模拟电子技术第八章功率电路
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模拟电子技术基础复习提纲第一章绪论)信号、模拟信号、放大电路、三大指标。
(放大倍数、输入电阻、输出电阻)第三章二极管及其基本电路)本征半导体:纯净结构完整的半导体晶体。
在本征半导体内,电子和空穴总是成对出现的。
N型半导体和P型半导体。
在N型半导体内,电子是多数载流子;在P型半导体内,空穴是多数载流子。
载流子在电场作用下的运动称为漂移;载流子由高浓度区向低浓度区的运动称为扩散。
P型半导体和N型半导体的接触区形成PN结,在该区域中,多数载流子扩散到对方区域,被对方的多数载流子复合,形成空间电荷区,也称耗尽区或高阻区。
空间电荷区内电场产生的漂移最终与扩散达到平衡。
PN结最重要的电特性是单向导电性,PN结加正向电压时,电阻值很小,PN结导通;PN结加反向电压时,电阻值很大,PN结截止。
PN 结反向击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿;PN结的电容效应包括扩散电容和势垒电容,前者是正向偏置电容,后者是反向偏置电容。
)二极管的V-I 特性(理论表达式和特性曲线))二极管的三种模型表示方法。
(理想模型、恒压降模型、折线模型)。
(V BE=)第四章双极结型三极管及放大电路基础)BJT的结构、电路符号、输入输出特性曲线。
(由三端的直流电压值判断各端的名称。
由三端的流入电流判断三端名称电流放大倍数))什么是直流负载线什么是直流工作点)共射极电路中直流工作点的分析与计算。
有关公式。
(工作点过高,输出信号顶部失真,饱和失真,工作点过低,输出信号底部被截,截止失真)。
)小信号模型中h ie和h fe含义。
)用h参数分析共射极放大电路。
(画小信号等效电路,求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻)。
)常用的BJT放大电路有哪些组态(共射极、共基极、共集电极)。
各种组态的特点及用途。
P147。
(共射极:兼有电压和电流放大,输入输出电阻适中,多做信号中间放大;共集电极(也称射极输出器),电压增益略小于1,输入电阻大,输出电阻小,有较大的电流放大倍数,多做输入级,中间缓冲级和输出级;共基极:只有电压放大,没有电流放大,有电流跟随作用,高频特性较好。
模拟电⼦技术重要知识点整理模拟电⼦技术重要知识点整理第⼀章绪论1.掌握放⼤电路的主要性能指标都包括哪些。
2.根据增益,放⼤电路有哪些分类。
并且会根据输出输⼊关系判断是哪类放⼤电路,会求增益。
第⼆章运算放⼤器1.集成运放适⽤于放⼤何种信号?2.会判断理想集成运放两个输⼊端的虚短、虚断关系。
如:在运算电路中,集成运放的反相输⼊端是否均为虚地。
3.运放组成的运算电路⼀般均引⼊负反馈。
4.当集成运放⼯作在⾮线性区时,输出电压不是⾼电平,就是低电平。
5.在运算电路中,集成运放的反相输⼊端不是均为虚地。
6.理解同相放⼤电路、反相放⼤电路、求和放⼤电路等,会根据⼀个输出输⼊关系表达式判断何种电路能够实现这⼀功能。
7.会根据虚短、虚断分析含有理想运放的放⼤电路。
第三章⼆极管及其基本电路1.按导电性能的优劣可将物质分为导体、半导体、绝缘体三类,导电性能良好的⼀类物质称为导体,⼏乎不导电的物质称为绝缘体,导电性能介于中间的称为半导体。
2.在纯净的单晶硅或单晶锗中,掺⼊微量的五价或三价元素所得的掺杂半导体是什么,其多数载流⼦和少数载流⼦是是什么,⼜称为什么半导体。
3.半导体⼆极管由⼀个PN结做成,管⼼两侧各接上电极引线,并以管壳封装加固⽽成。
4.半导体⼆极管可分为哪两种类型,其适⽤范围是什么。
5.⼆极管最主要的特性是什么。
6.PN结加电压时,空间电荷区的变化情况。
7.杂质半导体中少数载流⼦浓度只与温度有关。
8.掺杂半导体中多数载流⼦主要来源于掺杂。
9.结构完整完全纯净的半导体晶体称为本征半导体。
10.当掺⼊三价元素的密度⼤于五价元素的密度时,可将N型转型为P型;当掺⼊五价元素的密度⼤于三价元素的密度时,可将P型转型为N型。
11.温度升⾼后,⼆极管的反向电流将增⼤。
12.在常温下,硅⼆极管的开启电压约为0.3V,锗⼆极管的开启电压约为0.1V。
13.硅⼆极管的正向压降和锗管的正向压降分别是多少。
14.PN结的电容效应是哪两种电容的综合反映。
第八章功率放大电路1.OCL电路如图(a)所示,已知Vcc=12V,RL=8Ω,vi为正弦波,求:(1)在VcEs≈0的情况下,负载上可能得到的最大输出功率Pom ;(2)每个功率管的管耗Pcm至少应为多少?(3)每个功率管的耐压|V(BR)CEO|至少应为多少?2.现有一台录音机用OCL电路作功率输出级,最大输出功率为20W。
机内扬声器(阻抗8Ω)已损坏。
为了提高放音质量,拟改接音箱。
现只有10W、16Ω和20W、4Ω两种规模的音箱出售,选用哪种好?3.2030集成功率放大器的一种应用电路如图(b)所示,假设其输出级三级管的VcEs≈0,vi 为正弦波电压。
(1)指出该电路是属于OTL还是OCL电路;(2)求理想情况下最大输出功率Pom;(3)求电路输出集的效率η。
4、设图(c)示电路电源电压VCC=VEE=20V,负载RL=8Ω, 并假定射极输出器的放大倍数为1,管子导通时发射结的压降可忽略不计,试计算::(1)Vi =10V(有效值)时,电路的输出功率,管耗,直流电源提供的功率和电路的效率。
(2)Vim =20V(幅值)时,电路的输出功率,管耗,直流电源提供的功率和电路的效率。
5.在甲类,乙类和甲乙类放大电路中,放大管的导通角分别等于多少?它们当中哪一类放大电路效率最高?6.如图(d)所示电路中,设BJT的ß=100,VBE=0.7V,VCES=0.5V,ICEO=0,电容C对交流可视为短路。
输入信号Vi为正弦波。
(1)计算电路可能达到的最大不失真输出功率Pom;(2)此时Rb应调节到什么数值?(3)此时电路的效率η是多少?7.一双电源互补对称电路如图(e)所示,已知VCC=12V,RL=16Ω,Vi为正弦波。
求:(1)在BJT的饱和压降VCES可以忽略不计的条件下,负载上可能得到的最大输出功率Pom;(2)每个管子允许的管耗Pcm至少应是多少?(3)每个管子的耐压|V(BR)CEO|至少应为多少?8.如题目7所示电路中,设RL=8Ω,Vi为正弦波,要求最大输出功率Pom=9W。
《模拟电子技术(B)》教学大纲(033204,计算机科学与技术、教育技术、软件工程、网络工程、电子信息与科学、应用物理学、微电子科学与工程,学科基础课,56学时,3.5学分)一、课程内容第1章二极管及其基本电路1.1 半导体基础理论知识1.2 PN结1.3 二极管及其应用电路1.4 特殊二极管第2章双极结型晶体管及放大电路基础2.1 双极结型晶体管2.2 基本共射极放大电路2.3 放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的选择和稳定问题2.5共集电极放大电路和共基极放大电路2.6 放大电路的频率响应第3章场效应管放大电路3.1 结型场效应管3.2 绝缘栅型场效应管3.3 场效应管放大电路第4章模拟集成电路4.1 集成运算放大器概述4.2 电流源电路4.3 差动放大电路第5章反馈5.1反馈简介5.2反馈的分类5.3 负反馈放大电路的四种组态5.4 负反馈放大电路增益的一般表达式5.5 负反馈放大电路的分析和近似计算5.6 负反馈对放大电路性能的影响第6章信号的运算与处理6.1 基本运算放大电路6.2 滤波电路的基本概念与分类6.3 一阶有源滤波电路第7章信号产生电路7.1 正弦波振荡电路7.2 RC正弦波振荡电路7.3 LC正弦波振荡电路第8章功率放大电路8.1 功率放大电路的一般问题8.2甲类功率放大电路8.3乙类双电源互补对称功率放大电路8.4甲乙类互补对称功率放大电路第9章直流稳压电路9.1 整流电路9.2 滤波电路9.3 稳压电路9.4 集成三端稳压器二、课程说明(一)课程性质、目的、任务模拟电子技术基础是计算机科学与技术、教育技术、微电子、电子信息科学与技术、应用物理等专业在电子技术方面入门的技术基础课,它具有自身的体系,是实践性很强的课程。
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,培养学生分析问题和解决问题的能力,为以后深入学习电子技术某些领域中的内容以及为电子技术在专业中的应用打好基础。
模电第四版习题答案模拟电子技术是电子工程领域中非常重要的基础课程,其习题答案对于学生理解和掌握课程内容至关重要。
以下是模拟电子技术第四版习题的部分答案,供参考:第一章:半导体基础1. 半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间。
在室温下,硅的电阻率大约是1kΩ·cm,而锗的电阻率大约是0.6kΩ·cm。
2. N型半导体中,多数载流子是自由电子,而P型半导体中,多数载流子是空穴。
3. PN结的正向偏置是指给P型半导体加上正电压,N型半导体加上负电压,此时PN结导通。
第二章:二极管1. 整流二极管主要用于将交流电转换为脉动直流电,稳压二极管主要用于电路中稳定电压。
2. 一个理想的二极管在正向偏置时电阻为零,反向偏置时电阻无穷大。
3. 齐纳二极管是一种特殊类型的稳压二极管,它在反向偏置时具有稳定的电压。
第三章:双极型晶体管1. 双极型晶体管(BJT)分为NPN和PNP两种类型,其中NPN型BJT在基极-发射极结正向偏置时导通。
2. 晶体管的放大区是基极电流变化引起集电极电流变化的区域。
3. 晶体管的饱和区是指基极电流足够大,使得集电极电流达到最大值,此时晶体管不能进一步放大信号。
第四章:场效应晶体管1. 场效应晶体管(FET)的工作原理是通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。
2. JFET(结型场效应晶体管)和MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是两种常见的FET。
3. MOSFET在截止状态下,其源极和漏极之间的电阻非常大,几乎相当于断路。
第五章:放大器基础1. 放大器的主要功能是接收一个电信号并将其转换为更大的电流或电压信号。
2. 共射放大器是最常见的BJT放大器配置之一,它具有较高的电压增益和中等的电流增益。
3. 差分放大器能够放大两个输入信号之间的差值,对共模信号不敏感。
第六章:反馈放大器1. 反馈放大器通过将输出信号的一部分反馈到输入端来稳定放大器的性能。
2. 负反馈可以提高放大器的稳定性和线性度,但可能会降低增益。
习题8-1 如图8-26所示电路,要求输出电压24V ,电流40mA ,试计算流过二极管的电流。
和二极管承受的最高反向工作电压。
解:V 7.269.0249.0o 2≈==U U mA 202oD ==I IV 5.75222D M ≈=U U8-2 如图8-27所示电路,用四只二极管组成桥式整流电路,在a 、b 两图的端点上接入交流电源和负载,画出接线图。
解: ab 8-3 如图8-28所示电路,改正图中的错误,使其能正常输出直流电压U o 。
解: 如图。
8-4 单相桥式整流电路接成图8-29所示的形式,将会出现什么后果?为什么?试改正。
解:图8-26 习题8-1图2图8-27 习题8-2图ab接负载接负载R图8-28 习题8-3图R变压器副边短路。
因为当u 2为负半周,即b 端为正, a 端为负时,VD 2、VD 1导通,VD 3、VD 4导通。
将VD 1及VD 3正负极换方向。
8-5 在图8-6所示单相桥式整流电路中,试分析产生下列故障时的后果。
(1)VD 1正负极接反。
(2)VD 2击穿。
(3)负载R L 短路。
(4)任一只二极管开路或脱焊。
解:(1)变压器副边短路。
(2)变压器副边短路。
(3)变压器副边短路。
(4)桥式整流电路变半波整流电路。
8-6 如图8-30所示电路,计算U 21= U 22= 24V 时,负载R L1和R L2上输出的电压? 解:U L1= U L2=0.9U 21=21.6V8-7 一桥式整流电容滤波电路,已知变压器二次侧电压频率50Hz ,负载电阻50Ω,要求负载电压为20V ,试选择整流二极管型号,并选择滤波电容。
解:V 7.162.1202.1o 2===U U A 4.0Loo ==R U I A 2.02oD ==I I V 6.2322D M ==U U查半导体手册可以选择2CZ55B ,其最大整流电流为1A ,最高反向工作电压为50V 。
第8章波形的发生和信号的转换自测题一、改错:改正图所示各电路中的错误,使电路可能产生正弦波振荡。
要求不能改变放大电路的基本接法(共射、共基、共集)。
(a) (b)图解:(a)加集电极电阻R c及放大电路输入端的耦合电容。
(b)变压器副边与放大电路之间加耦合电容,改同名端。
二、试将图所示电路合理连线,组成RC桥式正弦波振荡电路。
图解:④、⑤与⑨相连,③与⑧ 相连,①与⑥ 相连,②与⑦相连。
如解图所示。
解图三、已知图(a)所示方框图各点的波形如图(b)所示,填写各电路的名称。
电路1为正弦波振荡电路,电路2为同相输入过零比较器,电路3为反相输入积分运算电路,电路4 为同相输入滞回比较器。
(a)(b)图四、试分别求出图所示各电路的电压传输特性。
(a) (b)图解:图(a)所示电路为同相输入的过零比较器;图(b)所示电路为同相输入的滞回比较器,两个阈值电压为±U T =±U Z。
两个电路的电压传输特性如解图所示。
解图五、电路如图所示。
图(1)分别说明A 1和A 2各构成哪种基本电路; (2)求出u O1与u O 的关系曲线u O1=f (u O ); (3)求出u O 与u O1的运算关系式u O =f (u O1); (4)定性画出u O1与u O 的波形;(5)说明若要提高振荡频率,则可以改变哪些电路参数,如何改变?解:(1)A 1:滞回比较器;A 2:积分运算电路。
(2)根据12111112121()02P O O O O N R R u u u u u u R R R R =⋅+⋅=+==++可得:8T U V ±=±u O1与u O 的关系曲线如解图 (a)所示。
(3) u O 与u O1的运算关系式1211121141()()2000()()O O O O O u u t t u t u t t u t R C=--+=--+ (4) u O1与u O 的波形如解图(b)所示。
第8章功率放大电路8.1 复习笔记本章讲述了功率放大电路的组成、工作原理、最大输出功率和效率的计算,以及集成功放的应用。
通过本章的学习,读者应重点掌握OCL的工作原理和最大输出功率、效率的估算,以及其他一些功放电路的特点及适用场合,并了解功放电路相关概念和集成功放的应用。
一、功率放大电路特点1.功率放大电路的主要参数及其组成原则(见表8-1-1)表8-1-1 功放电路主要参数及组成原则2.功率放大电路中的晶体管功率放大电路可工作在甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作状态,详见表8-1-2。
表8-1-2 功率放大电路工作状态为使电路能够输出尽可能大的功率和具有尽可能高的效率,在功率放大电路中放大管不是工作在甲类状态而是工作在乙类状态、甲乙类甚至丙类。
3.功率放大电路的分析方法由于功放电路输出电压和输出电流幅值都很大,所以不可以忽略其非线性特性,因而不能采取小信号交流等效电路进行分析,而应采用图解法。
4.最大输出功率和效率的求解方法(见表8-1-3)表8-1-3 最大输出功率和效率的求解方法二、常见功率放大电路(见表8-1-4)表8-1-4 常见功率放大电路三、消除交越失真的OCL电路(见表8-1-5)表8-1-5 消除交越失真的OCL电路8.2 课后习题详解8.1 分析下列说法是否正确,用“√”、“×”表示判断结果填入括号内。
(1)在功率放大电路中,输出功率愈大,功放管的功耗愈大。
()(2)功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下,负载上可能获得的最大交流,功率。
()(3)当OCL电路的最大输出功率为1W时,功放管的集电极最大耗散功率应大于1W。
()(4)功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是①都使输出电压大于输入电压;()②都使输出电流大于输入电流;()③都使输出功率大于信号源提供的输入功率。
()(5)功率放大电路与电压放大电路的区别是①前者比后者电源电压高;()②前者比后者电压放大倍数数值大;()③前者比后者效率高;()④在电源电压相同的情况下,前者比后者的最大不失真输出电压大;()⑤前者比后者的输出功率大。