模电课件第10章
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《模拟电路》课件
详细描述
模拟电路是处理模拟信号的电子电路，这些信号在时间和幅 度上都是连续变化的。在模拟电路中，电路元件的参数通常 是连续变化的，这使得模拟电路的分析方法与数字电路有所 不同。
模拟电路的应用
总结词
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、图像处理、控制系统等领域。
详细描述
模拟电路在许多领域都有广泛的应用，包括通信、音频处理、图像处理、控制系统等。在通信领域，模拟电路用 于信号的传输和处理；在音频处理领域，模拟电路用于音频信号的放大和处理；在图像处理领域，模拟电路用于 图像信号的处理和传输；在控制系统中，模拟电路用于控制信号的生成和传输。
准备必要的调试工具和测试设备，搭 建调试环境。
功能调试
对电路的功能进行测试和验证，确保 各功能正常工作。
性能优化
根据测试结果，对电路的性能进行优 化，提高各项技术指标。
问题分析与解决
针对调试过程中发现的问题，进行深 入分析并采取有效措施解决。
05
模拟电路实验与实践
实验设备与器材
信号发生器
产生各种频率和幅 度的正弦波、方波 和三角波等信号。
电路的性能也不断提高。
02
模拟电路基础知识
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最重要的元件之一 ，用于限制电流的流动。
详细描述
电阻由导电材料制成，其阻值取决于 材料、长度和横截面积。在电路中， 电阻用于控制电流的大小，从而实现 电压的调节和信号的处理。
电容
总结词
电容是存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
交流分析是模拟电路分析的重要环节，主要 研究电路在交流信号下的响应。通过交流分 析，可以了解电路的动态性能，如增益、带 宽、失真等。交流分析通常采用小信号模型 进行分析，以简化计算过程。
模拟电路是处理模拟信号的电子电路，这些信号在时间和幅 度上都是连续变化的。在模拟电路中，电路元件的参数通常 是连续变化的，这使得模拟电路的分析方法与数字电路有所 不同。
模拟电路的应用
总结词
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、图像处理、控制系统等领域。
详细描述
模拟电路在许多领域都有广泛的应用，包括通信、音频处理、图像处理、控制系统等。在通信领域，模拟电路用 于信号的传输和处理；在音频处理领域，模拟电路用于音频信号的放大和处理；在图像处理领域，模拟电路用于 图像信号的处理和传输；在控制系统中，模拟电路用于控制信号的生成和传输。
准备必要的调试工具和测试设备，搭 建调试环境。
功能调试
对电路的功能进行测试和验证，确保 各功能正常工作。
性能优化
根据测试结果，对电路的性能进行优 化，提高各项技术指标。
问题分析与解决
针对调试过程中发现的问题，进行深 入分析并采取有效措施解决。
05
模拟电路实验与实践
实验设备与器材
信号发生器
产生各种频率和幅 度的正弦波、方波 和三角波等信号。
电路的性能也不断提高。
02
模拟电路基础知识
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最重要的元件之一 ，用于限制电流的流动。
详细描述
电阻由导电材料制成，其阻值取决于 材料、长度和横截面积。在电路中， 电阻用于控制电流的大小，从而实现 电压的调节和信号的处理。
电容
总结词
电容是存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
交流分析是模拟电路分析的重要环节，主要 研究电路在交流信号下的响应。通过交流分 析，可以了解电路的动态性能，如增益、带 宽、失真等。交流分析通常采用小信号模型 进行分析，以简化计算过程。
模拟电子技术基础(第四版)22模电第十章PPT课件
10.3.1 Bridge Rectifier and Capacitance
Filter Circuit 电容
电容
充电
放电
D4
D1
+
~
u
D3
D2
C
RL
+
uo= uc
uO u
2U 2U
o
2
t
O
2
t
10.3.1 Bridge Rectifier and Capacitance
Filter Circuit 电容
Transformer Rectifier Filter Regulator
AC Power
Load
u
u
u
u
u
O
tO
tO
tO
tO
t
Chapter 10 DC Power Supply
10.1 Block Diagram of DC Power Supply 10.2 Rectifier Circuit 10.3 Filter Circuit
1
U
ID(AV)
2IO(AV)
0.45 RL
Peak inverse voltage of Diode
IF
1.1 IO(AV ) 2
UDRmax 2U
UR 1.1 2U
Brachylogy of Bridge Rectifier
+
D4
~
u
D3
D1
io
+
RL uo
D2
+
~
u
io
+ RL uo
整流桥堆
10.2 Rectifier Circuit
实用模拟电子技术教程第10章电子课件PPT精品文档40页
增益 旁路 +Vcc 输出 增益 反相 同相 地
输入 输入
采用LM386，设计工作变得十简单：
10.1 模拟集成电路按照制造工艺分类
选用集成电路来构成上述放大电路，情况就有所不同。 集成电路应用电路设计
除上述技术参数以外，电路生产厂家还提供典型应用电路， 只要根据设计要求选定电路中的外接元器件参数，设计任务 即告完成。
10.1 模拟集成电路按照制造工艺分类
10.1.2厚膜集成电路 采用丝网印刷、烧结等厚膜技术将组成电路的元器件
（主要是电阻）及其连线以厚膜的形式制作在绝缘基板 （主要是氧化铝陶瓷）上所构成的整体电路即为厚膜电路。 与半导体集成电路中的电阻不同，厚膜制作的膜式元件— 电阻及连线能承受较大的电流，因而能用于大功率的场合。
如果进一步采用厚膜组装技术外贴微型晶体管、单片半 导体集成电路等器件，所形成的电路就称为厚膜混合集成 电路。厚膜混合集成电路有以下特征：
（1）可与半导体集成电路芯片进行二次集成，制作多功 能的组件。
（2）由于印刷元件能承受的电流较大，基板的导热率高， 组件具有ห้องสมุดไป่ตู้大的功率负载能力，能适应于大功率和高压电路。 （3）可采用多层布线，互连线短，信号延迟减小。
用分立元器件来实现： 根据框图，确定各单元 的电路、计算各级放大 电路的静态工作点、负 载线、动态范围，选择 必要的负反馈、计算反馈系数、计算放大倍数是否符合要 求等等。设计之后进行安装调试，调试中发现问题时还要 对设计作必要的修改，整个设计、调试过程显得相当复杂。
10.1 模拟集成电路按照制造工艺分类
10.1 模拟集成电路按照制造工艺分类
下面以音频信号放大电路的设计为例说明模拟集成电路的发 明如何导致电子产品设计、调试、生产和维护工作的深刻变 化。 已知信号源的幅度10mV左右，频率范围50～2000Hz，信号源 内阻20kΩ，要求设计一个放大电路，将其放大到1伏左右， 以便用喇叭将音频信号播放出来。
最新模电课件 第十章
输入调整因数
KV
VO VI
当电感中通过交变电流时,电感两端便产生出一反 电势阻碍电流的变化：当电流增大时,反电势会阻碍电 流的增大,并将一部分能量以磁场能量储存起来;当电流 减小时,反电势会阻碍电流的减小,电感释放出储存的能 量。这就大大减小了输出电流的变化,使其变得平滑,达 到了滤波目的。
电感滤波电路
利用储能元件电感器Ｌ的电流不能突变的性质，把电感 Ｌ与整流电路的负载ＲL相串联，也可以起到滤波的作用。
C. 直流电压VL随负载电流增 加而减少，输出特性较差。
当
d
（3
5）T
2
时， VL = ( 1.1 1.2 )V2
图10.1.5 桥式整流、 电容滤波时的电压、 电流和纹波电压波形
10.1.2 滤波电路
电感滤波电路
电感滤波电路
利用储能元件电感器Ｌ的电流不能突变的性质，把电感 Ｌ与整流电路的负载ＲL相串联，也可以起到滤波的作用。
经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤 掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减 小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。
10.1.2 滤波电路
几种滤波电路
（a）电容滤波电路 （b）电感电容滤波电路（倒L型） （c）型滤波电路
二、滤波电路 常用的滤波电路如图9－14
C
C
R
C1
C2
(a)
(b)
RL =
,
C 0 ,
d = RLC
V O 1.2 V 2
V O = 2V 2 V O = 0.9 V 2 (3～ 5) T
2
特点：P491
整流滤波电路的外特性
10.1.2 滤波电路
电容滤波的特点
A. 二极管的导电角 < ，
最新模拟电子技术课件第10章振荡器
电路Ao
反馈电路
F
Xo
反馈信号代替了放大 电路的输入信号。
自激振荡条件的推导
Xi +
Xd
+
基本放大
电路Ao
Xo
Xf
反馈电路
F
X o = Ao X d X f = FX o Xd = Xi + X f
Af
=
Xo Xi
= Ao 1- AoF
自激振荡条件的推导（续）
X d 基本放大
Xo
电路Ao
Xf
反馈电路
uo1 uo
UOM U+H
uo 0 t1
U+L - UOM
t2
t
(3)t= t1~ t2: uo1 (t1) =-UOM , uo (t1) = U+L
uo
=
uo (t1) -
1 RC
t
uo1dt=
t1
-
R1 R2
U OM +
UOM RC (t-t1)
t=t2: uo (t=t2) =U +H =
F
X o = Ao X d =FAoXo X f = FX o Xd =X f
FAo=1
自激振荡的条件
自激振荡条件的推导（续）
Af
=
Ao
1- AoF
当xi=0时，AoF=1
1-A oF=0则 :A f =
(1)正反馈足够强,输入信号为 0 时仍有
信号输出，这就是产生了自激振荡。
(2)要获得非正弦自激振荡,反馈回路中必 须有RC积分电路。
=o时
文氏桥选频电路 如果：R1=R2=R，C1=C2=C
Uo =
1
反馈电路
F
Xo
反馈信号代替了放大 电路的输入信号。
自激振荡条件的推导
Xi +
Xd
+
基本放大
电路Ao
Xo
Xf
反馈电路
F
X o = Ao X d X f = FX o Xd = Xi + X f
Af
=
Xo Xi
= Ao 1- AoF
自激振荡条件的推导（续）
X d 基本放大
Xo
电路Ao
Xf
反馈电路
uo1 uo
UOM U+H
uo 0 t1
U+L - UOM
t2
t
(3)t= t1~ t2: uo1 (t1) =-UOM , uo (t1) = U+L
uo
=
uo (t1) -
1 RC
t
uo1dt=
t1
-
R1 R2
U OM +
UOM RC (t-t1)
t=t2: uo (t=t2) =U +H =
F
X o = Ao X d =FAoXo X f = FX o Xd =X f
FAo=1
自激振荡的条件
自激振荡条件的推导（续）
Af
=
Ao
1- AoF
当xi=0时，AoF=1
1-A oF=0则 :A f =
(1)正反馈足够强,输入信号为 0 时仍有
信号输出，这就是产生了自激振荡。
(2)要获得非正弦自激振荡,反馈回路中必 须有RC积分电路。
=o时
文氏桥选频电路 如果：R1=R2=R，C1=C2=C
Uo =
1
模拟电子技术基础第10章PPT课件
7
与此同时，U2仍按U2sint的规律上升，
一旦当U2＞UC
时，D1、D3导通，
U2→D3→C→D1对C充电。然后，U2又按
U2sint的规律下降，当U2＜UC 时，二极管均
截止，故C又经RL放电。不难理解，在U2的负半
周期也会出现与上述基本相同的结果。这样在U2
的不断作用下，电容上的电压不断进行充放电，
U2一方面向RL供电，另一方面对电容C进行充电，
由于充电时间常数很小（二极管导通电阻和变压器 内阻很小），所以，很快充满电荷，使电容两端电
压UC基本接近U2m，而电容上的电压是不会突变的 。现假设某一时刻U2的正半周期由零开始上升， 因为此时电容上电压UC基本接近U2m，因此U2＜ UC，D1、D2、D3、D4管均截止，电容C通过RL放 电，由于放电时常数d=RLC很大（RL较大时）， 因此放电速度很慢，UC下降很少。
2、整流电路：
作用是利用单向导电性能的整流元件,将正 、负交替的正弦交流电压整流成为单向的 脉动电压，这种单向脉动电压包含着很大 的脉动成分(含有许多谐波分量)，所以还不 符合一般电子设备的供电要求。
3
3、滤波电路：
由CL等储能元件组成，它的作用是尽可能 地将单向脉动电压中脉冲成分滤掉(用来滤 除单向脉动电压中的谐波分量)从而得到比 较平滑的直流电压。
UL0≈(1.1～1.2)U2 总之，电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合
9
2.电感滤波（inductance filter）1、组成
电感滤波电路如图所示，由于市电交流电频率 较低（50HZ），图中电感L一般取值较大，约几H 以上。
+
L
+
R L
UL
-
与此同时，U2仍按U2sint的规律上升，
一旦当U2＞UC
时，D1、D3导通，
U2→D3→C→D1对C充电。然后，U2又按
U2sint的规律下降，当U2＜UC 时，二极管均
截止，故C又经RL放电。不难理解，在U2的负半
周期也会出现与上述基本相同的结果。这样在U2
的不断作用下，电容上的电压不断进行充放电，
U2一方面向RL供电，另一方面对电容C进行充电，
由于充电时间常数很小（二极管导通电阻和变压器 内阻很小），所以，很快充满电荷，使电容两端电
压UC基本接近U2m，而电容上的电压是不会突变的 。现假设某一时刻U2的正半周期由零开始上升， 因为此时电容上电压UC基本接近U2m，因此U2＜ UC，D1、D2、D3、D4管均截止，电容C通过RL放 电，由于放电时常数d=RLC很大（RL较大时）， 因此放电速度很慢，UC下降很少。
2、整流电路：
作用是利用单向导电性能的整流元件,将正 、负交替的正弦交流电压整流成为单向的 脉动电压，这种单向脉动电压包含着很大 的脉动成分(含有许多谐波分量)，所以还不 符合一般电子设备的供电要求。
3
3、滤波电路：
由CL等储能元件组成，它的作用是尽可能 地将单向脉动电压中脉冲成分滤掉(用来滤 除单向脉动电压中的谐波分量)从而得到比 较平滑的直流电压。
UL0≈(1.1～1.2)U2 总之，电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合
9
2.电感滤波（inductance filter）1、组成
电感滤波电路如图所示，由于市电交流电频率 较低（50HZ），图中电感L一般取值较大，约几H 以上。
+
L
+
R L
UL
-
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1. 电路组成
直流通路
交流通路
➢ 输出电压从发射极获得, 也称 为射极输出器
2. 静态工作点的计算 ▪ 输入回路
IBQ
VBB U BEQ
Rb 1 Re
▪ 晶体管方程 IEQ 1 IBQ
▪ 输出回路
UCEQ VCC I EQ Re
3. 动态分析 (求电压放大倍数, 输入电阻与输出电阻)
➢VDD作用: ▪保证工作在恒流区 ▪提供能源
U GS U DS UGS(th) U DS U GS U GS(th)
1. 基本共源放大电路
➢ Q点的计算(I)—图解法 输入回路: UGSQ=VGG (栅-源间绝缘) 输出回路: 负载线 uDS=VDD-iDRd 与输出特性曲线(UGS=VGG) 交点
共射电路输入电阻 :
Ri
Ui Ii
Rb
rbe
共射放大电路的动态分析：
Ri
Ui Ii
Rb
rbe
Au
Uo Ui
Rc
Rb rbe
3. 动态分析 (求电压放大倍数, 输入电阻与输出电阻)
求输出 电阻
Io IRe Ie
IRe Uo Re
Ie 1 Ib
Ib
Uo Rb rbe
Ro
DSS
(1
U
uGS
GS (off
)
)2
恒流区电流方程
iD
I
DO
( uGS UGS (th)
1) 2
关键电压:夹断电压
以N沟道结型场效应管为例,三种接法的交流通路见下图
共源电路
共漏电路
共栅电路
1. 基本共源放大电路
➢工作区: 恒流区
➢工作条件: VGS>UGS(th) UGD<UGS(th)
N沟道增强型MOS管
➢ FET与BJT一样能实现信号的控制,所以也能组成放大电路. 常用做高输入阻抗放大器的输入级 ➢ 与晶体管电路接法相似,场效应管电路接法有三种: 共源,共 漏, 共栅放大电路 ➢ 本书重点介绍共源, 共漏两种放大电路
回顾场效应管相关知识 结型
增强型 MOS管
耗尽型 MOS管
恒流区电流方程
iD
I
T
直流通路
交流通路
➢ 发射极在输入回路,集电极在 为输出回路
2. 静态工作点的计算
e
c
b
I EQ
VBB
U BEQ Re
I BQ
I EQ
1
UCEQ UCBQ U BEQ VCC ICQ Rc U BEQ
3. 动态分析 (求电压放大倍数, 输入电阻与输出电阻)
交流等 效电路
Au
Uo Ui
交流等 效电路
Au
Uo Ui
Ib
Rb
(1 )IbRe
rbe (1 )IbRe
1
共集电路无电压放大能力,但能放大电流, 仍有功率放大作用
3. 动态分析 (求电压放大倍数, 输入电阻与输出电阻)
交流等 效电路
Ri
Ui Ii
Rb
rbe
1 Re
与共射电路相比, 共集电路的输入电阻要大的多
Uo Io
Re
//
Rb rbe
1
通常输出电阻小到几十欧
4. 共集放大电路结论
➢ 共集电路的电压放大放大倍数近似为1 ➢ 与共射电路相比, 输入电阻 , 说明从信号源索取的电流小 ➢ 与共射电路相比, 输出电阻 , 说明带载能力强 ➢ 用途: 多级放大电路的输入级(输出级), 或连接电路
1. 电路组成
A u
Rc
rbe
308
Ri Rb ∥rbe rbe 1.3k
Ro Rc 5k
RL＝3kΩ时:
U CEQ
RL Rc RL
VCC
I CQ (Rc
∥ RL )
2.3V
A u
RL'
rbe
115
Ri Rb ∥rbe rbe 1.3k
Ro Rc 5k
❖2.5.1 基本共集放大电路 ❖2.5.2 基本共基放大电路 ❖2.5.3 三种接法的比较
IbRc
1 IbRe Ibrbe
Rc
1 Re rbe
Ri
Ui Ii
Ui Ie
1 IbRe Ibrbe 1 Ib
Re
rbe
1
Ro Rc
注:等效电路的电流方向与书中(P114)不同
4. 共基放大电路结论
Au
1
Rc
Re
rbe
Ri
Re
rbe
1
Ro Rc
➢ 无电流放大能力, 而当Re=0时, 有电压放大能力,与阻容耦合 共射放大电路的数值相同, 从而可实现功率放大 ➢ 与共射电路相比, 输入电阻小,而输出电阻相同 ➢ 用途: 频率响应好, 频带宽, 用于无线电通讯
共射电路
共集电路
共基电路
电压(流) 较大的电压(流) 电压放大倍数接近 电压放大倍数与 放大倍数 放大倍数 1,有电压跟随性质 共射电路差不多
输入(出) 电阻
输入(出) 电阻适中
输入电阻最大 输出电阻最小
输入电阻小
应用
低频放大电路 的输入级,中间
级,输出级
放大电路的输入级, 功率输出级
频率特性好,用于 宽频带放大器
2∞.和7电R路L＝如3k图ΩP时2.的7所Q示点，、A晶u 、体R管i 和的Ro＝。80，rbb=' 100Ω.分别计算RL＝
I BQ
VCC
U BEQ Rb
U BEQ RS
22 μ A
ICQ IBQ 1.76mA
rbe
rbb'
(1
)
26mV I EQ
1.3k
空载时:
U CEQ VCC I CQ Rc 6.2V
➢ Q点的计算(II)—公式法 利用场效应管的电流方法求IDQ
I DQ
I DO
UGSQ UGS (th)2 1U DSQ VDD I DQ Rd
(UGSQ VGG )