二極管電路分析方法

二極管電路分析方法—例1例1：判斷D1、D2的狀態(tài)，并求VO。已知RD210V+-15VD1++--AB1B2解：①、假定D1、D2管斷開②、由得，D2管優(yōu)先導通③、假定D1管斷開得，D1管截止1精品PPT|借鑒參考第一頁，共四十三頁。D1V1+-D2++--V2+-R二極管構成的限幅電路—例5當vI<VIL，D2導通，D1截止，vo＝VIL當vI>VIH，D1導通，D2截止，vo＝VIH當VIL<vI<VIH，D1、D2均截止，vo＝vIOvOvIVIHVIHVILVIL2精品PPT|借鑒參考第二頁，共四十三頁。viIZIZmax

VZ

IZ曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。-+VZ動態(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現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)。3.5特殊二極管3精品PPT|借鑒參考第三頁，共四十三頁。（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）動態(tài)電阻RLD+-+-RIRIZIO并聯(lián)式穩(wěn)壓電路4精品PPT|借鑒參考第四頁，共四十三頁。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)射結集電結簡介BCENPN5精品PPT|借鑒參考第五頁，共四十三頁。放大狀態(tài)下BJT的工作原理

BJT內部有兩個PN結，在應用中可能有三種工作狀態(tài)：放大：發(fā)射結正偏，集電結反偏飽和：兩個PN結均正偏截止：兩個PN結均反偏6精品PPT|借鑒參考第六頁，共四十三頁。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7精品PPT|借鑒參考第七頁，共四十三頁。BJT的電流分配關系（1）

電流分配關系是指晶體三極管在放大狀態(tài)下各級電流之間的關系式。三種連接方式共發(fā)射極接法、共集電極接法、共基極接法無論哪種連接方式，要使三極管能放大電流，必須使發(fā)射結正偏，集電結反偏。8精品PPT|借鑒參考第八頁，共四十三頁。注意:1、只有三極管工作在放大模式，上述基本關系式才成立2、上述電流分配基本關系式與組態(tài)（連接方式）無關3、在一定的電流范圍內，

與

為常數(shù)，則IC與IE，IC與IB之間成線性控制關系。BJT的電流分配關系（3）9精品PPT|借鑒參考第九頁，共四十三頁。放大電路的分析方法放大電路分析3、利用小信號等效電路分析電路動態(tài)指標（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等效電路，并計算小信號電路參數(shù)。直流分析交流分析2、計算靜態(tài)工作點10精品PPT|借鑒參考第十頁，共四十三頁。用BJT小信號模型分析基本放大電路一、直流分析11精品PPT|借鑒參考第十一頁，共四十三頁。1、畫直流通路，計算靜態(tài)工作點12精品PPT|借鑒參考第十二頁，共四十三頁。二、交流分析1.畫出交流通路和小信號等效電路（耦合電容短路，VCC=0）RCRLRbRsvs+-vo13精品PPT|借鑒參考第十三頁，共四十三頁。2.利用小信號等效電路求Ri、Ro、Av。（1）輸入電阻（2）輸出電阻（3）電壓增益（4）負載開路時電壓增益14精品PPT|借鑒參考第十四頁，共四十三頁。vbeibvceicrbeibibbce等效cbeBJT的微變等效電路15精品PPT|借鑒參考第十五頁，共四十三頁。例4.4.1如圖所示電路中Rb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-16精品PPT|借鑒參考第十六頁，共四十三頁。I1I2IBQRb1+VCCRCTRb2ReICQVBQ(2)靜態(tài)工作點的估算若可以認為與溫度無關。17精品PPT|借鑒參考第十七頁，共四十三頁。2、動態(tài)性能分析Rb1RcRLvivoRb2RerbeRCRLReRbRb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-18精品PPT|借鑒參考第十八頁，共四十三頁。RB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLvivoRE2問題：如果電路如下圖所示，如何分析？19精品PPT|借鑒參考第十九頁，共四十三頁。多級放大器為了實現(xiàn)高增益和其它某些特定的要求，實際放大器一般都是由多級組成。20精品PPT|借鑒參考第二十頁，共四十三頁。第六章差動放大電路的工作原理3、任意輸入信號

任意輸入信號可分解為一對差模信號與一對共模信號的組合，即：其中：vic為共模信號，vid與-

vid為一對差模信號，有：

差動放大電路只對其中的差模信號進行放大。結論

（1）無論差動放大電路的輸入信號為何種類型，電路只對其中的差模信號進行放大。（2）與單管放大電路相比，差動放大電路的特點是有效的放大差模信號、有效的抑制共模信號，即有效的抑制零漂。當兩個輸入信號滿足時，稱為任意輸入信號。21精品PPT|借鑒參考第二十一頁，共四十三頁。（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）VEQ22精品PPT|借鑒參考第二十二頁，共四十三頁。PPT內容概述二極管電路分析方法—例1。解：①、假定D1、D2管斷開。精品PPT|借鑒參考。當vI<VIL，D2導通，D1截止，vo＝VIL。當vI>VIH，D1導通，D2截止，vo＝VIH。當VIL<vI<VIH，D1、D2均截止，vo＝vI。曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)。3.5特殊二極管。（4）穩(wěn)定電流IZ、最大、最小穩(wěn)定電流IZM、IZmin。（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)。BJT內部有兩個PN結，在應用中可能有三種工作狀態(tài)：。電流分配關系是指晶體三極管在放大狀態(tài)下各級電流之間的關系式。共發(fā)射極接法、共集電極接法、共基極接法。無論哪種連接方式，要使三極管能放大電流，必須使發(fā)射結正偏，集電結反偏。3、在一定的電流范圍內，與為常數(shù)，則IC與IE，IC與IB之間成線性控制關系。3、利用小信號等效電路分析電路動態(tài)指標（Ri、Ro、Av或Ai）。42第二十三頁，共四十三頁。REE對差模信號作用：vid1vid2ib1

,ic1ib2

,ic2ic1

=-ic2iee

=ie1+

ie2

=0vee

=0REE對差模信號不起作用，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）24精品PPT|借鑒參考第二十四頁，共四十三頁。差模交流通路：射極耦合差分式放大電路分析（5）25精品PPT|借鑒參考第二十五頁，共四十三頁。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/2RC

ibvid1rbeib射極耦合差分式放大電路分析（6）26精品PPT|借鑒參考第二十六頁，共四十三頁。差模電壓增益單端輸出雙端輸出總結：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，T1管反相端，T2管同相端。射極耦合差分式放大電路分析（7）27精品PPT|借鑒參考第二十七頁，共四十三頁。集成運算放大器組成輸入級：多采用各種改進型的差動放大電路，以抑制溫漂。中間級：多采用一級或兩級有源負載的共射放大電路，以提供高電壓放大倍數(shù)。輸出級：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經常加有過載保護電路兩級之間插入隔離級集成運放中常采取的改進電路性能措施28精品PPT|借鑒參考第二十八頁，共四十三頁。理想運放的條件虛短路放大倍數(shù)與負載無關。分析多個運放級聯(lián)組合的線性電路時可以分別對每個運放進行。虛斷路運放工作在線性區(qū)的特點第二章集成運放理想化條件29精品PPT|借鑒參考第二十九頁，共四十三頁。例2.4.1求圖所示電路的輸出電壓vo2的表達式，并說明該電路的特點。-R21+A1vi1vo1R1R2-R22+A2vo2R22vi2vNR2電路的輸入電阻為無窮大。當R1=R21時30精品PPT|借鑒參考第三十頁，共四十三頁。i1iFtvi0tvo0輸入方波，輸出是三角波。vi-++RR2Cvo1、積分電路應用舉例2.4.4積分電路31精品PPT|借鑒參考第三十一頁，共四十三頁。vi-++RR2Cvo32精品PPT|借鑒參考第三十二頁，共四十三頁。第七章判斷反饋類型：正、負反饋串、并聯(lián)反饋電壓、電流反饋負反饋對放大電路主要參數(shù)的影響：增益、輸入電阻、輸出電阻33精品PPT|借鑒參考第三十三頁，共四十三頁。例7.5.1試寫出在深度負反饋條件下該電路的閉環(huán)電壓增益表達式。⊕⊕⊕⊕⊕電壓串聯(lián)負反饋從發(fā)射極斷開增益理想的電壓放大器34精品PPT|借鑒參考第三十四頁，共四十三頁。假設vi為正弦波且幅度足夠大，T1、T2導通時均能飽和，此時輸出達到最大值。VomiL-VCCRLviT1T2vo+VCC若忽略晶體管的飽和壓降，則負載（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35精品PPT|借鑒參考第三十五頁，共四十三頁。vi-VCCT1T2vo+VCCRLiL交越失真死區(qū)電壓vivov"ov′otttt交越失真：輸入信號vi在過零前后，輸出信號出現(xiàn)的失真便為交越失真。乙類功放存在的問題(交越失真)36精品PPT|借鑒參考第三十六頁，共四十三頁。功放如圖所示。已知VCC=26V，RL=8Ω，T1,T2的飽和壓降|VCES|=2V，D1、D2導通壓降為0.7V,T1，T2的|VBE|=0.7V。甲乙類功放例題試求靜態(tài)時VA，VB1，VB2的值若測得負載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。求管耗最大時的輸出功率和效率。R1D1D2R2VCC-VCCvOviiLRLT1T2AB1B237精品PPT|借鑒參考第三十七頁，共四十三頁。靜態(tài)時vi=0，VA=0，VB1=0.7V，VB2=-0.7V解：R1D1D2R2VCC-VCCVOviiLRLT1T2

由VO=15V，得每管耗38精品PPT|借鑒參考第三十八頁，共四十三頁。最大不失真輸出功率

管耗最大時