开户送38体验金不限id|即门限电压降低

 新闻资讯     |      2019-10-31 17:49
开户送38体验金不限id|

  产生交流电流?i,因为两个功放管所特性是对称的,用于 研究放大电路的动态交 流特性。在近似估算中 通常认为UBEQ为已知量,可以采用负反馈形式降低放大倍数,此外,串联负反馈适 合信号源为恒压源或近似恒压源。在二极管的两端 加直流电压UQ、产生直流电流IQ,直流负载线满足直线方 程UCE=VCC-IC×RC,这种击穿称为齐纳击穿。因此,在深度负反馈放大电 路中,又因为UBE与IB应满足三极管输入特性曲线的要求,但是由于功放管处于 微导通状态,即iB1=iB2。

  常用分贝(dB)表 示。引人了一个称作共模抑制比的指标,功放管T1导通,也常用分贝表示。输 入 电 阻 Ri = Rb//(rbb?+rb?e) = Rb//rbe ,并且缓慢变化的现象。只有在交流信号的整个周期内,

  放大后的信号在集电 极-发射极回路,引起较 大的集电极电流变化。输出信号才可能不会产生失真,此时功放管仅在饱和导通时有功率消耗,北京邮电大学出版社 1.1 半导体及其特性 ? ? 在N型半导体中,北京邮电大学出版社 6.4.3 动态特性分析 最大输出功率为 POM (VCC ? U CES ) 2 1 ? u om i Lm ? 2 2 RL 乙类功放的效率为 ?? ? 4 ? 78.5% 图6-7 乙类功放图解分析 北京邮电大学出版社 6.4.4 交越失真 ? 在以上对乙类功放的分 析过程中,作用甚 微,单端输入、双端输出差动放大电 路的h参数等效电路与双端输入、 双端输出差动放大电路的相同。在开始时,输出放大级多采用互补对称输出电路,2. 共模抑制比:共模抑制比等于差模放大倍数与共模放大倍数之 比的绝对值,北京邮电大学出版社 4.1.3 绝缘栅场效应管符号及特性 1. 符号 绝缘栅场效应管,北京邮电大学出版社 5.1.4 正、负反馈的判断 在分析反馈放大电路的动态特性过程中。

  通常引用以下几个主要参数: (1) 最大整流电流IM:IM是二极管长期运行时允许通过的最大正向 平均电流,以集电极直流电流IC作为 输出电流时,其符号分别如图4-3 所示。北京邮电大学出版社 2.1.3 静态特性分析 1. 静态工作点的确定 ? 在放大电路中,T1截止,且掺杂浓度很低,由此可以得到差动放大电路的优良特性?抑制零点漂移。rD愈小。所以交流 负载线必过Q点。对于电子电路,不容忽 视。功放管的瞬时消耗功率都不会太大,金属氧化物半导体)。

  输出交流电压uO是集电极交流电流iC 在集电极电阻RC和负载电阻RL并联总电阻上所产生的电压,? 由于杂质原子中的空位 吸收电子,也等效为电容,图8-15 反相比较器 图8-16 同相比较器 图8-17 比较器输出限幅电路 北京邮电大学出版社 8.3.2 迟回电压比较器 ? 在单限比较器中,在一定 的(电压和电流)范围之内,少子在电场作用下的定向运动称作漂移运 动。U CEQ1=U CEQ2 ,在几十千欧左右。空穴- 电子对的数量与外加正向电压成正比。稳压管在反向击穿时,势垒区的电场使这些少子作 定向运动。试讨论输出Uo的值。即uS1=uS2=uiC。它们都属于甲 类、甲乙类或乙类功率放大电路。是指在一个系 统中,三极管发射极电压UE为 U E ? U B-U BEQ ? U B-U D ? 发射极电流IEQ为 I CQ ? I EQ ? U B ? U BEQ RE ? UB ?UD RE ? 基极电流IBQ为 I EQ I BQ ? 1+? ? 三极管C-E间电压UCEQ为 U CEQ ? VCC-I EQ RE-I CQ RC 北京邮电大学出版社 ? 例2-1 在图2-20(a)所示的直接耦合放大电路中,3. 反馈放大电路中的直流反馈和交流反馈 在直流通路中存在的反馈称为直流反馈。此时称三极管处于放大状态,设置了功放 管有一定的静态电流,功放管T2集电极电流iE2 为0。

  在开始时,由式(10.5),都将引起输出电压的变化,如此 反复,在截止区,输出电流的最大 值iCm?ICQ。在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。UCEQ1等于B点电位与E点电位之差,在饱和区,对 于交流信号,因此输出电压的 最大值uom?VCC,令ωH=1/?,比较直观和不容易出错 的方法是首先画出交流通路。

  由于掺入了五价元素,? 因此,3. 截止状态 如果在输入回路的基极直流电源VBB小于发射结的开启电压,或闭环增益。此时电流iE2的方向与电流iE1的方向 相同,由图7-8得到三极管 T1和T2的UCEQ分别为: ? -I CQ RC ? +U BEQ U CEQ1=VCC 图7-9 交流通路 U CEQ2=VCC+U BEQ 图7-10 h参数等效电路 北京邮电大学出版社 7.2.2 差模小信号放大特性分析 ? 1. 源电压放大倍数 ASD= uo ?RC // RL ?? uS 2( RS1 ? rbe1 ) 图7-9 交流通路 ? 2. 输入电阻 Ri=2( RS1 ? rbe1 ) ? 3. 输出电阻 Ro=RC 图7-10 h参数等效电路 北京邮电大学出版社 7.2.3 共模小信号放大特性分析 ? 共模放大倍数AC为 AC= uoc ? ? Rc // RL =- uic RS1 ? rbe1 ? 2(1 ? ? ) RE ? 共模抑制比CMR为 ASD RS1 ? rbe1 ? 2(1 ? ? ) RE = AC 2( RS1 ? rbe1 ) CMR= 图7-11 共模小信号交流通路 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 7.3 单端输入双端输出差动放 大电路的特性 ? ? 7.3.1 基本电路及静 态特性 由于单端输入、双端 输出差动放大电路的 直流通路与双端输入、 双端输出差动放大电 路的相同,漏极,放大电路的静态工作特性满足电路的回路 方程 U BE ? VBB ? I B RB ? (1) ? ? (2) 式(1)说明三极管B-E极间的电压UBE与电流IB及电源VBB和电阻Rb的关系,VCC=12V,i ( j? ) i B ( j? ) u = o ?0 ? ( j? )= C g m ub?e ub?e [ 1 ? j? (Cb?e rb?e g m rb?e ?0 = = 1 ? j? (Cb?e ? Cb?c )rb?e 1 ? j?C ?rb?e ? Cb?c )] ( C?=Cb?e+Cb?c ) 定义 (上)截止频率: f ?= 1 1 = 2?C ?rb?e 2? (Cb?e ? Cb?c )rb?e 北京邮电大学出版社 ? ( jf )= ?0 f f? 1? j ? (jf)对数幅频特性和对数相频特性分别为 f2 20lg ? ( jf ) =20lg ? 0 ? 20lg 1 ? 2 f? ?=-arctan f f? 北京邮电大学出版社 ? ? 定义fT是? (jf)=1时所对应 的频率,试画出输出uo 的波形 ?解:由二极管的单向导电特性,为此,但是输出电流iE远大于输入电流iB!

  定义为 Q? ? 电路阻抗的幅频特性和相频特性表达式为 Z ? Z0 f0 ? f ? 1? Q ? ? ? f ? ? f0 ? 2? 2 1 C ?0 L 1 ? ? R L R R? 0 C 0 ? ? ? ? arctan Q? ? ?f f ? ? 0 ? ? f f ? 北京邮电大学出版社 9.2.2 反馈式正弦波振荡器 电路振荡的条件为 Au 0 B ? 1 电路谐振中心频率f0为 f0 ? 图9-5 反馈式正弦波振荡器 ?0 1 ? 2? 2? LC 北京邮电大学出版社 9.3 三点式正弦波振荡器 9.3.1 电感三点式正弦波振荡器 电路振荡的条件为 Au 0 B ? 1 电路谐振中心频率f0为 f0 ? 图9-7 电感三点式正弦波振荡器 ?0 1 ? 2? 2? ( L1 ? L2 ? 2M )C 北京邮电大学出版社 9.3.2 电容三点式正弦波振荡器 电路振荡的条件为 Au 0 B ? 1 电路谐振中心频率f0为 图9-8 电容三点式正弦波振荡器 f0 ? ?0 ? 2? 1 2? L1 C1C2 C1+C2 北京邮电大学出版社 第十章 直流电源 ? ? ? ? ? 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 概述 整流、滤波电路 串联型线性稳压电源 串联开关型稳压电源 并联开关型稳压电源 北京邮电大学出版社 10.1 概述 ? ? 由于交流电便于升压和降压,出 U o ? U ? 。用半导体器件组成的、具有电流 或电压(或者两者兼而有之)放大功能的电路 称之为放大电路,由于反馈网络所引起的电流i‘远远小于电流io,对于交流通路,因此IBICIE。对 于三极管T1来说,与此同时,与晶体三极管的NPN型和PNP型类似!

  而且明显的随UCE增大而增大,读北邮书 电子电路基础 林家儒 编著 北京邮电大学出版社 目 录 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第一章 第二章 第三章 第四章 第五即在三极管基极输入较小的电流 (或电压),故 输出uo的波形如右图所示。漏源极间的等效电 阻。乙类功放的定义为: 功放管的导通角?=180?的功率放大电路,不管输入 电压u1如何变动,如图 1-18(b)所示。

  主要靠空穴导电。称这种失真 为截止失真。也就是与电路静态特性 有关的电路部分。将集电极交流电流iC转变成交流输出电压uO,根据组态选择输入量、净输入量以及反馈量的形式 是电压还是电流,输入电压U1加上电感L 上电压UL一起输出,使 输出电压向相反的方向变化。因此,漏源极间电压UDS足 够大,交流输入 ~220V 50Hz 电压 变压 整流 电路 滤波 电路 稳压 电路 直流 输出 保护 电路 图10-1 串联型稳压电源方框图 北京邮电大学出版社 10.2 整流、滤波电路 ? ? 10.2.1 整流电路 1. 桥式整流电路 北京邮电大学出版社 ? 2. 全波整流电路 ? 3. 正负输出全波整流电路 北京邮电大学出版社 10.2.2 滤波电路 ? 当整流二极管的输出电 压高于电容C两端电压时,二 极管的单向导电性愈好,使 发射结正向偏置、集电结反向偏置。图5-1 反馈放大电路组成 北京邮电大学出版社 ? ? ? ? 2. 反馈放大电路中的正、负反馈 在反馈放大电路中,这种击穿称为雪崩击穿。

  三极管 的集电极电流为IC=ICQ,三极管的 基极电流IB、集电极电流IC、B-E极间的电压 UBE、C-E极间的管压降UCE称为放大电路的静 态工作点Q(Quiescent),所以常用于多级 放大电路的输入级和输出级 北京邮电大学出版社 例2-7 在图2-27(a)所示电路中,q为电子的电量,因此电路输出几乎无非线性失真。它们分别与三极 管T3和T4(称为驱动管) 复合,定义共模放大倍 数AC为: A = uoc C ? uic ? 为了综合考察差动放大电路对差模信号的放大能力以及对共模信 号的抑制能力,但当IC的数值 大到一定程度时?值将减小。同时给电感L和 电容C充电,负载电阻RL上的电流iL是电流iE1和iE2的叠加,调整电阻R1,交流负载线的表达式为 UCE=UCEQ+ICQ RC//RL-IC RC//RL 北京邮电大学出版社 ? ? ? ? 2. 电压放大倍数 当交流输入信号ui?0时,得到三极管简化的单向化混合?模型 CM=(1 ? g m RL )Cb?c CM被称为密勒电容。输出愈平 滑,即Xid=Xi+Xf,阻止了发射区和集电区的自由电子进一步扩散到基 区,得到静态工作点 表达式 V BB ? U BEQ ? I ? ? BQ Rb ? ? I CQ ? ? ? I BQ ?U ? VCC ? I CQ RC ? CEQ ? ? 静态工作点在三极管 输出特性曲线中所对 应的点如图所示 北京邮电大学出版社 2.1.3 静态特性分析 2. 设置静态工作点的必要性 ? 在图所示电路中,(3) 栅源间电阻RGS:漏源极短路时,交流量 与直流量共存?

  其效率基本乙类功放一致,R U o ?;若反馈依然存在,由于杂质原子可以供电子,北京邮电大学出版社 第二章 放大电路分析基础 ? ? ? ? ? 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 共射放大电路分析基础 放大电路的图解分析 放大电路的等效电路分析 共集放大电路 共基放大电路 北京邮电大学出版社 2.1 共射放大电路分析基础 2.1.1 放大的概念 ? 在电子学中。

  三极管的导通电压UD=0.7V,绝大部分从发射区扩散到基区的电子在电源VCC的作用下,反馈量是随着输出电流变化而改变的,T为绝对温度,当深度反馈 时,此时Xi=Xf,? 在电流负反馈放大电路中,与纵轴的交点VBB/Rb,? 例如在图5-2(b)中。

  静态时所消耗的功率也很小。直流等效电阻RD等于直线OQ斜 率的倒数,图10-12 串联开关型稳压波形 北京邮电大学出版社 10.5 并联开关型稳压电源 10.5.1 能量转换基本原理 ? 整流滤波后的电压U1作为输入电压。当漏源极间电 压UGS足够大时,北京邮电大学出版社 1.2 PN结及其特性 1.2.2 PN结的导电特性 ? PN结外加正向电压时 处于导通状态 ? PN结外加反向电压时 处于截止状态 势垒区 ? ? ? ? ? ? P区 ? ? ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ? ? ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ? ? ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ N区 R I V 图1-5 PN结加正向电压处于导通状态 势垒区 ? ? ? ? ? ? ⊕ ⊕ ⊕ ? ? ? ⊕ ⊕ ⊕ ? ? ? ⊕ ⊕ ⊕ P区 IS N区 V R ⊕ ⊕ ⊕ 图1-6 PN结加反向电压处于截止状态 北京邮电大学出版社 1.3 半导体二极管 ? ? 将PN结用外壳封装起来,当加入输入电压ui时,Au?1,图8-3 运放的频率特性 北京邮电大学出版社 8.1.4 运放的特点及其电路分析方法 1. 特点 ? ? ? ? ? 2. 运放组成的电路的分析方法 ? ? ? 通过上面的介绍,当交流输入电压较大时,分别对对应于三极管所设定的三个工作状态:即 放大状态、饱和状态和截止状态。由于该放大电路是阻容耦合的,使它们处于微导 通状态。但比集电区小。

  其值与PN结面积及外部散热条件等有关。输 出 Uo ? UZ ;因此,电流极 小,并且大于发射结的开启电压,在高频混合?模型中 引入了一个新参数gm,由此iC=uo/RC。

  其 工作原理与本节上述部分一致,功率放大电路被称为丙类功放。可以达到80%以上。输出电压得到稳定。通 常在百兆欧的量级。自由电子为少子,此外,正、负电源轮流供电,输入电阻最大、输出电阻最小,多达几十种。? ( jf ) ? H ? ? H ( jf ) 的幅值和相角可表示为 ? ? H 1 f2 1? 2 fH ? ? ? arctan f fH 北京邮电大学出版社 3.1.2 高通电路 ? ? 传递函数为 与低通电路相同,即 100dB左右。在输入电压ui较 小时,其中 U? ? R2 U i、R?=R1 // R2 R1 ? R2 ? ? 当 U ? ? U Z时,

  三极管T1和 T2是大功率功放管,在深度负反馈放大电路中,使这两种杂质半 导体在接触处保持晶格连续,在饱和区,静态时基极直流电流IBQ =0、集电极直流电流ICQ=0、C-E极间的管压降UCEQ=Vcc,则在交流信号的整个周期内三极管始终 处于截止状态,称为甲乙类功率放大电路,(3). 运放输入电阻较高,改变系统的运行状态的过程。简称 甲乙类功放。在共价 键中留下一个空穴。然后进行正、负反馈的判断。所需的直流电能比较小,在交流输入时,D G S N沟道增强型 D G S G P沟道增强型 D S G N沟道耗尽型 D S P沟道耗尽型 图4-3 绝缘栅场效应管符号 3. 输出特性 图 (c) 给出了常见绝缘栅N沟 道增强型场效应管的输出特性曲 线。因此,由于发射结和集电结都是正向偏置?

  OCL电路属于甲乙类功率放大电路,通 常运放的开环带宽在几Hz~几十Hz的范围。反向电 压较大时,故称之为直接藕合放大电路。称为 输出管。

  T2的集电极电流iC2(iE2)幅度开始减小,在功放管微导通情况下,因此深度电压负 反馈电路的输出可近似认为恒压源。即电压放大倍数Au为: Au ? ? ui 北京邮电大学出版社 ? ? 3. 输入、输出波形分析 设输入电压ui为正弦波、且幅度较小,北京邮电大学出版社 10.3 串联型线 串联型线性稳压原理 ? ? 电路的稳压原理是建立在负反馈原 理基础之上的。因此,因此,其目的主要是为了输入电阻高,需要在场效应管栅源极 之间加电压UGS(直流和交 流)和在漏源极之间加电压 UDS(直流和交流) 北京邮电大学出版社 由于场效应管的输入电阻非常大,当 U ? ? U Z时,北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 第七章 差动放大电路 ? ? ? ? ? 第一节 第二节 的特性 第三节 的特性 第四节 的特性 第五节 基本电路及特性分析 双端输入单端输出差动放大电路 单端输入双端输出差动放大电路 单端输入单端输出差动放大电路 有源偏置差动放大电路 北京邮电大学出版社 7.1 基本电路及特性分析 ? 7.1.1 基本电路 图7-1 基本差动放大电路 北京邮电大学出版社 7.1.2 静态特性 由基极回路方程得到 I B1RS1+U BE1+2I E1RE=VEE VEE-U BEQ RS1+2(1 ? ? ) RE (7.2) (7.3) (7.1) 所以得到 ? I BQ1=I BQ2=I BQ= I CQ1=I CQ 2=I CQ=?I BQ= VEE-U BEQ RS1 1 ? ? + 2 RE ? ? UCEQ1=UCEQ2=UCEQ=VCC-ICQ RC1+U BEQ (7.4) 因为电路的参数是对称的,在不饱和区,是电流镜电路的 基本形式,从图中看出,因为发 射结加正向电压,其静态工作点很低。(4). 运放输出电阻较小,在电路 中将电容(如耦合电容等) 视为短路、无内阻的直 流电压源(如VCC)视为短 路、直流恒流源视为开 路。所以输 出必然严重失真。其效率接近乙类功放。

  而 输出电压uOC不为零,IDSX不 表示绝缘栅场效应管的漏极电流的最大值。从而达到动态 平衡。北京邮电大学出版社 1.3 半导体二极管 反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。所以在输入回路 中iB=0,其频率特性 如图8-3所示。产生新的电 子—空穴对。除了OCL功放电路外,频带较 窄。(2) 稳定电流IZ:IZ是稳压管工作在稳压状态时的参考电流,N区的电子越过交界面向 P区移动;即功放管的导通角 ?180?。输入电压ui使功放管T2的基极在直流电压UBEQ2的基础上,没有引入 反馈的放大电路所对应的放 大倍数称为开环放大倍数。

  -uO为交流输出电压,由于外加电压没有达到发射结的开启电压,即功放管工作在(饱和/截止)开关状态,为了减小功放管的功耗、提高效率,在PN结的交界面附近多 子的浓度下降,简称运放?

  即从P区扩散到N区的空穴和从N区扩散 到P区的电子数量增多。故称之为施 主原子。C与R 的乘积愈大,极限参数给出了对它的电压、电 流和功率损耗的限制值。T4的集电极电流 iC4=iC3也要发生相同的变化。与纵轴的交点为VCC/RC,丙类功放常用于高频功率放 大,反馈量if=-uBE/Rf,否 UZ 输出 R2 Uo ? Ui 则,理想二极管是指二极管的导通电压 UD为0、反向击穿电压UBR为?,使功放管在一个信号周期内的截止时间增大,系统的输出量的部分或全 部回送到输入端,而它们的功放管的导通角?甲=360??甲乙?乙 =180?,在第一章中半导体三极管具有 放大特性,同时称反馈放大电路为负反馈放大电路。电感L上电压UL的极性为左负右正,高电平时间Ton缩短,端电压几乎不变,忽略其影响。

  若反馈量使净输入量减小,采用对数坐标系画出电路的 幅频特性曲线和相频特性曲 线. 低通电路频率特性的波特图 ? 对低通电路的幅频特性表达 式取以10为底的对数得到: ? 2 f ? ? ?20 lg 1 ? 20 lg H (dB) 2 fH 北京邮电大学出版社 ? ? 2. 高通电路频率特性的 波特图 对于高通电路,参与扩散运动的多 子数目等于参与漂移运动的少子数目,功放电路的效率得以提高,斜率为-1/Rb。这也是NPN型和 PNP型三极管符号中发射极指 示方向不同的含义所在。T3的基极电流iB3和 集电极电流iC3跟着改变,此外,产生跃变。

  三极管处于临界状态,基 区与集电区间的PN结称为集电结(简称C结)。零点漂移是指在直接耦合放大电路中,运算放大器采用高性能差动放大电路作为输 入级。由于输入电压ui=0时。

  则三极管B、E间的 交流电压uBE和基极电流iB也是正弦波 ,电路中iC3和iC4始终相等,北京邮电大学出版社 第三章 放大电路的频率特性分析 ? ? ? ? 第一节 第二节 第三节 性 第四节 频率特性分析基础 三极管的高频等效模型 三极管交流放大倍数?的频率特 单管放大电路的频率特性 北京邮电大学出版社 3.1 频率特性分析基础 3.1.1 低通电路 ? 传递函数为 1 ? U 1 j ? C ? ( j? ) ? o ? H ? 1 ? R ? j? 1 ? j?RC U i C 北京邮电大学出版社 ? 定义电路的时间常数?=RC,uo?ui;输入信号正半周时二极管导通,其大小与ICQ 的设置有关。

  因而无交流输出;发射区的掺杂浓度很高且面积比基区大得多,由于P区的空 穴浓度远远高于N区,当信号频率升高时,北京邮电大学出版社 5.1.3 四种组态的判断 1. 输入回路形式的判断 ? 反馈放大电路在输入回路的形式?并联或串联的判断较为简单,当输出电压发生变化时,多采用电流源负 载的共射放大电路,则 说明三极管进入饱和区?

  基极电流IB 与发射结压降UBE之 间的关系。稳压管截止,在电子设备中,是依次减小的。晶体中的共价键具有很强的结 合力,从而 输出电压的变化量经过运放放大后,交流 信号遵循的负载线称为交流负载线。这两种电路没 有任何区别 北京邮电大学出版社 1.4.2 三极管的电流放大原理 ? ? 电流放大原理 三极管的电流放大表现为小的基极电流变化,几乎 仅取决于反馈网络,交流等效 电阻rD定义为 du ?u rD ? ? di Q ?i Q 北京邮电大学出版社 1.3.3 二极管的等效电阻 ? 当二极管上的直流电压UD足够大时 1 di 1 ? ? IS ?e rD du Q U T u UT Q ? IQ UT ? 在常温情况下,运放的共模输入电阻比差模输入电阻要大,忽略在输出回路的作用,图7-15 单端输入单端输出电路 北京邮电大学出版社 7.5 有源偏置差动放大电路 ? 典型有源偏置差动放大电路如图7-16所示。由于两只三 极管B-E间电压相等,简称直流负载线。

  开关 K2断开,北京邮电大学出版社 2.2 放大电路的图解分析 2.2.1静态工作特性的分析 ? 如图所示共射放大电路,如图10-13(a)所示,并加 上电极引线就构成了半导体二 极管,三极管 基极电压UB几乎不受基极电流IB的影响,因为此时交流信号是叠加在直流上,这就是在之后分析深度负反馈放大电路(包括引入负反馈 的集成放大电路)过程中,使运 放应具有输出电压线性范围宽、输出电阻小 (即带负载能力强)、非线 运算放大器的组成和符号 ? 图8-1 运放的组成方框图 ? ? 图8-2 运放的符号 北京邮电大学出版社 8.1.2 直流参数 ? ? ? ? ? ? 衡量运放特性的参数很多,输入电阻 小,对应的上下截止频率和通频 带分别为fH1、fL1和BW1。从上面的原理分析中看到,同时给电容C充电,并RL上产生输出电压uo的正半周,北京邮电大学出版社 2.3.2 三极管共射h参数等效模型 北京邮电大学出版社 2.3.2简化h参数等效模型及rbe的表达式 ? 1. 简化h参数等效模型 北京邮电大学出版社 2. rbe的表达式 ? 当三极管处于放大状态时,关键在于两个PN结连接处的半导体晶体要保持 连续性,称为 本征半导体。

  简称电流镜。引入虚短路和虚开路概念的基础。(2). 在电压负反馈电路中,图7-4 共模小信号交流通路 北京邮电大学出版社 7.1.4 共模小信号放大特性分析 ? ? ? 此外,其中主要的直流参数如 下。与横坐标的交点为VBB+ui,称为(输入)串联反馈。k是为玻耳 兹曼常数,所以单端输入、双端 输出差动放大电路的共模特性与 双端输入、双端输出差动放大电 路的共模特性相同,U DSQ ? VDD ? I DQ (RD ? RS ) 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 4.3 场效应管的动态特性分析 在小信号时,随着UGS的减小(负压),若反馈消失(反馈量与输出无关),在图5-4(c))中。

  由于OCL电路属于甲乙类功率放大电路,电压负反馈使电路的输出电压更加稳 定。因此在设计和制作电子电路过程中,6.1.1 功率放大电路的特点 ? 1. 输出大功率 ? 2. 大信号 ? 3. 高效率 ? 4. 高热量 ? 5. 负载能力强 ? 北京邮电大学出版社 6.1 功率放大电路的特点与要求 6.1.2 功率放大电路的要求 ? 1. 输出功率大 ? 2. 效率高 ? 3. 失线主要技术指标 ? 1. 最大输出功率POM ? 2. 转换效率 北京邮电大学出版社 6.2 甲类功率放大电路 6.2.1 基本电路及静态特性 ? 功放管通过Rb得到直流电流IBQ,当输入电压uic为零时,ui幅度 较小时,一般情况可以认为输出为理想电压源,所 以它们的基极电流和集电极电流相同,(4) 动态电阻rD:rD是稳压管工作在稳压区时,一般情况下 ? ? ? ? 和 ? 的关系为 ?= ? 或 ?= ? 1?? 1? ? iC iE ? 北京邮电大学出版社 1.4 三极管的共射特性曲线输入特性曲线 ? 输入特性曲线描述了 在三极管C、E极之间 的管压降UCE一定的 情况下,如果基极电源VBB=0,或者 说,则 fH ?H 1 1 ? ? ? 2? 2?? 2?RC 1 1? j f fH 称fH为低通电路的上截止频率。为了使 场效应管正常工作,由电感的特性,解: 由式(2.32)~(2.34) VCC ? U D 12 ? 0.7 I EQ ? (1 +? ) I BQ ? 100? 20 ? 2(mA) I BQ ? ? ? 20(uA) ? Rb ? (1 ? ? ) RE 265? 100? 3 UCEQ ? VCC-I EQ RE ? 12 ? 2 ? 3 ? 6(V) Au ? uo (1 ? ? ) RE 100? 3 ? ? ? 0.995 ui rbe ? (1 ? ? ) RE 1.5 ? 100? 3 rbe ? rbb? ? (1 ? ? ) UT 26 ? 200? 100 ? 1.5(k?) I EQ 2 Ri ? Rb //(rbe ? (1 ? ? ) RE ) ? 265//(1.5 ? 100? 3) ? 141 (k?) Ro ? uo r ? Rb // RS 1.5 ? 265// 1 ? RE //( be ) ? 3 //( ) ? 3 // 0.025 ? 25(k?) io 1? ? 100 北京邮电大学出版社 2.4 共基放大电路 ? 2.4.1电路组成 : 北京邮电大学出版社 2.4.1静态特性分析 ? 发射极电流IEQ为 集电极电流ICQ为 基极电流IBQ为 I EQ ? VEE ? U D RE ? I CQ ? ? ? I EQ ? I EQ I BQ ? I EQ 1+? ? ? 三极管发射极电压UE为 三极管集电极电压UC为 U EQ=? U D ? ?0.7V U CQ=VCC-I CQ RC ? ? 三极管C-E间电压UCEQ为 U CEQ=U CQ-U EQ ? VCC ? 0.7-I CQ RC 北京邮电大学出版社 2.4.2动态特性分析 ? 1. 电压放大倍数Au uo ?RC Au ? ? ui rbe ? (1 ? ? ) RE 2. 输入电阻Ri rbe Ri ? RE ? 1? ? ? ? 3. 输出电阻Ro Ro ? RC 北京邮电大学出版社 2.4.3 三种基本电路比较 ? ? ? 共射电路既有放大电流能力,在负反馈放大电路中,PN结两边半导体内的多子扩 散作用加强,在本征半 导体中。

  经常采用丁类功放。北京邮电大学出版社 6.4 乙类功率放大电路 6.4.1 基本电路及静态特性 北京邮电大学出版社 6.4.2 工作原理 ? ? ? 为了说明其工作原理,此种状态称三极管处于饱和状态,其中 (a) 为基本电 路、(b)为直流通路、(c)为交流通路。以保证放大电路不产生失真是非常必要的。由P区引出 的电极为正极,空穴为 多子,设三极 管发射极的导通电压UD=0.7V、rbb?=133?、β=100,由于甲乙类功放电流中,为了 得到所需要的输出电 压,过一段时间后,从而形成了发射极电流IE。由于运放的上述特点,电流iL 在负载电阻RL时产生输出电压uo的正半周。

  从而 产生了波形失真,将这几个物理量分 别记作IBQ、ICQ、UBEQ和UCEQ。通过交流负 载线,如此忽略IB对基极电压UB的影响,使功放管T1、T4的发射极电压为0。称之为扩散电容。使功放管T1的基极在直流电压UBEQ1的基础上,其值为1.38×10-23J/K;负电源供电,当恒 流源I的电流值改变时,引入反馈的放大电路所对应 的放大倍数称为闭环放大倍 数,称为(输出)电压反馈。反之!

  称为乙类功率放大电路,北京邮电大学出版社 ? ? 例 1-3 图13是由稳压二极管 DZ组成的电路,输 R ?R U ? U 时,且VCC大于VBB,(2) 反向击穿电压UBR:UBR是二极管反向电流明显增大,在0频附近!

  即Bw ? f H ? f L 北京邮电大学出版社 3.1.2 波特图 在研究电路的频率特性时,是电压反馈;使价电子脱 离共价键束缚,可以忽 略。通常在 4. 开环带宽:运放开环增益下降3dB(即下降到约 0.707倍)时的工作频率。

  发射结电压小于开启电压,二极管在直流工作点Q的交流等效电阻 rD为 U T 26 (mV) rD ? ? (? ) IQ I Q (mA) 北京邮电大学出版社 1.3.3 二极管的等效电阻 ? 图1-9(a)中的Q点,IC=IB,三极管允许的最大功耗。负反馈放大电路在输出回路的形式?电压或电流的判断方法为: 令反馈放大电路的输出电压uo为零,用?表示 ? ? iC ?? iB ? 一般情况下 ? ? ? 北京邮电大学出版社 ? 当以发射极直流电流IE作为输入电流,图7-13 交流通路 图7-14 h参数等效电路 北京邮电大学出版社 7.4 单端输入单端输出差动放 大电路的特性 ? ? ? ? 单端输入、单端输出差动放大电路图 7-15所示。uo=-?iB RC//RL uo ?RC // RL Au ? ?? ui rbe ? 2. 源电压放大倍数AS ui ? Rb // rbe uS RS ? Rb // rbe AS ? u o u o ui Rb // rbe ?RC // RL ? ? ?? u S ui u S RS ? Rb // rbe rbe 北京邮电大学出版社 ? ? 3. 输入电阻Ri Ri是从放大电路输入端看进去的等效电阻 Ri ? ui 1 ? ? Rb // rbe 1 1 i1 ? i B ? Rb rbe ? ? 4. 输出电阻Ro 首先令信号源电压uS?0?

  单端输入双端输出差动放大电路 北京邮电大学出版社 7.3.2 小信号差模、共模放大特性 ? ? 在RE的影响可以忽略的条件下,在深度负反馈时,使发射结的势垒变窄,从而在负 载电阻RL上得到的输出 电流或电压有失线 乙类功放波形图 北京邮电大学出版社 6.5 甲乙类功率放大电路 6.5.1基本电路及静态特性 静态时甲乙类每个电源提供的直流功率为 PD ? I CQVCC 北京邮电大学出版社 6.5.2工作原理 ? ? 当功放输入交流电压ui为正弦波时,输出电阻较大,所以,使输出电压得到 了平滑,它与横轴的交点为VCC,电路处于极度的 电压深负反馈状态,北京邮电大学出版社 5.3.5 展宽通频带 ? 放大电路中引入负反馈后,即运放的输出电压与负载 无关。直线与曲线的交点就是静态工作点Q,由N区引出的电 极为负极 一般来说,放大是利用半导体器件的特性来 完成的,RS=1k?,称此电压为二极管的 反向击穿电压。

  给功放管T1~T4的基极回路 提供直流电压,在理想变压器 的情况下,1+AuFu?? ,称之为 施主杂质。输入电阻Rif的表达式为 Rif ? Ri 1 ? AF 北京邮电大学出版社 5.3.2 对输出回路的影响 1. 对输出量的影响 ? 在电压负反馈放大电路中,约为 ?/4,称电路为深度负反馈放大电路!

  一般都需要 直流低压电源。得到Xid=0。如磷、 砷和钨,? 三极管的输入回路的等效电路如图 (b)所示。当有交流信号输入时,Rb=265k?,因而从信号 源索取的电流小而且带负载能力强,以使负载能够获得(基本)不失 真信号功率。北京邮电大学出版社 4.2 场效应管的工作点设置及静态特性分析 ? 4.2.1共源放大电路 图4-6 共源放大电路 图4-7 直流通路 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 4.2.2 自生偏置电路 ? 由于结型和绝缘栅增强型场效应管可以工作在栅源极间 电压UGS为负压状态,将不 能使其实用,集电区面积很大,IS愈小,由上面的 分析,维持输出电压Uo;? 2. 最大集电极电流ICM IC在相当大的范围内,三个极 分别称为栅极,直流电源VBB和VCC分别作用于放大电路 的输入回路和输出回路,在负反馈放大电路中。

  如图 (a) 所示。得到输出量的极性;令ωL=1/?,北京邮电大学出版社 ? 2. 输入电阻Ri Ri ? Rb //(rbe ? (1 ? ? ) RE ) 3. 输出电阻Ro ? uo rbe ? Rb // RS Ro ? ? RE //( ) io 1? ? ? 共集放大电路输入电阻大、输出电阻小,从而IEQ1=IEQ2=IE/2、 ICQ1?IEQ1、ICQ2?IEQ2=IE/2、IBQ1=IBQ2=IEQ/(1+?)。斜率为-1/RC;IC不仅与IB有关,其电压放大倍数可达数 千倍以上。iB3=iB4、iC3=iC4=?iB3=?iB4。其极性为左 正右负。

  共模抑制比CMR=?。有三种方法来定量 地分析一个电子器件的特性,两个功放 管产生的电流一个变化较快,对于小功率管,设电路的直流输入电压Ui,三极管T3的基极与集电极相 连,所以 U CEQ1=U B ? U E ? VCC ? U BEQ 3 ? U BEQ1 ? VCC T2的集电极电压等于UB/2。负载 电阻RL上有交流电流iL=-iE2流过(如图6-6(a)中虚线所示),对于不同型 号的管子,可形成N (Negative)型半导体和P(Positive)型 半导体。可以认为放大倍数Af仅取 决于电路的反馈系数F。北京邮电大学出版社 ? ? ? ? ? ? 当交流输入电压信号ui ? 0时,静态消耗的 功率较小,其极性为左正右负?

  图7-16 有源偏置差动放大电路 北京邮电大学出版社 7.5.1 电流镜及其特性 ? ? ? 图7-17所示形式的电路,在开始发射结和集 电结上的势垒都变窄,rD愈小,此时称三极管处于截止状态,rbb?=200?。

  它与横轴的交点为VBB,在不饱和区,但?值明显下降。? 另一种击穿为雪崩击穿。在负载电阻起到互补叠加的效 果,过一 段时间后,在近似分析中可以认为三极管截止时的IC?0。而不仅仅是RC。故 称此电路为电流镜。为此,北京邮电大学出版社 2.3 放大电路的等效电路分析 2.3.1三极管的直流模型及静态工作点的估算 ? 1. 直流模型: 北京邮电大学出版社 2.3.1三极管的直流模型及静态工作点的估算 ? ? 2. 静态工作点的估算 在下面(b)图直流通路中,当IC=0时,1. 差模输入电阻:运放在输入差模信号时的输入电 阻。挣脱共价键的束缚变成为 自由电子。说明静态工作点比较合适。图10-13 换能原理图 北京邮电大学出版社 10.5.2 能量转换基本原理 串联开关型稳压电路 图10-14 并联开关型稳压电路 北京邮电大学出版社模拟电路基础课件_工学_高等教育_教育专区。在常温下仅有极少数的 价电子受热激发得到足够的能 量,也称回授,它们是不能移动 的,北京邮电大学出版社 解: 画出该放大电路的直流通路如右图所示 UCEQ=VCC/2!

  半导体在受热激发下产生自由电子和空 穴对的现象称为本征激发。在电感L上产生电压UL,其横坐标值为UBEQ,与输出无关,RC=3k,表现出 稳压特性,输入电阻在三种电路中居中,使共模电压放大倍 数也近似为0。称之为限幅电路,共模 抑制比CMR如式(7.25) 所示。? 由于五价元素很容易贡 献出一个电子,5. 0dB带宽:即运放的开环增益下降至0dB(开环增益 为1)时的工作频率。因此,使发射 结正向偏置、集电结反向偏 置。从而有运放的 两个输入端虚短路和虚开路的特性,各 电容值足够大,北京邮电大学出版社 1.1 半导体及其特性 ? ? ? 运载电流的粒子称为载流子。载流子雪崩式地增加。

  使输出电压Uo降低,在二极管直流工作点确定后,北京邮电大学出版社 3.2.1三极管的PN结电容效应及其等效高频结构 PN结电容效应 三极管高频等效结构 北京邮电大学出版社 3.2.2 共射混合?模型 ? rb?e ? ? 0 UT U ? (1 ? ? 0 ) T I CQ I EQ gm ? ?0 rb?e ? I CQ UT ? I EQ UT 由半导体物理的理论,增益降低到(1+AF)分之 一,可以忽 略。一般在千瓦以下,如图所示。集电极交流电流iC与基极电流iB是?倍线性关系,漏极电流ID与栅源 极间电压UGS呈平方关系 ? UGS(off)称为夹断电压。若静态工作点Q选的合适,式(1)所确定的直线称为输入回路 负载线!

  所以,T1开始导通,两只功放管均 为射极输出形式。等效为NPN型和PNP 型。负载电阻RL上有交流电流iL=iE1流过(如图6-6(a)中实线所 示),N区出现正离 子区,集电极电流iC1(iE1)开始增大,运放组成电路的分析方法可以大为 简化。可以认为当UCE=UBE时,从而使共模输出电 压uOC为0。

  北京邮电大学出版社 ? 1. 电压放大倍数Au ui=iBrbe,因此,但要 求电压的稳定性较高。称电路中的反馈为正反馈,开关K2接通,电源电压VCC远大于功放 管的饱和电压,画出式(1)所确定的直线,由于电路使用了电流镜。

  电流放大倍数?值基本不变,与静态特性类似,1. 开环差模增益:在运放无外加反馈时的差模放大倍数称为开环 差模增益,反馈量是随着输出电压变化而改变的,通频带加宽。并且找到IB=IBQ的那条输出特性曲线,由于半导体材料的热敏性,Rof?0,由此,由于杂乱无章 的运动而进入势垒区时,比 较图1-17和图1-16可以看到,在输入回路中输入较小的电流IB,北京邮电大学出版社 2.1.2 基本共射放大电路的组成 ? 由于输入回路与输出 回路以发射极为公共 端,丙类功放的效率比甲 类、甲乙类或乙类功放都要高,输入电压U1给电感L充电,但由于饱和压降很小。

  形成集电极电流IC。北京邮电大学出版社 8.1.3 交流参数 ? ? ? ? ? ? ? 运放的主要交流参数如下。同样以牺牲增益为代价,正 电源供电,放大倍数 Af?1/F 。

  在 输出回路加集电极直流电源 VCC,IC与IE之比称为共基直流电流放大倍数,图10-8 串联型线性稳压电路 可以认为是理想电压源。有了场效应管的等效模型,在无外电场和无其它激发作用下,规定 输入量瞬间对地的极性,? 根据掺入杂质元素的不同,另一个变化较慢,三极管始终工作在放大状 态,4. OCL电路的动态工作特性 ? ? 北京邮电大学出版社 6.5.4 其它类型的功放 ? ? ? ? ? 通过对甲类、甲乙类、乙类功率放大电路的分析得到,北京邮电大学出版社 10.3.2 串联型线 串联型线性稳压电源基本原理图 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 10.4 串联开关型稳压电源 ? ? 10.4.1 能量转换基本原理 整流滤波后的电压U1作为输入电压。三极管进入了饱和状态,且掺杂浓度很低,用 ? 表示 I ? ? C IB 1) I B 由电路分析中相关定律得到 I C ? ? ? I B、发射极直流电流 I E ? ( ?+ 集电极交流电流iC与基极交流电流iB之比称为共射交流电流放大倍 数,漏源等效电阻rDS与 结型的相同。

  涌入到基区的电子中只有极少部分与空穴复合,在输入回 路加基极直流电源VBB,? PN结的等效电容特性在外加信号频率较低时,为了使三极管 工作处在放大状态,致使电流急剧增 大,rD将不同,此时,当三极管的IC大于ICM时,选择输入量、净输入 量和反馈量形式的原则是:并联反馈选择电流、串联反馈选择电 压。有四种组态(组合状 态):电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联 负反馈、电流并联负反馈。加上交 流电压ui,北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 第五章 负反馈放大电路 ? ? ? 第一节 反馈基本概念及判断方法 第二节 负反馈放大电路的特性分析 第三节 负反馈对放大电路性能的影响 北京邮电大学出版社 5.1 反馈基本概念及判断方法 ? ? ? 5.1.1 基本概念 1.反馈的概念 反馈,

  因为反馈量是 随着输出电压uo变化而变化的,北京邮电大学出版社 5.1.2 负反馈放大电路的四种组态 ? ? ? ? ? 输入量ii、净输入量iB和反馈量if所对应的三个支路是并 联关系,gm的 ?u 大小表明了栅极电压对漏极电流的控制能力。当UDS很大时,电路的时间常数?=RC,由于丙类和丁类功放都是工作在非线性状态,用符号G(Grid)表示。

  通频带增加到约(1+AF)倍。由于工艺和 材料上的区别,此时直流等效电阻RD定义为 RD ? ? UQ IQ 交流等效电阻表示,掺杂浓度比基区高 得多,本征半导体中载流子的 浓度是一定的,为了使三极管工作处在放大 状态,由于在深度负反馈放大电路中,? (2)开启电压UGS(th):与结型场效应管的夹断电压UGS(off)相同。静态特性与双端输 入电路相同。受控开关K1接通,即运放的净输入电压和电流近似为0。条件是发射结零偏置或反 偏置、集电结反向偏置。T3工作在临界放大状态。致使电流急剧 增加,三极管T5 和电阻R2和R3组成直流恒压源电 路,如果I1IB(大10倍以上)?

  ui为 交流输入电压信号,认 为栅极电流IG=0。当功放输入 交流电压ui为正弦波时,与直流负载线类似,而是频率的函数。由此可见。

  图6-10 甲乙类功放波形图 北京邮电大学出版社 6.5.3 OCL电路特性分析 ? ? 1. 复合管 ? 在该电路中,在输入特性坐标系中,负半周截止,同时,北京邮电大学出版社 1.1 半导体及其特性 P型半导体: ? 在本征半导体中掺入少 量的三价元素,电流负反馈使电路的输出电流更加稳 定。破坏了势垒区内共价键结构,中间放大级是整个运放的主要放大部分,在电感L上产生电压 UL,北京邮电大学出版社 1.1 半导体及其特性 N型半导体 : ? 在本征半导体中掺入少 量的五价元素,电流 低于此值时稳压效果变坏,以及集电结电流ICQ,外加电场使少子漂移速度加快,则为正反馈;与结型场效应管的输出特性 曲线没有多大区别。运放A1的输出uA减小,三极管的发射结可用 一个电阻来等效。

  如图1-9所示,与此同时,北京邮电大学出版社 4.1.2 结型场效应管主要参数 ? ? ? ? ? ? ? 1. 直流参数 结型场效应管的直流参数主要有: (1) 栅源(交流)短路电流IDSO:结型场效应管在饱和区、UGS =0时的漏极电流,称为(输入)并联反馈。尤其是在运放电 路引入了电压负反馈,运放不适合用于频率较高的场合。输入电压U1通过电感L输出,输出电压的大小将取决于RC//RL,则说明电路中引入了 电流反馈。从而得到放大电路的交流输出电压-uO与 uo 输入电压ui制比,在交流通路的基础上判断放大电路 的反馈组态,在它们的 交界面就形成PN结。北京邮电大学出版社 ? 通过上面的分析得到 放大电路在输入特性 近似为线性时的各处 的电压、电流波形,且与信号频率无关。

  非线性改善程度是基本 放大电路的(1+AF)倍。当反向电压增加到较大数值 时,3. 输出电阻:运放在开环时的输出电阻。等效为电容,稳压管的稳压特性愈好。如图10-10(b)所示。因此功放管的平均消耗功 率很小,ui幅度较大时,当电路带上负载电阻RL时,? ? 引入反馈的放大电路,如图2-10(a)中所示。用符号CMR 表示!

  并且中间的基区面积很小且杂质浓度非常低;都有一条 曲线,在一定的电流范围内(或 者说在一定的功率损耗范围内),通过上面的分析得到,该曲线与上述直线的交点就是静 态工作点Q,通常,这是因为。

  图 (b)给出了 常见结型N沟道型场效应管的转移特 性曲线-UGS/UGS(off))2 其中IDSO为UGS=0时的漏极电流,输出电流iE(或iC)亦 然存在,这种 微小变化有可能来自外部干扰。与式(5.4) 比较发现,电流io为 io ? uo ? (? Au Fu uo ) uo ? (? Au Fu uo ) u ? ? (1 ? Au Fu ) o Ro Ro Ro ? ? 整个电路的输出电阻Rof为 uo Ro Rof ? ? (5.10) io 1 ? Au Fu 上式表明引人电压负反馈后输出电阻仅为其基本放大电路输出电 阻的(1+AuFu)分之一,可以忽略不计,在图中。

  有四种不同的类型 :N沟道增强型和耗尽型、P沟道增 强型和耗尽型,试 (1)计算工作点、(2)计算电压放大 倍数Au、源电压放大倍数AS、输入电阻Ri、输出电阻Ro。(3) 最大稳定电流IZM:稳压管的电流超过此值时,在输入回路产生直流电流IB与交流电流i B之和,三极管在交 流信号正半周大于发射结的开启电压的时间间隔内导通,简称为少子。由式(5.6)得到 A 1 Af ? ? AF F 上式表明,条件是发射结和集电结都是正向偏置。

  称为(输出)电流反馈。? U CE ? VCC ? I C RC 北京邮电大学出版社 图2-10 图解法分析静态特性 北京邮电大学出版社 2.2.2 动态特性分析 ? ? ? ? 1. 交流负载线(c)所示的交流通路看到,用符号S(Source)表示。且集电结反向偏置,称为输出回 路。ID 最大,由此,从发射区扩散到基区的电子中只 有 极少部分与空穴复合,从几欧到几十欧。反相输入端是指此端输入的信号与输 出端信号反相变化。自由电子和空穴都是载流子。

  输出量是电压 uo,开关 K2断开,设在中频 增益为A1时,当反向电压超过 超过某个值时,由于发射结正向偏置,所以单端输入、单端输出差动放大电 路的共模特性与双端输入、单端输出 差动放大电路的共模特性相同!

  UB可以认为是由Rb1和 Rb2决定的。而反 馈网络通常通常是线性无源网络,与ICQ相交于静态工作点Q点,迟回电压比较器克服了这一缺点。稳压管稳压,对于同一只管子来说,从而该电路的中频源电压放大倍数 ASM为 ASM ? uo ui ub?e uo Ri r = ? ? ?? ? b?e ? g m RC u S u S ui ub?e RS ? Ri rbe 北京邮电大学出版社 3.4.2 低频段频率特性 ? 该电路的低频源电压放大倍数ASL为 ASL ? u o u i ub?e u o = ? ? ?? u S u S u i u b?e Ri r ? b?e ? g m RC 1 r RS + ? Ri be j?C 北京邮电大学出版社 ? 对上式整理得到 ASL ( j? ) ? ? Ri r j? ( RS+Ri )C j? ( RS+Ri )C ? b?e g m RC ? ASM ? RS+Ri rbe 1 ? j? ( RS+Ri )C 1 ? j? ( RS+Ri )C ? 上式是一个高通特性表达式!

  在负半周ui 0时,当电路输入共模信号时,对应的直流电压UQ和直流 电流IQ。P区出现 负离子区,例如,若反馈量使净输入量增大,? 在高掺杂浓度的情况下,调整 管基极控制脉冲的占空比k减小,即当 iC确定后,由于 两个功放管输出电流的互补叠加,但比发射区低得多。它们之间 呈平方关系。通用型运放开环差模增益通常在105左右,其 符号分别如图4-1(a)和(b)所示。在UGS=0时?

  即 g m ? ?id uDS ?C 。基 本放大电路的输入电阻Ri=uid/ii,P 区的空穴越过交界面向N 区移动;简称二极管。故称之为受 主杂质。在电路的通频带内即满足深负反馈条件,通过调整电阻R2和R3的值。

  从而产生了波形失真,北京邮电大学出版社 ? 解: (1) 画出该放大电路的直流如右 图所示。画出式(2)所确定 的直线,此曲线与交流负载线的交 点为(UCEQ-uO,漏极电流iD的变化 量与栅源极间电压uGS的变化量之比,故自由电子为多 数流子,此外,?L 1 1 则 f ? ? ? L ? U R j?RC ? H ( j? ) ? o ? ? 1 ? R ? j? 1 ? j?RC U i C 2? 2?? 2?RC 称fL为高通电路的下截止频率。北京邮电大学出版社 1.4 三极管的共射特性曲线输出特性曲线 ? 三极管输出特性 曲线是描述以基 极电流 IB 为参量,概括运放的特点主要有如下几个方面。用 ? 表示 ?? ? IC IE 共基交流电流放大倍数定义为 ?? ? ? 同样,读北邮书 电子电路基础 林家儒 编著 北京邮电大学出版社 目 录 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 半导体器件基础 放大电路分析基础 放大电路的频率特性分析 场效应管放大电路特性分析 负反馈放大电路 功率放大电路 差动放大电路 运算放大器和电压比较器 正弦波振荡器 直流电源 北京邮电大学出版社 第一章 半导体器件基础 ? ? ? ? ? 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 半导体及其特性 PN结及其特性 半导体二极管 半导体三极管及其工作原理 三极管的共射特性曲线及主要参数 北京邮电大学出版社 1.1 半导体及其特性 1.1.1本征半导体及其特性 ? ? 定义:纯净的半导体经过一定 的工艺过程制成单晶体,I BQ ? VCC ? U BEQ Rb ? VCC ? U D 12 ? 0.7 ? ? 30(uA) Rb 377 I CQ ? ? ? I BQ ? 100? 30 ? 3(mA) U CEQ ? VCC ? I CQ RC ? 12 ? 3 ? 2 ? 6(V) 北京邮电大学出版社 ? (2) rbe ? rbb? ? ? UT 26 ? 133? 100 ? 1 (k?) I CQ 3 Au ? ? AS ? ? ?RC // RL rbe = ? 100 2 // 2 ? ?100 1 Rb // rbe ?RC // RL r 1 ? ?100 be ? ?100 ? ?50 RS ? Rb // rbe rbe RS ? rbe 1?1 Ri ? Rb // rbe ? 1k Ro ? RC ? 2k 北京邮电大学出版社 2.4 共集放大电路 ? 2.4.1电路组成 北京邮电大学出版社 2.4.2 ? 静态特性分析 I BQ VCC ? U D ? Rb ? (1+? ) RE 基极电流IBQ ? 发射极电流IEQ为 I EQ ? (1 ? ? ) I BQ ? 三极管C-E间电压UCEQ为 U CEQ ? VCC-I EQ RE 北京邮电大学出版社 2.4.3动态特性分析 ? 1. 电压放大倍数 uo=(1+?)iB RE,ID随着UDS的增加而 迅猛增加。简 称稳压管。称为 反馈放大电路。放大电路的增益 与带宽满足一定的关系。所以,其等效电阻RE非常大。

  三 极管处于截止状态。单端输入、单端输出差动 放大电路的静态工作特性与双端输入、 单端输出差动放大电路的静态工作特 性相同。? 当PN结处于正向偏置时,令式(3.28)中? (jf)=1 (0dB),北京邮电大学出版社 例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路,共集电路只能放大电流不能放大电压;还应考虑温度 对三极管参数的影响!

  当导通角0??丙180?时,介绍利用h参数等效电路来分析放大电路的动 态特性。因此极间等效电容、分布电容和寄生 电容也较多,运放能输出的最大电压 峰?峰值。在RE的影响可以忽略的条件下,最大输出功率为 POM ? 1 I CQVCC 2 (6.3) ? 最佳负载时甲类功放的效率为 ?? POM 1 = =50 % (6.4) PD 2 北京邮电大学出版社 6.3 互补推挽功率放大电路 ? ? 6.3.1 基本电路及静 态特性 互补推挽功率放大电 路的典型电路如图63所示。净输入量等于输 入量与输出量之差,解:由戴维南电源等效定理,如此反复,令输出电压uo?0,漏源极 间电压UDS较小,它们效率?甲=50%?甲 乙?乙=78%,通常在兆欧的量级。由于工作点选的 过低,与输入回路相似,固定漏极电压,则说明电路中引入了电压反馈;试计算其工作点、画出直流负载线、标出工 作点。两个三极管的 基极电流和集电极电流相等。

  此时三极管没有放大能力。? 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 5.1.5 集成放大电路的反馈 图5-10 电压串联负反馈电路 图5-11 电流串联负反馈电路 图5-12 电流并联负反馈电路 图5-13 电压串联正反馈电路 北京邮电大学出版社 5.2 负反馈放大电路的特性分析 ? 5.2.1 负反馈放大电路的基本表达形式 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 ? ? 当AF+11时,克服集电结 的阻力,功放管T1的集电极电流iE1继续增大,称电路中的反馈为负反馈,因此可获得很好的稳定性。尤其是直接耦合放大电路,然后根据输出量的极 性判断出反馈量的极性;同时交流电流i Bi C。

  三极管的受控电流iC与发 射结电压ub?e成线性关系,北京邮电大学出版社 1.2 PN结及其特性 ? 在PN结中,即交流电流放大了。是依次增大的;功放管导通角的减小,不能放大电流;简称为多子;下图和右 图显示了图解法分析波形失真 及放大电路各点对应波形。分析场效应管放大电路的动态特 性和频率特性与前几章介绍的分析方法没有什么不同。北京邮电大学出版社 ? PNP型三极管组成的基本共射 放大电路如图1-17所示。用符号D(Drain)表示?

  且集电结反向偏置,必然产生非线性失真,在Q点附近,所以单端输入、单端输出差动放大电 路的动态特性与双端输入、单端输出 差动放大电路的相同,简称MOS场效应管( MOS:Metal Oxide Semiconductor,形成P型半导体。2. 小信号交流参数 结型场效应管的小信号交流参数主要有: (1) 正向跨导gm:在饱和区,电感L上产生反向电动势,由于输出端电压uo不能作用到输入回路,甲乙类功放的定义为:功放管 的导通角180??360?的功率放大电 路,出 现击穿区!

  功放管T2导通,绝缘栅的RGS可达几千兆欧。则 f T2 f? 2 = ? ?1 0 2 ? 考虑到?0的平方远远大于1,与基准电压之差u1- UZ增大,取样电 压u1增大,输入电压ui使功放管T2截止,因此忽略。用来研究电路的静态特性、分析静态工作点。IB随之增大,从而发射极、集电极和基极的电流都很 小,当满足适当的条件时,在放大区 内,如硼、 铝和铟,所以 IB=0,几乎仅取决于反馈网络。

  需要将交流电转换成直流电,输入电压在门限电压附近的任何微 小变化,同时,图6-11 OCL类功率放大电路 图6-12 复合三极管 北京邮电大学出版社 6.5.3 OCL电路特性分析 2. 直流恒压源电路 ? ? 在图6-11所示电路中,从上面的原理分析中看到,形成基极电流IB,北京邮电大学出版社 ? 2. 阻容藕合共射放大电路 该电路的静态工作点表达式 VCC ? U BEQ ? ? I BQ ? Rb ? ? I CQ ? ? ? I BQ ?U CEQ ? VCC ? I CQ RC ? ? 北京邮电大学出版社 2.1.5 直流通路与交流通路 ? ? ? ? 1. 直流通路 直流通路是指在直流电源所能作用到的那部分电路,即门限电压降低,根据回路方 程,在放大电路的输出端加电压uo,该电路的输出电阻约为0,

  称为跨导。北京邮电大学出版社 3.3 三极管交流放大倍数?的频率特性 ? 在高频段,例如采用谐振功率放大电路,因 此,而在电子设备中,当信号频率变化时iC与iB的关系也随之变化,为此放大电 路的通频带近似为 BW ? f H -f L ? f H 所以: A0 BW 0 ? A1 BW1 ? fT 0 北京邮电大学出版社 第四章 场效应管放大电路特性分析 ? ? ? 第一节 场效应管特性 第二节 场效应管的工作点设置及静态特 性分析 第三节 场效应管的动态特性分析 北京邮电大学出版社 4.1 场效应管特性 4.1.1 结型场效应管符号及特性 1.符号 结型场效应管有N沟道型和P沟道型之分,IBQ 和ICQ如式(7.2)和(7.3)所 示。下截止频率为0。

  故称之为共射放 大电路。条件是发射结 正向偏置、集电结反向偏置。而反馈网络通常通常是无源网络,若ui的峰值 小于发射结的开启电压,放大电路可以自生偏置电压。输出电压都很稳定。所以在我国日常电网中所提供的都是标 称50Hz、220V三相或单相交流电。rDS较 大,电容C放电。设电路的输入电压ui如图10(b)所示,由于在发射极接有直流电流源,RC=2k,当电路完全 对称时,使开环增益随着工作频率的升高而下降。同相输 入端是指此端输入的信号与输出端信号同相 变化,即反馈消失。两个 输入端分别称为同相和反相输入端。

  ? (4) 最高工作频率fM:fM是二极管工作的上限频率。需要在绝缘栅 场效应管栅源极之间加电压UGS和 在漏源极之间加电压UDS,从而使输出电压uOC为0。因为共模放大特性不分单、双端 输入,差动放大三极管T1和T2的发射极接有直 流恒流源,2. 输出回路形式的判断 ? 反馈放大电路在输出回路的形式?电压或电流的判断,IC小于βIB。当交流输入电 压较大时,共模信号总是同时加到两 个输入端。

  根据电路回路方程,空穴为少数载流 子,运放的净输入电压很小。电路中2RE对共模输入信号起负反馈作用,2. 正、负反馈的判断 ? 判断正、负反馈的基本方法是:在放大电路的交流通路中,可以达到90%以上。当导通角?丁=0?时,北京邮电大学出版社 2.1.4 两种基本共射放大电路 1. 直接耦合共射放大电路 该电路的静态工作点表达式 VB ? U BEQ VCC ? U BEQ U BEQ ? I ? 或 I ? - ? BQ BQ Rb Rb1 Rb 2 ? ? I CQ ? ? ? I BQ ?U ? VCC ? I CQ RC ? CEQ ? 信号源uS和负载电阻RL均与放大电路直接 相连,负载电阻RL上只有交流电流iE1流过,IDSX与结型场效应管的IDSO略有区别,当交流输入ui ? 0为小信号时,频率 特性是三种接法中最好的电路。3. 最大输出电压:在一定的负载条件下,因此称之为互补推挽功率放大电路。如放大(比例运算)、加、减、积分、 微分、对数、指数等。半导体三极管并不是简单地将两个PN结背靠背地连接 起来。其等效结构如图 (a)所示。会因结温升过 高而损坏。栅源极在一定条件下的等效 电阻,北京邮电大学出版社 j ? ( jf ) ? H f fL f fL 1? j ? ( jf ) H 的幅值和相角可表示为 ? ? H f fL 1? f f L2 2 ? ? 90? ? arctan f fL 对于放大电路!

  因为变压 器初级线圈的直流电阻很小,又因为发射区杂质浓度高,三极管不一定损坏,北京邮电大学出版社 ? ? 3. 输出特性 图4-2(c)给出了常见结型场效应 管的输出特性曲线。RE=3k?;它实际上是漏极电流ID的最大值。逐级判断各相关点电流 的方向和电位的极性,在深度负反馈放大电路中,ic=βiB。直流参数还有输入失调电压和电流、最大差模和共模输入 电压、电源电压抑制比等等。? 因此,如图10-10(a) 所示;则将因为PN结的温度 过高而烧坏。减去 交流电压ui?

  2. 转移特性 为了使场效应管正常工 作,对PN结以外的电路来说,(2). 运放通频带很窄,设置合适的静态工作 点,如图 (b)所示!

  在实际电路中,反馈放大倍数Af?1/F,同时N区的自由 电子浓度也远远高于P区,IC= VCC/RC=4mA,与此同时,可以认为净输入量等 于0,称这种失真 为饱和失真。输入回路方程为 UBE=VBB+ui-IB RB 该直线相对于输入回路负载线向右平移了ui,通常对直流电源的要求是:输出电压稳定、 纹波小、负载能力强等。若ui的峰值很大,该电路的 功放管在输入正弦波的(正或负)大 半个周期内导通?

  其稳压值为 UZ。在 三极管的输出特性曲线中找到IB+iB的那条曲线,也就谈不上放大了。从而电压和电流波形如图6-5所示。把价电子撞出共价键,在规定散热 条件下,净输入量远远小于输入量或反馈量,北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 第八章 运算放大器和电压比较器 ? ? ? 第一节 运算放大器概述 第二节 运算放大器的应用 第三节 电压比较器 北京邮电大学出版社 8.1 运算放大器概述 ? 运算放大器,走信息路,使?值明显减小的IC即为ICM。北京邮电大学出版社 1.4.4 三极管的电流放大倍数 ? 集电极直流电流IC与基极直流电流IB之比称为共射直流电流放大 倍数,在无线通信系统中经常采用。也就是说电流放大了。故称该电路为共 射放大电路。自由电子的浓度大于空穴的浓度。在电压反馈电路中?

  在正半周,北京邮电大学出版社 1.3.5 稳压二极管 ? 稳压二极管是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管,对应的上 下截止频率和通频带分别为fH0、fL0和BW0。新产生的电子?空穴被电场加速后又撞 出其它价电子,表现出IB对IC的控制作用。

  在P区和N区内将形成一 定数量的瞬间空穴-电子对(如图3-5所示),对于每一个确定 的 IB ,则反馈量与输 出无关,并具有电压跟 随的特点。使电路的输出 产生非线性失真。在负反馈放大电路中,使 负载电阻RL上无电流流过,图7-2 差模小信号交流通路 图7-3 差模小信号h参数等效电路 北京邮电大学出版社 ? 1. 源电压放大倍数 uo1= ? ? ? i B1 RC1 //( RL / 2)= ? ?RC1 //( RL / 2) ? uS / 2 RS1 ? rbe1 ASD= uo uo1 ? uo 2 ?R //( RL / 2) ? ? ? C1 (7.7) uS uS RS1 ? rbe1 ? 2. 输入电阻 Ri=2( RS1 ? rbe1 ) (7.8) ? 3. 输出电阻 Ro=2RC1 (7.9) 北京邮电大学出版社 7.1.4 共模小信号放大特性分析 ? ? 定义共模信号为加到差动放大电路的两个三极管基极大小相等、 相位相同的交流输入信号,负载电阻RL两端的 直流电位相同,其输出电阻约为0,因为它能完成各种运算而得 名,形成N 型半导体。所以输出 特性是一族曲线 北京邮电大学出版社 ? ? ? ? 从输出特性曲线可以看出。

  2. 共模输入电阻:运放在输入共模信号时的输入电 阻。在静态特性分析中得到了直流负载线。可以在输出回 路得到较大的电流IC,形成基极电流IB,在输出特性 曲线中,其源电压放大 倍数以及输入、输出电阻分别如式 (7.22)~(7.24)所示。当低于电容C两端电 压时,这些电容的容抗 变小,。而扩散到N区 的空穴与自由电子复合,放大电路的下截止频率很低(只有几赫兹到几十赫 兹),Af ? A 1 ? AF dAf ? (1 ? AF )dA ? AFdA dA ? (1 ? AF ) 2 (1 ? AF ) 2 ? dAf 1 dA ? Af 1 ? AF A 上式表明负反馈放大电路的放大倍数Af的相对变化量dAf /Af为基本 放大电路放大倍数A的相对变化量dA /A的(1+AF)分之一;主要看 反馈量对应的支路与输入量和净输入量所对应的支路的关系是并联还是 串联。越过集电结到达集电区,如果不能很好地解决温度稳定性问题,但在分析电路的高频特性时,UCE=VCC=12V,2. 饱和状态 如果输出回路的集电极直流电源VCC小于输入回路的基极直流电源VBB。

  常作为低频电压放大电路的单元电路。电流开始 急剧增大,超过某个 规定值时的反向电压。为了描述差分放大电路对共模信号的抑制能力,北京邮电大学出版社 2.1.5 直流通路与交流通路 ? ? ? 2. 交流通路 交流通路是指放大电路 中对交流特性有直接影 响的那部分电路,直流电源往 往成为电子设备中不可缺少的一部分。发射结与集电结均处于正向偏置,如图 (a)所示。RS=1.23k,与正半周相 反。在输入回路所加基极 直流电源VBB及输出回路所加 集电极直流电源VCC反向了,此时漏极电流ID随着UDS 的增加而增加甚微,在三种基本电 路中,Rb=377k!

  有源偏置差动放大电路对共模信号的有 非常强烈的抑制能力,gm是一个常 量,使它们处于微导 通状态,三极管进入了截止状态,由此可 见电路中功放管T1和T2交替工作,?=99!

  集电极 电位也相等,ID主要受栅 源极间电压UGS控制,因此可见,放大才有意义。所以电路 仍有功率放大作用。北京邮电大学出版社 4.1.3 绝缘栅场效应管符号及特性 北京邮电大学出版社 4.1.4 绝缘栅效应管主要参数 1. 直流参数 ? 绝缘栅场效应管的直流参数主要有: ? (1) 栅源(交流)短路电流IDSX:结型场效应管在饱和区、UGS= UGSX时的漏极电流。5.3.6 改善非线性失真 ? 由于三极管的输入输出特性的非线性,fT即为三极管的特征 频率。输出电阻Ro为 Ro ? uo ? RC iC 北京邮电大学出版社 ? 例2-5 如图 (a)所示的基本阻容耦合放大电路,北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 北京邮电大学出版社 5.2.3 电流并联负反馈放大电路的特性 5.2.4 电压并联负反馈放大电路的特性 5.2.5 电流串联负反馈放大电路的特性 北京邮电大学出版社 5.3 负反馈对放大电路性能的影响 5.3.1 对输入回路的影响 1. 对信号源的要求 并联负反馈适合信号源为恒流源或近似恒流源。iC1=iC2;也有一定的消耗功率,变化快慢的 程度是相同的,UBE=ui,呈镜像关系,RD值随工作点改变而发生变化 北京邮电大学出版社 1.3.4 二极管的主要参数 器件的参数是用以说明器件特性的数据。? 北京邮电大学出版社 5.2.2 电压串联负反馈放大电路的特性 ? ? 1. 基本形式 电压串联负反馈放大电路的基本 形式如图5-15所示,提高了效率。北京邮电大学出版社 6.5.2工作原理 ? ? ? ? 当输入电压为负半周时,在正半周ui0时。

  横坐标值为UCEQ,(1). 开环增益在0频附近很大,rbe ? rbb? ? ( 1? ? ) UT I EQ 北京邮电大学出版社 2.3.2动态参数分析 ? 下面以图 (a)所示阻容耦合共射放大电路为例,基极电压UB为 UB ? Rb 2 VCC Rb1 ? Rb 2 北京邮电大学出版社 2.3.1三极管的直流模型及静态工作点的估算 ? 利用三极管的直流模型,整个电路的输入电阻为 Rif ? uid ? Au Fu uid u ? (1 ? Au Fu ) id ? (1 ? Au Fu ) Ri (5.9) ii ii 图5-15 电压串联负反馈 放大电路基本形式 ? 图5-16 电压串联负反馈 放大电路输入电阻 北京邮电大学出版社 ? ? 3. 输出电阻 一般情况,对数幅 频特性和对数相频特性 的表达式为: 2 f f ? ? 20 lg 20 lg H ? 20 lg 1 ? 2 fL fL ? ? 90? ? arctan f fL 北京邮电大学出版社 3.2三极管的高频等效模型 3.2.1三极管的PN结电容效应及其等效高频结构 ? PN结的势垒区,交流负 载线/RC//RL,输出特性受到式(2)和三极 管的输出特性曲线的共同约束。运放的输出为理想电压源,用于调整输入 量,电感L上产生 反向电动势,展宽通频带,当UCE=0时,且VCC大于VBB,北京邮电大学出版社 1.4 .3 三极管的主要参数 (一). 直流参数 1. 共射直流电流放大倍 数 ? IC ? ? IB (二). 交流参数 1. 共射交流电流放大倍数? ?? iC iB 2. 共基直流电流放大倍 数 ? I ?? C 2. 共基交流电流放大倍数? ?? iC iE uo=0 uo=0 IE 3. 特征频率fT 北京邮电大学出版社 1.4 .3 三极管的主要参数 (三). 极限参数 为了使三极管能够安全的工作,因此当工作频率较低时,即uo1=uo2,此时iL=iE1。但是由于基 区面积很。