二極管電路分析方法詳解

（優(yōu)選）二極管電路分析方法課件當(dāng)前第1頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)D1V1+-D2++--V2+-R二極管構(gòu)成的限幅電路—例5當(dāng)vI<VIL，D2導(dǎo)通，D1截止，vo＝VIL當(dāng)vI>VIH，D1導(dǎo)通，D2截止，vo＝VIH當(dāng)VIL<vI<VIH，D1、D2均截止，vo＝vIOvOvIVIHVIHVILVIL當(dāng)前第2頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)viIZIZmaxVZIZ曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。-+VZ動(dòng)態(tài)電阻：rz越小，穩(wěn)壓性能越好。Q-VZ0一、穩(wěn)壓二極管利用二極管反向擊穿特性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時(shí)工作在反向電擊穿狀態(tài)。3.5特殊二極管當(dāng)前第3頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)（4）穩(wěn)定電流IZ、最大、最小穩(wěn)定電流IZM、IZmin。（5）耗散功率穩(wěn)壓二極管的參數(shù):（1）穩(wěn)定電壓VZ（2）電壓溫度系數(shù)CTV（%/℃）穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。（3）動(dòng)態(tài)電阻RLD+-+-RIRIZIO并聯(lián)式穩(wěn)壓電路當(dāng)前第4頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)BECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高發(fā)射結(jié)集電結(jié)簡(jiǎn)介BCENPN當(dāng)前第5頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)放大狀態(tài)下BJT的工作原理

BJT內(nèi)部有兩個(gè)PN結(jié)，在應(yīng)用中可能有三種工作狀態(tài)：放大：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏飽和：兩個(gè)PN結(jié)均正偏截止：兩個(gè)PN結(jié)均反偏當(dāng)前第6頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)思考：試判斷三極管的工作狀態(tài)放大截止截止放大飽和放大當(dāng)前第7頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)BJT的電流分配關(guān)系（1）

電流分配關(guān)系是指晶體三極管在放大狀態(tài)下各級(jí)電流之間的關(guān)系式。三種連接方式共發(fā)射極接法、共集電極接法、共基極接法無(wú)論哪種連接方式，要使三極管能放大電流，必須使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。當(dāng)前第8頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)注意:1、只有三極管工作在放大模式，上述基本關(guān)系式才成立2、上述電流分配基本關(guān)系式與組態(tài)（連接方式）無(wú)關(guān)3、在一定的電流范圍內(nèi)，與為常數(shù)，則IC與IE，IC與IB之間成線性控制關(guān)系。BJT的電流分配關(guān)系（3）當(dāng)前第9頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)放大電路的分析方法放大電路分析3、利用小信號(hào)等效電路分析電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)（Ri、Ro、Av或Ai）。1、畫直流通路1、畫交流通路2、由交流通路畫出小信號(hào)等效電路，并計(jì)算小信號(hào)電路參數(shù)。直流分析交流分析2、計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)當(dāng)前第10頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)用BJT小信號(hào)模型分析基本放大電路一、直流分析當(dāng)前第11頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)1、畫直流通路，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)當(dāng)前第12頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)二、交流分析1.畫出交流通路和小信號(hào)等效電路（耦合電容短路，VCC=0）RCRLRbRsvs+-vo當(dāng)前第13頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2.利用小信號(hào)等效電路求Ri、Ro、Av。（1）輸入電阻（2）輸出電阻（3）電壓增益（4）負(fù)載開路時(shí)電壓增益當(dāng)前第14頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)vbeibvceicrbeibibbce等效cbeBJT的微變等效電路當(dāng)前第15頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)例4.4.1如圖所示電路中Rb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-當(dāng)前第16頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)I1I2IBQRb1+VCCRCTRb2ReICQVBQ(2)靜態(tài)工作點(diǎn)的估算若可以認(rèn)為與溫度無(wú)關(guān)。當(dāng)前第17頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2、動(dòng)態(tài)性能分析Rb1RcRLvivoRb2RerbeRCRLReRbRb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-當(dāng)前第18頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)RB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLvivoRE2問(wèn)題：如果電路如下圖所示，如何分析？當(dāng)前第19頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)多級(jí)放大器為了實(shí)現(xiàn)高增益和其它某些特定的要求，實(shí)際放大器一般都是由多級(jí)組成。當(dāng)前第20頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)第六章差動(dòng)放大電路的工作原理3、任意輸入信號(hào)

任意輸入信號(hào)可分解為一對(duì)差模信號(hào)與一對(duì)共模信號(hào)的組合，即：其中：vic為共模信號(hào)，vid與-

vid為一對(duì)差模信號(hào)，有：

差動(dòng)放大電路只對(duì)其中的差模信號(hào)進(jìn)行放大。結(jié)論

（1）無(wú)論差動(dòng)放大電路的輸入信號(hào)為何種類型，電路只對(duì)其中的差模信號(hào)進(jìn)行放大。（2）與單管放大電路相比，差動(dòng)放大電路的特點(diǎn)是有效的放大差模信號(hào)、有效的抑制共模信號(hào)，即有效的抑制零漂。當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)滿足時(shí)，稱為任意輸入信號(hào)。當(dāng)前第21頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)（1)靜態(tài)分析直流通路令vi1

=vi2

=02、工作原理射極耦合差分式放大電路分析（2）VEQ當(dāng)前第22頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)REE對(duì)差模信號(hào)作用：vid1vid2ib1

,ic1ib2

,ic2ic1

=-ic2iee

=ie1+

ie2

=0vee

=0REE對(duì)差模信號(hào)不起作用，可視為短路RL差模分析的處理：RL一分為二，各與RC并聯(lián)ib2ib1ic2ic1iee射極耦合差分式放大電路分析（4）當(dāng)前第23頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)差模交流通路：射極耦合差分式放大電路分析（5）當(dāng)前第24頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)半邊差模特性:輸入電阻輸出電阻電壓增益差模特性：差模輸入電阻差模輸出電阻單端輸出雙端輸出vod1RL/2RCibvid1rbeib射極耦合差分式放大電路分析（6）當(dāng)前第25頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)差模電壓增益單端輸出雙端輸出總結(jié)：1、單端輸出增益為共射增益的一半，雙端輸出增益為共射增益。2、單端輸出時(shí)，T1管反相端，T2管同相端。射極耦合差分式放大電路分析（7）當(dāng)前第26頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)集成運(yùn)算放大器組成輸入級(jí)：多采用各種改進(jìn)型的差動(dòng)放大電路，以抑制溫漂。中間級(jí)：多采用一級(jí)或兩級(jí)有源負(fù)載的共射放大電路，以提供高電壓放大倍數(shù)。輸出級(jí)：多采用功率放大電路，以輸出一定的功率。偏置電路：多采用鏡像恒流源電路。電路有電平位移功能輸出級(jí)經(jīng)常加有過(guò)載保護(hù)電路兩級(jí)之間插入隔離級(jí)集成運(yùn)放中常采取的改進(jìn)電路性能措施當(dāng)前第27頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)理想運(yùn)放的條件虛短路放大倍數(shù)與負(fù)載無(wú)關(guān)。分析多個(gè)運(yùn)放級(jí)聯(lián)組合的線性電路時(shí)可以分別對(duì)每個(gè)運(yùn)放進(jìn)行。虛斷路運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)第二章集成運(yùn)放理想化條件當(dāng)前第28頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)例2.4.1求圖所示電路的輸出電壓vo2的表達(dá)式，并說(shuō)明該電路的特點(diǎn)。-R21+A1vi1vo1R1R2-R22+A2vo2R22vi2vNR2電路的輸入電阻為無(wú)窮大。當(dāng)R1=R21時(shí)當(dāng)前第29頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)i1iFtvi0tvo0輸入方波，輸出是三角波。vi-++RR2Cvo1、積分電路應(yīng)用舉例2.4.4積分電路當(dāng)前第30頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)vi-++RR2Cvo當(dāng)前第31頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)第七章判斷反饋類型：正、負(fù)反饋串、并聯(lián)反饋電壓、電流反饋負(fù)反饋對(duì)放大電路主要參數(shù)的影響：增益、輸入電阻、輸出電阻當(dāng)前第32頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)例7.5.1試寫出在深度負(fù)反饋條件下該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。⊕⊕⊕⊕⊕電壓串聯(lián)負(fù)反饋從發(fā)射極斷開增益理想的電壓放大器當(dāng)前第33頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)假設(shè)vi為正弦波且幅度足夠大，T1、T2導(dǎo)通時(shí)均能飽和，此時(shí)輸出達(dá)到最大值。VomiL-VCCRLviT1T2vo+VCC若忽略晶體管的飽和壓降，則負(fù)載（RL)上的電壓和電流的最大幅值分別為：LCComCComRVIVV==第八章、乙類功放功率性能分析當(dāng)前第34頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)vi-VCCT1T2vo+VCCRLiL交越失真死區(qū)電壓vivov"ov′otttt交越失真：輸入信號(hào)vi在過(guò)零前后，輸出信號(hào)出現(xiàn)的失真便為交越失真。乙類功放存在的問(wèn)題(交越失真)當(dāng)前第35頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)功放如圖所示。已知VCC=26V，RL=8Ω，T1,T2的飽和壓降|VCES|=2V，D1、D2導(dǎo)通壓降為0.7V,T1，T2的|VBE|=0.7V。甲乙類功放例題試求靜態(tài)時(shí)VA，VB1，VB2的值若測(cè)得負(fù)載RL上的電壓有效值為15V，求PO，PT，PV及η。求該電路不失真的最大輸出功率POmax和η。求管耗最大時(shí)的輸出功率和效率。R1D1D2R2VCC-VCCvOviiLRLT1T2AB1B2當(dāng)前第36頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)靜態(tài)時(shí)vi=0，VA=0，VB1=0.7V，VB2=-0.7V解：R1D1D2R2VCC-VCCVOviiLRLT1T2

由VO=15V，得每管耗當(dāng)前第37頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)最大不失真輸出功率

管耗最大時(shí)當(dāng)前第38頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)第九章.單門限比較器（與參考電壓比較）0運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)當(dāng)前第39頁(yè)\共有41頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)解：例圖示為另一種形式的單門限電壓比較器，試求出其門限電壓(閾值電壓)VT，畫出其電壓傳輸特性。設(shè)運(yùn)放輸出的高、低電平分別為VOH和VOL