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第二章:放大电路分析基础

放大电路分析基础

在我们的生活中,经常会把一些微弱的信号放大到便于测量和利用的程度。这就要用到放大电路,它是我们这门课程的重点。放大的基础就是能量转换。

在学习时我们把这一章的课程分为六节,它们分别是:

§2、1 放大电路工作原理

§2、2 放大电路的直流工作状态

§2、3 放大电路的动态分析

§2、4 静态工作点的稳定及其偏置电路

§2、5 多级放大电路

§2、6放大电路的频率特性

§2、1放大电路工作原理我们知道三极管可以通过控制基极的电流来控制集电极的电流,来达到放大的目的。放大电路就是利用三极管的这种特性来组成放大电路。我们下面以共发射极的接法为例来说明一下。

一:放大电路的组成原理

放大电路的组成原理(应具备的条件)

(1):放大器件工作在放大区(三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置)(2):输入信号能输送至放大器件的输入端(三极管的发射结)

(3):有信号电压输出。

判断放大电路是否具有放大作用,就是根据这几点,它们必须同时具备。

例1:判断图(1)电路是否具有放大作用

不满足条件(1),所解:图(1)a不能放大,因为是NPN三极管,所加的电压U

BE

以不具有放大作用。

图(1)b具有放大作用。

二:直流通路和交流通路

在分析放大电路时有两类问题:直流问题和交流问题。

(1)直流通路:将放大电路中的电容视为开路,电感视为短路即得。它又被称为静态分析。

(2)交流通路:将放大电路中的电容视为短路,电感视为开路,直流电源视为短

路即得。它又被称为动态分析。

例2:试画出图(2)所示电路的直流通路和交流通路。

解:图(2)所示电路的

直流通路如图(3)所示:

交流通路如图(4)所示:

§2、2 放大电路的直流工作状态

这一节是本章的重点内容,在这一节中我们要掌握公式法计算Q点和图形法计算Q点

在学习之前,我们先来了解一个概念:

什麽是Q点?它就是直流工作点,又称为静态工作点,简称Q点。我们在进行静态分析时,主要是求基极直流电流I B、集电极直流电流I C、集电极与发射极间的直流电压U CE

一:公式法计算Q点

我们可以根据放大电路的直流通路,估算出放大电路的静态工作点。下面把求I B、I C、U CE的

公式列出来

三极管导通时,U

BE

的变化很小,可视为

常数,我们一般认为:硅管为 0.7V

锗管为 0.2V

例1:估算图(1)放大电路的静态工作点。其中R B=120千欧,R C=1千欧,U CC=24伏,ß=50,三

极管为硅管

解:

I

B

=(U

CC

-U

BE

)/R

B

=24-0.7/120000=0.194(mA)

I

C

=ßI

B

=50*0.194=9.7(mA)

U

CE

=U

CC

-I

C

R

C

=24-9.7*1=14.3V

二:图解法计算Q点

三极管的电流、电压关系可用输入特性曲线和输出特性曲线表示,我们可以在特性曲线上,直接用作图的方法来确定静态工作点。用图解法的关键是正确的作出

直流负载线,通过直流负载线与i

B

=I

BQ

的特性曲线的交点,即为Q点。读出它的坐

标即得I

C

和U

CE

图解法求Q点的步骤为:

(1):通过直流负载方程画出直流负载线,(直流负载方程为U

CE

=U

CC

-i

C

R

C

(2):由基极回路求出I

B

(3):找出i

B

=I

B

这一条输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。读出Q点的

坐标即为所求。

例2:如图(2)所示电路,已知Rb=280千欧,Rc=3千欧,Ucc=12伏,三极管的

输出特性曲线如图(3)所示,试用图解法确定静态工作点。

解:(1)画直流负载线:因直流负载方程为U CE =U CC -i C R C

i C =0,U CE =U CC =12V ;U CE =4mA ,i C =U CC /R C =4mA ,连接这两点,即得直流负载线:如图(3)

中的兰线

(2)通过基极输入回路,求得I B =(U CC -U BE )/R C =40uA (3)找出Q 点(如图(3)所示),因此I C =2mA ;U CE =6V

三:电路参数对静态工作点的影响

静态工作点的位置在实际应用中很重要,它与电路参数有关。下面我们分析一下电路参数Rb ,Rc ,Ucc 对静态工作点的影响。

例3:如图(4)所示:要使工作点由Q1变到Q2点应使()

A.Rc增大C.Ucc增大

B.Rb增大D.Rc减小

答案为:A

要使工作点由Q1变到Q3点应使( )

A.Rb 增大

B.Rc增大

C.Rb减小

D.Rc减

答案为:A

注意:在实际应用中,主要是通过改变电阻Rb来改变静态工作点。

§2、3放大电路的动态分析(第一

页)

这一节是本章也是本课程的重点内容。我们把加进的输入交流信号时的状态称为动态,这一节我们主要学习放大电路动态分析的两种方法:图解法和微变等效电路法。

我们对放大电路进行动态分析的任务是求出电压的放大倍数、输入电阻、和输出电阻。

一:图解法分析动态特性

1.交流负载线的画法

交流负载线的特点:必须通过静态工作点交流负载线的斜率由R"

L

表示

(R"

L =Rc//R

L

)

交流负载线的画法(有两种):

(1)先作出直流负载线,找出Q点;

作出一条斜率为R"

L

的辅助线,然后过Q点作它的平行线即得。(此法为点斜式)

(2)先求出U

CE 坐标的截距(通过方程U"

CC

=U

CE

+I

C

R"

L

连接Q点和U"

CC

点即为交流负载线。(此法为两点式)

例1:作出图(1)所示电路的交流负载线。已知特性曲线如图(2)所示,Ucc=12V,

Rc=3千欧,R

L

=3千欧,Rb=280千欧。

解:(1)作出直流负载线,求出点Q。

(2)求出点U"cc。

U"cc=Uce+IcR"L=6+1.5*2=9V

(3)连接点Q和点U"cc即得交流负

载线(图中黑线即为所求)

§2、3放大电路的动态分析(第二页)

二:放大电路的非线性失真

在使用放大电路时,我们一般是要求输出信号尽可能的大,但是它要受到三极管非线性的限制。有时输入信号过大或者工作点选择不恰当,输出电压波形就会产生失真。这种失真是由于三极管的非线性引起的,所以它被称为非线性失真。

1.输入信号过大引起的非线性失真.

它主要表现在输入特性的起始弯曲部分,输出特性的间距不匀,当输入又比较大时,就会使Ib、Uce和Ic的正负半周不对称,即产生非线性失真。如图(1)所示

2.工作点不合适引起的失真

当工作点设置过低,在输入信号的负半

周,工作状态进入截止区,从而引起Ib、

Uce和Ic的波形失真,称为截止失真(对

于PNP型来说)如图(2)所示

当工作点设置过高,在输入信号的正半周,工作状态进入饱和区,此时Ib继续增大而Ic不再随之增大,因此引起Ic和Uce的波形失真,称为饱和失真。如图(3)所示

由于放大电路有失真问题,因此它存在最大不失真输出电压幅值Uom。最大不失真输出电压是指:当工作状态一定的前提下,逐渐增大输入信号,三极管还没有进入截止或饱和时,输出所能获得的最大电压输出。

当电压受饱和区限制时Uom=Uce-uce,当电压受截止区限制时Uom=Ic*R"L

例2:求2.31中例1的最大不失真输出电压振幅Uom

解:

§2、3放大电路的动态分

析(第三页)

通过上面学习,我们已经了解图解法分析放大电路的基本知识,但是它对电压的放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算有很多不足之处。这一页我们学习另外一种分析方法:微变等效电路法

三:微变等效电路法

我们采用微变等效电路法的思想是:当信号变化的范围很小(微变)时,可以认为三极管电压、电流变化量之间的关系是线性的。

通过上述思想我们就可以把含有非线性元件(如三极管)的放大电路,转换为我们熟悉的线性电路,这样我们就可以利用电路分析的各种方法来求解了。

在应用中我们把三极管等效为图(1)所示的电

其中:Ie=(1+ß)Ib

为基极和发射极之间的等效电阻

r

be

四:三种基本组态放大电路的分析(微变电路的应用)

微变等效电路主要用于对放大电路的动态特性分析。三极管有三种接法,因此放大电路也有三种基本组态。我们衡量放大电路的性能是通过性能指标来衡量的!

1.放大电路的性能指标(我们简要的介绍几种)

电压放大倍数Au

它是用来衡量放大电路的电压放大能力。它可定义为输出电压的幅值与输入电压的幅值之比

Au=Uo/Ui

电压源放大倍数Aus是表示输出电压与信号源电压值比,它就是考虑了信号源内阻Rs影响时的Au

A us=Uo/Us

电流放大倍数Ai

它是用来衡量放大电路的电流放大能力,值越大表明放大能力越好。它可定义

为输出电流Io和输入电流Ii之比

Ai=Io/Ii

输入电阻r i

它是用来衡量放大电路对输入信号源的影响。它可表示为输入电压与输入电流之比

r

i

=Ui/Ii

输出电阻r o

它是用来衡量放大电路所能驱动负载的能力。从输出端看进去的等效电阻就是输出电阻§2、3放大电路的动态分析(第四页)下面我们用微变等效电路法对放大电路进行分析。

1.共e极放大电路

如图(1)所示的电路,试分析它的Au、Ai、r

O 、r

i

分析为:其等效电路图为:如图(2)所示

(1)电压放大倍数

因为Uo=-ßI b R'L(由输入回路得到的)

Ui=I

b r be

所以: Au= -ßR'L/r be 其中R'L=R c//R L

负号表示共e极时,集电极电压与基极电压的相位相反

(2)电流放大倍数

因为Io=Ic=ßI b

Ii=Ib

所以:Ai=Io/Ii=ß

(3)输入电阻

因为r i=R b//r'i

又因为r'i=U'i/Ib U'i=I b*r be 所以ri==r be "=="为约等于

(4)输出电阻

r

o

=Rc

注意: r

o 常用来带负载R

L

的能力,我们在求它时

不应含R

L

,应将其断开。

2.共c极放大电路

如图(3)所示电路,试用微变等效电路法分析它的Au、Ai、r O、r i

分析为:其等效电路图为:如图(4)所示(1)电压放大倍数Au

因为:Uo=(1+ß)I b R'e

R'e=Re//R

L

U i =I

b

r

be

+(1+ß)R'

e

I

b

所以

(2)电流放大倍数Ai

因为Io=Ie=(1+ß)Ib

Ii=Ib

所以: Ai=Ie/Ib=(1+ß)

(3)输入电阻ri

因为: r i=R b//r'i

r'i=U

i /I

b

=r

be

+(1+ß)R'e

所以:ri=Rb//[rbe+(1+ß)R'e]

(4)输出电阻ro

按输出电阻的计算方法,进行计

ro=Re//[(R's+r

be

)/(1+ß)]

由此我们可以看出ro 的值很小,这是共C 极电路的一个特

点.

3.共b 极放大电路

如图(5)所示电路,试用微变等效电路法分析它的Au 、Ai 、r O 、r i

分析为:其等效电路为:如图(6)所示

(1)电压放大倍数Au 因为:Uo=-ßI b R'L R'L =Rc//R L

U i =-I b r be 所以: Au=ßR'L /r be

(2)电流放大倍数Ai 因为:Io=Ic Ii=Ie 所以: Ai=Ic/Ie=a

(3)输入电阻ri

因为:r i =R e //r'i r'i =r be /(1+ß)

所以: r i =Re//r be /(1+ß)

(4)输出电阻ro 当Us=0时,Ib=0,ßIb=0

因此: ro=Rc

总结

通过上面的学习,我们可以发现,放大电路共发射极时,Ai 和Au 都比较大,但是输出电压和输入电压的相位相反;共基极时,Ai 比较大,但是Au 较小,输出电压与输入电压同相,并且具有跟随关系,它可作为输入级,输出级或起隔离作用的中间级;共集电极时,Ai

较小,

Au较大,输出电压与输入电压同相,多用于宽频带放大等。

§2、4静态工作点的稳定及其偏置电

这一节我们主要学习工作点稳定电路的计算。

半导体器件对温度十分敏感,温度的变化会使静态工作点产生变化,如静态工作点选择过高会产生饱和失真等。

我们知道工作点的变化主要集中在Ic的变化,要使工作点稳定,主要是使Ic 稳定,一般我们是通过反馈法来稳定工作点。反馈法有三种,我们最常用的是电流反馈式偏置电路。

我们通过例题来说明一下

例:如图(1)所示电路,已知:Ucc=24V,

Rb1=20千欧,Rb2=60千欧,Re=1.8千

欧,Rc=3.3千欧,

ß=50,

求电路的静态工作点.

解:首先作出其微变等效电路图。如图(2)所示:

因为:

所以: U B=6V

所以: U

E =U

B

-U

BE

=6-0.7=5.3V

I

EQ

=U

E

/Re=5.3/1.8=2.9mA

I

BQ

=I

EQ

/(1+ß)=58uA

U

CEQ

=Ucc-Ic(Rc+Re)=9.21V

注:图(1)所示的电路即为电流反馈式偏置电路,

§2、5多级放大电路

单级放大电路的放大倍数有时不能满足我们的需要,为此我们需要把若干个基本的放大电路连接起来,组成多级放大电路。多级放大电路之间的连接称为耦合,

它的方式由多种。

一:多级放大电路的耦合方式

实际中我们常用的耦合方式有三种,即阻容耦合、直接耦合和变压器耦合。

1.阻容耦合

它的连接方法是:通过电容和电阻把前级输出接至下一级输入。

它的特点是:各级静态工作点相对独立,便于调整.

它的缺点是:不能放大变化缓慢(直流)的信号;不便于集成。如图(1)所示为

阻容耦合接法。

2.直接耦合

为了避免电容对缓慢变化信号的影响,我

们直接把两级放大电路接在一起,这就是

直接耦合法。

它的特点是:即能放大交流信号,也能放

大直流信号,便于集成,存在零漂现象。

(关于它的问题我们将在以后的章节中讨

论)

3.变压器耦合

变压器耦合主要用于功率放大电路,它的优点是可变化电压和实现阻抗变换,工作点相对独立。缺点是体积大,不能实现集成化,频率特性差。

二:多级放大电路的指标计算

1.电压放大倍数Au

多级放大电路的倍数等于各级放大电路倍数的乘积.即:

Au=A

u1.A

u2

.A

u3

.......A

un

2.输入电阻和输出电阻

对于多级放大电路来说:输入级的输入电阻就是输入电阻;输出级的输出电阻就是输出电阻。我们在设计放大电路的输入级和输出级时主要是考虑输入电阻和输出电阻的要求

§2.6放大电路的频率特性

这一节我们来学习放大电路对不同频率的响应,它就是放大电路的频率特性.

一:频率特性简述

(1):由于放大电路中存在电抗元件C,因此它对不同频率呈现的阻抗不同,所以放大电路对不同频率成分的放大倍数和相位移不同。放大倍数与频率的关系称为幅频关系;相位与频率的关系称为相频关系。放大电路工作在中频区时,电压的放大倍数基本不随频率变化,保持一常数。

低频区:当放大倍数下降到中频区放大倍数的0.707倍时,我们称此时的频率为下限频率f

.放大器工作在此区时,所呈现的容抗增大,因此放大倍数下降,同时

l

输出电压与输入电压之间产生附加相移。

高频区:高频区时的放大倍数也下降。因为放大器工作在高频区时,电路的容抗变小,频率上升时,使加至放大电路输入信号减小,从而使放大倍数下降。

(2):通频带宽:上、下限频率之差,既是通频带宽。它是表征放大电路对不同频率的输入信号的响应能力。它定义为:

(3):截止频率:确定原则是:某电容所确定的截止频率,与该电容所在回路的时常数呈下述关系:

二:多级放大电路的频率特性

(1)多级放大电路通频宽

多级放大电路的频宽窄于单级放大电路的频宽。它的上限频率小于单级放大器的上限频率;下限频率大与单级放大器的下限频率。

(2):上、下限频率的计算

上限频率满足关系式:

下限频率满足关系是:

电路分析基础周围主编第二章答案

效电阻ab R 。 2-2(1).求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等解:先求开关K 断开后的等效电阻: ()()Ω=++=9612//126ab R 再求开关K 闭合后的等效电阻: ()()Ω=+=86//1212//6ab R 2-2(2).求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等效电阻ab R 。 解:先求开关K 断开后的等效电阻: ()Ω=+=384//4ab R 再求开关K 闭合后的等效电阻: Ω==24//4ab R 2-3.试求题图2-3所示电路的等效电阻ab R 。 (a ) 解: 题图2-3(a ) a Ω Ω Ω Ω a 题图 题图 a Ω

240//360144ab R =ΩΩ=Ω (b ) 解: 40ab R =Ω 2-25(1). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解:在图中画一条垂线,使左右两边对称,参见图中虚线所示。 显然虚线 为等位线,没有电流流过,故图中电阻0R 可去掉,其等效电 阻为: 题图2-3(b ) a a 20Ω Ω a Ω a 20Ω Ω a 20ΩΩ a Ω Ω a a a a Ω 题图

()()[]Ω=++=48//88//88ab R 2-25(2). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解:此题与上题相同,只是其中电阻的阻值不同,但仍保持其对称性。采 用同样的方法处理,有: ()()[]Ω= ++=7 12 4//22//66ab R 2-25(3). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解:在图中画一条垂线,使左右两边对称,参见图中虚线所示。显然虚线为等位线,没有电流流过,故可将图中c 点分开,参见其等效图(题图2-25(3-1))所示,其等效电阻为: ()[]R R R R R R R ab 9 10 2//2//2//2= += 2-8.求图示电路的等效电压源模型。 (1)解:等效电压源模型如题图2-8(1-1)所示。 (2)解:等效电压源模型如题图2-8(2-1)和2-8(2-2)所示。 题图 题图 题图 题图 题图a b V 10 题图 题图 题图

第二章:放大电路分析基础

放大电路分析基础

在我们的生活中,经常会把一些微弱的信号放大到便于测量和利用的程度。这就要用到放大电路,它是我们这门课程的重点。放大的基础就是能量转换。 在学习时我们把这一章的课程分为六节,它们分别是: §2、1 放大电路工作原理 §2、2 放大电路的直流工作状态 §2、3 放大电路的动态分析 §2、4 静态工作点的稳定及其偏置电路 §2、5 多级放大电路 §2、6放大电路的频率特性 §2、1放大电路工作原理我们知道三极管可以通过控制基极的电流来控制集电极的电流,来达到放大的目的。放大电路就是利用三极管的这种特性来组成放大电路。我们下面以共发射极的接法为例来说明一下。

一:放大电路的组成原理 放大电路的组成原理(应具备的条件) (1):放大器件工作在放大区(三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置)(2):输入信号能输送至放大器件的输入端(三极管的发射结) (3):有信号电压输出。 判断放大电路是否具有放大作用,就是根据这几点,它们必须同时具备。 例1:判断图(1)电路是否具有放大作用 不满足条件(1),所解:图(1)a不能放大,因为是NPN三极管,所加的电压U BE 以不具有放大作用。 图(1)b具有放大作用。 二:直流通路和交流通路 在分析放大电路时有两类问题:直流问题和交流问题。 (1)直流通路:将放大电路中的电容视为开路,电感视为短路即得。它又被称为静态分析。 (2)交流通路:将放大电路中的电容视为短路,电感视为开路,直流电源视为短

路即得。它又被称为动态分析。 例2:试画出图(2)所示电路的直流通路和交流通路。 解:图(2)所示电路的 直流通路如图(3)所示: 交流通路如图(4)所示: §2、2 放大电路的直流工作状态 这一节是本章的重点内容,在这一节中我们要掌握公式法计算Q点和图形法计算Q点 在学习之前,我们先来了解一个概念: 什麽是Q点?它就是直流工作点,又称为静态工作点,简称Q点。我们在进行静态分析时,主要是求基极直流电流I B、集电极直流电流I C、集电极与发射极间的直流电压U CE 一:公式法计算Q点 我们可以根据放大电路的直流通路,估算出放大电路的静态工作点。下面把求I B、I C、U CE的 公式列出来

电路分析基础教学大纲

电路分析基础教学大纲 《电路分析基础》教学大纲 课程编号:06408208 一、课程性质目的及开课对象 (一)课程性质:专业必修课(二)教学目的 《电路分析基础》是电子信息工程专业的专业基础课。开设本课程的目的是使学生获得:电路的基本概念和基本理论,掌握电阻电路的基本分析;动态电路的时域分析;动态电路的相量分析等方面的基本概念、基本理论和基本分析运算;重点培养学生分析问题的能力和解决电工理论实际问题的能力。为后续课程打下坚实的基础。 通过实验课程和实习培养学生掌握一定的电工实验技能和实际动手能力。(三)开课对象:电子信息工程专业本科生二、先修课程高等数学 三、教学方法与考核方式 (一)教学方法:以讲授为主(二)考核方式:考试四、学时分配 总学时:88学时;理论59学时,习题13学时,实验16学时。大纲中带有*号的内容是不必讲的,未计入学时之内。 第一章集总参数电路中电压、电流的约束关系(12学时)【主要内容】

1.1 电路及集总电路模型(0.5学时) 1.2 电路变量电流电压及功率(1学时) 1.3 基尔霍夫定律(2学时) 1.4 特勒根定理(1学时) 1.5 电阻元件(1学时) 1.6 电压源(0.5学时) 1.7 电流源(0.5学时) 1.8 受控源(1学时) 1.9 分压公式和分流公式(1学时) 1.10 两类约束电路KCL、KVL方程的独立性(1学时) 1.11 支路电流法和支路电压法(0.5学时) 习题(2学时) 【重点难点】参考方向;基尔霍夫定律及其应用;两类约束电路KCL、KVL方程的独立性。 【学生掌握要点】 1、熟悉理想元件、电路模型的概念。熟练掌握电压、电流参考方向的概念并运用于电路计算中。 2、会计算电路的功率,并进行吸收、提供的判断。理解并掌握功率守恒定律。 3、理解特勒根定理的内容和应用。 1 4、熟练掌握理想电路元件(R、L、C、US、IS及受控源)上电压、电流的数学约束关系及其与实际物理过程的关系。

(完整版)电子技术基础教学大纲

电子技术基础教学大纲 电子技术基础是入门性质的技术基础课,它既有自身的理论体系,又有很强的实践性。本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养分析问题和解决问题的能力,为今后进一步学习、研究、应用电子技术打下基础。本课程是我院工科电类专业的必修课。 模拟部分教学大纲 学时:55 学分:4 适用专业:电子类、自控类、计算机类专业(高职高专) 先修课程:《大学物理》、《电工技术基础》 一、课程内容和基本要求 第一章半导体器件 1、正确理解PN结的形成及其单向导电作用,熟练掌握二极管、稳压管的外特性和主 要参数。 2、正确理解半导体三极管的结构及工作原理,熟练掌握外特性和主要参数。 第二章基本放大电路 1、正确理解放大的基本概念,放大电路的主要指标,掌握放大电路的组成特点。 2、掌握放大电路定性分析方法及静态工作点的估算方法。 3、熟练掌握放大电路的等效电路法,会计算静态工作点,能用微变等效电路计算放大 电路的电压放大倍数、输入和输出电阻。 4、正确理解放大器失真产生的原因及解决的办法,放大电路频率特性的概念及其频 率特性。 5、了解级间耦合放大电路的工作原理及指标的估算,选频放大电路。

第三章场效应管放大电路 1、正确理解结型场效应管和绝缘栅场效应管的结构、工作原理,掌握特性曲线和主要参数。 2、确理解场效应管放大电路结构,工作原理。 第四章集成运算放大电器 1、熟练掌握集成运算放大器的组成、性能特点和基本单元电路。 2、正确理解差动放大器的组成、工作原理及应用,了解通用型集成运算放大器的主要 性能指标。 3、了解集成运放的应用及两种基本电路。 第五章负反馈放大电路 1、练掌握反馈的基本概念和分类,会判断反馈放大电路的类型和极性。 2、熟练掌握负反馈的四种组态及其对放大电路性能的影响。 第六章集成运算放大器的应用 1、练掌握由集成运放组成线性电路和非线性应用电路的方法和应用知识。 2、练掌握由集成运算放大器组成的比例、加减法和积分运算电路、信号处理电路等的 结构及分析方法。 3、掌握几种电压比较电路的结构和分析方法。 4、了解集成运算放大器的种类和选择 第七章波形产生电路 1、掌握常用波形发生器的组成和工作原理。 2、熟练掌握正弦振荡电路的振荡条件,RC正弦振荡电路的电路组成和工作原理。正 确理解LC正弦振荡电路的组成和振荡条件,一般了解石英晶体振荡电路的工作原理。

电工电子学第二章习题答案 (2)

第二章电路分析基础 2-1 电路如图所示,已知U S1 =24V ,U S2 =16V ,I S =1A ,R 1 =R 2 =8Ω,R 3 =4Ω。试用支路电流法求各支路电流。 解:该题有四条支路其中一条支路是恒流源(设恒流源两端电压为U IS ),应列四个 方程。有两个节点 ,按KCL 定理可列一个节点方程: I 1+I 2 =I S +I 3 有三个网孔按KVL 定理可列三个回路方程: I 1R 1 =U S1+U IS I 2R 2 =U S2+U IS I 2R 2+I 3R 3 =U S2 U IS =I 3R 3 解之 I 1=2A I 2=1A I 3=2A U S =8V 2-2 电路如图所示。已知I S =2A ,U S =6V ,R 1=R 2=3Ω,R 3=R 4=6Ω,用叠加原理求a 、b 两点之间电压U ab 。 解:当电压源U S 单独作用时, 题图变如右图: Uab1=1.5V 当电流源 I S 单独作用时,题图变如右图Uab 2=3V Uab=Uab 1+Uab 2=4.5V 2-3 电路如图所示。已知R 1 =6Ω,R 2 =12Ω,R 3 =8Ω,R 4 =4Ω,R 5 =1电路中流经R 3 的电流I 当电流源I S 单独作用时, 题图变如右图)(138 44434A I R R R I =?+=+= '') (211A I I =+=''+' 2-4 在图示电路中,当U S =24V 时,Uab=8v. 试用叠加原理求U S =0时的UabIs 。 解:以知U S =24V 时,Uab=8v. 解:当电压源U S 单独作用时, 题图变如右图 )(18 412 43A R R U I S =+=+= '

《电工电子学》教学大纲[修改版]

第一篇:《电工电子学》教学大纲 《电工电子学》教学大纲 一、课程的性质、任务与要求: 本课程是高职高专电子信息及计算机应用类专业的一门专业基础课,为学习专业后续课程和从事计算机及信息技术奠定基础。 本课程的主要任务是使学生掌握直流电路、交流电路、模拟电子电路、数字电子电路的基本分析方法,了解常用电子元件的使用,学会设计简单的电子电路。 学习本书的基础是高中物理和必要的高等数学,在教学和学习的过程中应注意有关知识的复习。本课程实用性较强,在教学及学生的学习过程中,不仅要掌握基本理论,还要注重提高解决实际问题的能力,因此,一定要重视实验技能的培养,尽量让同学多动手。 二、教学内容:第一部分电路部分第一章电路理论基础: 1.1 电路模型及基本物理量1.2 功率1.3 电路元件1.4 基尔霍夫定律1.5 基尔霍夫定律的应用1.6 电压源与电流源的等效变换 1.7 叠加定理1.8 戴维南定理第二章正弦交流电路 2.1 正弦量的三要素2.2 正弦量的向量表示法 2.3 电阻、电感、电容元件的特性2.4 正弦交流电路中元件的串并连2.5 正弦交流电路中元件的串并连谐振2.6 正弦交流电路的功率第三章安全用电常识 3.1 电流对人体的作用3.2 触电形式及触电急救3.3 保护接地及保护接零3.4 电气防火、防雷及防爆3.5 静电的防护第二部分电子电路第四章常用晶体管 4.1 半导体基本知识4.2 PN结及晶体二极管4.3 晶体三极管4.4 场效应管第五章基本放大电路 5.1 共射放大电路的组成及基本原理5.2 放大电路的静态分析5.3 放大电路的动态分析5.4 射极输出器5.5 多级放大电路第六章集成运算放大器 6.1 集成运算放大器的基本组成6.2 放大器的负反馈6.3 集成运算放大器的应用第七章直流稳压电源 7.1 单相半波整流电路7.2 单相桥式整流电路 7.3 滤波电路7.4 稳压电路 第八章门电路及组合逻辑电路8.1 基本逻辑门电路8.2 TTL集成门电路和CMOS集成门电路第九章双稳态触发器和逻辑电路9.1 双稳态触发器 9.2 触发器逻辑功能的转换 9.3 寄存器9.4 计数器 第十章脉冲波形的整形与产生10.1 脉冲整形电路10.2 脉冲产生电路10.3 555定时器及应用第三部分实验部分实验一戴维南定理的验证实验二万用表的使用实验三常用晶体管的使用试验四三极管的放大电路

第二章 放大电路分析基础

第三章放大电路 实际中常常需要把一些微弱信号,放大到便于测量和利用的程度。例如,从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号,有时只有微伏或毫伏的数量级,必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。 所谓放大,表面上是将信号的幅度由小增大,但是,放大的实质是能量的转换,即由一个较小的输入信号控制直流电源,使之转换成交流能量输出,驱动负载。 第二讲共射极放大电路 §1、放大电路的组成原理 1.放大电路的组成的原则是: ⑴为保证三极管工作在放大区, 发射结必须正向偏置;集电结必须反 向运用。 ⑵电路中应保证输入信号能加至 三极管的发射结,以控制三极管的电 流。同时,也要保证放大了的信号从 电路中输出。 耦合电容(隔直电容)的作用:使 交流信号顺利通过,而无直流联系。 实际中,为了方便,采用单电源,如下左图。习惯画法如下右图。 2.、直流通路和交流通路 直流通路:电容视为开路,电感视为短路 交流通路:电容和电感作为电抗元件处理,一般电容按短路处理,电感按开路处理。直流电源因为其两端的电压固定不变,内阻视为零,故在画交流通路时也按短路处理。 放大电路的分析也包含两部分 直流分析:又称为静态分析,用于求出电路的直流工作状态, 即基极直流电流I B;

集电极直流电流I C ; 集电极与发射极间的直流电压U CE 。 交流分析:又称为动态分析,用来求出电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。 §2 放大电路的直流工作状态 放大电器核心器件是具有放大能力的三极管,而三极管要保证在放大区,其e 结应正向偏置,c 结应反向偏置,即要求对三极管设置正常的直流工作状态, 直流工作点,又称静态工作点,简称Q 点。 一、解析法确定静态工作点 根据放大电路的直流通路,可以估算出该放大电路的静态工作点。 求静态工作点就是求I B I C U CE 1. 求I B b BE CC BQ R U U I -= 由于三极管导通时,U BE 变化很小,可视为常数。一般地 硅管 U BE =0.6~0.8V 取0.7V 锗管 U BE =0.1~0.3V 取0.2V 当U CC 、R b 已知,可求出I BQ 2. 求I C BQ CQ I I β= 3. 求U CE C C CC CEQ R I U U -= 二、图解法确定静态工作点 三极管电流、电压关系可用其输入特性曲线和输出特性曲线表示。我们可以在特性曲线上,直接用作图的方法来确定静态工作点。 图解法求Q 点的步 骤: 1. 在输出特性曲线所在坐标中,按直流负载线方程 C C CC CE R i U u -=,作出直流负载线。 2. 由基极回路求出I BQ 3. 找出BQ B I i =这一条输出特性曲线与直流负载线的交点即为Q 点。读出Q 点的电流、电压即为所求。

电路分析基础(周围主编)第二章答案

2-2(1).求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等效电阻ab R 。 解:先求开关K 断开后的等效电阻: ()()Ω=++=9612//126ab R 再求开关K 闭合后的等效电阻: ()()Ω=+=86//1212//6ab R 2-2(2).求图示电路在开关K 断开和闭合两种状态下的等效电阻ab R 。 解:先求开关K 断开后的等效电阻: ()Ω=+=384//4ab R 再求开关K 闭合后的等效电阻: Ω==24//4ab R 2-3.试求题图2-3所示电路的等效电阻ab R 。 (a ) 解: 题图2-3(a ) a Ω 400Ω a Ω Ω a 题图2-2(1) 题图2-2(2) a b Ω 4Ω 8

240//360144ab R =ΩΩ=Ω (b ) 解: 40ab R =Ω 题图2-3(b ) a b a b 20Ω60 Ω a b 40 Ω a b 20Ω 60 Ω a b 20ΩΩ a b Ω Ω a b a a b Ω

2-25(1). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解:在图中画一条垂线,使左右两边对称,参见图中虚线所示。显然虚线为等位线,没有电流流过,故图中电阻0R 可去掉,其等效电阻为: ()()[]Ω=++=48//88//88ab R 2-25(2). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解:此题与上题相同,只是其中电阻的阻值不同,但仍保持其对称性。采用同样的方法处理,有: ()()[]Ω=++=7 12 4//22//66ab R 2-25(3). 求图示电路a 、b 两点间的等效电阻ab R 。 解:在图中画一条垂线,使左右两边对称,参见图中虚线所示。显然虚线为等位线,没有电流流过,故可将图中c 点分开,参见其等效图(题图2-25(3-1))所示,其等效电阻为: ()[]R R R R R R R ab 9 10 2//2//2//2= += 2-8.求图示电路的等效电压源模型。 (1)解:等效电压源模型如题图2-8(1-1)所示。 题图2-25(1) 题图2-25(2) 题图2-8(1) a b V 10题图2-8(1-1) 题图2-25(3) 题图2-25(3-1) R

《模拟电子技术》教学大纲

《模拟电子技术》教案大纲 课程编号: 课程名字:模拟电子技术 学分: 总学时: 理论学时: 实验学时: 选修课程要求:电路分析基础 适用专业:计算机科学与技术 参考教材: 、模拟电子技术基础(第二版)童诗白主编北京高等教育出版社 、模拟电子技术基础简明教程清华大学电子学教研室主编北京高等教育出版社 、模拟集成电路的应用陈秀中主编北京高等教育出版社 、模拟集成电路原理及应用周铜山、李长法主编北京科学技术出版社 一、课程在培养方案中的地位、目的和任务 本课程是计算机科学与技术专业本科生的专业课,是学生学习专业课和从事本专业的科研、生产工作必备的理论及应用基础。通过本课程的学习,使学生掌握模拟电路的基本理论,掌握放大电路的原理及特性。 二、课程基本要求 本课程的教案与学习要侧重于理解放大电路的理论学习;对重要的理论要会应用到具体工程项目上。掌握放大电路的分析方法。 三、学时安排

四、考核 、考核方式:理论考试(笔试)、实验课采用考核及评估方式评定成绩。 、成绩构成:理论考试,实验,平时成绩。 五、课程基本内容 第一章、半导体器件(学时) 、半导体基础知识 、半导体二极管 、半导体三极管 基本要求:了解半导体二极管、三极管的结构与原理,掌握其特性和参数。重点掌握好半导体三极管特性曲线。 【教案方法】讲授法 【教案手段】教室黑板教案 第二章、放大电路分析基础(学时) 、基本放大电路的组成及工作原理 、放大电路直流工作状态 、放大电路的动态分析 、静态工作点的稳定及其偏置电路 、多级放大电路 基本要求:本章内容是电子技术的学习基础,要全面掌握。图解法和微变等效电路分析法是分析电子线路的基本方法,是本章重点。 【教案方法】讲授法 【教案手段】教室黑板教案 第三章、放大电路的频率特性 、频率特性的一般概念 、三极管的频率参数 、共极放大电路的频率特性 、多级放大电路的频率特性 基本要求:本章内容是电子技术的学习基础,要全面掌握。图解法和微变等效电路分析法是分析电子线路的基本方法,是本章重点。 【教案方法】讲授法 【教案手段】教室黑板教案 第四章、场效应管放大电路 、结型场效应管

《电路分析基础》教学大纲

电路分析基础Ⅰ Fundamentals of Circuit AnalysisⅠ 一、课程基本情况 课程属性:学科基础课 学分: 4 学分 学时: 64 学时(讲课:64 学时,上机:学时,实验:学时) 课程性质:必修 先修课程:高等数学、线性代数、物理电学部分 适用专业:电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、信息工程等 教材:《电路理论与实践》,清华大学出版社吴大中主编,2013年2月出版 开课院系:电子与信息工程学院 二、课程性质、教学目标和任务 电路分析基础课程理论严密、逻辑性强、有广阔的工程背景,是电类(强电、弱电)专业本科生的专业基础课程。本课程的任务主要是讨论线性、集总参数、非时变电路的基本理论与一般分析方法,使学生掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法,提高分析电路的思维能力与计算能力,以便为学习后续课程奠定必要的基础。 三、教学内容和要求 1.电路模型和电路定律(8学时) (1)掌握电阻、独立电源和受控源等电路元件的伏安特性,掌握元件、电路吸收或发出功率的表达式和计算,掌握基尔霍夫两个定律(KCL、KVL) 并能熟练应用该定律进行电路的分析计算; (2)掌握电路中电流、电压等物理量的参考方向的概念;掌握关联参考方向; (3)理解电路的模型,了解电路元件的分类,线性与非线性,时变与非时变,有源与无源的概念。 习题课一( 2学时) 作业:第1章全部习题 2.电阻电路的等效变换( 4学时) (1)掌握电阻的串联、并联与混联的等效变换,电阻Y形联结与△形联结的等效变换,电源的串联、并联,一端口电路输入电阻的计算; (2)熟悉实际电源的两种模型及等效互换; (3)理解电路等效变换的概念和等效变换的条件。 (4)第2章所有习题讲解。

《电路分析基础》教学大纲

《电路分析基础》教学大纲 课程编号: 课程名称:电路分析基础/Fundamentals of Circuit Analysis 学时/学分:112/6.5 先修课程:高等数学、大学物理、线性代数 适用专业:通信工程、电子信息工程、信息工程、电子科学与技术等 开课学院(部)、系(教研室):信息工程学院通信工程系 一、课程的性质与任务 《电路分析基础》是从事电工、电子信息技术、通信技术、自动控制与计算机技术等工作的技术人员必须具备的基本理论知识,是电子、通信、电气、自动控制、计算机等专业必修的重要技术基础课。 《电路分析基础》课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。通过本课程的学习,对培养学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,对培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法以及进行电路实验的基本技能,为学习后续有关课程准备必要的电路分析知识。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 (一)教学内容 1.电路的基本概念与定律 电路模型,电压、电流的参考方向,电路元件的构造性关系,电压源、电流源及受控源,线性元件与非线性元件,电功率等基本概念。基尔霍夫电流定律(KCL)、基尔霍夫电压定律(KVL)等。 2.电阻电路的等效变换 端口及等效概念:串、并联电阻电路的计算及等电位的概念。星形联接与三角形联接的等值变换,实际电压源与电流源的等值互换,含源支路的等效变换,输入电阻的计算,含虚元件支路的等效变换。 3.电阻电路的一般分析方法

网络图论的基本概念:图,结点,支路,树与树支,连支,回路,网孔,割集,平面图。KCL、KVL的独立性方程,三种基本分析方法(支路电流法)、回路法(网孔法)、结点法(结点电压法) 4.电路定理 线性电路的叠加定理、齐性原理、替代定理、戴维南定理与诺顿定理、特勒根定理、互易定理、最大功率的传输定理,对偶原理。 5.含有运算放大器的电阻电路 运算放大器的电路模型,运算放大器在理想化条件下的外部特性及含有运算放大器的电路分析的基本原则和计算。 6.储能元件 电容元件、电感元件、电磁能量,储能元件的串联、并联与串并联。 7. 动态电路的时域分析 动态电路的方程,动态电路的初始状态与初始条件,换路定理与时间常数的概念。 一阶电路的微分方程的建立,自由分量与强迫分量;一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应。用“三要素”法求解一阶线性电路的动态过程。 阶跃信号与冲激信号,阶跃响应、冲激响应。 8.正弦量与相量 复数,时域正弦量的相量表示,电路元件的相量形式,基尔霍夫定律的相量形式。 9.正弦稳态电路分析 复阻抗、复导纳及其等效互换。正弦电流电路相量分析与计算、相量图及电路定理的相量形式;正弦电流电路的功率:有功功率、无功功率、视在功率、复功率、功率因数。最大功率传输。 10.含有磁耦合元件的正弦稳态电路分析 互感,耦合电感同名端的判别、含耦合电感的电路计算、耦合电感的功率;空芯变压器,理想变压器的伏安关系。 11.三相电路分析 对称三相电路的概念,线电压(电流)与相电压(电流)的关系;对称三相电路的电压、电流及其功率的计算。 不对称三相电路的概念。 12.非正弦周期信号激励下的稳态电路分析 非正弦周期信号,非正弦周期函数分解为傅立叶级数; 电压、电流及其有效值,平均值和平均功率。非正弦周期电流电路的计算。 频谱的概念。 13.正弦电流电路的频率特性 网络函数,极点和零点的概念,自然频率的概念。 串联谐振、并联谐振。 电路的频率响应,波特图,滤波器简介。 14.电路的复频域分析 拉普拉斯变换的定义、性质,部分分式展开与拉普拉斯反变换。线性电路微分方程的拉普拉斯变换。基尔霍夫定律的复频域形式,电路元件性能方程的复频域形式。初始状态的处理,复频域阻抗与复频域导纳,运算电路。用拉普拉斯变换求解线性动态电路。 复频域中的网络函数,及其极点和零点和冲激响应。 15.二端口网络分析 二端口网络的概念及方程建立,二端口网络Y.Z.T(A).H参数矩阵及它们之间相互关

电工电子技术教学大纲

《电工电子技术》课程教学纲要 一、课程概述 (一)课程学时与学分 课程代码:071310406 开课专业:纺织专业 开课学期:第五学期 课程总学时:50学时(其中理论讲授34学时,课程实践16学时) 总学分:3学分 (二)课程性质 《电工电子技术》课程是化工,纺织,机电工程类等专业的一门重要的技术基础课。电工电子技术理论严密,逻辑性强,有广阔的工程背景,对培养学生的思维能力,树立理论联系实际的工程观点和解决问题的能力,都有重要的意义。 (三)教学目的 本课程目的与任务是使学生获得电路、模拟和数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能;掌握模拟和数字电子电路的工作原理、分析方法和设计方法;使学生具有一定的实践技能和应用能力;培养学生分析问题和解决问题的能力,能综合运用所学知识对由若干基本单元电子电路组成的较复杂电子电路进行分析估算。为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。 (四)本课程与其他课程的联系与分工 本课程是在修完《高等数学》《物理学》《电路基础》等课程之后开设,这些课程有助于学生理解和掌握本课程基础知识,掌握电路的分析方法和设计方法,并完成相应的计算,起到辅助作用。 同时,本课程又可以为纺织专业后续课程的开设提供必要的基础知识。

二、课程教学的基本内容与要求 (一)第一章电路和电路元件(8学时) 1.教学内容 (1)电路和电路的基本物理量 (2)电阻、电感和电容元件 (3)独立电源元件 (4)二极管 (5)双极晶体管 2.教学要求 熟练掌握电路和电路模型的概念、电流电压及其参考方向、功率的计算,熟练掌握电阻、电感、电容元件,理想电压源、电流源和实际电源的模型。熟练掌握PN结及其单向导电性,三极管基本结构和电流放大作用。 (二)第二章电路分析基础(6学时) 1.教学内容 (1)基尔霍夫定律 (2)叠加定理与等效电源定理 (3)正弦交流电路 (4)三相交流电路 2.教学要求 能熟练掌握电路中的基本定律及其应用,熟练掌握正弦量的三要素、正弦量的相量表示法,掌握简单正弦交流电路的计算方法,了解三相交流电路及其线电压、相电压的概念。 (三)第三章分立元件基本电路(4学时) 1.教学内容 (1)共发射极放大电路 (2)分立元件组成的基本门电路 2.教学要求 熟练掌握放大的概念和放大电路的主要性能指标,基本共射放大电路的工作原理,放大电路的图解分析法及其微变等效电路。能熟练掌握与、或、非逻辑关系、逻辑门电路和简单的复合门电路。 (四)第四章集成运算放大器的应用(2学时) 1.教学内容 (1)集成运放的基本组成

模拟电子技术课程复习提纲(复习必备)

模拟电子技术课程复习提纲(复习必备) 第一章半导体器件 §1.1半导体基础知识 1、本征半导体:本征半导体、本征激发、复合、本征半导体导电机理; 2、杂质半导体:杂质半导体、N 型半导体、P 型半导体、多数载流子、少数载流子; 3、PN 结:PN 结的形成机理、扩散运动与漂移运动、PN 结的本质、PN 结的单向导电特性; 4、温度对本征半导体、杂质半导体、PN 结导电能力的影响; 5、PN 结的伏安特性:)1(-=T U u S D e I I ,当T=300K 时mV U T 26=,伏安特性曲线:反向击穿区、反向截止区、死区、正向导通区; 6、PN 结的反向击穿特性:击穿类型、击穿原因(雪崩击穿、齐纳击穿); 7、PN 结的电容效应:势垒电容C T 、扩散电容C D ,PN 结电容效应的非线性、正偏和反偏时主要考虑那个电容。 §1.2半导体二极管 1、二极管的结构、分类、符号; 2、二极管的伏安特性:)1(-=T D U u S D e I I , ⑴正向特性:死区开启电压U th =0.5V (Si )、0.1V (Ge ),正向导通电压U D(on)=0.7V (Si )、0.2V (Ge ),⑵反向特性:反向截止区,反向击穿区; 3、二极管的温度特性; 4、二极管的参数及其含义:F I 、R U 、R I 、M f 、D R 、d r 、DQ D T D I mV I U r )(26≈=; 5、二极管的等效模型:理想模型、理想二极管串联恒压将模型、折线模型、小信号(微变等效)模型(注意微变等效模型的应用条件);

6、二极管电路的分析方法:⑴直流图解法、⑵模型解析法⑶交流图解法(在Q 点附近i u 幅度较小时使用)、⑷微变等效电路分析法; 7、稳压二级管:稳压二极管工作原理、稳压二极管参数及含义、简单电路参数计算; 8、二极管应用(单向导电特性、二极管导通截止的判断)⑴静态工作分析、⑵整流电路(单管半波整流、双管全波整流、桥式整流)、 ⑶限幅电路(串联限幅、并联限幅、上限幅、下限幅、双向限幅)、 ⑷门电路; 9、特种二极管的工作条件、符号、特性、参数,发光二极管、光敏二极管、激光二极管、红外二极管、光电耦合器件、变容二极管。 §1.3半导体三极管 1、三极管的结构(结构特点)、类型、符号、分类; 2、三极管放大的条件:内部条件、外部条件,三种放大电路; 3、根据三极管各极电压判断三极管类型、工作状态; 4、共发射极三极管放大状态内部载流子的传输过程; 5、共发射极三极管放大状态电流分配关系,α、β的定义、物理意义及关系; 6、三极管输入特性曲线、输出特性曲线,输入特性的三个区域及特点,温度对特性曲线的影响; 7、三极管的主要参数:⑴放大倍数α、β,⑵极间电流CBO I 、CEO I ,⑶极间反向击穿电压CBO BR U )(、CEO BR U )(、EBO BR U )(,⑷极限参数CM I 、CM P ,⑸频率相关参数βf 、T f ; 第二章放大电路分析基础 §2.1放大电路工作原理 1、放大电路的组成原则及各元器件作用; 2、放大电路的直流通路与交流通路; §2.2放大电路的直流工作状态(以直流通路为基础) 1、什么是静态工作点、静态工作点在放大电路中的作用; 2、解析法确定静态工作点; 3、图解法确定静态工作点:⑴输入直流负载线、⑵输入直流负载

第二章放大电路分析基础

第二章放大电路分析基础 在生产和生活实践活动中,常常需要把微弱的电在生产和生活实践活 动中,信号加以放大,用以推动执行机构,信号加以放大,用以推动执行 机构,以便有效地进行观察、测量和控制。例如,进行观察、测量和控制。例如,收音机中来自天线的微弱信号被其内部放大以后推动扬声器发声; 线的微弱信号被其内部放大以后推动扬声器发声;来自各种探测器(如传 感器)来自各种探测器(如传感器)的微弱信号经放大以后再作处理,使显 示器显示有关信息或者推动以后再作处理,控制设备动作,以达到自动控 制的目的。控制设备动作,以达到自动控制的目的。放大电信号是电子电 路的基本用途之一,信号是电子电路的基本用途之一,将微弱电信号放大 成较大信号的电路称为放大电路或放大器,放大成较大信号的电路称为放 大电路或放大器,其工作示意图如图2所示所示。其工作示意图如图所示。 图2放大电路工作示意图 “放大是放大器的一种特定的工作性能,它将微放大”是放大器的一 种特定的工作性能放大是放大器的一种特定的工作性能,弱小信号加以放 大再输出。放大放大”的实质是以微弱小信号加以放大再输出。“放大的 实质是以微弱小信号控制放大电路工作,弱小信号控制放大电路工作,将 电源能量转化为与微弱小信号相对应的大信号能量输出,与微弱小信号相 对应的大信号能量输出,驱动负这里反映的“放大是一种以小控大的能力。放大”是一种以小控大的能力载。这里反映的放大是一种以小控大的能力。三极管具有电流放大作用(即三极管可利用控制三极管具有电流放大作用(基极电流从而控制集电极电流以实现放大目的),基极电流从而控制集电 极电流以实现放大目的),利用此特性可组成放大电路。利用此特性可组成 放大电路。放大电路的作用表面上是将信号的幅度由小增大,面上是将信

(完整版)《模拟电子技术》课程教学大纲

《模拟电子技术》课程教学大纲 英文名称:Analogue Electronics 一、课程说明 1。课程的性质:学科基础课 2。课程目的和任务 《模拟电子技术》是工科类电气和自动化各专业的一门必修的技术基础课程,是学习后续其他相关类课程的基础。其任务是通过模拟电子技术基础课程的学习,使学生获得模拟电路的基本理论、基本知识和基本技能;让学生在掌握几种半导体器件及几种主要的单元电路的基础上,初步具有读懂简单电子设备的电气原理图,会对主要环节进行定性分析和估算的能力;会独立完成有关模拟电子学方面的一些简单设计,并能完成安装和调试任务,同时初步掌握EDA 应用技术。 3. 适用专业 电子信息工程、机械电子工程 4.学时与学分 总学时:82学时,其中讲授64学时,实验18学时. 学分:4学分。 5.先修课程: 电路 6.推荐教材或参考书目: 教材: 江晓安. 模拟电子技术,西安电子科技大学出版社,1993年 主要参考书: (1)童诗白。模拟电子技术,人民邮电出版社,1981年 (2)陈大钦. 模拟电子技术基础,武汉理工大学出版社,2001年 (3)童诗白主编。模拟电子技术技术(第二版),高等教育出版社,1988年 7.主要教学方法与手段: 整个教学过程由课堂讲授、实验、辅导、作业四个环节组成,讲授采用传统教学方法。实验是2人1套实验设备。 8.考核方式: 考试总评成绩=70%考试成绩+30%考查成绩。考查包括考勤、实验和作业三部分。 9.课外自学要求: 要求学生在上课前能预习,课后要复习,认真完成课后作业。 二、教学基本要求和能力培养要求

1.通过本课程各个教学环节,达到以下基本要求: (1)熟练掌握常用半导体器件的结构、特性及其应用。 (2)熟练掌握交流基本放大电路、多级放大电路、负反馈放大电路、直接耦合放大电路(含运算放大器)、波形发生电路及直流稳压电源中的基本概念、基本原理和分析方法。 (3)了解功率放大电路的组成特点、工作原理及主要参数的确定方法. (4)熟练掌握数字万用表、双踪示波器、直流稳压电源、低频信号发生器、晶体管毫伏表的基本组成及正确使用方法。 (5)通过实验课和后续的课程设计等教学环节,练习和初步掌握模拟电子线路的设计、元器件的选用、安装和调试以及有关电子设备的生产过程。 (6)初步掌握EDA技术在电子设计中的应用. 2.通过学习本课程,应具备以下能力: (1)能正确运用数字万用表、双踪示波器、直流稳压电源、低频信号发生器、晶体管毫伏表电子测量设备; (2)初步具有读懂简单电子设备的电气原理图,会对主要环节进行定性分析和估算的能力; (3)能独立完成有关模拟电子学方面的一些简单设计,并能完成安装和调试任务. 三、课程教学内容 第一章半导体器件 1. 教学内容: 半导体基础知识,PN结,半导体二极管和半导体三极管. 2、重点和难点: 掺杂半导体的类型及导电机理,PN结的特点,二极管在整流、稳压、开关、限幅等方面的应用,三极管的电流放大原理,三极管的输入和输出特性。 第二章放大电路分析基础 1.教学内容: 放大电路的工作原理,放大电路的直流工作状态,放大电路的动态分析,静态工作点的稳定及其偏置电路,多极放大电路。 2.重点和难点: 三极管的电流放大作用,放大电路的组成及构成原则,放大电路的估算分析,图解分析和微变等效分析,Q点的影响及稳定措施,多级耦合放大电路的相应参数的确定,放大电路的频率响应的分析意义及方法. 第三章放大电路的频率特性 1.教学内容: 频率特性的一般概念,三极管的频率参数,共e 极放大电路的频率特性和多极放大电路的频率特性. 第四章负反馈放大电路

第二章放大电路分析基础

第二章放大电路分析基础 〖本章主要内容〗 本章重点讲述基本放大电路的组成原理和分析方法,三种组态基本放大电路的特点和应用场合。多级放大电路的耦合方式和分析方法,差动放大器的分析方法。 首先介绍基本放大电路的组成原则。三极管的低频小信号模型。固定偏置共射放大电路的图解法和等效电路法静态和动态分析,最大不失真输出电压和波形失真分析。分压式偏置共射放大电路的分析以及稳定静态工作点的方法。共集和共基放大电路的分析,由BJT 构成的三种组态放大电路的特点和应用场合。然后介绍多级放大电路的两种耦合方式、直接耦合多级放大电路的静态偏置以及多级放大电路的静态和动态分析,差动放大器的分析方法。通过习题课掌握放大电路的静态偏置方法和性能指标的分析计算方法。 〖学时分配〗 本章有6 讲,每讲两个学时。 第四讲放大电路的工作原理 一、主要内容 1、放大的概念在电子电路中,放大的对象是变化量,常用的测试信号是正弦波。放大电路放大的本质 是在输入信号的作用下,通过有源元件(BJT或FET)对直流电源的能量进行控制和转换, 使负载从电源中获得输出信号的能量,比信号源向放大电路提供的能量大的多。因此,电子电路放大的基本特征是功率放大,表现为输出电压大于输入电压,输出电流大于输入电流,或者二者兼而有之。 在放大电路中必须存在能够控制能量的元件,即有源元件,如BJT和FET等。放大的前 提是不失真,只有在不失真的情况下放大才有意义。 2、电路的主要性能指标 1)输入电阻R i:从输入端看进去的等效电阻,反映放大电路从信号源索取电流的大小。 2)输出电阻R o:从输出端看进去的等效输出信号源的内阻,说明放大电路带负载的能力。 3)放大倍数(或增益):输出变化量幅值与输入变化量幅值之比。或二者的正弦交流值之比,用以衡量电路的放大能力。根据放大电路输入量和输出量为电压或电流的不同,有四种不同的放大倍 数:电压放大倍数、电流放大倍数、互阻放大倍数和互导放大倍数。

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一、放大电路分析基础 1、放大的概念及放大电路的性能指标 将微弱的电信号通过放大电路(也称放大器)放大到具有足够大的功率去推动负载,这就是 放大。放大的本质是能量的控制和转换;即在输入信号作用下,通过放大电路将直流电源 的能量转换成负载所获得的能量,使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。 (衡量放大电路性能的优劣)任何放大电路均可看成为二端口网络。 1、放大倍数(直接衡量放大电路放大能力的重要指标) 电压放大倍数: 输出电压 0U 与输入电压i U 之比 , 即 A 电流放大倍数: 输出电流 与输入电流 之比, 即 2、输入电阻 输入电阻 是从放大电路输入端看进去的交流等效电阻,定义为输入电压有效值 和输入 电流有效值 之比,即越大,表明放大电路所得到的输入电压 越接近信号源电压 ;即 信号源内阻上的电压越小,信号电压损失越小。 3、输出电阻 输出电阻 就是负载开路时从放大电路输出端看进去的交流等效内阻。 输出电阻 越小,负载电阻 变化时,输出电压 的变化越小,称为放大电路的带负载 能力越强。 4、通频带(衡量放大电路对不同频率信号的放大能力) 由于电容、电感及半导体器件PN 结的电容效应,使放大电路在信号频率较低和较高时电压 放大倍数数值下降,并产生相移。图为某放大电路放大倍数的数值与信号频率的关系曲线, 称为幅频特性曲线,图中 为中频放大倍数的数值。

之间形成的频带称为放大电路的通频带 通频带越宽,表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。 5、非线性失真系数 输出波形中的谐波成分总量与基波成分之比称为非线性失真系数。设基波幅值为、谐波幅值…则 6、最大不失真输出电压 当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。 7、最大输出功率与效率 在输出信号不失真的情况下,负载上能够获得的最大功率。此时,输出电压达到最大不失真输出电压。 直流电源能量的利用率称为效率,设电源消耗的功率为则效率等于最大输出功率与之比,即 2、放大电路的组成及工作原理 一、组成原则 (1)电源极性必须使放大管处于放大状态,即e结正偏,c结反偏。 (2)输入回路应使交流信号电压能加到管子上,使产生交流电流 (3)输出回路应使输出电流尽可能多地流到负载上,减少其他分流; (4)为了保证放大电路不失真地放大信号,必须在没有外加信号时使放大管有一个合适的静态工作点,称之为合理的设置静态工作点。 设置静态工作点的必要性? 为什么放大的对象是动态信号,却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压?输出电压必然失真! 设置合适的静态工作点,首先要解决失真问题,但Q点几乎影响着所有的动态参数!

电路分析基础各章节小结

“电路分析基础”教材各章小结 第一章小结: 1.电路理论的研究对象是实际电路的理想化模型,它是由理想电路元件组成。理想电路元件是从实际电路器件中抽象出来的,可以用数学公式精确定义。 2.电流和电压是电路中最基本的物理量,分别定义为 电流 t q i d d = ,方向为正电荷运动的方向。 电压 q w u d d = ,方向为电位降低的方向。 3.参考方向是人为假设的电流或电压数值为正的方向,电路理论中涉及的电流或电压都是对应于假设的参考方向的代数量。当一个元件或一段电路上电流和电压参考方向一致时,称为关联参考方向。 4.功率是电路分析中常用的物理量。当支路电流和电压为关联参考方向时, ui p=; 当电流和电压为非关联参考方向时, ui p- =。计算结果0 > p表示支路吸收(消耗)功率; 计算结果 < p表示支路提供(产生)功率。 5.电路元件可分为有源和无源元件;线性和非线性元件;时变和非时变元件。电路元件的电压-电流关系表明该元件电压和电流必须遵守的规律,又称为元件的约束关系。 (1)线性非时变电阻元件的电压-电流关系满足欧姆定律。当电压和电流为关联参考方向时,表示为u=Ri;当电压和电流为非关联参考方向时,表示为u=-Ri。电阻元件的伏安特性曲线是u-i平面上通过原点的一条直线。特别地,R→∞称为开路;R=0称为短路。 (2)独立电源有两种 电压源的电压按给定的时间函数u S(t)变化,电流由其外电路确定。特别地,直流电压源的伏安特性曲线是u-i平面上平行于i轴且u轴坐标为U S的直线。 电流源的电流按给定的时间函数i S(t)变化,电压由其外电路确决定。特别地,直流电流源的伏安特性曲线是u-i平面上平行于u轴且i轴坐标为I S的直线。 (3)受控电源 受控电源不能单独作为电路的激励,又称为非独立电源,受控电源的输出电压或电流受到电路中某部分的电压或电流的控制。有四种类型:VCVS、VCCS、CCVS和CCCS。 6.基尔霍夫定律表明电路中支路电流、支路电压的拓扑约束关系,它与组成支路的元件性质无关。 基尔霍夫电流定律(KCL):对于任何集总参数电路,在任一时刻,流出任一节点或封闭面的全部支路电流的代数和等于零。

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