電工電子技術(shù)03模電--2013

1、8.5 模擬電子電路一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012模擬電子技術(shù)部分主要內(nèi)容o 半導(dǎo)體器件：了解二極管、穩(wěn)壓管和三極管的結(jié)構(gòu)、原理及主要參數(shù)的定義方法。o 電力電子電路：整流、濾波電路及直流穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)原理。o 基本放大電路：掌握雙極型晶體管的共發(fā)射極、共集電極放大電路工作原理，會確定電路靜態(tài)工作點和動態(tài)指標(biāo)。o 集成運算放大器：了解集成運算放大器基本結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)。掌握運算電路的基本分析、設(shè)計方法。9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)18.5.1半導(dǎo)體器件一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試20121、半導(dǎo)體二極管、結(jié)構(gòu)：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

2、、面接觸型和平面型。例如：點接觸型二極管二極管符號9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)2k、伏安特性和主要參數(shù)iD一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012.開啟電壓UonuIFD工作電壓 UD: .最大整流電流IF開啟電壓Uon 硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電IS壓U(BR)硅管0.61V,鍺管0.20.5V。uD.反向擊穿電壓UBR.最大反向工作電壓UR.反向飽和電流IS9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)3二極管電路分析舉例一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止若二極管是理想的，正向?qū)〞r正向管壓降為零，反向截止時二極管相當(dāng)于斷開。一般正向管壓降

3、硅0.60.7V鍺0.20.3V分析方法：將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負(fù)。若 V陽 V陰或 UD為正( 正向偏置 )，二極管導(dǎo)通 若 V陽 V陰 二極管導(dǎo)通若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB = 6V非理想情況：UAB低于6V一個管壓降，為6.3或6.7V9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)5例2：R+D一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012已知：+二極管是理想的，試畫出uiui18V8Vuo8Vuo參考點波形。二極管的用途： 整流、檢波、限幅、鉗位、開關(guān)、元件保護、溫度補償?shù)?。二極管陰極電位為 8 Vui 8V，二極管導(dǎo)通，可看作短路uo = 8Vui 0 時

4、u2VE集電結(jié)反偏VCVB一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試20129/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)15一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012輸入特性i輸出特性BCB = F(uBE) UCE =常數(shù)iC = F(uCE) IB =常數(shù)i (mA)此區(qū)域滿足CIC=bIB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）。80mA60mA40mA20mA IB=0100mAEiB (mA)UCE1V806040200.40.8uBE4321(V)36912uCE(V)9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)16、三極管工作區(qū)及判定：一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012截止區(qū)：放大區(qū)：Je 反偏Je正偏I(xiàn)CCBIBEiC(mA)飽

5、和區(qū)飽和區(qū)：Je正偏放大區(qū)截止區(qū)IB=0uCE(V)9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)17習(xí)題5一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012圖示電路中的晶體管，當(dāng)輸入信號為3v時，工作狀態(tài)是【】（a）飽和（b）截止（c）放大 （d）不確定9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)18單管放大電路8.5.2.一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012A、放大電路的組成。RSuS放大器uiuRLo9/24/2018性能指標(biāo)：j電壓放大倍數(shù)高k輸入電阻大l輸出電阻小第三部分 模擬電子技術(shù)19iCB放大電路的分析方法 一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012BR iBCRuiTRSuoRLiE+BBVVCCuS-輸入回路

6、輸出回路靜態(tài)分析IBQ ,UBEQ ,ICQ ,UCEQ動態(tài)分析Au, Ri, Ro圖解法利用晶體管特性曲線估算法利用靜態(tài)等效電路圖解法微變等效電路法9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)201、固定偏置放大電路一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012、放大電路的靜態(tài)分析RbC1RCC2_+TRSRL+_+VCCRbRCT+VCC+_分析原則：信號源的作用為零。直流通道電容元件在直流電源的作用下相當(dāng)于斷路。9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)21一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012RbRCIBQ+VCCICQT直流通道9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)22、放大電路的動態(tài)分析、微變等效電路

7、晶體管一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012ibbcbibicrbe微變等效模型ibcbueicubeceubeeuce9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)23一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格+V考C試C2012+在中頻信號的作RbRC_短路C1C2_用下，電容元件相當(dāng)+于短路。RS+T+短路RL微變等效電路_+RS+Rb_RLrbeRC9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)24、參數(shù)計算：一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012+RS+Rb_9/24/2018RLrbeRC第三部分 模擬電子技術(shù)25一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012+VCCRb1 C1+RCC+2-Rb2Re-+CRLe2、靜態(tài)工作點穩(wěn)定

8、的放大電路分析:. 靜態(tài)：方法同前述的靜態(tài)偏置電路。. 動態(tài)：利用微變等效電路。注意：Ce的影響 。-9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)26靜態(tài)工作點穩(wěn)定的原理：一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012Ib1IBQRCIb2ReRb1+VCC設(shè)計參數(shù)保證Rb2可以認(rèn)為ICQ 基本與溫度無關(guān)。9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)27-動態(tài)性能指標(biāo)計算：一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012Ce斷開時：增加上Ce放大倍數(shù)怎樣？+VCCRb1 C1+Rb2RC+C2-ReRL-+ Ce rbeReRCRL 9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)28習(xí)題6一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試20122005、

9、108.圖示電路,R1=50k.R2=10kRE=1k,晶體管的=60。,靜態(tài)UBE=0.7V，所示電路靜態(tài)基極電流IB等于多少? B(A) 0.0152mA (B).0.0213mA(C). 0.0286mA(D). 0.0328mA9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)29習(xí)題7一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012B9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)308.5.3集成運算放大器一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012+D由于實際運算放大器的技術(shù)指u標(biāo)接近理想化條件，用理想運算放uo大器分析電路可使問題大大簡化。u+理想化條件：虛開路虛短路. 開環(huán)電壓放大倍數(shù). 開環(huán)輸入電阻. 開環(huán)輸出電阻

10、放大倍數(shù)與負(fù)載無關(guān)。9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)311、基本運算電路一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012.反相比例運算電壓放大倍數(shù)Fi1 R1ifiR因虛斷，i+= i = 0 ，所以i iR2i+1fD+uiuo因虛短, 所以u=u+= 0， “虛地” 重要特點平衡電阻 R2 = R1 / RF9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)32一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012. 同相比例運算RF電壓放大倍數(shù)R1u+因虛斷，所以u+ = uiD+u+uouiR2因虛短，所以 u = ui ， 反相輸入端不“虛地”9/24/2018因要求靜態(tài)時u+、u-對地電阻相同， 所以平衡電阻R2=R

11、1/RF第三部分 模擬電子技術(shù)33一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012當(dāng) R1=且 RF = 0 時，uo = ui ， Auf = 1，RF+ 由運R 放構(gòu)成的電壓跟稱電壓跟隨器。D 隨器輸1入電阻高 、輸出D+電阻低，其+跟隨性能u比o+uuu 射i極輸R2出器更好。oi例：+15V15kW15kW7.5kW+DRL左圖是一電壓跟隨器，電源經(jīng)兩個電阻分壓后加在+電壓跟隨器的輸入端，當(dāng)負(fù)u載RL變化時，其兩端電壓 uoo不會隨之變化。 9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)34. 反相加法運算電路一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012因虛斷，i = 0 ui2 uii2Ri2RFDRi1if所以

12、ii1+ ii2= ifi1ii1+R2+ou因虛短,u= u+= 0平衡電阻：R2= Ri1 / Ri2 / RF9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)35. 同相加法運算電路一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012RF+DR1+u =?ui1 ui2u+uoRi1Ri2Ri1 / Ri2 RF平衡電阻：= R1 /也可寫出 u和 u+的表達(dá)式，利用 u= u+ 的性質(zhì)求解。9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)36減法運算電路RF一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012常用做測量分析方法1：+ui1R1+D+Rui2R23放大電路+uo由虛斷可得：R2 / R3 =R1 / RF如果取R1 = R

13、2 ，R3 = RF如R1 = R2 = R3 = RF輸出與兩個輸入信號的差值成正比。9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)37積分運算電路一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012CFififuC=?+由虛短及虛斷性質(zhì)可得R2+Di1R1+uii1 = if+uO當(dāng)電容CF的初始電壓為 uC(t0) 時，則有9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)38一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012109圖示電路,該電路輸出電壓U。與輸入電壓UI1、UI2的關(guān)系式為: (A).(B).(C).(D).9/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)39一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012習(xí)題89/24/2018第三部分

14、 模擬電子技術(shù)40一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012習(xí)題99/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)412、電壓比較電路一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012電壓比較器的功能：電壓比較器用來比較輸入信號與參考電壓的大小。當(dāng)兩者幅度相等時輸出電壓產(chǎn)生躍變，由高電平變成低電平，或者由低電平變成高電平。由此來判斷輸入信號的 大小和極性。用途：數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字儀表、自動控制和自動檢測等技術(shù)領(lǐng)域，以及波形產(chǎn)生及變換等場合 。運放工作在開環(huán)狀態(tài)或引入正反饋。9/24/2018429/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)42理想運放工作在飽和區(qū)的特點：一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012(1). 輸出只有兩種可能 +

15、Uo (sat) 或Uo (sat)當(dāng) u+ u 時， uo = + Uo (sat)u+u 時，uo= +Uo(sat)u+u 時，uo= Uo即 uiUR 時，uo = Uo (sat)iRo可見，在 u =U處輸出電壓 u發(fā)生躍變。(sat)閾值電壓(門限電平)：輸出躍變所對應(yīng)的輸入電壓。9/24/2018449/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)44R1+URR2+單限電壓比較器：D+ui+Uo(sat)uoUROUo(sat)+uoUROu一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012uit2t1toui+Uo (sat)Ot電壓傳輸特性Uo(sat)9/24/2018459/24/2018第三部分 模擬電子技術(shù)45+輸入信號接在反相端R1+Uo(sat)uoui+UR+uoURR2OuiUo(sat)+D一級結(jié)構(gòu)工程師職業(yè)資格考試2012輸入信號接在同相端電壓傳輸特性+UR +uiR1+DR2ui UR，uo+uo=+ Uo (sat)uo+Uo(sat)URuiOUo(sat)iRoo (sat)u U，u = U9