電工學(xué)下冊(cè)教案1

1、緒論主要內(nèi)容1. 電子技術(shù)課程的意義與目的；2. 電子技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介；3. 教學(xué)目的、教學(xué)要求和實(shí)施方法；4. 教學(xué)計(jì)劃安排。一、電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的目的與意義及其發(fā)展趨勢(shì)1 目的與意義：本課程的教學(xué)目的是使學(xué)員對(duì)電子技術(shù)學(xué)科有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，對(duì)電子技術(shù)的歷史、發(fā)展與應(yīng)用有一個(gè)全面的了解，掌握電子系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的一般方法，為今后從事與電子技術(shù)有關(guān)的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。電子技術(shù)主要是研究電子線路對(duì)所傳輸信號(hào)的作用，側(cè)重于對(duì)信息傳輸規(guī)律、特點(diǎn)的研究，是信息交互的工具。電子技術(shù)應(yīng)用廣泛，涉及到人類社會(huì)生活的各個(gè)方面，從工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程到日常生活的各方面，從機(jī)械控制過(guò)程到生命過(guò)程電子技術(shù)已經(jīng)并將繼續(xù)發(fā)揮重

2、要的作用，使人們的生活更加方便、舒適，社會(huì)生產(chǎn)力將得到更大更快的發(fā)展。電子技術(shù)將伴隨人們生活、工作、娛樂(lè)休閑的各個(gè)方面。2 發(fā)展歷程電子技術(shù)的發(fā)展可以從電的發(fā)明算起。從1820年電磁研究的深入到1831年法拉第的電磁理論、麥克斯韋的電磁波理論形成，為電子學(xué)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。1904年弗萊明(Fleming)制成了電子二極管；1906年法福雷斯制成了電子三極管，從而建立了早期電子學(xué)上最重要的里程碑。1948年貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶體管，為現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展打開(kāi)了一個(gè)新局面。1958年第一片集成電路問(wèn)世，使材料、元件和電路三位一體，開(kāi)創(chuàng)了微電子技術(shù)的新紀(jì)元。集成電路的發(fā)展使電路的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試分

3、析等各個(gè)方面都產(chǎn)生了深刻的變化。集成電路技術(shù)的發(fā)展集中體現(xiàn)了當(dāng)代材料科學(xué)、制造工藝、及其基礎(chǔ)理論研究的水平，體現(xiàn)了一個(gè)社會(huì)科技發(fā)展的程度。3 電子技術(shù)學(xué)科概貌電子技術(shù)發(fā)展基本沿兩個(gè)方向發(fā)展：微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)。1 信息電子技術(shù)：該方向以晶體管為核心，以信息處理為目的。其特點(diǎn)是：集成度越來(lái)越高；處理速度越來(lái)越快；處理容量越來(lái)越大；體積小、重量輕；低功耗、低電壓。因此現(xiàn)代電子儀器向著小巧靈活、使用方便簡(jiǎn)單，智能化、自動(dòng)化、多功能，并具有良好的人機(jī)工程設(shè)計(jì)。2 電力電子技術(shù)：該方向以對(duì)能量的控制轉(zhuǎn)換為目的，又稱為功率電子學(xué)。它以晶閘管為核心，通?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)幾百、幾千安培以上的電流實(shí)現(xiàn)控制。由于

4、微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在電力電子技術(shù)正在向微電子化發(fā)展。電力電子的微電子化使得電力電子產(chǎn)品的功率密度更高，從而顯著的減小了儀器的體積、重量，使其性能更加優(yōu)越，可靠性高。3 數(shù)字化趨勢(shì)：現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字化的時(shí)代，數(shù)字化正在深入到社會(huì)生活的各個(gè)方面。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制、智能控制等高科技技術(shù)正在普及到社會(huì)的各個(gè)方面。4 電子科技的發(fā)展趨勢(shì)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)的發(fā)展具有以下的特點(diǎn)：（1）集成化：集成電路正在全方位取代分離元件成為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主體。（2）模塊化：電子設(shè)計(jì)以功能集成形成功能模塊，使電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)更加簡(jiǎn)單、方便，開(kāi)發(fā)研制周期短、成本低。

5、（3）標(biāo)準(zhǔn)化：標(biāo)準(zhǔn)化是電子裝備發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。（4）智能化。正是由于有了這些特點(diǎn)使電子產(chǎn)品具有體積小、重量輕、可靠性高、可維修性和可測(cè)試性好以及使用方便、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。二 教學(xué)實(shí)施設(shè)計(jì)1 教學(xué)目的使學(xué)員掌握電子技術(shù)中有關(guān)材料、器件、和電路的基本概念、基本原理和基本分析設(shè)計(jì)方法，了解所學(xué)內(nèi)容在實(shí)際中的應(yīng)用，建立起電子系統(tǒng)的概念。2 教學(xué)設(shè)計(jì)根據(jù)教改的要求和實(shí)施素質(zhì)教育的需要，在具體教學(xué)實(shí)施過(guò)程中通過(guò)以下手段和方法提高教學(xué)的效果。具體設(shè)想如下：實(shí)施目標(biāo)化教學(xué)：對(duì)每堂課、每節(jié)、每章以及本課程都有一個(gè)明確的目標(biāo)，使學(xué)員清楚每次學(xué)習(xí)過(guò)程應(yīng)該學(xué)到的、應(yīng)該掌握的內(nèi)容和應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)，能夠給自己一個(gè)合理的評(píng)

6、測(cè)。形成自我監(jiān)督、自我評(píng)測(cè)、自我提高和自我督促的學(xué)習(xí)氛圍。重視基礎(chǔ)，突出能力：基礎(chǔ)就是本學(xué)科的基本概念、基本原理和基本分析設(shè)計(jì)方法，這是本課程乃至今后從事相關(guān)工作的必備知識(shí)，是必須掌握的內(nèi)容。能力是指學(xué)習(xí)掌握知識(shí)的能力，靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，自我學(xué)習(xí)與發(fā)展的能力。利用有限的所學(xué)從無(wú)限的知識(shí)中去尋找自己所需，謀求自我發(fā)展的能力。充分調(diào)動(dòng)學(xué)員的積極性、主動(dòng)性：通過(guò)靈活多樣的課堂設(shè)計(jì)、提高教學(xué)質(zhì)量。3 實(shí)施方法（1） 緊扣大綱要求，完成施訓(xùn)內(nèi)容。（2） 注重三基：基本概念、基本原理、基本分析與設(shè)計(jì)方法; （3） 點(diǎn)面結(jié)合：課堂注重重點(diǎn)、要點(diǎn)明確，重點(diǎn)突出；三基內(nèi)容要詳細(xì)、深入淺出.（4） 適時(shí)、適

7、當(dāng)增加新內(nèi)容：新技術(shù)、新器件、新方法；（5） 增加有關(guān)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的有關(guān)實(shí)用工具介紹。三 授課內(nèi)容與要求1 授課內(nèi)容：從功能上分包括：材料、器件和電路。（1） 材料：半導(dǎo)體材料與PN結(jié)；（2） 器件：l 分離器件：二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管等模擬器件；l 小規(guī)模數(shù)字集成電路：門電路、觸發(fā)器；l 集成電路：模擬集成電路：如集成運(yùn)放，集成乘法器、集成穩(wěn)壓器等；數(shù)字集成電路：各種超大規(guī)模的集成電路不計(jì)其數(shù)。（3） 電路：模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)?；旌想娐返?；電路分類：l 放大電路：共射極放大電路、射極輸出器及其變形；l 運(yùn)算電路：比例運(yùn)算、加法運(yùn)算、加法電路等l 信號(hào)產(chǎn)生電路：l 電源電

8、路：l 組合邏輯電路：l 時(shí)序邏輯電路：l 模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路；l 其他電路：光電轉(zhuǎn)換電路；2 要求：（1）獨(dú)立完成作業(yè)；（2）積極參與教學(xué)設(shè)計(jì)；（3）認(rèn)真作好各個(gè)實(shí)驗(yàn)（4）積極開(kāi)拓思路，多接觸有關(guān)的課外資料。第十五章 半導(dǎo)體二極管和三極管主要內(nèi)容1） 半導(dǎo)體材料：本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體的電特性；N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體特點(diǎn)；載流子，半導(dǎo)體電流。2） PN結(jié)：形成、特性；單向?qū)щ娞匦浴?） 二極管特性：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娞匦?，正向?qū)〞r(shí)正向壓降小、導(dǎo)通電阻低，可以認(rèn)為短路；反向截止時(shí)反向電流小，反向電阻可以認(rèn)為無(wú)窮大。4） 穩(wěn)壓二極管：穩(wěn)壓二極管的特性及其應(yīng)用電路；5） 三極管：三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，三極管的

9、工作特性，三極管工作狀態(tài)；151半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性重點(diǎn)：半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性。1、 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)，共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體中的自由電子、空穴半導(dǎo)體中的電流：電子電流、空穴電流載流子：自由電子、空穴半導(dǎo)體導(dǎo)電：載流子的定向運(yùn)動(dòng)構(gòu)成半導(dǎo)體中的電流。2、 雜質(zhì)半導(dǎo)體l 雜質(zhì)半導(dǎo)體的形成：在本征半導(dǎo)體中摻雜入雜質(zhì)所形成的半導(dǎo)體為雜質(zhì)半導(dǎo)體。l N型半導(dǎo)體：在四價(jià)的Si本征半導(dǎo)體中摻雜入五價(jià)元素磷形成的自由電子占多數(shù)的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體。l P型半導(dǎo)體：在四價(jià)的Si本征半導(dǎo)體中摻雜入三價(jià)元素硼形成的空穴占多數(shù)的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體。3、 雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：在雜質(zhì)半導(dǎo)體中自由電子或空穴的

10、數(shù)量大量增加，因而導(dǎo)電性能也發(fā)生了本質(zhì)上的改變，其電導(dǎo)性能比本征半導(dǎo)體要強(qiáng)許多倍。152 PN結(jié)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體單獨(dú)并不能直接用來(lái)制作半導(dǎo)體器件，而PN結(jié)是制作半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。一、PN 結(jié)的形成在一片晶體上，一邊制作出P型半導(dǎo)體、另一邊制作出N型半導(dǎo)體，在他們的交界面逐漸形成一個(gè)空間電荷區(qū)，該空間電荷區(qū)就是PN結(jié)。l PN結(jié)：P區(qū)在交界面處的空穴被復(fù)合后形成一負(fù)離子區(qū)；N區(qū)在交界面處的自由電子被復(fù)合后形成一正離子區(qū)。因而在P區(qū)和N區(qū)的交界面處形成了一個(gè)空間電荷區(qū)，該區(qū)就是所謂的PN結(jié)。PN結(jié)形成過(guò)程：在開(kāi)始時(shí)，由于P區(qū)空穴濃度大而N區(qū)空穴的濃度小，因此空穴由P區(qū)向N區(qū)擴(kuò)散，在P區(qū)留下了

11、帶負(fù)電的負(fù)空間電荷區(qū)。同樣，N區(qū)由于自由電子的濃度高，P區(qū)的自由電子濃度低，自由電子由N區(qū)向P區(qū)擴(kuò)散，在N區(qū)留下了帶正電的正空間電荷區(qū)。當(dāng)空間電荷區(qū)形成以后，擴(kuò)散和漂移形成動(dòng)態(tài)平衡，因而維持PN結(jié)形狀保持不變。PN結(jié)的不同表現(xiàn)：空間電荷區(qū)：由于在PN結(jié)處形成了兩個(gè)分別帶正電和負(fù)電的電荷區(qū)，因此可以稱PN結(jié)為空間電荷區(qū)。耗盡層：由于空間電荷區(qū)的多子被復(fù)合消耗盡了，載流子極少，電阻率很高，因此又稱PN結(jié)為耗盡層。阻擋層：由于PN結(jié)形成的空間電荷區(qū)的電場(chǎng)對(duì)P區(qū)和N區(qū)的多子的漂移運(yùn)動(dòng)具有阻擋作用，因此PN結(jié)又被稱為阻擋層。PN結(jié)特性：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娞匦?。加正向電壓，PN結(jié)導(dǎo)通，結(jié)電壓很小，壓降很低；加反向電

12、壓，PN結(jié)截止，結(jié)電阻很大，反向漏電流很小。當(dāng)PN結(jié)加的反向電壓的較大時(shí)，PN結(jié)會(huì)被擊穿，造成損壞。153 半導(dǎo)體二極管應(yīng)用：整流，檢波，限幅，開(kāi)關(guān)，保護(hù)等方面。結(jié)構(gòu)：點(diǎn)接觸型，主要用于高頻應(yīng)用。 面接觸型，主要用于整流、開(kāi)關(guān)、保護(hù)等。特點(diǎn)：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娞匦?，?dǎo)通時(shí)正向電阻很小，正向壓降也很小，幾乎可以忽略不計(jì)；截止時(shí)，方向電阻很大，可以認(rèn)為無(wú)電流。講授方法1） 介紹二極管的結(jié)構(gòu)、用途和單向?qū)щ娞匦裕?） 介紹二極管的伏安特性；3） 介紹二極管典型應(yīng)用和解題方法；4） 二極管主要參數(shù)要求自學(xué)5） 檢查上述內(nèi)容的掌握情況。15.3.1 基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：點(diǎn)結(jié)構(gòu)和面結(jié)構(gòu)；點(diǎn)結(jié)構(gòu)由于接觸面小，結(jié)電容小因此可

13、以做高頻器件用，由于高頻檢波、高速開(kāi)關(guān)、快速保護(hù)等。面結(jié)構(gòu)二極管PN結(jié)面積較大，可以流過(guò)很大的電流，因此可用于整流，開(kāi)關(guān)等。材料：硅和鍺；硅二極管一般用于制作面結(jié)構(gòu)二極管，其工作頻率較低，但允許流過(guò)的電流大，其正向壓降一般為0.60.7V，死區(qū)電壓0.5V。鍺二極管一般用于制作高頻小功率二極管，用于高頻檢波、高速開(kāi)關(guān)等場(chǎng)合，其導(dǎo)通時(shí)正向壓降為0.20.3V，死區(qū)電壓為0.2V15.3.2 伏安特性單向?qū)щ娞匦裕?加正向電壓時(shí)，導(dǎo)通，正向電壓、正向電阻可以忽略不計(jì)。加反向電壓時(shí)，截止，可以認(rèn)為開(kāi)路。死區(qū)電壓：使二極管導(dǎo)通的最小電壓，硅二極管：0.5V；鍺二極管：0.2V。擊穿：當(dāng)反向電壓足夠大時(shí)

14、，反向電流突然急劇增大，此時(shí)二極管被擊穿。擊穿的方式有：雪崩擊穿和齊納擊穿。二極管結(jié)電容：由于二極管的儲(chǔ)能作用，使得二極管具有電容效應(yīng)。15.3.3 主要特性二極管的主要特性是單向?qū)щ娞匦?，即加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，正向壓降和正向電阻很低，可以忽略不計(jì)；而加反向電壓時(shí)，二極管呈現(xiàn)出很大的電阻，反向電流很小可以忽略不計(jì)，處于截止?fàn)顟B(tài)。伏安特性是描述二極管的一種主要手段，如下圖所示。15.3.4 主要參數(shù)描述二極管的主要參數(shù)有：1、 整流電流I0M：2、 反向工作峰值電壓URWM 3、 反向峰值電力IRM 例題15-1：在圖15-15(a)中的R和C構(gòu)成一微分電路。當(dāng)輸入電壓ui為圖15-15(b

15、)中所示時(shí)，試畫出輸出電壓波形。設(shè)uC(0)=U。解：解題關(guān)鍵在于掌握（1）二極管的特性：?jiǎn)蜗驅(qū)ㄌ匦?；?）微分電路對(duì)輸入信號(hào)的微分特性。輸出波形如所示。 這里二極管具有削波作用，削去正尖脈沖。例題152：在圖15-16中，輸入端A的電位VA=+3V，B的電位VB=0V，求輸出端F的電位VF。電阻R接負(fù)電源12V。解：本題要點(diǎn)為：二極管導(dǎo)通時(shí)，幾乎短路，因此具有鉗位作用；二極管截止時(shí)，相當(dāng)于開(kāi)路，具有隔離作用?？紤]二極管導(dǎo)通壓降為0.3V，時(shí)，F(xiàn)端的電位為2.7V.154穩(wěn)壓管穩(wěn)壓二極管：一種特殊的面結(jié)構(gòu)二極管；主要特點(diǎn)：在適當(dāng)?shù)耐怆娐放浜舷?，能夠起到穩(wěn)定電壓的作用；反向工作時(shí)被擊穿后可以恢

16、復(fù)。其伏安特性曲線如下：其主要參數(shù)有：1、 穩(wěn)定電壓UZ 2、 電壓溫度系數(shù)U一般小于6V的穩(wěn)壓管為負(fù)溫度系數(shù)，而高于6V的穩(wěn)壓管為正溫度系數(shù)。6V左右的穩(wěn)壓管受溫度影響最小。3、 動(dòng)態(tài)電阻rz ：,其值越小，穩(wěn)壓性能越好。4、 穩(wěn)定電流IZ ：穩(wěn)壓管所允許流過(guò)的最大電流。5、 最大允許耗散功率PZM ： PZMUZIZMAX，穩(wěn)壓管正常工作時(shí)允許的最大自身功耗。例15-3：在圖15-19中，已知R=1.6k，UZ=12V，IZMAX18mA。流過(guò)穩(wěn)壓管的電流IZ等于多少？R是限流電阻，其值是否合適？解：在使用穩(wěn)壓管應(yīng)時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題，一是流過(guò)穩(wěn)壓管的電流要在允許的范圍內(nèi)，即IZIZMAX和P

17、ZPZM；二是加到穩(wěn)壓管上的電壓要大于UZ。IZ(20UZ)/1.65mA 小于IZMAX，R阻值合適。例15-3b：在上題中，如果UI=20V，UO=10V，IZMAX10mA，外接負(fù)載RL：1k2k。求：R和UZ？解：穩(wěn)壓管的典型應(yīng)用電路如圖所示：已知輸出電壓10V，因此要求穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓也應(yīng)為10V。求限流電阻R，其阻值必須滿足（1）保證負(fù)載最大時(shí)流過(guò)穩(wěn)壓管的電流不超過(guò)IZMAX；（2）保證負(fù)載最小時(shí)，加到穩(wěn)壓管兩端的電壓不小于10V。根據(jù)第一個(gè)原則可以計(jì)算出R為：當(dāng)R2k時(shí)，由IZ(UIUZ)/RUZ/RLIZMAX可得到：根據(jù)第二個(gè)原則可以計(jì)算出R為：當(dāng)R1k時(shí)，由計(jì)算到：R1V后

18、輸入特性曲線基本不變，因此可以用一條曲線來(lái)表示輸入特性曲線。從輸入特性曲線上可以看出，三極管存在死區(qū)電壓，硅管為0.5V，鍺管為0.2V。正常工作情況下，NPN型硅管的發(fā)射結(jié)電壓UBE=0.60.7V；PNP型鍺管的UBE0.20.3V。2、 輸出特性曲線：在輸出特性曲線上可以將晶體管分為三個(gè)工作區(qū)(或者說(shuō)三種工作狀態(tài))，（1） 放大區(qū)：ICIB，|UBE|UCE|時(shí)，ICIB，|UCE|很小，此時(shí)晶體管處于飽和狀態(tài)。四、主要參數(shù)1、 電流放大系數(shù)、：為直流電流放大倍數(shù)，；為交流電流放大倍數(shù)，；由于ICEO很小，因此可以認(rèn)為2、 集基極反向截止電流ICBO：發(fā)射結(jié)開(kāi)路，集電結(jié)反向偏置時(shí)，集電區(qū)

19、和基區(qū)中少數(shù)載流子漂移形成的電流。它越小越好，且與發(fā)射結(jié)無(wú)關(guān)。3、 集射極反向截止電流ICEO：基極開(kāi)路，集電結(jié)反向偏置，發(fā)射結(jié)正向偏置時(shí)的集電結(jié)電流，又稱為穿透電流。因此：ICEOICBOICBO（1）ICBO而集電結(jié)電流IC則為：ICIBICEO4、 集電極最大允許電流ICM：當(dāng)集電結(jié)電流IC超過(guò)一定值時(shí)，晶體管電流放大倍數(shù)要下降，當(dāng)下降到正常值的三分之二時(shí)的集電結(jié)電流稱為集電結(jié)最大允許電流ICM。5、 集射極反向擊穿電壓U(BR)CEO：當(dāng)基極開(kāi)路時(shí)，加到集電結(jié)和發(fā)射結(jié)之間的最大允許電壓。溫度升高，擊穿電壓降低。6、 集電極最大允許耗散功率PCM在晶體管參數(shù)中，和ICEO（ICBO）是晶

20、體管的質(zhì)量指標(biāo)；ICM，U(BR)CEO和PCM是極限參數(shù)。第十六章 基本放大電路本章主要內(nèi)容1 放大電路的基本概念：組成、作用、信號(hào)傳輸、物理實(shí)質(zhì)；2 基本放大靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析方法：直流通路法，微變等效法和圖解法；3 典型電路的分析與計(jì)算：基本放大電路的分析與計(jì)算法（固定偏置式、分壓偏置式；估算和戴維南法）；射極輸出器分析與計(jì)算法；4 放大電路中的負(fù)反饋：負(fù)反饋基本概念，負(fù)反饋分類與判別方法，負(fù)反饋對(duì)電路性能的影響；5 多級(jí)放大電路的分析與計(jì)算方法；6 其他晶體管放大電路；7 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路；16-0 概述一、放大電路的基本概念1放大電路的功能和定義放大電路：能夠?qū)斎胄盘?hào)（交流或直流）

21、在幅度或功率上進(jìn)行不失真的放大功能的電路，叫做放大電路。放大電路包括接收外部輸入信號(hào)的輸入回路、具有放大能力的放大部分和為負(fù)載提供信號(hào)的輸出回路三部分。幅度放大：輸出信號(hào)幅度比輸入信號(hào)幅度大；功率放大：輸出信號(hào)功率比輸入到放大電路中的輸入信號(hào)的功率增大。不失真：直觀上看是指輸入信號(hào)和輸出信號(hào)波形除了幅度上的不同以外，其他參數(shù)完全相同。2放大電路的作用或用途放大電路主要用途是對(duì)小信號(hào)進(jìn)行放大，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)物理過(guò)程的監(jiān)測(cè)和控制。用途非常廣泛，幾乎涉及到人類社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。二、 分類按電路組成分：分立元件放大電路，集成放大電路；按電路結(jié)構(gòu)：?jiǎn)渭?jí)放大電路和多級(jí)放大電路；按功能分：小信號(hào)放大電路，

22、功率放大電路；按信號(hào)性質(zhì)分：直接耦合放大電路，低頻放大電路、高頻放大電路；放大電路的類型根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合可以使用不同不同的分類方法，并沒(méi)有嚴(yán)格的界限三、 分析方法對(duì)放大電路的分析，分直流分析和交流分析兩種情況。直流分析法：直流通路法（估算法和戴維南等效電路法）、圖解法。交流分析：圖解法和微變等效電路分析法。16-1 基本放大電路的組成主要內(nèi)容1 基本放大電路的組成；2 交流信號(hào)在放大電路中的傳輸過(guò)程；3 放大電路具有放大能力的物理實(shí)質(zhì)。一、 基本放大電路的組成 基本放大電路應(yīng)包括：輸入回路、放大器件、輸出回路以及保證放大器件能夠正常工作的偏置電路和直流電源，圖16-1為一共發(fā)射極接法的基本交

23、流放大電路。圖中各信號(hào)的含義如下：F ui為輸入信號(hào)，可以等效為一電動(dòng)勢(shì)es和一內(nèi)阻rs的串聯(lián)。es加上rs視為信號(hào)源，ui=ube。F uo為輸出信號(hào)，為輸入信號(hào)經(jīng)放大后在負(fù)載上產(chǎn)生的電壓。F 基極電流iB：為基極中的瞬時(shí)流，包括直流電源EB產(chǎn)生的靜態(tài)電流IB和信號(hào)源提供的交流電流ib。即：iB=IB+ibF 集電結(jié)瞬時(shí)電流iC：與基極電流相似包括直流電源EC提供的直流電流IC和信號(hào)源激勵(lì)產(chǎn)生的交流電流ic。即：iC=IC+icF uBE和uCE：分別為基極與射極，集電結(jié)與射極之間的瞬時(shí)電壓。uBE=UBE+ubeuCE=UCE+uce電路中各器件功能如下：F 晶體管T：放大器件，具有對(duì)小信

24、號(hào)放大作用及將直流能量轉(zhuǎn)換為交流能量的功能。輸入：微弱小信號(hào)；輸出：大信號(hào)，能量來(lái)源集電結(jié)電源。F 集電極電源EC：保證集電結(jié)反偏及為電路提供能量。F 集電極負(fù)載RC：將集電極電流變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，實(shí)現(xiàn)電壓放大。F 基極電源EB和基極電阻RB：為晶體管工作提供合適的基極電流，它們組成的電路部分稱為偏置電路，對(duì)電路工作和性能具有重要影響。F 耦合電容C1和C2：隔直流作用和交流信號(hào)傳輸中。n 偏置電路：基極偏置電路、集電極偏置電路n 地：電流匯集之處，電位為零；又稱為公共參考點(diǎn)。二、 信號(hào)在電路中的傳輸交流信號(hào)由輸入回路加到放大器中，被放大后，經(jīng)負(fù)載回路輸出，在本過(guò)程中各處的信號(hào)波形如下：16

25、-2 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的分析包括靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。靜態(tài)分析：靜態(tài)是指輸入信號(hào)為零時(shí)電路狀態(tài)，電路狀態(tài)主要由IB，IC，UCE和UBE確定，因此靜態(tài)分析就是值以上四個(gè)參數(shù)的計(jì)算，由于UBE近似為0.60.7V（對(duì)硅晶體管），0.20.3V（對(duì)鍺晶體管），所以一般只須計(jì)算前三個(gè)參數(shù)。分析方法有直流通路法和圖解法。動(dòng)態(tài)分析：動(dòng)態(tài)是指有信號(hào)輸入時(shí)電路狀態(tài)，主要由交流電壓放大倍數(shù)Au，放大電路的輸入電阻ri和放大電路的輸出電阻ro三個(gè)參數(shù)來(lái)描述。分析方法有：微變等效法和圖解法。一、 用直流通路法確定靜態(tài)值直流通路確定方法為：電容開(kāi)路，電感短路，直流電流從直流電源流入公共參考點(diǎn)（地）中。下圖所

26、示的為共發(fā)射極放大電路及其直流通路。 根據(jù)直流通路可以計(jì)算電路的靜態(tài)值： UBE約為0.6V，一般可以忽略不計(jì)。UCEUCCICRC二、 用圖解法確定靜態(tài)值圖解法求靜態(tài)值的一般步驟為：給出晶體管的輸出特性曲線；作直流負(fù)載線；由直流通路求偏流；根據(jù)輸出特性曲線確定靜態(tài)工作點(diǎn)；找出靜態(tài)值。直流負(fù)載線：當(dāng)UBE一定時(shí)，集電極電流IC、集射極電壓UCE之間和集電極負(fù)載電阻RC的關(guān)系，稱為直流負(fù)載線。UCEUCCICRC直流負(fù)載線與縱軸相交于UCC/RC，與橫軸相交于UCC。該直線與晶體管輸出特性曲線中IB所對(duì)應(yīng)的那條輸出特性曲線的交點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q。Q對(duì)應(yīng)的IC和UCE即為要求的靜態(tài)值。對(duì)應(yīng)一般的

27、放大電路而言，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)位于晶體管線性區(qū)的中部，晶體管工作才比較好，偏高或偏低均會(huì)影響電路的正常工作。三、 直流通路法和圖解法的比較直流通路法：計(jì)算方便，簡(jiǎn)單和復(fù)雜電路均可使用。圖解法：形象直觀，物理概念明確，但不適合于復(fù)雜電路分析和需要精確計(jì)算的場(chǎng)合。16-3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析晶體管正常工作時(shí)，必須有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，動(dòng)態(tài)分析是在靜態(tài)工作點(diǎn)確定以后。對(duì)信號(hào)傳輸情況的分析。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)只考慮電流和電壓的交流分量（信號(hào)分量），而不考慮直流分量，直流分量為瞬時(shí)值的平均值。分析方法：微變等效電路法和圖解法。一、 微變等效電路法晶體管的線性化：晶體管為非線性器件，分析困難，為了簡(jiǎn)化分析，在一定

28、的條件下將晶體管等效為一個(gè)線性器件，使放大電路等效為一個(gè)線性電路。晶體管線性化使用的方法就是：微變等效法。微變等效：晶體管在小信號(hào)（微變量）情況下，可以近似為一個(gè)線性器件。1 晶體管的微變等效電路：在小信號(hào)時(shí)，晶體管的在靜態(tài)工作點(diǎn)Q附近可以近似為一段直線（如圖所示），由此可以求出晶體管的微變等效模型。從晶體管的輸入特性曲線上看，晶體管的輸入電流和輸入電壓為線性關(guān)系，可以等效為一個(gè)電阻，即在晶體管的輸入回路用晶體管的輸入電阻表示晶體管。晶體管的輸入電阻rbe定義為：rbe可以使用下式進(jìn)行估計(jì)：從晶體管的輸出端看，當(dāng)晶體管工作于線性區(qū)時(shí)，集電極電流幾乎不變，因此可以等效為一個(gè)恒流源和一個(gè)輸出電阻。

29、該恒流源輸出電流由基極電流控制因此為一受控恒流源。即：ic=ib，輸出電阻定義為：由于晶體管的輸出電阻一般較大，往往可以忽略不計(jì)。晶體管的微變等效可以表示為：2 放大電路的微變等效電路：使用微變等效法對(duì)放大電路進(jìn)行分析步驟：首先求放大電路的交流通路；把晶體管用其微變等效電路代替。交流通路求法：耦合電容交流短路；濾波電感交流開(kāi)路。如圖所示：3 動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算：動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算是指計(jì)算電路的電壓放大倍數(shù)、放大電路的輸入電阻和放大電路的輸出電阻。它們的定義分別為：放大電路的輸入電壓：放大電路的輸出電壓：上式中的負(fù)號(hào)表示輸出電壓與輸入電壓相位相反，RLRC|RL。當(dāng)不接負(fù)載電阻時(shí)，電壓放大倍數(shù)為：4 電路特

30、點(diǎn)：共發(fā)射極放大電路具有電壓放大倍數(shù)大，輸入阻抗小，輸出阻抗大。對(duì)于放大電路來(lái)講，一般希望它具有：電壓增益高，輸入阻抗大，輸出阻抗小。輸入阻抗大，放大電路從信號(hào)源索取的電流小，可以將信號(hào)源提供的大部分信號(hào)電壓加到放大電路中；輸出阻抗小，在負(fù)載變化時(shí)，可以輸出電壓基本保持穩(wěn)定，使電路具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。二、 圖解法在利用晶體管特性曲線作靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，用圖解法來(lái)分析各個(gè)電流和電壓交流分量之間的傳輸關(guān)系。1 交流負(fù)載線：交流負(fù)載線與直流負(fù)載線相交于靜態(tài)工作點(diǎn)Q，斜率為。如圖所示：2 圖解分析：信號(hào)傳輸情況如下圖所示(1) 交流傳輸情況：ui（ube）ibiouo(即uce)(2) 電壓和電流描

31、述：uBE=UBE+ube iB=IB+ibiC=IC+icuCE=UCE+uce 3 非線性失真：靜態(tài)工作點(diǎn)不合適或輸入信號(hào)過(guò)大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生非線性失真。當(dāng)工作點(diǎn)過(guò)低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)截止失真；而當(dāng)工作點(diǎn)過(guò)高時(shí)會(huì)出現(xiàn)飽和失真。失真都會(huì)帶來(lái)有害信號(hào)產(chǎn)生，應(yīng)當(dāng)盡量避免。16-4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定放大電路正常工作需要靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定，否則會(huì)出現(xiàn)失真。在系統(tǒng)中影響靜態(tài)工作點(diǎn)的因素有：（1） 溫度：由于晶體管中載流子運(yùn)動(dòng)受溫度影響比較大，因而溫度變化時(shí)，ICBO、等參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，從而使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化，影響電路工作性能。（2） 電源電壓：在固定式偏置放大電路中，偏置電流由下式確定：當(dāng)電源電壓變化時(shí)，偏流將發(fā)生

32、變化，從而使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化影響電路工作性能。如何使靜態(tài)工作點(diǎn)不受溫度、電源電壓等因素的影響使晶體管電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮的一個(gè)問(wèn)題。固定式偏置放大電路工作點(diǎn)受外部因素影響比較大，穩(wěn)定性差，因此設(shè)計(jì)了分壓式偏置電路，使靜態(tài)工作點(diǎn)相對(duì)穩(wěn)定。一、 分壓式偏置放大電路分壓式偏置放大電路及其直流通路如圖所示：根據(jù)直流通路，有： I1I2IB 若使：I2IB 條件（1）則有：基極電位：可以認(rèn)為VB與晶體管的參數(shù)無(wú)關(guān)，不受溫度影響，僅僅由偏置電阻決定。由于引入了發(fā)射極電阻，UBE可以用下式計(jì)算：UBEVBVEVBIERE 若：VBUBE 條件（2）則：使得IC也不受溫度的影響。 當(dāng)滿足條件（1）和（2）時(shí)

33、，靜態(tài)工作點(diǎn)基本上不受溫度影響，保持穩(wěn)定。F 對(duì)應(yīng)條件（1）和（2）不能認(rèn)為I2和VB越大越好，要綜合考慮。要使I2大，RB1和RB2就要取得較小，從而使輸入電阻降低；如果VB大，則要求VE增大，相應(yīng)地使UCE增大，使輸出動(dòng)態(tài)范圍降低。二、 穩(wěn)定過(guò)程假設(shè)VB不變，溫度升高引起，其穩(wěn)定過(guò)程如圖所示。三、 分壓式偏置放大電路靜態(tài)參數(shù)的計(jì)算分壓式放大電路的靜態(tài)分析可以使用戴維南等效電路法進(jìn)行精確計(jì)算，也可以使用估算法進(jìn)行估算。動(dòng)態(tài)分析與基本共發(fā)射極放大電路的分析方法基本相同。1、 靜態(tài)分析：（1）戴維南等效電路法：戴維南等效電路如圖。首先求等效電源EB；再求等效電源內(nèi)阻，此時(shí)令電源（UCC）短路：列

34、電壓回路方程 EBUBEIEREIBRBUBEIBRB(1)RE由上式可以計(jì)算得到：ICIBUCEUCCICRCIEREUCC（RCRE）IC（2）估算法：忽略IB，則基極電位近似為：UCEUCCICRCIEREUCC（RCRE）IC2、 動(dòng)態(tài)分析：根據(jù)放大電路畫交流通路，然后作微變等效電路，如圖：由微變等效電路可以寫出輸入電壓和輸出電壓的表達(dá)式：uiibrbeuoicRL然后可以計(jì)算出電壓放大倍數(shù)，輸入電阻、輸出電阻。 當(dāng)旁路電容不存在時(shí)，交流通路和動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算如下：其靜態(tài)參數(shù)計(jì)算同上，動(dòng)態(tài)參數(shù)：輸入電壓ui：uiibrbe+ieREibrbe+(1+)ibRE輸出電壓uo：uoicRL因此

35、：電壓放大倍數(shù)為： 輸入電阻： 輸出電阻： 16-5 射極輸出器共發(fā)射極放大電路電壓放大倍數(shù)大，但有輸入電阻小，輸出電阻大，帶負(fù)載能力差的缺點(diǎn)。為此引入了共集電極放大電路，即射極輸出器，電路形式如下：一、 靜態(tài)分析根據(jù)上圖的直流通路，可以計(jì)算電路的靜態(tài)值：UCEUCCIERE二、 動(dòng)態(tài)分析射極輸出器的微變等效電路如圖所示，并由圖可以寫出輸入輸出電壓的表達(dá)式。 1、 電壓放大倍數(shù)：當(dāng)rbe時(shí)，Au接近于1，但恒小于1。輸入電壓和輸出電壓相位相同且近似相等，因此又稱它為射極跟隨器，簡(jiǎn)稱射隨器。2、 輸入電阻 3、 輸出電阻輸出電阻計(jì)算方法：令輸入信號(hào)為零，在負(fù)載端加一電壓，計(jì)算電壓和電流的比值，使

36、用右圖所示的等效電路。由射極輸出器的微變等效電路可知，此時(shí)：其中，。當(dāng)和1時(shí)，輸出電阻可近似為：由此可見(jiàn)，射極輸出器的輸出電阻很小。4、 射極輸出器的特點(diǎn)：（1） 電壓放大倍數(shù)近似為1；輸出電壓和輸入電壓同相。（2） 輸入電阻高，可以減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)。（3） 輸出電阻大，可以增強(qiáng)負(fù)載能力。5、 應(yīng)用：（1） 用于多級(jí)放大電路的前級(jí)，可以提高整個(gè)放大電路的輸入阻抗；（2） 用于多級(jí)放大電路的末級(jí)，可以提高電路的驅(qū)動(dòng)能力；（3） 用于多級(jí)放大電路的中間可以祈禱阻抗變換的作用。16-6 放大電路中的負(fù)反饋基本內(nèi)容1.反饋的基本概念與分類2.電路中負(fù)反饋的類型與判別方法3.不同的負(fù)反饋類型對(duì)電路性能的

37、影響一 反饋的基本概念與分類1 反饋：系統(tǒng)輸入信號(hào)部分或全部通過(guò)某種方式引回輸入端，就構(gòu)成了反饋。內(nèi)部反饋：由器件自身引起的反饋外部反饋：由外接器件引起的反饋直流反饋：只對(duì)直流信號(hào)具有反饋?zhàn)饔玫姆答伣涣鞣答仯耗軐?duì)交流信號(hào)起到反饋?zhàn)饔玫姆答伻斯し答仯赫J(rèn)為的有目的的引入的某種反饋寄生反饋：由器件、電路等各種雜散參數(shù)引起的反饋正反饋：反饋信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)具有增強(qiáng)作用的反饋負(fù)反饋：反饋這對(duì)輸入這具有減弱作用的反饋2 放大電路中的反饋帶反饋的放大電路有基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)組成，如圖所示。其中：基本放大電路增益；：輸入信號(hào)，電流或電壓；：反饋信號(hào)，電壓或電流；：輸出信號(hào)，電壓或電流；：凈輸入信號(hào)，電壓或電

38、流；：反饋網(wǎng)絡(luò)傳輸系數(shù)，稱為反饋系數(shù)；：比較環(huán)節(jié)；（1） 當(dāng)與同相時(shí)，反饋增強(qiáng)了輸入信號(hào)，為正反饋；（3） 在電路中，和與可以具有相同的量綱，也可以不同。從輸入端看a) 當(dāng)和是電壓時(shí)，稱為串聯(lián)反饋；b) 當(dāng)和是電流時(shí)，稱為并聯(lián)反饋；從輸出端看c) 當(dāng)為電壓時(shí)，稱為電壓反饋；d) 當(dāng)為電流時(shí)，稱為電流反饋；二 電路中的反饋類型放大電路增大的負(fù)反饋從輸入端看，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋；從輸出端看可以分為電壓反饋和電流反饋；串聯(lián)負(fù)反饋，使輸入阻抗增加；并聯(lián)負(fù)反饋，使輸入阻抗降低；電壓負(fù)反饋，使輸出阻抗減小，具有穩(wěn)定輸出電壓的作用；電流負(fù)反饋，使輸出阻抗增加，具有穩(wěn)定輸出電流的作用。負(fù)反饋的各種電路

39、形式如下所示：1、 串聯(lián)電壓負(fù)反饋：在輸入端表現(xiàn)為電壓的相互作用，而反饋信號(hào)取自輸出電壓。 Auuf為閉環(huán)增益，在串聯(lián)電壓負(fù)反饋中，閉環(huán)增益為閉環(huán)電壓增益。2、 串聯(lián)電流負(fù)反饋在輸入端表現(xiàn)為電壓的相互作用，而反饋信號(hào)取自輸出電流。在串聯(lián)電流負(fù)反饋中，閉環(huán)增益為輸出電流和輸入電壓的比值，具有導(dǎo)納量綱，因此稱之為轉(zhuǎn)移導(dǎo)納。3、 并聯(lián)電壓負(fù)反饋在輸入端表現(xiàn)為電流的相互作用，而反饋信號(hào)取自輸出電壓。在并聯(lián)電壓負(fù)反饋中，閉環(huán)增益為輸出電壓和輸入電流的比值，具有電阻量綱，因此稱之為轉(zhuǎn)移電阻。4、 并聯(lián)電流負(fù)反饋；在輸入端表現(xiàn)為電流的相互作用，而反饋信號(hào)取自輸出電流。 在并聯(lián)電流負(fù)反饋中，閉環(huán)增益為輸出電流

40、和輸入電流的比值，因此稱之為電流增益。三、 放大電路中反饋類型的判斷反饋類型的判斷可以從輸入端和輸出端分別進(jìn)行：1 從輸入端看：觀察反饋信號(hào)在輸入端是表現(xiàn)為電壓的相互作用還是表現(xiàn)為電流的相互作用，如果是電壓相互作用，則為串聯(lián)反饋；如果表現(xiàn)為電流的相互作用，則為并聯(lián)反饋?；蛘吡钶斎胂嗷榱悖╱i=0），看反饋信號(hào)是否能加到基本放大電路的輸入端，如能加上，則為串聯(lián)反饋，否則為并聯(lián)反饋?；蛘哂^察輸入信號(hào)源提供的電壓分量和電流分量，哪個(gè)分量全部加到基本放大電路的輸入端，如信號(hào)源提供的電流全部加到基本放大電路的輸入端，反饋信號(hào)只能影響基本放大電路的輸入電壓，因此為串聯(lián)反饋；如果是信號(hào)源提供的電流全部加到

41、基本放大電路的輸入端，反饋信號(hào)只能影響基本放大電路的輸入電流，因此為并聯(lián)反饋。2 從輸出端看觀察反饋信號(hào)和輸出信號(hào)中的哪個(gè)分量有關(guān)，如果如輸出電壓有關(guān)，為電壓反饋，如果和輸出電流有關(guān)，為電流反饋。判斷方法：令輸出電壓為零（uo=0），如果Io變化時(shí)，uf不等于零，則為電流反饋；否則為電壓反饋。四、 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響：基本放大電路的增益；：反饋系數(shù)；：閉環(huán)增益；|1AF|：反饋深度。1提高了放大電路增益的穩(wěn)定性在深度負(fù)反饋時(shí)（|1+AF|1），閉環(huán)增益為：，與基本放大電路無(wú)關(guān)，僅由反饋網(wǎng)絡(luò)決定，而反饋網(wǎng)絡(luò)一般為無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，不受溫度的影響，因此帶深度負(fù)反饋放大電路的增益非常穩(wěn)定。2改善了失

42、真能夠使波形失真，但不能消除失真。3對(duì)頻帶的影響 負(fù)反饋能夠使放大電路的通頻帶變寬。16-7 多級(jí)放大電路及其耦合方式主要內(nèi)容1 多級(jí)放大電路的種類；2 阻容耦合和直接耦合放大電路的特點(diǎn)、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析；3 零點(diǎn)漂移F 多級(jí)放大電路的目的：實(shí)現(xiàn)大動(dòng)態(tài)范圍的幅度放大和功率放大；F 電路構(gòu)成：耦合方式：兩級(jí)放大電路之間的連接方式，使用電容連接的稱為阻容耦合；直接連接的稱為直接耦合。常見(jiàn)的耦合方式有：阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合三種方式，由于變壓器體積較大，一般不用。多級(jí)放大電路一般具有以下形式： 總的電壓增益：A總A1A2An。一、 阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路的電路形式如圖所示：該電路具有

43、一下特點(diǎn)：（1） 前后兩級(jí)放大電路電容和后級(jí)輸入電阻連接；（2） 要求電容對(duì)所要傳輸?shù)慕涣餍盘?hào)阻抗要足夠?。唬?） 該電路靜態(tài)上互相獨(dú)立，靜態(tài)分析相當(dāng)于兩個(gè)獨(dú)立單級(jí)放大電路的分析；（4） 低頻性能差。下面將通過(guò)具體電路說(shuō)明阻容耦合放大電路的分析計(jì)算方法。例：已知阻容耦合電路如圖所示，其中RB130k，RB215k，RB120k，RB210k，RC13k，RC22.5k，RE13k，RE22k，C1C2C350u，CE1CE2100u，=1=2=40，UCC=12V。解：1、 阻容電路的靜態(tài)分析由于阻容耦合放大電路前后兩級(jí)使用電容連接，兩級(jí)在靜態(tài)上相互隔離，因此對(duì)阻容耦合放大電路的分析可以前面的

44、方法。首先畫直流通路，如圖所示計(jì)算靜態(tài)值。使用戴維南等效電路進(jìn)行計(jì)算：（1）第一級(jí)：4V10k EB1UBE1IE1RE1IB1RB1UBE1IB1RB1(1)RE10.025mAIC1IB11mAUCE1UCCIC1RC1IE1RE1UCC（RC1RE1）IC16V（2）后級(jí)： 使用同樣的方法可以計(jì)算出：4V6.7k0.038mAIC2IB21.52mAUCE2UCCIC2RC2IE2RE2UCC（RC2RE2）IC25.2V靜態(tài)參數(shù)的計(jì)算也可以使用估算法：前級(jí)：4V=1.33mA2、 動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算 動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算時(shí)，對(duì)前級(jí)放大電路來(lái)講，后級(jí)相當(dāng)于它的負(fù)載，而對(duì)后級(jí)放大電路來(lái)講，前級(jí)相當(dāng)于特點(diǎn)

45、信號(hào)源。使用微變等效法進(jìn)行計(jì)算，首先畫交流通路和微變等效電路，然后計(jì)算各級(jí)的輸入、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)，以及電路總的輸入輸出電阻和總的大于放大倍數(shù)。計(jì)算完畢。二、 直接耦合放大電路應(yīng)用：放大緩慢變化的信號(hào)、直流信號(hào)以及交流信號(hào)等。特點(diǎn)：（1）前后級(jí)直接連接，因此靜態(tài)上相互關(guān)聯(lián)。分析時(shí)一般應(yīng)從后向前分析。（2）存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。 下面通過(guò)例題說(shuō)明直接耦合放大電路的分析方法。例：有直接耦合放大電路如圖所示。已知RB120k，RB2150k，RC13k，RC22k，=50，UCC=12V。設(shè)UBE1UBE20.6V。解： 1 直流分析對(duì)前級(jí)放大電路，已知UBE10.6V，VB10.6V，因此可以計(jì)

46、算出基極電流：IC1=1IB1=2.3mA由于T1的集電結(jié)和T2的基極直接相連，T2的基極電位約為0.6V，因此T1的集電結(jié)電位也近似為0.6V，這樣可以近似出：UCE10.6V由于T2管的靜態(tài)集電結(jié)電流最大為UCC/RC2=6mA，因此對(duì)一般的晶體管來(lái)講，此時(shí)已經(jīng)飽和了，該放大電路已經(jīng)失去了放大作用。 通過(guò)該例題，可以看出，直接耦合放大電路在靜態(tài)相互關(guān)聯(lián)，如果不采取措施，前級(jí)放大電路的集電結(jié)電位將被鉗位在很低的電壓上。因此必須采取措施提升后級(jí)的發(fā)射極電位。三、 零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移：當(dāng)直接耦合放大電路在無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，輸出端確有緩慢變化的、不規(guī)則的輸出信號(hào)輸出，這種現(xiàn)象稱為直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂

47、移。零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的原因：溫度因素為主要因素。對(duì)多級(jí)放大電路而言，第一級(jí)放大電路的漂移對(duì)這個(gè)放大電路的零點(diǎn)漂移的允許最為嚴(yán)重。零點(diǎn)漂移的度量：將輸入信號(hào)為零時(shí)電路產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移量折合到輸入端來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移程度。16-8 差動(dòng)放大電路主要內(nèi)容1 差動(dòng)放大電路的作和目的；2 差動(dòng)放大電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和分析方法；3 差模、共模信號(hào)概念。一、 差動(dòng)放大電路的形式和特點(diǎn)1 作用和目的：抑制直接耦合放大電路中存在的零點(diǎn)漂移；對(duì)直流或緩慢變化的差模信號(hào)進(jìn)行放大；2 電路特點(diǎn)：對(duì)稱的電路結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于集成集成電路的輸入級(jí)。3 電路形式和抑制零點(diǎn)漂移原理：差動(dòng)放大電路的原理電路如圖所示

48、，改電路使用兩個(gè)晶體管，并完全對(duì)稱的。對(duì)稱是指構(gòu)成兩個(gè)晶體管的各個(gè)器件的參數(shù)和特性一致。在對(duì)稱的電路設(shè)置下，具有良好的零點(diǎn)漂移抑制能力，抑制過(guò)程表現(xiàn)在：當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，外界溫度變化使晶體管的集電結(jié)電流變化，從而使晶體管的集電結(jié)電位發(fā)生變化。由于電路參數(shù)一致，使得兩個(gè)晶體管集電結(jié)電位變化相同，因而輸出電壓的變化量為零，從而抑制了溫度對(duì)電路的影響。4 差模、共模和常模信號(hào)差模信號(hào)uid：大小相等，相位相反的信號(hào)；共模信號(hào)uic：幅度和相位都相同的信號(hào)；常模信號(hào)：幅度不同的信號(hào)。對(duì)于幅度不等的兩個(gè)信號(hào)，可以將它們分為差模部分和共模部分。設(shè)有兩個(gè)信號(hào)ui1和ui2，則加到輸入端的差模信號(hào)和共模信號(hào)分

49、別為uid=ui1-ui2；和uic=(ui1+ui2)/2；5 同相端和反相端：差動(dòng)放大電路的輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系可以表示為： uo=Au(ui1-ui2)ui1和輸出電壓同相，稱為同相端；ui2和輸出電壓反相，稱為反相端。6 差動(dòng)放大電路種類：根據(jù)輸入電壓不同和輸出信號(hào)取法，差動(dòng)放大電路可以分為：（1） 雙端輸入雙端輸出；（2） 雙端輸入單端輸出；（3） 單端輸入雙端輸出；（4） 單端輸入單端輸出。二、 典型差動(dòng)放大電路（長(zhǎng)尾電路） 長(zhǎng)尾電路如圖所示，其中RP為調(diào)零電位器，RE為共模抑制電阻。 RE作用：共模信號(hào)輸入時(shí)，URE2ICRE； 差模信號(hào)輸入時(shí)，URE0；該支路差模電流為零。因此，RE只對(duì)共模信號(hào)有抑制作用，而對(duì)差模信號(hào)無(wú)作用。以雙端輸入雙端輸出為例進(jìn)行分析。1長(zhǎng)尾電路的靜態(tài)分析： 設(shè)信號(hào)源內(nèi)阻為R，RP一般很小，可以忽略不計(jì)，因此可以列出靜態(tài)回路電壓方程： EEIBRBUBE2IERE；由于IBRB和UBE很小，可以忽略，因此有： 2. 動(dòng)態(tài)分析 輸入信號(hào)為差模信號(hào)和共模信號(hào)兩種情況。當(dāng)為差模時(shí)，由于RE支路差模電流為零，忽略RP，因此晶體管發(fā)射極電位為零。 差模通路如圖所示：輸入電壓：uiui1ui2；輸出電壓：uouce1uce2AuduiAu（ui1u