模電內(nèi)容復(fù)習(xí)

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1第一章常用半導(dǎo)體器件§1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)§1.2半導(dǎo)體二極管§1.3雙極型晶體管§1.4場效應(yīng)管2半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。例如：當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使它的導(dǎo)電能力明顯改變?！?.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)1）導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體3本征半導(dǎo)體：完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。2）本征半導(dǎo)體共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，稱為束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成為自由電子，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱?，F(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。4二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理在絕對0度（T=0K）和沒有外界激發(fā)時(shí),價(jià)電子完全被共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子（即載流子），它的導(dǎo)電能力為0，相當(dāng)于絕緣體。在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為空穴。1.載流子、自由電子和空穴52.本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成：

1.自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流。2.空穴移動(dòng)產(chǎn)生的電流。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性能的一個(gè)重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一大特點(diǎn)。61.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱為（空穴半導(dǎo)體）。摻入少量的三價(jià)元素N型半導(dǎo)體：自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱為（電子半導(dǎo)體）。摻入少量的五價(jià)元素磷自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子（多子），空穴稱為少數(shù)載流子（少子）。P型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。7三、雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++N型半導(dǎo)體雜質(zhì)型半導(dǎo)體多子和少子的移動(dòng)都能形成電流。但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子。近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。89P型半導(dǎo)體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場E漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散的結(jié)果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬，空間電荷區(qū)越寬。內(nèi)電場越強(qiáng)，就使漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄?？臻g電荷區(qū)，也稱耗盡層。1.1.3PN結(jié)1）PN結(jié)的形成10漂移運(yùn)動(dòng)P型半導(dǎo)體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場E所以擴(kuò)散和漂移這一對相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。111、空間電荷區(qū)中沒有載流子。2、空間電荷區(qū)中內(nèi)電場阻礙P中的空穴、N區(qū)

中的電子（都是多子）向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)（擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)）。3、P

區(qū)中的電子和N區(qū)中的空穴（都是少），數(shù)量有限，因此由它們形成的電流很小。注意:122）

PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

PN結(jié)加上正向電壓、正向偏置的意思都是：

P區(qū)加正、N區(qū)加負(fù)電壓。PN結(jié)加上反向電壓、反向偏置的意思都是：

P區(qū)加負(fù)、N區(qū)加正電壓。13－－－－++++RE一、PN結(jié)正向偏置內(nèi)電場外電場變薄PN+_內(nèi)電場被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)能夠形成較大的擴(kuò)散電流。14二、PN結(jié)反向偏置－－－－++++內(nèi)電場外電場變厚NP+_內(nèi)電場被被加強(qiáng)，多子的擴(kuò)散受抑制。少子漂移加強(qiáng)，但少子數(shù)量有限，只能形成較小的反向電流。RE15§1.2半導(dǎo)體二極管1.2.1基本結(jié)構(gòu)PN結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管。引線外殼線觸絲線基片點(diǎn)接觸型PN結(jié)面接觸型PN二極管的電路符號(hào)：161.2.2伏安特性UI死區(qū)電壓

硅管0.７V,鍺管0.2V。導(dǎo)通壓降:硅管0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V。反向擊穿電壓UBR17二極管：死區(qū)電壓=0.5V，正向壓降0.7V(硅二極管)理想二極管：死區(qū)電壓=0，正向壓降=0RLuiuouiuott二極管的應(yīng)用舉例1：二極管半波整流18二極管的應(yīng)用舉例2：tttuiuRuoRRLuiuRuo191.2.5穩(wěn)壓二極管

UIIZIZmaxUZIZ穩(wěn)壓誤差曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。+-UZ動(dòng)態(tài)電阻：rz越小，穩(wěn)壓性能越好。201.2.6其他二極管1）光電二極管反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。IU照度增加212）

發(fā)光二極管有正向電流流過時(shí)，發(fā)出一定波長范圍的光，目前的發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見波段的光，它的電特性與一般二極管類似。22§1.3雙極型晶體管1.3.1晶體管的結(jié)構(gòu)及類型BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型23BECNNP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24BECNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結(jié)集電結(jié)25ICE與IBE之比稱為電流放大倍數(shù)要使三極管能放大電流，必須使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。1.3.2晶體管的電流放大作用26BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管27一、輸入特性UCE

1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作壓降：

硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V

死區(qū)電壓，硅管0.5V，鍺管0.2V。1.3.3晶體管的共射特性曲線28二、輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿足IC=IB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）。當(dāng)UCE大于一定的數(shù)值時(shí)，IC只與IB有關(guān)，IC=IB。29IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCEUBE,集電結(jié)正偏，IB>IC，UCE0.3V稱為飽和區(qū)。30IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)。31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=IB,且

IC

=

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

即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V(3)截止區(qū)：

UBE<死區(qū)電壓，

IB=0，

IC=ICEO

032§1.4場效應(yīng)晶體管場效應(yīng)管與雙極型晶體管不同，它是多子導(dǎo)電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。結(jié)型場效應(yīng)管JFET絕緣柵型場效應(yīng)管MOS場效應(yīng)管有兩種:331.4.2絕緣柵場效應(yīng)管:一、結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)PNNGSDP型基底兩個(gè)N區(qū)SiO2絕緣層導(dǎo)電溝道金屬鋁GSDN溝道增強(qiáng)型34N溝道耗盡型PNNGSD預(yù)埋了導(dǎo)電溝道GSD35NPPGSDGSDP溝道增強(qiáng)型36P溝道耗盡型NPPGSDGSD預(yù)埋了導(dǎo)電溝道37二、MOS管的工作原理以N溝道增強(qiáng)型為例PNNGSDUDSUGSUGS=0時(shí)D-S間相當(dāng)于兩個(gè)反接的PN結(jié)ID=0對應(yīng)截止區(qū)38PNNGSDUDSUGSUGS>0時(shí)UGS足夠大時(shí)（UGS>VT）感應(yīng)出足夠多電子，這里出現(xiàn)以電子導(dǎo)電為主的N型導(dǎo)電溝道。感應(yīng)出電子VT稱為閾值電壓39UGS較小時(shí)，導(dǎo)電溝道相當(dāng)于電阻將D-S連接起來，UGS越大此電阻越小。PNNGSDUDSUGS40PNNGSDUDSUGS當(dāng)UDS不太大時(shí)，導(dǎo)電溝道在兩個(gè)N區(qū)間是均勻的。當(dāng)UDS較大時(shí)，靠近D區(qū)的導(dǎo)電溝道變窄。41PNNGSDUDSUGS夾斷后，即使UDS繼續(xù)增加，ID仍呈恒流特性。IDUDS增加，UGD=VT時(shí)，靠近D端的溝道被夾斷，稱為予夾斷。42三、增強(qiáng)型N溝道MOS管的特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線0IDUGSVT43輸出特性曲線IDUDS0UGS>044輸出特性曲線IDUDS0UGS=0UGS<0UGS>045第二章

基本放大電路§2.1放大的概念和電路主要指標(biāo)§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放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定§2.5單管放大電路的三種基本接法46§2.1放大的概念和電路主要指標(biāo)2.1.1放大的概念電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號(hào)放大成較大的信號(hào)。這里所講的主要是電壓放大電路。472.1.2放大電路的性能指標(biāo)一、電壓放大倍數(shù)Au二、輸入電阻riAuIi~USUi48步驟：1.所有的電源置零(將獨(dú)立源置零，保留受控源)。2.加壓求流法。UI三、輸出電阻ro49§2.2基本共射放大電路的工作原理三極管放大電路有三種形式共射放大器共基放大器共集放大器以共射放大器為例講解工作原理502.2.1共射放大電路的基本組成放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。uiuo輸入輸出？參考點(diǎn)RB+ECEBRCC1C2T51集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEBRCC1C2T52集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸B+ECEBRCC1C2T53使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)?；鶚O電源與基極電阻RB+ECEBRCC1C2T54耦合電容隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T55可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T56單電源供電電路+ECRCC1C2TRB572.2.3基本共射放大電路的工作原理及

波形分析一、靜態(tài)工作點(diǎn)58(IBQ,UBEQ)

和(ICQ,UCEQ

)分別對應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ59§2.3放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計(jì)算機(jī)仿真602.3.1直流通道和交流通道

交流通道：只考慮交流信號(hào)的分電路。直流通道：只考慮直流信號(hào)的分電路。信號(hào)的不同分量可以分別在不同的通道分析。61例：對直流信號(hào)（只有+EC）開路開路RB+ECRCC1C2T直流通道RB+ECRC62對交流信號(hào)(輸入信號(hào)ui)短路短路置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路63一、直流負(fù)載線ICUCEUCE~IC滿足什么關(guān)系？1.三極管的輸出特性。2.UCE=EC–ICRC。ICUCEECQ直流負(fù)載線與輸出特性的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)IB直流通道RB+ECRC2.3.2圖解法1、直流負(fù)載線和交流負(fù)載線64二、交流負(fù)載線ic其中：uceRBRCRLuiuo交流通路65iC

和

uCE是全量，與交流量ic和uce有如下關(guān)系所以：即：交流信號(hào)的變化沿著斜率為：的直線。這條直線通過Q點(diǎn)，稱為交流負(fù)載線。66交流負(fù)載線的作法ICUCEECQIB過Q點(diǎn)作一條直線，斜率為：交流負(fù)載線672.3.3等效電路法1）靜態(tài)分析一、估算法（1）根據(jù)直流通道估算IBIBUBERB稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。+EC直流通道RBRC68（2）根據(jù)直流通道估算UCE、IBICUCE直流通道RBRC69ubeibuceicubeuceicrce很大，一般忽略。3.三極管的微變等效電路rbeibibrcerbeibibbce等效cbe2）

動(dòng)態(tài)分析70二、放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路代替:交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL71三、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRL72四、輸入電阻的計(jì)算輸入電阻的定義：是動(dòng)態(tài)電阻。rbeRBRCRL73五、輸出電阻的計(jì)算計(jì)算輸出電阻的方法：(1)所有電源置零，然后計(jì)算電阻（對有受控源的電路不適用）。(2)所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求流法。74所以：用加壓求流法求輸出電阻：rbeRBRC00752.3.4失真分析在放大電路中，輸出信號(hào)應(yīng)該成比例地放大輸入信號(hào)（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號(hào)不能反映輸入信號(hào)的情況，放大電路產(chǎn)生非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把Q設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，造成非線性失真。76iCuCEuo可輸出的最大不失真信號(hào)選擇靜態(tài)工作點(diǎn)ib77iCuCEuo1.Q點(diǎn)過低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生截止失真輸出波形輸入波形ib78iCuCE2.Q點(diǎn)過高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生飽和失真ib輸入波形uo輸出波形79§2.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)。對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、

和ICEO決定，這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化，溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響主要體現(xiàn)在這一方面。TUBEICEOQ80一、溫度對UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC81二、溫度對

值及ICEO的影響T、ICEOICiCuCEQQ′總的效果是：溫度上升時(shí)，輸出特性曲線上移，造成Q點(diǎn)上移。82小結(jié)：TIC

固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的。

Q點(diǎn)不穩(wěn)定可能會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高、

IC增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少IB，從而抑制Q點(diǎn)的變化。保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見下頁。83分壓式偏置電路：RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo一、靜態(tài)分析I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE1RE2直流通路84I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE1RE2直流通路85可以認(rèn)為與溫度無關(guān)。I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE1RE2直流通路86TUBEIBICUEIC本電路穩(wěn)壓的過程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過程I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE1RE287二、動(dòng)態(tài)分析+ECuoRB1RCC1C2RB2CERERLuirbeRCRLR'B微變等效電路uoRB1RCRLuiRB2交流通路88CE的作用：交流通路中，

CE將RE短路，RE對交流不起作用，放大倍數(shù)不受影響。問題1：如果去掉CE，放大倍數(shù)怎樣？I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo89去掉

CE后的交流通路和微變等效電路：rbeRCRLRER'BRB1RCRLuiuoRB2RE90RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2問題2：如果電路如下圖所示，如何分析？91I1I2IBRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE1RE2靜態(tài)分析：直流通路92RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2動(dòng)態(tài)分析：交流通路RB1RCRLuiuoRB2RE193交流通路：RB1RCRLuiuoRB2RE1微變等效電路：rbeRCRLRE1R'B94問題：Au和

Aus的關(guān)系如何？定義：放大電路RLRS95§2.5單管放大電路的三種基本接法

2.5.1基本共集放大電路RB+ECC1C2RERLuiuoRB+ECRE直流通道96一、靜態(tài)分析IBIE折算RB+ECRE直流通道97二、動(dòng)態(tài)分析RB+ECC1C2RERLuiuorbeRERLRB微變等效電路981.電壓放大倍數(shù)rbeRERLRB991.所以但是，輸出電流Ie增加了。2.輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。結(jié)論：1002.輸入電阻rbeRERLRB輸入電阻較大，作為前一級(jí)的負(fù)載，對前一級(jí)的放大倍數(shù)影響較小。1013.輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。rorbeRERBRSrbeRERBRS電源置0102一般：所以：射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。103uiRC1R1T13.3.1直接耦合電路的特殊問題R2

、RE2

:用于設(shè)置合適的Q點(diǎn)。問題1:前后級(jí)Q點(diǎn)相互影響?！?.3差動(dòng)放大電路+UCCuoRC2T2R2RE2問題2:零點(diǎn)漂移。uot0有時(shí)會(huì)將信號(hào)淹沒

當(dāng)

ui

等于零時(shí)，

uo不等于零。104一、基本型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)對稱。3.3.2差動(dòng)放大器ui1ui2uoRCR1T1RBRCR1T2RB105二、

抑制零漂的原理uo=uC1-uC2

=0uo=(uC1+uC1

)-(uC2+uC2)=0當(dāng)

ui1

=

ui2=0

時(shí)：當(dāng)溫度變化時(shí)：+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2106三、

共模電壓放大倍數(shù)AC+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2共模輸入信號(hào)：

ui1=ui2=uC

（大小相等，極性相同）理想情況：ui1=ui2

uC1=uC2

uo=0共模電壓放大倍數(shù)：（很小，<1)但因兩側(cè)不完全對稱，

uo0107uoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2四、差模電壓放大倍數(shù)Ad差模輸入信號(hào)：

ui1=-ui2=ud

（大小相等，極性相反）(很大，>1)設(shè)uC1=UC1+uC1

，

uC2=UC2+uC2

。因ui1=-ui2，

uC1=-uC2

uo=uC1-uC2=uC1-uC2=2uC1

差模電壓放大倍數(shù)：+UCC108五、共模抑制比(CMRR)的定義例:

Ad=-200

Ac=0.1KCMRR=20lg(-200)/0.1=66dBCMRR—CommonModeRejectionRatioKCMRR=KCMRR

(dB)=(分貝)109(一)差模輸入均壓器RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBRE–UCC110RE對差模信號(hào)作用ui1ui2ib1

,ic1ib2

,ic2ic1

=-ic2iRE

=ie1+

ie2

=0uRE

=0RRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBRE–UCCib2ib1ic2ic1iRERE對差模信號(hào)不起作用111若差動(dòng)電路帶負(fù)載RL(接在

C1與

C2之間),對于差動(dòng)信號(hào)而言，RL中點(diǎn)電位為0,所以放大倍數(shù)：即：總的差動(dòng)電壓放大倍數(shù)為：差模電壓放大倍數(shù):RRuodui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2uod1uod2E112(二)共模輸入RE對共模信號(hào)起作用，并且iRE=2ie1。uCic1、

ic2iRE

、

uRE

+UCCuocRCT1RBRCT2RBRE–UCCuCuoc2uoc1ic1ic2iREuRE113共模信號(hào)通路:uocRCT1RBRCT2RB2REuC1uoc2uoc1ic1ic2uC22RE1143）

差放電路的幾種接法輸入端

接法雙端單端輸出端

接法雙端單端雙端輸入雙端輸出：Ad

=Ad1雙端輸入單端輸出：ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEE115雙端輸出：Ad

=Ad1單端輸出：雙端輸入與單端輸入效果是一樣的。ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEEib2ib1ud

=0.5ui,uc

=0雙端輸入：ui1=-ui2=0.5uiud

=0.5ui,uc

=0.5ui單端輸入：ui1=-ui

，ui2=0116功率放大器的作用：

用作放大電路的輸出級(jí)，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、

儀表指針偏轉(zhuǎn)等。

§9.1功率放大電路概述117如何解決效率低的問題？辦法：降低Q點(diǎn)。既降低Q點(diǎn)又不會(huì)引起截止失真的辦法：采用推挽輸出電路，或互補(bǔ)對稱射極輸出器。缺點(diǎn)：但又會(huì)引起截止失真。118§9.2互補(bǔ)對稱功率放大電路

互補(bǔ)對稱功放的類型

無輸出變壓器形式

（OTL電路）無輸出電容形式

（OCL電路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互補(bǔ)對稱：電路中采用兩支晶體管，NPN、PNP各一支；兩管特性一致。類型：1199.2.1無輸出電容的互補(bǔ)對稱功放電路一、工作原理（設(shè)ui為正弦波）電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：ui-USCT1T2uo+USCRLiL1.由NPN型、PNP型三極管構(gòu)成兩個(gè)對稱的射極輸出器對接而成。2.雙電源供電。3.輸入輸出端不加隔直電容。120ic1ic2動(dòng)態(tài)分析：ui

0VT1截止，T2導(dǎo)通ui>0VT1導(dǎo)通，T2截止iL=ic1

;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2T1、T2兩個(gè)晶體管都只在半個(gè)周期內(nèi)工作的方式，稱為乙類放大。因此，不需要隔直電容。靜態(tài)分析：ui=0V

T1、T2均不工作

uo=0V121乙類放大的輸入輸出波形關(guān)系:ui-USCT1T2uo+USCRLiL交越失真死區(qū)電壓uiuou"ou′o

′tttt交越失真：輸入信號(hào)

ui在過零前后，輸出信號(hào)出現(xiàn)的失真便為交越失真。122ui-USCT1T2uo+USCRLiL(1)靜態(tài)電流ICQ、IBQ等于零；(2)每管導(dǎo)通時(shí)間等于半個(gè)周期

；

(3)存在交越失真。

乙類放大的特點(diǎn)：123三、電路的改進(jìn)1.克服交越失真交越失真產(chǎn)生的原因：

在于晶體管特性存在非線性，ui

<uT時(shí)晶體管截止。iBiBuBEtuitUT124克服交越失真的措施：電路中增加

R1、D1、D2、R2支路。R1D1D2R2+USC-USCULuiiLRLT1T2

靜態(tài)時(shí):

T1、T2兩管發(fā)射結(jié)電位分別為二極管D1、

D2的正向?qū)▔航?，致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)；兩管導(dǎo)通時(shí)間均比半個(gè)周期大一些的工作方式稱為“甲乙類放大”

。

動(dòng)態(tài)時(shí)：設(shè)

ui加入正弦信號(hào)。正半周

T2截止，T1基極電位進(jìn)一步提高，進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài)；負(fù)半周T1截止，T2

基極電位進(jìn)一步提高，進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。125uB1tUTtiBIBQ甲乙類放大的波形關(guān)系：ICQiCuBEiBib特點(diǎn)：存在較小的靜態(tài)電流

ICQ、IBQ。每管導(dǎo)通時(shí)間大于半個(gè)周期，基本不失真。

iCQuceUSC/REUSCIBQ1263.電路中增加復(fù)合管增加復(fù)合管的目的是：擴(kuò)大電流的驅(qū)動(dòng)能力。復(fù)合管的構(gòu)成方式：cbeT1T2ibicbecibic方式一：127becibic

1

2晶體管的類型由復(fù)合管中的第一支管子決定。方式二：cbeT1T2ibic復(fù)合管構(gòu)成方式很多。不論哪種等效方式，等效后晶體管的性能確定均如下：128改進(jìn)后的OCL準(zhǔn)互補(bǔ)輸出功放電路：

T1：電壓推動(dòng)級(jí)

T1、R1、R2：

UBE倍增電路

T3、T4、T5、T6：

復(fù)合管構(gòu)成的輸出級(jí)準(zhǔn)互補(bǔ)

輸出級(jí)中的T4、T6均為NPN型晶體管，兩者特性容易對稱。+USC-USCR1R2RLuiT1T2T3T4T5T61299.2.2無輸出變壓器的互補(bǔ)對稱功放電路一、特點(diǎn)1.單電源供電；2.輸出加有大電容。二、靜態(tài)分析則

T1、T2特性對稱，令：0.5USCRLuiT1T2+USCCAUL+-UC130三、動(dòng)態(tài)分析設(shè)輸入端在0.5USC直流電平基礎(chǔ)上加入正弦信號(hào)。若輸出電容足夠大，

UC基本保持在0.5USC，負(fù)載上得到的交流信號(hào)正負(fù)半周對稱，但存在交越失真。ic1ic2交越失真RLuiT1T2+USCCAUL+-時(shí)，T1導(dǎo)通、T2截止；時(shí)，T1截止、

T2導(dǎo)通。0.5USCuit131實(shí)用OTL互補(bǔ)輸出功放電路調(diào)節(jié)R,使靜態(tài)UAQ=0.5USCD1

、

D2使b1和b2之間的電位差等于2個(gè)二極管正向壓降，克服交越失真。Re1

、

Re2：電阻值1~2，射極負(fù)反饋電阻，也起限流保護(hù)作用。D1D2ui+USCRLT1T2T3CRBRe1Re2b1b2A132

第七章信號(hào)的運(yùn)算與處理§7.1概述§7.2基本運(yùn)算電路§7.4有源濾波器133由于運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)很大，輸入電阻高，輸出電阻小，在分析時(shí)常將其理想化，稱其所謂的理想運(yùn)放。理想運(yùn)放的條件虛短路放大倍數(shù)與負(fù)載無關(guān)。分析多個(gè)運(yùn)放級(jí)聯(lián)組合的線性電路時(shí)可以分別對每個(gè)運(yùn)放進(jìn)行。虛開路運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)一、在分析信號(hào)運(yùn)算電路時(shí)對運(yùn)放的處理134二、分析運(yùn)放組成的線性電路的出發(fā)點(diǎn)虛短路虛開路放大倍數(shù)與負(fù)載無關(guān)，

可以分開分析。u+uo_++u–Ii信號(hào)的放大、運(yùn)算有源濾波電路運(yùn)放線性應(yīng)用1357.2.1比例運(yùn)算電路§7.2基本運(yùn)算電路作用：將信號(hào)按比例放大。類型：同相比例放大和反相比例放大。136i1=i2uo_++R2R1RPuii1i21.放大倍數(shù)虛短路虛開路一、反相比例運(yùn)算電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：負(fù)反饋引到反相輸入端，信號(hào)從反相端輸入。虛開路137二、同相比例運(yùn)算電路_++R2R1RPuiuou-=u+=ui反饋方式：電壓串聯(lián)負(fù)反饋。輸入電阻高。虛短路虛開路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：負(fù)反饋引到反相輸入端，信號(hào)從同相端輸入。虛開路138_++uiuo此電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻大，輸出電阻小，在電路中作用與分離元件的射極輸出器相同，但是電壓跟隨性能好。三、電壓跟隨器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：輸出電壓全部引到反相輸入端，信號(hào)從同相端輸入。電壓跟隨器是同相比例運(yùn)算放大器的特例。1397.2.2加減運(yùn)算電路作用：將若干個(gè)輸入信號(hào)之和或之差按比例放大。類型：同相求和和反相求和。140一、反相求和運(yùn)算R12_++R2R11ui2uoRPui1實(shí)際應(yīng)用時(shí)可適當(dāng)增加或減少輸入端的個(gè)數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。141i12iFi11R12_++R2R11ui2uoRPui1調(diào)節(jié)反相求和電路的某一路信號(hào)的輸入電阻，不影響輸入電壓和輸出電壓的比例關(guān)系，調(diào)節(jié)方便。142二、同相求和運(yùn)算實(shí)際應(yīng)用時(shí)可適當(dāng)增加或減少輸入端的個(gè)數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。-R1RF++ui1uoR21R22ui2143此電路如果以u+為輸入，則輸出為：-R1RF++ui1uoR21R22ui2u+與ui1

和

ui2的關(guān)系如何？注意：同相求和電路的各輸入信號(hào)的放大倍數(shù)互相影響，不能單獨(dú)調(diào)整。流入運(yùn)放輸入端的電流為0（虛開路）1447.2.3微分運(yùn)算電路與積分運(yùn)算電路u–=u+=0uit0t0uoui–++uoRR2i1iFC若輸入：則：一、微分運(yùn)算145i1iFtui0tuo0輸入方波，輸出是三角波。ui-++RR2Cuo二、積分運(yùn)算應(yīng)用舉例1：146濾波電路的分類1.按信號(hào)性質(zhì)分類3.按電路功能分類:低通濾波器；高通濾波器；帶通濾波器；帶阻濾波器2.按所用元件分類§7.4有源濾波器7.4.1濾波電路的基礎(chǔ)知識(shí)模擬濾波器和數(shù)字濾波器無源濾波器和有源濾波器4.按階數(shù)分類:一階，二階…高階147低通高通帶通帶阻四種典型的頻率特性1487.4.2低通濾波器一、一階有源低通濾波器傳遞函數(shù)中出現(xiàn)

的一次項(xiàng)，故稱為一階濾波器。RR1RFC+-+149幅頻特性：相頻特性：1507.4.3其他濾波器將低通濾波器中的R、C對調(diào)，低通濾波器就變成了高通濾波器。RCR1RF+-+低通濾波器R1RF+-+高通濾波器R151一階有源高通濾波器R1RF+-+高通濾波器R152幅頻特性：0o153第六章

放大電路中的反饋

§6.1反饋的概念§6.2負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)§6.5負(fù)反饋對放大電路性能的影響154§6.1反饋的概念凡是將放大電路輸出端的信號(hào)（電壓或電流）的一部分或全部引回到輸入端，與輸入信號(hào)迭加，就稱為反饋。若引回的信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，就稱為負(fù)反饋。若引回的信號(hào)增強(qiáng)了輸入信號(hào)，就稱為正反饋。這里所說的信號(hào)一般是指交流信號(hào)，所以判斷正負(fù)反饋，就要判斷反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的相位關(guān)系，同相是正反饋，反相是負(fù)反饋。155放大器輸出輸入取+加強(qiáng)輸入信號(hào)

正反饋

用于振蕩器取