模拟电子技术(江晓安)(第三版)第3章
《电路与模拟电子技术》第3版全部习题答案
第一章 电路的基本概念和基本定律1.1 在题1.1图中,各元件电压为 U 1=-5V ,U 2=2V ,U 3=U 4=-3V ,指出哪些元件是电源,哪些元件是负载? 解:元件上电压和电流为关联参考方向时,P=UI ;电压和电流为非关联参考方向时,P=UI 。
P>0时元件吸收功率是负载,P<0时,元件释放功率,是电源。
本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向,元件3上电压和电流为关联参考方向,因此 P 1=-U 1×3= -(-5)×3=15W ; P 2=-U 2×3=-2×3=-6W ;P 3=U 3×(-1)=-3×(-1)=3W ; P 4=-U 4×(-4)=-(-3)×(-4)=-12W 。
元件2、4是电源,元件1、3是负载。
1.2 在题 1.2图所示的RLC 串联电路中,已知)V 33t t C e e (u ---= 求i 、u R 和u L 。
解:电容上电压、电流为非关联参考方向,故()()33133t t t t c du di ce e e e A dt dt--=-=-⨯-=- 电阻、电感上电压、电流为关联参考方向()34t t R u Ri e e V --==-()()3313t t t t L di du Le e e e V dt dt----==⨯-=-+1.3 在题1.3图中,已知I=2A ,求U ab 和P ab 。
解:U ab =IR+2-4=2×4+2-4=6V , 电流I 与U ab 为关联参考方向,因此P ab =U ab I=6×2=12W1.4 在题1.4图中,已知 I S =2A ,U S =4V ,求流过恒压源的电流I 、恒流源上的电压U 及它们的功率,验证电路的功率平衡。
解:I=I S =2A ,U=IR+U S =2×1+4=6V P I =I 2R=22×1=4W ,U S 与I 为关联参考方向,电压源功率:P U =IU S =2×4=8W , U 与I 为非关联参考方向,电流源功率:P I =-I S U=-2×6=-12W ,验算:P U +P I +P R =8-12+4=01.5 求题1.5图中的R 和U ab 、U ac 。
模拟电子技术电子书课件
• 画出放大电路的微变等效电路如图2.3.19所示。
I i
I b
I c
Rs V V s
i
Rb
I b Rc
RL VO
Ri
图2.3.19 微变等效电路 Ro
Ri
V i I i
R b // r be
AV
VO Vi
Ic
(Rc // Ib rbe
RL )
Ib (Rc Ib rbe
//
RL )
RL'
直流量 Q 电量{
交流量 性能
ui≠0:
PPT学习交流
15
2.2.2 设置静态工作点的必要性
一.静态工作点
ui=0 IB,UBE,IC,UCE 记为 IBQ,UBEQ,ICQ,UCEQ
输入特性曲线上的点(UBEQ,IBQ) 和输出特性曲线上的点
(UCEQ,ICQ),称之为静态工作点Q。
IBQ
VBBUBEQ Rb
61
方法二:
VBBRb1Rb1Rb2 VCC
PPT学习交流
≈rbe
-2 <10
≈1/rce
50
3) 简化的h参数等效模型
忽略h12e,h22e
得:
U I
be c
h 11 e I b h 21 e I b
U be I c
r be I b I b
PPT学习交流
51
4)rbe的近似表达式 U be IbrbbIerbe
rb e
UT I EQ
输入回路的直流负载线
IBQ 、UBEQ
31
图解法 静态工作点的分析
输出回路的直流负载线
输出特性曲线
输 出 回 路 方 程 : uCE=VCC- PPT学习交流
模拟电子技术第三章 习题与答案
第三章习题与答案3.1 问答题:1.什么是反馈?答:在电子线路中,把输出量(电压或电流)的全部或者一部分,以某种方式反送回输入回路,与输入量(电压或电流)进行比较的过程。
2.什么是正反馈?什么是负反馈?放大电路中正、负反馈如何判断?答:正反馈:反馈回输人端的信号加强原输入端的信号,多用于振荡电路。
负反馈:反馈回输入端的信号削弱原输入端的信号,使放大倍数下降,主要用于改善放大电路的性能。
反馈极性的判断,通常采用瞬时极性法来判别。
通常假设某一瞬间信号变化为增加量时.我们定义其为正极性,用“+”表示。
假设某一瞬间信号变化为减少量时,我们定义其为负极性,用“-”表示。
首先假定输入信号某一瞬时的极性,一般都假设为正极性.再通过基本放大电路各级输入输出之间的相位变化关系,导出输出信号的瞬时极性;然后通过反馈通路确定反馈信号的瞬时极性;最后由反馈信号的瞬时极性判别净输入是增加还是减少。
凡是增强为正反馈,减弱为负反馈。
3.什么是电压负反馈?什么是电流负反馈?如何判断?答:根据反馈信号的取样方式,分为电压反馈和电流反馈。
凡反馈信号正比于输出电压,称为电压反馈;凡反馈信号正比于输出电流,称为电流反馈。
反馈信号的取样方式的判别方法,通常采用输出端短路法,方法是将放大器的输出端交流短路时,使输出电压等于零,如反馈信号消失,则为电压反馈,如反馈信号仍能存在,则为电流反馈。
这是因为电压反馈信号与输出电压成比例,如输出电压为零,则反馈信号也为零;而电流反馈信号与输出电流成比例,只有当输出电流为零时,反馈信号才为零,因此,在将负载交流短路后,反馈信号不为零。
4.什么是串联负反馈?什么是并联负反馈?如何判断?答:输入信号与反馈信号分别加在两个输入端,是串联反馈;加在同一输入端的是并联反馈。
反馈信号使净输入信号减小的,是负反馈。
判断反馈的极性,要采用瞬时极性法。
3.2 填空题:1.放大电路中,为了稳定静态工作点,可以引入直流负反馈;如果要稳定放大倍数,应引入交流负反馈;希望扩展频带,可以引入交流负反馈;如果增大输入电阻,应引入串联负反馈;如果降低输比电阻,应引入电压负反馈。
模拟电子技术教程第3章习题答案
第3章 习题1. 概念题:(1)在放大电路中,三极管或场效应管起的作用就是 将一种形式的电量转换为另一种形式的电量 。
(2)电源的作用是 为能量转换提供能源 ,如果离开电源,放大器可以工作吗( 不能 )(3)单管放大器的讲解从电容耦合形式开始,这是因为 阻容耦合放大器设计和计算相对来说要简单点 ,如果信号和负载直接接入,其 工作点 的计算将要复杂的多。
(4)在共射放大器的发射极串接一个小电阻,还能认为是共射放大器吗( 能 )在共集放大器的集电极串接一个小电阻,还能认为是共集放大器吗( 能 )(5)在模电中下列一些说法是等同的,(A 、C 、F )另一些说法也是等同的。
(B 、D 、E )A. 直流分析B. 交流分析C. 静态分析D. 动态分析E. 小信号分析F. 工作点分析(6)PN 结具有单向导电性,信号电压和电流的方向是随时间变化的,而交流信号却能在放大电路中通过并获得放大,这是因为 放大器输出端获取的交流信号其实就是电流或电压的相对变化量 。
(7) β大的三极管输入阻抗 也大 ,小功率三极管的基本输入阻抗可表示为EQTbb'be I U )1(r r β++≈。
(8)画直流通路比画交流通路复杂吗(不)在画交流通路时直流电压源可认为 短路 ,直流电流源可认为 开路 ,二极管和稳压管只考虑其 动态内阻 即可。
(9)求输出阻抗时负载R L 必须 断开 ,单管放大器输出阻抗最难求的是共 集电极 放大器,其次是共 源 放大器。
(10)对晶体管来说,直流电阻指 晶体管对所加电源呈现的等效电阻 ,交流电阻指 在一定偏置下晶体管对所通过的信号呈现的等效电阻 ,对纯电阻元件有这两种电阻之区分吗( 无 )(11)在共射级放大器或共源放大器中,电阻R C 或R D 的作用是 把电流I C 或I D 的变化转换为电压的变化 。
(12)放大电路的非线性失真包括 饱和 失真和 截止 失真,引起非线性失真的主要原因是 放大器工作点偏离放大区 。
精品文档-数字电子技术(第三版)(江晓安)-第3章
则该项中的“反”因子为多余变量,可消去。
_
_
例 11 F B AB A B CD
解
_
原式 B AB
( B 为单因子 项)
(吸收定律2)
_
B A
(吸收定律3)
布尔代数与逻辑函数化简
_
_
例 12 F AC ABC D(E F)
_
解 令AC G
,则
F G GBD(E F )
_
G AC
__
__
__
例 10 F ABC D ABC D ABCD ABC D ABC D,
___
其中 ABC D
使用。
与其余四项均是相邻关系,可以重复
解
___
__
__
___
__
__
ABC D ABC D BC D ABC D ABC D AC D
___
__
__
___ _ ___
___
ABC D ABC D AB D ABC D ABC D ABC
布尔代数与逻辑函数化简
_
_
例 8 F ABC ABC
_
解 令 BC G,则
_
F AG AG A
布尔代数与逻辑函数化简
___ _ _
__
_
例 9 F ABC ABC ABC ABC
解
__
__
原式 AC AC C
利用等幂律,一项可以重复用几次。
布尔代数与逻辑函数化简
___ _ ___
布尔代数与逻辑函数化简
3.1.3 基本公式应用 1. 证明等式
_
_ __
例 3 用公式证明AB AB AB AB
(完整版)模拟电子技术教程课后习题答案大全
第1章习题答案1. 判断题:在问题的后面括号中打√或×。
(1)当模拟电路的输入有微小的变化时必然输出端也会有变化。
(√)(2)当模拟电路的输出有微小的变化时必然输入端也会有变化。
(×)(3)线性电路一定是模拟电路。
(√)(4)模拟电路一定是线性电路。
(×)(5)放大器一定是线性电路。
(√)(6)线性电路一定是放大器。
(×)(7)放大器是有源的线性网络。
(√)(8)放大器的增益有可能有不同的量纲。
(√)(9)放大器的零点是指放大器输出为0。
(×)(10)放大器的增益一定是大于1的。
(×)2 填空题:(1)放大器输入为10mV电压信号,输出为100mA电流信号,增益是10S。
(2)放大器输入为10mA电流信号,输出为10V电压信号,增益是1KΩ。
(3)放大器输入为10V电压信号,输出为100mV电压信号,增益是0.01 。
(4)在输入信号为电压源的情况下,放大器的输入阻抗越大越好。
(5)在负载要求为恒压输出的情况下,放大器的输出阻抗越大越好。
(6)在输入信号为电流源的情况下,放大器的输入阻抗越小越好。
(7)在负载要求为恒流输出的情况下,放大器的输出阻抗越小越好。
(8)某放大器的零点是1V,零漂是+20PPM,当温度升高10℃时,零点是 1.0002V 。
(9)某放大器可输出的标准正弦波有效值是10V,其最大不失真正电压输出+U OM是14V,最大不失真负电压输出-U OM是-14V 。
(10)某放大器在输入频率0~200KHZ的范围内,增益是100V/V,在频率增加到250KHZ时增益变成约70V/V,该放大器的下限截止频率f L是0HZ,上限截止频率f H是250KHZ,通频带f BW是250KHZ。
3. 现有:电压信号源1个,电压型放大器1个,1K电阻1个,万用表1个。
如通过实验法求信号源的内阻、放大器的输入阻抗及输出阻抗,请写出实验步骤。
模拟电子技术(西电第三版)第3章 放大电路中的负反馈[精]
2
(二) 预习要求 (1) 复习单级和多级放大器原理。 (2) 课下在万能实验板上按实训电路图焊好电路。焊接
时注意为改变元器件位置或用仪器测量留有足够的空间。 (教师做重点指导)
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4. 测量基本放大电路与负反馈放大电路的频率特性 1) 基本放大电路形式(S1置“1”,S2置“1”) 输入端输入f=1 kHz、Ui=10 mV正弦信号,接上负载 RL=4.7 kΩ,当输出波形不失真时测出输出电压UoL的大小。 调高输入信号频率,观测输出电压,当输出电压降为 0.707 UoL时,记下所对应的上限频率fH;调低输入信号频率, 观测输出电压,当输出电压降为0.707 UoL时, 记下所对应 的下限频率fL,填入实表3.1中。
5
6
7
实图 3.1 负反馈放大电路
8
(四) 实训内容 将实图3.1电路接上+12 V直流稳压电源。 1. 测量电路的静态工作点 令输入信号为零,用万用表测量出V1与V2的基极、集
电极、发射极电位UB1、UC1、UE1、UB2、UC2、UE2值的大小, 记录于自拟的数据表格中。调节RP使V1的集电极静态电流 IC1为1 mA左右。
按照反馈的极性划分,反馈可分为正反馈和负反馈。在 正反馈中,反馈信号和输入信号在输入端相加;在负反馈中, 反馈信号和输入信号在输入端相减。这里我们首先接触负反 馈电路,暂不涉及正反馈电路。
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2. 无负反馈放大器的不足 前面两章中所讲的基本放大器中一般没有负反馈,因而 放大的性能指标不够理想。主要表现在放大倍数不稳、输入 电阻不符合要求、输出信号受负载变化的影响、非线性失真 较大等。这些不足限制了基本放大器的使用。
模拟电子技术基础简明教程第三版第三章PPT课件
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。
模拟电子技术第三章教案PPT课件
为什么
负载电阻的中点电位在差 模信号作用下不变,相当 于接“地”。
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4. 电压传输特性
放大电路的输出电压和输入电压之间的关系曲线。
uo uo = f( uI )
如改变uI的极性,可
uI
得另一条图中虚线所
示的曲线,它与实线
完全对称。
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三、 差分放大电路的四种接法
“单端”的情况,还具有共模抑制能力吗?
具体计算时,有时它们不仅仅决定于本级参数,也与
后级或前级的参数有关。
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例:1 如图所示的两级电压放大电路,
已知β1= β2 =50, T1和T2均为3DG8D。
计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V)
及电路的动态参数。
+24V
+
U i
–
RB1 1M
C1
+
T1
RE1 27k
RB 1
82k
be
bb'
I
EQ
R
A
c
97
d
r
(1
)
R W
be
2
R 2r (1 )R 20.4k
i
be
W
67
P182 3.7
解: 双入单出差分放大电路
u IC
u I1 u I2 2
15 mV
u Id u I1 u I2 10 mV
Ad
Rc
2 rbe
67
u O A d u Id 0 . 67 V
图 3.1.2 阻容耦合放大电路
有零点漂移吗?
特点:静态工作点相互独立,在分立元件电路中广 泛使用,但不能放大缓慢变化的信号。
模拟电子技术(江晓安)(第三版)(全套课件851P)
(a. 电子电流、b.空穴电流) 5. N型半导体对外显 c 。 (a. 正电、 b. 负电、 c.电中性)
模拟电子技术基础
一、课程的性质和任务 性质:入门性质的专业基础课(考研课、学位课) 学习电子元器件种类、结构、参数、原理 任务: 学习基本电路工作原理、分析方法、指标计算 熟悉常用电子仪器的原理、使用及电路的测试 方法 物理、高数、电路... 后续课: 二、先修课: 高频、数电… 三、课程特点: 1、工程性:近似计算 2、实践性:电路测试、故障判断和排除、仿真 四、难点:1.器件非线性、交直流共存… 2.―近似”处理(突出主要矛盾,简化实际问题 ) 3.概念多、电路多、分析方法多
2. 本征半导体的结构
共价键
由于热运动,具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置,称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。 动态平衡 一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高, 热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对 的浓度加大。
1.1.2 杂质半导体
1. N型半导体
多数载流子 空穴比未加杂质时的数目 多了?少了?为什么? 杂质半导体主要靠多数载 流子导电。掺入杂质越多, 多子浓度越高,导电性越强, 实现导电性可控。 磷(P)
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多子:自由电子 少子:空穴 导电特点: nn>>pn
N型半导体主要靠自由电子导电
2. P型半导体
模拟电子技术基础
教材:《模拟电子技术》(第三版) 作者:江晓安 西电出版社
模拟电子技术基础第三版课后答案王远
模拟电子技术基础第三版课后答案王远【篇一:模电资料】术基础是高等院校电气、信息类(包括原自动化、电气类、电子类)专业知识平台重要核心课程,是学生在电子技术入门阶段的专业基础课。
课程涉及模拟信号的产生、传输及处理等方面的内容,工程实践性很强。
课程任务是使学生获得适应信息时代电子技术的基本理论、基本知识及基本分析方法。
旨在培养学生综合应用能力、创新能力和电子电路计算机分析、设计能力。
课程学习完成能为学生以后深入学习电子技术及其在专业中的应用打好两方面的基础;其一是正确使用电子电路特别是集成电路的基础;其二是为将来进一步学习设计集成电路专用芯片打好基础。
《模拟电子技术基础》是电气电子类各专业的一门重要的技术基础课。
其作用与任务是使学生获得低频电子线路方面的基本理论,基本知识和基本技能。
本课程在介绍半导体器件的基础上,重点要求掌握放大器的各种基本单元电路、放大器中的负反馈、运算放大器及其应用、直流电源等低频电子线路电路的工作原理、分析方法和设计方法,使学生具有一定的实践技能和应用能力。
培养学生分析问题、解决问题的能力和创新思维能力,为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。
教学大纲一、课程名称模拟电子技术基础 analog electronics二、学时与学分本课程学时: 60学时(课内) 本课程学分: 3.5学分三、授课对象电类本科生、专科生四、先修课程电路理论、电路测试与实验技术五、教学目的《模拟电子技术基础》是电子类等专业入门性质的课程,是实践性很强的技术基础课。
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。
通过本课程的学习,使学生具备应用电子技术的能力,为学习后续课程和电子技术在专业中的应用打好基础。
六、主要内容、基本要求及学时分配第一章绪论主要内容基本要求学时数 2第二章半导体二极管及其基本电路主要内容基本要求学时数 4第三章半导体三极管及放大电路基础主要内容基本要求学时数 18第四章场效应管放大电路主要内容基本要求学时数 4第五章功率放大电路主要内容基本要求学时数 4第六章集成电路运算放大器主要内容基本要求学时数 6第七章反馈放大电路主要内容基本要求学时数 8第八章信号的运算与处理电路主要内容基本要求【篇二:模拟电子技术课程标准】t>电子与信息工程系(院)课程教学标准课程名称模拟电子技术课程类型理论+实践授课对象三年制大专学生课程学分 4 总学时722009年 12 月《模拟电子技术》教学标准课程名称:模拟电子技术课时:72适用专业:应用电子技术、电子信息工程技术、通信技术、汽车电子技术 1.课程定位模拟电子技术是电类专业的一门重要岗位能力课程,是培养生产一线高级技术应用型人才硬件能力的基本入门课程,是十分强调应用实践的工程性质的课程,对人才培养有着至关重要的作用。
模拟电子技术(模电课后习题含标准答案)(第三版)
模拟电⼦技术(模电课后习题含标准答案)(第三版)第1章常⽤半导体器件1.1选择合适答案填⼊空内。
(l)在本征半导体中加⼊( A )元素可形成N 型半导体,加⼊( C )元素可形成P 型半导体。
A.五价 B. 四价 C. 三价 (2)当温度升⾼时,⼆极管的反向饱和电流将(A) 。
A.增⼤ B.不变 C.减⼩(3)⼯作在放⼤区的某三极管,如果当I B 从12 uA 增⼤到22 uA 时,I C 从l mA 变为2mA ,那么它的β约为( C ) 。
A.83B.91C.100(4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。
A.增⼤;B.不变;C.减⼩ 1.3电路如图P1.2 所⽰,已知10sin i u t ω=(V ),试画出i u 与o u 的波形。
设⼆极管导通电压可忽略不计。
图P1.2 解图P1.2解:i u 与o u 的波形如解图Pl.2所⽰。
1.4电路如图P1.3所⽰,已知t u i ωsin 5=(V ),⼆极管导通电压U D =0.7V 。
试画出i u 与o u 的波形图,并标出幅值。
1.6电路如图P1.4所⽰, ⼆极管导通电压U D =0.7V ,常温下mV U T 26≈,电容C 对交流信号可视为短路;i u 为正弦波,有效值为10mV 。
试问⼆极管中流过的交流电流的有效值为多少?解:⼆极管的直流电流()/ 2.6D D I V U R mA =-=其动态电阻:/10D T D r U I ≈=Ω故动态电流的有效值:/1di D I U r mA =≈1.7现有两只稳压管,稳压值分别是6V 和8V ,正向导通电压为0.7V 。
试问: (1)若将它们串联相接,则可得到⼏种稳压值?各为多少? (2)若将它们并联相接,则⼜可得到⼏种稳压值?各为多少?解:(1)串联相接可得4种:1.4V ;14V ;6.7V ;8.7V 。
1、两个管⼦都正接。
模拟电子技术3第1-10章复习
负反馈对放大电路性能的影响
提高放大电路的稳定性
负反馈可以减小放大电路增益的波动,提高 电路的稳定性。
扩展放大电路的通频带
负反馈可以减小放大电路的内部电阻和电容, 从而扩展通频带。
改善放大电路的非线性失真
负反馈可以减小输入信号过大引起的非线性 失真。
半导体的光电效应
当光照射到半导体表面时,半导体吸收光子能量,产生电子-空穴对, 形成光电流。光电效应是太阳能电池等光电器件的工作基础。
PN结与二极管
PN结的形成
在半导体中,通过掺杂磷(P)和硼 (N)形成PN结。由于掺杂不同,P型 半导体中的空穴浓度较高,N型半导体 中的自由电子浓度较高。
PN结的单向导电性
在PN结中,由于内建电场的作用, 自由电子和空穴分别向N区和P区扩 散。当加正向电压时,内建电场被削 弱,扩散运动加剧,形成较大的正向 电流;当加反向电压时,内建电场增 强,扩散运动受阻,形成较小的反向 电流。因此,PN结具有单向导电性 。
二极管的结构与特性
二极管是由一个PN结封装而成的电 子器件。根据封装材料和用途不同, 二极管可分为硅二极管、锗二极管、 肖特基二极管等。二极管的伏安特性 曲线包括正向导通区和反向截止区两 个部分。在正向导通区,二极管呈现 低阻状态;在反向截止区,二极管呈 现高阻状态。
线性应用
集成运放作为线性放大器,用于信号的线性放大、滤波、相敏检波等场合。
非线性应用
集成运放作为非线性器件,用于比较器、电压跟随器、方波产生器等场合。
07 第6章:放大电路中的反 馈
反馈的基本概念与类型
反馈的基本概念
反馈是将放大电路输出信号的一部分 或全部,通过一定的方式反馈到输入 端的过程。
模拟电路第三版课后习题答案详解
N7习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性,管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好,还是小一些好?答:二极管的正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。
理想二极管的正向电阻等于零,反向电阻等于无穷大。
习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA,试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大?已知温度每升高10℃,反向电流大致增加一倍。
解:在20℃时的反向电流约为:3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为:321080A Aμμ⨯=习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性,它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ,是大一些好还是小一些好?答:动态电阻r Z 愈小,则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小,稳压性能愈好。
一般来说,对同一个稳压管而言,工作电流I Z 愈大,则其动态内阻愈小,稳压性能也愈好。
但应注意不要超过其额定功耗,以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小,表示当温度变化时,稳压管的电压变化的百分比愈小,则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80Aμ60Aμ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ,β=30;试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时,I CBO 大约增大一倍,而每当温度升高1℃时,β大约增大1% 。
解:20℃时,()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时,8CBO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
①查看该三极管的穿透电流I CE O 约为多大?输入特性的死区电压约为多大?②为了使PNP 型三极管工作在放大区,其u BE 和u BC 的值分别应该大于零还是小于零?并与NPN 型三极管进行比较。
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根据同样的道理,从c、e向左看,流入Cμ的电流为
U ce U b'e I 1 j C
''
1 U c e (1 ) U ce K 1 1 1 K jC j ( )C K
(3-17)
此即表明,从c、e两端看进去,Cμ的作用和一个并联在c、e
1 K 两端,而电容值为 C 的电容等效。 K 这样,图3-7(b)即可用图3-7(c)等效。
Aus1
Ausm f1 1 f
2
(3-22)
f1 180 arctan f
(3-23)
根据公式(3 - 22)画对数幅频特性, 将其取对数, 得
Gu 20Ig Aus1 201g Ausm
f1 201g 1 f
第三章 放大电路的频率特性
图3 – 7 Cμ的等效过程
第三章 放大电路的频率特性
图3-7(b)中,从b′、e两端向右看,流入Cμ的电流为
U b'e U ce I 1 jC K,则
'
'
U b'e (1
U ce U b' e
)
令
U ce Ube
'
1 jC
(3-9)
(1 0 ) f
比较式(3-8)和(3-9),可得
f a (1 0 ) f
一般β0>>1,所以
(3-10)
f a 0 f fT
(3-11)
第三章 放大电路的频率特性
3.2.4 三极管混合参数π型等效电路
1.完整的混合π型模型 图3-5(a)是三极管的结构示意图,图(b)是混合π型等效电
第三章 放大电路的频率特性
3.1.2 线性失真
由于通频带不会是无穷大,因此对于不同频率的信号,放 大倍数的幅值不同,相位也不同。当输入信号包含有若干多
次谐波成分时,经过放大电路后,其输出波形将产生频率失真。
由于它是电抗元件引起的,电抗元件是线性元件,且放大电路 也工作在线性区,故这种失真称为线性失真。线性失真又 分为相频失真和幅频失真。 相频失真是由于放大器对不同频率成分的相移不同,而 使放大后的输出波形产生了失真,如图3-3(a)所示。
截止频率。按公式(3 - 4)也可计算出, 当f=fβ时,
(1 / 2 ) 0 0.7070
第三章 放大电路的频率特性
3.2.2 特征频率fT
定义
值降为1时的频率fT为三极管的特征频率。
将f=fT和 1 代入(3 - 4)式, 则得
1
0
fT 1 f
2
(3-24)
第三章 放大电路的频率特性
先看式(3 - 24)中的第二项, 当f>>fl时
f1 201g 1 f 0
1 1 j ( Rs ri )C1
Us
ri Aus1 pgm Rc Rs ri Us 1
UO
1 1 j ( Rs ri )C1
第三章 放大电路的频率特性
将公式(3 - 18)代入, 并令
1 ( Rs ri )C1
1 f1 21 2 ( Rs ri )C1
fT≈β0fβ
2
由于通常fT/fβ>>1, 所以上式可简化为
(3-6)
上式表示了fT和fβ的关系。
第三章 放大电路的频率特性
3.2.3 共基极电流放大系数α的截止频率fα
. . 由前述α与β的关系得
1
(3-7)
. 显然,考虑三极管的电容效应,α也是频率的函数,表示为
oΒιβλιοθήκη 图3 – 10 低频段等效电路
第三章 放大电路的频率特性
低频段的等效电路如图3-10所示。
U O g m U b'e Rc U b'e Ui
(3-19)
rb'e rbb' rb'e ri
U i pUi Us
1 Rs ri jC1
式中p、ri同中频段的定义。将 U b'e 、 U i代入式(3 - 19), 得
U O g mU b'e Rc
而
U b' e
rb'e rbb' rb'e
U i pU i
ri Ui Us Rs ri
第三章 放大电路的频率特性
图3 - 9 中频段等效电路
第三章 放大电路的频率特性
式中
ri Rb //(rbb' rb'e ); p
将上述关系代入Uo的表达式中,得
数β是常数。实际上是,当频率升高时,由于管子内部的电容效
应,其放大作用下降。所以电流放大系数是频率的函数,可表 示如下:
0
f 1 j f
(3-3)
第三章 放大电路的频率特性
其中β0是三极管中频时的共发射极电流放大系数。上式也 . 可用β的模和相角来表示
0
f 2 1 ( ) f
Uo
ri 1 Rs ri jC1
pgm RcU s
第三章 放大电路的频率特性
为了找出Ausl与中频区放大倍数Ausm的关系,便于推导出低频 段电压放大倍数的频率特性方程,从而求得下限频率,将上述 公式进行变换如下:
ri Uo pgm Rc Rs ri 1
第三章 放大电路的频率特性
图3 –3 频率失真
第三章 放大电路的频率特性
3.2 三极管的频率参数
影响放大电路的频率特性,除了外电路的耦合电容和旁 路电容外,还有三极管内部的极间电容或其它参数的影响。 前者主要影响低频特性,后者主要影响高频特性。 中频时,认为三极管的共发射极放大电路的电流放大系
U b'e (1 K ) U b' e I 1 1 jC j (1 K )C
(3-16)
此式表明,从b′、e两端看进去,跨接在b′、c之间的电容Cμ
的作用,和一个并联在b′、e两端,其电容值为Cπ′=(1+K)Cμ的
电容等效。这就是密勒定理,如图3-7(c)所示。
第三章 放大电路的频率特性
则
1
(3-20)
Aus1 Ausm
1 1 1 j1
Ausm
1
f1 1 j f
(3-21)
当f=fl时, Aus1
出, 下限频率fl主要由电容C1所在回路的时间常数τl决定。
1 Ausm ,, fl为下限频率。由(3 - 20)式可看 2
第三章 放大电路的频率特性
将式(3 - 21)分别用模和相角来表示:
路。其中,Cπ为发射结的结电容,Cμ为集电结的结电容。受控源 . .. . 用gmUb′e而不用βIb,其原因是Ib不仅包含流过rb′e的电流,还包含 . 了流过结电容的电流,因此受控电流已不再与Ib成正比。
理论分析表明,受控源与基极、射极之间的电压成正比。gm称 . 为跨导,表示Ub′e变化1V时,集电极电流的变化量。
第三章 放大电路的频率特性
第三章 放大电路的频率特性
3.1 频率特性的一般概念 3.2 三极管的频率参数 3.3 共e极放大电路的频率特性 3.4 多级放大电路的频率特性
第三章 放大电路的频率特性
3.1 频率特性的一般概念
3.1.1 频率特性的概念 在各种电容作用可以忽略的频率范围(通常称为中频区)
Au Au
(3-1)
其中幅度Au和相角φ都是频率的函数, 分别称为放大电路的 幅频特性和相频特性。可用图3 - 2(a)和(b)表示。我们称上、
下限频率之差为通频带fbw, 即
fbw=fh-fl (3-2)
通频带的宽度, 表征放大电路对不同频率的输入信号的响
应能力, 它是放大电路的重要技术指标之一。
第三章 放大电路的频率特性
3.3 共e极放大电路的频率特性
图3 – 8 共e极放大电路及其混合π型等效电路
第三章 放大电路的频率特性
具体分析时, 通常分成三个频段考虑: (1) 中频段: 全部电容均不考虑, 耦合电容视为短路, 极
间电容视为开路。
(2) 低频段: 耦合电容的容抗不能忽略, 而极间电容视为 开路。
rb'e rbb' rb'e
r b'e ri ri UO gm Rc U s pgm Rc U s Rs ri rbb' rb'e Rs ri
Ausm
UO ri pgm Rc Us Rs ri
(3-18)
第三章 放大电路的频率特性
3.3.2 低频放大倍数Ausl及波特图
从而使放大倍数下降。 同时也会在输出电压与输入电压间 产生附加相移。同样我们定义: 当放大倍数下降到中频区 放大倍数的0.707倍, 即Auh=(1/ 2 )Aum时的频率称为上限
频率fh。
第三章 放大电路的频率特性
图3 – 2 共射基本放大电路的频率特性
第三章 放大电路的频率特性
共发射极放大电路的电压放大倍数将是一个复数, 即
(a)、(b)图,就可建立混合π型参数和h参数之间的关系。
第三章 放大电路的频率特性
图3 – 6 混合π型参数和h参数之间的关系
第三章 放大电路的频率特性