第4章__基本的晶体管放大器
第4章 三极管及放大电路基础1
与 的关系
IC IC ICBO I E ICBO IC I B ICBO
(1 ) IC I B ICBO
I CBO IC IB 1 1
IE
N
P
N
I'C ICBO IC
IC I B (1 ) ICBO
共射直流电流放大倍数： IC I B 1.7 42.5 0.04 共射交流电流放大倍数： IC I B 2.5 1.7 40 0.06 0.04 说明： 例：UCE=6V时： 曲线的疏密反映了 的大小； IC(mA ) 160mA 电流放大倍数与工作点的位置有关； I 5 140mA CM 120mA 交、直流的电流放大倍数差别不大， 4 100mA 今后不再区别；
3 80mA
___
4. 集电极最大电流ICM 当值下降到正常值的三分之二时的 集电极电流即为ICM。
IC
2.5 2 1.7
1 0 2 4 6 8
IB 40mA
IB=60mA 20mA IB=0 10 UCE(V)
六、主要参数
5. 集-射极反向击穿电压U(BR)CEO 手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。 6. 集电极最大允许功耗PCM 集电极电流IC 流过三极管， 所发出的焦耳热为： PC =ICUCE 导致结温 上升，PC 有限制， PCPCM 7. 频率参数
扩散 I C 复合 I B
IC
C
N
IB
P N
EC
或者 IC≈IB
I E IC I B (1 ) I B
EB
E
IE
二、电流放大原理
晶体管单管放大器实验报告
一、实验目的1. 理解晶体管单管放大器的基本原理和组成。
2. 掌握晶体管单管放大器静态工作点的调试方法。
3. 熟悉晶体管单管放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
4. 提高对常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用能力。
二、实验原理晶体管单管放大器是一种常见的放大电路，主要由晶体管、偏置电阻、负载电阻和耦合电容等组成。
实验电路采用共射极接法，通过输入信号u_i在晶体管的基极输入，放大后的信号u_o从集电极输出。
实验电路中，偏置电阻Rb1和Rb2组成分压电路，为晶体管提供合适的静态工作点。
负载电阻Rl接收放大后的信号，耦合电容C1和C2分别对输入信号和输出信号进行耦合，抑制交流干扰。
三、实验仪器与材料1. 晶体管（例如：3DG6）2. 偏置电阻（例如：Rb1=10kΩ，Rb2=20kΩ）3. 负载电阻（例如：Rl=10kΩ）4. 耦合电容（例如：C1=0.01μF，C2=0.01μF）5. 函数信号发生器6. 双踪示波器7. 万用电表8. 直流稳压电源9. 实验电路板四、实验步骤1. 按照实验电路图连接电路，将各元件和导线接到实验电路板上。
2. 将函数信号发生器输出端连接到双踪示波器，设置信号频率为1kHz，幅值为1V。
3. 将直流稳压电源连接到电路板，调节输出电压为12V。
4. 调节偏置电阻Rb1和Rb2，使晶体管处于合适的静态工作点。
使用万用电表测量晶体管的集电极电流Ic和集电极电压Uc，使其满足Ic=2mA，Uc=6V。
5. 在晶体管基极输入信号，观察双踪示波器上输入信号和输出信号的波形，记录电压放大倍数。
6. 测量输入电阻Ri和输出电阻Rl，计算放大器的输入电阻和输出电阻。
7. 调节输入信号幅值，观察输出波形，记录最大不失真输出电压。
五、实验数据及分析1. 静态工作点调试结果：Ic=2mA，Uc=6V。
2. 电压放大倍数：A_v=20。
3. 输入电阻：Ri=2kΩ。
第04章 集成运算放大电路题解
第四章集成运算放大电路自测题一、选择合适答案填入空内。
（1）集成运放电路采用直接耦合方式是因为。
A．可获得很大的放大倍数B. 可使温漂小C．集成工艺难于制造大容量电容（2）通用型集成运放适用于放大。
A．高频信号B.低频信号C.任何频率信号（3）集成运放制造工艺使得同类半导体管的。
A.指标参数准确B.参数不受温度影响C．参数一致性好（4）集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以。
A．减小温漂B. 增大放大倍数C. 提高输入电阻（5）为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用。
A．共射放大电路B.共集放大电路C．共基放大电路解：（1）C （2）B （3）C （4）A （5）A二、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。
（1）运放的输入失调电压U I O 是两输入端电位之差。
( ) （2）运放的输入失调电流I I O 是两端电流之差。
( ) （3）运放的共模抑制比cdCMR A A K =( ) （4）有源负载可以增大放大电路的输出电流。
( )（5）在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。
( ) 解：（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）× 三、电路如图T4.3所示，已知β1=β2=β3=100。
各管的U B E 均为0.7V ，试求I C 2的值。
图T4.3解：分析估算如下： 100BE1BE2CC =--=RU U V I R μ AβCC B1C0B2C0E1E2CC1C0I I I I I I I I I I I I R +=+=+====1001C =≈⋅+=R R I I I ββμA四、电路如图T4.4所示。
图T4.4（1）说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放……）；（2）分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻……）。
解：（1）三级放大电路，第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补输出级。
第4章 双极型晶体管工作原理
b I
BN
IB+
15V
RB IE I e
IE
U CC
UBB
4.4.2
晶体管伏安特性曲线及参数
晶体管有三个电极,通常用其中两个分别作输入, 晶体管有三个电极 , 通常用其中两个分别作输入 , 输出端,第三个作公共端, 输出端 , 第三个作公共端 , 这样可以构成输入和输出两 个回路.实际中有共发射极 共集电极和共基极三种基 共发射极, 个回路 . 实际中有 共发射极 , 共集电极和共基极 三种基 本接法,如图所示. 本接法,如图所示.
一定而u 增大时,曲线仅略有上翘( 略有增大). 一定而 CE增大时,曲线仅略有上翘(iC略有增大). 原因: 原因: 基区宽度调制效应(Early效应) 基区宽度调制效应(Early效应) 效应 或简称基调效应
UCE
由于基调效应很微弱,uCE 由于基调效应很微弱, 在很大范围内变化时I 在很大范围内变化时 C基本不 一定时, 变.因此,当IB一定时, 因此, 集电极电流具有恒流特性. 集电极电流具有恒流特性.
4.4 双极性晶体管
双极型晶体管是由三层杂质半导体构成的器件.它有 双极型晶体管是由三层杂质半导体构成的器件. 三个电极,所以又称为半导体三极管,晶体三极管等,以 三个电极,所以又称为半导体三极管,晶体三极管等, 后我们统称为晶体管.常见的晶体管其外形如图示. 后我们统称为晶体管.常见的晶体管其外形如图示. 晶体管其外形如图示
共发射极 共基极 共集电极 其中, 共发射极接法更具代表性, 其中 , 共发射极接法更具代表性 , 所以我们主要讨 论共发射极伏安特性曲线. 论共发射极伏安特性曲线.
晶体管共发射极特性曲线
晶体管特性曲线包括输入和输出两组特性曲线. 晶体管特性曲线包括输入和输出两组特性曲线 . 这 两组曲线可以在晶体管特性图示仪的屏幕上直接显示出 也可以用图示电路逐点测出. 来,也可以用图示电路逐点测出. 一,共发射极输出特性曲线 共发射极输出特性曲线 共射输出特性曲线是以 iB为参变量时,iC与uCE间的 为参变量时, 关系曲线,即 关系曲线,
第4章高频功率放大器
3、是根据激励电压vb的大小在已知理想特性曲线上画出对 应电流脉冲ic和输出电压vc的波形
4、求出ic的各次谐波分量Ic0、Ic1、Ic2……由给定的负载谐 振阻抗的大小，即可求得放大器的输出电压、输出功率、 直流供给功率、效率等指标
二、晶体管特性曲线的理想化及其特性曲线
根据理想化原理晶体管的静态转移特性可用交横轴于VBZ 的一条直线来表示(VBZ为截止偏压)。
ic
ic
Q
o
eb o
t
小信号谐振放大器 波形图
t
o
eb o
t
V BZ
谐振功率放大器 波形图
t
ic
ic
Q
o
eb o
t
小信号谐振放大器 波形图
t
ic
ic
o
eb o
t
VBZ
谐振功率放大器 波形图
t
4、谐振功率放大器与非谐振功率放大器的异同
共同之处:都要求输出功率大和效率高。
功率放大器实质上是一个能量转换器，把电源供给的直 流能量转化为交流能量，能量转换的能力即为功率放大器 的效率。
当t=0时，ic= ic max 因此，ic max= gcVbm(1–cos c)
ic max
o
t
2c
尖顶余弦脉冲
eb= –VBB+Vbmcosc=VBZ
若将尖顶脉冲分解为傅里叶级数
ic =Ic0+Icm1cost+Icm2cos2t+…+Icmncosnt+…
由傅里叶级数的求系数法得
第 4 章 高频功率放大器
4.1 概述 4.2 谐振功率放大器的工作原理 4.3 晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法 4.4 晶体管功率放大器的高频特性 4.5 高频功率放大器的电路组成
模拟电子技术基础-课程作业
教材 模拟电子技术基础（第四版） 清华大学模拟电子技术课程作业第1章 半导体器件1将PN 结加适当的正向电压，则空间电荷区将( b )。
(a)变宽 (b)变窄 (c)不变2半导体二极管的主要特点是具有( b )。
(a)电流放大作用 (b)单向导电性(c)电压放大作用3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压( a )。
(a)正向电压大于PN 结的死区电压 (b)正向电压等于零 (c)必须加反向电压4若将PN 结短接，在外电路将( c )。
(a)产生一定量的恒定电流 (b)产生一冲击电流 (c)不产生电流5电路如图所示，二极管D 1、D 2为理想元件，则在电路中( b )。
(a)D 1起箝位作用，D 2起隔离作用 (b)D 1起隔离作用，D 2起箝位作用 (c)D 1、D 2均起箝位作用 (d)D 1、D 2均起隔离作用D 1V 2V u O6二极管的反向饱和峰值电流随环境温度的升高而( a )。
(a)增大(b)减小 (c)不变7电路如图所示，二极管型号为2CP11，设电压表内阻为无穷大，电阻R =5k Ω，则电压表V 的读数约为( c )。
(a)0.7V (b)0V (c)10VR8电路如图所示，二极管D 为理想元件，输入信号u i 为如图所示的三角波，则输出电压u O的最大值为( c )。
(a)5V (b)10V (c)7VDu O9电路如图所示，二极管为理想元件，u i =6sin ωt V ，U =3V ，当ωt =π2瞬间，输出电压 u O 等于( b )。
(a)0V (b)6V(c)3VDu O10电路如图所示，二极管D 1，D 2，D 3均为理想元件，则输出电压u O ＝( a )。
(a)0V (b)－6V (c)－18V0V3--11电路如图所示，设二极管D1，D2为理想元件，试计算电路中电流I1，I2的值。
23k+-答：D1导通、D2截止.所以：I1=（12V+3V）/ 3k=5mA I2=012电路如图1所示，设输入信号u I1,u I2的波形如图2所示，若忽略二极管的正向压降，试画出输出电压uO的波形，并说明t1,t2时间内二极管D1，D2的工作状态。
放大器的基本工作原理
放大器的基本工作原理放大器是电子设备中常见的一种器件，其主要功能是将输入信号放大，并输出一个更大的信号。
放大器的基本工作原理是通过增加输入信号的幅度，从而使信号更强，以便在电路中传输。
在这篇文章中，我们将深入探讨放大器的工作原理和其在电子领域中的应用。
放大器的工作原理可以通过以下几个方面来解释。
首先，放大器包含一个输入端和一个输出端。
输入端接收到输入信号，这个信号可以是声音、视频等各种形式的电信号。
然后，通过放大器内部的电子元件，如晶体管等，将输入信号的幅度增大。
最后，增大后的信号通过输出端输出。
其次，放大器的核心元件是晶体管。
晶体管是一种半导体器件，具有放大电流的能力。
放大器中通常使用的是三极管，也称为双极型晶体管。
它由三个区域组成：发射极、基极和集电极。
晶体管的工作原理基于PN结和电流控制的原理。
这里需要提到PN结的概念。
在PN结中，P区代表了掺入了三价离子的半导体材料，它带有正电荷；N区代表掺入了五价离子的材料，它带有负电荷。
当这两种材料结合在一起时，就会形成PN结。
当一个正向电压施加在PN结上时，电子从N区流向P区，而空穴（正电荷的电子空位）从P区流向N区。
这会导致N区带正电荷，P 区带负电荷，形成电势差。
这个电势差，也称为“电压”，可以控制电流的传导方式。
接下来，我们来看看晶体管是如何工作的。
当输入信号加到晶体管的基极上时，通过基极电流的变化，可以控制从发射极到集电极的电流。
这种控制电流的方式称为电流放大作用，是放大器的基本功能之一。
换句话说，当输入信号的幅度增加时，晶体管的电流也会相应增加。
这就使得输出信号的幅度也增加，实现信号的放大。
而这个放大过程发生在放大器内的若干级级联放大器中，以增强信号的放大效果。
放大器在电子领域中有着广泛的应用。
在音频设备中，放大器用来放大音频信号，使得人们听到更大音量的声音。
在通信传输中，放大器用来放大信号，使得信号能够在长距离传输过程中保持稳定。
在显像设备中，放大器被用来放大视频信号，以显示更清晰的图像。
第四章 场效应晶体管及其放大电路
ID
IDSS(1源自U GS U GS(off)
)
2
3. 结型场效应管
结型场效应管的特性和耗尽型绝 缘栅场效应管类似。图4-7 a)、 b) 分别为Ｎ沟道和Ｐ沟道的结型场效 应管图形符号。
图4-7
使用结型场效应管时，应使栅极与源极间加反偏电压，漏 极与源极间加正向电压。对于Ｎ沟道的管子来说，栅源电压应 为负值，漏源电压为正值。
图4-1
（1）工作原理
增强型MOS管的源区(N+)、衬底(P型)和漏区(N+)三者之 间形成了两个背靠背的PN+结，漏区和源区被P型衬底隔开。
当栅-源之间的电压 uGS 0时，不管漏源之间的电源VDD 极 性如何，总有一个PN+结反向偏置，此时反向电阻很高，不能 形成导电通道。
若栅极悬空，即使漏源之间加上电压 uDS，也不会产生漏 极电流 iD ，MOS管处于截止状态。
2) 输出特性曲线 I D f (U DS ) UGS常数
图4-4b)是N沟道增强型MOS管的输出特性曲线，输出特性曲 线可分为下列几个区域。
① 可变电阻区
uDS很小时，可不考虑 uDS 对沟道的影响。于是 uGS一 定时，沟道电阻也一定， 故 iD 与 uDS 之间基本上是 线性关系。
uGS 越大，沟道电阻越
的变化而变化，iD 已趋于饱和， 具有恒流性质。所以这个区域 又称饱和区。
③ 截止区
uGS UGS(th)时以下的区域。
（夹断区）
当uDS增大一定值以后，漏源之间会发生击穿，漏极电流 iD急剧增大。
2. N沟道耗尽型绝缘栅场效应管的结构
上述的增强型绝缘栅场效应管只有当 uGS U GS(th) 时才能形成导电沟道，如果在制造时就使它具有一个原始 导电沟道，这种绝缘栅场效应管称为耗尽型。
第4章 差动放大电路与集成运算放大器
id
图3-3 差动放大电路的输入方式
共模信号 与差模信号
Ui1 Ui2
线性放 大电路
Uo
1 共模信号输入电压： U ic (U i1 U i 2 ) 2
差模信号输入电压：U
id
(U i1 U i 2 )
差模信号：是指在两个输入端加幅度相等， 极性相反的信号。
共模信号 ：是指在两个输入端加幅度相等， 极性相同的信号。
在放大器的两个输入端分别输入大小相等、 极性相同的信号，即 ui1 ui 2 时，这种输入方 式称为共模输入，所输入的信号称为共模 （输入）信号。共模输入信号常用 uic 来表 示，即 uic ui1 ui 2 。在放大器的两个输入端 分别输入大小相等、极性相反的信号，即 时这种输入方式为差模输入，所输 入的信号称为差模输入信号。差模输入信 号常用 u 来表示，即 ui1 uid / 2 ui 2 uid / 2
输入信号种类
ui1 = ui2 共模输入
(common mode)
uC ud
ui1 = -ui2 差模输入
(differential mode) 任意输入ui1, ui2（既非差模又非共模）
3.2 相关的理论知识
(2)共模输入
如图3-3（a）所示为共模输入方式，由图中可以看出，当差动放大器输 入共模信号时，由于电路对称，两管的集电极电位变化相同，因而输出 电压 u oc 恒为零。
Rod 2RC
5.共模抑制比 如果温度变化，两个差放管的电流将按相同的方向一起增大或减小，相当于给放大电路 加上一对共模输入信号。所以差模输入信号反映了要放大的有效信号，而共模输入信号 可以反映由温度等原因而产生的漂移信号或其它干扰信号。通常希望差分放大电路的差 模电压放大倍数愈大愈好，而共模电压放大倍数愈小愈好。 共模抑制比反映了差分放大电路放大差模信号、抑制零漂和共模信号的能力。
电子技术基础
图1-1二极管的伏安特性曲线①OA段：死区。
死区电压：硅管为05V，锗管为02V
②AB段：正向导通区。
导通电压：锗管为07V，硅管为03V。
（2）反向特性：
①OC段：反向截止区。
反向截止区的特点：
随反向电压增加，反向电流基本不变，电流值比较小。只有当温度升高时，反向电流才会增加。
（2）求交流放大系数时，取△IB=20μA，△IC=1 mA，则交流放大系数β=△IC/△IB=50。
（3）当基极IB=0时，对应集电极电流即为ICEO的值，根据三极管的输出特性，IB=0的曲线对应的集电极电流IC约为02 mA。
第一章半导体器件的基础知识
第二章二极管应用电路
第三章三极管基本放大电路
第四章负反馈放大器
第五章正弦波振荡器
第六章集成运算放大器
第七章功率放大器
第八章直流稳压电源
第九章晶闸管及应用电路
第十章逻辑门电路
第十一章数字逻辑基础
第十二章组合逻辑电路
第十三章集成触发器
第十四章时序逻辑电路
6 PN结：经过特殊的工艺加工，将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起，则在两种半导体的交界处就会出现一个特殊的接触面，称为PN结。
7 PN结内电场的方向：由N区指向P区。内电场将阻碍多数载流子的继续扩散，又称为阻档层或耗尽层。
8 PN结的反向击穿是指PN结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增大，称为PN结的反向击穿。
半导体器件是各种电子线路的核心，晶体二极管和晶体三极管及场效应管是应用广泛的半导体器件之一，熟悉并掌握这些半导体器件的结构、特性及主要参数是本章的重点。
晶体三极管及基本放大电路
2．截止失真
若偏置电阻Rb偏大，此时基极电流IBQ很小，由示波器观察到的输出电压vo波 形将出现截止失真。
（a）实验电路
（b）截止失真波形
（c）图解分析
截止失真波形的观测
产生截止失真的原因是：IBQ偏小时，静态工作点偏低。在输入电压vi的负半 周时，三极管的发射结将在一段时间内处于反向偏置，造成ic负半周、vo的正半周 相应的波顶被削去。
3.分类
三极管的种类很多，通常按以下方法进行分类： 按半导体制造材料可分为：硅管和锗管。硅管受温度影响较小、工作稳定， 因此在自动控制设备中常用硅管。
按三极管内部基本结构可分为：NPN型和PNP型两类。目前我国制造的硅管
多为NPN型(也有少量PNP型)，锗管多为PNP型。
按工作频率可分为：高频管和低频管。工作频率高于3MHz为高频管，工作
金属封装小功率管 金属封装大功率管
2.结构
三极管的核心是两个互相联系的PN结，按两个PN结的组合方式不同，可分为 NPN型和PNP型两类。
PNP型三极管
NPN型三极管
三极管内部有发射区、基区和集电区，引出电极分别为发射极e、基极b、集 电极c。发射区与基区之间的PN结称为发射结，集电区与基区之间的PN结称为集电 结。
电压放大倍数
输入电阻 ri=Rb1// Rb2//rbe
输出电阻 ro≈Rc
分压式偏置放大电路的交流通路
工程应用
要确保分压偏置电路的静态工作点稳定，应满足两个条件：I2»IBQ（实际可 取I2=10 IBQ）；VBQ»VBEQ，（实际可取VBQ= 3VBEQ）。
要改变分压偏置电路的静态工作点，通常的方法是调整上偏置电阻Rb1的阻值。 若该电路的静态工作点正常，而放大倍数严重下降，应重点检查射极旁路电 容Ce是否开路或失效。
模电课件第四章集成运算放大电路
§4.1集成运算放大电路概述 一、集成运放的电路结构特点
集成运算放大电路：高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
2019/7/28
模电课件
二、集成运放的电路组成
1、输入级：运算放大器的输入级通常是差分放大电路，其主 要功能是抑制共模干扰和温漂，双极型运放中差分管通常采 用CC-CB复合管，以便拓展通频带。 2、中间级：电压放大，要求：放大倍数要尽可能大，通常采 用共201射9/7/2或8 共源电路，并采用恒模电流课源件 负载和复合管以增加电压 放大倍数。
工作在放大状态。
当T0与 T1特性参数完全一致时，由U BE0 = U BE1可推得
IB0 = IB1 = IB IC0 = IC1 = Io 由基极输入回路得，
Io
IR
VCC
U BE R
I0 2IB
I0
2
I0
所以，I0
1 1 2
IR
基准电流
输出电流
当
时，I0 IR 。
在集成运放电路中通常只能制作小容量（几十pF）电容，不能 制作大201容9/7/量28 电解电容，级间通常模采电课用件 直接耦合。
四、以电流源为有源负载的放大电路
在集成运放的共射（共源）放大电路中，为了提高电压放大 倍数，常用电流源电路取代Rc （或Rd ），这样在电源电压不 变的情况下，既获得合适的静态电流，又可以得到很大的等效 的Rc（或 Rd ）。
（1） 运放电路的结构分解 输入级是一个差动放大电路，主要由T1、T3（共集-共基组合）
和T2、T4组成。中间放大级由T16、T17、T13组成共集—共射电路； 输出级由T14、T18 、 T19组成互补输出电路。
高频电子线路最新版课后习题解答第四章 高频功率放大器习题解答
思考题与习题4.1 按照电流导通角θ来分类，θ=180度的高频功率放大器称为甲类功放，θ>90度的高频功放称为甲乙类功放，θ=90度的高频功率放大器称为乙类功放，θ<90度的高频功放称为丙类功放。
4.2 高频功率放大器一般采用LC谐振回路作为负载，属丙类功率放大器。
其电流导通角θ<90度。
兼顾效率和输出功率，高频功放的最佳导通角θ= 60～70 。
高频功率放大器的两个重要性能指标为电源电压提供的直流功率、交流输出功率。
4.3 高频功率放大器通常工作于丙类状态，因此晶体管为非线性器件，常用图解法进行分析，常用的曲线除晶体管输入特性曲线，还有输出特性曲线和转移特性曲线。
4.4 若高频功率放大器的输入电压为余弦波信号，则功率三极管的集电极、基极、发射极电流均是余弦信号脉冲，放大器输出电压为余弦波信号形式的信号。
4.5 高频功放的动态特性曲线是斜率为1-的一条曲线。
R∑υ对应的静态特性曲线的交点位于放大区就4.6对高频功放而言，如果动态特性曲线和BEmaxυ称为欠压工作状态；交点位于饱和区就称为过压工作状态；动态特性曲线、BEmax 对应的静态特性曲线及临界饱和线交于一点就称为临界工作状态。
V由大到小变化时，4.7在保持其它参数不变的情况下，高频功率放大器的基级电源电压BB功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
高频功放的集电极V（其他参数不变）由小到大变化时，功放的工作状态由过压状态到电源电压CCV（其它参数不变）由小临界状态到欠压状态变化。
高频功放的输入信号幅度bm到大变化，功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
4.8 丙类功放在欠压工作状态相当于一个恒流源；而在过压工作状态相当于一个恒压源。
集电极调幅电路的高频功放应工作在过压工作状态，而基级调幅电路的高频功放应工作在欠压工作状态。
发射机末级通常是高频功放，此功放工作在临界工作状态。
4.9 高频功率放大器在过压工作状态时输出功率最大，在弱过压工作状态时效率最高。
第四章差动与集成运算放大电路
其中R′L=Rc∥(1/2RL)。这里R′L≠Rc∥RL，其原因是由于两 管对称，集电极电位的变化等值反相， 而与两集电极相连的
RL的中点电位不变，这点相当于交流地电位。因而对每个单管 来说， 负载电阻（输出端对地间的电阻）应是RL的一半，即
RL/2，而不是RL。
差动放大器对共模信号无放大，对差模信号有放大，这意 味着差动放大器是针对两输入端的输入信号之差来进行放大的，
第4章 差动放大电路与集成运算放大器
如图4.1.1（b）所示。不过，若采用图4.1.1（b）所示电路， 后级的集电极电位逐级高于前级的集电极电位，经过几级耦合 之后， 末级的集电极电位便会接近电源电压，这实际上也是限 制了放大器的级数。
所谓零点漂移，就是当输入信号为零时，输出信号不为零， 而是一个随时间漂移不定的信号。零点漂移简称为零漂。产生 零漂的原因有很多，如温度变化、电源电压波动、晶体管参数 变化等。其中温度变化是主要的，因此零漂也称为温漂。 在阻 容耦合放大器中，由于电容有隔直作用，因而零漂不会造成严 重影响。但是，在直接耦合放大器中，由于前级的零漂会被后 级放大，因而将会严重干扰正常信号的放大和传输。比如，图 4.1.1所示直接耦合电路中，输入信号为零时（即ΔUi=0），输 出端应有固定不变的直流电压Uo = UCE2。
所示。
第4章 差动放大电路与集成运算放大器
第4章 差动放大电路与集成运算放大器
由图4.1.4（a）可以看出，当差动放大器输入共模信号时， 由于电路对称，其输出端的电位Uc1和Uc2的变化也是大小相等、 极性相同，因而输出电压Uoc保持为零。可见，在理想情况下 （电路完全对称），差动放大器在输入共模信号时不产生输出 电压，也就是说，理想差动放大器的共模电压放大倍数为零， 或者说，差动放大器对共模信号没有放大作用，而是有抑制作 用。实际上，上述差动放大器对零漂的抑制作用就是它抑制共 模信号的结果。因为当温度升高时，两个晶体管的电流都要增 大，这相当于在两个输入端加上了大小相等、 极性相同的共模 信号。换句话说，产生零漂的因素可以等效为输入端的共模信 号。显然，Ac越小，对零漂的抑制作用越强。
第四章 集成运算放大电路
（输出级偏臵的一部分；中间级的有源负载。）
34
§4-3．集成运放电路简介
F007简介 输入级
T1—T4：CC-CB差动放大
偏置电路
各部分的作用： 1.输入级：KCMR↑，Ri↑，IQ↓， 一般采用双端输入的差放电路。
5
§4-1．集成运算放大电路概述
三、集成运放的电压传输特性
集成运放符号： 电压传输特性：
uo f (uP uN )
同(反)相输入端是指运放的输入电 压与输出电压的相位关系。 可以认为集成运放是双端输入、单 端输出的差放电路。
10
集成运算放大器的符号和基本特点
3. 理想运放工作在线性区的两个特点 证：uo = Aud (u+ – u–) = Aud uid u+ – u– = uo/Aud 0 2) i+ i– 0 (虚断) 证： i+ = uid / Rid 0 同理 i – 0 1) u+ u–(虚短)
32
§4-3．集成运放电路简介
33
§4-3．集成运放电路简介
F007简介 偏臵电路 T12、R5、T11：主偏臵—R5中电流为基准电流
Im 2VCC U EB12 U BE11 0.73mA R5
T10、T11：微电流源
T8、T9：镜像电流源
T12、T13：镜像电流源
（输入级偏臵）
21
IR
Re2的作用：增大IE2，提高β。
§4-2．集成运放中的电流源电路
二、改进型电流源电路 2.威尔逊电流源 工作点稳定，输出电阻大。
I C2
2 (1 2 )IR IR 2 2
22
§4-2．集成运放中的电流源电路
第四章 场效应管及其放大电路自测题-题
图8
模拟电子技术基础自测题
6
9、图 9 为某共源极 MOS 管放大电路， RG1 1M , RG2 47k ， RG 10M，
RS 2k ， RD 20k ,电源VDD 12V ，其中场效应管为 N 沟道耗尽型，参数为
穷大。 (1) 试画出该电路的直流通路和交流通路。 (2) 计算该电路的输入电阻、输出电阻和电压增益 AV i VO Vi 。
图7
8 、 下 图 为 共 漏 极 MOS 管 放 大 电 路 ， RG1 RG2 100k ， RG 200k ，
RS RL 20k ，电源VDD 12V ， FET 参数 gm 2mS ， rd s 视为无穷大。
为何种类型的场效应晶体
管
，它对应的开启（阈值）
6
电压VGSth =
种类型的场效应晶体管
。②号曲线对应为何 ，
iD / mA
3
①
2 ②
1
它对应的电流 I DSS =
。（注： I DSS 为
VGS 0且VGD VGSoff 时的漏极电流）。
-1 0 1 2 vGS / V
ID/mA VGS/V
模拟电子技术基础自测题
(2) 设漏极与栅极间电阻 rd s 可忽略,求出该电路中频段的电压增益、输入电阻及
输出电阻。
图6
模拟电子技术基础自测题
5
7、图 7 为共栅极 MOS 管放大电路，RG 1k ，RD RL 10k ，电源VDD 12V ，
其中场效应管为 N 沟道 DMOSFET，参数为 gm 2mS ，漏极与栅极间电阻 rd s 无
4_1三极管及其基本放大电路PPT课件
一．放大原理
三极管工作在放大区：
发射结正偏，
集电结反偏。
放大原理：
VBB
UI
•
Ui
→△UBE
→△IB →△IC（b△IB
）
•
→△UCE（-△IC×Rc）→ Uo
电压放大倍数：
•
•
Au =
Uo
•
Ui
+VCC （ +12V）
RC
IC +△IC
B C Rb 1 E IB +△IB
3
T2 U CE
+△U CE
AU=UO/UI（重点）
AI=IO/II
Ar=UO/II Ag=IO/UI
模 拟电子技术
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的
RS ii
uS ~
ui
信号源 输入端
等效电阻
Ri
Au
输出端
输入电阻：
Ri=ui / ii
一般来说， Ri越大越好。 （1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。 （2）当信号源有内阻时， Ri越大， ui就越接近uS。
+
UO
U BE +△U BE
-
模 拟电子技术
ui
+VCC（+12V）
O
t
RC IC +△IC
iB
Rb 1
3 T2
+
VBB
IB +△IB
UCE +△U CE UO
IBQ O
t
UI
UBE+△U BE
-
iC ICQ
符号说明
uBE = U BE ube
第四章 集成运算放大器各种运用
的R1对应于当具用有R1内+R阻s代Rs替的，信为号了源不，使上电面压公增式益中 受Rs的太大影响，R1应该取大一些。但为了 保运证 放输 的入 内电 阻流，远对大于于通偏用置型电运流放，，RR11应 不宜远小超于过 数十千欧，反馈电阻RF越大则电压增益越大， 但要求反馈电流也应远大于偏置电流，所以 RF也不能取得过大，通常不宜超过兆欧。因 此，当Rs达到数千欧时，这个电路难以获得 高增益。另外，反相放大器是并联负反馈电
集成运放的基本组成
右图是运算放大器
的电路符号。它有两个 输入端和一个输出端。 反相输入端标“-”号， 同相输入端标“+”号。 输出电压与反相输入电 压相位相反，与同相输 入电压相位相同。此外 还有两个端分别接正、 负电源，有些集成运放 还有调零端和相位补偿 端。在电路中不画出。
二. 集成运算放大器的使用
由于集成运放具有性能稳定、可靠性高、寿命 长、体积小、重量轻、耗电量少等优点得到了广泛 应用。可完成放大、振荡、调制、解调及模拟信号 的各种运算和脉冲信号的产生等。
本章将介绍集成运放的基本知识、基本电路及 其主要应用。
主要内容
第一节 运算放大器的基本知识 第二节 运算放大器的基本电路 第三节 运算放大器的应用
因Ii=0，故i1≈if，因此 又因u+≈u-，因此
uo与ui之间的比例 关系也与运放本身
的参数无关，电路
精度和稳定度都很 高。KF为正表示uo 与ui同相，并且KF 总是大于或等于1， 这一点与反相放大 器不同。
当RF=0时KF=1，电路就变成电压 跟随器。
同相放大器实际上是一个电压串 联负反馈放大器，因此其输入阻抗高、 输出阻抗低，而且增益不受信号源内 阻的影响。该电路的不足是其共模抑 制比CMRR不太大。
半导体集成电路部分习题答案(朱正涌)
第2章集成电路中的晶体管及其寄生效应
复习思考题
2.2利用截锥体电阻公式，计算TTL“与非”门输出管的 ，其图形如图题2.2
所示。
提示：先求截锥体的高度
-
然后利用公式： ，
注意：在计算W、L时,应考虑横向扩散。
2.3伴随一个横向PNP器件产生两个寄生的PNP晶体管，试问当横向PNP器件在4种可能的偏置情况下，哪一种偏置会使得寄生晶体管的影响最大?
若驱动mos管的脉冲频率为50khz电1110pf试求开关电容电路的等效电阻eff144图题144是一个mos开关电容等效电路写出电路等效电阻eff151图题151为某电路的过热保护电路为被保护管试以芯片为175时保护电路的状态来说明该电路的过热保护作用
第1章集成电路的基本制造工艺
1.6一般TTL集成电路与集成运算放大器电路在选择外延层电阻率上有何区别?为什么?
此电路实施反相器功能。
题9.4(b)中 和 若为无比，无法反相器功能。
9.5分析图题9.5所示的两相动态电路的逻辑功能，并说明各级电路分别是有比的还是无
比的。假如图中 ， ； 从 ， ，试画出图中,A,B,C,D和 各点的波形图
答：该电路为具有保持功能的多路选通开关。
该电路中除最后一级为无比电路外，余下均为有比电路。
答：
14.4图题14.4是一个MOS开关电容等效电路，φ和 为两个同频反相的驱动脉冲信号。
(1)分析电路工作原理；
(2)写出电路等效电阻 的表达式。
答：
第15章集成稳压器
复习思考题
15.1图题15.1为某电路的过热保护电路， 为过热保护管， ， 为被保护管，试
放大器的原理
放大器的原理放大器是电子设备中常见的一种电路元件，它的作用是将输入的信号放大到所需的幅度，以便驱动输出设备。
放大器的原理是通过放大输入信号的幅度，而不改变其波形，从而实现信号的放大。
在电子设备中，放大器被广泛应用于音频放大、视频放大、通信设备等领域，是电子技术中不可或缺的重要组成部分。
放大器的原理可以通过几种不同的方式来实现，其中最常见的是使用晶体管或集成电路作为放大器的核心元件。
晶体管放大器通常包括输入端、输出端和电源端，通过控制输入信号的电压或电流，从而控制输出信号的幅度。
而集成电路放大器则是将多个晶体管以及其他电子元件集成在一起，形成一个完整的放大器电路。
在放大器的工作过程中，需要注意一些重要的原理。
首先是放大器的增益，即输入信号经过放大器后的输出信号幅度与输入信号幅度的比值。
增益通常用分贝（dB）来表示，是衡量放大器性能的重要指标。
其次是放大器的带宽，即放大器能够放大的频率范围。
在设计和选择放大器时，需要根据实际需要来确定增益和带宽的要求，以确保放大器能够正常工作。
另外，放大器的线性度也是一个重要的原理。
线性放大器是指在输入信号较小的情况下，输出信号与输入信号之间的关系是线性的。
而非线性放大器则会产生失真，使得输出信号与输入信号之间存在非线性关系。
因此，在设计放大器时需要考虑如何提高放大器的线性度，以确保输出信号的准确性和稳定性。
除了以上几种原理外，放大器的稳定性、功耗、噪声等因素也需要在设计和选择放大器时进行考虑。
放大器的原理涉及到电子学、信号处理、通信等多个领域的知识，需要综合考虑各种因素，以确保放大器能够满足实际应用的需求。
总的来说，放大器的原理是通过放大输入信号的幅度，而不改变其波形，从而实现信号的放大。
在电子设备中，放大器是不可或缺的重要组成部分，其原理涉及到多个方面的知识，需要综合考虑各种因素，以确保放大器能够满足实际应用的需求。
通过对放大器的原理进行深入的研究和了解，可以更好地理解和应用放大器在电子技术中的重要作用。
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RC
置零
＋
ui
短路 1/C0
交流通道 ib
＋
ic uce
＋
ui
RB
RC RL
uo
三极管的微变等效电路 首先考察输入回路 iB iB uBE uBE
当信号很小时，将输 入特性在小范围内近 似线性。
u BE u be rbe i B ib
对输入的小交流信号而 言，三极管BE间等效 于电阻rbe。
+EC C2
+
EC RC
静态IC
UCE
-
+ uo -
IB
UCE
静态UCE
EC
与IB所决 定的那一 条输出特 性曲线的 交点就是 Q点
动态分析
(1)用图解法分析交流电压放大原理
ib
IB
IC
ib Q
ic Q
ui
UBE uCE怎么变化
UCE
假设uBE静态工作点的基础 上有一微小的变化 ui
IC
uCE的变化沿一条线— 交流负载线（当无负载电 阻RL时，交流负载线就是 直流负载线）
I B i b
所以：i c i b
uCE
输出端相当于一个受 ib控制的电流源。
三极管的微变等效电路
ic ib
＋ ＋
ib
＋
ic ib
＋
ube
uce
ube rbe
uce
放大电路的微变等效电路 交流通道
ui
RB
RC
RL
uo
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替 ii ib ic
对输入的小交流信号而言，三极管BE 间等效于电阻rbe。
ib
＋
b
c
e
＋
b
ib
ube r be
ube
e
26(mV) rbe 300( ) (1 ) I E (mA)
rbe的量级从几百欧到几千欧。
考察输出回路 iC 近似平行
i C I C i c (I B i b )
所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。
用加压求 流法求输 出电阻：
0
Ii
0
Ic
Ib
I
RB
Ib
rbe RC
U
所以：
ro
U I
Rc
用图解法进行放大器失真分析
失真——输出波形较输入波形发生畸变，
称为失真 为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在 交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适， 信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。
ui RB ib rbe
目的
RL RC
将电子问题 uo 化为受控源 电路的问题 来解
用微变等效电路估算电压放大倍数的计算
Ii
Ib
Ic
Ui
RL RC
RB
rbe
Ib
Uo
U i I b rbe
U o I b R L
U RL o Av U rbe i
RB称为偏置电阻 IB称为偏置电流
IB UBE-
（b）估算UCE、IC、IE
+EC
RB
RC
+
IC
I C I B
U CE EC I C RC
UCE
-
I E I C I B ( 1) I B
（2）用图解法分析静态工作点 直流负载线 UCE=EC–ICRC IC Q
+ ui RB C1 RC
IC
IB
UCE
静态分析 （1）用估算法求静态工作点 先画出放大电路的直流通道 +EC 直流通道 RC
RB C1
RC
+EC
C2 开路 RL
RB
开路
然后用基尔霍夫定律列方程，求出静态工作点
（a）估算IB（ UBE 0.7V)
EC I B RB U BE
+EC RB RC
+
EC U BE IB RB EC 0.7 RB
+E -EC C
RB C1
+
RC
IC C 2
+
电解电容极性倒过来
+
+
T IB IE
ui
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱuo
题7 （PNP三极管放大器） -EC R1 C1
+
电解电容
RC
T
C2
+
ui
R2
RE
RL
+
uo
图解法
放大 电路 分析 图解法 动态分析 微变等效电路法 计算机仿真
静态工作点（定义） （ UBE 、 IB 、 IC、 IE、 UCE）
+EC
RB RC
C1
IB
+ U
B
IC C 2 UCE
+ -
-
ui=0时
E
RL IE=IB+IC
无信号输入时
静态工作点(图解） (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。 IB IB Q UBE UBE UCE IC Q
题3
C3 C1
RB
+EC RC C2
T
ui uo RE CE
无放大作用。 输入信号通过电容C3及直流电源对地短路
题4
RB
+EC C2
C1 T
ui
uo RE
无放大作用。 无RC，输出电压=0
题5
RB RC T ui
+EC
C1
C2
uo
无放大作用。 PNP三极管，无静态电流
题6
电解电容
PNP三极管，接负电源- EC
基本放大电路
1最简单的放大器
2静态工作点分析
3微变等效电路分析
4图解法分析
5失真分析
最简单的基本放大器组成
集电极 电阻
+EC 正电源
输出耦 C2 合电容
基极 电阻
RB
RC
B C E +
+
输入 电压
C1 +
输入耦 合电容
+
RL
T 三极管
ui
-
uo 输出 电压
-
负载 电阻
放大电路的分析方法
估算法 静态分析
合适的静态工作点能保证输出电压幅度最大 且不失真 iC iC iB
IC
ic uCE
IB
ib
t
t
可输出 的最大 不失真 信号
t
uo
Q点过低，信号进入截止区
iC
IC
iC ic uCE
iB
IB
ib
t
t t
称为截止失真
t
uo
uo波形
Q点过高，信号进入饱和区
iC
IC
iC
iB
IB
ic
ib
t
uCE
t
t
uo
称为饱和失真
讨论课
从静态工作点的设置和微变等效电路上，判断各电 路对输入的正弦交流信号ui有无放大作用，并说明原因。 假设各电容对交流信号均可视为短路。 ui 幅度很小，在 10mV以内。
题1
C1
+EC
无放大作用
T ui
RB R
E
C2
静态IB、IC=0
uo
题2
RC
+EC
C1 T
ui
C2
uo RE CE
无放大作用。 输入信号通过直流电源对地短路
+EC
ic
Q
t
UCE
+ ui -
RB C1
RC
C2
uCE
+
uCE
-
+ uo -
t
各点波形
+EC
RB
iC
C1
ui
iB uBE
RC uCE
C2
uo
uo比ui幅度放大且相位相反
(2)用微变等效电路估算电压放大倍数的计算 放大器的交流通道及微变等效电路 对交流信号(输入信号ui) RB C1
＋
+EC C2 短路 RL uo
R L R C // R L
负号表示输出与输入反相
输入电阻（交流输入电阻）的计算
Ii
Ib
Ic
Ui
RL
RB
rbe
IB
RC
Uo
输入电阻的定义：
ri
Ui Ii
R B // rbe rbe
输出电阻的计算
对于负载而言，放大电路相当于信号源， 可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路 的内阻就是输出电阻。 计算输出电阻的方法：