模电教学康华光第五版
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模电电子教案,康华光5版
为了提高放大电路的稳定性， 可以采取减小开环增益、增加 负反馈或改变电路拓扑结构等 措施。
集成运算放大器的选择和使用
集成运算放大器是模拟电子 技术中的重要器件，具有高 精度、低噪声、低失真等特
点。
1
选择合适的集成运算放大器 需要考虑其参数指标，如开 环增益、输入阻抗、输出阻
抗、带宽增益乘积等。
使用集成运算放大器时需要 注意避免出现饱和失真和截 止失真等现象，同时要合理 配置负反馈电路。
直流稳压电源实验
要点一
总结词
掌握直流稳压电源的基本原理和组成，熟悉直流稳压电源 的输出特性和调节方法。
要点二
详细描述
通过实验，学生将学习如何设计和搭建直流稳压电源，了 解其基本原理和组成。学生将通过测量直流稳压电源的输 出电压和电流，验证其输出特性和稳定性。同时，学生还 将学习如何调节直流稳压电源的输出电压和电流，以满足 不同的应用需求。此外，学生还将了解直流稳压电源的一 些常见问题及其解决方法。
集成运算放大器在信号处理 、控制系统等领域有广泛应 用。
反馈电路的调整和优化
反馈电路是模拟电子技术 中的重要组成部分，用于 改善电路的性能和稳定性。
通过合理配置正反馈和负 反馈，可以改善电路的线 性度、减少失真和噪声、 提高稳定性等。
ABCD
反馈电路的调整和优化涉 及到反馈类型的选择、反 馈系数的计算和调整等方 面。
反馈电路的应用范围很广， 如放大器、振荡器、滤波 器等。
振荡器的频率稳定性和调频方法
01
振荡器的频率稳定性是模拟电子技术中的重要指标，涉及到信号的质 量和通信系统的稳定性等方面。
02
影响振荡器频率稳定性的因素包括电路元件的参数、电源电压和环境 温度等。
集成运算放大器的选择和使用
集成运算放大器是模拟电子 技术中的重要器件，具有高 精度、低噪声、低失真等特
点。
1
选择合适的集成运算放大器 需要考虑其参数指标，如开 环增益、输入阻抗、输出阻
抗、带宽增益乘积等。
使用集成运算放大器时需要 注意避免出现饱和失真和截 止失真等现象，同时要合理 配置负反馈电路。
直流稳压电源实验
要点一
总结词
掌握直流稳压电源的基本原理和组成，熟悉直流稳压电源 的输出特性和调节方法。
要点二
详细描述
通过实验，学生将学习如何设计和搭建直流稳压电源，了 解其基本原理和组成。学生将通过测量直流稳压电源的输 出电压和电流，验证其输出特性和稳定性。同时，学生还 将学习如何调节直流稳压电源的输出电压和电流，以满足 不同的应用需求。此外，学生还将了解直流稳压电源的一 些常见问题及其解决方法。
集成运算放大器在信号处理 、控制系统等领域有广泛应 用。
反馈电路的调整和优化
反馈电路是模拟电子技术 中的重要组成部分，用于 改善电路的性能和稳定性。
通过合理配置正反馈和负 反馈，可以改善电路的线 性度、减少失真和噪声、 提高稳定性等。
ABCD
反馈电路的调整和优化涉 及到反馈类型的选择、反 馈系数的计算和调整等方 面。
反馈电路的应用范围很广， 如放大器、振荡器、滤波 器等。
振荡器的频率稳定性和调频方法
01
振荡器的频率稳定性是模拟电子技术中的重要指标，涉及到信号的质 量和通信系统的稳定性等方面。
02
影响振荡器频率稳定性的因素包括电路元件的参数、电源电压和环境 温度等。
电子技术基础第五版模拟部分通用课件康华光
爆米花噪声
由材料缺陷或晶体缺陷引起的噪声。
噪声的抑制方法
增加信号幅度
通过增加信号幅度，降低相对噪声影 响。
滤波
通过使用滤波器滤除特定频率范围的 噪声。
接地
良好的接地可以减少电磁干扰和地线 噪声。
屏蔽
使用屏蔽材料隔离电路和电子设备， 减少外部噪声的影响。
失真的产生与抑制方法
非线性失真
由于电路元件的非线性特性引起的失真，如放大器的增益饱和。
解调技术
解调是将加载在高频载波信号上的低 频信号分离出来的过程。解调技术包 括鉴频、鉴相和鉴幅。
信号的滤波技术
滤波器类型
滤波器根据其频率响应特性可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带 阻滤波器。
滤波器设计
滤波器的设计需要考虑其传递函数、阻抗比、衰减特性、群时延特性等参数， 以达到所需的信号处理效果。
03
模拟集成电路基础
模拟集成电路的基本概念
模拟集成电路
由模拟元件构成的电路，用于处理连续变化的模拟信号。
模拟信号
表示物理量连续变化的信号，如声音、温度、压力等。
模拟集成电路的特点
具有高精度、低噪声、低失真等特点，广泛应用于信号处理、通信 、测量等领域。
模拟集成电路的工艺技术
半导体工艺
基于半导体材料（如硅、 锗）的制造工艺，包括外 延、氧化、扩散、光刻、 刻蚀等。
集成电路的分类
按工艺技术可分为薄膜集 成电路和厚膜集成电路。
集成电路的封装
将芯片与外部电路连接起 来的封装形式，包括直插 式封装、表面贴装等。
模拟集成电路的设计流程
元器件选择
选择合适的元件， 包括电阻、电容、 电感等。
版图绘制
将电路设计转化为 版图，为制造提供 依据。
由材料缺陷或晶体缺陷引起的噪声。
噪声的抑制方法
增加信号幅度
通过增加信号幅度，降低相对噪声影 响。
滤波
通过使用滤波器滤除特定频率范围的 噪声。
接地
良好的接地可以减少电磁干扰和地线 噪声。
屏蔽
使用屏蔽材料隔离电路和电子设备， 减少外部噪声的影响。
失真的产生与抑制方法
非线性失真
由于电路元件的非线性特性引起的失真，如放大器的增益饱和。
解调技术
解调是将加载在高频载波信号上的低 频信号分离出来的过程。解调技术包 括鉴频、鉴相和鉴幅。
信号的滤波技术
滤波器类型
滤波器根据其频率响应特性可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带 阻滤波器。
滤波器设计
滤波器的设计需要考虑其传递函数、阻抗比、衰减特性、群时延特性等参数， 以达到所需的信号处理效果。
03
模拟集成电路基础
模拟集成电路的基本概念
模拟集成电路
由模拟元件构成的电路，用于处理连续变化的模拟信号。
模拟信号
表示物理量连续变化的信号，如声音、温度、压力等。
模拟集成电路的特点
具有高精度、低噪声、低失真等特点，广泛应用于信号处理、通信 、测量等领域。
模拟集成电路的工艺技术
半导体工艺
基于半导体材料（如硅、 锗）的制造工艺，包括外 延、氧化、扩散、光刻、 刻蚀等。
集成电路的分类
按工艺技术可分为薄膜集 成电路和厚膜集成电路。
集成电路的封装
将芯片与外部电路连接起 来的封装形式，包括直插 式封装、表面贴装等。
模拟集成电路的设计流程
元器件选择
选择合适的元件， 包括电阻、电容、 电感等。
版图绘制
将电路设计转化为 版图，为制造提供 依据。
模电 第四章4(第五版)——康华光
输入电阻大
15
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 2.动态分析 ④输出电阻
由电路列出方程
第三章 三极管及放大电路基础
it = ib + βib + i Re
vt = ib ( rbe + Rs′ )
vt = i Re Re
其中 Rs′ = Rs // Rb 则输出电阻
vt Rs′ + rbe Ro = = Re // it 1+ β
4K .+ Vs _
+20V 第三章 三极管及放大电路基础 Rb 1.8M Rc 10K C2 + Re1 1K Re2 1K C3 . Vo _
C1 + . Vi _
解： 1、VCC = IBQRb+VBEQ+VEQ = IBQRb+ (1+ β) IBQ (Re1+ Re2 ) )]=10µ ∴IBQ=VCC / [ Rb+ (1+ β)(Re1+ Re2 )]=10µA ( ICQ= β IBQ =1mA VCEQ≈ VCC – IC(RC +Re1+ Re2 ) =8V
3
4．求Q点、Av、Ri、Ro Av、Ri、 1）估算Q点：由直流通路，采用： 估算Q 由直流通路，采用： Rb1 、Rb2 分压来确定b极电位， 分压来确定b极电位，
第三章 三极管及放大电路基础
VBQ=Rb2VCC /（Rb1+Rb2） ICQ ≈ IEQ = (VBQ – VBEQ ) / Re
电压跟随器
14
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 2.动态分析 ③输入电阻
第三章 三极管及放大电路基础
15
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 2.动态分析 ④输出电阻
由电路列出方程
第三章 三极管及放大电路基础
it = ib + βib + i Re
vt = ib ( rbe + Rs′ )
vt = i Re Re
其中 Rs′ = Rs // Rb 则输出电阻
vt Rs′ + rbe Ro = = Re // it 1+ β
4K .+ Vs _
+20V 第三章 三极管及放大电路基础 Rb 1.8M Rc 10K C2 + Re1 1K Re2 1K C3 . Vo _
C1 + . Vi _
解： 1、VCC = IBQRb+VBEQ+VEQ = IBQRb+ (1+ β) IBQ (Re1+ Re2 ) )]=10µ ∴IBQ=VCC / [ Rb+ (1+ β)(Re1+ Re2 )]=10µA ( ICQ= β IBQ =1mA VCEQ≈ VCC – IC(RC +Re1+ Re2 ) =8V
3
4．求Q点、Av、Ri、Ro Av、Ri、 1）估算Q点：由直流通路，采用： 估算Q 由直流通路，采用： Rb1 、Rb2 分压来确定b极电位， 分压来确定b极电位，
第三章 三极管及放大电路基础
VBQ=Rb2VCC /（Rb1+Rb2） ICQ ≈ IEQ = (VBQ – VBEQ ) / Re
电压跟随器
14
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 2.动态分析 ③输入电阻
第三章 三极管及放大电路基础
模电康华光(第五版)第一章PPT课件
Ro RL 理想情况 Ro 0
.
15
另一方面，考虑到输入回路对信号源的衰减
有
vi
Ri Rs
Ri
vs
要想减小衰减，则希望…？
Ri Rs
理想情况 Ri
.
16
B. 电流放大模型
A is ——负载短路时的
电流增益
由输出回路得
io
Aisii
Ro Ro RL
则电流增益为
Ai
io ii
Ais
Ro Ro RL
io vi
(S)
14
2. 放大电路模型
A. 电压放大模型
A vo ——负载开路时的
电压增益
R i ——输入电阻
R o ——输出电阻
由输出回路得
vo
Avovi
RL Ro RL
则电压增益为
Av
vo vi
Avo
RL Ro RL
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…？ （考虑改变放大电路的参数）
.
11
1.4 放大电路模型
放大电路是最基本的模拟信号处理电路。
信号源
Ii
Io
+ Vs
Rs
+ Vi
+ 放 大 电 路 Vo
RL
–
–
–
负载
直流电源
微弱的电压（一个双口网络。从端口特性来研究放大电 路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。
信号源
Ii
Io
+ Vs
Rs
.
6
2. 电信号源的电路表达形式
转换
电压源等效电路
模电康华光第五版1学习教案
vP或v+：同相输入端，信号从此端输入(vN=0) ，输出信号 和输入信号同相。
vO：输出端。
vN
vN
vO
vO
vP
vP
图运算放大器的代表符号
（a）国家标准规定的符号 （b）国内外常用符号
▷表示信号从左(输入端)向右(输出(shūchū)端)传输的方
向。
第第6六页页，/共共550页0。页
2. 运算放大器的电路(diànlù)模型
(-60μV,-12V)
第1第2十二页页，/共共505页0。 页
2.2 理想(lǐxiǎng)运算放大器
1. vo的饱和(bǎohé)极限值等于运 放的电源电压V＋和V－
2. 运放的开环电压(diànyā) 增益很高
若（vP－vN）＞0 则 vO= +Vom=V＋
若（vP－vN）＜0 3. 若V则－<vvOO=<–VV＋om=V－
第第2二0十页页，/共共550页0。页
2.3 基本(jīběn)线性运放电 路
同相放大(fàngdà)电路
反相放大(fàngdà)电路
第第2二1十页一页/，共共550页0。页
同相放大(fàngdà)电路
1. 基本(jīběn)电路
（a）电路图
（b）小信号电路模型 (móxíng)
图同相放大电路
第第2二2十页二页/，共共550页0。页
同相放大(fàngdà)电路
2. 负反馈的基本概念
▪ 反馈(fǎnkuì)：将放大电路输 出量，通过某种方式送回到输入 回路的过程。
▪ 瞬时(shùn shí)电位变化极性——某时刻电位 的电斜路率有 vo ＝ Avo (vp－vn) 引入反馈后 vn 0，vp(vi)不变 → (vp－vn)↓ → vo↓ 使输出减小了，增益Av＝vo/vi下降了，这时的反馈称为负反馈。
模电 第三章2第五版——康华光.ppt
∵VB＞VA ∴D截止 （当18K与2K互换，D导通）
_2
例3-3：求图示电路中流过二极管的电流第ID三。章 二极管及其基本电路
2K
1
4K 10V
+1
VO
_2
ID 4K
VD
2K 2V
+
ID
VO
4K
D
2K
_
2K 4.5 V
2
解1：断开D后，求端口1—2之间的戴维宁等效电路；
+
I D UOC= 4.52VK Req =2K ID=(4.5–0.7)/2K2 mA
（VBR与掺杂工艺的关；杂质浓度大，反 向击穿电压低。）用于小功率稳压电路。 伏安特性：
正向—同PN结;
反向—VI < VZ 高阻， ID很小；
VI ≥ VZ ，击穿，可稳定在VZ上。 Titl e
稳压作用：
S iz e
当IZ很大时， VZ很小，动态电阻为rZ= B
Dat e:
3.3.2 二极管的伏-安特性
第三章 二极管及其基本电路
与PN结大体相同
但因引线电阻和半导体电阻的存在，正
向电流较小，反偏时由于表面漏电流的存在
使反向电流增加。
1．正向特性 加正向电压VD：当VD Vth，电流迅速
上升。 Vth——门限电压；当VD Vth ，外电
场较小，不足以克服PN结的内电场，因而正 向电流几乎为零，称之为死区。
求：（2）Vi= 6sint (V)时，画出Vo的波形。 RR
解：（2）先画出电路的Vi—Vo传输特性
B
++
r
D DD
++
∵ Vi3.5V时，D截止： Vo=Vi
_2
例3-3：求图示电路中流过二极管的电流第ID三。章 二极管及其基本电路
2K
1
4K 10V
+1
VO
_2
ID 4K
VD
2K 2V
+
ID
VO
4K
D
2K
_
2K 4.5 V
2
解1：断开D后，求端口1—2之间的戴维宁等效电路；
+
I D UOC= 4.52VK Req =2K ID=(4.5–0.7)/2K2 mA
（VBR与掺杂工艺的关；杂质浓度大，反 向击穿电压低。）用于小功率稳压电路。 伏安特性：
正向—同PN结;
反向—VI < VZ 高阻， ID很小；
VI ≥ VZ ，击穿，可稳定在VZ上。 Titl e
稳压作用：
S iz e
当IZ很大时， VZ很小，动态电阻为rZ= B
Dat e:
3.3.2 二极管的伏-安特性
第三章 二极管及其基本电路
与PN结大体相同
但因引线电阻和半导体电阻的存在，正
向电流较小，反偏时由于表面漏电流的存在
使反向电流增加。
1．正向特性 加正向电压VD：当VD Vth，电流迅速
上升。 Vth——门限电压；当VD Vth ，外电
场较小，不足以克服PN结的内电场，因而正 向电流几乎为零，称之为死区。
求：（2）Vi= 6sint (V)时，画出Vo的波形。 RR
解：（2）先画出电路的Vi—Vo传输特性
B
++
r
D DD
++
∵ Vi3.5V时，D截止： Vo=Vi
模电第三章2(第五版)-康华光课件
稳定静态工作点的措施
为了稳定放大电路的静态工作点，可以采取以下措施：一是采用合适的偏置电路 ，如固定偏置电路或分压式偏置电路；二是引入负反馈，减小输出信号对输入信 号的影响；三是采用温度补偿措施，减小温度变化对静态工作点的影响。
02
射极输出器
静态分析
直流工作点的确定
射极输出器的直流工作点可以通 过输入信号源和偏置电路来确定 ，以保证晶体管工作在放大区。
特点
场效应管具有输入阻抗高、噪声低、功耗小、温度稳定性好等优点。同时，由于场效应管是电压控制器件，其控 制信号为电压信号而非电流信号，因此具有较高的输入阻抗和较低的噪声。此外，场效应管还具有热稳定性好、 抗辐射能力强等特点。
场效应管放大电路
要点一
共源放大电路
共源放大电路是场效应管放大电路的 一种基本形式，其特点是输入信号加 在栅源之间，输出信号从漏极取出。 共源放大电路具有电压放大倍数高、 输入阻抗高、输出阻抗低等优点。
工作原理
基本放大电路的工作原理是，当输入信号作用于放大元件时 ，通过控制元件的电流或电压，使得输出信号在幅度上得到 放大。同时，由于负反馈的作用，可以使得输出信号稳定且 波形失真较小。
放大电路的分析方法
静态分析
静态分析是指在没有输入信号的情况下，分析放大电路的直流工作状态。通过 求解电路的静态工作点，可以了解放大电路的偏置情况，为后续的动态分析提 供基础。
互补对称功率放大电路的工作原理
在互补对称功率放大电路中，输入信号同时作用于两个晶体管，使它们交替导通和截止，从而在负载上产生放大了的 输出信号。由于两个晶体管的特性相反，它们的输出波形在时间上互补，因此称为互补对称功率放大电路。
互补对称功率放大电路的优缺点
互补对称功率放大电路具有效率高、失真小、输出功率大等优点。但是，它需要两个特性相反的晶体管， 且对电源电压和负载变化较为敏感，因此设计难度较大。
为了稳定放大电路的静态工作点，可以采取以下措施：一是采用合适的偏置电路 ，如固定偏置电路或分压式偏置电路；二是引入负反馈，减小输出信号对输入信 号的影响；三是采用温度补偿措施，减小温度变化对静态工作点的影响。
02
射极输出器
静态分析
直流工作点的确定
射极输出器的直流工作点可以通 过输入信号源和偏置电路来确定 ，以保证晶体管工作在放大区。
特点
场效应管具有输入阻抗高、噪声低、功耗小、温度稳定性好等优点。同时，由于场效应管是电压控制器件，其控 制信号为电压信号而非电流信号，因此具有较高的输入阻抗和较低的噪声。此外，场效应管还具有热稳定性好、 抗辐射能力强等特点。
场效应管放大电路
要点一
共源放大电路
共源放大电路是场效应管放大电路的 一种基本形式，其特点是输入信号加 在栅源之间，输出信号从漏极取出。 共源放大电路具有电压放大倍数高、 输入阻抗高、输出阻抗低等优点。
工作原理
基本放大电路的工作原理是，当输入信号作用于放大元件时 ，通过控制元件的电流或电压，使得输出信号在幅度上得到 放大。同时，由于负反馈的作用，可以使得输出信号稳定且 波形失真较小。
放大电路的分析方法
静态分析
静态分析是指在没有输入信号的情况下，分析放大电路的直流工作状态。通过 求解电路的静态工作点，可以了解放大电路的偏置情况，为后续的动态分析提 供基础。
互补对称功率放大电路的工作原理
在互补对称功率放大电路中，输入信号同时作用于两个晶体管，使它们交替导通和截止，从而在负载上产生放大了的 输出信号。由于两个晶体管的特性相反，它们的输出波形在时间上互补，因此称为互补对称功率放大电路。
互补对称功率放大电路的优缺点
互补对称功率放大电路具有效率高、失真小、输出功率大等优点。但是，它需要两个特性相反的晶体管， 且对电源电压和负载变化较为敏感，因此设计难度较大。
模电第五版康华光答案
模电第五版康华光答案【篇一：模电康华光思考题题】2.1 集成电路运算放大器2.1.1答；通常由输入级，中间级，输出级单元组成，输入级由差分式放大电路组成，可以提高整个电路的性能。
中间级由一级或多级放大电路组成，主要是可以提高电压增益。
输出级电压增益为1，可以为负载提供一定的功率。
2.1.2答：集成运放的电压传输曲线由线性区和非线性区组成，线性区的直线的斜率即vvo很大，直线几乎成垂直直线。
非线性区由两条水平线组成，此时的vo达到极值，等于v+或者v-。
理想情况下输出电压+vom=v+,-vom=v-。
2.1.3答：集成运算放大器的输入电阻r约为10^6欧姆，输出电阻r约为100欧姆，开环电压增益avo约为10^6欧姆。
2.2 理想运算放大器2.2.1答：将集成运放的参数理想化的条件是：1.输入电阻很高，接近无穷大。
2.输出电阻很小，接近零。
3.运放的开环电压增益很大。
2.2.2答：近似电路的运放和理想运放的电路模型参考书p27。
2.3 基本线性运放电路2.3.1答:1.同相放大电路中，输出通过负反馈的作用，是使vn自动的跟从vp，使vp≈vn，或vid=vp-vn≈0的现象称为虚短。
2.由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象，而运放的输入电阻的阻值又很高，因而流经两输入端之间ip=in≈0,这种现象称为虚断。
3.输入电压vi通过r1作用于运放的反相端，r2跨接在运放的输出端和反相端之间，同相端接地。
由虚短的概念可知，vn≈vp=0,因而反相输入端的电位接近于地电位，称为虚地。
虚短和虚地概念的不同：虚短是由于负反馈的作用而使vp≈vn,但是这两个值不一定趋向于零，而虚地vp,vn接近是零。
2.3.2答：由于净输入电压vid=vi-vf=vp-vm,由于是正相端输入，所以vo为正值，vo等于r1和r2的电压之和，所以有了负反馈电阻后，vn增大了，vp不变，所以vid变小了，vo变小了，电压增益av=vo/vi变小了。
模电 康华光(第五版)
1.1.2 杂质半导体
杂质半导体有两种
N 型半导体 P 型半导体
一、 N 型半导体
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，如 磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体(或称电子型半导
体)。
常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某些 硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个价 电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只受 自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。 自由电子浓度远大于空穴的浓度，即 n >> p 。电 子称为多数载流子(简称多子)，空穴称为少数载流子 (简称少子)。
稳压管的参数主要有以下几项： 4. 电压温度系数 U 稳压管电流不变时，环境温度每变化 1 ℃ 引起稳定 电压变化的百分比。 (1) UZ > 7 V, U > 0；UZ < 4 V，U < 0； (2) UZ 在 4 ~ 7 V 之间，U 值比较小，性能比较稳
很小的正向电阻，如同开关闭合；加反向电压时截止， 呈现很大的反向电阻，如同开关断开。 从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管的电压与 电流变化不呈线性关系，其内阻不是常数，所以二极管 属于非线性器件。
1.2.3 二极管的主要参数
1. 最大整流电流 IF 二极管长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。 2. 最高反向工作电压 UR 工作时允许加在二极管两端的反向电压值。通常将 击穿电压 UBR 的一半定义为 UR 。 3. 反向电流 IR
I/mA
+ -
1.2.5 稳压管
一种特殊的面接触型半 导体硅二极管。 稳压管工作于反向击穿
正向
U
O
+
区。
模电 第二章(第五版)——康华光
vo Av = ≈1 vi
（可作为公式直接使用） 可作为公式直接使用）
9
第二章 运算放大电路
电压跟随器的作用
无电压跟随器时 负载上得到的电压 RL vo = ⋅ vs Rs + RL
1 = ⋅ vs ≈ 0.01vs 100 + 1
电压跟随器时 ip≈0，vp＝vs ≈0， 根据虚短和虚断有 vo＝vn≈ vp＝ vs
若继续有 R4 = R1 ,
R3 R1 + R4 R4 vo = ( )( )vi2 − vi1 R1 R2 + R3 R1 R R R 当 4 = 3 , 则 vo = 4 (vi2 − vi1 ) R1 R2 R1
则 vo = vi2 − vi1
15
第二章 运算放大电路
R4 R3 = 时， R1 R2 R4 vo = (vi2 − vi1 ) R1 从放大器角度看
（ V－＜ vO ＜V＋ ）
3
注意输入输出的相位关系
第二章 运算放大电路
输出电压v 不可能超过正负电源的电压值。 输出电压 O不可能超过正负电源的电压值。 当Avo(vP－vN) ≥V＋ 时 vO＝ V＋ 当Avo(vP－vN) ≤ V-时 vO＝ V电压传输特性 vO＝ f (vP－vN) 线性范围内 vO＝Avo(vP－vN) Avo——斜率 斜率
第二章 2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用
运算放大电路
2.4.1 求差电路 从结 构上看 ， 它是反相 输入和同相输入相结合的放 大电路。 大电路。 根据虚短、 虚断和 根据 虚短、虚断 和 N 、 P 虚短 点的KCL KCL得 点的KCL得：
vn = vp
vi1 − v n v n − vo = R1 R4 vi2 − v p v p − 0 = R2 R3
（可作为公式直接使用） 可作为公式直接使用）
9
第二章 运算放大电路
电压跟随器的作用
无电压跟随器时 负载上得到的电压 RL vo = ⋅ vs Rs + RL
1 = ⋅ vs ≈ 0.01vs 100 + 1
电压跟随器时 ip≈0，vp＝vs ≈0， 根据虚短和虚断有 vo＝vn≈ vp＝ vs
若继续有 R4 = R1 ,
R3 R1 + R4 R4 vo = ( )( )vi2 − vi1 R1 R2 + R3 R1 R R R 当 4 = 3 , 则 vo = 4 (vi2 − vi1 ) R1 R2 R1
则 vo = vi2 − vi1
15
第二章 运算放大电路
R4 R3 = 时， R1 R2 R4 vo = (vi2 − vi1 ) R1 从放大器角度看
（ V－＜ vO ＜V＋ ）
3
注意输入输出的相位关系
第二章 运算放大电路
输出电压v 不可能超过正负电源的电压值。 输出电压 O不可能超过正负电源的电压值。 当Avo(vP－vN) ≥V＋ 时 vO＝ V＋ 当Avo(vP－vN) ≤ V-时 vO＝ V电压传输特性 vO＝ f (vP－vN) 线性范围内 vO＝Avo(vP－vN) Avo——斜率 斜率
第二章 2.4 同相输入和反相输入放大电路的其他应用
运算放大电路
2.4.1 求差电路 从结 构上看 ， 它是反相 输入和同相输入相结合的放 大电路。 大电路。 根据虚短、 虚断和 根据 虚短、虚断 和 N 、 P 虚短 点的KCL KCL得 点的KCL得：
vn = vp
vi1 − v n v n − vo = R1 R4 vi2 − v p v p − 0 = R2 R3
模电第四章3(第五版)——康华光.ppt
.
Re
. r be Ib
Re
Rcb
+5V
+ . Rc + Vo . _
Vo _
极性错
3
Vi1 + _ + _ Vi2
Vo
+ . Vi _
Re
Rc
+ . Vo _
3
4
16
第三章 三极管及放大电路基础 例：Vo的波形出现下列三种情况。说明各是什么失真？应调节什么 参数才能使失真改善？如果电路改为 PNP 管电路，这三种情况各是 vo 什么失真？ v i
T
vs
vBE
vCE v o
RL
4kΩ
共射极放大电路
ib
vce Rc RL vo
ic i b
rbe Rc RL vo
vi
Rb
交流等效电路
微变等效电路
12
放大电路如图所示。已知BJT的 ß =40， Rb=300k ， Rc=2k， VCC= +12V，求： （1）放大电路的Q点。 （2）Av、Ri、Ro （3） 若RL开路，Av如何变化
ib 0
Ro = Rc
β ib 0
9
4.3.2 小信号模型分析法
第三章 三极管及放大电路基础
3. 小信号模型分析法的适用范围 放大电路的输入信号幅度较小，BJT工作在其V－T特性 曲线的线性范围（即放大区）内。H参数的值是在静态工作 点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点参数 值的大小及稳定性密切相关。 优点： 分析放大电路的动态性能指标(Av 、Ri和Ro等)非常方便， 且适用于频率较高时的分析。 缺点： 在BJT与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等 电量及BJT的H参数均是针对变化量(交流量)而言的，不能用 来分析计算静态工作点。
模电课件康华光第五版34页PPT
模电课件康华光第五版
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈
串联反馈
级间反馈通路
xf (vf)
7.1.5 电压反馈与电流反馈
电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出 端的取样对象决定
电压反馈：反馈信号xf和输出电压成比例，即xf=Fvo 电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即xf=Fio
并联结构
串联结构
7.1.5 电压反馈与电流反馈
7.1.1 什么是反馈
判断电路是否存在反馈通路
反馈通路 （本级）
反馈通路 （本级）
反馈通路 （级间）
7.1.2 直流反馈与交流反馈
根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或
同时存在，来进行判别。
直流反馈
交、直流反馈
7.1.2 直流反馈与交流反馈
(a)直流通路
(b)交流通路
7.1.3 正反馈与负反馈
电压负反馈
xf=Fvo ， xid= xi－xf
RL
vo
xf
xid
vo
▪ 电压负反馈稳定输出电压
7.1.5 电压反馈与电流反馈
电流负反馈
xf=Fio ， xid= xi－xf
RL io
xf
xid
io
▪ 电流负反馈稳定输出电流
7.1.5 电压反馈与电流反馈
判断方法：负载短路法
将负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零— —电压反馈。
信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率
（正斜率或负斜率，用“+”、“-”号表示）。
反馈通路
净输入量增大
负反馈
正反馈
净输入量减小
反馈通路
7.1.3 正反馈与负反馈
净输入量减小
级间负反馈
级间反馈通路
7.1.3 正反馈与负反馈
本级负反馈
净输入量减 小
反馈通路
7.1.4 串联反馈与并联反馈
由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定
RL↓→abs(vo)↓→if↓→iid(=ii－if)↑ abs(vo)↑
7.2.3 电流串联负反馈放大电路
特点：
▪ 输入以电压形式求和（KVL）： vid=vi- vf
▪ 稳定输出电流
io RL
vf (=ioRf ) vi 一定时 vi d
▪ 电压控制的电流源 io
7.2.4 电流并联负反馈放大电路
反馈组态判断举例（交流） 信号源对反馈效果的影响
7.2.1 电压串联负反馈放大电路
特点：
▪ 输入以电压形式求和（KVL）： vid=vi- vf
▪ 稳定输出电压
RL↓→vo↓→vf↓→vid(=vi－vf)↑
▪ 电压控制的电压源
vo↑
7.2.2 电压并联负反馈放大电路
特点： ▪ 输入以电流形式求和（KCL）： iid=ii-if ▪ 稳定输出电压 ▪ 电流控制的电压源
1. 闭环增益的一般表达式
已知
A xo 开环增益 xid
F xf 反馈系数 xo
Af
xo xi
闭环增益
因为 xid xi xf
xi xid xf
所以
Af
xo xi
x
A 1 AF
即
Af
A 1 AF
闭环增益的一般表达式
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式
7.1.1 什么是反馈
将电子系统输出回路的电量（电压或电流）送回 到输入回路的过程。
内部反馈
ib hie
ic
vbe hrevce
hfeib
hoe vce
外部反馈
7.1.1 什么是反馈
框图
基本放大电路的输入 信号（净输入信号）
输出信号
反馈放大电路 的输入信号
反馈信号
反馈通路 ——信号反向传输的渠道 开环 ——无反馈通路 闭环 ——有反馈通路
串联
并联
串联：输入以电压形式求和（KVL） -vi+vid+vf=0 即 vid=vi- vf 并联：输入以电流形式求和（KCL） ii-iid-if=0 即 iid=ii-if
7.1.4 串联反馈与并联反馈
判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈
并联反馈
xf (if)
级间反馈通路
7.1.4 串联反馈与并联反馈
7.1 反馈的基本概念与分类 7.2 负反馈放大电路的四种组态 7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式 7.4 负反馈对放大电路性能的影响 7.5 深度负反馈条件下的近似计算 7.6 负反馈放大电路设计 7.7 负反馈放大电路的频率响应 7.8 负反馈放大电路的稳定性
7.1 反馈的基本概念与分类
7.1.1 什么是反馈 7.1.2 直流反馈与交流反馈 7.1.3 正反馈与负反馈 7.1.4 串联反馈与并联反馈 7.1.5 电压反馈与电流反馈
(+)
(+)
(+)
级间电压串联负反馈
反馈组态判断举例（交流）
电压并联负反馈
反馈组态判断举例（交流）
直流反馈
(-) (+) (+)
(+)
(+)
(+)
交、直流反馈
电流串联负反馈
信号源对反馈效果的影响
串联负反馈 vid = vi -vf
要想反馈效果明显，就 要求vf变化能有效引起vid的 变化。
则 vi 最 好 为 恒 压 源 ， 即 信号源内阻Rs越小越好。
从输出端看
正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。 负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。
从输入端看
正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。 负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。
净输入量可以是电压，也可以是电流。
7.1.3 正反馈与负反馈
判别方法：瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着
特点： ▪ 输入以电流形式求和（KCL）： iid=ii-if ▪ 稳定输出电流 ▪ 电流控制的电流源
特点小结：
串联反馈：输入端电压求和（KVL） 并联反馈：输入端电流求和（KCL） 电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性 电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性
反馈组态判断举例（交流）
(-)
(+)
信号源对反馈效果的影响
并联负反馈 iid = ii -if
要想反馈效果明显，就 要 求 if 变 化 能 有 效 引 起 iid 的 变化。
则ii最好为恒流源，即信 号源内阻Rs越大越好。
end
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式
1. 闭环增益的一般表达式 2. 反馈深度讨论
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式
将负载短路，反馈量仍然存在——电流反馈。
反馈通路
电压反馈 反馈通路
电流反馈
7.1.5 电压反馈与电流反馈
电压反馈
反馈通路
end
7.2 负反馈放大电路的四种组态
7.2.1 电压串联负反馈放大电路 7.2.2 电压并联负反馈放大电路 7.2.3 电流串联负反馈放大电路 7.2.4 电流并联负反馈放大电路
串联反馈
级间反馈通路
xf (vf)
7.1.5 电压反馈与电流反馈
电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出 端的取样对象决定
电压反馈：反馈信号xf和输出电压成比例，即xf=Fvo 电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即xf=Fio
并联结构
串联结构
7.1.5 电压反馈与电流反馈
7.1.1 什么是反馈
判断电路是否存在反馈通路
反馈通路 （本级）
反馈通路 （本级）
反馈通路 （级间）
7.1.2 直流反馈与交流反馈
根据反馈到输入端的信号是交流，还是直流，或
同时存在，来进行判别。
直流反馈
交、直流反馈
7.1.2 直流反馈与交流反馈
(a)直流通路
(b)交流通路
7.1.3 正反馈与负反馈
电压负反馈
xf=Fvo ， xid= xi－xf
RL
vo
xf
xid
vo
▪ 电压负反馈稳定输出电压
7.1.5 电压反馈与电流反馈
电流负反馈
xf=Fio ， xid= xi－xf
RL io
xf
xid
io
▪ 电流负反馈稳定输出电流
7.1.5 电压反馈与电流反馈
判断方法：负载短路法
将负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零— —电压反馈。
信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率
（正斜率或负斜率，用“+”、“-”号表示）。
反馈通路
净输入量增大
负反馈
正反馈
净输入量减小
反馈通路
7.1.3 正反馈与负反馈
净输入量减小
级间负反馈
级间反馈通路
7.1.3 正反馈与负反馈
本级负反馈
净输入量减 小
反馈通路
7.1.4 串联反馈与并联反馈
由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定
RL↓→abs(vo)↓→if↓→iid(=ii－if)↑ abs(vo)↑
7.2.3 电流串联负反馈放大电路
特点：
▪ 输入以电压形式求和（KVL）： vid=vi- vf
▪ 稳定输出电流
io RL
vf (=ioRf ) vi 一定时 vi d
▪ 电压控制的电流源 io
7.2.4 电流并联负反馈放大电路
反馈组态判断举例（交流） 信号源对反馈效果的影响
7.2.1 电压串联负反馈放大电路
特点：
▪ 输入以电压形式求和（KVL）： vid=vi- vf
▪ 稳定输出电压
RL↓→vo↓→vf↓→vid(=vi－vf)↑
▪ 电压控制的电压源
vo↑
7.2.2 电压并联负反馈放大电路
特点： ▪ 输入以电流形式求和（KCL）： iid=ii-if ▪ 稳定输出电压 ▪ 电流控制的电压源
1. 闭环增益的一般表达式
已知
A xo 开环增益 xid
F xf 反馈系数 xo
Af
xo xi
闭环增益
因为 xid xi xf
xi xid xf
所以
Af
xo xi
x
A 1 AF
即
Af
A 1 AF
闭环增益的一般表达式
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式
7.1.1 什么是反馈
将电子系统输出回路的电量（电压或电流）送回 到输入回路的过程。
内部反馈
ib hie
ic
vbe hrevce
hfeib
hoe vce
外部反馈
7.1.1 什么是反馈
框图
基本放大电路的输入 信号（净输入信号）
输出信号
反馈放大电路 的输入信号
反馈信号
反馈通路 ——信号反向传输的渠道 开环 ——无反馈通路 闭环 ——有反馈通路
串联
并联
串联：输入以电压形式求和（KVL） -vi+vid+vf=0 即 vid=vi- vf 并联：输入以电流形式求和（KCL） ii-iid-if=0 即 iid=ii-if
7.1.4 串联反馈与并联反馈
判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈
并联反馈
xf (if)
级间反馈通路
7.1.4 串联反馈与并联反馈
7.1 反馈的基本概念与分类 7.2 负反馈放大电路的四种组态 7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式 7.4 负反馈对放大电路性能的影响 7.5 深度负反馈条件下的近似计算 7.6 负反馈放大电路设计 7.7 负反馈放大电路的频率响应 7.8 负反馈放大电路的稳定性
7.1 反馈的基本概念与分类
7.1.1 什么是反馈 7.1.2 直流反馈与交流反馈 7.1.3 正反馈与负反馈 7.1.4 串联反馈与并联反馈 7.1.5 电压反馈与电流反馈
(+)
(+)
(+)
级间电压串联负反馈
反馈组态判断举例（交流）
电压并联负反馈
反馈组态判断举例（交流）
直流反馈
(-) (+) (+)
(+)
(+)
(+)
交、直流反馈
电流串联负反馈
信号源对反馈效果的影响
串联负反馈 vid = vi -vf
要想反馈效果明显，就 要求vf变化能有效引起vid的 变化。
则 vi 最 好 为 恒 压 源 ， 即 信号源内阻Rs越小越好。
从输出端看
正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。 负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。
从输入端看
正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。 负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。
净输入量可以是电压，也可以是电流。
7.1.3 正反馈与负反馈
判别方法：瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着
特点： ▪ 输入以电流形式求和（KCL）： iid=ii-if ▪ 稳定输出电流 ▪ 电流控制的电流源
特点小结：
串联反馈：输入端电压求和（KVL） 并联反馈：输入端电流求和（KCL） 电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性 电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性
反馈组态判断举例（交流）
(-)
(+)
信号源对反馈效果的影响
并联负反馈 iid = ii -if
要想反馈效果明显，就 要 求 if 变 化 能 有 效 引 起 iid 的 变化。
则ii最好为恒流源，即信 号源内阻Rs越大越好。
end
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式
1. 闭环增益的一般表达式 2. 反馈深度讨论
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式
将负载短路，反馈量仍然存在——电流反馈。
反馈通路
电压反馈 反馈通路
电流反馈
7.1.5 电压反馈与电流反馈
电压反馈
反馈通路
end
7.2 负反馈放大电路的四种组态
7.2.1 电压串联负反馈放大电路 7.2.2 电压并联负反馈放大电路 7.2.3 电流串联负反馈放大电路 7.2.4 电流并联负反馈放大电路