電子線(xiàn)路基礎(chǔ)培訓(xùn)教案

第一章半導(dǎo)體器件1、半導(dǎo)體與二極管2、特殊二極管3、半導(dǎo)體三極管4、場(chǎng)效應(yīng)管小結(jié)第一節(jié)半導(dǎo)體與二極管半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，如硅(Si)、鍺(Ge)。硅和鍺是4價(jià)元素，原子的最外層軌道上有4個(gè)價(jià)電子。提問(wèn)：什么是導(dǎo)體？什么是絕緣體？熱激發(fā)產(chǎn)生自由電子和空穴室溫下，由于熱運(yùn)動(dòng)少數(shù)價(jià)電子掙脫共價(jià)鍵的束縛成為自由電子，同時(shí)在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位這個(gè)空位稱(chēng)為空穴。失去價(jià)電子的原子成為正離子，就好象空穴帶正電荷一樣。在電子技術(shù)中，將空穴看成帶正電荷的載流子。每個(gè)原子周?chē)兴膫€(gè)相鄰的原子，原子之間通過(guò)共價(jià)鍵緊密結(jié)合在一起。兩個(gè)相鄰原子共用一對(duì)電子。1．半導(dǎo)體的導(dǎo)電特征空穴運(yùn)動(dòng)（與自由電子的運(yùn)動(dòng)不同）有了空穴，鄰近共價(jià)鍵中的價(jià)電子很容易過(guò)來(lái)填補(bǔ)這個(gè)空穴，這樣空穴便轉(zhuǎn)移到鄰近共價(jià)鍵中。新的空穴又會(huì)被鄰近的價(jià)電子填補(bǔ)。帶負(fù)電荷的價(jià)電子依次填補(bǔ)空穴的運(yùn)動(dòng)，從效果上看，相當(dāng)于帶正電荷的空穴作相反方向的運(yùn)動(dòng)。本征半導(dǎo)體中有兩種載流子：帶負(fù)電荷的自由電子和帶正電荷的空穴熱激發(fā)產(chǎn)生的自由電子和空穴是成對(duì)出現(xiàn)的，電子和空穴又可能重新結(jié)合而成對(duì)消失，稱(chēng)為復(fù)合。在一定溫度下自由電子和空穴維持一定的濃度。在純凈半導(dǎo)體中摻入某些微量雜質(zhì)，其導(dǎo)電能力將大大增強(qiáng)。在純凈半導(dǎo)體硅或鍺中摻入磷、砷等5價(jià)元素，由于這類(lèi)元素的原子最外層有5個(gè)價(jià)電子，故在構(gòu)成的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)中，由于存在多余的價(jià)電子而產(chǎn)生大量自由電子，這種半導(dǎo)體主要靠自由電子導(dǎo)電，稱(chēng)為電子半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體，其中自由電子為多數(shù)載流子，熱激發(fā)形成的空穴為少數(shù)載流子。N型半導(dǎo)體自由電子多數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱(chēng)多子）空穴少數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱(chēng)少子）

N型半導(dǎo)體中電子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空穴數(shù)。

多子是電子（其數(shù)量主要取決于雜質(zhì)的摻雜濃度）少子是空穴（其數(shù)量主要取決于環(huán)境的溫度）N型半導(dǎo)體（在硅（鍺）中摻入5

價(jià)元素（磷、砷等））多子P型半導(dǎo)體在純凈半導(dǎo)體硅或鍺中摻入硼、鋁等3價(jià)元素，由于這類(lèi)元素的原子最外層只有3個(gè)價(jià)電子，故在構(gòu)成的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)中，由于缺少價(jià)電子而形成大量空穴，這類(lèi)摻雜后的半導(dǎo)體其導(dǎo)電作用主要靠空穴運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為空穴半導(dǎo)體或P型半導(dǎo)體，其中空穴為多數(shù)載流子，熱激發(fā)形成的自由電子是少數(shù)載流子。自由電子多數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱(chēng)多子）空穴少數(shù)載流子（簡(jiǎn)稱(chēng)少子）

P型半導(dǎo)體中空穴數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電子數(shù)。

多子是空穴（其數(shù)量主要取決于雜質(zhì)的摻雜濃度）少子是電子（其數(shù)量主要取決于環(huán)境的溫度）

P型半導(dǎo)體（在硅（鍺）中摻入3

價(jià)元素（硼、銦等））空穴多子無(wú)論是P型半導(dǎo)體還是N型半導(dǎo)體都是中性的，對(duì)外不顯電性。摻入的雜質(zhì)元素的濃度越高，多數(shù)載流子的數(shù)量越多。少數(shù)載流子是熱激發(fā)而產(chǎn)生的，其數(shù)量的多少?zèng)Q定于溫度。2．PN結(jié)及其單向?qū)щ娦訮N結(jié)的形成半導(dǎo)體中載流子有擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)方式。載流子在電場(chǎng)作用下的定向運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為漂移運(yùn)動(dòng)。在半導(dǎo)體中，如果載流子濃度分布不均勻，因?yàn)闈舛炔?，載流子將會(huì)從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。將一塊半導(dǎo)體的一側(cè)摻雜成P型半導(dǎo)體，另一側(cè)摻雜成N型半導(dǎo)體，在兩種半導(dǎo)體的交界面處將形成一個(gè)特殊的薄層→

PN結(jié)。

多子擴(kuò)散

形成空間電荷區(qū)產(chǎn)生內(nèi)電場(chǎng)

少子漂移促使阻止

擴(kuò)散與漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡形成一定寬度的PN結(jié)①外加正向電壓（也叫正向偏置）外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相反，內(nèi)電場(chǎng)削弱，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)大大超過(guò)漂移運(yùn)動(dòng)，N區(qū)電子不斷擴(kuò)散到P區(qū)，P區(qū)空穴不斷擴(kuò)散到N區(qū)，形成較大的正向電流，這時(shí)稱(chēng)PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。PN結(jié)的單向?qū)щ娦寓谕饧臃聪螂妷海ㄒ步蟹聪蚱茫┩饧与妶?chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相同，增強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)，多子擴(kuò)散難以進(jìn)行，少子在電場(chǎng)作用下形成反向電流IR，因?yàn)槭巧僮悠七\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，IR很小，這時(shí)稱(chēng)PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。3.半導(dǎo)體二極管一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線(xiàn)并用管殼封裝起來(lái)，就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)二極管。半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)不同可分為點(diǎn)接觸型和面接觸型兩類(lèi)。點(diǎn)接觸型二極管PN結(jié)面積很小，結(jié)電容很小，多用于高頻檢波及脈沖數(shù)字電路中的開(kāi)關(guān)元件。面接觸型二極管PN結(jié)面積大，結(jié)電容也小，多用在低頻整流電路中。1．半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)二極管的結(jié)構(gòu)1、組成

PN結(jié)、陽(yáng)極引線(xiàn)、陰極引線(xiàn)、管殼；2、分類(lèi)點(diǎn)接觸型(圖a)

高頻、工作電流小面接觸型(圖b)

低頻、工作電流較大2、符號(hào)

(圖c)2．半導(dǎo)體二極管的伏安特性曲線(xiàn)（1）正向特性外加正向電壓較小時(shí)，外電場(chǎng)不足以克服內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散的阻力，PN結(jié)仍處于截止?fàn)顟B(tài)。正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流

隨著正向電壓增大迅速上升。外加反向電壓時(shí)，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)，反向電流

很小。

反向電壓大于擊穿電壓時(shí)，反向電流急劇增加。（2）反向特性二極管的VA特性I=f（U）正向特性死區(qū)電壓：硅：0.5V

鍺：0.1V正常工作時(shí)的管壓降硅：0.7V

鍺：0.3V反向特性

反向電流由少子形成，因此反向電流一般很??；小功率硅管：小于1微安；小功率鍺管：幾十微安；反向擊穿特性

反向擊穿：外加電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，在PN結(jié)中形成強(qiáng)大的電場(chǎng)，強(qiáng)制產(chǎn)生大量的電子和空穴，使反向電流劇增；提問(wèn):溫度對(duì)VA特性的有沒(méi)有影響?3．半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)1）最大整流電流IF：指管子長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過(guò)的最大正向平均電流。2）反向擊穿電壓UB：指管子反向擊穿時(shí)的電壓值。3）最大反向工作電壓UDRM：二極管運(yùn)行時(shí)允許承受的最大反向電壓（約為UB

的一半）。4）反向電流IR：指管子未擊穿時(shí)的反向電流，其值越小，則管子的單向?qū)щ娦栽胶谩?）最高工作頻率fm：主要取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小。理想二極管：正向電阻為零，正向?qū)〞r(shí)為短路特性，正向壓降忽略不計(jì)；反向電阻為無(wú)窮大，反向截止時(shí)為開(kāi)路特性，反向漏電流忽略不計(jì)。例1-1ui=10sinwt(v)E=5vR=1k歐姆忽略二極管的正向壓降和反向電流畫(huà)出uo的波形（1）ui<E時(shí)，二極管反向截止，uo=ui;（2）ui>E時(shí)，二極管正向?qū)ǎ瑄o=E;例1-2

判斷二極管的工作狀態(tài)。判斷方法：正向偏置VA>VB；導(dǎo)通；反向偏置VA<VB；截止；解題方法：斷開(kāi)二極管2AP1，求VA和VBVA=15×（10/（10+140））=1V；VB=-10×（2/（18+2））+15×（5/（25+5））=1.5V；

VA<VB，所以，二極管2AP1截止；第二節(jié)特殊二極管穩(wěn)壓二極管變?nèi)荻O管光電二極管發(fā)光二極管1.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管是一種用特殊工藝制造的半導(dǎo)體二極管，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓就是反向擊穿電壓。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用在于：電流增量很大，只引起很小的電壓變化。穩(wěn)壓管的主要參數(shù)：（1）穩(wěn)定電壓UZ。反向擊穿后穩(wěn)定工作的電壓。（2）穩(wěn)定電流IZ。工作電壓等于穩(wěn)定電壓時(shí)的電流。（3）動(dòng)態(tài)電阻rZ。穩(wěn)定工作范圍內(nèi)，管子兩端電壓的變化量與相應(yīng)電流的變化量之比。即：rZ=ΔUZ/ΔIZ（4）額定功率PZ和最大穩(wěn)定電流IZM。額定功率PZ是在穩(wěn)壓管允許結(jié)溫下的最大功率損耗。最大穩(wěn)定電流IZM是指穩(wěn)壓管允許通過(guò)的最大電流。它們之間的關(guān)系是：

PZ=UZIZM例1-3UZ=12V,IZM=18mA，為保證管子不致燒壞，確定限流電阻？當(dāng)電路中電流為IZM時(shí)，R兩端的電壓為US-UZ

因此，R的最小值應(yīng)該是：（US-UZ

）/IZM=440歐姆；穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路舉例實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的基本思路：當(dāng)輸出電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，依靠穩(wěn)壓管的VA特性，并配合電阻R，將輸出電壓做反方向調(diào)整，以使輸出電壓基本穩(wěn)定。2.光電二極管1、符號(hào)以及特性曲線(xiàn)(如圖所示)2、光電轉(zhuǎn)換原理:將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)3、用途：光控元件3.發(fā)光二極管1、工作原理（與光電二極管相反）當(dāng)管子正向偏置并通過(guò)一定的電流時(shí)，會(huì)發(fā)出一定波長(zhǎng)的光；2、發(fā)光光譜比較窄；波長(zhǎng)由二極管基本材料決定；5VSR例S閉和，LED亮S端開(kāi)，LED滅LED第三節(jié)半導(dǎo)體三極管1.三極管的分類(lèi)和結(jié)構(gòu)2.三極管的電流分配關(guān)系和放大作用3.三極管的伏安特性4.三極管的主要參數(shù)5.三極管的基本連接方式1.

三極管的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型半導(dǎo)體三極管是由兩個(gè)背靠背的PN結(jié)構(gòu)成的。在工作過(guò)程中，兩種載流子（電子和空穴）都參與導(dǎo)電，故又稱(chēng)為雙極型晶體管，簡(jiǎn)稱(chēng)晶體管或三極管。

兩個(gè)PN結(jié)，把半導(dǎo)體分成三個(gè)區(qū)域。這三個(gè)區(qū)域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三極管有兩種類(lèi)型：NPN型和PNP型。

半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。它有兩種類(lèi)型:NPN型和PNP型。兩種類(lèi)型的三極管發(fā)射結(jié)(Je)

集電結(jié)(Jc)

基極，用B或b表示（Base）

發(fā)射極，用E或e表示（Emitter）；集電極，用C或c表示（Collector）。

發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)三極管符號(hào)三極管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)NPN型PNP型箭頭方向表示發(fā)射結(jié)加正向電壓時(shí)的電流的方向?yàn)槭裁匆@樣制造呢?

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；?基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖2.電流分配和電流放大作用（1）產(chǎn)生放大作用的條件內(nèi)部：a）發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度>>基區(qū)>>集電區(qū)

b）基區(qū)很薄外部：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏（2）三極管內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程a）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，形成發(fā)射極電流iEb）電子在基區(qū)中的擴(kuò)散與復(fù)合，形成基極電流iBc）集電區(qū)收集擴(kuò)散過(guò)來(lái)的電子，形成集電極電流iC（3）電流分配關(guān)系：

iE=iC+iB

實(shí)際偏置電路IcIEIBRBEBECRCNNP一般參數(shù)EC

>

EBRB

>

RC實(shí)驗(yàn)表明IC比IB大數(shù)十至數(shù)百倍，因而有。IB雖然很小，但對(duì)IC有控制作用，IC隨IB的改變而改變，即基極電流較小的變化可以引起集電極電流較大的變化，表明基極電流對(duì)集電極具有小量控制大量的作用，這就是三極管的電流放大作用。三極管的電流分配關(guān)系：

IE=IB+IC而且IC》IB

，△IC》△IB

IC=

IB

；IE=(1+

)IB

；

iC=

iB

；iE=(1+

)iB

；三極管的交流放大系數(shù)：

=△IC/△IB

三極管的直流放大系數(shù)：

=IC/IB

極間電壓和各極電流之間的關(guān)系；包括輸入特性和輸出特性?xún)山M；EB輸入回路：EB

、RB

、B、E；輸出回路：EC

、RC

、C、E；3.三極管的特性曲線(xiàn)1．輸入特性曲線(xiàn)與二極管類(lèi)似2．輸出特性曲線(xiàn)（1）放大區(qū)：發(fā)射極正向偏置，集電結(jié)反向偏置（2）截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反向偏置，集電結(jié)反向偏置

（3）飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)正向偏置

4.主要參數(shù)1、交流放大倍數(shù)與支流放大倍數(shù)2、ICBO

集電極-基極反向飽和電流：受溫度影響較大，是影響管子工作特性的主要因素；3、ICEO

穿透電流：受溫度影響較大，是影響管子工作特性的主要因素；4、幾個(gè)極限參數(shù)：

ICM：集電極最大電流；

UCEO：

集-射反向擊穿電壓；

PCM：集電極最大允許功耗；溫度對(duì)參數(shù)的影響1、對(duì)ICEO和ICBO的影響；2、：溫度升高1℃，值增大0.5%~1%;3、對(duì)UBE的影響：溫度升高1℃，UBE

約下降2~2.5mv;4、溫度升高，IC值增大;第四節(jié).場(chǎng)效應(yīng)管

1.場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)2.場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)1.結(jié)構(gòu)分類(lèi)場(chǎng)效應(yīng)管分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）和絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管（MOS管）SDG(2)N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管漏極D柵極G 源極S氧化層金屬鋁電極耗盡層兩個(gè)高摻雜區(qū)N型導(dǎo)電溝道N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管正常工作時(shí)，在漏-源之間加正向電壓，形成漏極

電流。UGS<0，耗盡層承受反向電壓，既保證柵-源之間內(nèi)阻很高，又

實(shí)現(xiàn)對(duì)溝道電流的控制。

工作原理

★=0時(shí)，對(duì)導(dǎo)電溝道的控制作用

=0時(shí)，

=0，耗盡層很窄，導(dǎo)電溝道很寬。

增大時(shí)，耗盡層加寬，溝道變窄，溝道電阻增大。

增大到某一數(shù)值時(shí)，耗盡層閉合，溝道消失，溝道電阻趨于無(wú)窮大，稱(chēng)此時(shí)

的值為夾斷電壓

。

從零逐漸增大時(shí)，=-逐漸減小，

靠近漏極一邊的導(dǎo)電溝道隨之變窄。

電流隨線(xiàn)性增大。

增大，使=，漏極一邊耗盡層出現(xiàn)

夾斷區(qū)，稱(chēng)=為預(yù)夾斷。

為~0中某一固定值時(shí)，對(duì)漏極電流的影響

=0，由所確定的一定寬的導(dǎo)電溝道，但由于d-s間電壓為零，多子不會(huì)產(chǎn)生定向移動(dòng)，=0。

>0，有電流從漏極流向源極，從而使溝道各點(diǎn)與柵極間的電壓不再相等，沿溝道從源極到漏極逐漸增大，造成靠近漏極一邊的耗盡層比靠近源極一邊的寬。

繼續(xù)增大，<，夾斷區(qū)加長(zhǎng)。這時(shí)，一方面自由電子從漏極向源極定向移動(dòng)所受阻力加大，從而導(dǎo)致減??；另一方面，隨著的增大，使d-s間的縱向電場(chǎng)增強(qiáng)，導(dǎo)致增大。兩種變化趨勢(shì)相抵消，表現(xiàn)出恒流特性。轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)和輸出特性曲線(xiàn)轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)可調(diào)電阻區(qū)恒流區(qū)擊穿區(qū)漏-源極電壓

VDS柵-源極電壓

VGSN+N+PSDBN溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管工作原理S：源極；G：柵極；D：漏極；B：襯底；GBSDGN+N+PSGDEGBID

圖2UGS>=開(kāi)啟電壓UGS(TH)時(shí),形成源極和漏極間的N型導(dǎo)電溝道N+N+PSGDEGB

圖1UGS

很小時(shí),形成連通的耗盡層IDRDEDSN+N+PGDBID圖3：當(dāng)EDS增加時(shí),產(chǎn)生電流ID

出現(xiàn)不等的溝道；圖4：當(dāng)ED增加到一定值時(shí),漏極附近的溝道消失；

ED繼續(xù)增加時(shí)，溝道幾乎不變，電流ID

基本穩(wěn)定；RDEDSN+N+PGDBID控制規(guī)則：通過(guò)UGS的大小控制D、S間的導(dǎo)通或關(guān)閉；UGS>UGS(TH)

，D、S間導(dǎo)通；（UDS

0

）UGS<UGS(TH)

，D、S間斷開(kāi)；（D、S間呈高阻狀態(tài)）二、應(yīng)用BSG+12VRIDuiuoUGS(TH)=5Vui=10sin(

t)tuituo5v10v12V場(chǎng)效應(yīng)管與三極管的比較場(chǎng)效應(yīng)管是以UGS控制ID，稱(chēng)電壓控制元件三極管是以IB控制IC

，稱(chēng)電流控制元件。2.場(chǎng)效應(yīng)管的放大系數(shù)為gm，三極管的放大系數(shù)為β。3.場(chǎng)效應(yīng)管與三極管電極的對(duì)應(yīng)關(guān)系為G—B、D—C、S—E。4.絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管存放時(shí)，三個(gè)電極應(yīng)短接在一起，防止外界靜電感應(yīng)電壓過(guò)高時(shí)擊穿絕緣層使其損壞。焊接時(shí)，烙鐵應(yīng)有良好的接地，最好拔下烙鐵電源插頭再焊。第二章放大電路的基本知識(shí)第一節(jié).放大電路的基本概念第二節(jié).共發(fā)射極基本放大電路第三節(jié).放大電路工作點(diǎn)的穩(wěn)定第四節(jié).共集電極與共基極放大電路第五節(jié).阻容耦合放大電路的頻率特性1.基本放大電路一、放大器的一般概念電壓放大器功率放大器直流電源話(huà)筒揚(yáng)聲器晶體管放大器AUUOUi=電壓放大器+-RSUSUiUoRL1122AUUOUi=電壓放大倍數(shù)電壓放大器的基本要求：具有足夠高的電壓放大倍數(shù)，盡可能小的失真。1、例子：2、電壓放大器

AU

UiUo電壓放大器框圖二、放大器的組成放大電路說(shuō)明：

1、必須保證三極管處于放大狀態(tài)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏；

2、耦合電容：隔直通交，交流耦合；C1+RBEBECRCIEUi+C2UoRL（1）V（2）C1+RBECRCIEUi+C2UoRLV

C1+RB+UCCRCIEUi+C2RL（3）放大電路的電位圖VUo三、靜態(tài)分析（ui=0,各部分電壓、電流均為直流)1、輸入回路（1）UBE

=0.7V(硅管);0.3(鍺管)RCIEV+UCCRBICIBUCEUBEUCC-UBE（2）

IB

=RBUCCRB≈2、輸出回路（1）IC

≈

IB

或(IC

=

IB)（2）UCE=UCC-ICRC靜態(tài)工作點(diǎn)：靜態(tài)工作狀態(tài)時(shí)IB

、IC

和UCE

的數(shù)值。注意事項(xiàng)：靜態(tài)分析時(shí)各個(gè)電量的書(shū)寫(xiě)方法。必須用大寫(xiě)字母和大寫(xiě)下標(biāo)表示。Vi=0四、動(dòng)態(tài)分析（ui≠0)C1+RB+UCCRCIEUi+C2RLVUo1、輸入端（1）

uBE

=UBE+ui

；（2）iB=IB+ib=IB+ibmsinwt;2、輸出端（1）iC=IC

+ic=IC+icmsinwt（2）uCE=UCE+uce

UCE

=UCC-ICRC

uce

=-icRC=IcmRCsinwt=Ucemsin(wt-180o)（3）uo

=uce=Ucemsin(wt-180o)；ui=Umsin

t五、波形失真與靜態(tài)工作點(diǎn)的關(guān)系1、截止失真(IB太小)ui=Umsin

t（1）失真原因

RB很大，使得靜態(tài)工作點(diǎn)太低，位于三極管截止區(qū)；（2）避免措施設(shè)法提高管子的靜態(tài)工作點(diǎn)，如減小RB。（3）放大電路的電位圖C1+RB+UCCRCIEUi+C2RLVUo2、飽和失真（IB太大，接近ICS）ui=Umsin

tIcs（1）失真原因

RB太小，使得靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)高，(IB太大)，位于或靠近三極管飽和區(qū)使得IC=ICES

；（2）避免措施

設(shè)法降低管子的靜態(tài)工作點(diǎn)，如增加RB。六、靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定

當(dāng)環(huán)境條件如溫度等變化時(shí)，無(wú)法維持合適的靜態(tài)工作點(diǎn)?？梢院芎玫姆€(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。1、使I1》IB

，則UB基本穩(wěn)定。2、使UB》UBE

，則IC、IB基本穩(wěn)定。C1+RB+UCCRCIEUi+C2RLVUo固定偏置放大電路C1+RB1+UCCRCUi+C2RLVUoIECE+RERB2IBICI1分壓式偏置放大電路CE為交流旁路電容UB溫度ICIEREUBE

ICIB

電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過(guò)程（反饋）RE越大，穩(wěn)定性越好；但RE不能太大，否則管子飽和。一般選取方法：I1=（5~10）IB(硅管)I1=（10~20）IB(鍺管)UB=（3~5）V(硅管)UB=（1~3）V(鍺管)C1+RB1+UCCRCUi+C2RLVUoIECE+RERB2IBICI1UBC1+RB+UCCRCUi+C2VUo放大電路分析方法300KΩ4KΩ+12V第一圖解分析法分析思路：

利用三極管的輸入特性和輸出特性，用作圖方法來(lái)分析放大電路的工作情況?；痉治霾襟E：1、靜態(tài)分析（1）估算IB；（2）由輸出特性曲線(xiàn)找出

IC和

UCE

；2、動(dòng)態(tài)分析（1）從輸入特性曲線(xiàn)找出iB的變化規(guī)律；（2）從輸出特性曲線(xiàn)找出ic

、uCE變化規(guī)律；注意：必須有輸入、輸出特性曲線(xiàn)；圖解法適用于大信號(hào)的放大電路；+12VRB+UCCRCV300KΩ4KΩ一、靜態(tài)分析1、估算IBIB=(UCC-UBE)/RB

≈UCC/RB=40μA2、由輸出特性曲線(xiàn)找IC和

UCE；（1）做直流負(fù)載線(xiàn)AB

UCE=UCC-ICRC

AB（2）根據(jù)直流負(fù)載線(xiàn)與IB估算值對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)的交點(diǎn)Q（靜態(tài)工作點(diǎn)），找出對(duì)應(yīng)的UCE

和IC

UCEICIB二、動(dòng)態(tài)分析1、根據(jù)輸入特性曲線(xiàn)找出iB的變化規(guī)律(1)、圖解過(guò)程a、IBQUBEb、uiuBEiB(2)iB變化規(guī)律iB=IB+ib=40+20sin

t(μA)2、從輸出特性曲線(xiàn)找出ic

、uCE變化規(guī)律（1）圖解過(guò)程a、iB變化iC變化b、iB變化uBE變化

（2）iC變化規(guī)律iC=IC+ic=1.5+0.75sin

t(mA)2.250.75（3）uCE變化規(guī)律uCE=UCE+uce=6+3sin(

t-180

)V第二微變等效電路分析方法一、三極管的微變等效電路BCEEibicuceube輸入口輸出口1、輸入口等效ib(μA)ube(v)△ubeQ△ibAB

將A、B曲線(xiàn)線(xiàn)性化則△ibB與△ube成正比輸入口可以等效為一個(gè)電阻定義：輸入電阻

Rbe

=

△ube

/

△ib

；對(duì)正弦量，Rbe

=

Ube/Ib

；說(shuō)明：（1）Rbe是Q處切線(xiàn)斜率的倒數(shù)；（2）Rbe是動(dòng)態(tài)電阻；靜態(tài)工作點(diǎn)不同，Rbe也不同；（3）小功率管：Rbe=300Ω+(1+β)×26mV÷IE(mA)輸入端等效電路：BERbeUbeIb第二微變等效電路分析方法一、三極管的微變等效電路BCEEibicuceube輸入口輸出口1、輸入口等效ib(μA)ube(v)△ubeQ△ibAB

將A、B曲線(xiàn)線(xiàn)性化則△ibB與△ube成正比輸入口可以等效為一個(gè)電阻定義：輸入電阻

Rbe

=

△ube

/

△ib

；對(duì)正弦量，Rbe

=

Ube/Ib

；說(shuō)明：（1）Rbe是Q處切線(xiàn)斜率的倒數(shù)；（2）Rbe是動(dòng)態(tài)電阻；靜態(tài)工作點(diǎn)不同，Rbe也不同；（3）小功率管：Rbe=300Ω+(1+β)×26mV÷IE(mA)輸入端等效電路：BERbeUbeIb3、三極管的微變等效電路BERbeUbeIbCEβIbRceUceIc三極管的微變等效電路Rce很大，工程分析時(shí)常將其開(kāi)路去掉，得到簡(jiǎn)化微變等效電路RbeIbUbeBECEIcβIbUce注意

使用微變等效電路時(shí)：（1）只能分析計(jì)算交流分量，不能用于計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）Ib

、βIb

、Ic

的參考方向不能隨意假設(shè)；二、放大電路的微變等效電路將放大電路轉(zhuǎn)換為微變等效電路：（1）畫(huà)出放大電路的交流通路（電容短路，直流電源置零）（2）將三極管用微變等效電路代替RBRCUiVUoRSUS+-RL放大電路的微變等效電路RbeβIBRCRLUoRSUS+-RBUiIbUSC1+RB+UCCRCUi+C2VUoRS+-RLRbeβIBRCRLUoRS+-RB1、輸入電阻USUiIbRiIi定義：Ri=Ui/Ii（1）Ri計(jì)算Ri=Ui/Ii=RB//Rbe

(2)Ri的意義

Ri的大小直接影響放大器輸入端信號(hào)Ui的大小，即反映了

放大器從信號(hào)源獲取信號(hào)的能力；因此，通常要求電壓放大器具有盡可能高的輸入電阻；

同時(shí)，高的輸入電阻使得信號(hào)源輸出電流Ii很小，從而降低了信號(hào)源的負(fù)載電流；Io

Ui=USRi/（Ri+RS）三、放大電路的動(dòng)態(tài)性能分析RbeβIBRCRLUoRS+-RB2、輸出電阻USUiIbIiRoIoRo是有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻。（1）Ro計(jì)算將放大電路的獨(dú)立源置零，從負(fù)載兩端向前看進(jìn)去求等效電阻；或用加壓求流、加流求壓、開(kāi)短法等方法。(2)Ro的意義因此，通常要求電壓放大器具有盡可能低的輸出電阻；+-UiIiRi+-RSUSRLUoUoRoIoRoRiRo+RLRLUoUo=Ro越小，說(shuō)明放大電路帶負(fù)載的能力越強(qiáng)；Uo3、電壓放大倍數(shù)AU===–

–βIb(RC//RL)IbRbeUoUiβ

(RC//RL)Rbe其中：β、RC、RL已知；

Rbe=300Ω+(1+β)×26mV÷IE(mA)；

負(fù)號(hào)：表示輸出與輸入相位相反；當(dāng)不考慮相位時(shí)：β

(RC//RL)RbeAU

=※

對(duì)信號(hào)源的放大倍數(shù)AUS

RbeβIBRCRLRS+-RBUSUiIbIiIo（并非公式）AUS===AU

UoUSUiUsUoUiRi+RSRi例題：已知β=40，UBE=0.7V,RS=500Ω，各電阻阻值已知。1、計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)；2、計(jì)算AU、AUS

、Ri

、Ro

3、若CE開(kāi)路，計(jì)算AU、AUS

、Ri

、Ro+UCCRB1RB2RCRECE++C2RLUoRS+-USUiC1+1、計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)(1)UB=UCCRB2/(RB1+RB2)=2.31V(2)IE=(UB-UBE)/RE

=1.61mAIC≈IE

=1.61mA(3)IB=IC/β=0.04mA(4)UCE=UCC-ICRC-IERE

=5.56V+UCCRB1RB2RCRECE++C2RLUoRS+-USUiC1++UCCRB1RB2RCIEICIBUCEUBRE直流通路2、動(dòng)態(tài)分析(1)Rbe=300+(1+β)×26mV÷IE(mA)=962Ω(2)AU=Uo/Ui=(–βIb(

RC//RL))/(IbRbe)=–83.2(5)AUS=Uo/US=(Uo/Ui)(Ui/US)=AU×(Rbe//RB2//RB1)

/((Rbe//RB2//RB1)+RS)=-52.1(3)Ri=Rbe//RB2//RB1=0.837KΩ(4)Ro=RC=3KΩRoRi(1)Rbe=962Ω(3)AU=Uo/Ui=–βIb(

RC//RL)/(IbRbe+(1+β)IbRE)

=–1.91(4)Ri=Ui/Ii=(RB1//RB2//RX)

那么RX=？

(2)Ro=RC

=3KΩ當(dāng)CE

開(kāi)路去掉時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)不變所以Rbe不變；Ui=IbRbe+(1+β)IbRE

RX=Ui/Ib=Rbe+(1+β)RE

=41.962KΩRi=RB1//RB2//RX=5.47KΩRiRo+UCCRB11RB21RC1RE1CE1++C2Uo1RS+-USUi1C1+阻容耦合多級(jí)放大器RB12RB22RC2RE2CE2++C3Uo+Ui2=▲兩級(jí)之間通過(guò)前級(jí)的耦合電容連接起來(lái)，各級(jí)靜態(tài)分析互不影響；▲前級(jí)的輸出電壓作為后級(jí)的輸入電壓；▲后級(jí)的輸入電阻是前級(jí)的負(fù)載電阻；▲整個(gè)多級(jí)放大電路的輸入電阻為第一級(jí)（輸入級(jí)）的輸入電阻；▲整個(gè)多級(jí)放大電路的輸出電阻為最后一級(jí)（輸出級(jí)）的輸出電阻；▲整個(gè)多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為各級(jí)電壓放大倍數(shù)的連乘；RLV1V2射極輸出器US一、電路組成+UCCRBRERS+-UiC1+UoRLV+C2C1、C1

：隔直通交，交流耦合輸出由發(fā)射極引出無(wú)集電極電阻二、靜態(tài)分析1、IBKVL：UCC=IBRB+UBE+IE

RE

=IBRB+UBE+(1+β)IBREIB=UCC-UBERB+(1+β)RE2、IC

=βIB3、UCE

=UCC-UE=UCC-IERE=UCC-(1+β)IBRE

RERBICIEIBUE+UCCUCE∵IE≈IC∴

UCE=UCC-IERE≈UCC-ICRE三、動(dòng)態(tài)分析1、電壓放大倍數(shù)Uo=Ie(RE//RL)=(1+β)Ib(RE//RL)Ui=IbRbe+Ie(RE//RL)=IbRbe+(1+β)Ib(RE//RL)UoUiAU==Rbe+(1+β)(RE//RL)(1+β)

(RE//RL)2、輸入電阻Ui=IbRbe+Ie(RE//RL)=IbRbe+(1+β)Ib(RE//RL)Ri/==Rbe+(1+β)(RE//RL)UiIbRi=RB//Ri/βIbUiUoRLRbeIbRERS+-USRBIeIcRiRi/Ii射極輸出器具有很高的輸入電阻射極輸出器電壓放大倍數(shù)小于1而接近于1；3、輸出電阻KCL:I=IRE–Ib

–βIb

其中：IRE=Uo

RE

Rbe+(RB//RS)Ib=Uo–整理得：==+UoI

RE

Rbe+(RB//RS)11+βRo1RE//

Rbe+(RB//RS)1+βRo=I=–(1+β)()Uo

REUo

Rbe+(RB//RS)–βIbUoRLRbeIbRERS+-USRBIeIcRiRi/IRo方法：加壓求流（內(nèi)部電源置零）Ro

=UoIIRE四、射極輸出器的特點(diǎn)及用途1、特點(diǎn)（1）輸入電阻高；（幾十千歐~幾百千歐）（2）輸出電阻低；（幾十歐~幾百歐）（3）無(wú)電壓放大作用，但可放大電流和功率。2、用途（1）可用作多級(jí)放大器的輸入級(jí)，以減輕信號(hào)源負(fù)擔(dān)，同時(shí)提高對(duì)信號(hào)的獲取能力；（2）可用作多級(jí)放大器的輸出級(jí)，以提高帶負(fù)載的能力；（3）可用作多級(jí)放大器的中間級(jí)，隔離前后級(jí)之間的影響，利用輸入電阻高輸出電阻低的特點(diǎn)來(lái)做阻抗變換；2.4共基極放大電路1.電路組成結(jié)構(gòu)：

Rc集電極電阻

Rb1、Rb2為基極分壓偏置電阻

usuoRcRb1Rb2CbC1+Vcc+_+_C2Re2.靜態(tài)工作點(diǎn)分析：直流通路：Rb1Rb2ReRc+VCCⅠcⅠbVB=RB2/(RB1+RB2)VCCVCEQ=VCC-ICRC-IERE≈VCC-IC（RC+RE）IB=IC/β3.動(dòng)態(tài)分析圖(5)所示電路,用微變等效電路法分析它的Au、Ai、rO、ri其等效電路為：如圖（6）所示

（1）電壓放大倍數(shù)Au

因?yàn)椋篣o=-?IbR'L

R'L=Rc//RL

Ui=-Ⅰbrbe

所以:Au=?R'L/rbe（2）電流放大倍數(shù)Ai

因?yàn)椋孩駉=Ⅰc

Ⅰi=Ⅰe所以：

Ai=Ⅰc/Ⅰe=a

（3）輸入電阻ri

因?yàn)椋簉i=Re//r'i

r'i=rbe/(1+?)

所以:ri=Re//rbe/(1+?)

(4)輸出電阻ro

當(dāng)Us=0時(shí),Ib=0,?Ib=0

因此:ro=Rc

小結(jié)：通過(guò)上面的學(xué)習(xí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，放大電路共發(fā)射極時(shí)，Ai和Au都比較大，但是輸出電壓和輸入電壓的相位相反；共集電極時(shí)，Ai比較大，但是Au較小，輸出電壓與輸入電壓同相，并且具有跟隨關(guān)系，它可作為輸入級(jí)，輸出級(jí)或起隔離作用的中間級(jí)；共基極時(shí)，Ai較小，Au較大，輸出電壓與輸入電壓同相，多用于寬頻帶放大等。2.6放大電路的頻率特性一、頻率特性簡(jiǎn)述

（1）由于放大電路中存在電抗元件C，因此它對(duì)不同頻率呈現(xiàn)的阻抗不同，所以放大電路對(duì)不同頻率成分的放大倍數(shù)和相位移不同。放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系稱(chēng)為幅頻關(guān)系；相位與頻率的關(guān)系稱(chēng)為相頻關(guān)系。放大電路工作在中頻區(qū)時(shí)，電壓的放大倍數(shù)基本不隨頻率變化，保持一常數(shù)。

低頻區(qū)：當(dāng)放大倍數(shù)下降到中頻區(qū)放大倍數(shù)的0.707倍時(shí),我們稱(chēng)此時(shí)的頻率為下限頻率fl.放大器工作在此區(qū)時(shí)，所呈現(xiàn)的容抗增大，因此放大倍數(shù)下降，同時(shí)輸出電壓與輸入電壓之間產(chǎn)生附加相移。

高頻區(qū)：高頻區(qū)時(shí)的放大倍數(shù)也下降。因?yàn)榉糯笃鞴ぷ髟诟哳l區(qū)時(shí)，電路的容抗變小，頻率上升時(shí)，使加至放大電路輸入信號(hào)減小，從而使放大倍數(shù)下降。（2）通頻帶寬：上、下限頻率之差，既是通頻帶寬。它是表征放大電路對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)的響應(yīng)能力。它定義為：（3）截止頻率：確定原則是：某電容所確定的截止頻率，與該電容所在回路的時(shí)常數(shù)呈下述關(guān)系：二、多級(jí)放大電路的頻率特性：（1）多級(jí)放大電路通頻寬

多級(jí)放大電路的頻寬窄于單級(jí)放大電路的頻寬。它的上限頻率小于單級(jí)放大器的上限頻率；下限頻率大與單級(jí)放大器的下限頻率。（2）上、下限頻率的計(jì)算

上限頻率滿(mǎn)足關(guān)系式：下限頻率滿(mǎn)足關(guān)系是：

2.7多級(jí)放大電路重點(diǎn)：多級(jí)放大電路的組成及有關(guān)概念一.多級(jí)放大電路組成方框圖輸入級(jí)：因直接連接信號(hào)源，要求它輸入電阻高一些。并有一定電壓放大能力多級(jí)放大器作用：將微弱信號(hào)放大到足以推動(dòng)負(fù)載工作中間級(jí)：主要任務(wù)是電壓放大。根據(jù)需要可以是多級(jí)的電壓放大電路，將微弱的輸入電壓放大到足夠大。輸出級(jí)：功率放大，向負(fù)載輸出足夠大的功率。二.級(jí)間耦合方式耦合：兩個(gè)單級(jí)放大電路之間的連接1.阻容耦合：級(jí)間通過(guò)耦合電容與下級(jí)輸入電阻連接特點(diǎn)：各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)相互沒(méi)有影響，因而各級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)可以單獨(dú)計(jì)算。只能放大交流信號(hào)。+UCCRB11RB21RC1RE1CE1++C2Uo1RS+-USUi1C1+阻容耦合多級(jí)放大器RB12RB22RC2RE2CE2++C3Uo+Ui2=▲兩級(jí)之間通過(guò)前級(jí)的耦合電容連接起來(lái)，各級(jí)靜態(tài)分析互不影響；▲前級(jí)的輸出電壓作為后級(jí)的輸入電壓；▲后級(jí)的輸入電阻是前級(jí)的負(fù)載電阻；▲整個(gè)多級(jí)放大電路的輸入電阻為第一級(jí)（輸入級(jí)）的輸入電阻；▲整個(gè)多級(jí)放大電路的輸出電阻為最后一級(jí)（輸出級(jí)）的輸出電阻；▲整個(gè)多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為各級(jí)電壓放大倍數(shù)的連乘；RLV1V22.直接耦合：不經(jīng)電抗元件,前后級(jí)直接連接起來(lái)特點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽制，使靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整發(fā)生困難；不僅能放大交流信號(hào)，也能放大直流或緩慢變化的信號(hào)，應(yīng)用廣泛；集成電路中因無(wú)法制作大容量的電容而必須采用直接耦合電路；頻率響應(yīng)特性較好。3.變壓器耦合：通過(guò)變壓器實(shí)現(xiàn)級(jí)間耦合特點(diǎn)：能隔斷直流量、傳輸交流信號(hào)；容易實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，使負(fù)載獲得足夠的輸出功率。變壓器比較笨重、體積大、成本高、又無(wú)法集成化，只有特殊需要時(shí)，例如利用變壓器進(jìn)行阻抗變換時(shí)才采用。三.多級(jí)放大器的放大倍數(shù)、輸入電阻及輸出電阻總的電壓放大倍數(shù)將為各級(jí)放大倍數(shù)的乘積注意：計(jì)算每一級(jí)的電壓放大倍數(shù)時(shí)要把后一級(jí)的輸入電阻作為前一級(jí)的負(fù)載電阻。第一級(jí)的輸入電阻即為整個(gè)多級(jí)放大器的輸入電阻；最后一級(jí)的輸出電阻即為整個(gè)多級(jí)放大器的輸出電阻分析原則：[例2.6]單級(jí)放大電路如圖（a）所示，Ri1=10kΩ，RO1=5.1kΩ，不接負(fù)載時(shí)AV1=-22；第二級(jí)放大電路Ri2=1.4kΩ，RO2=3kΩ，不接負(fù)載時(shí)AV2=-70。如果組成如圖（b）所示的兩級(jí)放大器，估算兩級(jí)放大器的AV、Ri、和RO。解：題目給出的兩個(gè)單級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)都是空載時(shí)的，當(dāng)兩個(gè)單級(jí)放大器級(jí)聯(lián)成兩級(jí)放大器時(shí)，第一級(jí)放大器相當(dāng)于接了一個(gè)負(fù)載，這個(gè)負(fù)載就是第二級(jí)輸入電阻。這樣當(dāng)兩級(jí)相連時(shí)，第一級(jí)輸出電壓要下降故第一級(jí)電壓放大倍數(shù)也要下降兩級(jí)電壓放大倍數(shù)兩級(jí)輸入電阻Ri=Ri1=10kΩ兩級(jí)輸出電阻RO=RO2=3kΩ四.放大倍數(shù)的分貝表示法課堂練習(xí)某三級(jí)電壓放大器AV1=10、AV2=100、AV3=10，試求總的電壓放大倍數(shù)AV，并用分貝（dB）表示解：AV=AV1·AV2·AV3=10×100×10=104（倍）AV(dB)=20lg104=80(dB)第三章直接耦合放大電路和

集成運(yùn)算放大器第一節(jié)直接耦合放大電路第二節(jié)差動(dòng)放大電路第三節(jié)集成運(yùn)算放大器2、零點(diǎn)漂移

ui=0,輸出電壓偏離靜態(tài)值上下波動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為零點(diǎn)漂移。零點(diǎn)漂移主要由溫度變化產(chǎn)生，稱(chēng)為溫漂。零點(diǎn)漂移的逐級(jí)放大以及影響。Ui1第一節(jié)直接耦合放大器RBRC1RE1RC2V1V2V3Uo+UCCR直接耦合放大器存在兩個(gè)特殊問(wèn)題1、各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響Ui1=0tUo第二節(jié)差動(dòng)放大器一、差動(dòng)放大電路V1V2uoui1ui2RERCRCC1C2E+UCC-UCC2、靜態(tài)時(shí)(ui1=ui1=0)的特點(diǎn)：（1）VC1=VC2；（2）uo=0；1、電路特點(diǎn)：（1）理想對(duì)稱(chēng)電路；（2）共用射極電阻RE

；（3）兩輸入端、兩輸出端；12AD1uo1

ui1-ui2uo12ui1uo1-uo2ui1-ui22uo12ui1V1V2uoui1ui2RERCRCC1C2E+UCC-UCCui二、差模輸入與共模輸入<一>、差模輸入<二>、共模輸入(1)、差模信號(hào)：一對(duì)大小相等，極性相反的信號(hào)。uo1uo2(2)、雙端輸出時(shí)的電壓放大倍數(shù)AD===AD1（3）單端輸出時(shí)的電壓放大倍數(shù)AD===(1)、共模信號(hào)：一對(duì)大小相等，極性相同的信號(hào)；(2)、雙端輸出時(shí)AC=0；(3)、單端輸出時(shí)AC=AC1

；三、差動(dòng)輸入V1V2uoui1ui2RERCRCC1C2E+UCC-UCCuo1uo21、差動(dòng)輸入：任意的兩個(gè)信號(hào)ui1

、ui2

分別加在兩個(gè)輸入端；2、信號(hào)分解uiC=(ui1+ui2)/2uiD=(ui1-ui2)/2ui1=uiC+uiD

ui2=uiC-uiD3、雙端輸出電壓uo共模信號(hào)作用時(shí)：uoC

=0差模信號(hào)作用時(shí)：

uoD

=uo1D-uo1D

=(AD

uiD+AD

uiD)=2

AD

uiD=AD(ui1-ui2)4、差動(dòng)放大器的放大特點(diǎn)：

放大差模成分，抑制共模成分共模抑制比：KCMR=|AD/AC|第三節(jié)集成運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器的組成差動(dòng)輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)偏置電路為各級(jí)提供合適工作點(diǎn)1、差動(dòng)輸入級(jí)具有共模抑制比很高、輸入電阻很大的特點(diǎn)，使零飄在輸入級(jí)得到有效地抑制；2、中間級(jí)完成電壓放大，可由多級(jí)放大電路組成，決定了運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)AU很高；3、輸出級(jí)通常由互補(bǔ)射極輸出器構(gòu)成，可以提供足夠的輸出功率，具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力（Ro很?。?。主要參數(shù)（1）輸入失調(diào)電壓

UIO

(mV級(jí))對(duì)于實(shí)際運(yùn)放，當(dāng)ui=0時(shí)，uo

≠0；必須在輸入端加一個(gè)補(bǔ)償電壓才能使uo=0；這個(gè)補(bǔ)償電壓稱(chēng)為輸入失調(diào)電壓UIO；（UIO

越小越好）（2）輸入失調(diào)電流

IIO

(μA級(jí))IIO=IB1-IB2IIO越小越好；（3）輸入偏置電流

IIB

(μA級(jí))IIB=（IB1+IB2）/2IIB越小越好；（4）開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)

AU輸出開(kāi)路且無(wú)反饋回路時(shí)測(cè)得的電壓放大倍數(shù)。（104~107）AU越高而且越穩(wěn)定，則運(yùn)算精度越高；（5）最大輸出電壓

UOM在輸出不失真條件下，運(yùn)放的最大輸出電壓。此外還有共模抑制比(KCMR)、電源電壓U+

、U-等。AU+-+u-u+uoui第四章放大電路中的負(fù)反饋第一節(jié)反饋的基本概念及判斷方法第二節(jié)負(fù)反饋放大電路的一般分析方法第三節(jié)負(fù)反饋對(duì)放大電路的性能影響反饋的概念反饋網(wǎng)絡(luò)前向通道XOXi+-XiXf反饋：將系統(tǒng)輸出量的一部分或全部，經(jīng)一定電路回送到輸入端；負(fù)反饋：反饋信號(hào)削弱輸入信號(hào)；正反饋：反饋信號(hào)增強(qiáng)輸入信號(hào)；C1+RB1+UCCRCUi+C2RLVUoIECE+RERB2IBICI1UBICIB

溫度ICIEREUBE

電路中反饋的作用正反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變大了。負(fù)反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變小了。另一角度正反饋：引入反饋后，使凈輸入量變大了。負(fù)反饋：引入反饋后，使凈輸入量變小了。判別方法：瞬時(shí)極性法。即在電路中，從輸入端開(kāi)始，沿著信號(hào)流向，標(biāo)出某一瞬間有關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓的瞬時(shí)極性，用“+”、“-”號(hào)表示。例vIvO-+RLR2R1(+)(+)(-)(-)(-)凈輸入量vIvO-+RLR2R1(+)(+)(-)(-)凈輸入量負(fù)反饋正反饋vO-+R4R5R3-+vIR1R2反饋通路反饋通路級(jí)間反饋通路(+)(+)(+)(+)(-)(-)凈輸入量級(jí)間負(fù)反饋反饋通路本級(jí)反饋通路++++負(fù)反饋放大器的基本公式基本放大器AXOXi反饋網(wǎng)絡(luò)

F+-XiXf開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A=XOXi反饋系數(shù)F=XfXO放大器的凈輸入信號(hào)：Xi=XiXf(反饋信號(hào)削弱輸入，負(fù)反饋)閉環(huán)放大倍數(shù)：=XOAXi=A(-)XiXfA(-)XiF=XOXO=AXiF1+AAf=XOXi=AF1+A引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)下降；F1+A稱(chēng)為反饋深度負(fù)反饋的類(lèi)型1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋

+-+uiuoR2R1Rfu-u+ifi1ufuf=R1R1+Rfuo電壓反饋凈輸入ui=uiuf串聯(lián)反饋?zhàn)饔茫悍€(wěn)定輸出電壓；RLuoufuiuo2、電壓并聯(lián)負(fù)反饋

+-+uiuoR2R1Rfu-u+ifiiiiif=Rfuo電壓反饋凈輸入ii=iiif并聯(lián)反饋?zhàn)饔茫悍€(wěn)定輸出電壓；RLuoifiiuo4、電流并聯(lián)負(fù)反饋if是io的分流電流反饋凈輸入ii=iiif并聯(lián)反饋?zhàn)饔茫悍€(wěn)定輸出電流；RLioifiiio

+-+uiuoRRfu-u+RLioR1R2ifiiii3、電流串聯(lián)負(fù)反饋uf=Rfio電流反饋凈輸入ui=uiuf串聯(lián)反饋?zhàn)饔茫悍€(wěn)定輸出電流；

+-+uiuoR1Rfu-u+RLuiufioRLioufuiio▲負(fù)反饋的判斷方法1、反饋的存在與否：看有無(wú)反饋網(wǎng)絡(luò)2、正負(fù)反饋：瞬時(shí)極性方法；在運(yùn)放電路中判斷反饋的類(lèi)型：

（1）反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入信號(hào)連接于運(yùn)放同一個(gè)輸入端，則為并聯(lián)反饋；否則為串聯(lián)反饋；

（2）輸出短路法（uo置0）：若反饋信號(hào)仍能作用于輸入端，則為電流反饋；否則為電壓反饋；(注意輸出uo的位置)在晶體管放大電路中判斷反饋的類(lèi)型（共射電路）：

（1）從C極引回反饋信號(hào)，為電壓反饋；從E極引回反饋信號(hào)，為電流反饋；3、反饋類(lèi)型的判斷方法：

（2）反饋信號(hào)引回到B極，為并聯(lián)反饋；反饋信號(hào)引回到E極，為串聯(lián)反饋；4、負(fù)反饋的主要功能：電壓負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電壓；電流負(fù)反饋，穩(wěn)定輸出電流；-+AU+RLuouiR1R2RfU+1、電路存在反饋網(wǎng)絡(luò)；2、根據(jù)瞬時(shí)極性法，反饋為負(fù)反饋；3、反饋信號(hào)與輸出電壓相關(guān)，若uo=0，則無(wú)反饋；所以屬于電壓反饋；4、反饋回路作用于運(yùn)放反向輸入端，

輸入信號(hào)作用于運(yùn)放同向輸入端。因此，屬于串聯(lián)反饋5、反饋類(lèi)型為：電壓串聯(lián)負(fù)反饋；+++++io=01、電路存在反饋網(wǎng)絡(luò)；2、并聯(lián)反饋，凈輸入電流=ii-if；3、根據(jù)瞬時(shí)極性法，反饋為負(fù)反饋4、反饋信號(hào)與輸出電壓相關(guān)，若uo=0，則無(wú)反饋；所以屬于電壓反饋；5、所以，反饋類(lèi)型為：電壓并聯(lián)負(fù)反饋；-+AU+uouiR1R2U+RfU-RLV1V2iiiiif負(fù)反饋對(duì)運(yùn)放性能的改進(jìn)1、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性Af=XOXi=AF1+A當(dāng)反饋深度很大時(shí)，1+FA很大，Af

F1

閉環(huán)放大倍數(shù)與運(yùn)放特性無(wú)關(guān)，只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)；而組成反饋網(wǎng)絡(luò)的無(wú)源線(xiàn)性元件均很穩(wěn)定，所以閉環(huán)放大倍數(shù)Af很穩(wěn)定。采用相對(duì)變化量描述dA/A閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性Af=AF1+AdAfdA=(1+AF)21=(1+AF)1AfAdAfAf=(1+AF)1dAA閉環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)變化量開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)變化量2、對(duì)輸入電阻和輸出的電阻的影響（1）輸入電阻的大小受串、并聯(lián)反饋類(lèi)型的影響

+-+Fuiuoufuiii串聯(lián)負(fù)反饋ui=uiuf串聯(lián)負(fù)反饋使ui

減??；同樣使輸入電流ii減??；RiRi=ui/ii

增大；串聯(lián)負(fù)反饋使Ri提高；

+-+Fuiuoii并聯(lián)負(fù)反饋Riifii開(kāi)環(huán)時(shí)ii=ii

；閉環(huán)時(shí)ii=ii+if

增加；Ri=ui/ii

減小；并聯(lián)負(fù)反饋使Ri降低；（2）輸出電阻的大小受電壓、電流反饋類(lèi)型的影響電壓負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電壓，其輸出特性接近恒壓源；Uo=E-IRoRoRLUoEI+-Ro

越小，輸出電壓Uo的穩(wěn)定性越好；電壓負(fù)反饋能夠降低輸出電阻Ro

；電流負(fù)反饋用于穩(wěn)定輸出電流，其輸出特性接近于恒流源；IoUoRLRoISIo=IS-Uo/RoRo

越大，輸出電流Io的穩(wěn)定性越好；電流負(fù)反饋能夠提高輸出電阻Ro

；3、展寬通頻帶依靠?jī)糨斎胄盘?hào)(輸入信號(hào)與反饋信號(hào))補(bǔ)償失真的輸出波形；4、拓寬頻帶AffLfH通頻帶Af

F1開(kāi)環(huán)頻率特性

閉環(huán)放大倍數(shù)只取決于線(xiàn)性元件組成的與頻率無(wú)關(guān)的反饋網(wǎng)絡(luò)，因此可以拓寬頻帶；在深度負(fù)反饋下：4、減小波形失真第五章集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用第一節(jié)集成運(yùn)放的理想化及基本電路第二節(jié)運(yùn)算電路第三節(jié)電壓比較器第四節(jié)集成運(yùn)放的應(yīng)用常識(shí)第一節(jié)集成運(yùn)放理想化及基本電路集成電路的特點(diǎn)（同分立器件電路相比）：1.電路結(jié)構(gòu)與元件參數(shù)具有對(duì)稱(chēng)性；

同一硅片，相同工藝→元件特性相同（絕對(duì)值的同向偏差，溫度均一性）2.大電阻不易集成；

硅半導(dǎo)體的體電阻→阻值范圍不大（幾十歐到幾十K歐）,誤差大（10%到20%)；盡量少用電阻

3.大電容不易集成。PN結(jié)電容→幾十皮法以下，級(jí)間耦合：阻容→直接理想運(yùn)算放大器的傳輸特性u(píng)+-u-

uo+UOM–UOM運(yùn)算放大器的傳輸特性線(xiàn)性區(qū)：

uo=AU(u+-u-)飽和區(qū)：

輸出電壓飽和值約等于電源電壓；線(xiàn)性區(qū)飽和區(qū)u+-u-

uo運(yùn)算放大器的符號(hào)、引線(xiàn)及參數(shù)1、符號(hào)AU+-+u-u+uo-：反相輸入端信號(hào)u-由此端輸入時(shí)，uo與u-反相；+

：同相輸入端信號(hào)u+由此端輸入時(shí)，uo與u+

同相；uo：電壓輸出端uo=AU(u+-u-)=-AU(u

--u+)2、外部引線(xiàn)AU+-+43215678F007型集成運(yùn)放u-u+U-調(diào)零uoU+調(diào)零空U-負(fù)電源輸入端U+正電源輸入端（2）u+-u-=0，Ri=

；i-=0,i+=0稱(chēng)為虛斷（1）u+-u-=uo/AU=0u+=u-

稱(chēng)為虛短集成運(yùn)放的