模擬電子技術(shù)-復(fù)習(xí)

第一章常用半導(dǎo)體器件1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識1.2半導(dǎo)體二極管1.3雙極型晶體管1.4場效應(yīng)晶體管1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識1、本征半導(dǎo)體純凈的具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。運(yùn)載電荷的粒子稱為載流子。導(dǎo)體導(dǎo)電只有一種載流子，即自由電子導(dǎo)電；而半導(dǎo)體有兩種載流子，即自由電子和空穴均參與導(dǎo)電，這是半導(dǎo)體導(dǎo)電的特殊性質(zhì)。半導(dǎo)體在熱激發(fā)下產(chǎn)生自由電子和空穴對的現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。在一定溫度下，本征半導(dǎo)體中載流子的濃度是一定的，并且自由電子與空穴的濃度相等。1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識2、雜質(zhì)半導(dǎo)體通過擴(kuò)散工藝，在本征半導(dǎo)體中摻入少量合適的雜質(zhì)元素，便可得到雜質(zhì)半導(dǎo)體。在純凈半導(dǎo)體中摻入適量三價(jià)元素（如硼），形成空穴型（P型）半導(dǎo)體。其中空穴的濃度大于自由電子的濃度，故稱空穴為多數(shù)載流子（簡稱多子），自由電子為少數(shù)載流子（簡稱少子）。P型半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電，摻入的雜質(zhì)越多，多子（空穴）的濃度就越高，導(dǎo)電性能也就越強(qiáng)。1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識2、雜質(zhì)半導(dǎo)體在純凈半導(dǎo)體中摻入適量五價(jià)元素（如磷），形成電子型（N型）半導(dǎo)體。其中自由電子的濃度大于空穴的濃度，故稱自由電子為多數(shù)載流子（簡稱多子），空穴為少數(shù)載流子（簡稱少子）。N型半導(dǎo)體主要靠自由電子導(dǎo)電，摻入的雜質(zhì)越多，多子（自由電子）的濃度就越高，導(dǎo)電性能也就越強(qiáng)。在兩種雜質(zhì)半導(dǎo)體中，整體上電量平衡，對外不顯電性（不帶靜電）。多子的濃度約等于所摻雜質(zhì)原子的濃度，因而它受溫度影響很小；而少子是本征激發(fā)形成的，所以受溫度影響很大。1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識3、PN結(jié)采用不同的摻雜工藝，將P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體制作在同一塊硅片上，由于交界面兩側(cè)載流子濃度不同而產(chǎn)生擴(kuò)散運(yùn)動。由于擴(kuò)散到P區(qū)的自由電子與空穴復(fù)合，而擴(kuò)散到N區(qū)的空穴與自由電子復(fù)合，所以在交界面附近多子的濃度下降，P區(qū)出現(xiàn)負(fù)離子區(qū)，N區(qū)出現(xiàn)正離子區(qū)，它們是不能移動的，稱為空間電荷區(qū)（也叫耗盡層，PN結(jié)），從而形成內(nèi)電場。1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識3、PN結(jié)在沒有外電場作用時(shí)，當(dāng)（多子的）擴(kuò)散運(yùn)動和（少子的）漂移運(yùn)動達(dá)到動態(tài)平衡時(shí)，兩側(cè)間沒有電流，空間電荷區(qū)厚度不變，對外不顯電性。PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?，即PN結(jié)外加正向電壓時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，外加反向電壓時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)。PN結(jié)的伏安特性PN結(jié)的電流方程為其中，IS

為反向飽和電流，UT≈26mV，

（u>0）正向特性（u<0）反向特性（u<U(BR)）反向擊穿1.2半導(dǎo)體二極管

將PN結(jié)用外殼封裝起來，并加上電極引線就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管。由P區(qū)引出的電極為陽極（A），由N區(qū)引出的電極為陰極（K）。二極管的符號：PN陽極陰極

一、伏安特性UI導(dǎo)通電壓:硅管0.6~0.8V,鍺管0.1~0.3V。反向擊穿電壓U(BR)使二極管開始導(dǎo)通的臨界電壓稱為開啟電壓Uon硅管為0.5V,鍺管0.2V。二、二極管的主要參數(shù)1.最大整流電流IF2.最高反向工作電壓UR二極管長期運(yùn)行時(shí)允許通過的最大正向平均電流。二極管工作時(shí)允許外加的最大反向電壓，通常為反向擊穿電壓U(BR)的一半。UO1≈()，UO2＝()，UO3≈()，UO4≈()，UO5≈()，UO6≈()【例1】寫出圖T1.3所示各電路的輸出電壓值，設(shè)二極管導(dǎo)通電壓UD

＝0.7V。1.3V0－1.3V2V1.3V－2V五、穩(wěn)壓二極管及應(yīng)用1.穩(wěn)壓管的工作原理穩(wěn)壓管的符號2.穩(wěn)壓管的主要參數(shù)①穩(wěn)定電壓UZUZ是指在規(guī)定電流下穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓。②穩(wěn)壓電流IZ

③額定功耗PZM

IZ是穩(wěn)壓二極管正常工作時(shí)的參考電流。工作電流小于此值時(shí)，穩(wěn)壓二極管將失去穩(wěn)壓作用。PZM

等于穩(wěn)定電壓UZ與最大穩(wěn)定電流IZM（或

IZmax）的乘積。3.穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓條件穩(wěn)壓管正向工作時(shí)和二極管的特性完全相同。必須工作在反向擊穿狀態(tài)；流過穩(wěn)壓管的電流在IZ和IZM之間。注意！§1.3雙極型晶體管雙極型晶體管也稱半導(dǎo)體三極管，簡稱晶體管或三極管§1.3雙極型晶體管

一、晶體管的結(jié)構(gòu)和類型NPN型基區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)發(fā)射極基極集電極bec發(fā)射極箭頭的方向?yàn)殡娏鞯姆较騜PNP集電極基極發(fā)射極cePNP型二、晶體管的電流放大作用

放大是對模擬信號最基本的處理。晶體管是放大電路的核心元件，它能夠控制能量的轉(zhuǎn)換，將輸入的任何微小變化不失真的放大輸出，放大的對象是變化量。

晶體管工作在放大狀態(tài)的外部條件是發(fā)射結(jié)正向偏置且集電結(jié)反向偏置。晶體管的放大作用表現(xiàn)為小的基極電流可以控制大的集電極電流。共射放大電路晶體管的電流分配關(guān)系IBICIEIBICIE晶體管的電流分配關(guān)系共射直流電流放大系數(shù)共射交流電流放大系數(shù)通常認(rèn)為：1.輸入特性IB(μA)UBE(V)204060800.40.8工作壓降：硅管UBE≈0.6~0.8V,鍺管UBE≈0.1~0.3V。

死區(qū)電壓，硅管0.5V，鍺管0.2V。2.輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020μA40μA60μA80μA100μA此區(qū)域滿足IC=βIB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）。IC只與IB有關(guān)，IC=βIB。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020μA40μA60μA80μA100μA此區(qū)域中UCE<UBE,集電結(jié)正偏，βIB>IC，UCE≈0.3V稱為飽和區(qū)。2.輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020μA40μA60μA80μA100μA此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)。2.輸出特性輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=

β

IB

,且

?IC

=β?

IB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCE<UBE

，

βIB>IC，UCE≈0.3V

(3)截止區(qū)：

發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。即：UBE<Uon，IB=0，IC=ICEO≈0

iCiBRBRCVCCvOvi++--三極管工作狀態(tài)判斷方法：①當(dāng)vBE＜0.7V時(shí)，截止≥0.7V時(shí)，放大或飽和iCiBRBRCVCCvOvi++--三極管工作狀態(tài)判斷方法：②當(dāng)vBC＜0時(shí)，放大≥0時(shí)，飽和0.7V4V00.7V0.3V004V0【例1】判斷以下三極管的工作狀態(tài)。放大飽和截止四、例題分析【例3】測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖所示。在圓圈中畫出管子，并分別說明它們是硅管還是鍺管。解題思路(1)三極管處于放大狀態(tài)(2)確定三個(gè)電極(3)確定三極管為硅管還是鍺管(4)確定為何種類型【例3】測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖所示。在圓圈中畫出管子，并分別說明它們是硅管還是鍺管。ccccccPNPPNPPNPNPNNPNNPNbbbbbbeeeeee4.晶體管主要參數(shù)(1)電流放大系數(shù)②共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)β

①共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)指靜態(tài)(無輸入信號)時(shí)的電流放大系數(shù)，其定義式為指動態(tài)(有輸入信號)時(shí)的電流放大系數(shù)，其定義式為UCE=常量一般：（2）

極間反向電流①c、b極間反向飽和電流ICBO

發(fā)射極開路時(shí)集電結(jié)的反向飽和電流。②c、e極間反向穿透電流ICEO

基極開路時(shí)，集電極與發(fā)射極間的穿透電流。ICEO=(1+β)ICBO（3）

極限參數(shù)③最大集電極耗散功率PCM①最大集電極電流ICM集電極電流超過此值則β下降。②極間反向擊穿電壓

指晶體管某一電極開路時(shí)，另外兩個(gè)電極間所允許加的最高反向電壓，超過此值管子會發(fā)生擊穿現(xiàn)象。N溝道P溝道增強(qiáng)型耗盡型N溝道P溝道N溝道P溝道（耗盡型）FET場效應(yīng)管JFET結(jié)型MOSFET絕緣柵型（IGFET）1.4場效應(yīng)晶體管通過改變柵-源電壓uGS的來控制漏極電流iD的大小。是電壓控制元件(VCCS)種類符號轉(zhuǎn)移特性曲線輸出特性曲線

結(jié)型N溝道耗盡型

結(jié)型P溝道耗盡型

絕緣柵型

N溝道增強(qiáng)型uGSiDOUGS(th)各類場效應(yīng)管的符號和特性曲線+UGS=UGS(th)uDSiD+++OuGSiDUGS(off)IDSSOSGDiDSGDiDSGDBiDiDuGS=0V---uDSO-1

V-2

V-3

VuGSiDIDSSOUGS(off)iDUGS=0V+uDS++O+1V+2V種類符號轉(zhuǎn)移特性曲線輸出特性曲線絕緣柵型N溝道耗盡型絕緣柵型P溝道增強(qiáng)型耗盡型iDSGDBuDSiD_UGS=0+__OiDuGSUGS(off)IDSSOSGDBiDSGDBiDiDuGSUGS(th)OiDuGSUGS(off)IDSSO_iDUGS=UGS(th)uDS_o_UGS=0V+_iDuDSo+主要參數(shù)飽和漏極電流

IDSS2.夾斷電壓UP或UGS(off)3.開啟電壓UT

或UGS(th)為耗盡型場效應(yīng)管的一個(gè)重要參數(shù)。為增強(qiáng)型場效應(yīng)管的一個(gè)重要參數(shù)。為耗盡型場效應(yīng)管（結(jié)型場效應(yīng)管和耗盡型MOS管）的一個(gè)重要參數(shù)。2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)1、作用2、主要性能指標(biāo)把微弱的電信號放大到負(fù)載（如喇叭，電阻）所需的數(shù)值。（1）放大倍數(shù)（增益）電壓放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)互阻放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù)2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)2、主要性能指標(biāo)（2）輸入電阻Ri（3）輸出電阻RO2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)2、主要性能指標(biāo)（4）頻帶寬度fbw2.2基本共射放大電路的工作原理1、直流偏置晶體管發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。信號源和負(fù)載接入，不影響晶體管的原直流偏置。2、信號的輸入和輸出RS+-uS+-ui+RBRC+VCC+-uoRL+C1C2cbeiCiB2.3放大電路的分析靜態(tài)分析靜態(tài)分析的目的是確定靜態(tài)工作點(diǎn)，即確定UBE、IB、IC和UCE的值，靜態(tài)（ui=0）電路的分析方法有圖解法和近似計(jì)算法兩種。1、靜態(tài)工作點(diǎn)的估算法，即近似計(jì)算法：（1）畫出放大電路的直流通路；（2）由直流通路列出輸入回路和輸出回路直流負(fù)載線方程，并取硅管|UBEQ|=0.6~0.8V，鍺管|UBEQ|=0.1~0.3V，代入方程，求出靜態(tài)工作點(diǎn)的值。2.3放大電路的分析靜態(tài)分析2、圖解法：（1）畫出直流通路；（2）列出輸入回路直流負(fù)載線方程，并在晶體管的輸入特性曲線上，作出輸入回路直流負(fù)載線，兩者的交點(diǎn)Qi即為靜態(tài)工作點(diǎn)，坐標(biāo)（UBEQ，IBQ）；（3）列輸出回路直流負(fù)載線方程，并在晶體管的輸出特性曲線上，作出輸出回路直流負(fù)載線，它與iB=IBQ的那條輸出特性曲線的交點(diǎn)就是靜態(tài)工作點(diǎn)Qo，坐標(biāo)（UCEQ，ICQ

）；2.3放大電路的分析動態(tài)分析動態(tài)分析是研究信號在電路中的傳輸情況，確定輸出信號大小、相位和質(zhì)量，如放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻和失真程度等。1、圖解法：（1）將ui疊加到UBEQ上，畫出uBE=（UBE+ui）的波形；（2）由管子的輸入特性和uBE的變化，畫出iB波形；（3）由iB波形，利用輸出特性和交流負(fù)載線（RL=∞時(shí)，即為直流負(fù)載線），畫出iC和uCE的波形。其中，uCE波形的交流分量是輸出電壓uO的波形。2.3放大電路的分析動態(tài)分析1、圖解法：2、近似解析法：當(dāng)晶體管工作在線性放大區(qū)域時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近可將晶體管特性加以線性化處理，畫出微變等效電路來進(jìn)行動態(tài)分析。（1）晶體管的微變等效電路：晶體管在低頻小信號工作時(shí)的近似微變等效電路如圖所示：iBiCiCBCEiBβiB晶體三極管微變等效電路uBE+-uCE+-uBE+-uCE+-rbeBEC晶體管B-E之間可用rbe等效代替。晶體管C-E之間可用受控電流源iC=βiB等效代替。2.3放大電路的分析2.3放大電路的分析動態(tài)分析其中，是IE發(fā)射極靜態(tài)電流。（2）放大電路的交流通路及微變等效電路的重畫。（3）動態(tài)分析計(jì)算。+UCCRSusRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE直流通路+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBIE2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共發(fā)射極放大電路電路原理圖靜態(tài)分析在近似估算中常認(rèn)為UBE為已知量，對于硅管，取|UBE|為0.6至0.8V中的某一值，如0.7V；對于鍺管，取|UBEQ|為0.1至0.3V中的某一值，如0.2V。靜態(tài)分析2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共發(fā)射極放大電路RBRCuiuORLRSus++–+––rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共發(fā)射極放大電路交流通路微變等效電路動態(tài)分析2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共發(fā)射極放大電路uo與ui反相動態(tài)分析電壓放大倍數(shù)2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共發(fā)射極放大電路動態(tài)分析輸入電阻輸出電阻輸出電阻與負(fù)載無關(guān)+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++us+–RS2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共集電極放大電路直流通路電路原理圖靜態(tài)分析靜態(tài)分析2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共集電極放大電路動態(tài)分析2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共集電極放大電路RBREuiuoRLRSus++–+––rbeRBRLEBC+-+-+-RSREuiuo交流通路微變等效電路電壓放大倍數(shù)動態(tài)分析2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共集電極放大電路

電壓放大倍數(shù)Au≈1且輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共發(fā)射極放大電路動態(tài)分析輸入電阻輸出電阻輸出電阻小，帶載能力強(qiáng)。2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共基極放大電路直流通路電路原理圖靜態(tài)分析RSuS+-RB1RB2RL+++RCTRE+-uo+UCC+-uiC1CBC2+UCCRB1RB2IBRETRC2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共基極放大電路靜態(tài)分析2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共基極放大電路動態(tài)分析RCRLT+-ui+-uoRErbeRLRERC+-uo+-ui交流通路微變等效電路2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共基極放大電路動態(tài)分析電壓放大倍數(shù)uo與ui同相2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法共發(fā)射極放大電路動態(tài)分析輸入電阻輸出電阻輸出電阻與負(fù)載無關(guān)。共發(fā)射極放大電路動態(tài)分析輸入電阻輸出電阻輸出電阻與負(fù)載無關(guān)。2.4晶體管單管放大電路的三種基本接法三種接法的比較1、共射電路既能放大電流又能放大電壓，輸入電阻在三種電路中居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常作為低頻電壓放大電路的單元電路。2、共集電路只能放大電流不能放大電壓，是三種接法中輸入電阻最大、輸出電阻最小的電路，并具有電壓跟隨的特點(diǎn)。常用于電壓放大電路的輸入級和輸出級，在功率放大電路中也常采用射極輸出的形式。3、共基電路只能放大電壓不能放大電流，輸入電阻小，電壓放大倍數(shù)和輸出電阻與共射電路相當(dāng)，頻率特性是三種接法中最好的電路。常用于寬頻帶放大電路。不設(shè)置Q行不行

∴放大器必須設(shè)置Q

嚴(yán)重失真靜態(tài)：ui=0，UBEQ=0IBQ=0動態(tài)：ui≠0,UBE=ui正半周T正偏負(fù)半周T反偏uBEtiBtuo+-ui+-RC+VCC2.5靜態(tài)工作點(diǎn)對波形失真的影響Q不合適→非線性失真

Q過高（IBQ、ICQ過大）

出現(xiàn)uo=uce底部失真——飽和失真

Q過低（IBQ、ICQ過?。?/p>

出現(xiàn)uo=uce頂部失真——截止失真

∴要使放大器正常工作，有較好的性能指標(biāo)，應(yīng)將Q設(shè)置在合適的位置。2.5靜態(tài)工作點(diǎn)對波形失真的影響2.6分壓式偏置放大電路

——典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路電路原理圖RCRB1+UCC+-ui+-uoC2RB2RECEB+++TC1I2I1IBIC靜態(tài)分析RCRB1+UCC+-ui+-uoRB2REBTC1I2I1IBIC直流通路靜態(tài)分析2.6分壓式偏置放大電路

——典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路IbIcuSRS+-uiRB1RB2rbeβIbRC+-uoRLRiRO2.6分壓式偏置放大電路

——典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路動態(tài)分析微變等效電路電壓放大倍數(shù)2.6分壓式偏置放大電路

——典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路動態(tài)分析輸入電阻輸出電阻例:

在圖示放大電路中，已知UCC=12V,RC=6kΩ,RE1=300Ω，RE2=2.7kΩ，RB1=60kΩ，RB2=20kΩ

RL=6kΩ，晶體管β=50，UBE=0.6V,試求:(1)靜態(tài)工作點(diǎn)IB、IC及

UCE；(2)畫出微變等效電路；(3)輸入電阻ri、ro及Au。(4)若電容CE開路，則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？RB1RCC1C2RB2CERE1RL++++UCCuiuo++––RE2解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+–UCEIEIBICVB(2)(3)由微變等效電路求Au、ri

、

ro。RS微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RE1(4)若CE斷開RS微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RE1RE2

2.7

放大電路的耦合方式

信號源與放大電路之間、兩級放大電路之間、放大器與負(fù)載之間的連接方式。

常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。動態(tài):傳送信號減少壓降損失靜態(tài)：保證各級有合適的Q點(diǎn)波形不失真多級放大電路的框圖對耦合電路的要求第二級

推動級

輸入級

輸出級輸入輸出

2.7

放大電路的耦合方式直接耦合將前一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端。具有良好的低頻特性，可以放大緩慢變化的信號；易于集成。但是，有零點(diǎn)漂移現(xiàn)象存在。阻容耦合將放大電路的前級輸出端通過電容接到后級輸入端。電路的分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試簡單易行；對于較高頻率的輸入信號幾乎沒有衰減。但是，低頻特性差，且不便于集成化。

2.8

差分放大電路克服直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。是構(gòu)成直接耦合放大電路的基本單元電路。輸入電壓（uI）為零而輸出電壓（uO）不為零且緩慢變化的現(xiàn)象。由溫度變化所引起的半導(dǎo)體器件參數(shù)的變化是產(chǎn)生零點(diǎn)漂移現(xiàn)象的主要原因，因而也稱零點(diǎn)漂移為溫度漂移，簡稱溫漂。差分放大電路對共模信號具有很強(qiáng)的抑制作用，在參數(shù)完全對稱的情況下，共模輸出為零。對差模信號有很高的放大能力。為了綜合考察差放大電路對差模信號的放大能力和對共模信號的抑制能力引入了共模抑制比，記作KCMR。定義為差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)KCMR越大，說明差分放大電路分辨差模信號的能力和抑制共模信號的能力越強(qiáng)。共模抑制比3.1反饋的基本概念在電子電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響其凈輸入量（放大電路的凈輸入電壓或凈輸入電流）的措施稱為反饋。反饋量是僅僅決定于輸出量的物理量，而與輸入量無關(guān)。有無反饋的判斷若放大電路中存在反饋通路，并由此影響了放大電路的凈輸入，則表明電路引入了反饋；否則，電路中便沒有反饋。3.1反饋的基本概念反饋極性的判斷——瞬時(shí)極性法規(guī)定電路輸入信號在某一時(shí)刻對地的極性，并以此為據(jù)，逐級判斷電路中各相關(guān)點(diǎn)電流的流向和電位的極性，從而得到輸出信號的極性；根據(jù)輸出信號的極性判斷出反饋信號的極性。若反饋信號使基本放大電路的凈輸入信號增大，則說明引入了正反饋；若反饋信號使基本放大電路的凈輸入信號減小，則說明引入了負(fù)反饋。直流反饋與交流反饋的判斷如果反饋量只含有直流量，則稱為直流反饋；如果反饋量只含有交流量，則稱為交流反饋。3.1反饋的基本概念根據(jù)直流反饋與交流反饋的定義，可以通過反饋是存在于放大電路的直流通路之中還是交流通路之中，來判斷電路引入的是直流反饋還是交流反饋。負(fù)反饋放大電路通常，引入了交流負(fù)反饋的放大電路稱為負(fù)反饋放大電路。（1）交流負(fù)反饋使放大電路的輸出量與輸入量之間具有穩(wěn)定的比例關(guān)系，任何因素引起的輸出量的變化均會得到抑制。由于輸入量的變化也同樣會受到抑制，因此交流負(fù)反饋使電路的放大能力下降。3.1反饋的基本概念負(fù)反饋放大電路（2）反饋量實(shí)質(zhì)上是對輸出量的取樣，其數(shù)值與輸出量成正比。（3）負(fù)反饋的基本作用是將引回的反饋量與輸入量相減，從而調(diào)整電路的凈輸入量和輸出量。（4）從輸出端看，反饋量是取自輸出電壓，還是取自于輸出電流。交流負(fù)反饋分為電壓反饋和電流反饋。（5）從輸入端看，反饋量與輸入量是以電壓方式相疊加，還是以電流方式相疊加。交流負(fù)反饋分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。因此，交流負(fù)反饋有四種組態(tài)，即電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)和電流并聯(lián)。3.1反饋的基本概念負(fù)反饋放大電路（1）電壓負(fù)反饋與電流負(fù)反饋的判斷除公共地線外，若輸出線與反饋線接在同一點(diǎn)上，則為電壓反饋；若接在不同點(diǎn)上則為電流反饋。對于運(yùn)算放大器來說，反饋信號和輸入信號加在放大電路輸入回路的同一端，則為并聯(lián)反饋。此時(shí)反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。反饋信號和輸入信號加在放大電路輸入回路的兩個(gè)端，則為串聯(lián)反饋。此時(shí)反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。（2）串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷基本放大電路A反饋網(wǎng)絡(luò)F放大：迭加：1.方框圖：A稱為開環(huán)放大倍數(shù)+–×反饋：閉環(huán)放大倍數(shù)輸出信號輸入信號反饋信號凈輸入信號F稱為反饋系數(shù)設(shè)Xf與Xi同相一.負(fù)反饋放大電路的方框圖負(fù)反饋放大器3.2負(fù)反饋的框圖和一般關(guān)系式二.負(fù)反饋放大器的一般關(guān)系在中頻段，、和均為實(shí)數(shù)，因此可寫成為當(dāng)電路引入負(fù)反饋時(shí)，AF>0，表明引入負(fù)反饋后電路的放大倍數(shù)等于基本放大電路放大倍數(shù)(1+AF)分之一，而且A、F和Af的符號均相同。若1+AF>>1,則表明當(dāng)電路引入深度負(fù)反饋（即1+AF>>1）時(shí)，放大倍數(shù)幾乎僅僅決定于反饋網(wǎng)絡(luò)，而與基本放大電路無關(guān)。二.負(fù)反饋放大器的一般關(guān)系倘若在分析中發(fā)現(xiàn)，即，則大于，說明電路中引入了正反饋。而若，使，則為無窮大，說明電路在輸入量為0時(shí)就有輸出，稱電路產(chǎn)生了自激振蕩。三.負(fù)反饋對放大電路性能的影響1、穩(wěn)定放大倍數(shù)2、改變輸入電阻和輸出電阻3、展寬頻帶4、減小非線性失真串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻電流負(fù)反饋增大輸出電阻電壓負(fù)反饋減小輸出電阻四、放大電路中引入負(fù)反饋的一般原則

穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)——直流負(fù)反饋

改善電路的動態(tài)性能——交流負(fù)反饋

穩(wěn)定輸出電壓——電壓負(fù)反饋

穩(wěn)定輸出電流——電流負(fù)反饋

增大輸入電阻——串聯(lián)負(fù)反饋

減小輸入電阻——并聯(lián)負(fù)反饋例：分別判斷如圖所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋。（a）電流并聯(lián)負(fù)反饋例：分別判斷如圖所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋。（c）（b）電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋例：分別判斷如圖所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋。（d）電壓串聯(lián)負(fù)反饋振蕩器（oscillator）是用來產(chǎn)生具有周期性的模擬信號（通常是正弦波或方波）的電子電路。通常由放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)組成。主要可以分成兩種：諧波振蕩器與弛張振蕩器。諧波（正弦波）振蕩器是在沒有外加輸入信號的情況下，依靠電路自激振蕩而產(chǎn)生正弦波輸出電壓的電路。弛張振蕩器主要用來產(chǎn)生非正弦波輸出訊號，如方波或三角波。第5章

正弦波振蕩器第5章

正弦波振蕩器在正弦波振蕩電路里，自激振蕩形成的基本條件是（n為整數(shù)）幅值平衡條件相位平衡條件第4章集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大電器是一種直接耦合的多級放大電路。它具有高放大倍數(shù)、大輸入電阻和低輸出電阻。一般由四部分組成：輸入級、中間級、輸出級和偏置電路。4.1集成運(yùn)放的基本概念u+

u-

u0均為對地電壓－＋

uo?∞

u-

u+第4章

集成運(yùn)算放大電路4.1集成運(yùn)放的基本概念＋－u-u+uoAod第4章

集成運(yùn)算放大電路4.1集成運(yùn)放的基本概念開環(huán)差模增益Aod

→∞共模抑制比KCMR

→∞差模輸入電阻rid

→∞輸出電阻ro

→0上限截止頻率fH

→∞集成運(yùn)放的理想化參數(shù)第4章

集成運(yùn)算放大電路4.1集成運(yùn)放的基本概念理想運(yùn)放在線性工作區(qū)虛短路虛斷路“虛短路”是指集成運(yùn)放的兩個(gè)輸入端電位無窮接近，但又不是真正短路的特點(diǎn)?！疤摂嗦贰笔侵讣蛇\(yùn)放兩個(gè)輸入端的電流趨于零，但又不是真正斷路的特點(diǎn)。i+=i-=0反相比例運(yùn)算電路uo_++RfR1RPuii1if?i-i+4.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用一、比例運(yùn)算電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋虛地虛斷集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電位均為零，但由于它們并沒有接地，故稱之為“虛地”。u-=u+=ui虛短i+=i-=0虛斷同相比例運(yùn)算電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋4.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用i1_+?+RfR1RPuiuoifi-i+一、比例運(yùn)算電路_+?+uiuo電壓跟隨器電壓串聯(lián)負(fù)反饋4.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用一、比例運(yùn)算電路加法運(yùn)算電路Ri2_++RfRi1ui2uoRPui14.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用二、加減運(yùn)算電路ii2ifii1i-i+i+=i-=0虛斷虛地KCLuo與ui相位相反_+?+RfR1R2ui2uoR3ui14.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用二、加減運(yùn)算電路減法運(yùn)算電路i2ifi1i-i+u-=u+虛短i+=i-=0虛斷i3KCL_++RfR1R2ui2uoR3ui14.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用減法運(yùn)算電路i2ifi1i-i+i3?取，得二、加減運(yùn)算電路4.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用反相比例運(yùn)算電路ifi1i-i+uo_++RfR1RPui?C積分運(yùn)算電路i+=i-=0虛斷虛地KCL三、積分運(yùn)算電路和微分運(yùn)算電路4.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用ifi1i-i+uo_++RfRPui?C微分運(yùn)算電路i+=i-=0虛斷虛地KCL三、積分運(yùn)算電路和微分運(yùn)算電路R2_++CR1ui2uoRPui14.2集成運(yùn)放的線性應(yīng)用四、求如圖所示電路的輸出、輸入電壓關(guān)系ii2ifii1i-i+i+=i-=0虛斷虛地KCL本章要求：正確理解直流穩(wěn)壓電源的組成及各部分的作用。能夠分析整流電路的工作原理，估算輸出電壓及電流的平均值。了解濾波電路工作原理，能夠估算電容濾波電路輸出電壓平均值。掌握穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理，能夠合理選擇限流電阻。正確理解串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理，能夠估算出輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。了解集成穩(wěn)壓器的工作原理及使用方法。第7章

直流穩(wěn)壓電源7.1直流穩(wěn)壓電源的組成及各部分作用整流濾波穩(wěn)壓變壓直流穩(wěn)壓電源的組成及各部分電路的輸出波形一、單相半波整流電路u2π2π3πuoπ2π3π7.2整流電路D～RLabu1u2uo輸出電壓平均值（負(fù)載電阻上電壓平均值）UO(AV)U2：變壓器二次側(cè)電壓有效值負(fù)載電流的平均值IO(AV)二極管承受的最大反向電壓UDmax二極管電流平均值ID(AV)D1～u2uou1RLabD2D3D4u2π2π3πuoπ2π3π二、單相橋式整流電路7.2整流電路輸出電壓平均值UO(AV)輸出電流平均值IO(AV)二極管承受的最大反向電壓UDmax二極管電流平均值ID(AV)U2：變壓器二次側(cè)電壓有效值7.3濾波電路D1D2D3D4+-RLuoC~u1+-u2+-一、電容濾波電路U2：變壓器二次側(cè)電壓有效值輸出電壓平均值UO(AV)當(dāng)負(fù)載開路，即RL=∞

時(shí)當(dāng)時(shí)7.3濾波電路一、電容濾波電路的特點(diǎn)平均電壓高：半波Uo≈U2，橋式Uo≈1.2U2。外特性軟：Uo受負(fù)載影響大，通常要求時(shí)間常數(shù)二極管導(dǎo)電時(shí)間段，電流峰值大，易損壞二極管。半波整流時(shí)，二極管承受的最大反向電壓增大一倍，即適用于高電壓，小電流，負(fù)載變化小的場合。7.3濾波電路二、電感濾波電路輸出電壓平均值UO(AV)RLu2uoL電路特點(diǎn)電壓平均值低。電壓Uo受負(fù)載變化影響小，外特性較硬。二極管中電流平穩(wěn)。適用于大電流，負(fù)載變化大的場合。U2：變壓器二次側(cè)電壓有效值7.3濾波電路三、復(fù)式濾波電路LC濾波電路RLu2uoLC7.3濾波電路三、復(fù)式濾波電路LCπ

濾波電路RLu2uoLC1C27.3濾波電路三、復(fù)式濾波電路RCπ

濾波電路RLu2uo