电子线路第四版线性部分-谢嘉奎-复习资料全
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电子线路第四版线性部分教学大纲一、课程简介电子线路是现代电子技术中的基础课程之一,是掌握电子技术的必修课程。
本课程为电子线路第四版,主要围绕电路中的线性部分展开教学。
通过本课程的学习,学生将会掌握电路的基本理论和方法,包括电子元器件、线性电路基础、放大器、滤波器等知识点。
二、课程内容1.电子元器件•电子元器件的种类及其特点•半导体材料和二极管•三极管的基本原理及应用•MOS场效应管的基本原理及应用2.线性电路基础•电路基本理论及基本电路变换•节能器、电阻、电容、电感等电子元器件的应用•戴维南定理和环路定理在电路分析中的应用3.放大器•放大器的原理及分类•功率放大器的特点和应用•反馈的基本理论和应用4.滤波器•滤波器的基本原理及分类•有源RC滤波器和有源滤波器的应用•操作放大器和滤波器的结合三、教学目标通过本课程的学习,学生应该能够: - 深入了解电子元器件的种类及其特点,掌握半导体材料和二极管的原理及应用 - 熟悉三极管和MOS场效应管的基本原理及应用,并能在电路中灵活运用 - 掌握电路基本理论,重点掌握戴维南定理和环路定理在电路分析中的应用,能够运用节能器、电阻、电容、电感等电子元器件进行电路设计 - 熟悉放大器的原理及分类,了解功率放大器的特点和应用,了解反馈的基本理论和应用场景 - 掌握滤波器的基本原理及分类,熟悉有源RC滤波器和有源滤波器的应用场景,掌握操作放大器和滤波器的结合应用四、教学方法本课程采用理论教学与实践教学相结合的方式进行教学。
理论教学的主要内容包括: - 课前预习:让学生在课前对所要学习的知识点进行了解,为后续的理论讲解打下基础。
- 讲解理论:通过对电路基本理论、电子元器件、放大器、滤波器等内容进行详细的讲解,使学生逐步掌握这些知识点的核心要点。
- 练习:通过课堂练习、作业等方式,巩固学生的理论基础,同时培养学生的分析和解决问题的能力。
实践教学的主要内容包括:- 实验:通过设计与实验相结合的方式,让学生亲手操作电路,加深对理论知识的理解和掌握。
⾮线性电⼦线路(谢嘉奎第四版_部分)答案声明:由不动脑筋⽽直接抄取答案的⾏为引发的后果⾃负,与本⼈⽆任何关联,愿好⾃为之。
解释权归本⼈所有。
1-2 ⼀功率管,它的最⼤输出功率是否仅受其极限参数限制?为什么?解:否。
还受功率管⼯作状态的影响,在极限参数中,P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
1-3 ⼀功率放⼤器要求输出功率P。
= 1000 W,当集电极效率ηC由40%提⾼到70‰时,试问直流电源提供的直流功率P D和功率管耗散功率P C各减⼩多少?解:当ηC1 = 40%时,P D1 = P o/ηC = 2500 W,P C1 = P D1P o=1500 W当ηC2 = 70%时,P D2 = P o/ηC =1428.57 W,P C2 = P D2P o = 428.57 W可见,随着效率升⾼,P D下降,(P D1 P D2) = 1071.43 WPC下降,(P C1 P C2) = 1071.43 W1-6 如图所⽰为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线,由它接成的放⼤器如图1-2-1(a)所⽰,已知V CC = 5 V,试求下列条件下的P L、P D、ηC(运⽤图解法):(1)R L= 10Ω,Q点在负载线中点,充分激励;(2)R L = 5 Ω,I BQ同(1)值,I cm = I CQ;(3)R L = 5Ω,Q点在负载线中点,激励同(1)值;(4)R L = 5 Ω,Q点在负载线中点,充分激励。
解:(1) R L = 10 Ω时,作负载线(由V CE = V CC I C R L),取Q在放⼤区负载线中点,充分激励,由图得V CEQ1 = 2.6V,ICQ1= 220mA,I BQ1 = I bm = 2.4mA因为V cm = V CEQ1V CE(sat) = (2.6 0.2)V = 2.4 V,I cm = I CQ1 = 220 mA所以mW26421cmcmL==IVP,P D= V CC I CQ1 =ICRL作负载线,I BQ同(1)值,即I BQ2 =2.4mA,得Q2点,V CEQ2 =3.8V,I CQ2 = 260mA这时,V cm = V CC V CEQ2 = 1.2 V,I cm = I CQ2 = 260 mA所以mW15621cmcmL==IVP,P D = V CC I CQ2 = 1.3 W,ηC = P L/ P D = 12%(3)当R L = 5 Ω,Q在放⼤区内的中点,激励同(1),由图Q3点,V CEQ3 = 2.75V,I CQ3= 460mA,I BQ3 = 4.6mA, I bm = 2.4mA 相应的v CEmin= 1.55V,i Cmax= 700mA。
电子线路(非线性部分)1-2 一功率管,它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制?为什么?解:否。
还受功率管工作状态的影响,在极限参数中,P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
第二章2-1 为什么谐振功率放大器能工作于丙类,而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类?解:因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路,该回路具有选频特性,可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量,并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压,而电阻性输出负载不具备上述功能。
2-2 放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点?为什么?丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号?解:(1)丙类工作,管子导通时间短,瞬时功耗小,效率高。
(2) 丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路,具有选频滤波特性,保证了输出信号的不失真。
为此,丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。
2-4 试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率2)sat (CE CC L2o )2(π2V V R P -=,集电极效率CC)sat (CE CC C 2V V V -=η。
已知V CC = 18 V ,V CE(sat) = 0.5 V ,R L = 50 Ω,试求放大器的P D 、P o 和ηC 值。
解:(1) v A 为方波,按傅里叶级数展开,其中基波分量电压振幅。
)2(π2)sat (CE CC cm V V V -=通过每管的电流为半个余弦波,余弦波幅度,)2(π2)sat (CE CC LL cm cm V V R R V I -==其中平均分量电流平均值 cm C0π1I I =所以 2)sat (CE CC L2cm cm o )2(π221V V R I V P -== )2(π2)sat (CE CC CC L2C0CC D V V V R I V P -==CC)sat (CE CC D o C 2/V V V P P -==η(2) W 24.1)2(π2)sat (CE CC CC L2D =-=V V V R P W 17.1)2(π22)sat (CE CC L2o =-=V V R P %36.94/D o C ==P P η2-5 谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示,已知V CC = 12 V ,V BB = 0.5 V ,V cm = 11 V ,V bm = 0.24 V 。
声明:由不动脑筋而直接抄取答案的行为引发的后果自负,与本人无任何关联,愿好自为之。
解释权归本人所有。
1-2 一功率管,它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制?为什么?解:否。
还受功率管工作状态的影响,在极限参数中,P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
1-3 一功率放大器要求输出功率P。
= 1000 W,当集电极效率ηC由40%提高到70‰时,试问直流电源提供的直流功率P D和功率管耗散功率P C各减小多少?解:当ηC1 = 40%时,P D1 = P o/ηC = 2500 W,P C1 = P D1P o=1500 W当ηC2 = 70%时,P D2 = P o/ηC =1428.57 W,P C2 = P D2P o = 428.57 W可见,随着效率升高,P D下降,(P D1 P D2) = 1071.43 WPC下降,(P C1 P C2) = 1071.43 W1-6 如图所示为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线,由它接成的放大器如图1-2-1(a)所示,已知V CC = 5 V,试求下列条件下的P L、P D、ηC(运用图解法):(1)R L= 10Ω,Q点在负载线中点,充分激励;(2)R L = 5 Ω,I BQ同(1)值,I cm = I CQ;(3)R L = 5Ω,Q点在负载线中点,激励同(1)值;(4)R L = 5 Ω,Q点在负载线中点,充分激励。
解:(1) R L = 10 Ω时,作负载线(由V CE = V CC I C R L),取Q在放大区负载线中点,充分激励,由图得V CEQ1 = 2.6V,ICQ1= 220mA,I BQ1 = I bm = 2.4mA因为V cm = V CEQ1V CE(sat) = (2.6 0.2)V = 2.4 V,I cm = I CQ1 = 220 mA所以mW26421cmcmL==IVP,P D= V CC I CQ1 =1.1 W,ηC = P L/ P D = 24%(2) 当R L = 5 Ω时,由V CE = V CCICRL作负载线,I BQ同(1)值,即I BQ2 =2.4mA,得Q2点,V CEQ2 =3.8V,I CQ2 = 260mA这时,V cm = V CC V CEQ2 = 1.2 V,I cm = I CQ2 = 260 mA所以mW15621cmcmL==IVP,P D = V CC I CQ2 = 1.3 W,ηC = P L/ P D = 12%(3)当R L = 5 Ω,Q在放大区的中点,激励同(1),由图Q3点,V CEQ3 = 2.75V,I CQ3= 460mA,I BQ3 = 4.6mA, I bm = 2.4mA相应的v CEmin= 1.55V,i Cmax= 700mA。
注:本指南为个人在师兄师姐总结的基础上,更加的完善,并加入了自己的思路和方法。
复习指南(模电和数电+非线性)一、前言:1、需要准备的参考书目:①谢嘉奎主编的《电子线路(线性部分)》(第四版)②《电子线路(第四版)》教学指导书③阎石主编的《数字电子技术基础》(第五版)④《数字电子技术基础》习题解答(阎石,王红编,高教出版社)注:如果复习时间充裕的话可另准备一本谢嘉奎主编的《电子线路(非线性部分)》。
其他版本的如康华光的模电和数电最好不要用。
2、①模电和数电的基本知识点和考核重点要着重记忆②课后习题做两边以上,有些重点题目要重复多次做③真题做两遍以上3、真题最后一道大题30分,内容考查为《非线性部分》+NE555,这部分我会总结一些易考知识点,如果时间充裕,可以结合课本仔细的学习一下,但不用涉及计算,只需理论即可。
4、真题答案只作为参考,由于学校没有公布答案,答案多为自己以及前辈编写,有些只提供计算思路和计算公式,没有详细的数字答案,务必亲自动手计算;5、整个复习指南分为三个部分:模电,数电,非线性;包括考核重点、易于被轻视的但易考核的知识点以及重点习题;6、整个总结都是本人自己结合前辈和真题总结出来的,每个人自己都有自己的想法,一定要找到适合自己的复习方法,要结合考试知识点并重点分析历年真题。
7、2013年整个考试题模拟部分难度较前几年有所加大(个人感觉),模电部分考查了第三章六类场效应管的基本特性,第四章基本组态放大电路和差分放大电路,第六章集成运放;数电部分考查了第四章组合逻辑电路,第六章时序逻辑电路分析,第十章NE555组成的单稳态电路和多谐振荡器(两种电路的组合电路:多个555,其中一个为单稳态,一个为多谐振荡器)8、【电子线路(线性部分)】前三章不必太花时间看课本和做课后练习,只要找点那些易考点就行了,重点在四、五、六章;【数电部分】第一、二章不是重点,都是基础知识,稍微复习一下就行。
重点是第三、四、五、六章和第十章的NE555详情请看淘宝链接:/item.htm?spm=0.0.0.0.wI2Tkk&id=36331110566注:本指南为个人在师兄师姐总结的基础上,更加的完善,并加入了自己的思路和方法。
为二十一世纪而教育中国人(线性电子电路)天下没有教不好的学生,只有不会教书的老师。
曾浩今天的汗水决定明天的生活要注意从里到外好好打扮自己不要随便否定自己,相信你,你就是最优秀的,没有人会比你做得更好电子电路( 线性部分(第四版))嘉奎主编高等教育出版社授课曾浩重庆邮电大学目录第1章晶体二极管第2章晶体三极管第3章场效应管第4章放大器基础第5章放大器中的负反馈第6章集成运算放大器及其运用电路第一章晶体二极管1.1 半导体物理基础知识1.2 PN结1.3 晶体二极管电路的分析方法1.4 晶体二极管的应用1.5 * 其它二极管第二章晶体三极管2.1 放大模式下的晶体三极管工作原理2.2 晶体三极管的其它工作模式2.3 埃伯尔斯-莫尔模型2.4 晶体三极管的伏安特性曲线2.5 晶体三极管的小信号电路模型2.6 晶体三极管电路分析方法2.7 晶体三极管运用原理2.8 集成工艺第三章场效应管3.1 MOS场效应管3.2 结型场效应管3.3 场效应管应用原理第四章放大器基础4.1 偏置电路和耦合方式4.2 放大器的性能指标4.3 基本组态电路4.4 差分放大器补充内容:功率放大器4.5 电流源电路及其运用4.6 集成运算放大器4.7 放大器的频率特性4.8 * 放大器的噪声第五章放大器中的负反馈5.1 反馈放大器的基本概念5.2 负反馈对放大器性能的影响5.3 * 负反馈放大器的性能分析5.4 深度负反馈5.5 负反馈放大器的稳定性第六章集成运算放大器及其运用电路6.1 集成运放应用电路的组成原理6.2 集成运放的性能参数及其对应用电路的影响6.3 * 高精度和高速宽带集成运放6.4 集成电压比较器。
电子线路第四版线性部分-谢嘉奎-复习资
料全
申明:本复习资料仅作为考试参考,不代表百分百会考本资料上的容。
一、选择填空题
1、本征半导体:纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。
2、本征激发是半导体中产生自由的电子空穴对的条件。
3、N型半导体:本征半导体中掺入少量五价元素构成。
4、P型半导体:本征半导体中掺入少量三价元素构成。
5、PN结的基本特性:单向导电性(即正向导通,反向截止)。
除了单向导电性外还有反向击穿特性、温度特性、电容特性。
6、PN结的伏安特性方程式:
正偏时:
反偏时:
其中:热电压
倍。
7、硅PN结:VD(on)=0.7V
锗PN结:VD(on)=0.3V
8、PN结的击穿特性:热击穿(二极管损坏,不可恢复),齐纳击穿(可恢复)。
9、PN结的电容特性:势垒电容、扩散电容。
10、三极管部结构特点:发射区掺杂浓度大;基区薄;集电结面积大。
11、三极管的工作状态及其外部工作条件:放大模式:发射结正偏,集电结反偏;
饱和形式:发射结正偏,集电结正偏;
≈26mV(室温);温度每升高10℃,Is约增加一
截止模式:发射结反偏,集电结反偏。
12、三极管工作在放大模式下:
对NPN管各极电位间要求:Ve<Vb<Vc
对PNP管各极电位间要求:Ve>Vb>Vc
解:电压值都为正,可判断为NPN管;假设三极管工作在放大状态,根据电位间要求:Ve<Vb<Vc,可判断U1=10V 为C极电压,U2-U3=0.7V,可判断U2=3V为B极电压;U3=2.3V为E极电压;且UCE=10-2.3=7.7V>0.3V,由此可判断此三极管为NPN型三极管,且工作在放大状态,假设成立。
13、三极管静态工作点:IBQ、TCQ、VCEQ
14、公式:
15、三极管的三种组态:
16、混合Π型小号电路模型:
v
B Er b e
i BQ
i
E
v
B E
i
B
i
EQ
26
(1)r
e
(1)
I
CQ
rce三极管输出电阻,数值较大。
RL<< rce时,常忽略。
VA为厄尔利电压。
题目中若给出VA,需计算rce,若没有给出,忽略rce。
17、相干例题见第二章PPT 页。
18、结型场效应管的特性小结:
19、金属-氧化物-半导体场效应管:
20、增强型MOS管特征小结:
21、MOSFET的特征曲线:
22、放大器性能的首要指标有:输入电阻Ri、输出电阻Ro、增益A。
23、小旌旗灯号放大器四种电路模型:
(1)电压放大器:
电压增益:
开路电压增益:
Ro越小,RL对Av影响越小。
源电压增益:
Ri越大,RS对Avs影响越小。
(2)电流放大器:
电流增益:
短路电流增益:
Ro越大,RL对Ai影响越小。
源电流增益:
Ri越小,RS对Ais影响越小。
(3)互导放大器:互导增益:
(4)互阻放大器:互阻增益:
24、幻想放大器性能特性:
考试有可能会告诉你RiR0的大小,让我们选择放大器的类型。
25、放大器的失真:
26、差分放大器的特点:抑制共模号,放大差模号。
27、差放性能指标归纳总结:
28、幻想差放特性:输入电阻Ri无穷大,输出电阻R0无穷小,共模按捺比无穷大。
29、(了解)镜像电流源电路:
30、集成运放性能特性:
Av很大:(104 ~ 107或80 ~ 140 dB)
Ri很大:(几kΩ~ 105 MΩ)
Ro很小:(几十Ω)
静态输入、输出电位均为零。
31、三种组态电路中,共基电路频率特征最好、共发最差。
32、反应放大器:将放大器输出旌旗灯号的一部分或所有,通过反应网络回送到电路输入端,并对输入旌旗灯号举行调整,所形成的闭合回路即反应放大器。
33、(重点)反应放大器组成框图:
开环增益:
反馈系数:
闭环增益:
反应深度:
环路增益:
反馈深度F(或环路增益T )是衡量反馈强弱的一项重要指标。
其值直接影响电路性能。
判断电压与电流反馈:假设输出端交流短路,若反馈号消失,则为电压反馈;反之为电流反馈。
电压反馈使得输出电阻减小,电流反馈使得输出电阻增大。
判断串联与并联反馈:假设输入端交流短路,若反馈作用消失,则为并联反馈;反之为串联反馈。
串联反馈使得输入电阻增大,并联反馈使得输入电阻减小。
35、几个例题:
36、负反馈对放大器性能影响主要表现为:
(1)降低增益
(2)减小增益灵敏度(或提高增益稳定性)
(3)改变电路输入、输出电阻
(4)减小频率失真(或扩展通频带)
(5)减小非线性失真
(6)噪声性能不变(噪比不变)
37、基本放大器引入负反应的原则:
(1)在电路输出端:
若要求电路vo不乱或Ro小,应引入电压负反应。
若要求电路io稳定或Ro大,应引入电流负反馈。
(2)在电路输入端:
若要求Ri大或从号源索取的电流小,引入串联负反馈。
若要求Ri小或从号源索取的电流大,引入并联负反馈。
(3)反馈效果与号源阻RS的关系:
若电路采用RS较小的电压源激励,应引入串联负反馈。
若电路采用RS较大的电流源激励,应引入并联负反馈。
38、深度负反馈条件:将T >> 1或F >> 1称为深度负反馈条件。
39、深度负反馈条件下Avf的估算:
(1)根据反馈类型确定kf含义,并计算kf
若串联反馈:将输入端交流开路
若并联反馈:将输入端交流短路
(2)确定Afs(= xo / xs)含义,并计算Afs = 1 / kf
(3)将Afs转换成Avfs = vo / vs
40、虚短虚断:虚短路不能理解为两输入端短接,只是(v–- v+)的值小到了可以忽略不计的程度。
实际上,运放正是利用这个极其微小的差值进行电压放大的。
同样,虚断路不能理解为输入端开路,只是输入电流小到了可以忽略不计的程度。
41、重点
42、反向放大器:
二、计算题。