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电子线路线性部分课件(第三章)ppt

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电子线路课件

电子线路课件
集成电路时代
随着集成电路的发明，电子线路开 始朝着高度集成化和模块化的方向 发展，大大提高了电路的可靠性和 性能。
电子线路的基本元件
电阻
电阻是电子线路中最基本的元件之一 ，用于限制电流的流动，实现电压分 压、电流控制等功能。
01
02
电容
电容是用于存储电荷的元件，主要用 于实现滤波、旁路、去耦等作用。
03
电感
电感是用于存储磁能的元件，主要用 于实现线圈变压器、扼流圈等功能。
三极管
三极管是一种具有电流放大作用的半 导体器件，主要用于实现放大、开关 等作用。
05
04
二极管
二极管是一种具有单向导电性的半导 体器件，主要用于实现整流、开关等 作用。
02
模拟电子线路
模拟电子线路的基本概念
模拟信号
模拟信号是连续的物理量，如电压、电流等，其变化过程与实际 物理现象的变化过程相似。
技术创新
电子线路领域不断涌现出新的技术和材料，需要不断进行技术创新 以适应市场需求。
安全性与可靠性
随着电子产品的普及，电子线路的可靠性和安全性成为关注的焦点 ，需要不断提高产品的安全性和可靠性。
全球化与合作
电子线路领域全球化趋势明显，企业需要加强国际合作，提高竞争力 。
电子线路的未来应用前景
1 2
制电路和保护电路等组成。
电力电子线路的作用
03
电力电子线路的主要作用是对电能进行转换、控制和应用，以
满足不同领域的需求。
电力电子线路的分析方法
01 02
电路分析方法
电力电子线路的分析方法主要包括电路分析方法和控制工程方法。电路 分析方法包括基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维南定理等；控制工程方法 包括时域分析法、频域分析法、根轨迹法等。

电子线路基础梁明理第3章解析课件

电子线路基础梁明理第3章解析课件

典型电路
运放举例：LM741
2—反相输入端 3—同相输入端 6—输出端 4—正电源端 7—负电源端 1、5—接调零电位器
8—闲置端（NC）
78
2 ∞6
741
3
4
15
8765
LM741
1234
11
3.2 集成运放的典型电路和参数
参数
1.开环差模电压放大倍数AVO 没有外接反馈电路时所测得的差模电压放大倍数。
2.最大差模输入电压VIDM 运放输入端所能承受的最大差模输入电压。
3.最大输出电压VOPP 保持不失真的最大输出电压。
4.最大共模输入电压VICM 运放输入端所能承受的最大共模输入电压。
5.输入失调电压VIO 输入电压为零时的输出电压。
6.差模输入电阻rid 运放两输入端之间的等效电阻。
3.2 集成运放的典型电路和参数
R4 100k
R4 =10 R2
R2
R4 10
10k
R4 =5 R1
R1
R4 5
20k
R4 =0.2 R3
R3
R4 0.2
500k
Rp =R1 // R2 // R3 // R4 1.3k
第3章 集成运算放大电路
vI1 vp vI2 vp vI3 vp 0
R1
R2
R3
vp
理想集成运放的特性 1.开环差模电压放大倍数AVO=∞ 2.差模输入电阻rid =∞ 3.输入电阻rO =0 4.共模抑制比KCMR =∞ 5.输入失调量、漂移量为零
3.3 集成运放的基本电路
理想集成运放的特性：
“虚短”：
vid
vo Avo
0
vP vN

杨四军武科大工程系电子电工《电子线路》ppt课件第三章 电子示波器 (1)

杨四军武科大工程系电子电工《电子线路》ppt课件第三章 电子示波器 (1)

课前知识准备
【知识清单】 1. 电子示波器的概念 电子示波器是利用阴极射线示波管把电信号转换成具体的可见图像，用于观测被测信号的 波形的电子测量仪器。 2. 电子示波器的结构和工作原理 电子示波器的心脏是阴极射线示波管，主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，它 们都被密封在真空的玻璃壳内。 （1）电子枪 ①组成：由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极、第二阳极和后加速极组成。 ②主要工作过程：发射、调节、聚焦和加速。 ③各部件的作用： a. 灯丝：加热阴极，促进阴极发射电子。 b. 阴极：易于发射电子。 c. 控制栅极：控制阴极的电子发射数量，调节栅极电位，改变屏幕亮度。
课前知识准备
（2）扫描 ①在Y轴上加被观测的信号，X轴上加扫描电压，则屏幕上所描绘的就是被测信号随时间 变化的波形。 ②光点在锯齿波作用下的水平扫描：T1扫描正程，T2扫描逆程。 ③正程增辉，逆程消隐，只显示扫描正程时得到的被测信号波形，使波形显示更加清晰。 （3）同步的实现 利用被测信号产生一个同步触发信号去控制示波器时基电路中的扫描发生器，迫使Tx和Ty 存在整数倍关系。 4. 通用示波器的基本组成 （1）垂直系统(Y通道) 作用：对输入的被测信号进行放大和延时处理后加至示波管垂直偏转板，为水平系统的扫 描电路提供同步信号。 （2）水平系统(X通道) 作用：产生随时间线性变化的扫描锯齿波电压加至示波管水平偏转板。 （3）主机系统：包括电源电路、增辉电路、示波管校准信号发生器等。
课前知识准备
上升时间tr：脉冲从10%Vm变化到90%Vm所需的时间。 脉冲宽度tp：指脉冲前后沿幅度为50%处的时间宽度。 ②测量两信号的时间差。 （4）测量正弦波的相位差
使用双踪示波器测量相位，调节“Y位移”，使两个信号重叠起来，读出AC、AB的长度。

电子线路演示文稿

电子线路演示文稿

PPT文档演模板
•桥式整流电路工作过程
电子线路演示文稿
• 由波形图可见，v2 一 周期内，两组整流二极管
轮流导通产生的单方向电
流 i1 和 i2 叠加形成了 iL。 于是负载得到全波脉动直
流电压 vL。
PPT文档演模板
•桥式整流电路工作波形图
电子线路演示文稿
•3．负载和整流二极管上的电压和电
•流(1)负载电压 VL
PPT文档演模板
电子线路演示文稿
五、教学过程
第一节 单相整流电路
•整流：把交变电流变换成单向脉动电流的过程。
•二极管单相整流电路：把单相交流电变成直流电 的电路。 •整流原理：二极管的单向导电特性
•单相整流分类
•半波整流
•全波整流
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电子线路演示文稿
1.1 单相半波整流
•1．电路 如图(a)所
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电子线路演示文稿
•3．负载和整流二极管上的电压和电流
•(1)负载电压 VL
• •(2)负载电流 IL
•
VL = 0.45 V2
(1.2.1) (1.2.2)
•(3)二极管正向电流 IV 和负载电流 IZ •
(1.2.3)
•(4)二极管反向峰值电压 VRM •
(1.2.4)
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电子线路演示文稿
三、教学重点、难点：
• 1、教学重点： • （1）对“整流、滤波”在实现交直流
转换过程中的不同作用的理解。 • （2）通过对电路结构图的分析，引导
学生得出波形分析图，深刻理解整流 与滤波的工作原理，掌握相关计算。 同时培养学生学习专业必备的基本分 析方法与能力。

电子线路课件

电子线路课件

电感是一种储存磁能的元件，其 主要作用包括通直流阻交流、滤 波、感抗等。
二极管
二极管是一种半导体元件，其主 要作用包括整流、检波、稳压等 。
电阻
电阻是电子线路中最常用的元件 之一，其主要作用是限制电流的 流通，从而起到降压、限流、分 压等作用。
三极管
三极管是一种控制电流的半导体 元件，其主要作用包括放大、开 关等。
电感器可以存储磁场能量，其基本原 理是楞次定律。
二极管
二极管的基本原理是PN结的单向导电性，即正向偏压时导通，反向偏压时截止。
二极管的类型有硅管和锗管、小功率和大功率之分。
二极管的伏安特性曲线分为正向特性和反向特性两部分。
三极管
三极管的基本原理是基极对两个 发射极的电流控制，即基极控制
发射极和集电极的电流。
电子线路的计算机辅助设计
电路图设计软件
元件库管理
电路仿真与优化
PCB设计
使用如AutoCAD、 Eagle等软件进行电路图
的绘制和编辑。
对电路中使用的元件进 行参数、符号、封装等
属性的定义和管理。
利用软件进行电路仿真 ，根据结果调整电路设
计，优化性能指标。
将设计好的电路图进行 PCB板的布局和布线， 生成PCB板的印刷图。
特点
具有电压放大倍数高、输入阻抗低 、输出阻抗高等优点。
04
复杂电子线路
反馈放大电路
负反馈放大电路
通过反馈分压网络将输出信号的 一部分反馈到输入端，使放大器 的增益降信号的一部 分反馈到输入端，使放大器的增 益增加，但可能会产生振荡。
电子线路的应用与发展
电子线路的应用
电子线路广泛应用于通信、计算机、音频、视频、自动化等领域，为人们的生活和工作带来了极大的便利。

电子线路实训PPT课件

电子线路实训PPT课件
越大，其支路电流越小，阻值越小，其支路电流越大。
电阻串联电路和电阻并联电路
图2-5
图2-6
伏安法测电阻 伏安法测量电阻是用电流表和 电压表分别测出被测电阻中流过的电流和电 阻两端电压，然后用欧姆定律R=U/I计算出被 测电阻的阻值。
–电压表外接法：适合于测量阻值较大的电阻 ，如 图2-7所示 。
– 特殊电阻的检测
压敏电阻的检测：用万用表的R×1kΩ档测量压敏电阻两引脚之 间的正、反向绝缘电阻，应均为无穷大。
光敏电阻的检测： 1、用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，此时万用表的指
针基本保持不动，阻值接近无穷大。此值越大说明光敏电阻性能 越好。
2、将一光源对准光敏电阻的透光窗口，此时万用表的指针应
–电压表内接法：适合于测量阻值较小的电阻 ，如 图2-8所示 。
图2-7
图2-8
实训内容及步骤
电阻串连
–按图2-5所示电路在实训电路板上搭接电路。 –测出回路中流过的电流I和各电阻上的电压U1、U2、
U3及总电压U ，验证U＝U1＋U2＋U3
（电容）相应量程上，就可测出电容值。
晶体管测量：
– 将量程功能开关转到hFE位置，被测晶体管PNP型或NPN型的 发射极、基极和集电极的脚插放到相应的E、B、C插座中， 即得hFE参数。
二极管和通断测量：
– 1、将红色测试笔插入“V/”插口中，黑色测试笔插入 “COM”插口中。
– 2、将量程功能开关转到
位置上，红笔接在二极管正
极上，黑笔接在二极管负极上，显示器即显示出二极管的正
向导通压降。如测试笔反接，显示器显示 “1” ，则表示
超过量程，否则表明此二极管反向漏电大。用来测量通断状
态时，如被测量点间的电阻低于30时，蜂鸣器会发出声音

电子线路(线性部分)第3章场效应管


No Image
16
4、由VGD=VGD-VDS， 当VGD＝ VGS(off) ，即VDS ≥ VGS- VGS(off)时，出现了预夹断，ID也 不会随VDS变化
No Image
17
No Image
18
二、特性曲线 与DMOS类似
No No mage Image
19
1)非饱和区：VGS>VGS(off)，VDS≤VGS-VGS(off) （相当于三极管的 饱和区） 2)饱和区：VGS>VGS(off)，VDS≥VGS-VGS(off) 3)截止区：VGS＜VGS(off) 4)击穿区：VGS或VDS太大 （相当于三极管的
7
CoxW 导： gm 2 IDQ 2l 1 阻： g I
输入特性：（转移特性） 输出特性： 1)非饱和区：VGS>VGS(th)，VDS≤VGS-VGS(th) 相当于三极管的饱和区 2)饱和区：VGS>VGS(th)，VDS≥VGS-VGS(th) 相当于三极管的放大区 3)截止区：VGS＜VGS(th) 4)击穿区：VGS或VDS太大
一、结构及工作原理（N沟道）
P区：高掺杂
N区：低掺杂
No Image
12
1、VGS＝0，VDS为正电压 ID随VDS正向增长
No Image
13
2、VGS为负电压，VDS为正电压 VGS越负，沟道变窄，ID随VDS增长变慢
No Image
14
No Image
15
3、VGS＝VP（夹断电压），ID不随VDS变化(很小）
8
二、耗尽型场效应管（DMOS） 1、结构与工作原理 与EMOS相似，差别仅在于预先已在衬底表面扩散了一薄层与衬底

电子线路分析ppt(40张)


电子线路分析(ppt40页)
电子线路分析(ppt40页)
间歇振荡电路
一、自激间歇振荡电路图一（a）为自激间歇振荡电路，当电路接通电源时， （t=to），电流经变压器初级流向集电集，产生了感应电压ui及次级感应u2（u1为 上正下负，u2为下正上负）u2使ub和ui增加，从而引起了“雪崩”式的正反馈：
电子线路分析 Electronic Circuit Analysis
互补管脉冲电路
通常的双管脉冲电路，总是一只管导通，另一只管截止。但是互补管脉冲电 路不同，它具有如下特点： （1）两管同时导通或同时截止。 （2）一端输出波形为陡上升慢下降，另一端输出波形为陡下降慢上升，因此， 两端输出通过微分后，就获得一对极性要相反而又十分陡直的尖脉冲。 注意：这种电路引起电源功率波动较大，因为当两管从截止转至导通时，电流从 零增至某数值。 一、互补管双稳态电路 互补管双稳态电路见图1（a）。当接通电源后，若无触发信号作用，由于集极 电流极小， Rc1、Rc2的 端电压[供电 给两管的偏流] 也很小，故两 管都截止，电 路处于一种稳 定状态。
图5、互补管施密特触发器
图6、互补管的锯齿波电路
3、互补管的锯齿波电路图6为互补管的锯齿波电路，这是自激式互补的锯齿波电路， 其中由BG1、BG2组成开关器，以控制定时电容C的充放电，BG3为恒流管。 当BG1、BG2均截时，恒流Ic3对C充电（极性如图6所示）输出电压uo随时间线性 下降，这是扫描电压的正程，当电容电压Uc下降到BG2的导通阀电压时，BG2开始 导通，BG1、BG2经过正反馈连锁反应时到达了饱和状态，此时C经过BG1、BG2 一直停留在饱和状态而不返回到截止状态。
互补管脉冲电路
结果使BG1、BG2截止，接着CA、CB又进行充电，如此重复。就可获得如图3（b） 的输出脉冲波，设电路对称，即CA=CB=C， Rb1=Rb2=Rb,R1=R2=R,Rc1=Rc2=Rc脉冲宽度为： t1=c(Rb+rbe)In{Ec/[Ubes+(Ec/Rb)Rc]} t2≈0.7Rc 选择晶体管的β应满足Rb＜βRc，根据图3（a）电路的参数可算出t1=10毫秒， t2=750毫秒，占空比(t1/t2)=75.

线性电子线路ch3


0
IDSS
38
P沟道结型场效应管的特性曲线
输出特性曲线
夹断区 5V 4V 3V 2V 1V 可变电阻区 恒流区
ID
0
U DS
UGS=0V
予夹断曲线
39
四、主要参数：
1、夹断电压VP：
2、饱和漏极电流IDSS: 3、直流输入电阻RGS（DC）：栅压除栅流 i g m D |v 常数 4、低频跨导gm: vGS 5、输出电阻rd: vDS rd |v 常数 iD 6、最大漏极电流I :
D
G(栅极)
P
S S源极
S
24
D漏极
P沟道结型场效应管 P
D
N G G
D
G(栅极)
N
S S源极
S
25
二、工作原理（以N沟道为例）
1、VDS=0，G、S加负电压：
UDS=0V时
PN结反偏， |UGS|越大则耗尽 区越宽，导电沟 道越窄。 G
D N N P
ID UDS =0
N P
UGS S
26
UGS达到一定值时 （夹断电压VP）,耗 尽区碰到一起，DS 间被夹断，这时，即 ID 使UDS 0V，漏极电 D 流ID=0A。 N
15
二、 N沟道耗尽型MOS管 1、耗尽型MOS管 S G D D
G
S
N
P
N
予埋了导 电沟道
N 沟道耗尽型
16
S
G
D
D
P P G S
P 沟道耗尽型
17
N
予埋了导 电沟道
2、特性曲线：
耗尽型的MOS管UGS=0时就有导电沟道，加反向 电压才能夹断。 I D 转移特性曲线
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• VGS > 0 (形成导电沟道)
-VDS +
U
S -VGS + G
D
栅衬之间相当 于以SiO2为介质 的平板电容器。
P+
N+
N+
P
退出
第三章 晶体场效应管
➢ N沟道EMOSFET沟道形成原理
• 假设VDS =0，讨论VGS作用
VGS
衬底表面层中 负离子、电子
形成空间电荷区 并与PN结相通
VDS =0 S -VGS + G
-VDS +
-VDS +
S -VGS + G
D
S -VGS + G
D
U
U
P+
N+
N+ A
P
P+
N+
N+
A P
▪ 若VDS 继续→A点左移→出现夹断区
此时
VAS =VAG +VGS =-VGS(th) +VGS （恒定）
若忽略沟道长度调制效应，则近似认为l 不变（即Ron不变）。 因此预夹断后： VDS →ID 基本维持不变。
沟道预夹断后对应的工作区。
VGS =5V
条件： VGS > VGS(th)
4.5V
V DS > VGS–VGS(th)
4V
3.5V
特点：
0
VDS /V
ID只受VGS控制，而与VDS近似无关，表现出类
似三极管的正向受控作用。
考虑到沟道长度调制效应，输出特性曲线随VDS 的增加略有上翘。
注意：饱和区（又称有源区）对应三极管的放大区。
退出
第三章 晶体场效应管
3.1.1 增强型MOS场效应管
N沟道EMOSFET结构示意图
衬底极
电路符号
源极
US
金属栅极
GD W
D
G S
P+
U
N+
N + P+
l
P
沟道长度 退出
漏极
沟道 宽度
SiO2 绝缘层
P型硅 衬底
第三章 晶体场效应管
N沟道EMOS管工作原理
➢ N沟道EMOS管外部工作条件
• VDS > 0 (保证栅漏PN结反偏)。 • U接电路最低电位或与S极相连(保证源衬PN结反偏)。
U
P+
N+
N+
P+
N+
N+
P
P
由图 VGD = VGS - VDS
▪ VDS很小时 → VGD VGS 。此时W近似不变，即Ron不变。
因此
VDS→ID线性 。
▪ 若VDS →则VGD →近漏端沟道 → Ron增大。
此时
Ron →ID 变慢。 退出
第三章 晶体场效应管
▪ 当VDS增加到使VGD =VGS(th)时 → A点出现预夹断
第三章 晶体场效应管
第三章 场效应管
3.1 MOS场效应管 3.2 结型场效应管 3.3 场效管应用原理
退出
第三章 晶体场效应管
概述
场效应管是另一种具有正向受控作用的半导体器件。 它体积小、工艺简单，器件特性便于控制，是目前 制造大规模集成电路的主要有源器件。
场效应管分类： MOS场效应管
结型场效应管
其中：W、l 为沟道的宽度和长度。
COX （= / OX）为单位面积的栅极电容量。
此时MOS管可看成阻值受VGS控制的线性电阻器：
Ron
l
nCOXW
VGS
1 VGS(th)
注意：非饱和区相当于三极管的饱和区。
退出
第三章 晶体场效应管
饱和区
ID/mA VDS = VGS –VGS(th)
退出
第三章 晶体场效应管
数学模型：
工作在饱和区时，MOS管的正向受控作用，服
从平方律关系式：
ID
nCOXW
2l
(VGS
VGS(th) )2
若考虑沟道长度调制效应，则ID的修正方程：
ID
nCOXW
2l
(VGS
VGS(th)
)
2
1
VDS VA
nCOXW
2l
(VGS
VGS(th) )2
1 VDS
退出
第三章 晶体场效应管
▪ 若考虑沟道长度调制效应
则VDS →沟道长度l →沟道电阻Ron略。
因此
VDS →ID略。
由上述分析可描绘出ID随VDS 变化的关系曲线：
ID VGS一定
0 VGS –VGS(th)
VDS
曲线形状类似三极管输出特性。
退出
第三章 晶体场效应管
MOSFET工作原理：
利用半导体表面的电场效应，通过栅源电压 VGS的变化，改变感生电荷的多少，从而改变感 生沟道的宽窄，控制漏极电流ID。 • MOS管仅依靠一种载流子（多子）导电，故 称单极型器件。
当VDS为常数时，VGS ID ，表现出一种压控电阻的特性。
因此，非饱和区又称为可变电阻区。
退出
第三章 晶体场效应管
数学模型：
VDS很小MOS管工作在非饱区时，ID与VDS之间呈线性关系：
ID
n COXW
2l
[2(VGS
VGS(th) )VDS
VD2S ]
n COXW
l
ห้องสมุดไป่ตู้
(VGS
VGS(th) )VDS
场效应管与三极管主要区别：
• 场效应管输入电阻远大于三极管输入电阻。 • 场效应管是单极型器件（三极管是双极型器件）。
退出
第三章 晶体场效应管
3.1 MOS场效应管
MOSFET
增强型（EMOS） N沟道（NMOS） P沟道（PMOS） N沟道（NMOS）
耗尽型（DMOS） P沟道（PMOS）
N沟道MOS管与P沟道MOS管工作原理相似，不 同之处仅在于它们形成电流的载流子性质不同，因 此导致加在各极上的电压极性相反。
• 三极管中多子、少子同时参与导电，故称双 极型器件。
退出
第三章 晶体场效应管
伏安特性
由于MOS管栅极电流 为零，故不讨论输入特 性曲线。
共源组态特性曲线：
IG0 VG+-S
ID
+
T VDS
-
输出特性： ID= f ( VDS ) VGS = 常数 转移特性： ID= f ( VGS ) VDS = 常数 转移特性与输出特性反映场效应管同一物理过程， 它们之间可以相互转换。
其中： 称沟道长度调制系数，其值与l 有关。
通常 =( 0.005 ~ 0.03 )V-1
退出
第三章 晶体场效应管
截止区
第三章 晶体场效应管
➢ NEMOS管输出特性曲线
非饱和区
ID/mA
沟道预夹断前对应的工作区。
VDS = VGS –VGS(th)
条件： VGS > VGS(th) V DS < VGS–VGS(th)
特点： ID同时受VGS与VDS的控制。 0
VGS =5V
4.5V 4V 3.5V
VDS /V
当VGS为常数时，VDSID近似线性，表现为一种电阻特性；
U
P+
N+
P
反型层
D
N+
VGS 开启电压VGS(th) 表面层 n>>p 形成N型导电沟道
VGS越大，反型层中n 越多，导电能力越强。
退出
第三章 晶体场效应管
• VDS对沟道的控制（假设VGS > VGS(th) 且保持不变）
-VDS +
-VDS +
S -VGS + G
D
S -VGS + G
D
U