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第3章分立元件基本电路PPT课件

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第3章 分立元件放大电路

第3章 分立元件放大电路

rbe i b
第3章 分立元件放大电路
RS + uiRB us - -
+
ib rbe i b
+ rce RC RL uo -
u i rbei b u oc (rce // R C )i b R Ci b
u oc R C A uoc ui rbe
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
教学内容和要求(1)
理解放大电路的作用、组成，放大电路的性能 指标与放大电路模型
掌握晶体管共射放大电路，理解静态工作点的 稳定与直流负反馈技术 掌握晶体管共集放大电路和共基放大电路
掌握场效应管共源放大电路和共漏放大电路
第3章 分立元件放大电路
截止失真
静态工作点设置偏低，当输入信号幅度超过一定 值， 晶体管工作范围超出放大区，进入截止区， 输出电压的波形出现削顶现象，产生截止失真
第3章 分立元件放大电路
iB iB
ib
t ube ui uBE
t
第3章 分立元件放大电路
iC ic
t ic
uce
uo
uCE
t
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
阻容耦合共射放大电路的直流通路 UCC
RB
RC
第3章 分立元件放大电路
阻容耦合共射放大电路的交流通路
RB RC
+ ui
-
+
RL u o -
+ ui -
+
RB
RC RL uo -
第3章 分立元件放大电路
②静态分析 直流通路，晶体管用直流模型 UCC RB RC UCC + RB IB + RC + UCC -

分立元件基础课件

分立元件基础课件
信号处理
分立元件在信号处理电路中发 挥着重要作用，如放大器、滤
波器等。
能源转换
分立元件用于实现电能、磁场 能、光能等的转换，如太阳能 电池、电动机等。
控制系统
分立元件用于实现各种控制功 能，如开关控制、定时控制等。
测量仪器
分立元件用于测量各种物理量， 如电压、电流、频率等。
02 分立元件的类型
二极管
频率参数
工作频率
描述元件正常工作的频率范围， 通常以赫兹（Hz）为单位。
频率响应
表示元件在不同频率下能够正常 工作的性能表现，通常以一个频 率响应曲线表示。
功率参数
01
02
03
最大功率
描述元件能够承受的最大 功率值，通常以瓦特（W） 为单位。
最小功率
描述元件能够正常工作的 最小功率值，确保元件的 正常功能和稳定性。
06 分立元件的发展趋势与 未来展望
新材料、新工艺的应用
硅基新材料
随着半导体技术的不断发展，硅基新 材料在分立元件制造中得到广泛应用， 具有高稳定性、低功耗等优点。
宽禁带半导体材料
如硅碳化物和氮化镓等宽禁带半导体 材料，具有高临界击穿电场、高热导 率等特点，有助于制造高性能的分立 元件。
高性能、高稳定性分立元件的发展
晶体管由三个半导体区域构成，分别是发射 区、基区和集电区。当在基区与发射区之间 施加正向电压时，电子从发射区注入基区， 形成电流。通过改变基极电流大小，可以控 制集电极电流的大小，从而实现放大和开关 等功能。
场效应管的工作原理
总结词
场效应管是一种电压控制型电子器件，其工 作原理基于电场对电荷载流子的作用。
总结词
具有单向导电性的电子元件
详细描述

分立器件逻辑门电路PPT模板

分立器件逻辑门电路PPT模板
1）电压关系表 输入、输出电压关系有以下四种情况。 ① uA=uB=0V，由于D1、D2正极均通过电阻R0连接电源+VCC，二极管正向 偏置，必然都导通，所以
uY=uA+ =uB+ =(0+0.7)V=0.7V ② uA=0V、uB=3V，看起来这两个二极管都应导通，因为它们的正极都通 过R0接到了+VCC。但是，由于uA、uB电平不同，当D1导通后，使uY=uA+ =(0+0.7)V=0.7V，导致 =uY-uB=(0.7-3)V=-2.3V，即二极管D2承受的是反向电压， 故截止。通常二极管导通之后，如果其负极电位不变，那么它的正极电位就 固定在比负极高0.7V的电位上，如果其正极电位不变，那么它的负极电位就 固定在比正极低0.7V的电位上，导通二极管的这种作用称为钳位。
① uA=uB=0V时，D1、D2均导通，uY=(0-0.7)V=-0.7V。 ② uA=0V、uB=3V时，D2导通，D1反向偏置截止，uY=(3-0.7)V=2.3V。 ③ uA=3V、uB=0V时，D1导通，D2反向偏置截止，uY=(3-0.7)V=2.3V。 ④ uA=uB=3V时，D1、D2均导通，uY=(3-0.7)V=2.3V。
2）设定变量、状态赋值、列真值表 ① 设定变量：用A、B、Y分别表示uA、uB、uY。 ② 状态赋值：用0表示低电平，用1表示高电平。 ③ 列真值表：根据设定的变量和状态赋值情况，由上表即可列出如下表所 示的与门的逻辑真值表。
与门的逻辑真值表 由上表可以看出输入信号A、B与输出信号Y之间的关系满足与逻辑关系， 即Y=AB，所以图6-1（a）所示电路确实实现了与的逻辑功能，是一个二极管与 门电路。
③ uA=3V、uB=0V，情况与②中是类似的，只不过此时导通的是D2，截止的 是D1而已。D2导通后就把uY钳位在0.7V，即

分立元件门电路PPT

分立元件门电路PPT

值
表 混合逻 辑
I:- O:+
正逻 辑 负逻 辑 混合逻 辑
(A B F)
L L H H
L L H L L L H H
0 0 1 1
0 1 0 1
0 0 0 1
1 1 0 0
1 0 1 0
1 1 1 0
0 0 1 1
0 1 0 1
1 1 1 0
1 1 0 0
1 0 1 0
0 0 0 1
电平状态表
逻
1 0 1 0
0 0 0 1
正逻 辑 负逻 辑 混合逻辑 混合逻辑
(I:+ O:-) (I:- O:+)
输入 A 0 1 输出 F 1 0
功能： 当A为高时,输出F为低； A为低时，F为高。 F是A的非函数。
逻辑式：F=
A
“–”:逻辑非运 算 逻辑求反运算
逻辑符号： 求反运算 A 1 波形图（时序图）
F
A F
三极管非门
四、DTL电路
(Diode —Transistor Logic) 与 非 门：
+12V D1 A
真 值
表
功能：
输
A 0 0 1 1
入
B 0 1 0 1
输出
F 0 0 0 1
当A与B都为高时，
输出F才为高。
F是A和B的与函数 逻辑式：F=A • B “•”:逻辑与运算 逻辑乘法运算
逻辑符号：
A B
波形图（时序图）
&
F A
B
二极管与门
任0则0 全1则1
口诀：
F
二、二极管或门
D1
A
F
D2
uA 0V 0V 3V 3V

第3章-分立元件基础..

第3章-分立元件基础..
电压放大倍数Au、
输入电阻ri、输出电阻ro。
放大的概念
放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。
放大的实质: 用小能量的信号通过晶体管的电流控制作用， 将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。
对放大电路的基本要求 ： 1. 要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2. 尽可能小的波形失真。 另外，还有输入电阻、输出电阻、通频带等 其它技术指标。
加入旁路电容CE
共发射极放大电路——分压式射极偏置(一)
R
输 入 电 阻:
ri RB1 // RB2 //[rbe (1 )RE ]
输 出 电 阻: ro RC
.
.
.
Ui Ib rbe (1 ) Ib RE
.
R Ui . rbe (1 )RE
Ib
电压放大倍数：Au RC // RL rbe (1 )RE

ICS β
非门的逻辑状态表
（按正逻辑约定）
输入 输出
A
1
F
A
F
0
1
1
0
非门逻辑函数表达式：F A
输出电阻ro
输出电阻ro
rbe+RB //RS
ro = 1+β //RE
3.3 共源极放大电路
3.4 分立元件组成的基本门电路
一、正逻辑与负逻辑 1、 正逻辑：用高电平表示逻辑1，用低电平表示逻辑0
负逻辑：用低电平表示逻辑1，用高电平表示逻辑0 2、在数字系统的逻辑设计中，若采用NPN晶体管，
电源电压是正值，一般采用正逻辑。 若采用的是PNP管，电源电压为负值， 则采用负逻辑比较方便。
共发射极放大电路——分压式射极偏置(二)

第3章-分立元件基本放大电路

第3章-分立元件基本放大电路

UCE UCC IE RE
2、 动态分析 作微变等效电路，C1、C2、UCC短路。
İb
RS
U·S ～
·RB
Ui
rbe İe
RE
İc
β ib
•
•
Aus Au
ri
RS ri
RL
·
Uo
1. 放大倍数
•
•
•
•
Au
Uo
•
Ui
U0 Ie
•
Ui
•
•
Au •
(1 ) Ib
Ib rbe (1
当UBE > 0.5V ， IBS=（UCC－0）/βRC
当IB ≥ IBS BE、BC正偏，VT饱和
当0 < IB < IBS ，VT 放大
➢ 微变等效电路法
晶体管的微变等效电路 共射放大电路的微变等效电路 放大器的性能分析
一、晶体管的微变等效电路
1. 微变等效电路 将三极管等效为线性元件的电路。 等效条件：信号变化范围小。
47.6A
38.53K
•
A
uUs CEA•IuCUrCi CriRIISBER02E.9.38481m2(A3823..853.385322)
70.2.94V35
•
Au
(1 )(RE // RL)
(1 50)(2 // 2)
rbe (1 )(RE // RL) 0.846 (1 50)(2 // 2)
➢ 共集电极放大电路
共集电极放大电路的分析 共集电极放大电路的特点及应用
一、共集电极放大电路（射随器）的分析
1、静态分析
UCC RB IB UBE IE RE
RB

3.3分立元件基本电路


R U A Y
真值表
A 0 1 Y 1 0
特点: 1则 0则 特点: 1则0, 0则1
非门电路---三极管反相器 2、非门电路--三极管反相器
+Ec Rc VA R1 VO
基本逻辑关系
输入输出电平对应表
VA 0 1 VO 1 0 (三极管截止) 三极管截止) (三极管饱和) 三极管饱和)
三极管反相器电路实现 逻辑关系。 “非”逻辑关系。 非门表示符号: 非门表示符号: A
Y 0 1 1
设：开关合为逻辑“1”， 开关合为逻辑“ ， 1 1 1 开关断为逻辑“ ； 开关断为逻辑“0”； 灯亮为逻辑“ ， 特点: 灯亮为逻辑“1”， 特点:任1 则1, 全0则0 灯灭为逻辑“ 灯灭为逻辑“0” 。
基本逻辑关系
2、二极管组成的“或”门电路 输入输出电平对应表
VA VB R -5V VO (忽略二极管压降) 忽略二极管压降) VA 0 0.3 0 0.3 1 3 1 3 VB 0 0.3 1 3 0 0.3 13 VO 0 0.3 1 3 1 3 1 3
1、与非门 与非门
表示式：Y = AB 表示式： 符号： 符号： A B 0
&
真值表
A B AB Y 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0
Y
0 1
多个逻辑变量时:
Y=AB C
1
2、或非门 真值表
表示式： 表示式： Y= A+B A B AB Y 0 A 符号： 符号： B
≥1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 0
Y
0 1 1
多个逻辑变量时:
Y= A+B+C
3、 异或门 、 异或门

第3章_分立元件基本电路

26 rbe 200 ( 1 80 ) 1.81kΩ 1.31
苏州大学－纺院
微变等效电路：
• Ib
第3章 分立元件基本电路
b rbe
c
• Ic
＋ Ui
•
＋
RB1
RB2
e Ib
RE
•
RC
RL
Uo _
•
1. 放大倍数
_
2. 输入电阻
ri RB1 //RB 2 // (rbe (1 ) RE ) 8.18 kΩ
第二级的输入电阻ri2即为第一级的负载电阻
R2 //ri 2 1.05(kΩ) RL
苏州大学－纺院
第3章 分立元件基本电路
电压放大倍数
(1 1 )R L 81 1.05 103 Au 1 0.983 3 rbe1 (1 1 ) R ） 10 L （1.45 81 1.05
3. 输出电阻 ro=RC=3.3kΩ
苏州大学－纺院
第3章 分立元件基本电路
3.1.5 频率特性
o U Uo U o o Au o i A Ui U i i U i
|Au|
|Aum| |Aum| √2 fBW o 2700 1800 f 900
苏州大学－纺院
第3章 分立元件基本电路
3.1.2 静态分析
所谓静态是指当放大器没有输入信号(ui=0)时， 电路中各处的电压电流都是直流恒定值，亦称为直 流工作状态。 静态分析内容：在直流电源作用下，确定三极管 1. 基极电流IB ； 2. 集电极电流IC； 3. 集电极与发射极之间的电压值UCE。 静态分析方法： 1. 图解法； 2. 估算法。

《分立元件基本电路》PPT课件

在多级放大电路中，前级相当于后级的信号源，前级的输出电阻就是信号 源的内阻。后级放大电路的输入电阻就是前级的负载电阻。
15
3.1.3 动态分析
（4）输出电阻ro的测量方法
测量电路如图，输入加正弦电压信号；
测得空载输出电压为 接入负载RL测得输出电压为
U
' o
RS
+
•
US -
放大电路
Au
•
Ii
+
•
Ui
0
交交流、信直流号叠用小加写的字信母号用、小小写写下字标母表、大示，写如下标ib、表u示ce，；如iB、uCE。iB
t
iB IB ib iC IC ic uCE UCE uce
0
4
3.1.1 电路组成
放大电路工作过程
输入信号ui加在放大电路的输入端，经C1
耦合到晶体管T的基极，产生基极电流iB；
（2）由iB在输出曲线上求iC和uCE
画出输出特性曲线及负载线，得
iC
iC
UCE UCC IC RC
Q'
iB'
ib
IC
Q
IB iB''
Q ''
RB C1 +
ui+-
RC iB iC
T
+ C2
+ uCE -
+UCC
+ uo -
ωt 直流分量
交流分量
iC IC ic
ωt
UCE
uCE
uCE UCE uce
放大电路的分析方法概述
放大电路的分析包括静态分析和动态分析。
静态分析——计算静态时的电压和电流。 目的是：选择合适的静态工作点，使放大器处于较佳的工作状态。 动态分析——计算电压放大倍数，输入、输出电阻，输出是否失真等。

7.分立元件门电路ppt课件


5 0.7 iB 4.3 mA 1mA
1 0
YA
14
三、动态开关特性
uI UIH
UIL O iC 0.9IC(sat)
0.1IC(sat) O uO VCC
IC(sat)
ton
toff
uI正跳变到iC上升到 0.9IC(sat)所需的时间ton称 为三极管开通时间。
uI负跳变到iC下降到
t
0.1IC(sat)所需的时间toff称 为三极管关断时间。
6
3.2 分立元件门电路
主要要求：
理解二极管的开关特性。 理解三极管的开关特性、工作条件
7
一、二极管的开关特性
iD(mA)
IF
UBR
uD(V)
0
0.5 0.7
D
+ ui=0V －
+
RL uo －
D
+
+
ui
RL uo
－
－
开关电路
D
+ +－
+
ui=5V 0.7V RL uo
－
－
ui＝0V时，二极管截止，如 同开关断开，uo＝0V。
A BC
A B& C
& &Y
2
第3章 集成逻辑门电路
分立元器件门电路 TTL集成门电路 CMOS集成门电路 本章小结
3
3.1 概 述
主要要求：
了解逻辑门电路的作用和常用类型。 理解高电平信号和低电平信号的含义。
4
一、门电路的作用和常用类型
门电路(Gate Circuit)
指用以实现基本逻辑关系和 常用复合逻辑关系的电子电路。
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第3章
3.1.1 电路组成
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
共发射极基本电路
晶体管T--放大元
件, iC= iB。要保
+ 证集电结反偏,发 EC 射结正偏,使晶体
– 管工作在放区 。
基极电源EB与基极 电阻RB--使发射结
电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE 。
IB
IC
IB
Q
Q IC
O
UBE
UBE
O
UCE
UCE
(IB、UBE) 和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特 性曲线上的一个点，称为静态工作点。
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9
第3章
RB C1+ +
ui
–
+UCC
RC iB iC
+C2 ++
u+B–E
T
uCE –
uo
iE
–
uo uo0= 0 uBEu=BEU=BUE+BEui uCEuC=EU=CUE+CEuo
UCE
－－
[例3.1.1 ] 在图示放大电路中，已知UCC=12V，RC=3KΩ， RB=240 kΩ，β=40。试求放大电路的静态工作点。
解：根据直流通路可得出： IB ≈ —UR—CBC = —214—20 = 50μA IC = βIB = 40 ×50 = 2mA
UCE = UCC －RCIC = 12－3 ×2 = 6V 上页 下页 返回18
第3章
静态图解法 输入回路静态图解：
RB
RC IB
IC +UCC
+
+
UBE
UCE
－－
RB UCC
iC
+O
ic
t
IC
O
t
O
t
静态分析
动态分析
上页 下页
11
结第论3章：
(3) 若参数选取得当，输出电压可比输入电压大， 即电路具有电压放大作用。
ui
uo
O
t
O
t
(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°， 即共发射极电路具有反相作用。
上页 下页
12
第3章
各种符号关系：
iB
ib IB
0
RB
Ibm
上页 下页 返回3
第3章
概述
共发射极放大电路属于基本放大电路
放大电路的任务: 把微弱的输入信号变换 成和它成正比,但幅度较大的输出信号.
放大电路的分类: 电压放大电路 功率放大电路
组成电压放大电路最基本的要求:
1. 具有所需要的电压放大倍数 2. 保证放大后的电压波形不失真 3. 工作稳定(受温度的影响小)
iE
–
单电源供电时常用的画法
上页 下页
7
第3章
RB C1+ +
ui
–
+UCC
RC iB iC
+C2 ++
uo = 0
u+B–E
T
uCE –
uo
iE
–
uBE = UBE uCE = UCE
无输入信号(ui = 0)时
iC
uCE
uBE
iB
UBE
O
tO
IB
IC
UCE
tO
tO
t
上页 下页
8
第3章
结论：
(1) 无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的
ui
－
RC + C2
+
+UCC
+
电容开路
u +
UBE
UCE RL
0
－－
－
RB
RC IB
IC +UCC
+
直流通路
+
UBE
UCE
－－
上页 下页 返回14
第3章
RB C1 +
+
ui
－
RC + C2
+
+UCC
+
u +
UBE
UCE RL
0
－－
－
电容短路 直流电源短路
交流通路
ii
+
ui RB
－
ib
+
ube
－
ic + RC uce
－
+
RL
u0
－
上页 下页 返回15
第3章 3.1.2 静态分析
当放大
器没有输入
信号（ui=0)
时，电路中 各处的电压 电流都是直 流恒定值， 称为直流工 作状态，简
称静态。
RB
C1
+
+
ui
－
RC
iC
+ C2
iB
+
+UCC
+
u +
UBE
UCE RL
0
－－
－
静态分析内容：在直流电源作用下，
确定三极管基极电流、集电极电流和集电极
无 有uC输E =入U信CC号－(uiiC=≠R0C)时:
iC
uBE
iB
uCE
uo
O
t
UBE
IB
？ IC
O
tO
tO
tO
上页
下页 t
10
结第论3章：
(2) 加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大
小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了
一个交流量，但方向始终不变。
直流分量 交流分量
iC 集电极电流 iC
第3章
上页 下页
1
第3章
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
上页 下页
2
第3章
3.1 共发射极放大电路
3.1.1 电路组成 3.1.2 静态分析 3.1.3 动态分析 3.1.4 静态工作点的稳定 3.1.5 频率特性
C1 +
+
t
ui
－
RC + C2
+
+UCC
+
u +
UBE
UCE RL
0
－－
－
符号含义：
IB，IC，UBE，UCE 直流分量
ib，iC，ube，uce 交流分量 Ib，IC，Ube，Uce 交流分量有效值 iB，iC，uBE，uCE 总 量
上页 下页 返回13
第3章
直流通路和交流通路
RB C1 +
+
URCLC － RB
0
IC = βIB
UCE = UCC － RC IC
RC IB
IC +UCC
+
+
UBE
UCE
－－
直流通路
静态估算法：由直流通路确定静态值
上页 下页 返回17
第3章
RB
C1
+
+
ui
－
RC
iC
+ C2
iB
+
+UCC
RB
+
u +
UBE
UCE RL
0
－－
－
RC IC +UCC
IB
+
+
UBE
处于正偏，并提供
ห้องสมุดไป่ตู้
大小适当的基极电
流。
上页 下页
5
第3章
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
集电极电源EC --
为电路提供能量。
+ 并保证集电结反
EC –
偏。
集电极电阻RC--将 变化的电流转变为
变化的电压。
耦合电容C1 、C2 --隔离输入、输出
负载 与放大电路直流的
共发射极基本电路
联系，同时使信号
顺利输入、输出。
上页 下页
6
第3章
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
共发射极基本电路
+ EC
–
RS +
es –
RB C1
+ + ui
–
RC
+UCC +C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
与基极之间的电压值（IB 、IC 、UCE）。
静态分析方法：
估算法 图解法
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第3章
静态估算法：（求解 IB、IC 、UCE）