V，Rc=3k，Rb=280k，NPN硅管的=50，試估算靜態(tài)工作點(diǎn)。解：設(shè)UBEQ=0.7VICQ

IBQ=(500.04)mA=2mAUCEQ=VCC–ICQ

Rc=(12-23)V=6V【例】圖示單管共射放大電路中，VCC=12V，Rc=2

【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知Rb=280k，Rc=3k

，集電極直流電源VCC=12V，試用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)。解：首先估算IBQ作直流負(fù)載線，確定Q

點(diǎn)根據(jù)UCEQ=VCC–ICQ

RciC=0，uCE=12V；uCE=0，iC=4mA.【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知Rb=34.電壓放大倍數(shù)

【例】用圖解法求圖示電路電壓放大倍數(shù)。輸入、輸出特性曲線如右圖，RL=3k。uCE=(4.5–7.5)V=-3VuBE=(0.72–0.68)V=0.04V解：求確定交流負(fù)載線取iB=(60–20)A=40A則輸入、輸出特性曲線上有44.電壓放大倍數(shù)【例】用圖解法求圖示電路電壓放大倍數(shù)?！纠繄D示兩級直接耦合放大電路中，已知：Rb1=240k，

Rc1=3.9k

，Rc2=500

，穩(wěn)壓管VDz的工作電壓UZ=4V，三極管VT1

的1=45，VT2的2=40，VCC=24V，試計(jì)算各級靜態(tài)工作點(diǎn)。圖例題的電路Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2解：設(shè)UBEQ1=UBEQ2=0.7V，則UCQ1=UBEQ2+Uz=4.7V如ICQ1

由于溫度的升高而增加1%，計(jì)算靜態(tài)輸出電壓的變化?！纠繄D示兩級直接耦合放大電路中，已知：Rb1=5ICQ1=1IBQ1=4.5mAIBQ2=IRc1–ICQ1=(4.95–4.5)mA=0.45mAICQ2=2IBQ2=(40×0.45)mA=18mAUO=UCQ2=VCC–ICQ2RC2=(24–18×0.5)V=15V

UCEQ2=UCQ2–UEQ2=(15–4)V=11V當(dāng)ICQ1增加1%時(shí)，即ICQ1=(4.5×1.01)mA=4.545mAIBQ2=(4.95-4.545)mA=0.405mAICQ2=(40×0.405)mA=16.2mAUO=UCQ2=(24–16.2×0.5)V=15.9V比原來升高了0.9V，約升高6%。ICQ1=1IBQ1=4.5mAIBQ2=6三種耦合方式的比較三種耦合方式的比較7圖例題的電路Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2

【例】圖示電路中，Rb1=240k，Rc1=3.9k

，Rc2=500

，UZ=4V，1=45，2=40，VCC=24V，設(shè)穩(wěn)壓管的rz=50。試估算總的電壓放大倍數(shù)，以及輸入、輸出電阻Ri

和Ro。解：估算Au1時(shí)，應(yīng)將第二級Ri2

作為第一級的負(fù)載電阻。圖例題的電路Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT28所以所以9電流放大倍數(shù)與電壓放大倍數(shù)之間關(guān)系討論

1.當(dāng)IEQ

一定時(shí)，愈大則

rbe

也愈大，選用值較大的三極管其Au

并不能按比例地提高；因：

2.當(dāng)值一定時(shí)，IEQ愈大則rbe

愈小，可以得到較大的Au，這種方法比較有效。電流放大倍數(shù)與電壓放大倍數(shù)之間關(guān)系討論1.當(dāng)IEQ10四、完整的波特圖繪制波特圖步驟：1.根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算、fL

和

fH

；2.由三段直線構(gòu)成幅頻特性。中頻段：對數(shù)幅值=20lg

低頻區(qū)：

f=fL開始減小，作斜率為20dB/十倍頻直線；

高頻段：f=fH開始增加，作斜率為–20dB/十倍頻直線。3.由五段直線構(gòu)成相頻特性。四、完整的波特圖繪制波特圖步驟：1.根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算11圖3.3.10幅頻特性fOfL-20dB/十倍頻fH20dB/十倍頻-270o-225o-135o-180o相頻特性-90o10fL0.1fL0.1fH10fHfO圖3.3.10幅頻特性fOfL-20dB/十倍頻fH20d12【例3.3.1】UBEQ=0.6Vβ=50Cb'c=4pFfT=150MHzRs=2kRc=2kRb=220kRL=10kC1=0.1μFVCC=5V解：估算靜態(tài)工作點(diǎn)Rb+VCCRcC1C2RLuoRsus～ui【例3.3.1】UBEQ=0.6V解：估算靜態(tài)工作點(diǎn)Rb+V13計(jì)算中頻電壓放大倍數(shù)：UBEQ=0.6Vβ=50Cb′e=4pFfT=150MHzRs=2kRc=2kRb=220kRL=10kC1=0.1μFVCC=5VIBQ=0.02mAIEQ=1mA計(jì)算中頻電壓放大倍數(shù)：UBEQ=0.6V14上、下限頻率：通頻帶：Cb′e=4pFfT=150MHzRs=2kRb=220kC1=0.1μFRi=1.6kgm=38.5mSR’L=1.67krb′e=1.3k上、下限頻率：通頻帶：Cb′e=4pF15波特圖：200.442630f/kHzφf/kHz4.420.0442630063-20dB/十倍頻-180°-135°-90°-225°-270°+20dB/十倍頻波特圖：200.442630f/kHzφf/kHz4161、頻率特性函數(shù)、高、低頻截止頻率

fL

和

fH

、通頻帶、波特圖的概念；2、由于存在耦合電容和極間電容，電路放大倍數(shù)是頻率的函數(shù)；3、描述三極管的高頻性能，引入三個(gè)頻率參數(shù)；4、低頻影響的主要因素是耦合電容和旁路電容；

高頻影響主要是三極管的極間電容；高、中、低頻段增益函數(shù)的特點(diǎn)；5、多級電路是各級之和。小結(jié)：1、頻率特性函數(shù)、高、低頻截止頻率fL和fH、17習(xí)題5—14RcVT1VT2Rc+uoRRuIuI2+VCCVEEIR+uouo輸入級：單端輸入、單端輸出的差分放大電路；第二級：PNP管構(gòu)成的單管共射電路（1）；差分輸入、單端輸出習(xí)題5—14RcVT1VT2Rc+uoRRuIuI2+VCC18例：估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。解：該電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：例：估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。解：該電路19該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋在深度負(fù)反饋條件下該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋在深度負(fù)反饋條件下20該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：故：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：故：閉環(huán)電壓21該電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：該電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：22第六章放大電路中的反饋RSC1Rc1RF+VCCC2Re2+

++VT1VT2Rc2+~C1Rb+VCCC2+Re+++【例6.2.1】判斷各電路中反饋的極性和組態(tài)，假設(shè)電路中的電容足夠大。電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋++++第六章放大電路中的反饋RSC1Rc1RF+VCCC2Re23第六章放大電路中的反饋【例6.2.1】判斷各電路中反饋的極性和組態(tài)，假設(shè)電路中的電容足夠大。電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋C1RF+VCCC2+Re++RS+~RcC1Rc1RF+VCCC2Re2+

++VT1VT2Rc2Rc3VT3Re3Re1++++++第六章放大電路中的反饋【例6.2.1】判斷各電路中反饋的24第六章放大電路中的反饋

例：在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路中，①估算反饋系數(shù)和反饋深度②估算放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)③如果開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)A的相對變化量為±10%，此時(shí)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Af的相對變化量等于多少？解：①反饋系數(shù)反饋深度第六章放大電路中的反饋例：在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路中25第六章放大電路中的反饋②閉環(huán)放大倍數(shù)③Af的相對變化量結(jié)論：當(dāng)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化10%時(shí)，電壓放大倍數(shù)的相對變化量只有0.001%，而穩(wěn)定性提高了一萬倍。第六章放大電路中的反饋②閉環(huán)放大倍數(shù)③Af的相對26第六章放大電路中的反饋例：某負(fù)反饋放大電路的波特圖為：f/HZf/HZfofo60402000-90°-180°

AF(a)產(chǎn)生自激由波特圖中的相頻特性可見，當(dāng)f=f0

時(shí)，相位移AF=-180o，滿足相位條件；結(jié)論：當(dāng)f=f0

時(shí)，電路同時(shí)滿足自激振蕩的相位條件和幅度條件，將產(chǎn)生自激振蕩。此頻率對應(yīng)的對數(shù)幅頻特性位于橫坐標(biāo)軸之上，即：第六章放大電路中的反饋例：某負(fù)反饋放大電路的波特圖為27第六章放大電路中的反饋結(jié)論：該負(fù)反饋放大電路不會產(chǎn)生自激振蕩，能夠穩(wěn)定工作。例：由負(fù)反饋放大電路的波特圖可見，當(dāng)f=f0

，相位移

AF=-180o時(shí)f/HZf/HZf0f0604020OO-90°-180°

AFfcfc利用波特圖來判斷自激振蕩(b)不產(chǎn)生自激第六章放大電路中的反饋結(jié)論：該負(fù)反饋放大電路不會產(chǎn)生28【例】設(shè)圖中的集成運(yùn)放均為理想運(yùn)放，

（1）判斷電路是集成運(yùn)放是否滿足“虛短”或“虛地”的條件；

（2）求出uo與uI（或uI1、uI2）的關(guān)系式。設(shè)圖(a)中i2<<i3。A+R2R1R’uouIi1i2u+u-R3R4Mi3A+R3R1R'1uouI1A+i1u1-u1+R2R1R2uI2i2i3i4i5R'2u2-u2+(a)(b)方法虛短虛地虛斷節(jié)點(diǎn)電流定律【例】設(shè)圖中的集成運(yùn)放均為理想運(yùn)放，

（1）判斷電路是集成運(yùn)29【例】求Auf=?A+R2R1R’uouIi1i2R3R4Mi3i4i1=-i2i4=i2+i3在放大倍數(shù)較大時(shí)，可避免使用大電阻。但R3的存在，削弱了負(fù)反饋。【例】求Auf=?A+R2R1R’uouIi1i2R3R430【例】：R1=10k,R2=20k,ui1=-1V，ui2=1V。求：uo

A+uo1uI1A+R2R1RPuo2uI2A+R2R1R1uoR2

uo1

=uI1【例】：R1=10k,R2=20k,ui1=-1315.額定功耗PZ額定功率決定于穩(wěn)壓管允許的溫升。PZ=UZIZPZ會轉(zhuǎn)化為熱能，使穩(wěn)壓管發(fā)熱。電工手冊中給出IZM，IZM=PZ/UZ

[例]

求通過穩(wěn)壓管的電流IZ等于多少？R是限流電阻，其值是否合適？IZVDZ+20VR=1.6k+

UZ=12V-

IZM=18mA例題電路圖IZ

<IZM

，電阻值合適。[解]5.額定功耗PZ額定功率決定于穩(wěn)壓管允許的溫升。32【例】圖示單管共射放大電路中，VCC=12V，Rc=3k，Rb=280k，NPN硅管的=50，試估算靜態(tài)工作點(diǎn)。解：設(shè)UBEQ=0.7VICQ

IBQ=(500.04)mA=2mAUCEQ=VCC–ICQ

Rc=(12-23)V=6V【例】圖示單管共射放大電路中，VCC=12V，Rc=33

【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知Rb=280k，Rc=3k

，集電極直流電源VCC=12V，試用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)。解：首先估算IBQ作直流負(fù)載線，確定Q

點(diǎn)根據(jù)UCEQ=VCC–ICQ

RciC=0，uCE=12V；uCE=0，iC=4mA.【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知Rb=344.電壓放大倍數(shù)

【例】用圖解法求圖示電路電壓放大倍數(shù)。輸入、輸出特性曲線如右圖，RL=3k。uCE=(4.5–7.5)V=-3VuBE=(0.72–0.68)V=0.04V解：求確定交流負(fù)載線取iB=(60–20)A=40A則輸入、輸出特性曲線上有354.電壓放大倍數(shù)【例】用圖解法求圖示電路電壓放大倍數(shù)?！纠繄D示兩級直接耦合放大電路中，已知：Rb1=240k，

Rc1=3.9k

，Rc2=500

，穩(wěn)壓管VDz的工作電壓UZ=4V，三極管VT1

的1=45，VT2的2=40，VCC=24V，試計(jì)算各級靜態(tài)工作點(diǎn)。圖例題的電路Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2解：設(shè)UBEQ1=UBEQ2=0.7V，則UCQ1=UBEQ2+Uz=4.7V如ICQ1

由于溫度的升高而增加1%，計(jì)算靜態(tài)輸出電壓的變化?！纠繄D示兩級直接耦合放大電路中，已知：Rb1=36ICQ1=1IBQ1=4.5mAIBQ2=IRc1–ICQ1=(4.95–4.5)mA=0.45mAICQ2=2IBQ2=(40×0.45)mA=18mAUO=UCQ2=VCC–ICQ2RC2=(24–18×0.5)V=15V

UCEQ2=UCQ2–UEQ2=(15–4)V=11V當(dāng)ICQ1增加1%時(shí)，即ICQ1=(4.5×1.01)mA=4.545mAIBQ2=(4.95-4.545)mA=0.405mAICQ2=(40×0.405)mA=16.2mAUO=UCQ2=(24–16.2×0.5)V=15.9V比原來升高了0.9V，約升高6%。ICQ1=1IBQ1=4.5mAIBQ2=37三種耦合方式的比較三種耦合方式的比較38圖例題的電路Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT2VDzuIuOiB1iC1iRc1iB2iC2

【例】圖示電路中，Rb1=240k，Rc1=3.9k

，Rc2=500

，UZ=4V，1=45，2=40，VCC=24V，設(shè)穩(wěn)壓管的rz=50。試估算總的電壓放大倍數(shù)，以及輸入、輸出電阻Ri

和Ro。解：估算Au1時(shí)，應(yīng)將第二級Ri2

作為第一級的負(fù)載電阻。圖例題的電路Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2VT239所以所以40電流放大倍數(shù)與電壓放大倍數(shù)之間關(guān)系討論

1.當(dāng)IEQ

一定時(shí)，愈大則

rbe

也愈大，選用值較大的三極管其Au

并不能按比例地提高；因：

2.當(dāng)值一定時(shí)，IEQ愈大則rbe

愈小，可以得到較大的Au，這種方法比較有效。電流放大倍數(shù)與電壓放大倍數(shù)之間關(guān)系討論1.當(dāng)IEQ41四、完整的波特圖繪制波特圖步驟：1.根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算、fL

和

fH

；2.由三段直線構(gòu)成幅頻特性。中頻段：對數(shù)幅值=20lg

低頻區(qū)：

f=fL開始減小，作斜率為20dB/十倍頻直線；

高頻段：f=fH開始增加，作斜率為–20dB/十倍頻直線。3.由五段直線構(gòu)成相頻特性。四、完整的波特圖繪制波特圖步驟：1.根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算42圖3.3.10幅頻特性fOfL-20dB/十倍頻fH20dB/十倍頻-270o-225o-135o-180o相頻特性-90o10fL0.1fL0.1fH10fHfO圖3.3.10幅頻特性fOfL-20dB/十倍頻fH20d43【例3.3.1】UBEQ=0.6Vβ=50Cb'c=4pFfT=150MHzRs=2kRc=2kRb=220kRL=10kC1=0.1μFVCC=5V解：估算靜態(tài)工作點(diǎn)Rb+VCCRcC1C2RLuoRsus～ui【例3.3.1】UBEQ=0.6V解：估算靜態(tài)工作點(diǎn)Rb+V44計(jì)算中頻電壓放大倍數(shù)：UBEQ=0.6Vβ=50Cb′e=4pFfT=150MHzRs=2kRc=2kRb=220kRL=10kC1=0.1μFVCC=5VIBQ=0.02mAIEQ=1mA計(jì)算中頻電壓放大倍數(shù)：UBEQ=0.6V45上、下限頻率：通頻帶：Cb′e=4pFfT=150MHzRs=2kRb=220kC1=0.1μFRi=1.6kgm=38.5mSR’L=1.67krb′e=1.3k上、下限頻率：通頻帶：Cb′e=4pF46波特圖：200.442630f/kHzφf/kHz4.420.0442630063-20dB/十倍頻-180°-135°-90°-225°-270°+20dB/十倍頻波特圖：200.442630f/kHzφf/kHz4471、頻率特性函數(shù)、高、低頻截止頻率

fL

和

fH

、通頻帶、波特圖的概念；2、由于存在耦合電容和極間電容，電路放大倍數(shù)是頻率的函數(shù)；3、描述三極管的高頻性能，引入三個(gè)頻率參數(shù)；4、低頻影響的主要因素是耦合電容和旁路電容；

高頻影響主要是三極管的極間電容；高、中、低頻段增益函數(shù)的特點(diǎn)；5、多級電路是各級之和。小結(jié)：1、頻率特性函數(shù)、高、低頻截止頻率fL和fH、48習(xí)題5—14RcVT1VT2Rc+uoRRuIuI2+VCCVEEIR+uouo輸入級：單端輸入、單端輸出的差分放大電路；第二級：PNP管構(gòu)成的單管共射電路（1）；差分輸入、單端輸出習(xí)題5—14RcVT1VT2Rc+uoRRuIuI2+VCC49例：估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。解：該電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：例：估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。解：該電路50該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋在深度負(fù)反饋條件下該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋在深度負(fù)反饋條件下51該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：故：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：故：閉環(huán)電壓52該電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：該電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：53第六章放大電路中的反饋RSC1Rc1RF+VCCC2Re2+

++VT1VT2Rc2+~C1Rb+VCCC2+Re+++【例6.2.1】判斷各電路中反饋的極性和組態(tài)，假設(shè)電路中的電容足夠大。電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋++++第六章放大電路中的反饋RSC1Rc1RF+VCCC2Re54第六章放大電路中的反饋【例6.2.1】判斷各電路中反饋的極性和組態(tài)，假設(shè)電路中的電容足夠大。電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋C1RF+VCCC2+Re++RS+~RcC1Rc1RF+VCCC2Re2+

++VT1VT2Rc2Rc3VT3Re3Re1++++++第六章放大電路中的反饋【例6.2.1】判斷各電路中反饋的55第六章放大電路中的反饋

例：在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路中，①估算反饋系數(shù)和反饋深度②估算放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)③如果開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)A的相對變化量為±10%，此時(shí)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Af的相對變化量等于多少？解：①反饋系數(shù)反饋深度第六章放大電路中的反饋例：在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路中56第六章放大電路中的反饋②閉環(huán)放大倍數(shù)③Af的相對變化量結(jié)論：當(dāng)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化10%時(shí)，電壓放大倍數(shù)的相對變化量只有0.001%，