第三章(1)模拟电子电路 PPT

Ri Ri1 R1 // R2 // rbe1 1.52k
直接耦合电路的特殊问题
R1 RC1 R2 T1 RC2
+UCC
T2
RE2
ui
uo
问题 1 :前后级Q点相互影响。
增加R2 、RE2 : 用于设置合适的Q点。
R1 RC1
RC2 T1 T2
+UCC
uo
R2
ui
有时会将 信号淹没
d
(2)共模( common mode) 输入
ui1 = ui2 = uC
U oc 共模电压 Ac 放大倍数: Uc
(一) 差模输入
RC RB T1 均压器 ui R
+UCC uo T2 RE
RC RB
R
–UEE
1 u i1 u i u d 2 1 u i 2 u i u d 2
T2
C11
C12
C22 uo
uo u i
CE
RE2
Ri
放大电路一
放大电路二
+VCC
R1 RC T1 ui R2 RE1 CE
+VCC RB C21 uo u i C22 T2 RE2 uo
C11
C12
Ri 1. 求直接采用放大电路一的放大倍数Au和Aus。
2. 若信号经放大电路一放大后，再经射极输出 器输出，求放大倍数Au、Ri和Ro 。
RB ib1

RC
RB rbe1
Ad1 Ad 2
B1 C1 rbe1 E
ui1
ib1
RC
uod1
差模电压放大倍数:
RC RB R ib1
uod Ad ui

Aum Au
0.707Aum
BW
O
fL
fH
f
图 3.1.1
fL ：下限频率； fH ：上限频率 BW ：通频带
BW = fH - fL
3.1.3 频率失真
(a)幅频失真
(b)相频失真
图 3.1.2 频率失真
3.1.4 波特图
放大电路的对数频率特性称为波特图。
表 3 - 1 Au 与 20 lg Au 之间的对应关系
f fT 时，由式
得：
0
1；
1
fT f
2
fT 0 f
3.2.3 共基截止频率 f 值下降为低频 0 时 的 0.707 时的频率。
0
1 j f f
f 与 f 、 fT 之间关系：
因为
1
，
0
1 j f f
0
0
可得
1 1
j
f / f
0
1 0
1 j
f
1 j f / f
(1 0 ) f
A u
0.01 0.1 0.707 1 2 2 10 100
20 lg Au - 40 - 20 - 3 0 3 6 20 40
一、RC 高通电路的波特图
A u
UUOi
R
R
1
jC
+
U i
1
1 1
jRC
_ 图 3.1.2
C
+
R
U O
_
RC 高通电路
令：
fL
1 2RC
1
2 L
A u
1
1 1
1 1- j fL
定性分析：
中频段：各种电 抗影响忽略，Au 与 f 无关；

处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
1.4 放大电路模型
信号的放大是最基本的模拟信号处理 功能。
这里研究的是线性放大，即放大电路 输出信号中包含的信息与输入信号完全相 同。输出波形的任何变形，都被认为是产 生了失真。
1、放大电路的符号及模拟信号放大
• 电压放大模型
• 电流放大模型
• 互阻放大模型
电压增益
+ Vs
–
Ri ——输入电阻
+
+
+
Vi
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
–
Ro ——输出电阻
由输出回路得 则电压增益为
Vo AV
AVVVoOi ViRAoVROLRRLo RLRL
由此可见 RL
AV 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望 Ro RL 理想情况 Ro 0
（考虑改变放大电路的参数）
由输入回路得
Ii
Is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？
Ri Rs
理想 Ri 0
3. 互阻放大模型（自学） 4. 互导放大模型（自学） 5. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
Vi
Ri
AV Vi
Vo
–
–O
–
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
放大电路的性能指标是衡量它的品质优劣 的标准，并决定其适用范围。
Vs 0
另一方法
+ Vs=0
–
放大电路
IT
+ VT
–
Vo AVOVi

空穴
+4
+4
自在电子
温度升 高
+4
+4
本征激发
束缚电子
由于温度上升，电子获得能量后，少数共价键中 的束缚电子挣脱束缚成为自在电子，留下空穴， 称为本征激发，又称为热激发。
半导体中的两种载流子：
共价键的 空位，称 为空穴
+4
+4
+4
+4
不受束缚的电 子，称为自在 电子
摆脱束缚
束缚电子
半导体中的两种载流子： 由于自在电子与空穴的有序挪动将产生电流，因此 称自在电子与空穴为半导体中的两种载流子；
结论
• 本征半导体外层电子构成稳定的共价键构 造，使原子规那么陈列，构成晶体。
• 在本征激发下，能产生少量的载流子，具 有微弱的导电作用。
• 其导电性能具有热敏性，温度越高，载流 子的浓度越高，导电才干越强。
二、杂质半导体 半导体具有掺杂性，假设在本征半导体中掺
入微量杂质，那么导电性能大为改观，掺入百万分 之一的杂质，载流子浓度添加1百万倍。
N型半导体可简化成
+
图2－3
2. P型半导体
构成
本征掺杂： 本征半导体 硼(3价)
得到大量空穴 〔无自在电子〕
本征激发：得到少量电子空穴对
特点
a. 空穴为多数载流子 〔多子〕 自在电子为少数载流子〔少子〕；
b. 硼原子被称为受主杂质，本身因 获得电子而成为负离子。
P型半导体可简化成 －
图2－5
结论
7.反相恢复时间 8.最高任务频率等
例、设整流电路的电路如下图，从表中选择适宜的二极 管，其中，
vi 4s0i nt)(V ()

则VO=6.8V，IZ=20mA，R=(9-6.8)/20mA=110 Ω。
VO 线性稳压性： VS
rz rz
R
43.5mV
/ V。
② 电源电流受限（未击穿）
IZ=0.25mA，VZO=VZK=6.7V，rZ=750Ω， R=(9-6.7)/0.25=9.2kΩ。
VO 线性稳压性：VS
rz
rz
R
2 0.0467
d) 、峰值电流出现在VS=VS.peak=-15V时，
iD.peak=14.3/15k=9.53mA 。
e) 、二极管的PIV=VS=15V。
3.81 120 2 10%,24 2 10%,线圈匝数比为5：1。
VS.peak 12 2 10%, PIV 2VS. peak VDO 212 2 1.1 0.7 36.6V。 考虑安全因子，二极管反向击穿电压为1.5PIV 55V。 3.99(图略)
L
2
1、变阻区：VD 4V ,VDS 1, iD 499.8A;
2、饱和区：VD 1.5V ,VDS 3.5V , iD 524.3A。
3、饱和区：VD 0V ,VDS 5V , iD 539A;
4、饱和区：VD 5V ,VDS 10V , iD 588A。
4.48
a、（ W ）1 （W )2 20,
2
2
4.19
rO ( iD )1, rO ( 2.2m 2m )1 20k,
VDS
84
斜率相等：2.2 - 2 2 ，VA 36V， 1 0.028。
8 - 4 4 VA
VA
4.26
饱和区：iD 1 k ' p(W )(VGS Vt)2 (1 VDS )

j 1
1
C
C C
3）中线电流 IN IA IB IC
4）各电流相量关系
IAN
UP R
30
IBN

UP XL
240
ICN

UP XC
180
U CA
IN IBN ICN
U BN
U CN IAN
U AB U AN
U BC
eAX 2E sin t
1、三相交流电动势的产生
定子中放三个线圈：
AX BY CZ 首端 末端
三线圈空间位置 各差120o
定子 转子
转子装有磁极并以 的速度旋转。三个线圈中便
产生三个单相电动势。
2、三相交流电动势的表示
eXA Em sin t
eYB Em sint 120 eZC Em sint 240
1 3 Ul
A
N IN IA
R IAN
B
IB L IBNC ICN
IAN IBN
U AN
C
UP 30
UR BN
R UP 150
j L
j L
I C
UP 240
L
ICN

U CN j 1
UP90 UP 180
1）负载对称时，只需计算一相。
如：ZA ZB ZC Z
则： IAN
U AN Z
IA
U CN
IB
据此可直接得出另两相电流：
IC

U AN
IA
IBN IB IAN 120
U BN
ICN IC IAN 240
IO IA IB IC 0 （中线电流为0）

二、抑制零点漂移的方法
（1） 在电路中引入直流负反馈。 （2） 采用温度补偿。 （3） 采用差分式放大电路。
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2
2. 差分放大电路
一、电路的组成和抑制温漂的原理
电路特点：T1、T2 所在的两边电路参数完全对称。
Rb
u+i 1
–
Rc + uo –
T1
T2
Re
+Vcc Rc
Rb
+
ui2
IB 1
IC1 QIB22
+
IC2
15+0 A
5Rs
Q1 VCE1
T1 -
T2 1V0C-0E2 A
50 A
0
1 图2 3.32 直4流通5 路6
vCE (V)
接是IB耦相1从合互计V放影算CC大响的Rb电的V过1 B路；程E1的从可静图V以RB态中看Es 1工可出作以，点看直
出 ，12T1的0.7静态0工.7作点10靠0近(饱A)和
Vo Vi
2 Ibe2 Rc2
Ibe1rbe1
2 Rc2
Ibe1rbe1
1Ibe1 ( Rc1
rbe 2
//
rbe 2
)
1( Rc1 // rbe2 ) 2 Rc2
rbe1 rbe 2
Av1 Av2
ri
Vi Ii
Rb1
// rbe1
ro Rc2
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5
直接耦合放大电路的改进形式：
Rb2
Rc1
Rs

T1
u– + s
u– + i
+Vcc
Rc2

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四、 波特图
根据电压放大倍数与频率之间关系的表达式， 可以画出放大电路的频率特性曲线。 在实际工作中，应用比较广泛的是对数频率特性。 这种对数频率特性又称为波特图。 所谓对数频率特性是指： 绘制频率特性时基本上采用对数坐标。 幅频特性的横坐标和纵坐标均采用对数坐标。 相频特性的横坐标采用对数坐标，纵坐标不取对数。
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五、 高通电路和低通电路
1. RC高通电路的波特图
Au = R+
R 1
jωC
1
=
1
+
1 jωRC
C
+
+
Ui
R Uo
令 fL =
1 2πτL
=1 2πRC
1
Au = 1+
1
jωτL
1
= 1 -j
fL
f
-
-
RC 高通电路
时间常数τL = RC
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2l0 g A u 2l0 g1fLf2
φ
f
0
0.1fH fH 10fH f
-450
-450/十倍频 -900
最大误差 5.710
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第二节 三极管的频率参数
共射截止频率 特征频率 共基截止频率
下页 总目录
三极管的频率参数描述三极管的电流放大系数对高频信 号的适应能力。
在中频时， 一般认为三极管的β基本上是一个常数。
当频率升高时，由于存在极间电容，三极管的电流放大 作用将被削弱，
-20dB/十倍频
特征频率是三极管的一个重要参数， O
当f > fT 时，三极管已失去放大作用， φβ
所以，不允许三极管工作在如此高的 O 频率范围。