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文檔簡介
二極管的結(jié)構(gòu)和分類《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識01PN結(jié)02二極管的結(jié)構(gòu)及符號03二極管的分類04半導(dǎo)體基本知識導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體半導(dǎo)體——導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì),常用硅(Si)、鍺(Ge)和砷化鎵(GaAs)等。半導(dǎo)體特性——熱敏性、光敏性、摻雜性半導(dǎo)體基本知識+4+4+4+4+4+4+4+4+4本征激發(fā)現(xiàn)象產(chǎn)生電子空穴對這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā),也稱熱激發(fā)。半導(dǎo)體基本知識
電子流(帶負(fù)電)空穴流(帶正電)由于本征激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對的數(shù)目很少,則本征半導(dǎo)體中載流子濃度很低,其導(dǎo)電能力很弱。
雜質(zhì)半導(dǎo)體1.N型雜質(zhì)半導(dǎo)體(電子型)多余電子磷原子砷等硅原子多數(shù)載流子——自由電子少數(shù)載流子——空穴++++++++++++N型半導(dǎo)體施主離子自由電子電子空穴對雜質(zhì)半導(dǎo)體2.P型雜質(zhì)半導(dǎo)體(空穴型)多余空穴硼原子硅原子多數(shù)載流子——空穴少數(shù)載流子——自由電子受主離子空穴電子空穴對------------P型半導(dǎo)體PN結(jié)內(nèi)電場E多子擴(kuò)散電流少子漂移電流耗盡層動態(tài)平衡:擴(kuò)散電流=漂移電流總電流=0PN結(jié)正向電流正向?qū)顟B(tài)PN結(jié)反向截止?fàn)顟B(tài)PN二極管的結(jié)構(gòu)及符號外殼陽極陰極陽極引線陰極引線陽極陰極VD二極管的分類(1)按封裝形式塑料封裝金屬封裝玻璃封裝二極管的分類(2)按結(jié)構(gòu)分類點接觸型面接觸型平面型二極管的分類(3)按作用場合分類整流管發(fā)光管穩(wěn)壓管光敏管貼片二級管謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課二極管伏安特性及主要參數(shù)《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄二極管正向伏安特性01二極管反向伏安特性02溫度對特性曲線的影響03二極管的主要參數(shù)04二極管的正向伏安特性uEiVmA
硅:0.5V
鍺:0.1V導(dǎo)通壓降死區(qū)電壓鍺硅:0.7V鍺:0.3V硅二極管的反向伏安特性uEiVuA反向飽和電流擊穿電壓UBR硅鍺二極管的伏安特性
1.正向特性
當(dāng)正向電壓較小時,正向電流極?。◣缀鯙榱悖?這一部分稱為
,相應(yīng)的A(A′)點的電壓稱為
電壓或門檻電壓(也稱閾值電壓),硅管約為
V,鍺管約為
V,如圖中OA(OA′)段。當(dāng)正向電壓超過門檻電壓時,正向電流就會急劇地增大,二極管呈現(xiàn)很
電阻而處于導(dǎo)通狀態(tài)。這時硅管的正向?qū)▔航导s為
V,鍺管約為
V,如圖中AB(A′B′)段。
死區(qū)死區(qū)0.50.1小0.70.3二極管的伏安特性
2.反向特性
二極管兩端加上反向電壓時,在開始很大范圍內(nèi),二極管相當(dāng)于非常
的電阻,反向電流很
,且
反向電壓而變化,此時的電流稱之為
IR
,見圖中OC(OC’)段。由伏安特性看出,當(dāng)反向電壓超過UBR
后稍有增加時,反向電流急劇增加,這種現(xiàn)象稱為
,UBR稱為
。大不隨反向飽和電流
擊穿電壓反向擊穿小溫度對特性曲線的影響
3.溫度對特性的影響左減小下溫度升高時,二極管正向特性曲線向
移動,正向壓降
;反向特性曲線向
移動,反向電流
。增大二極管的主要參數(shù)1.最大整流電流:二極管允許通過的最大正向平均電流。超過此電流,二極管將可能因過熱而燒毀。
二極管的主要參數(shù)2.最大反向工作電壓:二極管允許的最大工作電壓。當(dāng)反向電壓超過此值時,二極管可能被擊穿。二極管的主要參數(shù)3.反向飽和電流:二極管未擊穿時的反向電流值。二極管的主要參數(shù)4.正向峰值浪涌電流:正向浪涌電流承受能力。謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課含二極管電路的分析《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄二極管等效模型01整流電路分析02單向限幅電路分析03電平選擇電路分析04二極管等效模型理想模型恒壓降模型折線模型整流電路分析單向限幅電路分析電平選擇電路分析例題講解例試分析下列幾種情況下二極管的工作狀態(tài)及輸出端F的電位VF。設(shè)二極管正向壓降為0.7V。(1)VA=VB=0V(2)VA=0V,VB=3V(3)VA=3V,VB=0V(4)VA=VB=3V
例題講解解A點電位(V)B點電位(V)VD1二極管狀態(tài)VD2二極管狀態(tài)F點電位(V)00截止截止003截止
導(dǎo)通2.330
導(dǎo)通截止2.333導(dǎo)通導(dǎo)通2.3謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課特殊類型二極管—穩(wěn)壓二極管《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄穩(wěn)壓二極管特性曲線01穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)02穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓原理03穩(wěn)壓二極管簡介穩(wěn)壓二極管是利用PN結(jié)反向擊穿后具有穩(wěn)壓特性經(jīng)特殊制作的二極管。穩(wěn)壓二極管特性曲線正向反向穩(wěn)壓管正確工作條件之一:穩(wěn)壓管反向接于電路之中穩(wěn)壓二極管的正、反向特性曲線與普通二極管相似。區(qū)別僅在于擊穿后,特性曲線更加陡峭,即電流在很大范圍內(nèi)變化時(IZmin<I<IZmax),其兩端電壓幾乎不變。穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)1.穩(wěn)定電壓值UZ穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)2.工作電流IZAB反向飽和區(qū)反向擊穿區(qū)穩(wěn)壓管正確工作條件之二:IZmin<IZ<IZmax穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)3.動態(tài)電阻rZ穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)4.最大工作電流
IZmax5.最大耗散功率
PZ穩(wěn)壓二極管能夠允許通過的最大反向電流值。當(dāng)反向電流通過穩(wěn)壓二極管,管子本身消耗功率的最大允許值就叫做額定功率。在實際使用時,不允許穩(wěn)壓二極管消耗的功率超過這個極限值。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓原理(1)當(dāng)輸入電壓變化時UiUZUoUoURIIZ穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓原理(2)當(dāng)負(fù)載變化時RLUZUoUoURIIZ限流電阻的計算(1)當(dāng)UImin,ILmax時,則IZ最小。由此可計算出限流電阻的一個極限值。即限流電阻的計算(2)當(dāng)UImax,ILmin時,則IZ最大。由此可計算出限流電阻的另一個極限值。即穩(wěn)壓管正確工作條件之三:Rmin<R
<Rmax謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課特殊類型二極管—發(fā)光二極管《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄發(fā)光二極管簡介01發(fā)光二極管分類02發(fā)光二極管工作條件03發(fā)光二極管簡介發(fā)光二極管也稱為LED,是一種將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體器件,其應(yīng)用極為廣泛。發(fā)光二極管簡介
早期只能發(fā)出低光度的紅光,之后發(fā)展出其他單色光的版本,時至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線,光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛取紊怆p色光紅外線發(fā)光二極管簡介隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,發(fā)光二極管用途也由初時作為指示燈、顯示板等逐漸擴(kuò)展至廣泛應(yīng)用于顯示器、電視機(jī)采光裝飾和照明。指示燈顯示器照明發(fā)光二極管分類(1)按使用材料
可分為磷化鎵(GaP)發(fā)光二極管、磷砷化鎵(GaAsP)發(fā)光二極管、砷化鎵(GaAs)發(fā)光二極管、磷銦砷化鎵(GaAsInP)發(fā)光二極管和砷鋁化鎵(GaAIAs)發(fā)光二極管等多種。(2)按管體顏色
可分為紅色、琥珀色、黃色、橙色、淺藍(lán)色、綠色、黑色、白色、透明無色等多種。圓形發(fā)光二極管的外徑為2~20mm,分為多種規(guī)格。發(fā)光二極管分類(3)按封裝形式
可分為金屬封裝、陶瓷封裝、塑料封裝、樹脂封裝和無引線表面封裝外,還可分為加色散射封裝、無色散射封裝、有色透明封裝和無色透明封裝。金屬封裝塑料封裝無色透明封裝發(fā)光二極管分類(4)按發(fā)光顏色
可分為有色光和紅外光。有色光又分為紅色光、黃色光、橙色光、綠色光等。紅色光
黃色光
綠色光發(fā)光二極管分類
此外,發(fā)光二極管還可分為普通單色發(fā)光二極管、高亮度發(fā)光二極管、超高亮度發(fā)光二極管、變色發(fā)光二極管、閃爍發(fā)光二極管、電壓控制型發(fā)光二極管、紅外發(fā)光二極管和負(fù)阻發(fā)光二極管等。
高亮度發(fā)光
閃爍發(fā)光
變色發(fā)光發(fā)光二極管工作條件發(fā)光二極管正確工作條件之一:發(fā)光二極管正向接于電路之中發(fā)光二極管與普通二極管一樣,都是由PN結(jié)構(gòu)成,也具備單向?qū)щ娦浴.?dāng)發(fā)光二極管正偏,注入到N區(qū)和P區(qū)的載流子被復(fù)合時,會發(fā)出可見光和不可見光。發(fā)光二極管工作條件例圖示電路,已知發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓為1.6V,正向電流為5~20mA時才能發(fā)光。試問:(1)開關(guān)處于何位置時發(fā)光二極管可能發(fā)光?(2)為使發(fā)光二極管發(fā)光,電路中R的取值范圍是多少?解(1)開關(guān)斷開時發(fā)光二極管可能發(fā)光。(2)發(fā)光二極管工作條件發(fā)光二極管正確工作條件之一:發(fā)光二極管正向接于電路之中發(fā)光二極管正確工作條件之二:發(fā)光二極管串聯(lián)合適阻值電阻謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課特殊類型二極管—光敏二極管《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄光敏二極管簡介01光敏二極管工作原理02光敏二極管典型應(yīng)用03光敏二極管簡介光敏二極管又稱為光電二極管(photodiode),是一種能夠根據(jù)使用方式,將光信號轉(zhuǎn)換成電流或者電壓信號的光探測器。光敏二極管工作條件光敏二極管結(jié)構(gòu)與普通二極管相似,只是管殼上留有一個能入射光線的窗口。其管芯是一個具有光敏特征的PN結(jié),具有單向?qū)щ娦?,工作時需加上反向電壓。光敏二極管工作原理無光照時,有很小的飽和反向漏電流,即暗電流,此時光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時,
PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對,少數(shù)載流子密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移,使反向電流增加,形成光電流,它隨入射光強度的變化而變化。因此可以利用光照強弱來改變電路中的電流。光敏二極管典型應(yīng)用感應(yīng)式水龍頭光敏二極管常常和發(fā)光器件(通常是發(fā)光二極管)被合并在一起組成一個模塊,這個模塊常被稱為光電耦合元件。光敏二極管典型應(yīng)用光敏二極管典型應(yīng)用感應(yīng)式水龍頭安防對射管光敏二極管常常和發(fā)光器件(通常是發(fā)光二極管)被合并在一起組成一個模塊,這個模塊常被稱為光電耦合元件。光敏二極管典型應(yīng)用光敏二極管典型應(yīng)用
光電式煙霧探測器紅外線遙控光敏二極管典型應(yīng)用
照相機(jī)測光器亮度自動調(diào)節(jié)路燈謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課低頻整流電路及二極管選型《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄單向半波整流電路01單向橋式整流電路02二極管選型03單向半波整流電路
0ωt
0ωt
0
ωt
電路的組成及工作原理:+–u2正半周時:D導(dǎo)通,A→D→RL→B,uO=u2_+_+
0
ωtu2負(fù)半周時:D截止,承受方向電壓,為u2;
uO=0單向半波整流電路
電路的參數(shù)計算:1)負(fù)載上的直流電壓和直流電流直流電壓是指一個周期內(nèi)脈動電壓的平均值
流過負(fù)載RL上的直流電流為0ωt
0
ωt
IO=UORL≈0.45U2RL單向半波整流電路
電路的參數(shù)計算:2)二極管的選擇uD
20tURMID=IO≈0.45U2RLURM=
考慮到電網(wǎng)電壓波動范圍為±10%,二極管的極限參數(shù)應(yīng)滿足:UR>
IF>0.45U2RL
單向橋式整流電路+–組成:由四個二極管組成橋路ABuO單向橋式整流電路ωt
ωtu2正半周時:D1
、D3導(dǎo)通,D2、D4截止A→D1→RL→D3→B,uO=u2+–ABuO單向橋式整流電路_+ABuO單向橋式整流電路ωt
ωtU2負(fù)半周時:D2、D4導(dǎo)通、D1
、D3截止
B→D2→RL→D4
→A,uO=-u2_+ABuO單向橋式整流電路電路的參數(shù)計算:輸出電壓平均值:UO
≈
0.9U2輸出電流平均值:IO
≈
0.9U2/RL
1)負(fù)載上的直流電壓和直流電流0
ωt
0ωt
單向橋式整流電路00ωtiD
0
ωt
ωt0ωt
iD1,
iD3iD2,iD4uD2,uD4uD1,uD3ABuO單向橋式整流電路流過二極管的平均電流:二極管承受的最大反向電壓:2)二極管的選擇
ID=IO/2=0.45U2/RL
000
ωtωt
0ωtiD
ωtiD1,
iD3iD2,iD4uD2,uD4uD1,uD3UR>
IF>0.45U2RL
與半波整流電路對二極管的要求相同二極管選型例:試設(shè)計一臺輸出電壓為24V,輸出電流為2A的直流電源,電路形式可以采用半波整流或橋式整流,然后試確定兩種電路形式的變壓器副邊電壓有效值,并選定相應(yīng)的整流二極管。解:1)當(dāng)采用半波整流電路時U2=UO0.45=240.45=53.5VURM=
=1.41╳53.5V=75.2V
IO
ID==2A型號:2CZ12B、3A、200V二極管選型例:試設(shè)計一臺輸出電壓為24V,輸出電流為2A的直流電源,電路形式可以采用半波整流或橋式整流,然后試確定兩種電路形式的變壓器副邊電壓有效值,并選定相應(yīng)的整流二極管。2)當(dāng)采用橋式整流電路時U2=UO0.9=240.9=26.7VURM=
=1.41╳26.7V=37.6V
IO
ID==0.5A型號:2CZ12B、3A、200V12謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課濾波電路《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄電容濾波電路01電感濾波電路02復(fù)合濾波電路03電容濾波電路
UO=UL=
1)工作原理(1)空載(RL=∞)時:u2tuLtuc=uLro電容器的充電時間常數(shù):τ1
=
roC≈0電容濾波電路
UO=UL=
τ充電=
(ro//RL)C≈roC≈
0τ放電=RLC(2)接入RL(且RLC較大)時電容濾波電路
ωt
放電速度與正弦波下降速度相似UO=UL=
abc充電d0π濾波后,輸出電壓脈動減小,平均值增加濾波的效果與放電時間常數(shù)τ的大小有關(guān)(2)接入RL(且RLC較大)時電容濾波電路
2)負(fù)載上的電壓、電流
一般取UO
≈
1.2U21)放電時間常數(shù)選擇RL
C≥(3~5)T23)參數(shù)計算UO
≈
(1.1-1.4)U2IO=UO/RL≈1.2U2/RL
電容濾波電路
ωt二極管中的電流UO=UL=
3)二極管中的電流ωt
ID
≈0.6U2/RL
4)二極管耐壓值
結(jié)論:電容濾波僅適用于負(fù)載電流較小且變化不大的場合電感濾波電路
對諧波分量:
f
越高,XL
越大,電壓大部分降在電感上對直流分量:
XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上UL=0.9U2復(fù)合濾波電路
LC濾波電路RCπ型濾波電路謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課輸出固定的線性
集成穩(wěn)壓電路《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄
基本電路應(yīng)用電路01
提高輸出電壓的電路02
擴(kuò)大輸出電流的電路03
輸出正、負(fù)電壓的電路04集成穩(wěn)壓器定義
UO=UL=將穩(wěn)壓電路的主要元件甚至全部元件制作在一塊硅基片上的集成電路。三端穩(wěn)壓器固定式三端穩(wěn)壓器可調(diào)式三端穩(wěn)壓器固定式三端穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器外形
三端固定式集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品
W7800系列W7900系列穩(wěn)定正電壓穩(wěn)定負(fù)電壓W78L05W78M09W7812W7815W79L05W79M09W7912W7915輸出-5V輸出-9V輸出-12V輸出-15V
輸出+5V輸出+9V輸出+12V輸出+15V
三端固定式集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品
W7800系列W7900系列穩(wěn)定正電壓穩(wěn)定負(fù)電壓W78L05W78M09W7812W7815輸出0.1AW79L05W79M09W7912W7915輸出0.5A輸出1.5A輸出1.5A輸出0.1A輸出0.5A輸出1.5A輸出1.5A三端固定式集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品
W7800123輸入輸出公共W7900321輸入輸出公共基本電路應(yīng)用電路
++W78003C221C1Ui++UOD保護(hù)集成穩(wěn)壓器消除高頻噪聲消除自激
振蕩注意:輸入電壓Ui一般應(yīng)比輸出電壓端Uo高3V以上。提高輸出電壓的電路
UO≈(1+)R2R1UXX集成穩(wěn)壓器額定電壓改變R1、R2可以提高輸出電壓擴(kuò)大輸出電流的電路
I1≈I2IO=I2+IC=I2+β(I1-IR)≈(1+β)-
βRUBE假設(shè):β=10UBE=-0.3VR=0.5ΩI2=1A則:IO=5A>
I2輸出正、負(fù)電壓的電路
—++—C21CW7812W79121CC2+-+-IUUO1O2U-+123132++++謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課輸出可調(diào)的線性
集成穩(wěn)壓電路《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄
三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品01
基本應(yīng)用電路02三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品
CW117系列CW137系列輸出連續(xù)可調(diào)正電壓1.25V~37V輸出連續(xù)可調(diào)負(fù)電壓-1.25V~-37V基準(zhǔn)電壓UREF=1.25V三端固定式集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品
CW117L國標(biāo)穩(wěn)壓器最大輸出電流:L為0.1A,M為0.5A,無字母為1.5A17輸出為正電壓37輸出為負(fù)電壓產(chǎn)品序號:1為軍工,2為工業(yè)、半軍工,3為民品基本電路應(yīng)用電路
保護(hù)集成穩(wěn)壓器防止自激消除自激
振蕩減小紋波電壓基本電路應(yīng)用電路
消除自激
振蕩UO≈(1+)RPR1UREFRP=0
UO=1.25VRP=2.2KΩ
UO=24V基本電路應(yīng)用電路
消除自激
振蕩R1一般取值120~240Ω輸出電流不小于5mAui在2~40V間uo可在1.25~37V間調(diào)整負(fù)載電流可達(dá)1.5A謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課《模擬電路分析與實踐》-系列微課三極管的結(jié)構(gòu)和分類目錄三極管的結(jié)構(gòu)與符號01三極管的分類02三極管的結(jié)構(gòu)與符號NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—
基區(qū)—發(fā)射區(qū)—集電區(qū)NPN型PPNEBCPNP型ECBECB箭頭方向表示:發(fā)射結(jié)正向偏置時的發(fā)射極電流的實際方向。1、晶體三極管的結(jié)構(gòu)與符號晶體管有3個導(dǎo)電區(qū):發(fā)射區(qū)——發(fā)射載流子的區(qū)域;基區(qū)——控制載流子傳輸?shù)膮^(qū)域;集電區(qū)——收集載流子的區(qū)域。3個電極:發(fā)射極e、基極b、集電極c2個PN結(jié):be區(qū)交界面--發(fā)射結(jié)
cb區(qū)交界面--集電結(jié)2、組成三極管的結(jié)構(gòu)與符號NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—
基區(qū)—發(fā)射區(qū)—集電區(qū)3、結(jié)構(gòu)特點三極管的結(jié)構(gòu)與符號基極BNNP發(fā)射極E集電極C3)集電結(jié)面積大基區(qū):較薄,摻雜濃度低發(fā)射區(qū):摻雜濃度較高集電區(qū):面積較大1)發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度高2)基區(qū)雜質(zhì)濃度低、很薄分類三極管的分類按材料分硅三極管鍺三極管按結(jié)構(gòu)分點接觸型面接觸型平面型砷化鎵三極管按工作頻率分低頻管按用途分放大管開關(guān)管高頻管按功率分大功率管中功率管小功率管按封裝形式分塑封金屬封謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課《模擬電路分析與實踐》-系列微課三極管電流分配關(guān)系和電流放大作用目錄三極管的電流分配關(guān)系01三極管的電流放大作用02三極管的三種工作狀態(tài)03三極管的電流分配關(guān)系共發(fā)射極電路基極偏置電阻
基極偏置電源
集電極回路基極回路集電極電阻
集電極電源
三極管的電流分配關(guān)系
改變可變電阻RB的阻值,使基極電流IB為不同的值,測出相應(yīng)的集電極電流IC和發(fā)射極電流IE。IB/mA00.020.040.060.080.10IC/mA0.0010.701.502.303.103.95IE/mA0.0010.721.542.363.184.05(1)結(jié)論三極管的電流分配關(guān)系(2)IB/mA00.040.060.080.10IC/mA0.0011.502.303.103.95IE/mA0.0011.542.363.184.050.020.700.72共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)IB/mA00.020.040.060.080.10IC/mA0.0010.701.502.303.103.95IE/mA0.0010.721.542.363.184.05共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)要使NPN三極管能起正常的放大作用,發(fā)射結(jié)必須加正向偏置,集電結(jié)必須加反向偏置。三極管的電流分配關(guān)系(3)三極管的電流分配關(guān)系當(dāng)IB有微小變化的時候,能引起IC較大的變化,這就是三極管實現(xiàn)放大作用的實質(zhì),通過改變基極電流的大小,達(dá)到控制IC的目的。三極管的三種工作狀態(tài)
三極管放大的內(nèi)部條件基區(qū):較薄,摻雜濃度低集電區(qū):面積較大發(fā)射區(qū):摻雜濃度最高三極管的三種工作狀態(tài)
三極管放大的外部條件:發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。VC>VB>VEBECIBIEICBECIBIEICVE>VB>VC三極管的三種工作狀態(tài)三極管飽和導(dǎo)通條件:發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)正偏(或零偏)BECIBIEICVB>VCVB>VEUCES
0.3V三極管的三種工作狀態(tài)
三極管截止條件:發(fā)射結(jié)反偏(或零偏)、集電結(jié)反偏BECIBIEICVB<VCVB<VE三極管電流分配關(guān)系例:測量三極管三個電極對地電位如圖所示,試判斷三極管的工作狀態(tài)。
放大截止飽和謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課《模擬電路分析與實踐》-系列微課三極管的特性曲線和主要參數(shù)目錄共射極接法的輸入特性01共射極接法的輸出特性02三極管的主要參數(shù)03共射極接法的輸入特性RCVCCiBIERB+uBE
+uCE
VBBCEBiC+
+
導(dǎo)通電壓UBE(on)Si管:0.6
0.8VGe管:
0.2
0.3V取0.7V取0.2V
輸入特性曲線O輸入回路輸出回路與二極管特性相似共射極接法的輸出特性三極管的輸出特性iC
/mAuCE
/VO24684321IB=020μA40μA60μA80μA100μA1、飽和區(qū)發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)正偏。三極管失去了基極電流對集電極電流的控制作用,這時,iC與iB無關(guān),iC≠βiB。此時所對應(yīng)的uCE的值稱為飽和壓降uCES(硅管飽和壓降uCES
為0.3V,鍺管0.1V)。共射極接法的輸出特性2、放大區(qū)發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。iB>0以上,uCE>1V以右曲線平坦區(qū),iC隨著iB的變化而變化,iC=βiB,iC幾乎與uCE而無關(guān)。共射極接法的輸出特性3、截止區(qū)三極管的發(fā)射結(jié)小于它的死區(qū)電壓或反偏、集電結(jié)反偏iB=0時,iC=0,集電極與發(fā)射極之間相當(dāng)于一個開關(guān)的斷開狀態(tài).共射極接法的輸出特性在實際分析中,常把以上三種不同的工作區(qū)域又稱為三種工作狀態(tài):放大狀態(tài)飽和狀態(tài)截止?fàn)顟B(tài)共射極接法的輸出特性例題:測得工作在放大狀態(tài)中晶體管三個電極電位:V1=3.5V,V2=2.8V,V3=12V,試判斷管型、各電極及所用材料。共射極接法的輸出特性ECB三極管的主要參數(shù)三極管主要參數(shù)
1)電流放大系數(shù)--表征三極管放大能力
(2)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)β在放大區(qū)中間,β=β2)極限參數(shù)
(3)集電極最大允許功率損耗PCM。當(dāng)三極管工作時,管子兩端電壓為UCE,集電極電流為IC,因此集電極損耗的功率為(1)
集電極最大允許電流ICM,當(dāng)IC>ICM管子的β下降(2)UBR(CEO)——B開路時,C-E間的反向擊穿電壓。(1)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)β三極管的安全工作區(qū)
iC<ICM
uCE<UBR(CEO)
PC<PCM三極管的主要參數(shù)謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課三極管的三種組態(tài)《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄組態(tài)的概述01組態(tài)的舉例02組態(tài)的概述共發(fā)射極
什么是三極管的組態(tài)?UiUoUiUiUoUobbbccceee共集電極共基極三極管對信號實現(xiàn)放大作用時在電路中的三種不同的連接方式,即為三種組態(tài)。組態(tài)的舉例
共集電極組態(tài)UiUobceRLRcRbC1C2UiUobceRLReC1C2+VCCRb
共發(fā)射極組態(tài)例1例2+VCC交流情況怎么處理?謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課共射放大電路的組成《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄電路基本組成及各元件作用01電路的符號規(guī)定02電路基本組成及各元件作用
發(fā)射結(jié)正偏UiUobceRLRcRbC1C2VBBVCC
,集電結(jié)反偏。
放大使發(fā)射結(jié)正偏,并提供適當(dāng)靜態(tài)IB和UBE。VCC電源為電路提供能量,并使集電結(jié)反偏;RC電阻將變化的電流轉(zhuǎn)化為變化的電壓。
共射放大電路
條件:UiUobceRLRcRbC1C2VBBVCCUiUobceRLRbC1C2+VCCRc電路基本組成及各元件作用UiUobceRLRbC1C2+VCCRc共射放大電路的習(xí)慣畫法耦合電容:電解電容,有極性,大小為1uF~47uF電容隔直通交:隔離輸入、輸出與電路直流的聯(lián)系,同時能使信號順利輸入輸出。電路基本組成及各元件作用電路符號規(guī)定
t
IB0ibtiBtiB=+ib
IB
Ib
Ibm直流分量交流分量
IBib總變化量有效值最大值謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課共射放大電路的靜態(tài)分析《模擬電路分析與實踐》-系列微課靜態(tài)分析目錄靜態(tài)分析概述01
共射放大電路的直流通路02靜態(tài)工作點的分析計算03靜態(tài)分析概述Ui=0UO=0
交流和直流分開討論
什么是靜態(tài)分析呢?就是分析未加輸入信號時的工作狀態(tài)。靜態(tài)分析放大電路直流通路此時電路中只存在直流分量。共射放大電路UiUobceRLRbC1C2+VCCRc的直流通路=0畫直流通路原則:電容開路電感短路
為什么?靜態(tài)工作點的分析計算bceRbRc共射放大電路直流通路+VCCIBIC靜態(tài)工作點的分析計算bceRbRc+VCCIBICQuBE/ViB/
AUBEQIBQuCE/ViC/mAQUCEQICQ靜態(tài)工作點的分析計算bceRbRc+VCC硅管=0.6~0.8V,取0.7VIBICQ≈鍺管UBEQ=0.1~0.3V,取0.3VUBEQIBQ靜態(tài)工作點的分析計算bceRbRc+VCCIBICQuBE/ViB/
AUBEQIBQuCE/ViC/mAQUCEQICQVCC斜率直流負(fù)載線靜態(tài)工作點的分析計算bceRbRc+VCCIBICUiC1Uo例如圖電路,已知VCC=12V,RB=300KΩ,RC=3KΩ,β=60。估算靜態(tài)工作點Q,可忽略UBEQ?!纸釩2謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課《模擬電路分析與實踐》-系列微課共射放大電路的動態(tài)分析動態(tài)分析目錄動態(tài)分析概述01
放大電路主要性能指標(biāo)02
共射電路的動態(tài)分析計算03動態(tài)分析概述Ui=0UO放大電路直流通路靜態(tài)分析交流分量動態(tài)分析直流分量交流通路就是分析加了輸入信號時的工作狀態(tài)。直流通路=0交流通路動態(tài)分析概述UiUobceRLRbC1C2+VCCRc畫交流通路原則:電容短路直流電源短路UobceRLRbRcUi微變等效自行分析放大電路主要性能指標(biāo)UiUO有源線性四端網(wǎng)絡(luò)放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻1234rsUsiiRLiO電壓放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)功率放大倍數(shù)
工程上常用分貝(dB)表示
電壓增益電流增益功率增益放大電路主要性能指標(biāo)UiUO有源線性四端網(wǎng)絡(luò)放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻1234rsUsiiRLiOriroUs共射電路的動態(tài)性能分析計算放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻UiUobceRLRbC1C2+VCCRc共射放大電路實驗法共射電路的動態(tài)性能分析計算放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻UiUobceRLRbC1C2+VCCRc共射放大電路rsri=共射電路的動態(tài)性能分析計算輸出電阻UiUobceRLRbC1C2+VCCRc共射放大電路roUsUocUoL=Uoc謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課
分壓式共射偏置電路的分析《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄
分壓式共射電路靜態(tài)分析01
分壓式共射電路動態(tài)分析02分壓式共射電路靜態(tài)分析UobceRLRbC1C2RcUi+VCCRb1Rb2ReI1I2IB選I2IB
I1
I2VB穩(wěn)定
UBE=VB-VETUBEICICVE分壓式=(5~10)
穩(wěn)定Q點IEIB分壓式共射電路靜態(tài)分析UobceRLRbC1C2RcUi+VCCRb1Rb2ReUCEQ=VCC-ICRC-IERe靜態(tài)分析VE=
VB-UBEQ分壓式共射電路動態(tài)分析UoRLRbC1C2RcUi+VCCRb1Rb2ReUobceRLRcUiRb1Rb2ReiBiCuCE謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課圖解分析法《模擬電路分析與實踐》-系列微課圖解分析法目錄靜態(tài)圖解法01動態(tài)圖解法02失真圖解法03靜態(tài)圖解法QuBE/ViB/
AVCCVCC/RBUBEQIBQuCE/ViC/mAVCCVCC/RCUCEQICQUobceRLRbC1C2RcuBE
=VCC
iBRBuCE
=VCC
iC
RC+VCCUiQ動態(tài)圖解法uiiBiCuCEuouo比ui幅度放大且相位相反RbC1C2RLRc+VCCiBuBEuiicibiCuCEuOibQQbeiBuBEiCRcuCE
=VCC
iC
RCuCE=VCC
(ICQ
+ic)RCuCE=UCEQ
icRCuO=
icRCuCE=UCEQ
icRL'uO=
icRL'交流負(fù)載線失真圖解法uBE/ViBuCEiC
“Q”過低NPN管
頂部失真Q
引起截止失真IBQICQQtuBE/Vui
iBtibiCticuCEtuce:
為截止失真PNP管:底部失真為截止失真失真圖解法uCEiCtiCtuCEICSV’CC“Q”過高NPN管
底部失真:
為飽和失真PNP管:頂部失真為飽和失真引起飽和失真截止失真和飽和失真統(tǒng)稱“非線性失真”Q謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課共集電極電路和共基極電路《模擬電路分析與實踐》-系列微課共集共基目錄共集電極電路01共基極電路02三種組態(tài)電路比較03共集電極電路UobceRLRbC1C2Ui+VCCReIB靜態(tài)分析IBQ共集電極電路動態(tài)分析+VCCUobceRLUiRbReUobceRLRbC1C2UiReI交流通路iBiCVE共集電極電路UobceRLRbC1C2Ui+VCCReIB電路特點輸出電阻小輸入電阻大2、電壓放大倍數(shù)≈1,略小于11、3、:放在多級放大器的輸入端,提高整個放大器的輸入電阻。放在多級放大器的輸出端,減小整個放大器的輸出電阻。放在兩級之間,起緩沖作用。電壓跟隨器射級輸出器共基極電路UoRLRb1C1UiReRb2CbC2+VCCRc靜態(tài)分析bceRc+VCCReRb1Rb2共基極電路UoRLRb1C1UiReIRb2CbC2+VCCRc動態(tài)分析UoRLUiReRc三種組態(tài)電路比較電壓增益輸入電阻輸出電阻大大1高中低高低高相位反相同相同相謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課多級放大電路及其頻率特性《模擬電路分析與實踐》-系列微課多級放大電路及其頻率特性目錄
多級放大電路耦合方式01
多級放大電路性能指標(biāo)02
多級放大電路頻率特性03多級放大電路耦合方式UiUoUo放大電路UiUo放大電路輸入級輸出級耦合要求各級靜態(tài)工作點合適動態(tài)性能指標(biāo)滿足實際信號能逐級順利傳輸阻容耦合直接耦合變壓器耦合單級多級放大電路單級Ui放大電路單級中間級多級放大電路耦合方式1.阻容耦合優(yōu)點:缺點:
各級放大器靜態(tài)工作點獨立
輸出溫度漂移比較小
不適合放大緩慢變化的信號
不便于作成集成電路bceRbC1C2RcUiRb1Rb2Re1UobRLRb3Re2IB+VCCC3多級放大電路耦合方式2.直接耦合優(yōu)點:缺點:
各級放大器靜態(tài)工作點相互影響
輸出溫度漂移嚴(yán)重
可放大緩慢變化的信號
電路無電容,便于集成bceRbC1RcUiRb1Rb2Re1UobRLRb3Re2IB+VCCC3多級放大電路耦合方式3.變壓器耦合優(yōu)點:缺點:
不便于作成集成電路
有阻抗變換作用
各級放大器靜態(tài)工作點獨立
體積大,重量大多級放大電路動態(tài)特性1.電壓放大倍數(shù)UiUo1Ui2Uo放大電路放大電路第一級第二級2.輸入電阻3.輸出電阻=Au1=Uo1UiAu2=UoUo1AuUo1Ui×==×Uo1UoAu1Au2UoUi=是各級電壓放大倍數(shù)之積主要由第一級輸入電阻決定主要由最后一級輸出電阻決定多級放大電路頻率特性幅頻特性Au(f)|Au|f~相頻特性?(f)?f~f|Au|Aum
0.707Aum頻率特性fLfH帶寬-增益積:│fbw×Aum│fbwfbw=fH-fL常數(shù)頻率失真謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課集成運算放大器簡介《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄集成運放電路符號與實物01集成運放的電壓傳輸特性02集成運放的理想模型03集成運放電路符號與實物1、什么是集成運算放大器集成運算放大電路,簡稱集成運放,是由多級直接耦合放大電路組成的高增益模擬集成電路。因首先用于信號的運算,故而得名。2、集成運算放大器的電路符號國家標(biāo)準(zhǔn)符號國內(nèi)外常用符號集成運放電路符號與實物3、端口意義反相輸入端同相輸入端輸出端集成運放電路符號與實物4、實物通用集成運放芯片按運放的個數(shù)分為單運放、雙運放、四運放。單運放12348765雙運放12348765四運放1234567141312111098集成運放電路符號與實物5、外部電源連接運算放大器正常工作時,必須提供外部電源,通常使用正負(fù)雙電源供電。單運放:7腳接正電源,4腳接負(fù)電源;電源如果接反了,芯片會燒掉!運放也能單電源工作:V+接VCC,V-接GND。雙運放:8腳接正電源,4腳接負(fù)電源;四運放:4腳接正電源,11腳接負(fù)電源。集成運放的電壓傳輸特性1、集成運算的電路模型根據(jù)放大電路模型的有關(guān)知識,可以將集成運算放大器等效為圖示的電路模型。集成運算放大器的輸入電阻
集成運算放大器的輸出電阻
受控電壓源基本指標(biāo)(TL082為例):開環(huán)增益Avo:100V/mV
(100dB)輸入電阻ri:1012Ω輸出電阻ro:幾十Ω輸出電壓范圍(V):+VOM=(V+)-1.5-VOM=(V-)+1.5集成運放的電壓傳輸特性2、集成運放的傳輸特性運算放大器的輸出電壓和輸入電壓之間的關(guān)系曲線稱為電壓傳輸特性(簡稱傳輸特性)vo=f(vP
-vN)若V-<Avo
(vP
-vN)<V+vo=Avo
(vP
-vN)若Avo(vP
-vN)≥V+vo=+Vom≈V+若Avo(vP
-vN)≤V-vo=-
Vom≈V-當(dāng)Avo
=100dBV=±12V(vP
–vN)max=±12uV集成運放的理想模型1、理想的運算放大器具有的參數(shù)為:(1)開環(huán)電壓增益Avo→∞;(2)輸入電阻ri=∞;(3)輸出電阻ro=0;(4)共模抑制比KCMR=∞。集成運放的理想模型2、理想運算放大器的電路模型:集成運放的理想模型3、理想運算放大器的傳輸特性集成運放的理想模型4、虛短和虛斷對工作在線性區(qū)的理想運放,利用其理想?yún)?shù)可以導(dǎo)出下面的兩條重要法則:(1)在線性區(qū),運算放大器的輸出:
vo=Avo(vP
-vN),也就是(vP
-vN)=
vo
/Avo,
vo輸出最高不會超過±Vom,Avo->∞,所以(vP
–vN)->0,記為vP
=vN,稱為“虛短”。
集成運放的理想模型4、虛短和虛斷對工作在線性區(qū)的理想運放,利用其理想?yún)?shù)可以導(dǎo)出下面的兩條重要法則:(2)因為理想運放的ri是∞,所以iP=iN=0,即運放的輸入電流為0,稱之為“虛斷”。
“虛短”和“虛斷”是用來分析各種運放線性應(yīng)用電路的有力法則,必須熟練掌握。謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課反饋的基本概念《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄反饋的定義01負(fù)反饋放大電路的方框圖02反饋的定義T+++CRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeICTUBEICICVEIB穩(wěn)定工作點電路:VE=ICReVB的電位固定UBE=VB-VEIC=βIB負(fù)反饋電路!反饋的定義基本放大電路A反饋網(wǎng)絡(luò)F反饋是指將放大電路輸出量的部分或者全部,通過一定的方式,反送到放大電路的輸入回路中去。正向傳輸反向傳輸開環(huán)——無反饋通路閉環(huán)——有反饋通路負(fù)反饋放大電路的方框圖
反饋放大電路的輸入信號反饋信號基本放大電路的輸入信號(凈輸入信號)比較環(huán)節(jié)輸出信號加強輸入信號正反饋用于振蕩器削弱輸入信號負(fù)反饋用于放大器負(fù)反饋放大電路的方框圖
開環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)反饋深度,數(shù)值越大反饋越深謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課反饋類型的判斷(一)《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄直流反饋與交流反饋01正反饋與負(fù)反饋02判斷反饋通路
判斷電路是否存在反饋通路負(fù)載是否是反饋元件?注意:
負(fù)載不屬于放大電路的一部分,不算作反饋元件。反饋通路判斷反饋通路判斷電路是否存在反饋通路反饋通路反饋通路反饋通路本級反饋本級反饋級間反饋直流反饋直流反饋與交流反饋-+++CTRb1CCRb1b2RVL+uoRu+-ib2CcReCe根據(jù)反饋到輸入端的信號是交流還是直流還是同時存在直流反饋——若電路將直流量反饋到輸入回路,則稱直流反饋。電路引入直流反饋的目的,是為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點Q交流反饋交流反饋——若電路將交流量反饋到輸入回路,則稱交流反饋。交流反饋,影響電路的交流工作性能。旁路電容直流反饋與交流反饋判斷下圖中有哪些反饋通路,是交流反饋還是直流反饋?交、直流反饋交流反饋
注意電容的“隔直通交”作用!正反饋與負(fù)反饋負(fù)反饋——引入反饋后使凈輸入量減小,輸出幅度小,
放大倍數(shù)下降。正反饋——引入反饋后使凈輸入量增大,輸出幅度增大,
放大倍數(shù)增大。用于振蕩電路多用于改善放大器性能
輸出端輸入端取樣端反饋端正反饋與負(fù)反饋
判斷法:瞬時極性法+?假設(shè)輸入信號某一瞬時的極性。?根據(jù)輸入與輸出信號的相位關(guān)系,輸出信號與反饋信號的相位關(guān)系,確定反饋信號的瞬時極性。?再根據(jù)反饋信號與輸入信號的連接情況,判斷出反饋的類型。輸入端與反饋端連接在同一點上,極性相反是負(fù)反饋輸入端與反饋端不在同一點上,極性相同是負(fù)反饋++??+?正反饋與負(fù)反饋判斷下圖電路中是否有反饋通路,是正反饋還是負(fù)反饋?反饋通路??負(fù)反饋反饋通路+?+負(fù)反饋正反饋與負(fù)反饋判斷下圖電路中是否有反饋通路,是正反饋還是負(fù)反饋?反饋通路+???負(fù)反饋反饋通路+???正反饋謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課反饋類型的判斷(二)《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄電壓反饋與電流反饋01串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋02電壓反饋與電流反饋電壓反饋——
反饋信號取自輸出電壓的部分或全部。判斷方法:輸出端與取樣端連接在同一點上即為電壓反饋輸出端取樣端穩(wěn)定輸出電壓電壓反饋與電流反饋電流反饋——
反饋信號取自輸出電流。輸出端取樣端判斷方法:輸出端與取樣端不在同一點上即為電流反饋穩(wěn)定輸出電流電壓反饋與電流反饋判斷下圖電路中的反饋是電壓反饋還是電路反饋?反饋通路電壓反饋反饋通路電流反饋電壓反饋與電流反饋判斷下圖電路中的反饋是電壓反饋還是電路反饋?反饋通路電壓反饋反饋通路電流反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)與放大電路輸入端的連接方式判定RSuiuidufusAF反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路串聯(lián)連接串聯(lián)反饋uid
=
ui
uf判斷方法:
輸入端與反饋端不在同一點上即為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路并聯(lián)連接并聯(lián)反饋iiifisiidRSAFiid
=
ii
if判斷方法:
輸入端與反饋端連接在同一點上即為并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋RCRB1RB2REC2C1+VCCuiuo++--判斷下圖電路中反饋類型?反饋通路+?+正、負(fù)反饋電壓、電流反饋串聯(lián)、并聯(lián)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋電流反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋判斷下圖電路中反饋類型?反饋通路+????負(fù)反饋電壓反饋并聯(lián)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋歸納
——找輸入輸出有無聯(lián)系支路?判別有無反饋
——看反饋信號是直流還是交流?判別交流、直流反饋
——看輸出端與取樣端的連接方式?判別電壓、電流反饋
——看輸入端與反饋端的連接方式?判別串聯(lián)、并聯(lián)反饋
——瞬時極性法?判別正、負(fù)反饋歸納?電壓串聯(lián)負(fù)反饋?電流串聯(lián)負(fù)反饋?電壓并聯(lián)負(fù)反饋?電流并聯(lián)負(fù)反饋謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課負(fù)反饋對放大電路性能的影響《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性01減小非線性失真02擴(kuò)展頻帶03改變輸入電阻和輸出電阻04提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性
UCC、RL、TA的相對變化量Af
的相對變化量放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高減小非線性失真無負(fù)反饋Auiuo大小uf加入負(fù)反饋Fuf+–uiduo略大略小略小略大uiA接近正弦波改善了波形失真擴(kuò)展頻帶fA(f)OAm0.707AmfLfHBWAf(f)Amf0.707AmffLffHfBWf無反饋時放大器的通頻帶:
fbw=fH-fL
fH有反饋時放大器的通頻帶:fbwf=fHf-fLf
fHf可以證明:BWf
=(1+AF)BW放大器的一個重要特性:增益與通頻帶之積為常數(shù)即:Amf×fbwf=Am×fbw改變輸入電阻和輸出電阻對輸入電阻的影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路輸入回路的連接方式
串聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋改變輸入電阻和輸出電阻RSuiuidufusAF串聯(lián)負(fù)反饋——輸入電阻增大Rif改變輸入電阻和輸出電阻并聯(lián)負(fù)反饋iiifisiidRSAFRif——輸入電阻減小改變輸入電阻和輸出電阻對輸出電阻的影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路輸出回路的連接方式
電壓負(fù)反饋電流負(fù)反饋改變輸入電阻和輸出電阻電壓負(fù)反饋AFRoRof——輸出電阻減小輸出電阻越小,輸出電壓越穩(wěn)定,反之亦然。改變輸入電阻和輸出電阻電流負(fù)反饋AFRoRof——輸出電阻增大輸出電阻越大,輸出電流越穩(wěn)定,反之亦然。引入負(fù)反饋的一般原則要穩(wěn)定直流量——引入直流負(fù)反饋要穩(wěn)定交流量——引入交流負(fù)反饋要穩(wěn)定輸出電壓——引入電壓負(fù)反饋要穩(wěn)定輸出電流——引入電流負(fù)反饋要增大輸入電阻——引入串聯(lián)負(fù)反饋要減小輸出電阻——引入電壓負(fù)反饋謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課比例運算電路《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄反相比例運算電路01同相比例運算電路02反相比例運算電路反饋電阻+???并聯(lián)反饋電壓反饋反饋類型:電壓并聯(lián)負(fù)反饋u+
=0
虛短:u+=u-u-
=0(虛地)虛地點
虛斷:i+=i-=0i1=if電壓放大倍數(shù):反相比例運算電路uu+A+RiiRuu--+ffoi11RRR1=Rfuo=-ui反相器反相比例運算電路R2平衡電阻運放兩個輸入端對地電阻相等R1//RfR2=R1//Rf反相比例運算電路R2特點:并聯(lián)負(fù)反饋?輸入電阻小,對輸入電流有
一定要求。?在放大倍數(shù)較大時,該電路
結(jié)構(gòu)不再適用。電壓負(fù)反饋?輸出電阻小,帶負(fù)載能力強。?共模輸入電壓為0,因此對
運放的共模抑制比要求低。u+=u-=0同相比例運算電路uu+-A+o--uu+fiRf1iR1Ri2反饋電阻++++串聯(lián)反饋電壓反饋反饋類型:電壓串聯(lián)負(fù)反饋u+=ui
虛短:u+=u-u-
=
uiui
虛斷:i+=i-=0i1=if電壓放大倍數(shù):同相比例運算電路uu+-A+o--uu+fiRf1iR1Ri2電壓跟隨器同相比例運算電路uu+-A+o--uu+fiRf1iR1Ri2平衡電阻運放兩個輸入端對地電阻相等R1//RfR2=R1//Rf同相比例運算電路uu+-A+o--uu+fiRf1iR1Ri2特點:串聯(lián)負(fù)反饋?輸入電阻大。電壓負(fù)反饋?輸出電阻小,帶負(fù)載能力強。
u+=u-=ui?共模輸入電壓為ui,因此對
運放的共模抑制比要求低。謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課加法和減法運算電路《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄加法運算電路01減法運算電路02加法運算電路uuu0u2RAfofRi2+i+i2u-R+i1Ri11加法運算電路uuu0u2RAofi2+i+iR2u-fR+i1iR11RRR平衡電阻R0=R1//R2//Rf加法運算電路Rui1u+i1A+uoRffi--u+ui2R1R2+A+uo-uu+fifRRRuii1同相比例運算:加法運算電路Rui1u+i1A+uoRffi--u+ui2R1R2ui1ui2u+R1R2ui1單獨作用ui2單獨作用疊加加法運算電路Rui1u+i1A+uoRffi--u+ui2R1R2當(dāng)R1=R2=Rf
=R時,
減法運算電路利用反相比例器和加法器反相比例運算電路反相加法運算電路減法運算電路當(dāng)R1=R2=Rf
時,
uo=ui2–ui1
減法運算電路差動減法器
ui1作用反相輸入比例運算電路疊加原理減法運算電路疊加原理
ui2作用同相輸入比例運算電路減法運算電路
綜合:
ui1作用
ui2作用減法運算電路uo=ui2–ui1
差分輸入運算電路或差分放大電路謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課積分和微分運算電路《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄積分運算電路01微分運算電路02積分運算電路
uouiiCiR1RCuC+A+Rf積分時間常數(shù)
積分運算電路+A+uouiiCiR1CuCtui0tuo0-UomTM積分時間積分運算電路+A+uouiiCiR1CuCtui0tuo0輸入方波輸出三角波微分運算電路uoC1RuiRiiCA++微分運算電路uoC1RuiRiiCA++波形變換輸入矩形波輸出尖脈沖波微分運算電路,求uo解:微分運算電路,求uotui0tuo090°可以移相!謝謝《模擬電路分析與實踐》-系列微課過零比較器電路《模擬電路分析與實踐》-系列微課目錄電壓比較器概述01
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