电子线路第四版线性部分 谢嘉奎 复习
高频电子线路课件(谢嘉奎第四版)1-3
② 采用自举电路
R1 ,R2 , C2,取代 R 。特 点:交流电位由 O 经 C2 自举到 C 点,即 vC vO。
工作原理:Av 1,故 vB vO vC,通过 R2 的交流电流 i 0, 因而从 B 点向虚线框看进去的交
流电阻(vB/i)很大,趋于无穷,T3 的交流负载电阻便近似等于
图 1-3-4 二极管偏置电路
3.VBE 倍增电路
VBB
VBE3(1
R1 R2
)
(1)偏置电路
由 T3、R1、R2 组成,且由电 流源 IR 激励,为互补功率管 T1、 T2 提供偏置电压 VBB。
图 1–3–5 VBE 倍增偏置电路
T3、R1 构成电压并联负反馈电路,反馈电路的输出电 阻很小,几乎不影响输入信号的传输。
1.3 乙类推挽功率放大电路
从原理电路到实用电路,还需解决如下等问题:
① 交越失真 —— 加偏置电路; ② 双电源 —— 单电源供电; ③ 互补管难配 —— 准互补推挽电路; ④ 安全 —— 过载保护; ⑤ 充分激励 —— 输入激励电路。
一、交越失真和偏置电路
1.交越失真(Crossover Distortion) (1)定义 在零偏置条件下,考虑到导通电压的影响,输出电压 波形在衔接处出现的失真,称交越失真。
五、输入激励电路
1.必要性
互补功放, 功率管为射随器,Av < 1。若要求输出最大 信号功率,则要求激励
级提供振幅接近电源电
压的推动电压(单电源
为 VCC /2 )。
2.电路 T3:输入激励级, T3 的直流负载 R(忽略 T1 和 T2基 极电流),直流负 载线为Ⅰ。
图 1–3–9(a) 未加自举电容的电路 (b)输入激励级图解分析
电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)
电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)1-2一功率管,它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制?为什么?解:否。
还受功率管工作状态的影响,在极限参数中,PCM还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
第二章2-1为什么谐振功率放大器能工作于丙类,而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类?解:因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路,该回路具有选频特性,可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量,并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压,而电阻性输出负载不具备上述功能。
2-2放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点?为什么?丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号?解:(1)丙类工作,管子导通时间短,瞬时功耗小,效率高。
(2)丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路,具有选频滤波特性,保证了输出信号的不失真。
为此,丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。
2-4试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率PoCVCC2VCE(at)VCC2(VCC2VCE(at))2,集电极效率2πRL。
已知VCC=18V,VCE(at)=0.5V,RL=50,试求放大器的PD、Po和C 值。
解:(1)vA为方波,按傅里叶级数展开,其中基波分量电压振幅Vcm(VCC2VCE(at))。
通过每管的电流为半个余弦波,余弦波幅度Icm Vcm2(VCC2VCE(at)),其中平均分量电流平均值RLπRL2πIC0Icmπ所以PoVcmIcm1222(V2V)CCCE(at)π2RL2VCC(VCC2VCE(at))π2RLPDVCCIC0CPo/PDVCC2VCE(at)VCC(2)PD2VCC(VCC2VCE(at))1.24Wπ2RLPo2(VCC2VCE(at))21.17W2πRLCPo/PD94.36%2-5谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示,已知VCC=12V,VBB=0.5V,Vcm=11V,Vbm=0.24V。
电子线路 非线性部分(第四版)谢嘉奎 第3章正弦波振荡器
(a)并联谐振回路 图 3-1-5 谐振回路的相频特性曲线
可见在实际振荡电路中,是依靠具有负斜率相频特性 的谐振回路来满足相位稳定条件的,且 Qe 越高,Z() 随 的变化斜率越大,频率稳定度越高。
3.1.3 基本组成及其分析方法
要产生稳定的正弦振荡,振荡器必须满足起振、平衡、 稳定三项条件。 1.组成 ① 可变增益放大器——提供足够的增益,且其增益随 输入电压增大而减小。
① A() 放大管(可略) 并联谐振回路相移 Z()
② f(),随 的变化十分缓慢,可认为它与 无关。
故 Z() 随 变化的特性可代表 T() 随 变化的特性。
并联谐振回路,其相频特性
z ( ) arctan
2( 0 )
0
Qe
0 ——谐振频率
① 振荡器离开原平衡状态,导致停振或突变到新的平 衡状态。原平衡状态是不稳定的,应避免。
② 振荡器有回到平衡状态的趋势。当干扰消失后,能 回到平衡状态。原平衡状态是稳定的。 必须讨论稳定条件,保证振荡器所处平衡状态是稳定的。
二、振幅稳定条件
图 3-1-2 所示环路增益特 性,还满足振幅稳定条件。 1.稳定过程 若 Vi ViA , T ( osc ) 1,干扰使:
2.环路增益存在两个平衡点的情况 如图 3-1-3 所示,振荡器存在着两个平衡点 A 和 B, 其中 A 是稳定的,B 点是否稳定? 分析:若使 Vi > ViB ,则 T(osc) 随之增大,导致 Vi 进 一步增大,从而更远离平衡点 B。最后到达平衡点 A。 反之,若 Vi ViB T ( osc )
Vi ,直到停止振荡。
可见,这种振荡器不满足振幅起 振条件,必须加大的电冲击,产生大 于ViB 的起始扰动电压,才能进入平衡 点 A,产生持续等幅振荡。
电子线路第四版线性部分-谢嘉奎-复习资料全
电子线路第四版线性部分-谢嘉奎-复习资料全申明:本复习资料仅作为考试参考,不代表百分百会考本资料上的容。
一、选择填空题1、本征半导体:纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。
2、本征激发是半导体中产生自由的电子空穴对的条件。
3、N型半导体:本征半导体中掺入少量五价元素构成。
4、P型半导体:本征半导体中掺入少量三价元素构成。
5、PN结的基本特性:单向导电性(即正向导通,反向截止)。
除了单向导电性外还有反向击穿特性、温度特性、电容特性。
6、PN结的伏安特性方程式:正偏时:反偏时:其中:热电压倍。
7、硅PN结:VD(on)=0.7V锗PN结:VD(on)=0.3V8、PN结的击穿特性:热击穿(二极管损坏,不可恢复),齐纳击穿(可恢复)。
9、PN结的电容特性:势垒电容、扩散电容。
10、三极管部结构特点:发射区掺杂浓度大;基区薄;集电结面积大。
11、三极管的工作状态及其外部工作条件:放大模式:发射结正偏,集电结反偏;饱和形式:发射结正偏,集电结正偏;≈26mV(室温);温度每升高10℃,Is约增加一截止模式:发射结反偏,集电结反偏。
12、三极管工作在放大模式下:对NPN管各极电位间要求:Ve<Vb<Vc对PNP管各极电位间要求:Ve>Vb>Vc解:电压值都为正,可判断为NPN管;假设三极管工作在放大状态,根据电位间要求:Ve<Vb<Vc,可判断U1=10V 为C极电压,U2-U3=0.7V,可判断U2=3V为B极电压;U3=2.3V为E极电压;且UCE=10-2.3=7.7V>0.3V,由此可判断此三极管为NPN型三极管,且工作在放大状态,假设成立。
13、三极管静态工作点:IBQ、TCQ、VCEQ14、公式:15、三极管的三种组态:16、混合Π型小号电路模型:vB Er b ei BQiEvB EiBiEQ26(1)re(1)ICQrce三极管输出电阻,数值较大。
电子线路非线性部分(第四版)谢嘉奎第6章反馈控制电路
1.I 较大,超过环路滤波器的通频带
vd(t) 虽然受到较大衰减,但仍可以使 VCO 振荡频率
摆到 i ,环路很快锁定。称为快捕过程。
快捕带:能够锁定的最大 |i| ,以 c 表示
c AdAoAF(c)
2.I 比第一种情况大 vd(t) 受到很大衰减,不能使 VCO 振荡频率摆到 I 。
捕捉过程如下:
变为 V om ,反复循环直到达到 A 点,进入稳定状态。
AI 、Ar 越大剩余幅差越小。
二、应用
1.自动增益控制电路(AGC)
自动增益控制电路的作用:当输出信号电压变化很大 时,保持输出电压几乎不变。
调幅接收机加入 AGC 电路是为了接收机输出的信号 稳定,避免声音忽强忽弱。
高放、混频、中放构成的可控增益放大器。
e0 ,减小到 e。
限幅鉴频器 频率比较器 放大器
转换特性 e vc
VCO 可控频率电路 混频器
转换特性 vc e
(a)o = e0,①
→②
(b)M 锁定时的平衡
点,剩余角频差
(c)M 、P 稳定平衡 点,但 P 点环路已失去 调解作用。 N 不稳定平 衡点。
同步带:H = e02 捕捉带:p = e03
分析环路锁定的动态过程及其性能特点。
6.2.1 基本环路方程
一、鉴相器
(a) 图 6–2–1 鉴相器的电路模型
作用:比较两个输 入电压之间的相位差, 产生相应的输出电压 vd(t) 。
设 r 为参考角频率。 r — VCO 未加控制电压时的固有振荡角频率。
i
= r
di (t)
dt
(a) 图 6–2–1 鉴相器的电路模型
益,从而有效地减
小非线性失真。
电子线路 非线性部分 第四版 谢嘉奎 课件 第五章 角度解调
5.3.3 相位鉴频器 (鉴相器phase detector) 鉴相器是用来比较两个同频输入电压 u1 (t ) 和 u2 (t ) 的相位,而输 出电压 u0 ( t ) 是两个输入电压相位差的函数, uo (t ) 即 uo ( t ) = f [ϕ1 ( t ) − ϕ 2 ( t )] 鉴相器 u (t )
u1 u2
调频脉 冲序列
低通滤波器或 脉冲计数器
u3 单稳 u4
uΩ
u FM
限幅放大
微分
半波整流 (a)
低通滤波
uo
u FM
t
u1
t
u2 u3
t t
u4 uo (b)
t t
2. 鉴频器的主要特性
能全面描述鉴频器主要特性的是鉴频特性曲线。它是指鉴频器的输出 电压uo(t),与其输入FM信号瞬时频偏Δω(t)或Δf(t)之间的关系曲线
5.3
调频波的解调原理及电路
5.3.1 鉴频方法及其实现模型 5.3.2 振幅鉴频器(斜率鉴频器) 5.3.3 相位鉴频器 5.3.4 比例鉴频器 5.3.5 移相乘积鉴频器
5.3 调频波的解调原理及电路
5.3.1 鉴频方法及其实现模型
1. 鉴频方法 调频信号的解调是从调频波 uFM = U cos[ωo t + m ∫ uΩ (t )dt ] 中 恢 复 出 原 调制信号 uΩ (t ) 过程,完成调频波解调过程的电路称为频率检波器 将调频波进行特定的波形变换,根据波形变换特点的不同,可归 纳以下几种实现方法: 第一种方法,将调频波通过频率—幅度线性变换网络,将调频波变换 成调频—调幅波,再通过包络检波器检测出反映幅度变化的解调电 压。把这种鉴频器称为斜率鉴频器,或称振幅鉴频器 。
线性电子线路(谢嘉奎)第四版第一章课件
ni pi AT e 2kT
3 2
Eg 0
ni pi AT e 2kT
式中,浓度单位为cm , A——常量 (硅:3.88×1016 cm-3K-3/2,锗:1.76×1016cm-3K-3/2) T——热力学温度
-3
3 2
Eg 0
k——是玻尔兹曼常数(8.63×10-5 eV/K),
Eg0 ——T=0 K(即-273℃)时的禁带宽度,导带与价 带间的距离(硅为1.21 eV, 锗为0.785 eV) 该公式的核心是什么? 载流子浓度是温度的函数
ni pi AT e 2kT
公式表明,本征半导体的载流子浓度和温度、材料有关。 将相关参数带入公式中,可以得到300K时硅的 ni=1.43×1010cm-3 (教材给出1.5×1010cm-3,不准确)。 由此可以看到,尽管本征半导体在室温情况下具有一 定的导电能力,但是,本征半导体中载流子的数目远小于 原子数目(硅:4.96×1022cm-3),因此本征半导体的导 电能力很低。 结论:室温下本征半导体的导电能力非常弱 说明:本征半导体的导电能力随温度升高,增加很快 硅,500K时:ni=3.53×1014cm-3, 600K时 : ni=4.81×1015cm-3
3.本征激发和复合 因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现 的,称为电子-空穴对。 游离的部分自由电子也可能回到空穴中去,称为复合
本征激发
+4 +4 +4
+4
+4 +4
+4 +4 +4
复合
本征激发数目越多,复合量 越大,使得本征激发数目减 少;这又使得复合减少。 最终,在一定温度下达到动态平衡
电子线路第四版线性部分教学大纲
电子线路第四版线性部分教学大纲一、课程简介电子线路是现代电子技术中的基础课程之一,是掌握电子技术的必修课程。
本课程为电子线路第四版,主要围绕电路中的线性部分展开教学。
通过本课程的学习,学生将会掌握电路的基本理论和方法,包括电子元器件、线性电路基础、放大器、滤波器等知识点。
二、课程内容1.电子元器件•电子元器件的种类及其特点•半导体材料和二极管•三极管的基本原理及应用•MOS场效应管的基本原理及应用2.线性电路基础•电路基本理论及基本电路变换•节能器、电阻、电容、电感等电子元器件的应用•戴维南定理和环路定理在电路分析中的应用3.放大器•放大器的原理及分类•功率放大器的特点和应用•反馈的基本理论和应用4.滤波器•滤波器的基本原理及分类•有源RC滤波器和有源滤波器的应用•操作放大器和滤波器的结合三、教学目标通过本课程的学习,学生应该能够: - 深入了解电子元器件的种类及其特点,掌握半导体材料和二极管的原理及应用 - 熟悉三极管和MOS场效应管的基本原理及应用,并能在电路中灵活运用 - 掌握电路基本理论,重点掌握戴维南定理和环路定理在电路分析中的应用,能够运用节能器、电阻、电容、电感等电子元器件进行电路设计 - 熟悉放大器的原理及分类,了解功率放大器的特点和应用,了解反馈的基本理论和应用场景 - 掌握滤波器的基本原理及分类,熟悉有源RC滤波器和有源滤波器的应用场景,掌握操作放大器和滤波器的结合应用四、教学方法本课程采用理论教学与实践教学相结合的方式进行教学。
理论教学的主要内容包括: - 课前预习:让学生在课前对所要学习的知识点进行了解,为后续的理论讲解打下基础。
- 讲解理论:通过对电路基本理论、电子元器件、放大器、滤波器等内容进行详细的讲解,使学生逐步掌握这些知识点的核心要点。
- 练习:通过课堂练习、作业等方式,巩固学生的理论基础,同时培养学生的分析和解决问题的能力。
实践教学的主要内容包括:- 实验:通过设计与实验相结合的方式,让学生亲手操作电路,加深对理论知识的理解和掌握。
电子线路-非线性部分(第四版)谢嘉奎-第4章振幅调制-解调与混频电路讲课讲稿
v O ( t ) V m c0 c t o M a V s m c Ω 0 o cc t o s t s
V m c0 c o t 1 2 M s a V m c0 o c Ω ) t s 1 2 M (a V m c0 o c Ω ) t s
单音调制时调幅信号的频谱:由三个分量组成:
(7)
所以,输出调幅波电流的数学表达式为
i I m 0 ( 1 M a cΩ o ) cs to c t s
(8)
式中:Im0 = a1Vcm :调制前载波电流振幅;
Im0(1 + Ma cos t) :调幅波电流振幅;
若负载M 为aLC2a调2aV谐1回m路k,aV V 谐mm 振0 在Mfac:,调谐幅振度电。阻
(2)
其中,c = 2fc:载波角频率; fc:载波频率,c >> 。
若同时作用在一个非线性器件 i = f(v) 上,有
Vcmcos ct + V cos t
(3)
将非线性器件的输出电流用三角函数展开
i a 0 a 1 v a 2 v 2 a 3 v 3
(4)
将式(3)代入式(4) ,取前三项,则
1.电路组成模型
vO (t) [[[V v A c m (tc) V 0 m k A av A M M v( A t)(tc )]c v V m v c( o t)(c tts )]A ]co cts
式中,AM :相乘器乘积系数; A:相加器的加权系数,且 A = k,AM AVcm = ka。
(6)
若负载为 LC 调谐回路, ,2 ,2c 均远离 c,去
掉它们及直流分量,则式(6)可写为
ia1Vcm cocsta2Vcm V[cocs(Ω)tcosc (Ω)t] a1Vcm cocst2a2Vcm VcocstcoΩs t
非线性电子线路(谢嘉奎第四版_部分)答案
⾮线性电⼦线路(谢嘉奎第四版_部分)答案声明:由不动脑筋⽽直接抄取答案的⾏为引发的后果⾃负,与本⼈⽆任何关联,愿好⾃为之。
解释权归本⼈所有。
1-2 ⼀功率管,它的最⼤输出功率是否仅受其极限参数限制?为什么?解:否。
还受功率管⼯作状态的影响,在极限参数中,P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
1-3 ⼀功率放⼤器要求输出功率P。
= 1000 W,当集电极效率ηC由40%提⾼到70‰时,试问直流电源提供的直流功率P D和功率管耗散功率P C各减⼩多少?解:当ηC1 = 40%时,P D1 = P o/ηC = 2500 W,P C1 = P D1P o=1500 W当ηC2 = 70%时,P D2 = P o/ηC =1428.57 W,P C2 = P D2P o = 428.57 W可见,随着效率升⾼,P D下降,(P D1 P D2) = 1071.43 WPC下降,(P C1 P C2) = 1071.43 W1-6 如图所⽰为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线,由它接成的放⼤器如图1-2-1(a)所⽰,已知V CC = 5 V,试求下列条件下的P L、P D、ηC(运⽤图解法):(1)R L= 10Ω,Q点在负载线中点,充分激励;(2)R L = 5 Ω,I BQ同(1)值,I cm = I CQ;(3)R L = 5Ω,Q点在负载线中点,激励同(1)值;(4)R L = 5 Ω,Q点在负载线中点,充分激励。
解:(1) R L = 10 Ω时,作负载线(由V CE = V CC I C R L),取Q在放⼤区负载线中点,充分激励,由图得V CEQ1 = 2.6V,ICQ1= 220mA,I BQ1 = I bm = 2.4mA因为V cm = V CEQ1V CE(sat) = (2.6 0.2)V = 2.4 V,I cm = I CQ1 = 220 mA所以mW26421cmcmL==IVP,P D= V CC I CQ1 =ICRL作负载线,I BQ同(1)值,即I BQ2 =2.4mA,得Q2点,V CEQ2 =3.8V,I CQ2 = 260mA这时,V cm = V CC V CEQ2 = 1.2 V,I cm = I CQ2 = 260 mA所以mW15621cmcmL==IVP,P D = V CC I CQ2 = 1.3 W,ηC = P L/ P D = 12%(3)当R L = 5 Ω,Q在放⼤区内的中点,激励同(1),由图Q3点,V CEQ3 = 2.75V,I CQ3= 460mA,I BQ3 = 4.6mA, I bm = 2.4mA 相应的v CEmin= 1.55V,i Cmax= 700mA。
高频电子线路课件(谢嘉奎第四版)1-5
当 VS = VREF 时 误差放大器输出静态电压,经电压比较器使 T1 管的 导通时间为 ton 或占空系数为 d0,稳压器的输出电压
VO = VREF
R1 R2 = f T
调解过程如下: VO VS ton d VO 反之亦然。
1.5.3 开关型稳压器
开关型稳压器的调整管工作在开关状态,通过控制开 关的启闭时间来调整输出电压。
一、直流–直流变换器 1.降压型变换器
如图 1–5–15(a)所示,电路由开关 S、续流二极管 D 和低通滤波器 L1、C2 组成。 S 闭合:vA = VI,D 截止, 电感 L1 充电。
S 断开:vA = 0,D 导通 (设VD(on) = 0),电感 L1 放电。
稳压二极管构成的基准电压源电路如图 1–5–13(a)所示。
基准电压 VREF
VREF = VZ - 2V(on)
VZ - 3V(on) R2VZ ( R1 - 2 R2 )V(on) R1 = R1 R2 R1 R2
VZ(6 ~ 8 V)具有正温度系数,V(on) 具有负温度系数。
满足 R1 - 2 R2 = - VZ / T 时,基准电压 VREF 的温 R2 V(on) / T 度系数
1.5.2 串联型稳压器
一、工作原理 1.组成
串联型稳压器的组成 如图 1-5-12(a)所示。 串联型稳压器组成: 调整管、取样电路、 基准电压源和比较放大器。
图 1-5-12(a)
串联稳压电路的组成方框图
串联型稳压器组成: 调整管 —— 功率管或 复合管与负载串联。 比较放大器 —— 单管 放大器、差分放大器、集 成运放等。 基 准 电 压 源 —— 温 度 系数很小的电压源电路。
(电子线路线性部分谢嘉奎第四版)第4章+放大器基础-2
半电路共模交流通路
voc1 − voc2 voc = A = =0 vc vic vic
双端输出电路利用对称性抑制共模信号。 双端输出电路利用对称性抑制共模信号。
利用对称性抑制共模信号(温漂)原理: 利用对称性抑制共模信号(温漂)原理:
T ↑→ICQ1 = ICQ2 ↑→VCQ1 =VCQ2 ↓ (=VCC − ICQ1RC)
第4章
放大器基础
4.4 差分放大器
差分放大器具有抑制零点漂移的作用, 差分放大器具有抑制零点漂移的作用,广泛用于集 成电路的输入级,是另一类基本放大器。 成电路的输入级,是另一类基本放大器。
4.4.1 电路结构
VCC T1 RC + vo RL REE VEE RC T2 RC T1 VCC RC RL + REE VEE T2
β3R3
R3 + rb′e3 + R1 // R2
)
KCMR = gmRo3 很大
14
第4章
放大器基础
任意输入时, 任意输入时,输出信号的计算
单端输出时
vo1 = voc1 + vod1 = A c1vic + A d1vid v v vo2 = voc2 + vod2 = A c2vic + A d2vid v v
4
第4章
放大器基础
VCC RC T1 + vo RL REE VEE T1 + RC T2
差模性能分析 双端输出电路
1)半电路差模交流通路 ) REE 对差模视为短路。 对差模视为短路。 因 iC1 = ICQ + ic iC2 = ICQ - ic
+ vi1 -
非线性电子线路(谢嘉奎第四版)第2章参考习题
⾮线性电⼦线路(谢嘉奎第四版)第2章参考习题
1、已知某⾼频功率放⼤器原⼯作在临界状态,当改变负载电阻的⼤⼩时,管⼦发热严重,说明功放管进⼊了( )。
A)⽋压状态 B)过压状态 C)仍在临界状态
2、并联谐振回路外加信号频率等于回路谐振频率时回路呈()
A)感性 B)容性
C)阻性 D)容性或感性
3、谐振功率放⼤器输⼊激励为余弦波,放⼤器⼯作在临界状态时,集电极电流为()
A.余弦波 B.尖顶余弦脉冲波 C.有凹陷余弦脉冲波4、为了有效地实现集电极调幅,调制器必须⼯作在哪种⼯作状态()A.临界 B.⽋压 C.过压
5、某⾼频功率放⼤器原来⼯作在临界状态,测得Ucm=22v,Ico=100mA,RP=100Ω,Ec=24v,当放⼤器的负载阻抗RP变⼩时,则放⼤器的⼯作状态过渡到状态,回路两端电压Ucm将,若负载阻抗增加时,则⼯作状态由临界过渡到状态,回路两端电压Ucm将。
6、为了有效地实现基极调幅,调制器必须⼯作在状态,
为了有效地实现集电极调幅,调制器必须⼯作在状态。
7、丙类谐振功率放⼤器根据集电极电流波形的不同,可分为三种⼯作状态,分别为状态、状态、状态;欲使功率放⼤器⾼效率地输出最⼤功率,应使放⼤器⼯作在状态。
8、在谐振功率放⼤电路中,若U BB、U bm及U cm不变,⽽当U CC改变时I c1
有明显的变化,问放⼤器此时⼯作在何种状态?为什么?
9、谐振功率放⼤器的输⼊激励信号为余弦波时,为什么集电极电
流为余弦脉冲波形?但放⼤器为什么⼜能输出不失真的余弦波电压?。
非线性电子线路(谢嘉奎第四版部分)问题详解
声明:由不动脑筋而直接抄取答案的行为引发的后果自负,与本人无任何关联,愿好自为之。
解释权归本人所有。
1-2 一功率管,它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制?为什么?解:否。
还受功率管工作状态的影响,在极限参数中,P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
1-3 一功率放大器要求输出功率P。
= 1000 W,当集电极效率ηC由40%提高到70‰时,试问直流电源提供的直流功率P D和功率管耗散功率P C各减小多少?解:当ηC1 = 40%时,P D1 = P o/ηC = 2500 W,P C1 = P D1P o=1500 W当ηC2 = 70%时,P D2 = P o/ηC =1428.57 W,P C2 = P D2P o = 428.57 W可见,随着效率升高,P D下降,(P D1 P D2) = 1071.43 WPC下降,(P C1 P C2) = 1071.43 W1-6 如图所示为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线,由它接成的放大器如图1-2-1(a)所示,已知V CC = 5 V,试求下列条件下的P L、P D、ηC(运用图解法):(1)R L= 10Ω,Q点在负载线中点,充分激励;(2)R L = 5 Ω,I BQ同(1)值,I cm = I CQ;(3)R L = 5Ω,Q点在负载线中点,激励同(1)值;(4)R L = 5 Ω,Q点在负载线中点,充分激励。
解:(1) R L = 10 Ω时,作负载线(由V CE = V CC I C R L),取Q在放大区负载线中点,充分激励,由图得V CEQ1 = 2.6V,ICQ1= 220mA,I BQ1 = I bm = 2.4mA因为V cm = V CEQ1V CE(sat) = (2.6 0.2)V = 2.4 V,I cm = I CQ1 = 220 mA所以mW26421cmcmL==IVP,P D= V CC I CQ1 =1.1 W,ηC = P L/ P D = 24%(2) 当R L = 5 Ω时,由V CE = V CCICRL作负载线,I BQ同(1)值,即I BQ2 =2.4mA,得Q2点,V CEQ2 =3.8V,I CQ2 = 260mA这时,V cm = V CC V CEQ2 = 1.2 V,I cm = I CQ2 = 260 mA所以mW15621cmcmL==IVP,P D = V CC I CQ2 = 1.3 W,ηC = P L/ P D = 12%(3)当R L = 5 Ω,Q在放大区的中点,激励同(1),由图Q3点,V CEQ3 = 2.75V,I CQ3= 460mA,I BQ3 = 4.6mA, I bm = 2.4mA相应的v CEmin= 1.55V,i Cmax= 700mA。
厦门大学846电子线路-总复习指南
注:本指南为个人在师兄师姐总结的基础上,更加的完善,并加入了自己的思路和方法。
复习指南(模电和数电+非线性)一、前言:1、需要准备的参考书目:①谢嘉奎主编的《电子线路(线性部分)》(第四版)②《电子线路(第四版)》教学指导书③阎石主编的《数字电子技术基础》(第五版)④《数字电子技术基础》习题解答(阎石,王红编,高教出版社)注:如果复习时间充裕的话可另准备一本谢嘉奎主编的《电子线路(非线性部分)》。
其他版本的如康华光的模电和数电最好不要用。
2、①模电和数电的基本知识点和考核重点要着重记忆②课后习题做两边以上,有些重点题目要重复多次做③真题做两遍以上3、真题最后一道大题30分,内容考查为《非线性部分》+NE555,这部分我会总结一些易考知识点,如果时间充裕,可以结合课本仔细的学习一下,但不用涉及计算,只需理论即可。
4、真题答案只作为参考,由于学校没有公布答案,答案多为自己以及前辈编写,有些只提供计算思路和计算公式,没有详细的数字答案,务必亲自动手计算;5、整个复习指南分为三个部分:模电,数电,非线性;包括考核重点、易于被轻视的但易考核的知识点以及重点习题;6、整个总结都是本人自己结合前辈和真题总结出来的,每个人自己都有自己的想法,一定要找到适合自己的复习方法,要结合考试知识点并重点分析历年真题。
7、2013年整个考试题模拟部分难度较前几年有所加大(个人感觉),模电部分考查了第三章六类场效应管的基本特性,第四章基本组态放大电路和差分放大电路,第六章集成运放;数电部分考查了第四章组合逻辑电路,第六章时序逻辑电路分析,第十章NE555组成的单稳态电路和多谐振荡器(两种电路的组合电路:多个555,其中一个为单稳态,一个为多谐振荡器)8、【电子线路(线性部分)】前三章不必太花时间看课本和做课后练习,只要找点那些易考点就行了,重点在四、五、六章;【数电部分】第一、二章不是重点,都是基础知识,稍微复习一下就行。
重点是第三、四、五、六章和第十章的NE555详情请看淘宝链接:/item.htm?spm=0.0.0.0.wI2Tkk&id=36331110566注:本指南为个人在师兄师姐总结的基础上,更加的完善,并加入了自己的思路和方法。
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vo
反向放大器:
=
−
Rf R1
vs
vo
同向放大器:
=
(1 +
Rf R1
)vs
=
(1 +
Rf R1
)v+
(2)加减法器:习题 6-1
态,根据电位间要求:Ve<Vb<Vc,可判断 U1=10V 为 C 极电压,
U2-U3=0.7V,可判断 U2=3V 为 B 极电压;U3=2.3V 为 E 极电压;且 UCE=10-2.3=7.7V>0.3V,由此可判断此三极管为 NPN 型三极管,且工 作在放大状态,假设成立。 13、三极管静态工作点:IBQ、TCQ、VCEQ
Q
=
∂iE ∂iB
⋅ ∂vB′E ∂iE
Q
= (1+ β )re
= (1+ β )
26 I CQ
rce 三极管输出电阻,数值较大。RL<< rce 时,常忽略。
VA 为厄尔利电压。题目中若给出 VA,需计算 rce,若没有给出, 忽略 rce。 17、相关例题见第二章 PPT 34 36 37 38 41 43 页。 18、结型场效应管的特性小结:
单向导电性外还有反向击穿特性、温度特性、电容特性。
6、PN 结的伏安特性方程式:
V
I = IS (eVT −1)
V
I
正偏时:
≈
ISeVT
反偏时: I ≈ −IS
VT
其中:热电压
=
kT q
≈26mV(室温);温度每升高
10℃,
Is 约增加一倍。
7、硅 PN 结:VD(on)=0.7V
锗 PN 结:VD(on)=0.3V
24、理想放大器性能特点:
考试有可能会告诉你 Ri R0 的大小,让我们选择放大器的类型。 25、放大器的失真:
26、差分放大器的特点:抑制共模信号,放大差模信号。 27、差放性能指标归纳总结:
28、理想差放特点:输入电阻 Ri 无穷大,输出电阻 R0 无穷小,共模 抑制比无穷大。 29、(了解)镜像电流源电路:
35、几个例题:
36、负反馈对放大器性能影响主要表现为: (1)降低增益 (2)减小增益灵敏度(或提高增益稳定性) (3)改变电路输入、输出电阻 (4)减小频率失真(或扩展通频带) (5)减小非线性失真 (6)噪声性能不变(信噪比不变)
37、基本放大器引入负反馈的原则: (1)在电路输出端: 若要求电路 vo 稳定或 Ro 小,应引入电压负反馈。 若要求电路 io 稳定或 Ro 大,应引入电流负反馈。 (2)在电路输入端: 若要求 Ri 大或从信号源索取的电流小,引入串联负反馈。
申明:本复习资料仅作为考试参考,不代表百分百会考本资料上的内
容。
一、选择填空题
1、本征半导体:纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。
2、本征激发是半导体中产生自由的电子空穴对的条件。
3、N 型半导体:本征半导体中掺入少量五价元素构成。
4、P 型半导体:本征半导体中掺入少量三价元素构成。
5、PN 结的基本特性:单向导电性(即正向导通,反向截止)。除了
30、集成运放性能特点: Av 很大:(104 ~ 107 或 80 ~ 140 dB) Ri 很大:(几 kΩ~ 105 MΩ) Ro 很小:(几十Ω) 静态输入、输出电位均为零。
31、三种组态电路中,共基电路频率特性最好、共发最差。 32、反馈放大器:将放大器输出信号的一部分或全部,通过反馈网络 回送到电路输入端,并对输入信号进行调整,所形成的闭合回路即反 馈放大器。 33、(重点)反馈放大器组成框图:
2、第二章:习题 2-12
3、第三章: (1)习题 3-6
(2)习题 3-11
4、第四章: (1)习题 4-15 共发型放大器:
(2)习题 4-19 共基型放大器:
(3)习题 4-20 共集型放大器:
(4)习题 4-35 差分放大器:
五、第六章
(1)反向放大器、同向放大器的计算记公式就可以了。
19、金属-氧化物-半导体场效应管:
20、增强型 MOS 管特性小结: 21、MOSFET 的特性曲线:
22、放大器性能的主要指标有:输入电阻 Ri 、输出电阻 Ro、增益 A。 23、小信号放大器四种电路模型:
(1)电压放大器:
电压增益:
Av
=
vo vi
Avt
开路电压增益:
=
vot vi
=
vo vi
接影响电路性能。
34、判断反馈类型 — 采用短路法:
判断电压与电流反馈:假设输出端交流短路,若反馈信号消失,
则为电压反馈;反之为电流反馈。
电压反馈使得输出电阻减小,电流反馈使得输出电阻增大。
判断串联与并联反馈:假设输入端交流短路,若反馈作用消失,
则为并联反馈;反之为串联反馈。
串联反馈使得输入电阻增大,并联反馈使得输入电阻减小。
40、虚短虚断:虚短路不能理解为两输入端短接,只是 (v– - v+) 的 值小到了可以忽略不计的程度。实际上,运放正是利用这个极其微小
的差值进行电压放大的。同样,虚断路不能理解为输入端开路,只是 输入电流小到了可以忽略不计的程度。 41、重点
42、反向放大器:
二、计算题
1、第一章:习题 1-13
开环增益: A = xo / xi′
反馈系数: kf = xf / xo
闭环增益:ห้องสมุดไป่ตู้Af
=
xo
/
xi
=
xo xi′ + xf
= xo / xi′ = A 1+ xf / xi′ 1+ Akf
=A F
反馈深度: F = 1+ Akf = 1+ T
环路增益: T = xf / xi′ = Akf
反馈深度 F(或环路增益 T )是衡量反馈强弱的一项重要指标。其值直
α
14、公式:
=
I cn
IE ≈ Ic
IE ≤1
IC ≈ αIE
β= α 1−α
α= β 1+ β
IC = β I B +(1+ β)ICBO = β I B + ICEO ≈ β I B IE = (1+ β )IB
15、三极管的三种组态:
16、混合Π型小信号电路模型:
rb′e
=
∂vB′E ∂iB
若要求 Ri 小或从信号源索取的电流大,引入并联负反馈。 (3)反馈效果与信号源内阻 RS 的关系:
若电路采用 RS 较小的电压源激励,应引入串联负反馈。 若电路采用 RS 较大的电流源激励,应引入并联负反馈。 38、深度负反馈条件:将 T >> 1 或 F >> 1 称为深度负反馈条件。 39、深度负反馈条件下 Avf 的估算: (1)根据反馈类型确定 kf 含义,并计算 kf 若串联反馈:将输入端交流开路 若并联反馈:将输入端交流短路 (2)确定 Afs(= xo / xs) 含义,并计算 Afs = 1 / kf (3)将 Afs 转换成 Avfs = vo / vs
⋅ ion io
=
Ai (1+
RL ) Ro
Ro 越大,RL 对 Ai 影响越小。
Ais 源电流增益:
= io is
= io ⋅ ii ii is
= Ai
RS RS + Ri
Ri 越小,RS 对 Ais 影响越小。
(3)互导放大器:互导增益:
Ag
=
io vi
(4)互阻放大器:互阻增益:
Ar
=
vo ii
⋅ vot vo
=
Av (1+
Ro ) RL
Ro 越小,RL 对 Av 影响越小。
Avs 源电压增益:
= vo vs
= vo ⋅ vi vi vs
= Av
Ri Rs + Ri
Ri 越大,RS 对 Avs 影响越小。
(2)电流放大器:
电流增益:
Ai
=
io ii
Ain
短路电流增益:
=
ion ii
=
io ii
12、三极管工作在放大模式下: 对 NPN 管各极电位间要求:Ve<Vb<Vc 对 PNP 管各极电位间要求:Ve>Vb>Vc 例:测得某三极管的三个极的电压分别为 U1=10V,U2=3V,
U3=2.3V,请判断此三极管的类型、工作状态、并指出其 B C E 极。 解:电压值都为正,可判断为 NPN 管;假设三极管工作在放大状
8、PN 结的击穿特性:热击穿(二极管损坏,不可恢复),齐纳击穿
(可恢复)。
9、PN 结的电容特性:势垒电容、扩散电容。 10、三极管内部结构特点:发射区掺杂浓度大;基区薄;集电结面积 大。 11、三极管的工作状态及其外部工作条件:
放大模式:发射结正偏,集电结反偏; 饱和模式:发射结正偏,集电结正偏; 截止模式:发射结反偏,集电结反偏。