低频电子线路 课件 绝对珍藏 10
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低频电子线路(精)
2018/9/15
《低频电子线路》
12
二、下限截止频率 fL 的确定
• 设多级放大器有 n 个单级放大器级 联组成，其 单级 低频特性 分别用增 益 AVS1L、 AVS2L ----- AVSnL 表示
∴
AVSL AVSm
1 1 j ( f L ) f
2018/9/15
低频电子线路
山东大学 信息科学与工程学院 刘志军
上次课内容
• 放大器的频率特性分析
2018/9/15
《低频电子线路》
2
这次课内容
• 多级放大器的频率特性 • 放大器展宽频带的方法 • 负反馈放大器的稳定性分析
2018/9/15
《低频电子线路》
3
§7.4 多级放大器的频率特性
• 前面已经学习了 单级放大电路 的频 率特性。 • 以下学习 多级放大电路 的频率特性。
20
对于以上 分析的结论
1、多级放大器 总上限截止频率 要比其中任一级上限截止频率要低， 而总下限截止频率 要比其中任一级 下限截止频率要高。 • 即说明 总通频带变窄。
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《低频电子线路》
21
分析结论
2、在设计多级放大器 时，必须 保证每一级通频带要比总通频带要 宽。
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• 第1种情况: 若各级单级放大器上限截止频率 fh1、fh2-----fhn 相差很远，则可以 取 最低值，近似作为多级放大器的 上 限截止频率。
2018/9/15
《低频电子线路》
8
第2种情况
• 若各级单级放大器的上限截止频 率 彼此相等，即：
f h1 f h 2 f hn
则多级放大器上限截止频率取公式
低频电子线路课件
1 VT
I EQ VT
又
gm gbe
re
1
re
gm
gbe
ib vbe
ib gm vbe
62
* 考虑 vce( 引入gce gbc）
g ce
1 rce
iC vCE
Q
vCE
IS
VBE
e VT
1
VCE VA
Q
IS
VBE
e VT
1 VA
Q
IS
VBEQ
e VT
1 VA
VA VA
一、 PN结的基本原理 1.PN结 1）PN结中载流子的运动→空间电荷区
13
*1 漂移电流 *2 扩散电流 *3动态平衡：
14
二.PN结的单向导电性 1、正向特性
15
2、反向特性
16
3、伏安特性
V
I Is (eVT 1)
Is：反向饱和电流； VT：热电压。常温（300k）下， VT=26mV。
I E IF R IR IC IF IR
49
2） 简化电路模型 （硅） VBES=0.7V VBCS=0.4V
VCES=0.3V
饱和条件 IB＞IBS
B
VCES＜0.3V （ VCE= VCB -VEB= VEB
+
-VBC）VBES-
C
+ - VCES E
50
2 截止模式 1）截止条件
B-E反偏，B-C反偏
一般电路模型
+ ίB
ίC +
vBE
βίB vCE
-
-
56
2.5.1 小信号电路模型
1 数学分析
低频电子线路
2019/10/9
《低频电子线路》
32
源电压增益
r • 当 i Rs 时
A A
Vs
V
2019/10/9
《低频电子线路》
33
RE的作用
• RE为交流负反馈电阻。 • 可以改善放大器性能( ri’ ↑、AV稳定） • 但对增益有所牺牲（AV↓）
2019/10/9
《低频电子线路》
34
§ 2.7 晶体管放大器的三种组态
2019/10/9
《低频电子线路》
53
2.7.2 共基极放大器
• 由同学自己分析
2019/10/9
《低频电子线路》
54
2.7.3 晶体管三种放大组态比较
• 对BJT三种组态进行分析比较。
2019/10/9
《低频电子线路》
55
CE组态
• AV • Ai • AP • Ri • Ro
大（反相） 大 最大 中 大
《低频电子线路》
28
动态分析
• 输入阻抗
r ri be 1 Re
r R R r || ||
i
b1
b2
i
R R r R || || 1
b1
b2
be
e
2019/10/9
《低频电子线路》
29
动态分析
• 电压增益
AV
Vo Vi
I b RL
be
• 其中 RL RC || RL
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《低频电子线路》
23
（c）求输入阻抗
ri rbe
r r i Rb1 || Rb2 || be
低频电子线路课件绝对珍藏
《低频电子线路》
47
补充作业1
已知电路参数如图3.3.4所示，场效应 管工作点上的互导gm=1ms, rd>>Rd
(1)画出微变等效电路；
（2）求放大倍数AV； （3）求放大器输入阻抗ri。
05.03.2020
《低频电子线路》
48
补充作业2
源极输出电路如图3.3.4所示。已知场效 应管工作点上的互导gm=0 .9 ms, 其它参 数如图中所示。求放大倍数AV、输入阻 抗ri和输出阻抗rO 。
05.03.2020
《低频电子线路》
42
求输出阻抗电路图
05.03.2020
《低频电子线路》
43
求输出阻抗电路图
05.03.2020
《低频电子线路》
44
求输出阻抗
由以上图示
ro
Vo Io
RS
|| rds
||
Vo gmVgs
1
1
RS || rds || gm RS || gm
05.03.2020
《低频电子线路》
45
求输出阻抗
上式其中
g m V g sId ' g m V o g m V o
rdsRS,rdsg1m
05.03.2020
《低频电子线路》
46
作业
2.12 2.17 2.22 以下补充作业
05.03.2020
见P91图2.8.3 (c)
05.03.2020
《低频电子线路》
26
动态分析
放大器增益
Av
Vo Vi
Io
R
' L
低频电子线路-《低频电子线路》
3 540
3 3 540 3
100 1 1 50 2
47
《低频电子线路》
电流增益推导
其中
Io
I 0
RC RL RC
IC
RC RL RC
Ib
Ii
RB rbe RB
48
《低频电子线路》
源电流增益AIS
请读者自行分析
49
《低频电子线路》
（2）求电压增益
有两种电压增益
电压增益AV 源电压增益AVS
39
《低频电子线路》
电压增益
V I R AV
o o
L I c RL I b RL
I r b be
I r b be
V I r i
R b
be
L 1001.5
hoe
iC vCE
IB
(S)
表示输出端电压 vCE 对输出端电流iC的影响。 一般 <10-5 S, 常用 rce 表示。
15
《低频电子线路》
H参数各参数的图示
四个图示（见书）。 注意下标e表示是共射（CE）组态。
16
《低频电子线路》
H参数的数量级
对于低频小功率H参数的数量级一般为
b
oe ce
10
《低频电子线路》
H参数模型及其参数的推导与表示
可得线性方程组
V h I h V
be
ie b
re ce
I h I h V
c
fe b
oe ce
11
《低频电子线路》
电子行业低频电子线路课件
电子行业低频电子线路课件引言低频电子线路是电子行业中一个重要的领域，主要涉及各类低频信号的放大、过滤、调制等处理。
本课件将介绍低频电子线路的基本概念、原理和常见电路设计，并结合实际案例进行分析和讨论。
目录1.什么是低频电子线路2.基本电子元件3.放大电路设计4.滤波电路设计5.调制电路设计6.实例分析7.总结1. 什么是低频电子线路低频电子线路是指工作频率相对较低（一般低于10kHz）的电子线路。
这些线路主要用于处理音频、低速数据信号和直流信号等。
低频电子线路在电子设备中起到了放大、滤波、调制等功能，是电子系统中不可或缺的一部分。
2. 基本电子元件在低频电子线路中，涉及到许多基本电子元件，包括：•电阻：用于限制电流、分压和电流表的测量等。
•电容：用于储存和释放电荷，实现滤波和耦合等功能。
•电感：用于储存和释放磁能量，实现滤波和耦合等功能。
•晶体管：用于放大信号，在信号处理中起到重要作用。
•运算放大器：用于放大和处理低频信号，常用于滤波和放大电路中。
3. 放大电路设计放大电路是低频电子线路中一个基本的模块，用于将输入信号放大到所需的幅度。
常见的放大电路有共射极放大电路、共集极放大电路和共基极放大电路等。
在放大电路设计中，需要考虑放大系数、带宽、输入输出阻抗等因素。
4. 滤波电路设计滤波电路用于滤除或提取特定频率的信号。
常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
滤波电路设计中，需要考虑通频带宽、品质因数、衰减和相位响应等因素。
5. 调制电路设计调制电路用于将基带信号调制到高频载波上进行传输。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
调制电路设计中，需要考虑载波频率、调制指数、调制信号功率等因素。
6. 实例分析本节将通过实际案例分析，介绍一些常见的低频电子线路设计。
实例包括放大电路、滤波电路和调制电路等，通过具体的电路图和参数设置，分析电路的工作原理和性能。
低频电子线路 PPT课件
2019/4/12 《低频电子线路》 24
一段话：
“知识是干粮，
能力是猎枪， 素质是指南针 ”
2019/4/12
《低频电子线路》
25
文科和理工科
文科的课堂是书籍和社会
理工科的课堂是实验室和公司企业
2019/4/12
《低频电子线路》
26
本小节结束
待续
2019/4/12
《低频电子线路》
27
§2 电子电路及其信号
现代社会赖以生存三大要素：材料（物
质）、能源（能量）、信息 信息(IT)时代是以电子和微电子技术的充 分发展为基础的。 电子技术在国防、科学、工业、医学、 通信及文化生活等各个领域中起到巨大 的作用。
2019/4/12
《低频电子线路》
28
电子技术的基本任务
应用目标是处理信号：
2019/4/12
《低频电子线路》
9
专业课
是专业应用性质，
是专业方向必修课和选修课。 特点： – 分模块， 课时少，内容变化快。
2019/4/12
《低频电子线路》
10
《电子线路》课程体系
理论课：14学分
实践课：8.5 ~ 9学分 时间：跨 3 ~ 4学期
2019/4/12
课程体系 课程内容 学习方法 教学安排 使用教材
2019/4/12
《低频电子线路》
5
课程地位与课程体系
是重要的技术（专业）基础课 是电子信息类专业的主干课程
是强调硬件应用能力的工程类课程
是工程师训练的基本入门课程 是很多重点大学的考研课程
2019/4/12
《低频电子线路》
6
一段话：
“知识是干粮，
能力是猎枪， 素质是指南针 ”
2019/4/12
《低频电子线路》
25
文科和理工科
文科的课堂是书籍和社会
理工科的课堂是实验室和公司企业
2019/4/12
《低频电子线路》
26
本小节结束
待续
2019/4/12
《低频电子线路》
27
§2 电子电路及其信号
现代社会赖以生存三大要素：材料（物
质）、能源（能量）、信息 信息(IT)时代是以电子和微电子技术的充 分发展为基础的。 电子技术在国防、科学、工业、医学、 通信及文化生活等各个领域中起到巨大 的作用。
2019/4/12
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28
电子技术的基本任务
应用目标是处理信号：
2019/4/12
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9
专业课
是专业应用性质，
是专业方向必修课和选修课。 特点： – 分模块， 课时少，内容变化快。
2019/4/12
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10
《电子线路》课程体系
理论课：14学分
实践课：8.5 ~ 9学分 时间：跨 3 ~ 4学期
2019/4/12
课程体系 课程内容 学习方法 教学安排 使用教材
2019/4/12
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5
课程地位与课程体系
是重要的技术（专业）基础课 是电子信息类专业的主干课程
是强调硬件应用能力的工程类课程
是工程师训练的基本入门课程 是很多重点大学的考研课程
2019/4/12
《低频电子线路》
6
《低频电子线路》旧版第二章09秋.ppt
(c)
图2–40 (c)电阻和恒流源电平移位
2020/4/24
《低频电子线路》
31
直接耦合电平配置
UCC P NP NP N
Uo
(d)
图2–40 直接耦合电平配置方式实例 (d)NPN、PNP管级联
2020/4/24
《低频电子线路》
32
2.8.2 级联放大器的性能指标计算
级联放大器又称为多级放大器
Ri2
RL Uo RC2
－ Ro
(b)
图2-41 两级共射极放大器 (b) 交流通路
2020/4/24
《低频电子线路》
41
例题电路与交流等效电路对照
2020/4/24
《低频电子线路》
42
例题分析：两级共射极放大器分析
解（1）电压放大倍数Au
Au
Uo Ui
Au1 gAu 2
Au1
Uo1 Ui
(RC1 Ri2 )
2020/4/24
《低频电子线路》
39
例题（例7）
例7 图2-41(a)给出了一个分别由NPN和 PNP管构成的两极直接耦合的共射极放大 器，其交流通路如图2-41（b)所示，试计 算该电路的交流指标。
2020/4/24
《低频电子线路》
40
例题（例7）
＋
＋
Ui
RB1 RB2
－ Ri
RC1 RE2
(2–55)
式中： RL RE RL
2020/4/24
《低频电子线路》
9
CC电路的特点
CC电路的输出与输入同相且基本相等（Au 约为1）。
故称之为射随器（射极跟随器）。
2020/4/24
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= r bb′ + (1 + β ) be
26
I
EQ
《低频电子线路》
21
求输入电阻
上式其中
I EQ =
V
CC
R +R R
b1 e
R
b2
V BE
b2
≈ I CQ
2010-10-22
《低频电子线路》
22
（b）求电压增益
A
其中
V
V o β R ′L = = Vi r be
R′ = R || R
L C
2010-10-22
《低频电子线路》
41
(1)求电压增益
V o I o R′L I e R ′L AV = V i = I b r ′i = I b [r be + (1 + β ) R′L] I b (1 + β ) R′L = I b [r be + (1 + β ) R′L ] (1 + β ) R′L = r be + (1 + β ) R′L
2010-10-22
《低频电子线路》
48
求输出阻抗
V o (R s || Rb + r be ) I b = 其中r ′o = Ie (1 + β ) I b r be + R s // Rb = r be + R′s = 1+ β 1+ β
其中Rb = Rb1 || Rb 2 R′s = R s || Rb
2010-10-22
《低频电子线路》
3
§ 2.5 静态工作点稳态电路
静态工作点正确设置和使工作点稳定是 保证放大器正常工作的关键。
2010-10-22
《低频电子线路》
4
1． 使Q点不稳定的因素
许多因素将造成电路的工作点不稳定， 如工作环境温度的变化。
2010-10-22
《低频电子线路》
5
Q点不稳定（图示）
2010-10-22 《低频电子线路》 49
求输出阻抗
r be + R′s ∴r o = Re || 1 + β
2010-10-22
《低频电子线路》
50
求输出阻抗
ro一般在几十到几百K之间。
o r
β
上式后一项实际是输入端电阻折合到输 出端缩小1+β倍（反折合）。
2010-10-22
《低频电子线路》
2010-10-22
《低频电子线路》
53
2.7.2 共基极放大器
由同学自己分析
2010-10-22
《低频电子线路》
54
2.7.3 晶体管三种放大组态比较
对BJT三种组态进行分析比较。
2010-10-22
《低频电子线路》
55
CE组态
AV Ai AP Ri Ro 大（反相） 大 最大 中 大
– 共射组态（CE） – 共基组态（CB） – 共集组态（CC）
2010-10-22
《低频电子线路》
35
2.7.1 共集电极放大器（射极输出器）
CC电路是一种十分常用的电路。
2010-10-22
《低频电子线路》
36
CC电路（图）
2010-10-22
《低频电子线路》
37
CC电路特点
输出端（负载） 接在管子发射极处（与 CE电路明显不同） 信号流向是：“b进e出”。 共集（射随）---- CC电路。
51
(4)求电流增益 I e = (1 + β ) A′i =
Ib Io = Ib Ie Io Ai = I i I i I b I e
Rb (1 + β ) Re = Rb + r ′i Re + R L
2010-10-22
《低频电子线路》
52
CC电路的特点
①输入电阻大，输出电阻小； ②电压增益小于约等于1； ③输入、输出电压同相； ④有电流增益和功率增益。
由于VB 已由Rb1、Rb2分压基本固定，故 ICQ 基本稳定。
2010-10-22
《低频电子线路》
16
静态分析
故静态工作点稳态条件为：
V B >> V BEQ
I
1
>> I BQ
I ≥ (5 ~ 10) I
1
V B ≥ (3 ~ 5)V BE
BQ
2010-10-22
《低频电子线路》
17
静态分析
2010-10-22
《低频电子线路》
26
（3）若不接发射极电容时（CE开路） 的动态分析
若不接发射极电容时（CE开路），放大 器的状态将发生变化。
2010-10-22
《低频电子线路》
27
不接发射极电容时微变等效电路（图）
2010-10-22
《低频电子线路》
28
动态分析
输入阻抗
i
′ =r r
其中
R′ = R || R
L c
L
2010-10-22
《低频电子线路》
30
动态分析
输出阻抗
r o ≈ Rc
2010-10-22
《低频电子线路》
31
动态分析
源电压增益
Vo Vi Vo ri AVs = V s = V s V i = R s + ri
A
v
2010-10-22
《低频电子线路》
32
o
( )
VBE的自动调节作用
V B固定→ V BE ↓→ I BQ ↓→ I CQ ↑
2010-10-22
《低频电子线路》
11
负反馈
以上为负反馈对电路参数的自动调节作 用。
2010-10-22
《低频电子线路》
12
（1）静态分析
分析电路的第一步仍然是直流特性分析， 又叫静态工作点分析。
2010-10-22
i b1 b1
+ (1 + β ) Re be
b2 i b2 be e
r = R || R || r ′ = R || R || [r + (1 + β ) R ]
2010-10-22 《低频电子线路》 29
动态分析
电压增益
A
V
β R ′L V o β I b R ′L = = = Vi I b r ′i r be + (1 + β ) Re
2010-10-22
《低频电子线路》
56
CC组态
AV Ai AP ri ro 小于约等于1（同相） 大 中 最大 最小
2010-10-22
《低频电子线路》
57
CB组态
AV Ai AP ri ro 大（同相） 小于约为1 中 最小 最大
2010-10-22
《低频电子线路》
58
三种组态的一般用途
《低频电子线路》
8
电路形式（图）
2010-10-22
《低频电子线路》
9
电路特点
基极采用Rb1、Rb2分压固定偏置。 发射极采用 Re（电流串联负反馈）、并 加旁路电容Ce。 保证VB 固定（VE浮动）。
2010-10-22
《低频电子线路》
10
T C ↑→ I CQ ↑→ I EQ ↑→ V E ↑
2010-10-22 《低频电子线路》 45
(3)求输出阻抗
使输入端信号源短路（但保留内阻）， 输出端通过外加电压VO，求IO ，可求出 ro。
2010-10-22
《低频电子线路》
46
求输出阻抗电 路（图）
2010-10-22
《低频电子线路》
47
求输出阻抗
Vo Vo r o = I o = Re || I e = Re || r ′o
2010-10-22
《低频电子线路》
38
直流电路分析（图）
CC直流通路与CE相同。 故静态工作点计算相同。 直流通路见图示。
2010-10-22
《低频电子线路》
39
2．动态（交流）分析
CC交流（动态）分析与CE电路大不相同。
2010-10-22
《低频电子线路》
40
交流微变等效电路（图）
44
(2)求输入阻抗
Vi r ′i = I b = r be + (1 + β ) R′L Vi r i = I i = Rb || r ′i = (Rb1 || Rb 2 ) ||
[r + (1 + β ) R′ ]
be L
其中 R b = R b1 || R b 2 R ′L = R e || R L
L
2010-10-22
《低频电子线路》
23
（c）求输入阻抗
′ =r r
i
be
= Rb1 || Rb 2 || r be ri
2010-10-22 《低频电子线路》 24
（d）求输出阻抗
≈ RC ro
2010-10-22
《低频电子线路》
25
（e）求源电压增益
Vo Vi Vo ri = = = AVs V s V s V i R s + r i AV
《低频电子线路》
山东大学 信息学院 刘志军
2010-10-22
《低频电子线路》
1
上节课内容
放大器微变等效电路分析法 晶体管H参数等效电路 用简化H参数等效电路分析放大器
2010-10-22
《低频电子线路》
2
本次课内容
静态工作点稳态电路
– Q点不稳定的因素 – 基极分压式射极电阻共射放大电路 – 晶体管放大器的三种组态