常用模电电路图及分析
模电应用实例
模电应用实例三极管应用鸡舍自动控制器能对鸡舍的光照、温度和湿度进行自动调节，以提高鸡的产蛋率和成活率。
该装置可供农村的养鸡专业户使用。
电路工作原理该鸡舍自动控制器电路由电源电路、湿度检测控制电路、光照检测控制电路和温度检测控制电路组成。
电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR1、指示灯HL、三端集成稳压器IC和滤波电容器C1组成。
湿度检测控制电路由湿敏电阻器RS、整流桥堆UR2、电位器RP1、晶体管V1、V2、二极管VD1、VD2、电阻器R1～R4、电容器C2和继电器K1组成。
光照检测控制电路由光敏晶体管V3、晶体管V4、V5、电阻器R5～R8、电位器RP2、二极管VD3、VD4和继电器K2组成。
温度检测控制电路由热敏电阻器RT、电阻器R9～R12、晶体管V6、V7、电容器C4、电位器RP3、二极管VD5、VD6和继电器K3组成。
交流220V电压经T降压后，分别在W2绕组和W3绕组上产生交流15V电压和交流6V电压。
交流15V电压经UR1整流、IC稳压及C1滤波后，为整机提供12V直流电压；交流6V 电压经RS限流降压及UR2整流后，加在RP1两个固定端上。
当鸡舍内湿度不够时，湿敏电阻器RS的阻值较大，使V1因基极电压降低而截止，V2导通，K1吸合，其常开触点接通加湿器的工作电源，加湿器开始加湿喷雾。
当鸡舍内湿度达到要求（相对湿度在55％～65％）时，RS的阻值变小，使V1导通：V2截止，K1释放，加湿器停止工作。
在鸡舍内光照充足时，光敏晶体管V3的内阻变小，使V4和V5截止，K2处于释放状态，补光灯不亮。
当鸡舍内光照不足时，V3的内阻变大，使V4和V5导通，K2吸合，其常开触点接通，补光灯点亮。
在鸡舍内温度适宜（15～25℃）时，热敏电阻器RT的阻值较小，V6和V7均截止，K3不吸合，加热装置不工作。
若鸡舍内温度偏低，则RT的阻值变大，使V6和V7导通，K3吸合，其常开触点接通加热装置的工作电源，使之开始加温。
模电实验模拟运算放大电路(一)
实验目的和要求：① 了解运放调零和相位补偿的基本概念。
② 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法。
③ 熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法，以及增益、传输特性曲线的测量方法。
实验原理：预习思考：1、 设计一个反相比例放大器，要求：|A V|=10，Ri>10KΩ，将设计过程记录在预习报告上； 电路图如P20页5-1所示，电源电压为±15V ，R 1=10kΩ，R F =100 kΩ，R L ＝100 kΩ2、 设计一个同相比例放大器，要求：|A V|=11，Ri>100KΩ，将设计过程记录在预习报告上；R F R LVo电源电压为±15V ，R 1=10kΩ，R F =100 kΩ，R L ＝100 kΩ 3、 设计一个电路满足运算关系 VO= -2Vi1 + 3Vi2减法运算电路：1123213111113232)()()(i f i f i f i i O V R R V R R R R R R V R R R V R R R V V -++=++-+=3)()(32131=++R R R R R R f ，0,22211==⇒=R R R R R f f取Ω=Ω=Ω=Ω=K R K R K R K R f 100,0,20,10321实验电路如实验内容：1、反相输入比例运算电路（I ） 按图连接电路，其中电源电压为±15V ，R 1=10 kΩ, R F =100 kΩ, R L =100 kΩ, R P =10 kΩ//100 kΩAR1R F Rp=R F //R1R LVoVi+Vcc-Vcc输入端接地，用万用表测量并记录输出端电压值，此时测出失调电压0.016 V 分析：失调电压是直流电压，将会直接影响直流放大器的放大精度。
直流信号测量：Vi/V V O /V Avf测量值 理论值 -2 14.25 -7.125 -10 -0.5 4.98 -9.96 -10 0.5 -5.02 -10.04 -10 2-12.87-6.435-10实验结果分析：运算放大器的输出电压摆幅受器件特性的限制，当输入直流信号较大时，经过运放放大后的输出电压如果超过V OM ，则只能输出V OM 的值。
模电实验(附答案)
实验一 晶体管共射极单管放大器一、实验目的1．学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。
2．掌握放大器电压放大倍数的测试方法及放大器参数对放大倍数的影响。
3．熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二、实验原理图2—1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
偏置电阻R B1、R B2组成分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号后，在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号，从而实现了电压放大。
三、实验设备1、 信号发生器2、 双踪示波器3、 交流毫伏表4、 模拟电路实验箱5、 万用表四、实验内容1．测量静态工作点实验电路如图1所示，它的静态工作点估算方法为：U B ≈211B B CCB R R U R +⨯图1 共射极单管放大器实验电路图I E ＝EBEB R U U -≈Ic U CE = U CC －I C （R C ＋R E ）实验中测量放大器的静态工作点，应在输入信号为零的情况下进行。
1）没通电前，将放大器输入端与地端短接，接好电源线（注意12V 电源位置）。
2）检查接线无误后，接通电源。
3）用万用表的直流10V 挡测量U E = 2V 左右，如果偏差太大可调节静态工作点（电位器RP ）。
然后测量U B 、U C ，记入表1中。
表1测 量 值计 算 值U B （V ） U E （V ） U C （V ） R B2（K Ω） U BE （V ） U CE （V ） I C （mA ） 2.627.2600.65.22B2所有测量结果记入表2—1中。
5）根据实验结果可用：I C ≈I E ＝EER U 或I C ＝C C CC R U U -U BE ＝U B －U EU CE ＝U C －U E计算出放大器的静态工作点。
2．测量电压放大倍数各仪器与放大器之间的连接图关掉电源，各电子仪器可按上图连接，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起后接在公共接地端上。
模电学习应该掌握的10个模拟电路
模电学习应该掌握的10个模拟电路一、桥式整流电路1、二极管的单向导电性：2、桥式整流电流流向过程：输入输出波形：3、计算：V o, Io,二极管反向电压。
二、信号滤波器1、信号滤波器的作用：与电源滤波器的区别和相同点：2、LC串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
三、微分和积分电路1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。
3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。
四、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
五、分压偏置式共射极放大电路1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。
3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
4、受控源等效电路分析。
六、共集电极放大电路（射极跟随器）1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
电路的输入和输出阻抗特点。
2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。
3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
七、电路反馈框图1、反馈的概念，正负反馈及其判断方法、并联反馈和串联反馈及其判断方法、电流反馈和电压反馈及其判断方法。
2、带负反馈电路的放大增益。
3、负反馈对电路的放大增益、通频带、增益的稳定性、失真、输入和输出电阻的影响。
九、二极管稳压电路1、稳压二极管的特性曲线。
2、稳压二极管应用注意事项。
3、稳压过程分析。
十、串联稳压电源1、串联稳压电源的组成框图。
2、每个元器件的作用；稳压过程分析。
3、输出电压计算。
模拟电子线路(模电)二极管和三极管
1.2 半导体二极管
结构
二极管 = PN结 + 管壳 + 引线
——成为硬件电路设计人才
学好模电、数电、单片机、DSP等。 初步具备 “看、算、选、干”能力
三、学什么？（What）
系 细化 电 细化 器 统 路 件 1、本课程研究内容： 各种半导体器件的性能、电路及应用 2、具体研究对象：
（1）按处理信号：1)模拟(A) 2)数字(D) （2）按信号频率：1)高频 2)中频 3)低频
耗尽层宽度一定
PN结
2. PN结的单向导电性
1.1 半导体的基本知识
(1) 加正向电压（正偏）——电源正极接P区，负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场 →耗尽层变窄 →扩散运动＞漂移运动 →多子扩散形成正向电流I F
N型半导体 P型半导体 空间电荷区 耗尽层 N型半导体 P型半导体 + + + + － － － － + － + + + － － － 正向电流 － － － + － + + + － － － + － + + + + － － － + + + － － + － － + + + － 内电场 E
，所有的价电子都紧紧束 缚在共价键中，不会成为 自由电子，因此本征半导 体的导电能力很弱，接近
模电-电路分析
R2 R5 8 4 Rc W 2W R2 R4 R5 8 4 4
8W, R3 5W
RS 5W, US 12V, ,
c
c R1 a R5 R3 I RS R4 d +USR2 b
U s5
方法一：增设未知电压U， 把U看成电压源列方程。
1W
3W
2A
I2
I1 U
4 I 1 3 I 3 U 4I2 I3 U
4 I 3 3 I 1 I 2 10 I 2 I1 2
解之：I 1 4 A , I 2 2 A , I 3 6 A
a a
10V 1A 2Ω
I1 +
I1
I2 I2 + I3 I3 + 12V 12V - - 4Ω 4Ω 4Ω 4Ω
现用I3=2A的电流源替代右边的电阻支路
b b
Uab不变，I1和I2当然也不会变化。现再用I1=1A的电流 源替代左边一条电压源支路
10 12 2 4 2 8V 1 1 2 4
b
线性二端电路N1和一个任意二端电路N2组成， 若电压U或 电流I，可用电流源I或电压源U替代N2，替代后，电路中各 部分的电压和电流均保持不变。
10 12 U ab 2 4 V 8V 1 1 1 2 4 4
I1 10 8 12 8 8 A 1A, I 2 A 1A, I 3 A 2A 2 4 4
R2 I 2 R3I 3 R4 I 4 0
③
R 4 I 4 U S5 R5 I 5 0
以支路电流为未知量， KCL列(n-1)个方程， KVL列ｍ-(n-1)个方程， 共m个方程。
模电图解分析法
由于在输入信号过零点 时，输入信号vi=0，此时电路 相当于工作在静态情况下， 故交流负载线必过Q点。即交 流负载线和直流负载线在Q点 必然相交。
因此通过Q点作一条斜率 为1 RL 的直线就可以得到交 流负载线，如图所示。
ic/mA
4 3 2
IC 1
交流负载线
80A
直流负载线
60A
Q
IB 40A
只有RC 。
-
Rb
300K
Cb1
+
RC
4K
iB iC
VCC
12V
Cb2
+
+
+
vCE RL
- 4K
vo
-
当输出端接入电阻RL后，此时， 对交流信号而言，交流信号的负载
电阻将不再是RC，而是RC和RL并联 后的等效电阻（如右图）：
+
RL
RC
RL
RL RC RL RC
vi
Rb
-
+
T
RC RL
vo
-
此时，在输出特性曲线上，其负载线（交流负载线）的斜率为： 1 RL
饱和失真：由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区（静 态工作点太高：IB太大）而引起的失真。对于NPN 管，输出电压表现为底部失真；对于PNP管，输出 电压表现为顶部失真。
要放大电路不产生非线性失真，工作点Q要设置在交流 负载线的中点
4. 静态工作点的选择与波形失真及动态范围
iC N
I CQ
交流负载线
缺点： 不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分
析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标,不能准确 求解。
习题4.3.5
模电课件基本运算电路
积分电路应用
总结词
实现模拟信号的积分
详细描述
积分电路能够将输入的模拟信号进 行积分运算，常用于波形生成、控 制系统以及滤波器设计等领域。
总结词
平滑信号波形
详细描述
积分电路可以对输入信号进行平滑处 理，消除信号中的高频噪声和突变， 使输出信号更加平滑。
总结词
波形生成与控制
详细描述
积分电路可以用于波形生成与控制 ，例如在波形发生器中产生三角波 、锯齿波等连续波形。
微分电路应用
总结词：实现模拟信号的微分 总结词：提取信号突变信息 总结词：瞬态分析
详细描述：微分电路能够将输入的模拟信号进行微分运 算，常用于控制系统、瞬态分析以及波形生成等领域。
详细描述：微分电路可以用于提取输入信号中的突变信 息，例如在振动测量、声音分析等场合中提取信号的突 变点。
详细描述：在瞬态分析中，微分电路可以用于测量信号 的瞬时变化率，帮助分析系统的动态特性。
基本运算电路概述 加法电路
总结词
实现模拟信号的微分
详细描述
微分电路是用于实现模拟信号微分的电路。它通常由运算放大器和RC电路构成，通过将输入信号的时间导数乘以 RC电路的时间常数来获得输出信号。微分电路可以用于调节系统的响应速度和稳定性。
03 基本运算电路的工作原理
加法电路工作原理
总结词
实现模拟信号的相加
05 基本运算电路的实验与演 示
加法电路实验与演示
总结词
通过模拟实验，展示加法电路的基本 原理和实现方法。
详细描述
实验中，使用加法电路将两个输入信 号相加，得到输出信号。通过调整输 入信号的幅度和相位，观察输出信号 的变化，理解加法电路的基本原理和 实现方法。
模电课件第二章二极管及其放大电路
CATALOGUE
目 录
• 二极管的基本知识 • 二极管电路分析 • 二极管放大电路 • 二极管电路的调试与故障排除 • 二极管的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
二极管的基本知识
二极管的种类
硅二极管
硅二极管是最常用的二 极管类型，具有较低的 导通电压和较高的稳定
应用场景
共基放大电路在高频信号处理、振 荡器等领域应用较广。
04
CATALOGUE
二极管电路的调试与故障排除
调试方法
静态工作点的调试
通过调节偏置电阻，观察二极管的工作状态 ，确保其处于合适的静态工作点。
反馈电路的调试
检查反馈电路的元件参数，调整反馈电阻和 电容，使电路达到最佳的放大效果。
输入和输出信号的调整
正向偏置和反向偏置
当二极管的正极电压高于负极电压时 ，称为正向偏置；当二极管的负极电 压高于正极电压时，称为反向偏置。
二极管的应用
01
02
03
04
整流电路
利用二极管的单向导通性实现 交流电的整流，将交流电转换
为直流电通断控制。
稳压电路
利用齐纳二极管的反向击穿特 性实现电路的稳压。
信号放大
利用二极管的非线性特性实现 信号的放大和失真效果。
02
CATALOGUE
二极管电路分析
整流电路
整流电路
利用二极管的单向导电性，将交流电转换为直流电的电路 。
单相半波整流电路
只利用半个周期的交流电进行整流，输出电压平均值为输 入电压的一半。
单相全波整流电路
利用两个二极管交替导通和截止，将交流电转换为直流电 ，输出电压平均值为输入电压的0.9倍。
模电基础电路图全集
二极管整流测试
稳压分析
三极管验证测试电路
场效应管测试
继电器电路
瞬态电压抑制器
共射级放大电路
分压偏置电路
5V稳压电路
-5V以及3~12V可调电源
稳压扩流电路
扩流电路
开关电源原理
反相比例放大器电路
同相比例放大器电路
反相加法电路
减法运算电路
双极性到单极性转换电路
单极性到双继续转换电路
三角波发生器
2截止区ib0也就是当ube电压小于导通电压时ib和ic都很大ic不再受ib的控制并且uce所占电压较小一般都很小这种接法ub一直为07vr22k1当基极和发射极完全导通时所分得的电压值为07vr110k场效应管测试q12n6659v1v2501截止区当电压小于15v的开启电压时mos2可变电阻区uds很小电流随ugs的增大而增大ugs不变uds增大电流变化很小4击穿区当uds达到一定值时场效应管被击穿id突然增大在这种情况下无限流电阻管子很容易烧毁继电器电路瞬态电压抑制器j1keyspacevcc12vvccv1220vrms60hzr21kxsc1exttrigk1emr121a05basicrelay继电器线圈阻值一般为500但这不是标准实际中的阻值还要大家去测试r1534led1共射级放大电路分压偏置电路q12n2219r11mr21kvcc12vv110mvrms1khzc11ufxm被切掉r3100kvccxmm5exttrigc21ufq12n2219r176kr224kvcc12vv110mvrms1khzr3500c11ufc21ufc31ufr41kxsc1exttrigr52kxmm1vcc5v稳压电路5v以及312v可调电源v1220vrms50hzu1lm7805ctlinevregcommonvoltagec122mfc2220ufc3100nfc4300nfd21n4148d11g4b42t1tsmisc25to1v1220vrms60hzd11g4b42c122mfc2240ufc3330nfc4100nfr11ku2lm317klinevregcommonvoltager2200r32kkeya50xmm1t1tspower10to1c5100nfc622mfc7330nfc8240ufc9100nfxmm2u1lm337hlinevregcommonvoltagec10100nfr4200r52kkeya50稳压扩流电路扩流电路v1100vrms60hzt1nltpq410d11g4b42u1lm7805ctlinevregcommonvoltagec122mfc2240ufc3330nfc4100nfr210kxmm1d2zpd30v2220vrms60hzt2nltpq410u2lm7805ctlin
模电(实验 模拟运算电路)10-11(2)
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
3、同相比例运算电路（图4） 、同相比例运算电路（ ） RF 100k R1 Ui 10k +12V Uo Ui -12V + R 10k RW 100k -12V RF 10k +12V Uo
+ R 9.1k RW 100k
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
集成运算放大器的基本应用—模 实验 集成运算放大器的基本应用 模 拟运算电路
一、实验目的 1、掌握集成运放管脚的识别方法。 、掌握集成运放管脚的识别方法。 2、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、 、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、 减法等基本运算电路的功能。 减法等基本运算电路的功能。 二、实验原理 本实验采用的集成运算放大器型号为µA741（或 本实验采用的集成运算放大器型号为 （ F007），引脚排列如图 所示。 ），引脚排列如图 所示。 ），引脚排列如图1所示 它是八脚双列直插式组件。 它是八脚双列直插式组件。
Байду номын сангаас 实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
8
7
6
5
µA741 + 1 2 3
图1 7脚为正电源端； 脚为正电源端； 脚为正电源端 4脚为负电源端； 脚为负电源端； 脚为负电源端 1脚和 脚为失调调零端，1脚和 脚之间可接入一 脚和5脚为失调调零端 脚和5脚之间可接入一 脚和 脚为失调调零端， 脚和 只几十k 的电位器并将滑动触头接到负电源端； 只几十 的电位器并将滑动触头接到负电源端； 8脚为空脚。 脚为空脚。 脚为空脚
模电第五章
关键是根据输入信号求出各极电流、 关键是根据输入信号求出各极电流、电压波形瞬时值
解：静态工作点如下
U BEQ = 0.7V
I CQ = 5mA
I BQ = 100µA
U CEQ = 10V
瞬时值是交流量叠加在直流量之上 1、晶体管发射结上的瞬时电压 、
uBE = UBEQ + ui = 0.7 + 0.025sin ωt(V )
+ uce
−
——输出交流负载线 输出交流负载线
′ uCE −UCEQ = −RL (iC − ICQ )
交流负载线过Q点 ①令iC = ICQ，则uCE = UCEQ，交流负载线过 点 ②斜率为
′ −1 RL 交流负载线比直流负载线陡
图解
′ ③令iC = 0，则 uCE = UCEQ + ICQ RL ，这是与横坐标的交点 ，
第五章 基本放大电路
1 − ′ RL
−
1 RC
Q
Q
UCEQ + ICQ (RC // RL )
第五章 基本放大电路
【结论】： ① 当ui=0时，即为静态。 时 即为静态。 此时u 此时 BE=UBEQ=0.7V， iB=IBQ=100µA，uCE=UCEQ=10V，iC=ICQ=5 mA ， ， ， ② 当ui从零向正方向增大时→iB↑→ iC↑→uCE↓ 当ui从零向负方向减小时→iB↓→ iC↓→uCE↑ 图解法不仅形象地说明了放大器的工作过程， ③ 图解法不仅形象地说明了放大器的工作过程，而且可以求出各极电 流、电压幅值和相位关系。 电压幅值和相位关系。
图解
第五章 基本放大电路
2、画输出回路的交流负载线 、 在动态运用时， 都是在静态电流、 在动态运用时，iC和uCE都是在静态电流、电压的基础上随交流信号 作相应的变化。 作相应的变化。
模拟电子线路模电基本放大器静态动态分析.ppt
放大对象：主要放大微弱、变化的信号（交流 小信号），使UO或IO、PO得到放大！
放大实质：能量的转换——直流能转为交流能 三极管——换能器
放大器的组成原则：
▪ 直流偏置电路（即直流通路）要保证器件工作 在放大模式。
.
Ro
=
U
.
I
RL ,
U S 0
也通过放大电路的负载特性曲线求Ro——实验法
•
••
开路时的输出为U '，带RL时，测得为U o 、I o
Ro =Uo / Io=( U'o―Uo)/ Io =( U'o―Uo) RL / Uo
=[( U'o/ Uo) ―1] RL
注意：放大倍数、输入电阻、输出电阻通常都
▪ 交流通路要保证信号能正常传输，即有输入信 号vi时，应有vo输出。
▪ 元件参数的选择要保证信号能不失真地放大。 即电路需提供合适的Q点及足够的放大倍数。
判断一个电路是否具有放大作用，关键就是看它 的直流通路与交流通路是否合理。若有任何一部分 不合理，则该电路就不具有放大作用。
二. 放大电路的组成及工作原理
直流负载线
直流负载线的确定方法：
1. 由直流负载列出方程 uCE=VCC－iCRc 2. 在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可
画出直流负载线。
VCC 、 VCC /Rc
3. 在输入回路列方程式uBE =VCC－iBRb
4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两
线的计算法
直流通路画法：C断开
I BQ
VCC
U BEQ RB
常用模电电路图及分析.
如何看懂电路图2－－电源电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件，它们的连线纵横交叉，形式变化多端，初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现，它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木，虽然只有十来种或二三十种块块，可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理，再复杂的电路，经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领，看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把 220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分，见图 1 。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
（ 1 ）半波整流半波整流电路只需一个二极管，见图 2 （ a ）。
在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电（ 2 ）全波整流全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈，见图 2 （ b ）。
模电MOS电路
共源极放大电路
直流通路
5.2.1 MOSFET放大电路
1. 直流偏置及静态工作点的计算 （1）简单的共源极放大电路（N沟道）
VGS
Rg2 Rg1 Rg2
VDD
须满足VGS > VT ，否则工作在截止区图 假设工作在饱和区，即 VDS (VGS VT )
I D Kn (VGS VT )2
需要验证是否满足 VDS (VGS VT )
5.2.1 MOSFET放大电路
1. 直流偏置及静态工作点的计算 例：电流源偏置电路Q点分析 静态时，vI＝0，VG ＝0， ID ＝I
I D Kn (VGS VT )2 （饱和区）
电流源偏置
5.2.1 MOSFET放大电路
2. 图解分析
*5.2.2 带PMOS负载的NMOS放大电路
本小节不作教学要求，有兴趣者自学
5.1.1 N沟道增强型MOSFET
1. 结构（N沟道）
符号 箭头方向：由P指向N
VDS VDD I D Rd
验证是否满足 VDS (VGS VT ) 如果不满足，则说明假设错误
5.2.1 MOSFET放大电路
1. 直流偏置及静态工作点的计算 （1）简单的共源极放大电路（N沟道） 如果不满足，则说明假设错误 再假设工作在可变电阻区
即 VDS (VGS VT )
s
gm 2 K n (VGSQ VT ) 2 0.5 ( 2 1)mS 1mS
3. 小信号模型分析 （2）放大电路分析（例5.2.5）
vo g m vgs Rd vi vgs ( g m vgs )R vgs (1 g m R)
g m Rd vo Av vi 1 gm R
模电基本电路图
运算放大器基本电路大全我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集，但是这些应用都建立在双电源的基础上，很多时候，电路的设计者必须用单电源供电，但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。
在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心，设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。
1．1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚，一般在资料中，它们的标识是VCC＋和VCC－，但是有些时候它们的标识是VCC＋和GND。
这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。
但是，这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。
在运放不是按默认电压供电的时候，需要参考运放的数据手册，特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。
绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器，比如图一左边的那个电路，一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。
一般是正负15V，正负12V和正负5V也是经常使用的。
输入电压和输出电压都是参考地给出的，还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。
单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。
正电源引脚接到VCC＋，地或者VCC－引脚连接到GND。
将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上，这时运放的输出电压也是该虚地电压，运放的输出电压以虚地为中心，摆幅在Vom 之内。
有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。
这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。
需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压，但在大部分应用中，输入和输出是参考电源地的，所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容，用来隔离虚地和地之间的直流电压。
(参见1.3节)通常单电源供电的电压一般是5V，这时运放的输出电压摆幅会更低。
另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。
模电2.3等效电路分析法
可得小信号模型:
BJT双口网络
BJT的H参数模型
5
2.晶体管共射h参数等效模型
(2) H参数等效电路：
简化电路（只适用低频信号）：
6
2.晶体管共射h参数等效模型
(3) rbe的近似表达式
rbe u be ib
b ib +
ube
－
c ic b'
N P
rbe= r bb’ + (1+ ) r e
5.1k 24k +12V
1V
16
解：(1)
I BQ
VBB U BEQ Rb
12.5A
I C I B 1.25mA
U CEQ VCC I CQ Rc ( 12 1.25 5.1 )V 5.63V
(2)
26 26 rbe rbb 100 100 2.2k I CQ 1.25
BJT双口网络
可依电压、电流关系导出其微变量的关系 取全微分：
duBE uBE i B
U CE
向量形式：
uBE di B uCE
IB
h I duCE U be 11 e b h12 e U ce
duCE
i C di C i B
U CE
i C di B uCE
i C i B
uBE uCE i C uCE
U CE
r 1 rce
IB
IB
2.晶体管共射h参数等效模型
(2) H参数等效电路：
r I U U be be b r ce 1 I C I b r U ce ce
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如何看懂电路图2－－电源电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件，它们的连线纵横交叉，形式变化多端，初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现，它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木，虽然只有十来种或二三十种块块，可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理，再复杂的电路，经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领，看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把 220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分，见图 1 。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
（ 1 ）半波整流半波整流电路只需一个二极管，见图 2 （ a ）。
在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电（ 2 ）全波整流全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈，见图 2 （ b ）。
负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流，输出电压比半波整流电路高。
（ 3 ）全波桥式整流用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器，见图 2 （ c ）。
负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。
（ 4 ）倍压整流用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压。
图 2 （ d ）是一个二倍压整流电路。
当 U2 为负半周时 VD1 导通， C1 被充电， C1 上最高电压可接近 1.4U2 ；当 U2 正半周时 VD2 导通， C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电，使 C2 上电压接近2.8U2 ，是 C1 上电压的 2 倍，所以叫倍压整流电路。
三、滤波电路整流后得到的是脉动直流电，如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分，就可得到平滑的直流电。
（ 1 ）电容滤波把电容器和负载并联，如图 3 （ a ），正半周时电容被充电，负半周时电容放电，就可使负载上得到平滑的直流电。
（ 2 ）电感滤波把电感和负载串联起来，如图 3 （ b ），也能滤除脉动电流中的交流成分。
（ 3 ） L 、 C 滤波用 1 个电感和 1 个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“ L ”，被称为 L 型，见图 3 （ c ）。
用 1 个电感和 2 个电容的滤波电路因为象字母“π”，被称为π型，见图 3 （ d ），这是滤波效果较好的电路。
（ 4 ） RC 滤波电感器的成本高、体积大，所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成 RC 滤波电路。
同样，它也有 L 型，见图 3 （ e ）；π型，见图 3 （ f ）。
四、稳压电路交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动，因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源。
(1 ）稳压管并联稳压电路用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路，见图 4 （ a ）。
图中 R 是限流电阻。
这个电路的输出电流很小，它的输出电压等于稳压管的稳定电压值 V Z 。
(2 ）串联型稳压电路有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路。
它的电路和框图见图 4 （ b ）、（ c ）。
它是从取样电路（ R3 、 R4 ）中检测出输出电压的变动，与基准电压（ V Z ）比较并经放大器（ VT2 ）放大后加到调整管（ VT1 ）上，使调整管两端的电压随着变化。
如果输出电压下降，就使调整管管压降也降低，于是输出电压被提升；如果输出电压上升，就使调整管管压降也上升，于是输出电压被压低，结果就使输出电压基本不变。
在这个电路的基础上发展成很多变型电路或增加一些辅助电路，如用复合管作调整管，输出电压可调的电路，用运算放大器作比较放大的电路，以及增加辅助电源和过流保护电路等。
（ 3 ）开关型稳压电路近年来广泛应用的新型稳压电源是开关型稳压电源。
它的调整管工作在开关状态，本身功耗很小，所以有效率高、体积小等优点，但电路比较复杂。
开关稳压电源从原理上分有很多种。
它的基本原理框图见图 4 （ d ）。
图中电感 L 和电容 C 是储能和滤波元件，二极管 VD 是调整管在关断状态时为 L 、 C 滤波器提供电流通路的续流二极管。
开关稳压电源的开关频率都很高，一般为几～几十千赫，所以电感器的体积不很大，输出电压中的高次谐波也不多。
它的基本工作原理是 : 从取样电路（ R3 、 R4 ）中检测出取样电压经比较放大后去控制一个矩形波发生器。
矩形波发生器的输出脉冲是控制调整管（ VT ）的导通和截止时间的。
如果输出电压 U 0 因为电网电压或负载电流的变动而降低，就会使矩形波发生器的输出脉冲变宽，于是调整管导通时间增大，使 L 、 C 储能电路得到更多的能量，结果是使输出电压 U 0 被提升，达到了稳定输出电压的目的。
（ 4 ）集成化稳压电路近年来已有大量集成稳压器产品问世，品种很多，结构也各不相同。
目前用得较多的有三端集成稳压器，有输出正电压的 CW7800 系列和输出负电压的 CW7900 系列等产品。
输出电流从 0.1A ～ 3A ，输出电压有 5V 、 6V 、 9V 、 12V 、 15V 、 18V 、24V 等多种。
这种集成稳压器只有三个端子，稳压电路的所有部分包括大功率调整管以及保护电路等都已集成在芯片内。
使用时只要加上散热片后接到整流滤波电路后面就行了。
外围元件少，稳压精度高，工作可靠，一般不需调试。
图 4 （ e ）是一个三端稳压器电路。
图中 C 是主滤波电容， C1 、 C2 是消除寄生振荡的电容 ,VD 是为防止输入短路烧坏集成块而使用的保护二极管。
五、电源电路读图要点和举例电源电路是电子电路中比较简单然而却是应用最广的电路。
拿到一张电源电路图时，应该：①先按“整流—滤波—稳压”的次序把整个电源电路分解开来，逐级细细分析。
②逐级分析时要分清主电路和辅助电路、主要元件和次要元件，弄清它们的作用和参数要求等。
例如开关稳压电源中，电感电容和续流二极管就是它的关键元件。
③因为晶体管有 NPN 和 PNP 型两类，某些集成电路要求双电源供电，所以一个电源电路往往包括有不同极性不同电压值和好几组输出。
读图时必须分清各组输出电压的数值和极性。
在组装和维修时也要仔细分清晶体管和电解电容的极性，防止出错。
④熟悉某些习惯画法和简化画法。
⑤最后把整个电源电路从前到后全面综合贯通起来。
这张电源电路图也就读懂了。
例 1 电热毯控温电路图 5 是一个电热毯电路。
开关在“ 1 ”的位置是低温档。
220 伏市电经二极管后接到电热毯，因为是半波整流，电热毯两端所加的是约 100 伏的脉动直流电，发热不高，所以是保温或低温状态。
开关扳到“ 2 ”的位置， 220 伏市电直接接到电热毯上，所以是高温档。
例 2 高压电子灭蚊蝇器图 6 是利用倍压整流原理得到小电流直流高压电的灭蚊蝇器。
220 伏交流经过四倍压整流后输出电压可达 1100 伏，把这个直流高压加到平行的金属丝网上。
网下放诱饵，当苍蝇停在网上时造成短路，电容器上的高压通过苍蝇身体放电把蝇击毙。
苍蝇尸体落下后，电容器又被充电，电网又恢复高压。
这个高压电网电流很小，因此对人无害。
由于昆虫夜间有趋光性，因此如在这电网后面放一个 3 瓦荧光灯或小型黑光灯，就可以诱杀蚊虫和有害昆虫。
例 3 实用稳压电源图 7 是一个实用的稳压电源。
输出电压 3 ～ 9 伏可调，输出电流最大 100 毫安。
这个电路就是串联型稳压电源电路。
要注意的是 :①整流桥的画法和图 2 （ c ）不同，实际上它就是桥式整流电路。
②这个电路使用 PNP 型锗管，所以输出是负电压，正极接地。
③用两个普通二极管代替稳压管。
任何二极管的正向压降都是基本不变的，因此可用二极管代替稳压管。
2AP 型二极管的正向压降约是 0.3 伏， 2CP 型约是 0.7 伏， 2CZ 型约是 1 伏。
图中用了两个 2CZ 二极管作基准电压。
④取样电阻是一个电位器，所以输出电压是可调的。
能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。
例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大电路的用途和组成放大器有交流放大器和直流放大器。
交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频；接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。
此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。
它是电子电路中最复杂多变的电路。
但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。
首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开，然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。
放大电路有它本身的特点：一是有静态和动态两种工作状态，所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析；二是电路往往加有负反馈，这种反馈有时在本级内，有时是从后级反馈到前级，所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。
在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
下面我们介绍几种常见的放大电路。
低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在 20 赫～ 20 千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。
（ 1 ）共发射极放大电路图 1 （ a ）是共发射极放大电路。
C1 是输入电容， C2 是输出电容，三极管 VT 就是起放大作用的器件， RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻。
1 、 3 端是输入， 2 、 3 端是输出。
3 端是公共点，通常是接地的，也称“地”端。
静态时的直流通路见图 1 （ b ），动态时交流通路见图 1 （ c ）。
电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多，输出电压的相位和输入电压是相反的，性能不够稳定，可用于一般场合。