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復(fù)習(xí)1/541半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用1.1PN結(jié)（本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體、N型、P型半導(dǎo)體，PN結(jié)基本特征）1.2半導(dǎo)體二極管（結(jié)構(gòu)、V-I特征、工作原理）1.3半導(dǎo)體二極管應(yīng)用1.4特種二極管（穩(wěn)壓管：齊納擊穿、雪崩擊穿）2/542晶體管及放大電路基礎(chǔ)2.1晶體管2.2共射極放大電路組成和工作原理

1）．放大電路主要性能指標(biāo)

(1)放大倍數(shù)A

·(2)輸入電阻Ri

(3)輸出電阻Ro

(4)全諧波失真度D

(5)動(dòng)態(tài)范圍Uopp(6)頻帶寬度fbw3/542.2.2共射極放大電路組成及其工作原理

放大電路兩種工作狀態(tài)靜態(tài)——當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)電路工作狀態(tài)靜態(tài)時(shí)放大電路中只有直流分量。動(dòng)態(tài)——有輸入信號(hào)時(shí)電路工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)時(shí)電路中信號(hào)為交、直流混合信號(hào)。4/54靜態(tài)分析——就是經(jīng)過放大電路直流通路求解靜態(tài)工作點(diǎn)值IBQ、ICQ、UCEQ等。求解靜態(tài)工作點(diǎn)慣用方法圖解法估算法放大電路動(dòng)態(tài)分析是在靜態(tài)分析基礎(chǔ)上，分析電路中信號(hào)傳輸情況，考慮只是電壓和電流交流分量（信號(hào)分量）。圖解法微變等效電路法慣用分析方法5/54飽和失真——輸出電壓波形下半部被削平截止失真——輸出電壓波形上半部被削平(1)放大電路交流通路交流通路畫法耦合電容短路直流電壓源短路2．微變等效電路法在放大電路動(dòng)態(tài)分析中應(yīng)用(1)畫出放大電路交流通路(2)畫出放大電路微變等效電路6/54(3)放大電路主要性能指標(biāo)計(jì)算a.電壓放大倍數(shù)···b.輸入電阻Ric.輸出電阻Ro由定義7/542.5靜態(tài)工作點(diǎn)選擇和穩(wěn)定

共射極放大電路靜態(tài)：8/543.5.2射極偏置電路固定偏流共射極放大電路電壓增益：RbviRcRL固定偏流共射極放大電路輸入電阻：輸出電阻：Ro=Rc9/543.三種組態(tài)比較電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：10/5411/543.三種組態(tài)特點(diǎn)及用途共射極放大電路：電壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適合用于低頻情況下，作多級(jí)放大電路中間級(jí)。共集電極放大電路：只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特征好?？捎糜谳斎爰?jí)、輸出級(jí)或緩沖級(jí)。共基極放大電路：只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻相關(guān)。高頻特征很好，慣用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗場(chǎng)所，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)功效。12/54輸入級(jí)——輸入電阻高，噪聲和漂移小。對(duì)各級(jí)電路要求輸出級(jí)——?jiǎng)討B(tài)范圍大，輸出功率大，帶載能力強(qiáng)。中間級(jí)——含有足夠大放大能力。多級(jí)放大電路組成輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)13/54(1)多級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)·····(2)輸入電阻(3)輸出電阻

多級(jí)放大電路動(dòng)態(tài)分析時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)問題a.第i級(jí)放大電路輸入電阻應(yīng)視為第i-1級(jí)放大電路負(fù)載電阻b.第i-1級(jí)放大電路輸出電阻應(yīng)視為第i級(jí)放大電路信號(hào)源內(nèi)阻組合放大電路總電壓增益等于組成它各級(jí)單管放大電路電壓增益乘積。前一級(jí)輸出電壓是后一級(jí)輸入電壓，后一級(jí)輸入電阻是前一級(jí)負(fù)載電阻RL。14/542.8放大電路頻率特征頻率響應(yīng)——放大電路輸入幅度相同正弦波信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)幅度與相位隨信號(hào)頻率改變而改變特征。頻率失真——放大電路對(duì)不一樣頻率輸入信號(hào)，不一樣有放大能力和相移，而使輸出信號(hào)產(chǎn)生失真。頻率失真也稱為線性失真。15/54N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管分(1)JFET是利用uGS所產(chǎn)生電場(chǎng)改變來改變溝道電阻大小。(2)場(chǎng)效應(yīng)管為一個(gè)電壓控制型器件。(3)在N溝道JFET中，uGS和UGS（off）均為負(fù)值。在P溝道JFET中，uGS和UGS（off）均為正值。即JFET是利用電場(chǎng)效應(yīng)控制溝道中流通電流大小，因而稱為場(chǎng)效應(yīng)管。3場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其放大電路

16/5424061020可變電阻區(qū)放大區(qū)截止區(qū)(1)可變電阻區(qū)a.uDS較小c.uDS＜|UGS(off)|+uGSb.

溝道還未夾斷d.管子相當(dāng)于受uGS控制壓控電阻17/54b.uDS≥

|UGS(off)|+uGSa.

溝道預(yù)夾斷c.iD幾乎與uDS無關(guān)d.

iD只受uGS控制(2)放大區(qū)a.uGS＜UGS(off)

(3)截止區(qū)b.溝道完全夾斷c.

iD≈0??????OO18/543.3.1場(chǎng)效應(yīng)管偏置及其電路靜態(tài)分析輸入回路方程當(dāng)管子工作于放大區(qū)時(shí)兩式聯(lián)立可求得IDQ由此可得+_+_19/544集成運(yùn)算放大器1.經(jīng)典結(jié)構(gòu)輸入級(jí)輸出級(jí)中間級(jí)偏置電路輸入輸出20/54(1)偏置電路2.各部分作用含有與輸出同相和反相兩個(gè)輸入端，較高輸入電阻和抑制干擾及零漂能力。為各級(jí)電路提供穩(wěn)定適當(dāng)偏置電流，并使整個(gè)運(yùn)放靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定且功耗較小。(2)輸入級(jí)輸入級(jí)輸出級(jí)中間級(jí)偏置電路21/54為負(fù)載提供足夠電壓和電流，含有很小輸出電阻和較大動(dòng)態(tài)范圍。主要進(jìn)行電壓放大，含有很高電壓增益。(3)中間級(jí)(4)輸出級(jí)22/54(1)電路特點(diǎn)a.電路兩邊對(duì)稱。b.兩管共用發(fā)射極電阻RE。c.含有兩個(gè)信號(hào)輸入端。d.信號(hào)既能夠雙端，也能夠單端輸出。+-+-+-+--+23/543.主要指標(biāo)計(jì)算（1）差模情況接入負(fù)載時(shí)以雙倍元器件換取抑制零漂能力<A>雙入、雙出24/543.主要指標(biāo)計(jì)算（1）差模情況<B>雙入、單出接入負(fù)載時(shí)25/543.主要指標(biāo)計(jì)算（1）差模情況<C>單端輸入等效于雙端輸入指標(biāo)計(jì)算與雙端輸入相同。26/543.主要指標(biāo)計(jì)算（2）共模情況<A>雙端輸出共模信號(hào)輸入使兩管集電極電壓有相同改變。所以共模增益27/54<B>單端輸出抑制零漂能力增強(qiáng)3.主要指標(biāo)計(jì)算（2）共模情況28/54（3）共模抑制比雙端輸出，理想情況單端輸出抑制零漂能力越強(qiáng)單端輸出時(shí)總輸出電壓（4）頻率響應(yīng)高頻響應(yīng)與共射電路相同，低頻可放大直流信號(hào)。4.2.4 復(fù)合管電路29/545反饋和負(fù)反饋放大電路1．交流反饋與直流反饋(1)直流反饋——反饋?zhàn)饔脙H在直流通路中存在(2)交流反饋——在交流通路中存在反饋(1)正反饋——反饋信號(hào)加強(qiáng)輸入信號(hào)作用，使凈輸入信號(hào)大于原輸入信號(hào)。正反饋往往把放大器轉(zhuǎn)變?yōu)檎袷幤?.正反饋與負(fù)反饋(2)負(fù)反饋——反饋信號(hào)減弱輸入信號(hào)作用，使凈輸入信號(hào)小于原輸入信號(hào)。負(fù)反饋改進(jìn)放大電路性能30/54a.在輸入端加入對(duì)地瞬時(shí)極性為正電壓uI。判斷方法3.瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋b.依據(jù)放大電路工作原理，標(biāo)出電路中各點(diǎn)電壓

瞬時(shí)極性。c.判斷反饋信號(hào)是增強(qiáng)還是減弱輸入信號(hào)。d.反饋信號(hào)減弱了輸入信號(hào)(uId<

uI)為負(fù)反饋。e.反饋信號(hào)增強(qiáng)了輸入信號(hào)(uId>

uI)為正反饋。31/54a.電壓反饋5.1.2負(fù)反饋放大電路四種基本類型1.電壓反饋和電流反饋反饋信號(hào)與輸出電壓成正比反饋信號(hào)起源于輸出電壓特點(diǎn)b.電流反饋反饋信號(hào)與輸出電流成正比反饋信號(hào)起源于輸出電流特點(diǎn)32/54c.判斷電壓和電流反饋方法a.令輸出電壓為零（輸出短路）若反饋信號(hào)Xf=FUo=0,則為電壓反饋。...若反饋信號(hào)Xf=FUo

0,則為電流反饋。...d.令輸出電流為零（輸出開路）若反饋信號(hào)Xf=FIo=0,則為電流反饋。...若反饋信號(hào)Xf=FIo

0,則為電壓反饋。...33/542.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋特點(diǎn)反饋網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)于輸入回路反饋信號(hào)為電壓a.串聯(lián)反饋b.并聯(lián)反饋特點(diǎn)反饋網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)于輸入回路反饋信號(hào)為電流34/54電壓串聯(lián)

電壓并聯(lián)

電流串聯(lián)

電流并聯(lián)3．四種類型負(fù)反饋表示式A?????????????F?????????????Af?????????????35/5436/54負(fù)反饋對(duì)放大電路性能影響減小非線性失真抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲對(duì)輸入電阻和輸出電阻影響提升增益穩(wěn)定性37/54負(fù)反饋對(duì)放大電路性能改進(jìn)，是以犧牲增益為代價(jià)，且僅對(duì)環(huán)內(nèi)性能產(chǎn)生影響。串聯(lián)負(fù)反饋——并聯(lián)負(fù)反饋——電壓負(fù)反饋——電流負(fù)反饋——增大輸入電阻減小輸入電阻減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流對(duì)輸入電阻和輸出電阻影響38/541.深度負(fù)反饋特點(diǎn)串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和深度負(fù)反饋條件下

xid=

xi-

xf

0

虛短虛斷虛短虛斷并聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電流求和vid=

vi-

vf

0iid=

ii-

if

0vid=

iidri

039/54自激振蕩條件自激振蕩反饋深度即又得自激振蕩條件幅值條件相位條件（附加相移）注：輸入端求和相位（-1）不包含在內(nèi)閉環(huán)增益負(fù)反饋放大電路自激振蕩及穩(wěn)定工作條件40/54穩(wěn)定工作條件破壞自激振蕩條件或當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)時(shí)，

f=0。其中Gm——幅值裕度，普通要求Gm≤

-10dB

m——相位裕度，普通要求

m≥45（確?？煽糠€(wěn)定，留有余地）寫成等式，且幅值用分貝數(shù)表示時(shí)負(fù)反饋放大電路自激振蕩及穩(wěn)定工作條件41/54由兩個(gè)分析依據(jù)“虛短”“虛斷”6集成運(yùn)放組成運(yùn)算電路42/547信號(hào)檢測(cè)與處理電路功效——用來比較輸入電壓相對(duì)大小輸出端信號(hào)狀態(tài)——高電平和低電平7.4電壓比較器輸入電壓比較電壓（基準(zhǔn)電壓或參考電平）輸入端信號(hào)工作原理——輸入電壓偏離參考電壓時(shí)，輸出電壓將發(fā)生從高到低（或從低到高）躍變（稱之為比較器翻轉(zhuǎn)）。43/548信號(hào)發(fā)生器

發(fā)生器按產(chǎn)生波形特點(diǎn)可分為正弦波信號(hào)發(fā)生器非正弦波信號(hào)發(fā)生器8.1正弦波信號(hào)發(fā)生器(1)幅度平衡條件

(2)相位平衡條件

44/543．正弦波信號(hào)發(fā)生器組成放大步驟正反饋網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)幅步驟組成45/548.2非正弦波信號(hào)發(fā)生器主要組成部分(1)含有開關(guān)特征器件（如電壓比較器、BJT等）(2)反饋網(wǎng)絡(luò)主要作用——產(chǎn)生高、低電平。主要作用——將輸出電壓適當(dāng)?shù)胤答伣o開關(guān)器件使之改變輸出狀態(tài)。(3)延時(shí)步驟主要作用——實(shí)現(xiàn)延時(shí)，以取得所需要振蕩頻率。46/54互補(bǔ)推挽功率放大電路主要指標(biāo)計(jì)算(1)輸出功率設(shè)當(dāng)忽略三極管飽和壓降UCES時(shí)當(dāng)Uom到達(dá)最大值(VCC–

UCES)時(shí)47/54(2)電源供給功率平均集電極電流IC(AV)為兩個(gè)電源供給總電源功率

(3)能量轉(zhuǎn)換效率

當(dāng)時(shí)48/54(4)晶體管耗散功率令最大管耗為即當(dāng)輸