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文檔簡介
1、模擬電子技術基礎,清華大學 華成英,緒 論,一、電子技術的發(fā)展,二、模擬信號與模擬電路,三、電子信息系統(tǒng)的組成,四、模擬電子技術基礎課的特點,五、如何學習這門課程,六、課程的目的,七、考查方法,一、電子技術的發(fā)展 電子技術的發(fā)展,推動計算機技術的發(fā)展,使之“無孔不入”,應用廣泛!,廣播通信:發(fā)射機、接收機、擴音、錄音、程控交換機、電話、手機 網(wǎng)絡:路由器、ATM交換機、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器 工業(yè):鋼鐵、石油化工、機加工、數(shù)控機床 交通:飛機、火車、輪船、汽車 軍事:雷達、電子導航 航空航天:衛(wèi)星定位、監(jiān)測 醫(yī)學:刀、CT、B超、微創(chuàng)手術 消費類電子:家電(空調(diào)、冰箱、電視、音響、攝像機、照相機、
2、電子表)、電子玩具、各類報警器、保安系統(tǒng),電子技術的發(fā)展很大程度上反映在元器件的發(fā)展上。從電子管半導體管集成電路,1904年 電子管問世,電子管、晶體管、集成電路比較,半導體元器件的發(fā)展,1947年 貝爾實驗室制成第一只晶體管 1958年 集成電路 1969年 大規(guī)模集成電路 1975年 超大規(guī)模集成電路,第一片集成電路只有4個晶體管,而1997年一片集成電路中有40億個晶體管。有科學家預測,集成度還將按10倍/6年的速度增長,到2015或2020年達到飽和。,學習電子技術方面的課程需時刻關注電子技術的發(fā)展!,第一只晶體管的發(fā)明者 (by John Bardeen , William Scho
3、ckley and Walter Brattain in Bell Lab),第一個集成電路及其發(fā)明者 ( Jack Kilby from TI ),1958年9月12日,在德州儀器公司的實驗室里,實現(xiàn)了把電子器件集成在一塊半導體材料上的構想。42年以后, 2000年獲諾貝爾物理學獎。 “為現(xiàn)代信息技術奠定了基礎”。,他們在1947年11月底發(fā)明了晶體管,并在12月16日正式宣布“晶體管”誕生。1956年獲諾貝爾物理學獎。巴因所做的超導研究于1972年第二次獲得諾貝爾物理學獎。,值得紀念的幾位科學家!,二、模擬信號與模擬電路,1. 電子電路中信號的分類 數(shù)字信號:離散性,模擬信號:連續(xù)性。大多
4、數(shù)物理量為模擬信號。,2. 模擬電路 模擬電路是對模擬信號進行處理的電路。 最基本的處理是對信號的放大,有功能和性能各異的放大電路。 其它模擬電路多以放大電路為基礎。,“1”的電壓當量,介于K與K+1之間時需根據(jù)閾值確定為K或K+1,任何瞬間的任何值均是有意義的,三、電子信息系統(tǒng)的組成,模擬電子電路,數(shù)字電子電路(系統(tǒng)),傳感器接收器,隔離、濾波、放大,運算、轉換、比較,功放,四、模擬電子技術基礎課的特點,1、工程性 實際工程需要證明其可行性。強調(diào)定性分析。,實際工程在滿足基本性能指標的前提下總是容許存 在一定的誤差范圍的。 定量分析為“估算”。,近似分析要“合理”。 抓主要矛盾和矛盾的主要方
5、面。,電子電路歸根結底是電路。不同條件下構造不同模型。,2. 實踐性 常用電子儀器的使用方法 電子電路的測試方法 故障的判斷與排除方法 EDA軟件的應用方法,五、如何學習這門課程,1. 掌握基本概念、基本電路和基本分析方法 基本概念:概念是不變的,應用是靈活的, “萬變不離其宗”。 基本電路:構成的原則是不變的,具體電路是多種多樣的。 基本分析方法:不同類型的電路有不同的性能指標和描述方法,因而有不同的分析方法。,2. 注意定性分析和近似分析的重要性 3. 學會辯證、全面地分析電子電路中的問題 根據(jù)需求,最適用的電路才是最好的電路。 要研究利弊關系,通?!坝幸焕赜幸槐住?。,4. 注意電路中常
6、用定理在電子電路中的應用,六、課程的目的,1. 掌握基本概念、基本電路、基本方法和基本實驗技能。 2. 具有能夠繼續(xù)深入學習和接受電子技術新發(fā)展的能力,以及將所學知識用于本專業(yè)的能力。,本課程通過對常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設計的學習,使學生獲得模擬電子技術方面的基礎知識、基礎理論和基本技能,為深入學習電子技術及其在專業(yè)中的應用打下基礎。,注重培養(yǎng)系統(tǒng)的觀念、工程的觀念、科技進步的觀念和創(chuàng)新意識,學習科學的思維方法。提倡快樂學習!,清華大學 華成英 ,七、考查方法,1. 會看:讀圖,定性分析 2. 會算:定量計算,考查分析問題的能力,3. 會選:電路形式、器件、參數(shù),4. 會調(diào):
7、儀器選用、測試方法、故障診斷、EDA,考查解決問題的能力設計能力,考查解決問題的能力實踐能力,第一章 半導體二極管和三極管,第一章 半導體二極管和三極管,1.1 半導體基礎知識,1.2 半導體二極管,1.3 晶體三極管,1 半導體基礎知識,一、本征半導體,二、雜質半導體,三、PN結的形成及其單向導電性,四、PN結的電容效應,一、本征半導體,導電性介于導體與絕緣體之間的物質稱為半導體。,本征半導體是純凈的晶體結構的半導體。,1、什么是半導體?什么是本征半導體?,導體鐵、鋁、銅等金屬元素等低價元素,其最外層電子在外電場作用下很容易產(chǎn)生定向移動,形成電流。,絕緣體惰性氣體、橡膠等,其原子的最外層電子
8、受原子核的束縛力很強,只有在外電場強到一定程度時才可能導電。,半導體硅(Si)、鍺(Ge),均為四價元素,它們原子的最外層電子受原子核的束縛力介于導體與絕緣體之間。,2、本征半導體的結構,由于熱運動,具有足夠能量的價電子掙脫共價鍵的束縛而成為自由電子,自由電子的產(chǎn)生使共價鍵中留有一個空位置,稱為空穴,自由電子與空穴相碰同時消失,稱為復合。,共價鍵,一定溫度下,自由電子與空穴對的濃度一定;溫度升高,熱運動加劇,掙脫共價鍵的電子增多,自由電子與空穴對的濃度加大。,外加電場時,帶負電的自由電子和帶正電的空穴均參與導電,且運動方向相反。由于載流子數(shù)目很少,故導電性很差。,為什么要將半導體變成導電性很差
9、的本征半導體?,3、本征半導體中的兩種載流子,運載電荷的粒子稱為載流子。,溫度升高,熱運動加劇,載流子濃度增大,導電性增強。 熱力學溫度0K時不導電。,二、雜質半導體 1. N型半導體,磷(P),雜質半導體主要靠多數(shù)載流子導電。摻入雜質越多,多子濃度越高,導電性越強,實現(xiàn)導電性可控。,多數(shù)載流子,空穴比未加雜質時的數(shù)目多了?少了?為什么?,2. P型半導體,硼(B),多數(shù)載流子,P型半導體主要靠空穴導電,摻入雜質越多,空穴濃度越高,導電性越強,,在雜質半導體中,溫度變化時,載流子的數(shù)目變化嗎?少子與多子變化的數(shù)目相同嗎?少子與多子濃度的變化相同嗎?,三、PN結的形成及其單向導電性,物質因濃度差
10、而產(chǎn)生的運動稱為擴散運動。氣體、液體、固體均有之。,P區(qū)空穴濃度遠高于N區(qū)。,N區(qū)自由電子濃度遠高于P區(qū)。,擴散運動使靠近接觸面P區(qū)的空穴濃度降低、靠近接觸面N區(qū)的自由電子濃度降低,產(chǎn)生內(nèi)電場。,PN 結的形成,因電場作用所產(chǎn)生的運動稱為漂移運動。,參與擴散運動和漂移運動的載流子數(shù)目相同,達到動態(tài)平衡,就形成了PN結。,由于擴散運動使P區(qū)與N區(qū)的交界面缺少多數(shù)載流子,形成內(nèi)電場,從而阻止擴散運動的進行。內(nèi)電場使空穴從N區(qū)向P區(qū)、自由電子從P區(qū)向N 區(qū)運動。,PN結加正向電壓導通: 耗盡層變窄,擴散運動加劇,由于外電源的作用,形成擴散電流,PN結處于導通狀態(tài)。,PN結加反向電壓截止: 耗盡層變寬
11、,阻止擴散運動,有利于漂移運動,形成漂移電流。由于電流很小,故可近似認為其截止。,PN 結的單向導電性,必要嗎?,清華大學 華成英 ,四、PN 結的電容效應,1. 勢壘電容,PN結外加電壓變化時,空間電荷區(qū)的寬度將發(fā)生變化,有電荷的積累和釋放的過程,與電容的充放電相同,其等效電容稱為勢壘電容Cb。,2. 擴散電容,PN結外加的正向電壓變化時,在擴散路程中載流子的濃度及其梯度均有變化,也有電荷的積累和釋放的過程,其等效電容稱為擴散電容Cd。,結電容:,結電容不是常量!若PN結外加電壓頻率高到一定程度,則失去單向導電性!,問題,為什么將自然界導電性能中等的半導體材料制成本征半導體,導電性能極差,又
12、將其摻雜,改善導電性能? 為什么半導體器件的溫度穩(wěn)定性差?是多子還是少子是影響溫度穩(wěn)定性的主要因素? 為什么半導體器件有最高工作頻率?,2 半導體二極管,一、二極管的組成,二、二極管的伏安特性及電流方程,三、二極管的等效電路,四、二極管的主要參數(shù),五、穩(wěn)壓二極管,一、二極管的組成,將PN結封裝,引出兩個電極,就構成了二極管。,小功率二極管,大功率二極管,穩(wěn)壓 二極管,發(fā)光 二極管,一、二極管的組成,點接觸型:結面積小,結電容小,故結允許的電流小,最高工作頻率高。,面接觸型:結面積大,結電容大,故結允許的電流大,最高工作頻率低。,平面型:結面積可小、可大,小的工作頻率高,大的結允許的電流大。,二
13、、二極管的伏安特性及電流方程,開啟電壓,反向飽和電流,擊穿電壓,溫度的 電壓當量,二極管的電流與其端電壓的關系稱為伏安特性。,利用Multisim測試二極管伏安特性,從二極管的伏安特性可以反映出: 1. 單向導電性,2. 伏安特性受溫度影響,T()在電流不變情況下管壓降u 反向飽和電流IS,U(BR) T()正向特性左移,反向特性下移,正向特性為指數(shù)曲線,反向特性為橫軸的平行線,增大1倍/10,三、二極管的等效電路,理想 二極管,近似分析中最常用,導通時i與u成線性關系,應根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路!,1. 將伏安特性折線化,?,100V?5V?1V?,2. 微變等效電路,Q越高,rd越小
14、。,當二極管在靜態(tài)基礎上有一動態(tài)信號作用時,則可將二極管等效為一個電阻,稱為動態(tài)電阻,也就是微變等效電路。,ui=0時直流電源作用,小信號作用,靜態(tài)電流,四、二極管的主要參數(shù),最大整流電流IF:最大平均值 最大反向工作電壓UR:最大瞬時值 反向電流 IR:即IS 最高工作頻率fM:因PN結有電容效應,第四版P20,討論:解決兩個問題,如何判斷二極管的工作狀態(tài)? 什么情況下應選用二極管的什么等效電路?,uD=ViR,ID,UD,V與uD可比,則需圖解:,實測特性,對V和Ui二極管的模型有什么不同?,五、穩(wěn)壓二極管,1. 伏安特性,進入穩(wěn)壓區(qū)的最小電流,不至于損壞的最大電流,由一個PN結組成,反向
15、擊穿后在一定的電流范圍內(nèi)端電壓基本不變,為穩(wěn)定電壓。,2. 主要參數(shù),穩(wěn)定電壓UZ、穩(wěn)定電流IZ,最大功耗PZM IZM UZ,動態(tài)電阻rzUZ /IZ,若穩(wěn)壓管的電流太小則不穩(wěn)壓,若穩(wěn)壓管的電流太大則會因功耗過大而損壞,因而穩(wěn)壓管電路中必需有限制穩(wěn)壓管電流的限流電阻!,限流電阻,斜率?,1.3 晶體三極管,一、晶體管的結構和符號,二、晶體管的放大原理,三、晶體管的共射輸入特性和輸出特性,四、溫度對晶體管特性的影響,五、主要參數(shù),一、晶體管的結構和符號,多子濃度高,多子濃度很低,且很薄,面積大,晶體管有三個極、三個區(qū)、兩個PN結。,中功率管,大功率管,二、晶體管的放大原理,擴散運動形成發(fā)射極電
16、流IE,復合運動形成基極電流IB,漂移運動形成集電極電流IC。,少數(shù)載流子的運動,因發(fā)射區(qū)多子濃度高使大量電子從發(fā)射區(qū)擴散到基區(qū),因基區(qū)薄且多子濃度低,使極少數(shù)擴散到基區(qū)的電子與空穴復合,因集電區(qū)面積大,在外電場作用下大部分擴散到基區(qū)的電子漂移到集電區(qū),基區(qū)空穴的擴散,電流分配: IEIBIC IE擴散運動形成的電流 IB復合運動形成的電流 IC漂移運動形成的電流,穿透電流,集電結反向電流,直流電流放大系數(shù),交流電流放大系數(shù),為什么基極開路集電極回路會有穿透電流?,三、晶體管的共射輸入特性和輸出特性,為什么UCE增大曲線右移?,對于小功率晶體管,UCE大于1V的一條輸入特性曲線可以取代UCE大
17、于1V的所有輸入特性曲線。,為什么像PN結的伏安特性?,為什么UCE增大到一定值曲線右移就不明顯了?,1. 輸入特性,2. 輸出特性,是常數(shù)嗎?什么是理想晶體管?什么情況下 ?,對應于一個IB就有一條iC隨uCE變化的曲線。,為什么uCE較小時iC隨uCE變化很大?為什么進入放大狀態(tài)曲線幾乎是橫軸的平行線?,飽和區(qū),放大區(qū),截止區(qū),晶體管的三個工作區(qū)域,晶體管工作在放大狀態(tài)時,輸出回路的電流 iC幾乎僅僅決定于輸入回路的電流 iB,即可將輸出回路等效為電流 iB 控制的電流源iC 。,四、溫度對晶體管特性的影響,五、主要參數(shù),直流參數(shù): 、 、ICBO、 ICEO,c-e間擊穿電壓,最大集電極
18、電流,最大集電極耗散功率,PCMiCuCE,安全工作區(qū),交流參數(shù):、fT(使1的信號頻率),極限參數(shù):ICM、PCM、U(BR)CEO,清華大學 華成英 ,討論一,由圖示特性求出PCM、ICM、U (BR)CEO 、。,uCE=1V時的iC就是ICM,U(BR)CEO,討論二:利用Multisim測試晶體管的輸出特性,利用Multisim分析圖示電路在V2小于何值時晶體管截止、大于何值時晶體管飽和。,討論三,以V2作為輸入、以節(jié)點1作為輸出,采用直流掃描的方法可得!,約小于0.5V時截止,約大于1V時飽和,描述輸出電壓與輸出電壓之間函數(shù)關系的曲線,稱為電壓傳輸特性。,第二章 基本放大電路,第二
19、章 基本放大電路,2.1 放大的概念與放大電路的性能指標,2.2 基本共射放大電路的工作原理,2.3 放大電路的分析方法,2.4 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定,2.5 晶體管放大電路的三種接法,2.6 場效應管及其基本放大電路,2.7 基本放大電路的派生電路,2.1 放大的概念與放大電路的性能指標,一、放大的概念,二、放大電路的性能指標,一、放大的概念,放大的對象:變化量 放大的本質:能量的控制 放大的特征:功率放大 放大的基本要求:不失真放大的前提,判斷電路能否放大的基本出發(fā)點,至少一路直流電源供電,二、性能指標,1. 放大倍數(shù):輸出量與輸入量之比,電壓放大倍數(shù)是最常被研究和測試的參數(shù),對信號而言,任何
20、放大電路均可看成二端口網(wǎng)絡。,2. 輸入電阻和輸出電阻,將輸出等效成有內(nèi)阻的電壓源,內(nèi)阻就是輸出電阻。,輸入電壓與輸入電流有效值之比。,從輸入端看進去的 等效電阻,3. 通頻帶,4. 最大不失真輸出電壓Uom:交流有效值。,由于電容、電感及放大管PN結的電容效應,使放大電路在信號頻率較低和較高時電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降,并產(chǎn)生相移。,衡量放大電路對不同頻率信號的適應能力。,5. 最大輸出功率Pom和效率:功率放大電路的參數(shù),2.2 基本共射放大電路的工作原理,一、電路的組成及各元件的作用,二、設置靜態(tài)工作點的必要性,三、波形分析,四、放大電路的組成原則,一、電路的組成及各元件的作用,VBB、Rb:
21、使UBE Uon,且有合適的IB。,VCC:使UCEUBE,同時作為負載的能源。,Rc:將iC轉換成uCE(uo) 。,動態(tài)信號作用時:,輸入電壓ui為零時,晶體管各極的電流、b-e間的電壓、管壓降稱為靜態(tài)工作點Q,記作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。,共射,二、設置靜態(tài)工作點的必要性,輸出電壓必然失真! 設置合適的靜態(tài)工作點,首先要解決失真問題,但Q點幾乎影響著所有的動態(tài)參數(shù)!,為什么放大的對象是動態(tài)信號,卻要晶體管在信號為零時有合適的直流電流和極間電壓?,三、基本共射放大電路的波形分析,輸出和輸入反相!,動態(tài)信號馱載在靜態(tài)之上,與iC變化方向相反,要想不失真,就要在信號
22、的整個周期內(nèi)保證晶體管始終工作在放大區(qū)!,四、放大電路的組成原則,靜態(tài)工作點合適:合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。 動態(tài)信號能夠作用于晶體管的輸入回路,在負載上能夠獲得放大了的動態(tài)信號。 對實用放大電路的要求:共地、直流電源種類盡可能少、負載上無直流分量。,兩種實用放大電路:(1)直接耦合放大電路,問題: 1. 兩種電源 2. 信號源與放大電路不“共地”,共地,且要使信號馱載在靜態(tài)之上,靜態(tài)時,,動態(tài)時,VCC和uI同時作用于晶體管的輸入回路。,將兩個電源合二為一,有直流分量,有交流損失, ,UBEQ,兩種實用放大電路:(2)阻容耦合放大電路,耦合電容的容量應足夠大,即對于交流信號近似為短路。
23、其作用是“隔離直流、通過交流”。,靜態(tài)時,C1、C2上電壓?,動態(tài)時,,C1、C2為耦合電容!,uBEuIUBEQ,信號馱載在靜態(tài)之上。 負載上只有交流信號。,2.3 放大電路的分析方法,一、放大電路的直流通路和交流通路,二、圖解法,三、等效電路法,一、放大電路的直流通路和交流通路,1. 直流通路: Us=0,保留Rs;電容開路; 電感相當于短路(線圈電阻近似為0)。 2. 交流通路:大容量電容相當于短路;直流電源相當于短路(內(nèi)阻為0)。,通常,放大電路中直流電源的作用和交流信號的作用共存,這使得電路的分析復雜化。為簡化分析,將它們分開作用,引入直流通路和交流通路的概念。,基本共射放大電路的直
24、流通路和交流通路,列晶體管輸入、輸出回路方程,將UBEQ作為已知條件,令ICQIBQ,可估算出靜態(tài)工作點。,VBB越大,UBEQ取不同的值所引起的IBQ的誤差越小。,當VCCUBEQ時,,已知:VCC12V, Rb600k, Rc3k , 100。 Q?,阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路,二、圖解法 應實測特性曲線,輸入回路負載線,IBQ,負載線,1. 靜態(tài)分析:圖解二元方程,2. 電壓放大倍數(shù)的分析,斜率不變,3. 失真分析,截止失真,消除方法:增大VBB,即向上平移輸入回路負載線。,截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真!,減小Rb能消除截止失真嗎?,飽和失真,消除方法:增大Rb,減
25、小Rc,減小,減小VBB,增大VCC。,Rb或或VBB ,Rc或VCC,:飽和失真是輸出回路產(chǎn)生失真。,最大不失真輸出電壓Uom :比較UCEQ與( VCC UCEQ ),取其小者,除以 。,清華大學 華成英 ,討論一,1. 用NPN型晶體管組成一個在本節(jié)課中未見過的共射放大電路。 2. 用PNP型晶體管組成一個共射放大電路。 畫出圖示電路的直流通路和交流通路。,三、等效電路法,半導體器件的非線性特性使放大電路的分析復雜化。利用線性元件建立模型,來描述非線性器件的特性。,1. 直流模型:適于Q點的分析,利用估算法求解靜態(tài)工作點,實質上利用了直流模型。,輸入回路等效為恒壓源,輸出回路等效為電流控
26、制的電流源,2. 晶體管的h參數(shù)等效模型(交流等效模型),在交流通路中可將晶體管看成為一個二端口網(wǎng)絡,輸入回路、輸出回路各為一個端口。,低頻小信號模型,在低頻、小信號作用下的關系式,交流等效模型(按式子畫模型),電阻,無量綱,無量綱,電導,h參數(shù)的物理意義,b-e間的 動態(tài)電阻,內(nèi)反饋系數(shù),電流放大系數(shù),c-e間的電導,分清主次,合理近似!什么情況下h12和h22的作用可忽略不計?,簡化的h參數(shù)等效電路交流等效模型,查閱手冊,利用PN結的電流方程可求得,在輸入特性曲線上,Q點越高,rbe越?。?3. 放大電路的動態(tài)分析,放大電路的 交流等效電路,阻容耦合共射放大電路的動態(tài)分析,輸入電阻中不應含
27、有Rs!,輸出電阻中不應含有RL!,討論一,1. 在什么參數(shù)、如何變化時Q1 Q2 Q3 Q4? 2. 從輸出電壓上看,哪個Q點下最易產(chǎn)生截止失真?哪個Q點下最易產(chǎn)生飽和失真?哪個Q點下Uom最大? 3. 設計放大電路時,應根據(jù)什么選擇VCC?,2. 空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少? 在圖示電路中,有無可能在空載時輸出電壓失真,而帶上負載后這種失真消除? 增強電壓放大能力的方法?,討論二,已知ICQ2mA,UCES0.7V。 1. 在空載情況下,當輸入信號增大時,電路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真?若帶負載的情況下呢?,討論三:基本共射放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析,為什么用圖解法求解IBQ
28、和UBEQ?,討論四:阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析,討論五:波形分析,失真了嗎?如何判斷?原因?,飽和失真,2.4 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定,一、溫度對靜態(tài)工作點的影響,二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路,三、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的方法,一、溫度對靜態(tài)工作點的影響,所謂Q點穩(wěn)定,是指ICQ和UCEQ在溫度變化時基本不變,這是靠IBQ的變化得來的。,若溫度升高時要Q回到Q,則只有減小IBQ,二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路,Ce為旁路電容,在交流通路中可視為短路,1. 電路組成,2. 穩(wěn)定原理,為了穩(wěn)定Q點,通常I1 IB,即I1 I2;因此,基本不隨溫度變化。,設UBEQ UBEUBE,若UBQ UBEU
29、BE,則IEQ穩(wěn)定。,Re 的作用,T()ICUE UBE(UB基本不變) IB IC,Re起直流負反饋作用,其值越大,反饋越強,Q點越穩(wěn)定。,關于反饋的一些概念: 將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措施稱為反饋。 直流通路中的反饋稱為直流反饋。 反饋的結果使輸出量的變化減小的稱為負反饋,反之稱為正反饋。,Re有上限值嗎?,3. Q 點分析,分壓式電流負反饋工作點穩(wěn)定電路,Rb上靜態(tài)電壓是否可忽略不計?,判斷方法:,4. 動態(tài)分析,利?弊?,無旁路電容Ce時:,如何提高電壓放大能力?,三、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的方法,引入直流負反饋 溫度補償:利用對溫度敏感的元件,在溫度變化時直接影響輸入
30、回路。 例如,Rb1或Rb2采用熱敏電阻。 它們的溫度系數(shù)?,清華大學 華成英 ,討論一,圖示兩個電路中是否采用了措施來穩(wěn)定靜態(tài)工作點?,若采用了措施,則是什么措施?,2.5 晶體管放大電路的三種接法,一、基本共集放大電路,二、基本共基放大電路,三、三種接法放大電路的比較,一、基本共集放大電路,1. 靜態(tài)分析,2. 動態(tài)分析:電壓放大倍數(shù),故稱之為射極跟隨器,2. 動態(tài)分析:輸入電阻的分析,Ri與負載有關!,帶負載電阻后,2. 動態(tài)分析:輸出電阻的分析,Ro與信號源內(nèi)阻有關!,3. 特點:輸入電阻大,輸出電阻小;只放大電流,不放大電壓;在一定條件下有電壓跟隨作用!,令Us為零,保留Rs,在輸出
31、端加Uo,產(chǎn)生Io, 。,二、基本共基放大電路,1. 靜態(tài)分析,2. 動態(tài)分析,3. 特點:,輸入電阻小,頻帶寬!只放大電壓,不放大電流!,三、三種接法的比較:空載情況下,接法 共射 共集 共基 Au 大 小于1 大 Ai 1 Ri 中 大 小 Ro 大 小 大 頻帶 窄 中 寬,討論一: 圖示電路為哪種基本接法的放大電路?它們的靜態(tài)工作點有可能穩(wěn)定嗎?求解靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達式。,電路如圖,所有電容對交流信號均可視為短路。,1. Q為多少? 2. Re有穩(wěn)定Q點的作用嗎? 3. 電路的交流等效電路? 4. V 變化時,電壓放大倍數(shù)如何變化?,討論二,清華大學 華
32、成英 ,討論二,改變電壓放大倍數(shù),2.6 場效應管及其基本放大電路,一、場效應管,二、場效應管放大電路靜態(tài)工作點的設置方法,三、場效應管放大電路的動態(tài)分析,一、場效應管(以N溝道為例),場效應管有三個極:源極(s)、柵極(g)、漏極(d),對應于晶體管的e、b、c;有三個工作區(qū)域:截止區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū),對應于晶體管的截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)。,1. 結型場效應管,符號,結構示意圖,導電溝道,單極型管噪聲小、抗輻射能力強、低電壓工作,柵-源電壓對導電溝道寬度的控制作用,溝道最寬,uGS可以控制導電溝道的寬度。為什么g-s必須加負電壓?,UGS(off),漏-源電壓對漏極電流的影響,uGSUG
33、S(off)且不變,VDD增大,iD增大。,預夾斷,uGDUGS(off),VDD的增大,幾乎全部用來克服溝道的電阻,iD幾乎不變,進入恒流區(qū),iD幾乎僅僅決定于uGS。,場效應管工作在恒流區(qū)的條件是什么?,uGDUGS(off),uGDUGS(off),夾斷電壓,漏極飽和電流,轉移特性,場效應管工作在恒流區(qū),因而uGSUGS(off)且uGDUGS(off)。,uDGUGS(off),g-s電壓控制d-s的等效電阻,輸出特性,預夾斷軌跡,uGDUGS(off),可變電阻區(qū),恒 流 區(qū),iD幾乎僅決定于uGS,擊 穿 區(qū),夾斷區(qū)(截止區(qū)),不同型號的管子UGS(off)、IDSS將不同。,低頻
34、跨導:,2. 絕緣柵型場效應管,uGS增大,反型層(導電溝道)將變厚變長。當反型層將兩個N區(qū)相接時,形成導電溝道。,SiO2絕緣層,襯底,反型層,增強型管,大到一定值才開啟,增強型MOS管uDS對iD的影響,用場效應管組成放大電路時應使之工作在恒流區(qū)。N溝道增強型MOS管工作在恒流區(qū)的條件是什么?,iD隨uDS的增大而增大,可變電阻區(qū),uGDUGS(th),預夾斷,iD幾乎僅僅受控于uGS,恒流區(qū),剛出現(xiàn)夾斷,uGS的增大幾乎全部用來克服夾斷區(qū)的電阻,耗盡型 MOS管,耗盡型MOS管在 uGS0、 uGS 0、 uGS 0時均可導通,且與結型場效應管不同,由于SiO2絕緣層的存在,在uGS0時
35、仍保持g-s間電阻非常大的特點。,加正離子,小到一定值才夾斷,uGS=0時就存在導電溝道,MOS管的特性,1)增強型MOS管,2)耗盡型MOS管,開啟電壓,夾斷電壓,利用Multisim測試場效應管的輸出特性,從輸出特性曲線說明場效應管的哪些特點?,3. 場效應管的分類工作在恒流區(qū)時g-s、d-s間的電壓極性,uGS=0可工作在恒流區(qū)的場效應管有哪幾種? uGS0才可能工作在恒流區(qū)的場效應管有哪幾種? uGS0才可能工作在恒流區(qū)的場效應管有哪幾種?,二、場效應管靜態(tài)工作點的設置方法,根據(jù)場效應管工作在恒流區(qū)的條件,在g-s、d-s間加極性合適的電源,1. 基本共源放大電路,2. 自給偏壓電路,
36、由正電源獲得負偏壓 稱為自給偏壓,哪種場效應管能夠采用這種電路形式設置Q點?,3. 分壓式偏置電路,為什么加Rg3?其數(shù)值應大些小些?,哪種場效應管能夠采用這種電路形式設置Q點?,即典型的Q點穩(wěn)定電路,三、場效應管放大電路的動態(tài)分析,近似分析時可認為其為無窮大!,根據(jù)iD的表達式或轉移特性可求得gm。,與晶體管的h參數(shù)等效模型類比:,1. 場效應管的交流等效模型,2. 基本共源放大電路的動態(tài)分析,若Rd=3k, Rg=5k, gm=2mS,則 與共射電路比較。,3. 基本共漏放大電路的動態(tài)分析,若Rs=3k,gm=2mS,則,基本共漏放大電路輸出電阻的分析,若Rs=3k,gm=2mS,則Ro=
37、?,2.7 派生電路,一、復合管,二、派生電路舉例,一、復合管,復合管的組成:多只管子合理連接等效成一只管子。,不同類型的管子復合后,其類型決定于T1管。,目的:增大,減小前級驅動電流,改變管子的類型。,討論一:判斷下列各圖是否能組成復合管,在合適的外加電壓下,每只管子的電流都有合適的通路,才能組成復合管。,清華大學 華成英 ,Ri=? Ro=?,討論二,二、派生電路舉例:組合的結果帶來什么好處?,第三章 多級放大電路,第三章 多級放大電路,3.1 多級放大電路的耦合方式,3.2 多級放大電路的動態(tài)分析,3.3 差分放大電路,3.4 互補輸出級,3.5 直接耦合多級放大電路讀圖,3.1 多級放
38、大電路的耦合方式,一、直接耦合,二、阻容耦合,三、變壓器耦合,一、直接耦合,既是第一級的集電極電阻,又是第二級的基極電阻,能夠放大變化緩慢的信號,便于集成化, Q點相互影響,存在零點漂移現(xiàn)象。,當輸入信號為零時,前級由溫度變化所引起的電流、電位的變化會逐級放大。,Q1合適嗎?,直接連接,求解Q點時應按各回路列多元一次方程,然后解方程組。,如何設置合適的靜態(tài)工作點?,對哪些動態(tài)參數(shù)產(chǎn)生影響?,用什么元件取代Re既可設置合適的Q點,又可使第二級放大倍數(shù)不至于下降太多?,若要UCEQ5V,則應怎么辦?用多個二極管嗎?,二極管導通電壓UD?動態(tài)電阻rd特點?,Re,必要性?,穩(wěn)壓管 伏安特性,UCEQ
39、1太小加Re(Au2數(shù)值)改用D若要UCEQ1大,則改用DZ。,NPN型管和PNP型管混合使用,在用NPN型管組成N級共射放大電路,由于UCQi UBQi,所以 UCQi UCQ(i-1)(i=1N),以致于后級集電極電位接近電源電壓,Q點不合適。,UCQ1 ( UBQ2 ) UBQ1 UCQ2 UCQ1,UCQ1 ( UBQ2 ) UBQ1 UCQ2 UCQ1,二、阻容耦合,Q點相互獨立。不能放大變化緩慢的信號,低頻特性差,不能集成化。,有零點漂移嗎?,利用電容連接信號源與放大電路、放大電路的前后級、放大電路與負載,為阻容耦合。,可能是實際的負載,也可能是下級放大電路,三、變壓器耦合,理想變
40、壓器情況下,負載上獲得的功率等于原邊消耗的功率。,從變壓器原邊看到的等效電阻,討論:兩級直接耦合放大電路,選擇合適參數(shù)使電路正常工作,電位高低關系,從Multisim “參數(shù)掃描” 結果分析兩級放大電路Q點的相互影響。 R1取何值時T2工作在飽和區(qū)?,3.2 多級放大電路的動態(tài)分析,二、分析舉例,一、動態(tài)參數(shù)分析,一、動態(tài)參數(shù)分析,1.電壓放大倍數(shù),2. 輸入電阻,3. 輸出電阻,對電壓放大電路的要求:Ri大, Ro小,Au的數(shù)值大,最大不失真輸出電壓大。,二、分析舉例,討論一 失真分析:由NPN型管組成的兩級共射放大電路,共射放大電路,共射放大電路,飽和失真?截止失真?,首先確定在哪一級出現(xiàn)
41、了失真,再判斷是什么失真。,比較Uom1和Uim2,則可判斷在輸入信號逐漸增大時哪一級首先出現(xiàn)失真。,在前級均未出現(xiàn)失真的情況下,多級放大電路的最大不失真電壓等于輸出級的最大不失真電壓。,清華大學 華成英 ,討論二:放大電路的選用,1. 按下列要求組成兩級放大電路: Ri12k,Au 的數(shù)值3000; Ri 10M,Au的數(shù)值300; Ri100200k,Au的數(shù)值150; Ri 10M ,Au的數(shù)值10,Ro100。,共射、共射;共源、共射;共集、共射;共源、共集。,2. 若測得三個單管放大電路的輸入電阻、輸出電阻和空載電壓放大倍數(shù),則如何求解它們連接后的三級放大電路的電壓放大倍數(shù)?,注意級
42、聯(lián)時兩級的相互影響!,3.3 差分放大電路,一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因,二、長尾式差分放大電路的組成,三、長尾式差分放大電路的分析,四、差分放大電路的四種接法,五、具有恒流源的差分放大電路,六、差分放大電路的改進,一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因,1. 什么是零點漂移現(xiàn)象:uI0,uO0的現(xiàn)象。,產(chǎn)生原因:溫度變化,直流電源波動,元器件老化。其中晶體管的特性對溫度敏感是主要原因,故也稱零漂為溫漂。,克服溫漂的方法:引入直流負反饋,溫度補償。 典型電路:差分放大電路,零點漂移,零輸入零輸出,理想對稱,二、長尾式差分放大電路的組成,共模信號:大小相等,極性相同。,差模信號:大小相等,極性相反.,
43、典型電路,在理想對稱的情況下: 1. 克服零點漂移; 2. 零輸入零輸出; 3. 抑制共模信號; 4. 放大差模信號。,三、長尾式差分放大電路的分析,Rb是必要的嗎?,1. Q點:,晶體管輸入回路方程:,通常,Rb較小,且IBQ很小,故,選合適的VEE和Re就可得合適的Q,2. 抑制共模信號,共模信號:數(shù)值相等、極性相同的輸入信號,即,2. 抑制共模信號 :Re的共模負反饋作用,Re的共模負反饋作用:溫度變化所引起的變化等效為共模信號,對于每一邊電路,Re=?,如 T()IC1 IC2 UE IB1 IB2 IC1 IC2 ,抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。,3. 放大差模信號,iE1
44、= iE2,Re中電流不變,即Re 對差模信號無反饋作用。,差模信號:數(shù)值相等,極性相反的輸入信號,即,為什么?,差模信號作用時的動態(tài)分析,差模放大倍數(shù),4. 動態(tài)參數(shù):Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR,共模抑制比KCMR:綜合考察差分放大電路放大差模信號的能力和抑制共模信號的能力。,在實際應用時,信號源需要有“ 接地”點,以避免干擾;或負載需要有“ 接地”點,以安全工作。,根據(jù)信號源和負載的接地情況,差分放大電路有四種接法:雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出。,四、差分放大電路的四種接法,由于輸入回路沒有變化,所以IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時一樣
45、。但是UCEQ1 UCEQ2。,1. 雙端輸入單端輸出:Q點分析,1. 雙端輸入單端輸出:差模信號作用下的分析,1. 雙端輸入單端輸出:共模信號作用下的分析,1. 雙端輸入單端輸出:問題討論,(1)T2的Rc可以短路嗎? (2)什么情況下Ad為“”? (3)雙端輸出時的Ad是單端輸出時的2倍嗎?,2. 單端輸入雙端輸出,輸入差模信號的同時總是伴隨著共模信號輸入:,在輸入信號作用下發(fā)射極的電位變化嗎?說明什么?,2. 單端輸入雙端輸出,問題討論: (1)UOQ產(chǎn)生的原因? (2)如何減小共模輸出電壓?,測試:,靜態(tài)時的值,3. 四種接法的比較:電路參數(shù)理想對稱條件下,輸入方式: Ri均為2(Rb
46、+rbe);雙端輸入時無共模信號輸入,單端輸入時有共模信號輸入。,輸出方式:Q點、Ad、 Ac、 KCMR、Ro均與之有關。,五、具有恒流源的差分放大電路,Re 越大,每一邊的漂移越小,共模負反饋越強,單端輸出時的Ac越小,KCMR越大,差分放大電路的性能越好。 但為使靜態(tài)電流不變,Re 越大,VEE越大,以至于Re太大就不合理了。 需在低電源條件下,設置合適的IEQ,并得到得到趨于無窮大的Re。,解決方法:采用電流源取代Re!,具有恒流源差分放大電路的組成,等效電阻為無窮大,近似為 恒流,1) RW取值應大些?還是小些? 2) RW對動態(tài)參數(shù)的影響? 3) 若RW滑動端在中點,寫出Ad、Ri
47、的表達式。,六、差分放大電路的改進,1. 加調(diào)零電位器 RW,2. 場效應管差分放大電路,若uI1=10mV,uI2=5mV,則uId=? uIc=?,uId=5mV ,uIc=7.5mV,討論一,若將電橋的輸出作為差放的輸入,則其共模信號約為多少?如何設置Q點時如何考慮?,1、uI=10mV,則uId=? uIc=? 2、若Ad=102、KCMR103用直流表測uO ,uO=?,uId=10mV ,uIc=5mV,uO= Ad uId+ Ac uIc+UCQ1,=?,=?,=?,討論二,3.4 互補輸出級,二、基本電路,三、消除交越失真的互補輸出級,四、準互補輸出級,一、對輸出級的要求,互補
48、輸出級是直接耦合的功率放大電路。 對輸出級的要求:帶負載能力強;直流功耗??;負載電阻上無直流功耗; 最大不失真輸出電壓最大。,一、對輸出級的要求,不符合要求!,二、基本電路,靜態(tài)時T1、T2均截止,UB= UE=0,1. 特征:T1、T2特性理想對稱。,2. 靜態(tài)分析,T1的輸入特性,3. 動態(tài)分析,ui正半周,電流通路為 +VCCT1RL地, uo = ui,兩只管子交替工作,兩路電源交替供電,雙向跟隨。,ui負半周,電流通路為 地 RL T2 -VCC, uo = ui,4. 交越失真,消除失真的方法: 設置合適的靜態(tài)工作點。,信號在零附近兩只管子均截止,開啟電壓, 靜態(tài)時T1、T2處于臨
49、界導通狀態(tài),有信號時至少有一只導通; 偏置電路對動態(tài)性能影響要小。,三、消除交越失真的互補輸出級,四、準互補輸出級,為保持輸出管的良好對稱性,輸出管應為同類型晶體管。,3.5 直接耦合多級放大電路讀圖,一、放大電路的讀圖方法,二、例題,一、放大電路的讀圖方法,1. 化整為零:按信號流通順序將N級放大電路分為N個基本放大電路。 2. 識別電路:分析每級電路屬于哪種基本電路,有何特點。 3. 統(tǒng)觀總體:分析整個電路的性能特點。 4. 定量估算:必要時需估算主要動態(tài)參數(shù)。,二、例題,第一級:雙端輸入單端輸出的差放,第二級:以復合管為放大管的共射放大電路,第三級:準互補輸出級,動態(tài)電阻無窮大,1. 化
50、整為零,識別電路,2. 基本性能分析,輸入電阻為2rbe、電壓放大倍數(shù)較大、輸出電阻很小、最大不失真輸出電壓的峰值接近電源電壓。,整個電路可等效為一個雙端輸入單端輸出的差分放大電路。,清華大學 華成英 ,3. 交流等效電路,可估算低頻小信號下的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等。,第四章 集成運算放大電路,第四章 集成運算放大電路,4.1 概述,4.2 集成運放中的電流源,4.3 集成運放的電路分析及其性能指標,4.1 概述,一、集成運放的特點,二、集成運放電路的組成,三、集成運放的電壓傳輸特性,一、集成運放的特點,(1)直接耦合方式,充分利用管子性能良好的一致性采用差分放大電路和電流源電路。
51、 (2)用復雜電路實現(xiàn)高性能的放大電路,因為電路的復雜化并不帶來工藝的復雜性。 (3)用有源元件替代無源元件,如用晶體管取代難于制作的大電阻。 (4)采用復合管。,集成運算放大電路,簡稱集成運放,是一個高性能的直接耦合多級放大電路。因首先用于信號的運算,故而得名。,二、集成運放電路的組成,若將集成運放看成為一個“黑盒子”,則可等效為一個雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。,集成運放電路四個組成部分的作用,輸入級:前置級,多采用差分放大電路。要求Ri大,Ad大, Ac小,輸入端耐壓高。 中間級:主放大級,多采用共射放大電路。要求有足夠的放大能力。 輸出級:功率級,多采用準互補輸出級。要求Ro小,最
52、大不失真輸出電壓盡可能大。,偏置電路:為各級放大電路設置合適的靜態(tài)工作點。采用電流源電路。,幾代產(chǎn)品中輸入級的變化最大!,三、集成運放的電壓傳輸特性,由于Aod高達幾十萬倍,所以集成運放工作在線性區(qū)時的最大輸入電壓(uPuN)的數(shù)值僅為幾十一百多微伏。,在線性區(qū): uOAod(uPuN) Aod是開環(huán)差模放大倍數(shù)。,(uPuN)的數(shù)值大于一定值時,集成運放的輸出不是UOM , 就是UOM,即集成運放工作在非線性區(qū)。,uO=f(uP-uN),4.2 集成運放中的電流源,一、鏡像電流源,二、微電流源,三、多路電流源,四、有源負載,一、鏡像電流源,T0 和 T1 特性完全相同。,在電流源電路中充分利
53、用集成運放中晶體管性能的一致性。,電路中有負反饋嗎?,基準電流,二、微電流源,設計過程很簡單,首先確定IE0和IE1,然后選定R和Re。,超越方程,要求提供很小的靜態(tài)電流,又不能用大電阻。,三、多路電流源,根據(jù)所需靜態(tài)電流,來選取發(fā)射極電阻的數(shù)值。,根據(jù)所需靜態(tài)電流,來確定集電結面積。,根據(jù)所需靜態(tài)電流,來確定溝道尺寸。,四、有源負載,哪只管子為放大管? 其集電結靜態(tài)電流約為多少? 靜態(tài)時UIQ為多少?,為什么要考慮 h22?,1. 用于共射放大電路,2. 用于差分放大電路,電路的輸入、輸出方式? 如何設置靜態(tài)電流? 靜態(tài)時iO約為多少? 動態(tài)時iO約為多少?,使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似
54、等于雙端輸出時的差模放大倍數(shù)。,靜態(tài):,動態(tài):,4.3 集成運放的電路分析及其性能指標,二、讀圖舉例,三、集成運放的性能指標,一、讀圖方法,一、讀圖方法,(1)了解用途:了解要分析的電路的應用場合、用途和技術指標。 (2)化整為零:將整個電路圖分為各自具有一定功能的基本電路。 (3)分析功能:定性分析每一部分電路的基本功能和性能。 (4)統(tǒng)觀整體:電路相互連接關系以及連接后電路實現(xiàn)的功能和性能。 (5)定量計算:必要時可估算或利用計算機計算電路的主要參數(shù)。,已知電路圖,分析其原理和功能、性能。,二、舉例:F007通用型集成運放,對于集成運放電路,應首先找出偏置電路,然后根據(jù)信號流通順序,將其分
55、為輸入級、中間級和輸出級電路。,若在集成運放電路中能夠估算出某一支路的電流,則這個電流往往是偏置電路中的基準電流。,找出偏置電路,雙端輸入、單端輸出差分放大電路,以復合管為放大管、恒流源作負載的共射放大電路,用UBE倍增電路消除交越失真的準互補輸出級,三級放大電路,簡化電路分解電路,輸入級的分析,T3、T4為橫向PNP型管,輸入端耐壓高。共集形式,輸入電阻大,允許的共模輸入電壓幅值大。共基形式頻帶寬。,共集-共基形式,Q點的穩(wěn)定: T()IC1 IC2 IC8,IC9與IC8為鏡像關系IC9,因IC10不變 IB3 IB4 IC3 IC4 IC1 IC2,T1和T2從基極輸入、射極輸出,T3和
56、T4從射極輸入、集電極輸出,輸入級的分析,T7的作用:抑制共模信號,T5、T6分別是T3、T4的有源負載,而T4又是T6的有源負載,增大電壓放大倍數(shù)。,作用?,+,_,放大差模信號,特點: 輸入電阻大、差模放大倍數(shù)大、共模放大倍數(shù)小、輸入端耐壓高,并完成電平轉換(即對“地”輸出)。,中間級的分析,中間級是主放大器,它所采取的一切措施都是為了增大放大倍數(shù)。,F007的中間級是以復合管為放大管、采用有源負載的共射放大電路。由于等效的集電極電阻趨于無窮大,故動態(tài)電流幾乎全部流入輸出級。,中間級,輸出級,輸出級的分析,D1和D2起過流保護作用,未過流時,兩只二極管均截止。,iO增大到一定程度,D1導通
57、,為T14基極分流,從而保護了T14。,準互補輸出級,UBE倍增電路消除交越失真。,中間級,輸出級,特點: 輸出電阻小 最大不失真輸出電壓高,判斷同相輸入端和反相輸入端,輸入電阻大、差模增益大、輸出電阻小、共模抑制能力強、允許的共模輸入電壓高、輸入端耐壓高等。,三、集成運放的主要性能指標,指標參數(shù) F007典型值 理想值 開環(huán)差模增益 Aod 106dB 差模輸入電阻 rid 2M 共模抑制比 KCMR 90dB 輸入失調(diào)電壓 UIO 1mV 0 UIO的溫漂d UIO/dT() 幾V/ 0 輸入失調(diào)電流 IIO ( IB1- IB2 ) 20nA 0 UIO的溫漂d UIO/dT() 幾nA
58、/ 0 最大共模輸入電壓 UIcmax 13V 最大差模輸入電壓 UIdmax 30V -3dB帶寬 fH 10Hz 轉換速率 SR(=duO/dtmax) 0.5V/S ,使uO為0在輸入端所加的補償電壓,超過此值不能正常放大差模信號,超過此值輸入級放大管擊穿,清華大學 華成英 ,討論,1. 輸入級采用什么措施增大放大倍數(shù)? 2. 中間級采用什么措施增大電壓放大倍數(shù)? 3. 如何消除交越失真? 4. uI1、 uI3哪個是同相輸入端?哪個是反相輸入端?,有源負載,有源負載,反相 輸入端,同相 輸入端,超管,第五章 放大電路的頻率響應,第五章 放大電路的頻率響應,5.1 頻率響應的有關概念,5
59、.2 晶體管的高頻等效電路,5.3 放大電路的頻率響應,5.1 頻率響應的有關概念,一、本章要研究的問題,二、高通電路和低通電路,三、放大電路中的頻率參數(shù),一、研究的問題,放大電路對信號頻率的適應程度,即信號頻率對放大倍數(shù)的影響。 由于放大電路中耦合電容、旁路電容、半導體器件極間電容的存在,使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)。 在使用一個放大電路時應了解其信號頻率的適用范圍,在設計放大電路時,應滿足信號頻率的范圍要求。,二、高通電路和低通電路,2. 低通電路:信號頻率越低,輸出電壓越接近輸入電壓。,使輸出電壓幅值下降到70.7%,相位為45的信號頻率為截止頻率。,1. 高通電路:信號頻率越高,輸出電壓越接近輸入電壓。,三、放大電路中的
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