模擬電子技術(shù)教案

模擬電子技術(shù)教案機電工程學院 目錄第一章緒論第二章運算放大器第三章半導體二極管及其基本電路第四章

雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎第五章模擬集成電路第六章

反饋放大電路第七章

功率放大電路第八章

信號與處理與信號產(chǎn)生電路第九章

直流穩(wěn)壓電源第一章緒論計劃學時：2基本要求：了解電子系統(tǒng)與信號，熟悉放大電路的基本知識。教學重點難點：放大電路的一些基本知識?；緝?nèi)容：1）電子系統(tǒng)與信號2）放大電路的基本知識1.1信號1.信號：信息的載體2.電信號源的電路表達形式電壓源等效電路電流源等效電路

1.2信號的頻譜

1.電信號的時域與頻域表示A.正弦信號

B.方波信號

滿足狄利克雷條件，展開成傅里葉級數(shù)

2.信號的頻譜

頻譜：將一個信號分解為正弦信號的集合，得到其正弦信號幅值和相位隨角頻率變化的分布，稱為該信號的頻譜。B.方波信號C.非周期信號傅里葉變換：周期信號

:離散頻率函數(shù)非周期信號:連續(xù)頻率函數(shù)非周期信號包含了所有可能的頻率成分（0≤w）通過快速傅里葉變換（FFT）可迅速求出非周期信號的頻譜函數(shù)。1.3模擬信號和數(shù)字信號模擬信號：在時間和幅值上都是連續(xù)的信號。數(shù)字信號：在時間和幅值上都是離散的信號。處理模擬信號的電子電路稱為模擬電路。

1.4放大電路模型1.放大電路的符號及模擬信號放大

A.電壓放大模型B.電流放大模型

1.5放大電路的主要性能指標1.輸入電阻

2.輸出電阻

3.增益反映放大電路在輸入信號控制下，將供電電源能量轉(zhuǎn)換為輸出信號能量的能力。

4.頻率響應

A.頻率響應及帶寬在輸入正弦信號情況下，輸出隨輸入信號頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應，稱為放大電路的頻率響應。B.頻率失真（線性失真）幅度失真：對不同頻率的信號增益不同產(chǎn)生的失真。相位失真：對不同頻率的信號相移不同產(chǎn)生的失真。5.非線性失真

由元器件非線性特性引起的失真。第二章運算放大器計劃學時：6基本要求：掌握運算放電路的分析計算教學重點：比例運算電路與求和運算電路的分析及特點教學難點：如何運用“虛短”、“虛斷”的概念進行分析運算基本內(nèi)容：2.1集成電路運算放大器2.2理想運算放大器

2.3基本線性運放電路

2.4同相輸入和反相輸入放大電路的其他應用

2.1集成電路運算放大器1.集成電路運算放大器的內(nèi)部組成單元集成運算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖運放的簡化電路模型通常：

開環(huán)電壓增益

Avo的105（很高）輸入電阻

ri106Ω（很大）輸出電阻

ro100Ω（很?。?/p>

vO＝Avo(vP－vN)當Avo(vP－vN)V＋時

vO＝V＋當Avo(vP－vN)V-時

vO＝V-

電壓傳輸特性

vO＝f(vP－vN)

線性范圍內(nèi)

vO＝Avo(vP－vN)

Avo——斜率2.2理想運算放大器1.vo的飽和極限值等于運放的電源電壓V＋和V－2.運放的開環(huán)電壓增益很高

若（vP－vN）＞0

則vO=+Vom=V＋

若（vP－vN）＜0

則vO=–Vom=V－3.若V－<vO<V＋

則（vP－vN）0

4.輸入電阻ri的阻值很高

使iP≈0、iN≈0

5.輸出電阻很小，ro≈0

2.3基本線性運放電路1.基本電路（a）電路圖（b）小信號電路模型

同相放大電路

2.負反饋的基本概念

反饋：將放大電路輸出量，通過某種方式送回到輸入回路的過程。

瞬時電位變化極性——某時刻電位的斜率

電路有vo＝Avo(vp－vn)

引入反饋后vn不為0，vp(vi)不變→(vp－vn)↓→vo↓

使輸出減小了，增益Av＝vo/vi下降了，這時的反饋稱為負反饋。

3.虛假短路

圖中輸出通過負反饋的作用，使vn自動地跟蹤vp，

即vp≈vn，或vid＝vp－vn≈0。這種現(xiàn)象稱為虛假短路，簡稱虛短

由于運放的輸入電阻ri很大，所以，運放兩輸入端之間的

ip＝-in＝(vp－vn)/ri≈0，這種現(xiàn)象稱為虛斷。4.幾項技術(shù)指標的近似計算

（1）電壓增益Av

（1）電壓增益Av

根據(jù)虛短和虛斷的概念有

vp≈vn，ip＝-in＝0

所以

（2）輸入電阻Ri

輸入電阻定義根據(jù)虛短和虛斷有

vi＝vp，ii＝ip≈0

所以

（3）輸出電阻Ro

Ro→05.電壓跟隨器

根據(jù)虛短和虛斷有

vo＝vn≈vp＝vi

2.3.2反相放大電路1.基本電路

（a）電路圖（b）由虛短引出虛地vn≈0

2.幾項技術(shù)指標的近似計算

（1）電壓增益Av

根據(jù)虛短和虛斷的概念有

vn≈vp＝0，ii＝0所以i1＝i2

（2）輸入電阻Ri

（3）輸出電阻Ro

Ro→0

2.4同相輸入和反相輸入放大電路的應用

2.4.1求差電路

若繼續(xù)有

則儀用放大器

若則有

2.4.3、積分運算電路分析方法，利用虛短、虛斷的概念和基爾霍夫電流定理及電容端電壓與通過它的電流的關系列出輸出方程。電路的組成如圖7.11所示。電路的分析利用上述分析方法可得電路的輸出表達式上式表明輸出電壓為輸入電壓對時間的積分。式中uo（t1）為t1時刻電容上存的初始電壓。電路對不同輸入信號的響應（1）當輸入信號為階躍信號時，在它的作用下，電容將近似恒流方式進行充電，輸出電壓與時間成近似線性關系。因此但由于受集成運放最大值的限制，當輸出電壓達到最大飽和電壓后，將不再變化。（2）當輸入信號為方波信號時，輸出為三角波。（3）當輸入信號為正弦信號時，輸出為滯后90o的正弦波。實用積分電路為了限制輸出值，實用積分電路中，常在電容上并聯(lián)一個大電阻，如圖7.11中虛線所示。2.4.5微分運算電路電路的組成如圖7.14所示。電路的分析利用上述分析方法可求得電路的輸出表達式上式表明輸出電壓正比與輸入電壓對時間的微分。第三章二極管及其基本電路計劃學時：4基本要求：掌握PN結(jié)的形成及特性、二極管的基本電路及分析方法，了解二極管的基本知識、和一些特殊二極管。教學重點難點：二極管的伏安特性曲線、一些主要參數(shù)基本內(nèi)容：1）半導體的基本知識2）PN節(jié)的形成及特性3）半導體二極管4）二極管基本電路及其分析方法5）特殊二極管3.1半導體的基本知識及PN結(jié)形成及特性1、半導體及其導電性能根據(jù)物體的導電能力的不同，電工材料可分為三類：導體、半導體和絕緣體。半導體可以定義為導電性能介于導體和絕緣體之間的電工材料，半導體的電阻率為10-3～10-9W·cm。典型的半導體有硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等。半導體的導電能力在不同的條件下有很大的差別：當受外界熱和光的作用時，它的導電能力明顯變化；往純凈的半導體中摻入某些特定的雜質(zhì)元素時，會使它的導電能力具有可控性；這些特殊的性質(zhì)決定了半導體可以制成各種器件。2、本征半導體的結(jié)構(gòu)及其導電性能本征半導體是純凈的、沒有結(jié)構(gòu)缺陷的半導體單晶。制造半導體器件的半導體材料的純度要達到99.9999999%，常稱為“九個9”，它在物理結(jié)構(gòu)上為共價鍵、呈單晶體形態(tài)。在熱力學溫度零度和沒有外界激發(fā)時,本征半導體不導電。3、半導體的本征激發(fā)與復合現(xiàn)象當導體處于熱力學溫度0K時，導體中沒有自由電子。當溫度升高或受到光的照射時，價電子能量增高，有的價電子可以掙脫原子核的束縛而參與導電，成為自由電子。這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)（也稱熱激發(fā)）。因熱激發(fā)而出現(xiàn)的自由電子和空穴是同時成對出現(xiàn)的，稱為電子空穴對。游離的部分自由電子也可能回到空穴中去，稱為復合。在一定溫度下本征激發(fā)和復合會達到動態(tài)平衡，此時，載流子濃度一定，且自由電子數(shù)和空穴數(shù)相等。4、半導體的導電機理自由電子的定向運動形成了電子電流，空穴的定向運動也可形成空穴電流，因此，在半導體中有自由電子和空穴兩種承載電流的粒子（即載流子），這是半導體的特殊性質(zhì)?？昭▽щ姷膶嵸|(zhì)是:相鄰原子中的價電子（共價鍵中的束縛電子）依次填補空穴而形成電流。由于電子帶負電，而電子的運動與空穴的運動方向相反，因此認為空穴帶正電。5、雜質(zhì)半導體摻入雜質(zhì)的本征半導體稱為雜質(zhì)半導體。雜質(zhì)半導體是半導體器件的基本材料。在本征半導體中摻入五價元素（如磷），就形成N型（電子型）半導體；摻入三價元素（如硼、鎵、銦等）就形成P型（空穴型）半導體。雜質(zhì)半導體的導電性能與其摻雜濃度和溫度有關，摻雜濃度越大、溫度越高，其導電能力越強。在N型半導體中，電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子。多子（自由電子）的數(shù)量＝正離子數(shù)＋少子（空穴）的數(shù)量在P型半導體中，空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子。多子（空穴）的數(shù)量＝負離子數(shù)＋少子（自由電子）的數(shù)量6、PN結(jié)的形成及其單向?qū)щ娦园雽w中的載流子有兩種有序運動：載流子在濃度差作用下的擴散運動和電場作用下的漂移運動。同一塊半導體單晶上形成P型和N型半導體區(qū)域，在這兩個區(qū)域的交界處，當多子擴散與少子漂移達到動態(tài)平衡時，空間電荷區(qū)（亦稱為耗盡層或勢壘區(qū)）的寬度基本上穩(wěn)定下來，PN結(jié)就形成了。當P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位時，稱為加正向電壓（或稱為正向偏置），此時，PN結(jié)導通，呈現(xiàn)低電阻，流過mA級電流，相當于開關閉合；當N區(qū)的電位高于P區(qū)的電位時，稱為加反向電壓（或稱為反向偏置），此時，PN結(jié)截止，呈現(xiàn)高電阻，流過μA級電流，相當于開關斷開。PN結(jié)是半導體的基本結(jié)構(gòu)單元，其基本特性是單向?qū)щ娦裕杭串斖饧与妷簶O性不同時，PN結(jié)表現(xiàn)出截然不同的導電性能。PN結(jié)加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴散電流；PN結(jié)加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。這正是PN結(jié)具有單向?qū)щ娦缘木唧w表現(xiàn)。7、PN結(jié)伏安特性PN結(jié)伏安特性方程： 式中：Is為反向飽和電流；UT為溫度電壓當量，當T＝300K時，≈26mV當u＞0且u>>時，，伏安特性呈非線性指數(shù)規(guī)律；當u＜0且︱u︱>>時，，電流基本與u無關；由此亦可說明PN結(jié)具有單向?qū)щ娦阅?。PN結(jié)的反向擊穿特性：當PN結(jié)的反向電壓增大到一定值時，反向電流隨電壓數(shù)值的增加而急劇增大。PN結(jié)的反向擊穿有兩類：齊納擊穿和雪崩擊穿。無論發(fā)生哪種擊穿，若對其電流不加以限制，都可能造成PN結(jié)的永久性損壞。8、PN結(jié)溫度特性當溫度升高時，PN結(jié)的反向電流增大，正向?qū)妷簻p小。這也是半導體器件熱穩(wěn)定性差的主要原因。9、PN結(jié)電容效應PN結(jié)具有一定的電容效應，它由兩方面的因素決定:一是勢壘電容CB，二是擴散電容CD，它們均為非線性電容。勢壘電容是耗盡層變化所等效的電容。勢壘電容與PN結(jié)的面積、空間電荷區(qū)的寬度和外加電壓等因素有關。擴散電容是擴散區(qū)內(nèi)電荷的積累和釋放所等效的電容。擴散電容與PN結(jié)正向電流和溫度等因素有關。PN結(jié)電容由勢壘電容和擴散電容組成。PN結(jié)正向偏置時，以擴散電容為主；反向偏置時以勢壘電容為主。只有在信號頻率較高時，才考慮結(jié)電容的作用。3.2二極管及特殊二極管1、半導體二極管的幾種常見結(jié)構(gòu)及其應用場合在PN結(jié)上加上引線和封裝，就成為一個二極管。二極管按結(jié)構(gòu)分為點接觸型、面接觸型和平面型三大類。點接觸型二極管PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，常用于檢波和變頻等高頻電路。面接觸型二極管PN結(jié)面積大，結(jié)電容大，用于工頻大電流整流電路。平面型二極管PN結(jié)面積可大可小，PN結(jié)面積大的，主要用于功率整流；結(jié)面積小的可作為數(shù)字脈沖電路中的開關管。2、二極管的伏安特性以及與PN結(jié)伏安特性的區(qū)別半導體二極管的伏安特性曲線如下圖所示，處于第一象限的是正向伏安特性曲線，處于第三象限的是反向伏安特性曲線。1）正向特性：當V＞0，即處于正向特性區(qū)域。正向區(qū)又分為兩段：（1）當0＜V＜Uon時，正向電流為零，Uon稱為死區(qū)電壓或開啟電壓。（2）當V＞Uon時，開始出現(xiàn)正向電流，并按指數(shù)規(guī)律增長。2）反向特性：當V＜0時，即處于反向特性區(qū)域。反向區(qū)也分兩個區(qū)域：（1）當VBR＜V＜0時，反向電流很小，且基本不隨反向電壓的變化而變化，此時的反向電流也稱反向飽和電流IS。（2）當V≤VBR時，反向電流急劇增加，VBR稱為反向擊穿電壓。從擊穿的機理上看，硅二極管若|VBR|≥7V時，主要是雪崩擊穿；若VBR≤4V則主要是齊納擊穿，當在4V～7V之間兩種擊穿都有，有可能獲得零溫度系數(shù)點。3）二極管的伏安特性與PN結(jié)伏安特性的區(qū)別：二極管的基本特性就是PN結(jié)的特性。與理想PN結(jié)不同的是，正向特性上二極管存在一個開啟電壓Uon。一般，硅二極管的Uon=0.5V左右，鍺二極管的Uon=0.1V左右；二極管的反向飽和電流比PN結(jié)大。3、溫度對二極管伏安特性的影響溫度對二極管的性能有較大的影響，溫度升高時，反向電流將呈指數(shù)規(guī)律增加，硅二極管溫度每增加8℃，反向電流將約增加一倍；鍺二極管溫度每增加12℃，反向電流大約增加一倍。另外，溫度升高時，二極管的正向壓降將減小，每增加1℃，正向壓降UD大約減小2mV，即具有負的溫度系數(shù)。4、二極管的等效電路（或稱為等效模型）1）理想模型：即正向偏置時管壓降為0，導通電阻為0；反向偏置時，電流為0，電阻為∞。適用于信號電壓遠大于二極管壓降時的近似分析。2）簡化電路模型：是根據(jù)二極管伏安特性曲線近似建立的模型，它用兩段直線逼近伏安特性，即正向?qū)〞r壓降為一個常量Uon；截止時反向電流為0。3）小信號電路模型：即在微小變化范圍內(nèi)，將二極管近似看成線性器件而將它等效為一個動態(tài)電阻rD。這種模型僅限于用來計算疊加在直流工作點Q上的微小電壓或電流變化時的響應。5、二極管的主要參數(shù)1）最大整流電流IＦ：二極管長期工作允許通過的最大正向電流。在規(guī)定的散熱條件下，二極管正向平均電流若超過此值，則會因結(jié)溫過高而燒壞。2）最高反向工作電壓UBR：二極管工作時允許外加的最大反向電壓。若超過此值，則二極管可能因反向擊穿而損壞。一般取UBR值的一半。3）電流IR：二極管未擊穿時的反向電流。對溫度敏感。IR越小，則二極管的單向?qū)щ娦栽胶谩?）最高工作頻率fM：二極管正常工作的上限頻率。若超過此值，會因結(jié)電容的作用而影響其單向?qū)щ娦浴?、穩(wěn)壓二極管（穩(wěn)壓管）及其伏安特性穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導體二極管，通過反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)壓作用。穩(wěn)壓管的伏安特性與普通二極管類似，其正向特性為指數(shù)曲線；當外加反壓的數(shù)值增大到一定程度時則發(fā)生擊穿，擊穿曲線很陡，幾乎平行于縱軸，當電流在一定范圍內(nèi)時，穩(wěn)壓管表現(xiàn)出很好的穩(wěn)壓特性。7、穩(wěn)壓管等效電路穩(wěn)壓管等效電路由兩條并聯(lián)支路構(gòu)成：①加正向電壓以及加反向電壓而未擊穿時，與普通硅管的特性相同；②加反向電壓且擊穿后，相當于理想二極管、電壓源Uz和動態(tài)電阻rz的串聯(lián)。8、穩(wěn)壓管的主要參數(shù)1）穩(wěn)定電壓UZ：規(guī)定電流下穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓。2）最大穩(wěn)定工作電流IZMAX和最小穩(wěn)定工作電流IZMIN：穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定工作電流取決于最大耗散功率，即PZmax=UZIZmax。而Izmin對應UZmin。若IZ＜IZmin，則不能穩(wěn)壓。3）額定功耗PZM：PZM＝UZIZMAX，超過此值，管子會因結(jié)溫升太高而燒壞。4）動態(tài)電阻rZ：rz=DVZ/DIZ，其概念與一般二極管的動態(tài)電阻相同，只不過穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻是從它的反向特性上求取的。RZ愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡，穩(wěn)壓效果愈好。5）溫度系數(shù)α：溫度的變化將使UZ改變，在穩(wěn)壓管中，當êUZê＞7V時，UZ具有正溫度系數(shù)，反向擊穿是雪崩擊穿；當êUZê＜4V時，UZ具有負溫度系數(shù)，反向擊穿是齊納擊穿；當4V＜êVZê＜7V時，穩(wěn)壓管可以獲得接近零的溫度系數(shù)。這樣的穩(wěn)壓二極管可以作為標準穩(wěn)壓管使用。9、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓二極管在工作時應反接，并串入一只電阻。電阻有兩個作用：一是起限流作用，以保護穩(wěn)壓管；二是當輸入電壓或負載電流變化時，通過該電阻上電壓降的變化，取出誤差信號以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管的工作電流，從而起到穩(wěn)壓作用。如P17圖1.19所示。10、特殊二極管 與普通二極管一樣，特殊二極管也具有單向?qū)щ娦?。利用PN結(jié)擊穿時的特性可制成穩(wěn)壓二極管，利用發(fā)光材料可制成發(fā)光二極管，利用PN結(jié)的光敏特性可制成光電二極管。第四章雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎計劃學時：14基本要求：熟悉半導體三極管的特性、共基極放大電路和放大電路的頻率響應，掌握共射極放大電路、工作點的穩(wěn)定問題、小信號模型分析法等教學重點難點：三極管的伏安特性曲線、基本放大電路的特點、靜態(tài)工作點的圖解法與解析法的分析與計算、用h參數(shù)等效電路分析各種組態(tài)的基本放大電路的動態(tài)性能指標、多級放大器的分析計算。基本內(nèi)容：1）半導體BJT2）共射極放大電路3）圖解分析法4）小信號模型分析法5）放大電路的工作點穩(wěn)定問題6）共集電極電路和共基極電路7）放大電路的頻率響應4.1BJT1、晶體管的主要類型和應用場合雙極型晶體管BJT是通過一定的工藝，將兩個PN結(jié)接合在一起而構(gòu)成的器件，是放大電路的核心元件，它能控制能量的轉(zhuǎn)換，將輸入的任何微小變化不失真地放大輸出，放大的對象是變化量。BJT常見外形有四種，分別應用于小功率、中功率或大功率，高頻或低頻等不同場合。2、BJT具有放大作用的內(nèi)部條件和外部條件1）BJT的內(nèi)部條件為：BJT有三個區(qū)（發(fā)射區(qū)、集電區(qū)和基區(qū)）、兩個PN結(jié)（發(fā)射結(jié)和集電結(jié)）、三個電極（發(fā)射極、集電極和基極）組成；并且發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，基區(qū)厚度很小。2）BJT放大的外部條件為：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。3、BJT的電流放大作用及電流分配關系晶體管具有電流放大作用。當發(fā)射結(jié)正向偏置而集電結(jié)反向偏置時，從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的非平衡少子中僅有很少部分與基區(qū)的多子復合，形成基極電流，而大部分在集電結(jié)外電場作用下形成漂移電流IC，體現(xiàn)出IB對的IC控制作用。此時，可將IC看成電流IB控制的電流源。三個重要的電流分配關系式：IE＝IB＋ICIC＝βIB＋ICEO≈βIBIC＝αIE＋ICBO≈αIE4、晶體管的輸入特性和輸出特性晶體管的輸入特性和輸出特性表明各電極之間電流與電壓的關系?，F(xiàn)以共射電路為例說明。1）共射輸入特性：iB＝f(uBE)︱VCE=常數(shù)如P24圖1.26所示。輸入特性曲線分為三個區(qū)：死區(qū)、非線性區(qū)和線性區(qū)。其中vCE=0V的那一條相當于發(fā)射結(jié)的正向特性曲線。當vCE≥1V時，特性曲線將會向右稍微移動一些。但vCE再增加時，曲線右移很不明顯。曲線的右移是三極管內(nèi)部反饋所致，右移不明顯說明內(nèi)部反饋很小。2）共射輸出特性：iC＝f(uCE)︱iB=常數(shù)，它是以iB為參變量的一族特性曲線。對于其中某一條曲線，當vCE=0V時，iC=0；當vCE微微增大時，iC主要由vCE決定；當vCE增加到使集電結(jié)反偏電壓較大時，特性曲線進入與vCE軸基本平行的區(qū)域(這與輸入特性曲線隨vCE增大而右移的原因是一致的)。因此，輸出特性曲線可以分為三個區(qū)域：飽和區(qū)、截止區(qū)和放大區(qū)。3）晶體管工作在三種不同工作區(qū)外部的條件和特點工作狀態(tài)NPN型PNP型特點截止狀態(tài)E結(jié)、C結(jié)均反偏VB＜VE、VB＜VCE結(jié)、C結(jié)均反偏VB＞VE、VB＞VCIC≈0放大狀態(tài)E結(jié)正偏、C結(jié)均反偏VC＞VB＞VEE結(jié)正偏、C結(jié)均反偏VC＜VB＜VEIC≈βIB飽和狀態(tài)E結(jié)、C結(jié)均正偏VB＞VE、VB＞VCE結(jié)、C結(jié)均正偏VB＜VE、VB＜VCVCE＝VCES5、晶體管的主要參數(shù)1）直流參數(shù)(1)共射直流電流放大系數(shù)：=（IC－ICEO）/IB≈IC/IB|，在放大區(qū)基本不變。(2)共基直流放大系數(shù)：=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE顯然與之間有如下關系：=IC/IE=IB/(1+)IB=/(1+)(3)穿透電流ICEO：ICEO=（1+）ICBO；式中ICBO相當于集電結(jié)的反向飽和電流。2）交流參數(shù)(1)共射交流電流放大系數(shù)β：b=DIC/DIB?，在放大區(qū)b值基本不變。(2)共基交流放大系數(shù)α：α=DIC/DIE?當ICBO和ICEO很小時，≈a、≈b，可以不加區(qū)分。(3)特征頻率fT：三極管的b值不僅與工作電流有關，而且與工作頻率有關。由于結(jié)電容的影響，當信號頻率增加時，三極管的b將會下降。當b下降到1時所對應的頻率稱為特征頻率。3）極限參數(shù)和三極管的安全工作區(qū)（1）最大集電極電流ICM：當集電極電流增加時，b就要下降，當b值下降到線性放大區(qū)b值的70～30％時，所對應的集電極電流稱為最大集電極電流ICM。至于b值下降多少，不同型號的三極管，不同的廠家的規(guī)定有所差別?？梢姡擨C＞ICM時，并不表示三極管會損壞。（2）最大集電極耗散功率PCM：PCM=iCuCE。對于確定型號的晶體管，PCM是一個定值。當硅管的結(jié)溫大于150℃、鍺管的結(jié)溫大于70℃時，管子的特性明顯變壞，甚至燒壞。（3）極間反向擊穿電壓：晶體管某一級開路時，另外兩個電極之間所允許加的最高反向電壓，即為極間反向擊穿電壓，超過此值管子會發(fā)生擊穿現(xiàn)象。極間反向電壓有三種：UCBO、UCEO和UEBO。由于各擊穿電壓中UCEO值最小，選用時應使其大于放大電路的工作電源VCC。（4）三極管的安全工作區(qū)：由PCM、ICM和擊穿電壓V(BR)CEO在輸出特性曲線上可以確定四個區(qū)：過損耗區(qū)、過電流區(qū)、擊穿區(qū)和安全工作區(qū)。使用時應保證三極管工作在安全區(qū)。6、溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響1）溫度對反向飽和電流的影響：溫度對ICBO和ICEO等由本征激發(fā)產(chǎn)生的平衡少子形成的電流影響非常嚴重。2）溫度對輸入特性的影響：當溫度上升時，正向特性左移。當溫度變化1℃時，UBE大約下降2～2.5mV，UBE具有負溫度系數(shù)。3）溫度對輸出特性的影響溫度升高時，由于ICEO和β增大，且輸入特性左移，導致集電極電流IC增大，輸出特性上移。總之，當溫度升高時，ICEO和β增大，輸入特性左移，最終導致集電極電流增大。4.2基本共射放大電路組成原理1、放大的概念在電子電路中，放大的對象是變化量，常用的測試信號是正弦波。放大電路放大的本質(zhì)是在輸入信號的作用下，通過有源元件（BJT或FET）對直流電源的能量進行控制和轉(zhuǎn)換，使負載從電源中獲得輸出信號的能量，比信號源向放大電路提供的能量大的多。因此，電子電路放大的基本特征是功率放大，表現(xiàn)為輸出電壓大于輸入電壓，輸出電流大于輸入電流，或者二者兼而有之。在放大電路中必須存在能夠控制能量的元件，即有源元件，如BJT和FET等。放大的前提是不失真，只有在不失真的情況下放大才有意義。2、兩種常見的共射放大電路組成及各部分作用1）直接耦合共射放大電路：信號源與放大電路、放大電路與負載之間均直接相連。適合于放大直流信號和變化緩慢的交流信號。2）阻容耦合共射放大電路：信號源與放大電路、放大電路與負載之間均通過耦合電容相連。不能放大直流信號和變化緩慢的交流信號；只能放大某一頻段范圍的信號。。3）放大電路中元件及作用（1）三極管T——起放大作用。（2）集電極負載電阻RC——將變化的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出。（3）偏置電路VCC，Rb——使三極管工作在放大區(qū)，VCC還為輸出提供能量。（4）耦合電容C1，C2——輸入電容C1保證信號加到發(fā)射結(jié)，不影響發(fā)射結(jié)偏置。輸出電容C2保證信號輸送到負載，不影響集電結(jié)偏置。4、靜態(tài)工作點設置的必要性對放大電路的基本要求一是不失真，二是能放大。只有保證在交流信號的整個周期內(nèi)三極管均處于放大狀態(tài)，輸出信號才不會產(chǎn)生失真。故需要設置合適的靜態(tài)工作點。Q點不僅電路是否會產(chǎn)生失真，而且影響放大電路幾乎所有的動態(tài)參數(shù)。5、基本共射放大電路的工作原對于基本放大電路，只有設置合適的靜態(tài)工作點，使交流信號馱載在直流分量之上，以保證晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài)，輸出電壓波形才不會產(chǎn)生非線性失真?；竟采浞糯箅娐返碾妷悍糯笞饔檬抢镁w管的電流放大作用，并依靠將電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化來實現(xiàn)的。6、放大電路的組成原則1）為了使BJT工作于放大區(qū)、FET工作于恒流區(qū),必須給放大電路設置合適的靜態(tài)工作點，以保證放大電路不失真。2）在輸入回路加入ui應能引起uBE的變化,從而引起iB和iC的變化。3）輸出回路的接法應當使iC盡可能多地流到負載RL中去,或者說應將集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化送到輸出端。4.3放大電路的基本分析方法1、直流通路、交流通路及其畫法（1）直流通路：在直流電源的作用下，直流電流流經(jīng)的通路，用于求解靜態(tài)工作點Q的值。（2）直流通路的畫法：電容視為開路、電感視為短路；信號源視為短路，但應保留內(nèi)阻。（3）交流通路：在輸入信號作用下，交流信號流經(jīng)的通路，用于研究和求解動態(tài)參數(shù)。（4）交流通路的畫法：耦合電容視為短路；無內(nèi)阻直流電源視為短路；2、放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析（1）靜態(tài)分析：就是求解靜態(tài)工作點Q，在輸入信號為零時，BJT或FET各電極間的電流和電壓就是Q點。可用估算法或圖解法求解。（2）動態(tài)分析就是求解各動態(tài)參數(shù)和分析輸出波形。通常，利用三極管h參數(shù)等效模型畫出放大電路在小信號作用下的微變等效電路，并進而計算輸入電阻、輸出電阻與電壓放大倍數(shù)?；蚶脠D解法確定最大不失真輸出電壓的幅值、分析非線性失真等情況。放大電路的分析應遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)”。的原則，只有靜態(tài)工作點合適，動態(tài)分析才有意義；Q點不但影響電路輸出信號是否失真，而且與動態(tài)參數(shù)密切相關。3、圖解法確定Q點和最大不失真輸出電壓（1）用圖解法確定Q點的步驟：已知晶體管的輸出特性曲線族→由直流通路求得IBQ→列直流通路的輸出回路電壓方程得直流負載線→在輸出特性曲線平面上作出直流負載線→由IBQ所確定的輸出特性曲線與直流負載線的交點即為Q點。（2）輸出波形的非線性失真非線性失真包括飽和失真和截止失真。飽和失真是由于放大電路中三極管工作在飽和區(qū)而引起的非線性失真。截止失真是由于放大電路中三極管工作在截止區(qū)而引起的非線性失真。截止失真的波形飽和失真的波形放大電路要想獲得大的不失真輸出，需要滿足兩個條件：一是Q點要設置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；二是要有合適的交流負載線。（3）直流負載線和交流負載線由放大電路輸出回路電壓方程所確定的直線稱為負載線。由直流通路確定的負載線為直流負載線；由交流通路確定的負載線為交流負載線，可通過Q、B兩點作出。對于放大電路與負載直接耦合的情況，直流負載線與交流負載線是同一條直線；而對于阻容耦合放大電路，只有在空載情況下，兩條直線才合二為一。（4）最大不失真輸出電壓有效值 式中：說明：當放大電路帶上負載后，在輸入信號不變的情況下，輸出信號的幅度變小。舉例：放大電路靜態(tài)工作點和動態(tài)范圍的確定。4、等效電路法求解靜態(tài)工作點即利用直流通路估算靜態(tài)工作點、、和。其中硅管的；鍺管的，無須求解；其余三個參數(shù)的求解方法為：（1）列放大電路輸入回路電壓方程可求得；（2）根據(jù)放大區(qū)三極管電流方程可求得；（3）列放大電路輸出回路電壓方程可求得；5、BJT的h參數(shù)等效模型（1）BJT等效模型的建立：三極管可以用一個二端口模型來代替；對于低頻模型可以不考慮結(jié)電容的影響；小信號意味著三極管近似在線性條件下工作，微變也具有線性同樣的含義。（2）BJT的h參數(shù)方程及等效模型vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevceBJT的h參數(shù)等效模型如圖所示。（3）h參數(shù)的物理意義1即rbe：三極管的交流輸入電阻，對于小功率三極管可用近似公式計算如下：電壓反饋系數(shù)：反映三極管內(nèi)部的電壓反饋，因數(shù)值很小，一般可以忽略。：在小信號作用時，表示晶體管在Q點附近的的電流放大系數(shù)b。：三極管輸出電導，反映輸出特性上翹的程度。常稱1/為c-e間動態(tài)電阻。通常的值小于10-5S，當其與電流源并聯(lián)時，因分流極小，可作開路處理。注意：h參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。h參數(shù)與工作點有關，在放大區(qū)基本不變。h參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對交流小信號的分析6、等效電路法求解放大電路的動態(tài)參數(shù)將BJT的h參數(shù)等效模型代入放大電路的交流通路，即為放大電路的微變等效電路。放大電路的動態(tài)分析就是利用放大電路的微變等效電路計算輸入電阻、輸出電阻與電壓放大倍數(shù)。舉例：如P86例2.3圖2.20所示放大電路靜態(tài)工作點的求解和性能指標計算。4.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定1、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性靜態(tài)工作點不但決定了電路是否產(chǎn)生失真，而且還影響著電壓放大倍數(shù)和輸入電阻等動態(tài)參數(shù)。實際上，電源電壓的波動、元件老化以及因溫度變化所引起的晶體管參數(shù)變化，都會造成靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定，從而使動態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定，有時甚至造成電路無法正常工作。在引起Q點不穩(wěn)定的諸多因素中，溫度對晶體管的影響是最主要的。2、溫度變化對靜態(tài)工作點產(chǎn)生的影響溫度變化對靜態(tài)工作點的影響主要表現(xiàn)為，溫度變化影響晶體管的三個主要參數(shù)：、β和。這三者隨溫度升高產(chǎn)生變化，其結(jié)果都使值增大。硅管的小，受溫度影響小，故其β和受溫度影響是主要的；鍺管的大，受溫度影響是主要的。3、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原則和措施為了保證輸出信號不失真，對放大電路必須設置合適的靜態(tài)工作點，并保證工作點的穩(wěn)定。（1）采用不同偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原則是：當溫度升高使增大時，要自動減小以牽制的增大。（2）穩(wěn)定靜態(tài)工作點可以歸納為三種方法：P89圖2.21所示。（1）溫度補償；（2）直流負反饋；（3）集成電路中采用恒流源偏置技術(shù)；4、典型靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路——分壓式偏置電路的分析1）Q點穩(wěn)定原理分壓偏置電路如P90圖2.22所示。穩(wěn)定靜態(tài)工作點的條件為：I1＞＞IB和VB＞＞UBE；此時，，即當溫度變化時，基本不變。T（℃）↑→↑（↑）→↑（因為T（℃）↑→↑（↑）→↑（因為基本不變）→↓→↓↓當溫度降低時，各物理量向相反方向變化。這種將輸出量（）通過一定的方式（利用將的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化）引回到輸入回路來影響輸入量的措施稱為反饋?？梢?，在Q點穩(wěn)定過程中，作為負反饋電阻起著重要的作用。典型靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路利用直流負反饋來穩(wěn)定Q點。2）分壓式偏置電路的靜態(tài)分析分壓式偏置電路的靜態(tài)分析有兩種方法：一是戴維南等效電路法；二是估算法，這種方法的使用條件為I1＞＞IBE，或者。3）分壓式偏置電路的動態(tài)分析動態(tài)分析時，射極旁路電容應看成短路。畫放大電路的微變等效電路時，要特別注意射極電阻有無被射極旁路電容旁路，正確畫出“交流地”的位置，根據(jù)實際電路進行計算即可。4.5共集放大電路和共基放大電路1、三極管放大電路的基本接法三極管放大電路的基本接法亦稱為基本組態(tài)，有共射（包括工作點穩(wěn)定電路）、共基和共集三種。共射放大電路以發(fā)射極為公共端，通過iB對ic的控制作用實現(xiàn)功率放大。共集放大電路以集電極為公共端，通過iB對iE的控制作用實現(xiàn)功率放大。共基放大電路以基極為公共端，通過iE對iB的控制作用實現(xiàn)功率放大。2、共集放大電路的組成及靜態(tài)和動態(tài)分析共集放大電路的組成共集放大電路亦稱為射極輸出器，為了保證晶體管工作在放大區(qū)，在晶體管的輸入回路，、與VCC共同確定合適的靜態(tài)基極電流；晶體管輸出回路中，電源VCC，提供集電極電流和輸出電流，并與配合提供合適的管壓降UCE。2）共集放大電路的靜態(tài)分析與共射電路靜態(tài)分析方法基本相同。（1）列放大電路輸入方程可求得；（2）根據(jù)放大區(qū)三極管電流方程可求得；（3）列放大電路輸出方程可求得；3）共集放大電路的動態(tài)分析共集放大電路的動態(tài)分析方法與共射電路基本相同，只是由于共集放大電路的“交流地”是集電極，一般習慣將“地”畫在下方，所以微變等效電路的畫法略有不同，如P92圖2.23（d）所示。3、共基放大電路的靜態(tài)和動態(tài)分析1）共基放大電路的靜態(tài)分析與共射電路靜態(tài)分析方法基本相同。（1）列放大電路輸入回路電壓方程可求得；（2）根據(jù)放大區(qū)三極管電流方程可求得；（3）列放大電路輸出回路電壓方程可求得；2）共基放大電路的動態(tài)分析共基放大電路的動態(tài)分析方法與共射電路基本相同，只是由于共基放大電路的“交流地”是基極，一般習慣將“地”畫在下方，所以微變等效電路的畫法略有不同。4、三種接法的比較共射放大電路既有電壓放大作用又有電流放大作用，輸入電阻居三種電路之中，輸出電阻較大，適用于一般放大。共集放大電路只有電流放大作用而沒有電壓放大作用，因其輸入電阻高而常做為多級放大電路的輸入級，因其輸出電阻低而常做為多級放大電路的輸出級，因其放大倍數(shù)接近于1而用于信號的跟隨。共基放大電路只有電壓放大作用而沒有電流放大作用，輸入電阻小，高頻特性好，適用于寬頻帶放大電路。4.6放大電路頻率響頻率響應的基本概念放大電路的頻率響應可由放大器的放大倍數(shù)對頻率的關系來描述，即式中A(f)稱為幅頻特性，它是放大倍數(shù)的幅值與頻率的函數(shù)式。φ(f)稱為相頻特性，它是放大倍數(shù)的相位角與頻率的函數(shù)式。兩種特性綜合起來可全面表征放大倍數(shù)的頻率響應。由圖可見，在一個較寬的頻率范圍內(nèi)，曲線是平坦的，即放大倍數(shù)不隨信號頻率變化，其電壓放大倍數(shù)用Aum表示，在此頻率范圍內(nèi)，所有電容（耦合電容、旁路電容和器件的極間電容等）的影響可以忽略不計。當頻率降低時，耦合電容和旁路電容的影響不可忽略，致使放大倍數(shù)下降。當頻率升高時，器件的極間電容的影響不可忽略，放大倍數(shù)亦下降。fL和fH分別稱為下限截止頻率（簡稱下限頻率）和上限截止頻率（簡稱上限頻率）它們是放大倍數(shù)下降到中頻放大倍數(shù)的倍時所確定的兩個頻率。低頻區(qū)：低于fL的頻率范圍稱為低頻區(qū)。高頻區(qū)：高于fH的頻率范圍稱為高頻區(qū)。中頻區(qū)：介于fL和fH之間頻率范圍稱為中頻區(qū)，通常又稱為放大電路的通頻帶fbw=fH－fL。頻率響應的基本分析方法波特圖：一種頻率響應曲線圖，此圖為半對數(shù)坐標圖，即頻率采用對數(shù)分度，而幅值（以dB表示的電壓放大倍數(shù)）或相位角則采用線性分度。在近似分析中，為了縮短坐標，擴大視野，常采用折線化的近似波特圖法描繪幅頻特性和相頻特性曲線。3、RC低通電路和高通電路1.RC低通電路的頻率響應增益頻率函數(shù)電壓增益的幅值電壓增益的相角

②頻率響應曲線描述幅頻響應相頻響應

2.RC高通電路的頻率響應RC電路的電壓增益：幅頻響應相頻響應（1）放大電路的頻率響應的特征可用RC低通電路和高通電路來模擬。（2）截止頻率fL和fH是頻率響應的關鍵點，無論是幅頻特性還是相頻特性，基本都是以它為中心而變化的，求出fL和fH后就可近似地描繪放大電路完整的頻率響應曲線。（3）fL和fH都是與對應的回路時間常數(shù)τ=RC成反比。4、晶體管的高頻等效模型混合II形高頻小信號模型低頻時，混合模型與H參數(shù)模型等價1、單管共射放大電路的頻率響應共射放大電路如圖所示。其全頻段交流等效電路如圖所示。高頻放大倍數(shù)的頻率響應（1）由三極管極間電容引起，大容量電容看成短路。（2）高頻交流等效電路。（3）高頻放大倍數(shù)表達式式中R=rb’e∥（rb’b+Rs∥Rb），fH為上限頻率，其表達式為（4）幅頻特性和相頻特性的表達式低頻放大倍數(shù)的頻率響應（1）由耦合電容引起，三極管極間電容看成開路。（2）低頻交流等效電路如下圖所示。（3）低頻放大倍數(shù)表達式式中fL為下限頻率，其表達式為（4）幅頻特性和相頻特性的表達式第五章集成電路計劃學時：6基本要求：掌握差分式放大電路；了解集成運算放大器的特性、電流源和主要參數(shù)，乘法器原理。。教學重點難點：差動放大電路的分析計算，通用型集成運算放大器的組成和工作原理?；緝?nèi)容：1）集成電路運算放大器中的電流源2）差分式放大電路3）集成電路運算放大器4）集成電路運算放大器的主要參數(shù)5）乘法器原理5.1集成電路概述1、概述集成電路中的元器件特點1、集成電路中的元器件是在相同的工藝條件下做出的，鄰近的器件具有良好的對稱性，而且受環(huán)境溫度和干擾的影響后的變化也相同，因而特別有利于實現(xiàn)需要對稱結(jié)構(gòu)的電路。2、集成工藝制造的電阻、電容數(shù)值范圍有一定的限制。3、集成工藝制造晶體管、場效應管最容易，眾多數(shù)量的晶體管通過一次綜合工藝完成。集成晶體管有縱向NPN型管、橫向PNP型管和場效應管，前者在集成元器件中占用硅片面積最小、性能好、β值高，用的也最多；而橫向PNP管是利用制造縱向NPN管的工藝或稍加改造制成，其中PNP管β值低，但反耐壓高，常和NPN型管配合使用。集成電路結(jié)構(gòu)形式上的特點利用元器件參數(shù)的對稱性來提高電路穩(wěn)定性利用有源器件代替無源元件采用直接耦合方式采用較復雜的電路結(jié)構(gòu)適當利用外接分立元件2、電流源電路及電路及有源負載放大電路電流源是一個使輸出電流恒定的電源電路，與電壓源相對應。在模擬集成電路中，常用的電流源電路有：鏡像電流源、精密電流源、微電流源、多路電流源等。1）鏡像電流源圖鏡像電流源電路如上圖所示鏡像電流源電路，它的特點是工作三極管的集電極電流是電流源電路電流的鏡像(相等）。三極管T1、T2匹配，，則且，當時，，IC2和IREF是鏡像關系。2）微電流源微電流源電路如下圖所示，通過接入Re電阻得到一個比基準電流小許多倍圖微電流源的微電流源，適用于微功耗的集成電路中。由圖可得：因DVBE小，IO<<IREF。同時IO的穩(wěn)定性也比IREF好。3）多路電流源通過一個基準電流源穩(wěn)定多個三極管的工作點電流，即可構(gòu)成多路電流源，電路見下圖。圖中一個基準電流IREF可獲得多個恒定電流IC2、IC3?。圖多路電流源5.2差動放大電路1、直接耦合放大電路的零點漂移直接耦合放大電路的零點漂移主要是晶體管的溫漂造成的。在基本差動放大電路中，利用參數(shù)的對稱性進行補償來抑制溫漂。在長尾電路和具有恒流源的差動放大電路中，還利用共模負反饋或恒流源抑制每只放大管的溫漂。2、差動放大電路組成及特點1）電路組成差分放大器是由對稱的兩個基本放大電路通過射極公共電阻耦合構(gòu)成的。“對稱”的含義是兩個三極管的特性一致，電路參數(shù)對應相等，即Rc1=Rc2，Rb1=Rb2，b1=b2，VBE1=VBE2，rbe1=rbe2，ICBO1=ICBO2。2）電路特性（1）差動放大電路對零漂在內(nèi)的共模信號有抑制作用；（2）差動放大電路對差模信號有放大作用；（3）共模負反饋電阻Re的作用：①穩(wěn)定靜態(tài)工作點。②對差模信號無影響。③對共模信號有負反饋作用：Re越大對共模信號的抑制作用越強；也可能使電路的放大能力變差。3、差動放大電路的輸入和輸出方式1）差動放大電路可以有兩個輸入端：同相輸入端和反相輸入端。根據(jù)規(guī)定的正方向，在某輸入端加上一定極性的信號，如果輸出信號的極性與其相同，則該輸入端稱為同相輸入端。反之，如果輸出信號的極性與其相反，則該輸入端稱為反相輸入端。2）信號的輸入方式：若信號同時加到同相輸入端和反相輸入端，稱為雙端輸入；若信號僅從一個輸入端加入，稱為單端輸入。3）信號的輸出方式：差動放大電路可以有兩個輸出端：集電極C1和C2。從C1和C2輸出稱為雙端輸出；僅從集電極C1或C2對地輸出稱為單端輸出。按照信號的輸入、輸出方式，或輸入端與輸出端接地情況的不同，差動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；4、差模信號和共模信號1）差模信號：幅度相等、極性相反的一對輸入信號。通常為有用信號。2）共模信號：幅度相等、極性相同的一對輸入信號。通常為溫漂和干擾信號。3）比較輸入：和可以分解為一對差模信號和一對共模信號的疊加作用。差模信號為：；共模信號為：和均接地，故信號的輸入方式無關，可分兩種情況進行：雙端輸出和單端輸出。1）雙端輸出雙端輸出，所以，與電路有無接負載無關。1列輸入回路電壓方程，并根據(jù)放大區(qū)即可求得和；2列輸出回路電壓方程可求得；2）單端輸出；在放大區(qū)有；但是，，。所以，應該采用戴維南等效定理將原電路的和或和6、差動放大電路的動態(tài)性能指標（1）差模電壓放大倍數(shù)Ad：描述電路放大差模信號的能力；（2）差模輸入電阻Rid：差模信號作用下的輸入電阻。（3）差模輸出電阻Rod：差模信號作用下的輸出電阻。（4）共模電壓放大倍數(shù)Ac：描述電路抑制共模信號的能力；（5）共模抑制比；理想情況下，共模放大倍數(shù)為0，共模抑制比為∞。7、差動放大電路的動態(tài)分析求解動態(tài)參數(shù)的關鍵是針對差模參數(shù)和共模參數(shù)，應分別畫出微變等效電路進行計算。差模和共模微變等效電路的主要區(qū)別是對Re的處理不同：在差模等效電路中，雙端輸入時Re視為短路；單端輸入時Re視為開路。在共模信號作用下對單邊電路而言，發(fā)射極等效電阻為2Re。雖然差動放大電路有四種接法，且有三種不同的輸入信號。由于單端輸入可以轉(zhuǎn)換為雙端輸入；比較輸入可以看成是差模輸入和共模輸入的疊加。實際分析計算時，只須考慮兩種情況：差模信號作用下的雙入—雙出、雙入—單出；共模信號作用下的雙入—雙出、雙入—單出。8、改進型為了既能采用較低的電源電壓又能有很大的Re等效電阻，可采用恒流源電路來替代Re，這樣可以大大增加電路抑制共模信號的能力。5.3集成電路運算放大器1、集成運算放大電路的組成及各部分的作用集成運算放大器是一個高增益直接耦合放大電路，它的方框圖如下圖所示。運算放大器方框圖輸入級要使用高性能的差分放大電路，它必須對共模信號有很強的抑制力，而且采用雙端輸入、雙端輸出的形式。中間放大級要提供高的電壓增益，以保證運放的運算精度。中間級的電路形式多為差分電路和帶有源負載的高增益放大器。互補輸出級由PNP和NPN兩種極性的三極管或復合管組成，以獲得正負兩個極性的輸出電壓或電流。具體電路參閱功率放大器。4）偏置電流源可提供穩(wěn)定的幾乎不隨溫度而變化的偏置電流，以穩(wěn)定工作點。2、集成運算放大器的引線和符號1）集成運算放大器的符號中有三個引線端，兩個輸入端，一個輸出端。一個稱為同相輸入端，即該端輸入信號變化的極性與輸出端相同，用符號‘+’或‘IN+’表示；另一個稱為反相輸入端，即該端輸入信號變化的極性與輸出端相異，用符號“-”或“IN-”表示。輸出端一般畫在輸入端的另一側(cè)，在符號邊框內(nèi)標有‘+’號。實際的運算放大器通常必須有正、負電源端有的品種還有補償端和調(diào)零端。2）集成運算放大器的符號按照國家標準符號如下圖所示。（a）國家標準符號(b)原符號模擬集成放大器的符號F007通用集成運放電路簡介3、集成運放的主要性能指標運算放大器的技術(shù)指標很多，其中一部分與差分放大器和功率放大器相同，另一部分則是根據(jù)運算放大器本身的特點而設立的。各種主要參數(shù)均比較適中的是通用型運算放大器，對某些項技術(shù)指標有特殊要求的是各種特種運算放大器。（1）運算放大器的靜態(tài)技術(shù)指標1）輸入失調(diào)電壓VIO(inputoffsetvoltage)：輸入電壓為零時，將輸出電壓除以電壓增益，即為折算到輸入端的失調(diào)電壓。VIO是表征運放內(nèi)部電路對稱性的指標。2）輸入失調(diào)電流IIO(inputoffsetcurrent)：在零輸入時，差分輸入級的差分對管基極電流之差，用于表征差分級輸入電流不對稱的程度。3）輸入偏置電流IB(inputbiascurrent)：運放兩個輸入端偏置電流的平均值，用于衡量差分放大對管輸入電流的大小。4）輸入失調(diào)電壓溫漂：在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)，輸入失調(diào)電壓隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。5）輸入失調(diào)電流溫漂：在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)，輸入失調(diào)電流隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。6）最大差模輸入電壓(maximumdifferentialmodeinputvoltage)：運放兩輸入端能承受的最大差模輸入電壓，超過此電壓時,差分管將出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象。7）最大共模輸入電壓(maximumcommonmodeinputvoltage)：在保證運放正常工作條件下，共模輸入電壓的允許范圍。共模電壓超過此值時，輸入差分對管出現(xiàn)飽和，放大器失去共模抑制能力。（2）運算放大器的動態(tài)技術(shù)指標1)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)(openloopvoltagegain)：運放在無外加反饋條件下，輸出電壓與輸入電壓的變化量之比。2)差模輸入電阻(inputresistance)：輸入差模信號時，運放的輸入電阻。3)共模抑制比(commonmoderejectionratio)：與差動放大電路中的定義相同，是差模電壓增益與共模電壓增益之比，常用分貝數(shù)來表示。KCMR=20lg(Avd/Avc)(dB)4)－3dB帶寬(—3dBbandwidth)：運算放大器的差模電壓放大倍數(shù)在高頻段下降3dB所定義的帶寬。5)單位增益帶寬(BW?G)(unitgainbandwidth)：下降到1時所對應的頻率，定義為單位增益帶寬。6)轉(zhuǎn)換速率(壓擺率)(slewrate)：反映運放對于快速變化的輸入信號的響應能力。轉(zhuǎn)換速率的表達式為7)等效輸入噪聲電壓Vn(equivalentinputnoisevoltage)：輸入端短路時，輸出端的噪聲電壓折算到輸入端的數(shù)值。這一數(shù)值往往與一定的頻帶相對應。集成運放電路的低頻等效電路集成運放的電壓傳輸特性理想運放的性能指標Aod＝∞Rid＝∞Ro＝0KCMR＝∞fH＝∞UOI、IOI及其溫漂均為零，且無任何內(nèi)部噪聲。理想運放的兩個工作區(qū)線性工作區(qū)特點特點為（1）uo＝Aod（uP－uN）（2）具有虛短（即uP=uN）、虛斷（即iP=iN=0）的特點。非線性工作區(qū)特點為（1）當uP＞uN時uo正向飽和，當uP＜uN時uo負向飽和。（2）具有虛斷的特點。5.4模擬乘法器及其應用模擬乘法器是實現(xiàn)兩個模擬量相乘的非線性電子器件，利用它可以方便地實現(xiàn)乘、除、乘方和開方運算電路。此外，由于它還能廣泛地應用于廣播電視、通信、儀表和自動控制系統(tǒng)之中，進行模擬信號的處理。集成模擬乘法器是繼集成運放之后另一大類通用型有源器件，成為模擬集成電路的重要分支之一。模擬乘法器簡介模擬乘法器有兩個輸入端，一個輸出端，輸入及輸出均對“地”而言，其輸出電壓是兩個輸入端信號的乘積。模擬乘法器的工作原理1）簡單的變跨導二象限模擬乘法器2）雙平衡式模擬乘法器模擬乘法器的應用乘法運算電路除法運算電路開方運算電路第六章反饋放大電路計劃學時：12基本要求：熟悉負反饋對放大電路性能的改善及負反饋放大電路的穩(wěn)定問題；掌握反饋的基本概念與分類、負反饋放大電路的方框圖、分析方法及增益的一般表達式。教學重點難點：反饋極性和類型的判斷，深度負反饋放大器倍數(shù)的分析計算?；緝?nèi)容：1）反饋的基本概念與分類2）負反饋放大電路的方框圖及增益的一般表達式3）負反饋對放大電路性能的改善4）負反饋放大電路的分析方法5）負反饋放大電路的穩(wěn)定問題6.1反饋的基本概念與分類1、反饋的基本概念1）什么是反饋反饋：將放大器輸出信號的一部分或全部經(jīng)反饋網(wǎng)絡送回輸入端。反饋的示意圖見下圖所示。反饋信號的傳輸是反向傳輸。開環(huán)：放大電路無反饋，信號的傳輸只能正向從輸入端到輸出端。閉環(huán)：放大電路有反饋，將輸出信號送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。圖示中是輸入信號，是反饋信號，稱為凈輸入信號。所以有2)負反饋和正反饋負反饋：加入反饋后，凈輸入信號<，輸出幅度下降。應用：負反饋能穩(wěn)定與反饋量成正比的輸出量，因而在控制系統(tǒng)中穩(wěn)壓、穩(wěn)流。正反饋：加入反饋后，凈輸入信號>，輸出幅度增加。應用：正反饋提高了增益，常用于波形發(fā)生器。3)交流反饋和直流反饋直流反饋：反饋信號只有直流成分；交流反饋：反饋信號只有交流成分；交直流反饋：反饋信號既有交流成分又有直流成分。直流負反饋作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點；交流負反饋作用：從不同方面改善動態(tài)技術(shù)指標，對Au、Ri、Ro有影響。2、反饋的判斷1）有無反饋的判斷（1）是否存在除前向放大通路外，另有輸出至輸入的通路——即反饋通路；（2）反饋至輸入端不能接地，否則不是反饋。2）正、負反饋極性的判斷之一—瞬時極性法（1）在輸入端，先假定輸入信號的瞬時極性；可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示；（2）根據(jù)放大電路各級的組態(tài)，決定輸出量與反饋量的瞬時極性;（3）最后觀察引回到輸入端反饋信號的瞬時極性，若使凈輸入信號增強，為正反饋，否則為負反饋。注意：*極性按中頻段考慮；*必須熟悉放大電路輸入和輸出量的相位關系。 *反饋類型主要取決于電路的連接方式，而與Ui的極性無關。對單個運放一般有：反饋接至反相輸入端為負反饋反饋接至同相輸入端為正反饋3）電壓反饋和電流反饋（1）電壓反饋：反饋信號的大小與輸出電壓成比例（采樣輸出電壓）；（2）電流反饋，反饋信號的大小與輸出電流成比例（采樣輸出電流）。（3）判斷方法：將輸出電壓‘短路’，若反饋回來的反饋信號為零，則為電壓反饋；若反饋信號仍然存在，則為電流反饋。應用中，若要穩(wěn)定輸出端某一電量，則采樣該電量，以負反饋形式送輸入端。電壓負反饋作用：穩(wěn)定放大電路的輸出電壓。電流負反饋作用：穩(wěn)定放大電路的輸出電流。4）串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋（根據(jù)反饋信號在輸入端的求和方式）（1）串聯(lián)反饋：反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的兩個電極上，此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關系。（2）并聯(lián)反饋，反饋信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系。（3）判別方法：將反饋節(jié)點對地短接，若輸入信號仍能送入放大電路，則反饋為串聯(lián)反饋，否則為并聯(lián)反饋。對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個加在基極，另一個加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。對于運算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個加在同相輸入端，另一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。5）正、負反饋極性的判斷法之二：在明確串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋后，正、負反饋極性可用下列方法來判斷：（1）反饋信號和輸入信號加于輸入回路同一點時：瞬時極性相同的為正反饋；瞬時極性相反的是負反饋；（2）反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時：瞬時極性相同的為負反饋；瞬時極性相反的是正反饋。對三極管放大電路來說這兩點是基極和發(fā)射極，對運算放大器來說是同相輸入端和反相輸入端。注意：輸入信號和反饋信號的瞬時極性都是指對地而言，這樣才有可比性。6）直、交流反饋方法判斷：根據(jù)反饋網(wǎng)絡中是否有動態(tài)元件進行判斷。（1）若反饋網(wǎng)絡無動態(tài)元件（通常為電容），則反饋信號交、直流并存；（2）若反饋網(wǎng)絡有電容串聯(lián)，則只有交流反饋；（3）若反饋網(wǎng)絡有電容并聯(lián)，則只有直流反饋。6.2、負反饋放大電路的四種基本組態(tài)1）負反饋的基本組態(tài)類型： 電壓串聯(lián)負反饋，電壓并聯(lián)負反饋，電流串聯(lián)負反饋，電流并聯(lián)負反饋。2)負反饋放大電路反饋組態(tài)的判斷方法：（1）從放大器輸出端的采樣物理量，看反饋量取自電壓還是電流；（2）從輸入端的連接方式，判斷反饋是串聯(lián)還是并聯(lián)。3）四種負反饋組態(tài)及組態(tài)的判斷（1）電壓串聯(lián)負反饋*表現(xiàn)形式：輸出和反饋均以電壓的形式出現(xiàn) (a)分立元件放大電路(b)集成運放放大電路在放大器輸出端，采樣輸出電壓,反饋量與成正比，為電壓反饋；在放大器輸入端,信號以電壓形式出現(xiàn),與相串聯(lián),為串聯(lián)反饋；*參量表示：因輸出端采樣電壓，在輸入端是輸入電壓和反饋電壓相減，所以：閉環(huán)放大倍數(shù)：反饋系數(shù)。對于圖上(a)，對于圖下(b)*判斷方法對上圖(a)所示電路，根據(jù)瞬時極性法判斷，經(jīng)Rf加在發(fā)射極E1上的反饋電壓為‘+’，與輸入電壓極性相同，且加在輸入回路的兩點，故為串聯(lián)負反饋。反饋信號與輸出電壓成比例，是電壓反饋。后級對前級的這一反饋是交流反饋，同時Re1上還有第一級本身的負反饋。對圖(b)，因輸入信號和反饋信號加在運放的兩個輸入端，故為串聯(lián)反饋，根據(jù)瞬時極性判斷是負反饋，且為電壓負反饋。結(jié)論是交直流串聯(lián)電壓負反饋。（2）電流串聯(lián)負反饋*表現(xiàn)形式：輸出采樣輸出電流，而反饋量則以電壓的形式出現(xiàn)電路如下圖所示。圖(a)是共射基本放大電路將Ce去掉而構(gòu)成。圖(b)是由集成運放構(gòu)成。(a)(b)*參量表示：對圖(b)的電路，求其互導增益于是1/R，這里忽略了Rf的分流作用。電壓增益為*判斷方法：對圖(a)，反饋電壓從Re上取出，根據(jù)瞬時極性和反饋電壓接入方式，可判斷為串聯(lián)負反饋。因輸出電壓短路，反饋電壓仍然存在，故為串聯(lián)電流負反饋。（3）電壓并聯(lián)負反饋*表現(xiàn)形式：輸出采樣輸出電壓，而反饋量則以電流的形式出現(xiàn).電路如下圖所示。*參量表示：稱為互阻增益，稱為互導反饋系數(shù)，相乘無量綱。而電壓增益為*判斷方法：因反饋信號與輸入信號在一點相加，為并聯(lián)反饋。根據(jù)瞬時極性法判斷，為負反饋，且為電壓負反饋。因為并聯(lián)反饋，在輸入端采用電流相加減。即為電壓并聯(lián)負反饋。（4）電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋的電路如下圖(a)、(b)所示。*表現(xiàn)形式：輸出和反饋均以電流的形式出現(xiàn)(a)(b)*參量表示：電流反饋系數(shù)是，以圖(b)為例,有:電流放大倍數(shù)顯然，電流放大倍數(shù)基本上只與外電路的參數(shù)有關，與運放內(nèi)部參數(shù)無關。電壓放大倍數(shù)為*判斷方法：因反饋信號與輸入信號在一點相加，為并聯(lián)反饋。根據(jù)瞬時極性法判斷，為負反饋，且因輸出電壓短路，反饋電壓仍然存在，因為并聯(lián)反饋，在輸入端采用電流相加減。即為電流并聯(lián)負反饋。對于圖(a)電路，反饋節(jié)點與輸入點相同，所以是電流并聯(lián)負反饋。對于圖(b)電路，也為電流并聯(lián)負反饋。6.3深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的估算負反饋放大電路的方塊圖表示法反饋放大電路的基本方程:放大電路的開環(huán)放大倍數(shù):反饋網(wǎng)絡的反饋系數(shù):放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù):有：，稱為環(huán)路放大倍數(shù)。2、四種組態(tài)電路的方塊圖 將負反饋放大電路的基本放大電路與反饋網(wǎng)絡均看成為二端口網(wǎng)絡，則不同反饋組態(tài)表明兩個網(wǎng)絡的不同連接方式。四種不同組態(tài)的方塊圖。不同組態(tài)負反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)具有不同的物理意義。但在不同組態(tài)負反饋放大電路中環(huán)路放大倍數(shù)均為無量綱。3、閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達式和反饋深度：1）一般表達式由于:,則:在中頻段：2）反饋深度環(huán)路增益||是指放大電路和反饋網(wǎng)絡所形成環(huán)路的增益，，當||>>1時稱為深度負反饋，相當于||>>1。則：閉環(huán)放大倍數(shù)在深度負反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)與有源器件的參數(shù)基本無關。一般反饋網(wǎng)絡是無源元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負反饋時的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。將稱為反饋深度。=它反映了反饋對放大電路影響的程度?？煞譃橄铝腥N情況①當||＞1時，||＜||，相當負反饋②當||＜1時，||＞||，相當正反饋③當||=0時，||=∞，相當于輸入為零時仍有輸出，故稱為“自激狀態(tài)”。3、深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的分析在深度負反饋條件下往往采用的近似計算。1）利用閉環(huán)放大倍數(shù)求解。這里的是廣義的，其含義因反饋組態(tài)而異：對于電壓串聯(lián)負反饋為；對于電流并聯(lián)負反饋為；對于電壓并聯(lián)負反饋為；對于電流串聯(lián)負反饋為。如要估算電壓放倍數(shù)，了外，其它幾種增益都要轉(zhuǎn)換。反饋系數(shù)的確定：如果是并聯(lián)反饋，將輸人端對地短路，可求出反饋系數(shù)’如果是串聯(lián)反饋，將輸人回路開路，可求出反饋系數(shù)’2）利用求解。對于串聯(lián)反饋，，相當于基本放大器輸人端電壓為O（虛短特性體現(xiàn)）。對于并聯(lián)反饋，，相當于基本放大器輸入端電流為0（虛斷特性體現(xiàn)）。抓住這個特點寫出有關方程式，往往可以直接而且簡捷地得到電壓放大倍數(shù)。這是分析反饋電路的一種實用方法。3）對非深反饋電路，利用由方塊圖導出的公式求解Rif、Rofy及。關鍵：找出A和F，即把閉環(huán)的反饋放大器分解成基本放大器和反饋網(wǎng)絡兩個獨立部分。確定A的原則：不計主反饋作用；計入反饋網(wǎng)絡的負載效應。6.4負反饋對放大電路的影響1）負反饋對放大倍數(shù)的影響根據(jù)負反饋基本方程，不論何種負反饋，都可使反饋放大倍數(shù)下降|1+AF|倍，只不過不同的反饋組態(tài)AF的量綱不同而已。在負反饋條件下放大倍數(shù)的穩(wěn)定性也得到了提高。有反饋時，增益的穩(wěn)定性比無反饋時提高了(1+AF)倍。2）負反饋對輸入和輸出電阻的影響負反饋對輸入電阻的影響與反饋加入的方式有關，即與串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋有關，而與電壓反饋或電流反饋無關。負反饋對輸出電阻的影響與反饋采樣的方式有關，即與電壓反饋或電流反饋有關，而與串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋無關。（1）對輸入電阻的影響串聯(lián)負反饋使輸入電阻增加，并聯(lián)負反饋使輸入電阻減?。?）電壓負反饋使輸出電阻減小，電流負反饋可以使輸出電阻增加，電壓負反饋可以使輸出電阻減小，這與電壓負反饋可以使輸出電壓穩(wěn)定是相一致的。輸出電阻小，帶負載能力強，輸出電壓的降落就小。3）負反饋對通頻帶的影響放大電路加入負反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。有反饋時的通頻帶為無反饋時的通頻帶的(1+AmF)倍。負反饋放大電路擴展通頻帶有一個重要的特性，即增益與通頻帶之積為常數(shù)4）負反饋對非線性失真的影響負反饋可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。因加入負反饋，放大電路的輸出幅度下降，不好對比，因此必須要加大輸入信號，使加入負反饋以后的輸出幅度基本達到原來有失真時的輸出幅度才有意義。5）負反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響負反饋只對反饋環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾有抑制作用，且必須加大輸入信號后才使抑制作用有效。6）放大電路中引人負反饋的一般原則6.5負反饋放大電路的穩(wěn)定性1.自激振蕩現(xiàn)象在不加任何輸入信號的情況下，放大電路仍會產(chǎn)生一定頻率的信號輸出。

2.產(chǎn)生原因

在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達到1800，使中頻區(qū)的負反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當滿足了一定的幅值條件時，便產(chǎn)生自激振蕩。3.自激振蕩條件幅值條件相位條件4.穩(wěn)定工作條件或5.負反饋放大電路穩(wěn)定性分析判斷穩(wěn)定性方法

(1)作出的幅頻響應和相頻響應波特圖

(2)作水平線

(3)判斷是否滿足相位裕度

第七章功率放大電路計劃學時：4基本要求：掌握功率放大電路的一般問題，乙類、甲乙類互補對稱功率放大電路；了解集成功率放大器、功率器件。教學重點難點：乙類互補對稱功率放大電路的結(jié)構(gòu)和工作原理基本內(nèi)容：1）功率放大電路的一般問題2）乙類雙電源互補對稱功率放大電路3）甲乙類互補對稱功率放大電路4）集成功率放大器5）功率器件7.1功率放大電路的一般問題功率放大電路的基本概念和分類功率放大電路的特點（1）大信號工作，采用圖解分析法（2）功率、效率、非線性失真為主要技術(shù)指標（3）功率器件的安全工作非常重要功率放大電路的幾種工作狀態(tài)（1）甲類工作狀態(tài)，晶體管的導通角θ＝2π，最大效率為50%。（2）乙類工作狀態(tài)，晶體管的導通角θ＝π，最大效率為78.5%。（3）甲乙類工作狀態(tài)，晶體管的導通角π＜θ＜2π，最大效率介于甲類和乙類之間。（4）丙類工作狀態(tài)，晶體管的導通角θ＜π功率放大電路的類型（1）變壓器耦合功率放大電路變壓器耦合功率放大電路，這種電路的優(yōu)點是可實現(xiàn)阻抗變換，缺點是體積龐大、笨重、消耗有色金屬，且效率低，低頻和高頻特性較差。（2）無輸出變壓器的功率放大電路無輸出變壓器的功率放大電路（簡稱OTL電路）用一個大電容代替了變壓器，該電路在靜態(tài)時電容上的電壓為VCC／2。由于一般情況下功率放大電路的負載電流很大，電容容量常選為幾千微法，且為電解電容。電容容量愈大，電路低頻特性愈好。但是，當電容容量增達到一定程度時，電解電容不再是純電容，而存在漏阻和電感，使得低頻特性不會明顯改善。（3）無輸出電容的功率放大電路無輸出電容的功率放大電路（簡稱OCL電路）。此電路采用正、負電源交替供電，兩個晶體管輪流導通，輸出與輸入之間雙向跟隨。靜態(tài)時兩個管子均截止，輸出電壓為零。（4）橋式推挽功率放大電路橋式推挽功率放大電路（簡稱BTL電路）。該電路為單電源供電，且不用變壓器和大電容。由圖可見電路由四只特性對稱的晶體管組成，靜態(tài)時管子均處于截止狀態(tài)，負載上的電壓為零。BTL電路所用管子數(shù)量最多，難于做到管子特性理想對稱；且管子的總損耗大，使得電路的效率降低；另外電路的輸入和輸出均無接地點，因此有些場合不適用。OTL、OCL和BTL電路各有優(yōu)缺點，且均有集成電路，使用時應根據(jù)需要合理選擇。OCL互補對稱功率放大電路1)射極輸出器——甲類放大的實例特點：電壓增益近似為1，電流增益很大，可獲得較大的功率增益，輸出電阻小，帶負載能力強。

電壓與輸入電壓的關系

設T1的飽和壓VCES≈0.2VvO正向振幅最大值vO負向振幅最大值,若T1首先截止若T3首先出現(xiàn)飽和2)乙類雙電源互補對稱功率放大電路（1）電路的組成由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成，采用正、負雙電源供電。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。

（2）存在的問題——交越失真分析電路可知，當輸入電壓的數(shù)值|ui|＜Uon（Uon為晶體管b－e間的開啟電壓）時，T1和T2均截止，輸出電壓uO為0；只有當|ui|＞Uon時，T1或T2才導通，它們的基極電流失真。最大不失真輸出功率Pomax，忽略VCES時實際輸出功率2.管耗PT單個管子在半個周期內(nèi)的管耗

兩管管耗3.電源供給的功率PV4.效率

8.3.3功率BJT的選擇1.最大管耗和最大輸出功率的關系因為

當Vom≈0.6VCC時具有最大管耗

功率與輸出幅度的關系：7.3甲乙類雙電源互補對稱電路（1）電路組成及工作原理OCL甲乙類互補對稱功率放大電路：靜態(tài)時，從+VCC經(jīng)過R1、R2、D1、D2、R3到－VCC有一個直流電流，它在T1和T2管兩個基極間所產(chǎn)生的電壓為UB1、B2＝UR2＋UD1＋UD2使UB1、B2略大于T1管發(fā)射結(jié)和T2管發(fā)射結(jié)開啟電壓之和，從而使兩只管子均處于微導通狀態(tài)。另外靜態(tài)時應調(diào)節(jié)R2，使發(fā)射極電位UE為0，即輸出電壓uO為0。當所加信號按正弦規(guī)律變化時，由于D1、D2的動態(tài)電阻很小，而且R2的阻值也很小，所以認為T1和T2管的基極電位的變化近似相等。這樣，當ui＞0且逐漸增大時，T1管基極電流隨之增大，而T2管基極電流隨之減小，最后截止，負載電阻上得到正方向的電流。同樣道理，當ui＜0且逐漸減小時，T2管基極電流隨之增大，而T1管基極電流隨之減小，最后截止，負載電阻上得到負方向的電流。這樣，即使ui很小，總能保證至少有一只晶體管導通，從而消除了交越失真。7.4甲乙類單電源互補對稱電路靜態(tài)時，偏置電路使VK＝VC≈VCC/2（電容C充電達到穩(wěn)態(tài)）。

當有信號vi時

負半周T1導通，有電流通過負載RL，同時向C充電

正半周T2導通，則已充電的電容C通過負載RL放電。

只要滿足RLC>>T信，電容C就可充當原來的－VCC。

計算Po、PT、PV和PTm的公式必須加以修正，以VCC/2代替原來公式中的VCC。

第八章信號處理與信號產(chǎn)生電路計劃學時：4基本要求：熟悉有源濾波電路；了解運算電路的誤差分析、正弦波振蕩電路的振蕩條件、非正弦信號產(chǎn)生電路。教學重點難點：LC正弦波振蕩電路分析，各種非正弦信號產(chǎn)生電路的分析?；緝?nèi)容：1）濾波電路的分類2）一階濾波電路3）高階階濾波電路4）正弦波振蕩電路的振蕩條件5）RC、LC正弦波振蕩電路6）非正弦信號產(chǎn)生電路8.1有源濾波電路1、濾波電