模拟电子技术第五章
模拟电子技术电子教案第五章负反馈放大电路教案
5.负反馈放大电路【重点】反馈的基本概念与分类,负反馈的一般表达式。
【难点】负反馈的一般表达式。
5.1 反馈的基本概念与分类5.1.1 反馈的概念反馈是把放大电路输出信号的部分或者全部,通过一定的方式回送到输入端来影响输入量的过程。
有反馈的放大电路称为反馈放大电路。
5.1.2 反馈的分类1.正反馈与负反馈f i ix'f i i x x x -='2.电压反馈与电流反馈电压反馈是指反馈信号取自输出电压。
电流反馈是指反馈信号取自输出电流。
3.并联反馈与串联反馈并联反馈是指输入信号与反馈信号以电流方式叠加(并联)。
串联反馈是指输入信号与反馈信号以电压方式叠加(串联)。
反馈类型分为电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈和电流并联反馈四种。
4.交流反馈与直流反馈当反馈信号仅在交流通路中存在,就是交流反馈,它只影响放大电路的交流性能;当反馈信号仅在直正向传输反馈放大电路框图并联反馈与串联反馈类型框图b.串联反馈a.并联反馈U I I流通路中存在,就是直流反馈,它只影响放大电路的直流性能;若反馈信号在交、直流通路中都存在,则称为交直流反馈,它将影响放大电路的交、直流性能。
5.本级反馈与级间反馈只在一级放大电路内部的反馈称为本级反馈。
级与级之间的反馈称为级间反馈。
5.1.3 负反馈的一般表达式反馈系数 ofx x F =净输入信号 f i i x x x -=' 开环放大倍数 i ox x A '=则有反馈放大电路闭环放大倍数为 AF Ax x A x x x A x x A +='+=+''==11i f fi i i o f 令D =1+AF ,则DA A =f D 称为做反馈深度,它是反映反馈强弱的重要物理量。
【重点】放大电路反馈的极性、类型判断。
【难点】放大电路反馈的极性、类型判断。
5.2 负反馈放大电路(1(2(3(4(5 5.2.1 电压串联负反馈5.2.2 电流串联负反馈电流串联负反馈+V CCu u oR L CC+-u u o 集成运放构成的电压串联负反馈R fu o + -集成运放构成的电流串联负反馈u iR fu o5.2.3 电压并联负反馈5.2.4 电流串联负反馈电流并联负反馈+V CCu uo 电压并联负反馈+V CCu u o 集成运放构成的电压并联负反馈u iR fu o + -集成运放构成的电流并联负反馈u iu oR 3【重点】放大电路反馈的极性、类型判断。
《模拟电子技术基础》第三版习题解答第5章 放大电路的频率响应
仅供个人使用,请勿用于商业目的第五章放大电路的频率响应自测题一、选择正确答案填入空内。
(1)测试放大电路输出电压幅值与相位的变化,可以得到它的频率响应,条件是。
A.输入电压幅值不变,改变频率B.输入电压频率不变,改变幅值C.输入电压的幅值与频率同时变化(2)放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是。
A.耦合电容和旁路电容的存在B.半导体管极间电容和分布电容的存在。
C.半导体管的非线性特性D.放大电路的静态工作点不合适(3)当信号频率等于放大电路的fL 或fH时,放大倍数的值约下降到中频时的。
A.0.5倍B.0.7倍C.0.9倍即增益下降A.3dBB.4dBC.5dB相位关系是。
与U (4)对于单管共射放大电路,当f = fL时,U ioA.+45˚B.-90˚C.-135˚的相位关系是。
与U 当f = fH时,UioA.-45˚B.-135˚C.-225˚解:(1)A (2)B,A (3)B A (4)C C本文档仅供参考第五章题解-1仅供个人使用,请勿用于商业目的二、电路如图T5.2所示。
已知:VCC=12V;晶体管的Cμ=4pF,fT = 50MHz,rbb'==80。
试求解:(1)中频电压放大倍数;(2)C';(3)fH和fL;(4)画出波特图。
图T5.2解:(1)静态及动态的分析估算:br26mVEQ∥RgIEQT本文档仅供参考第五章题解-2 仅供个人使用,请勿用于商业目的' (2)估算:(3)求解上限、下限截止频率:∥∥∥(4)在中频段的增益为频率特性曲线如解图T5.2所示。
解图T5.2本文档仅供参考第五章题解-3 仅供个人使用,请勿用于商业目的三、已知某放大电路的波特图如图T5.3所示,填空:= dB,=。
(1)电路的中频电压增益20lg|Au mu m(2)电路的下限频率fL≈ Hz,上限频率fH≈ kHz.=。
模拟电子技术课后习题答案第五章负反馈放大电路答案
习题5-1 交流负反馈可以改善电路哪些性能? 解:提高了放大倍数的稳定性、减小非线性失真、展宽频带、变输入和输出电阻 5-2 分析图5-14电路中的反馈: (1)反馈元件是什么? (2)正反馈还是负反馈? (3)直流、交流还是交直流反馈? (4)本级反馈还是极间反馈? 解:a R 1构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
b R E 构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
c R 3构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 6构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 7、C 构成反馈网络、负反馈、交流反馈、极间反馈。
5-3 试判断图5-15的反馈类型和极性。
解:a 电流并联负反馈。
b 电流串联正反馈。
au iR 1u oCb +V CCu 图5-14 习题5-2图u iu oc5-4 由集成运放组成的反馈电路如图5-16所示,试判断反馈类型和极性。
解:图5-15 习题5-3图CCu u oabL CC+ -u o cCC+ -u u o d+V CCu u o u io R 2bu iu ocu iu o+ -图5-16 习题5-4图c 电流并联负反馈。
5-5 图5-17中,要达到以下效果,反馈电阻R f 在电路中应如何连接? (1)希望稳定输出电压; (2)希望稳定输出电流; (3)希望增大输入电阻; (4)希望减小输出电阻。
解:(1)如图,引入R f1。
(2)如图,引入R f2。
(3)如图,引入R f1。
(4)如图,引入R f1。
5-6 如图5-18中,希望稳定输出电流、减小输入电阻,试在图中接入相应的反馈。
解: 如图。
图5-17 习题5-5图RL + -u u o 图5-18 习题5-6图2u iRL + -u u o 2u i5-7 有一电压串联负反馈放大电路,放大倍数A =1000,反馈系数F =0.1,求闭环放大倍数,如果放大倍数A 下降了20%,则此时的闭环放大倍数又为多少?解:9.91.010*******1f ≈⨯+=+=AF A AA 下降20%时,闭环放大倍数的相对变化量为A dA AF A dA ⋅+=11f f =%10120%)20(1011-=-⋅ 94.79.9%)101201()1(f f f f ≈⨯-=+='A A dA A 5-8 有一负反馈放大电路,其开环增益A =100,反馈系数F =0.01,求反馈深度和闭环增益各为多少?解: D =1+AF=25001.010011001f =⨯+=+=AF A A5-9 有一负反馈放大电路,当输入电压为0.01V 时,输出电压为2V ,而在开环时,输入电压为0.01V ,输出为4V 。
[模拟电子技术]-第五章自我检测题参考答案
第五章自我检测题参考答案一、填空题1.乙类互补对称功放的效率比甲类功放高得多,其关键是静态工作点低。
2.由于功放电路中功放管常常处于极限工作状态,因此选择功放管时要特别注意P CM , I CM 和U (BR)C EO 三个参数。
3.设计一个输出功率为20W 的扩音机电路,若用乙类OCL 互补对称功放电路,则应选P cm 至少为4W 的功放管两只。
二、判断题1.乙类互补对称功放电路在输出功率最大时,管子的管耗最大。
(×)2.功放电路的效率是拷输出功率与输入功率之比。
(×)3. 乙类互补对称功放电路在输入信号为零时,静态功耗几乎为零。
(√)4只有当两只三极管的类型相同时才能组成复合管。
(×)5.OCL 电路中输入信号越大,交越失真也越大。
(×)6.复合管的β值近似等于组成它的各三极管β值的乘积。
(√)三、选择题1.功率放大器的输出功率大是(C )。
A.电压放大倍数大或电流放大倍数大B.输出电压高且输出电流大C.输出电压变化幅值大且输出电流变化幅值大2.单电源(+12)供电的OTL 功放电路在静态时,输出耦合电容两端的直流电压为(C )。
A.0VB.+6VC.+12V3.复合管的导电类型(NPN 或PNP)与组成它的(A )的类型相同。
A.最前面的管子B.最后面的管子C.不确定4. 互补对称功放电路从放大作用来看,(B )。
A.既有电压放大作用,又有电流放大作用B.只有电流放大作用,没有电压放大作用C.只有电压放大作用,没有电流放大作用5.甲乙类OCL 电路可以克服乙类OCL 电路产生的(A )。
A.交越失真B.饱和失真C. 截止失真D.零点漂移四、一单电源供电的OTL 功放电路,已知V CC =20V ,R L =8Ω,U CE(sat)忽略不计,估算电路的最大输出功率,并指出功率管的极限参数P CM 、 I CM 、U (BR)CEO 应满足什么条件?解:OTL 功放电路W 25.6W 8102121212L 2om =∙=⎪⎭⎫ ⎝⎛∙=R V P CC W 25.1W 25.62.02.0om CM =⨯=≥P PV 20V 20CC (BR)CEO ==V U ≥A 25.1A 82202L CC CM =⨯=≥R V I第五章 习题参考答案5.1判断题1.功率放大倍数A P >1,即A u 和A i 都大于1。
模拟电电子技术基础第5章(第四版)童诗白 华成英
模拟电子技术基础
放大电路的频率特性包括两部分: 幅度频率特性
幅频特性是描绘输入信号幅度 固定,输出信号的幅度随频率变化 而变化的规律。即 i ∣= ∣Vo /V∣= f ( ) ∣A
相位频率特性
相频特性是描绘输出信号与输入 信号之间相位差随频率变化而变化 的规律。即 ∠A ∠Vo ∠Vi f ( )
Ic gm jC bc 所以 I b 1/rbe j (C be C bc )
Ib
Rb
Ic I b Rc
RL VO
Rb >> rbe
固定偏流共射极放大电路
100Hz
1kHz 10kHz 100kHz 1MHz
79.62
7.962 0.796 0.08 0.008
f Xc1 Ib AV f <100Hz Xc1 与rbe = 863 不能短路 f 100Hz Xc1 <<rbe = 863 可以短路
当输入信号的频率等于上限频率或下限频率时,放大电路的 增益比通带增益下降3dB,或下降为通带增益的0.707倍,且 在通带相移的基础上产生-45°或+45°的相移.
3. 工程上常用折线化的近似波特图表示放大电路的频率响应。
模拟电子技术基础
5 放大电路的频率响应
5.1频率响应概述 5.2晶体管的高频等效模型
s s 1/ R2C2
AVL 1 1 ( fL / f ) 2
幅频响应
相频响应
H arctg ( fL / f )
输出超前输入
模拟电子技术基础
RC低通电路的幅频响应
RC高通电路的幅频响应
RC低通电路+ RC高通电路的幅频响应?
模拟电子技术教程教学设计
模拟电子技术教程教学设计一、教学内容本节课的教学内容选自《模拟电子技术教程》的第五章,主要介绍了运算放大器的基本概念、性质及应用。
具体内容包括运算放大器的组成、符号表示、输入输出特性、共模抑制比、差模放大倍数等。
二、教学目标1. 使学生了解运算放大器的基本概念,理解其组成及符号表示;2. 培养学生掌握运算放大器的输入输出特性,能分析实际电路中的信号放大过程;3. 培养学生理解共模抑制比和差模放大倍数的概念,并能运用到实际电路分析中。
三、教学难点与重点重点:运算放大器的基本概念、符号表示、输入输出特性;难点:共模抑制比和差模放大倍数的计算及应用。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、投影仪、教案;学具:课本、笔记本、三角板、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:介绍运算放大器在实际电路中的应用,如模拟信号放大、滤波、积分、微分等;2. 讲解运算放大器的基本概念,示例说明其组成和符号表示;3. 分析运算放大器的输入输出特性,通过示例电路图引导学生理解信号放大过程;4. 讲解共模抑制比和差模放大倍数的定义,演示计算方法,并进行实际电路分析;5. 课堂练习:让学生运用所学知识分析实际电路,求解信号放大倍数;7. 布置作业。
六、板书设计板书内容主要包括:运算放大器的组成、符号表示、输入输出特性、共模抑制比、差模放大倍数等。
七、作业设计1. 题目:已知一个放大电路,其中运算放大器的差模放大倍数为100,共模抑制比为40dB,求该电路的信号放大倍数。
答案:信号放大倍数为100。
电路图:(在此处插入电路图)答案:信号放大倍数为50。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实际电路分析,使学生掌握了运算放大器的基本概念、符号表示、输入输出特性,以及共模抑制比和差模放大倍数的计算方法。
但在课堂上,对于共模抑制比和差模放大倍数的理解仍有一定难度,需要在课后加强巩固。
拓展延伸:研究运算放大器在其他电子电路中的应用,如滤波、积分、微分等,提高学生对运算放大器的认识和应用能力。
电路与模拟电子技术(第二版第五章习题解答
第五章 电路的暂态分析5.1 题5.1图所示各电路在换路前都处于稳态,求换路后电流i 的初始值和稳态值。
解:(a )A i i L L 326)0()0(===-+,换路后瞬间 A i i L 5.1)0(21)0(==++ 稳态时,电感电压为0, A i 326==(b )V u u C C 6)0()0(==-+, 换路后瞬间 02)0(6)0(=-=++C u i 稳态时,电容电流为0, A i 5.1226=+=(c )A i i L L 6)0()0(11==-+,0)0()0(22==-+L L i i 换路后瞬间 A i i i L L 606)0()0()0(21=-=-=+++ 稳态时电感相当于短路,故 0=i(d )2(0)(0)6322C C u u V +-==⨯=+ 换路后瞬间 6(0)63(0)0.75224C u i A ++--===+(a)(b)(d)(c)C2ΩL 2+6V -题5.1图i稳态时电容相当于开路,故 A i 12226=++=5.2 题5.2图所示电路中,S 闭合前电路处于稳态,求u L 、i C 和i R 的初始值。
解:换路后瞬间 A i L 6=,V u C 1863=⨯= 06=-=L R i i031863=-=-=C L C u i i0==+R C L Ri u u ,V u u C L 18-=-=5.3 求题5.3图所示电路换路后u L 和i C 的初始值。
设换路前电路已处于稳态。
解:换路后,0)0()0(==-+L L i i ,4mA 电流全部流过R 2,即(0)4C i mA +=对右边一个网孔有:C C L u i R u R +⋅=+⋅210由于(0)(0)0C C u u +-==,故2(0)(0)3412L C u R i V ++==⨯=5.4 题5.4图所示电路中,换路前电路已处于稳态,求换路后的i 、i L 和 u L 。
模拟电子技术第五章场效应管及其放大电路
况,称为预夹断。源区 而未夹断沟道部分为低阻,因
的自由电子在VDS电场力 的作用下,仍能沿着沟
此,VDS增加的部分基本上降落 在该夹断区内,而沟道中的电
道向漏端漂移,一旦到 场力基本不变,漂移电流基本
达预夹断区的边界处, 不变,所以,从漏端沟道出现
就能被预夹断区内的电 场力扫至漏区,形成漏
预夹断点开始, ID基本不随VDS
VDS = VD - VS =VDD-IDRD- VS
二、小信号模型
iD Kn vGS VT 2
Kn VGSQ vgs VT 2
漏极信号 电流
Kn VGSQ VT 2 2Kn VGSQ VT vgs Knvg2s
Kn
VGSQ
VT
2 gmvgs
K
nv
2 gs
IDQ id
3. 最大漏源电压V(BR)DS
指发生雪崩击穿时,漏极电流iD急剧上升时的vDS。与vGS有关。
4. 最大栅源电压 V(BR)GS
指PN结电流开始急剧增大时的vGS。
5.2 MOSFET放大电路
5.2.1 MOSFET放大电路
1. 直流偏置及静态工作点的计算 2. 小信号模型分析 3. MOSFET 三种基本放大电路比较
产生谐波或 非线性失真
λ= 0
λ≠ 0
共源极放大电路
例题5.2.4:
电路如图所示,设VDD=5V, Rd=3.9kΩ, VGS=2V, VT=1V, Kn=0.8mA/V2,λ=0.02V-1。试当管工作在饱和区时,试确定电路 的小信号电压增益。
例题5.2.5:
电路如图所示,设Rg1=150kΩ,Rg2=47kΩ,VT=1V,Kn=500μA/V2,λ=0, VDD=5V,-VSS=-5V, Rd=10kΩ, R=0.5kΩ, Rs=4kΩ。求电路的电压增益和 源电压增益、输入电阻和输出电阻。
模拟电子技术课程习题-第五章--放大电路的频率响应
模拟电⼦技术课程习题-第五章--放⼤电路的频率响应第五章放⼤电路的频率响应5.1具有相同参数的两级放⼤电路在组成它的各个单管的截⽌频率处,幅值下降[ ]A. 3dBB. 6dBC. 10dBD. 20dB5.2在出现频率失真时,若u i 为正弦波,则u o 为 [ ] A. 正弦波 B. 三⾓波 C. 矩形波 D. ⽅波5.3 多级放⼤电路放⼤倍数的波特图是 [ ] A. 各级波特图的叠加 B. 各级波特图的乘积C. 各级波特图中通频带最窄者D. 各级波特图中通频带最宽者 5.4 当输⼊信号频率为f L 或f H 时,放⼤倍数的幅值约为中频时的 [ ]倍。
A.0.7 B.0.5 C.0.9D.0.15.5 在阻容耦合放⼤器中,下列哪种⽅法能够降低放⼤器的下限频率?[ ]A .增⼤耦合电容B .减⼩耦合电容C .选⽤极间电容⼩的晶体管D .选⽤极间电容⼤的晶体管 5.6 当我们将两个带宽均为BW 的放⼤器级联后,级联放⼤器的带宽 [ ] A ⼩于BW B 等于BW C ⼤于BW D 不能确定 5.7 填空:已知某放⼤电路电压放⼤倍数的频率特性为6100010(1)(1)1010u fjA f f j j =++ (式中f 单位:Hz )表明其下限频率为,上限频率为,中频电压增益为 dB ,输出电压与输⼊电压在中频段的相位差为。
5.8 选择正确的答案填空。
幅度失真和相位失真统称为失真(a.交越b.频率),它属于失真(a.线性b.⾮线性),在出现这类失真时,若u i为正弦波,则u o为波(a.正弦b.⾮正弦),若u i为⾮正弦波,则u o与u i的频率成分(a.相同b.不同)。
饱和失真、截⽌失真、交越失真都属于失真(a.线性b.⾮线性),在出现这类失真时,若u i为⾮正弦波,则u o为波(a.正弦b.⾮正弦),u o与u i的频率成分(a.相同b.不同)。
5.9 选择正确的答案填空。
晶体管主要频率参数之间的关系是。
电子电工学——模拟电子技术 第五章 场效应管放大电路
场效应管正常工作时漏极电流的上限值。
2. 最大耗散功率PDM
由场效应管允许的温升决定。
3. 最大漏源电压V(BR)DS 当漏极电流ID 急剧上升产生雪崩击穿时的vDS值。
4. 最大栅源电压V(BR)GS
是指栅源间反向电流开始急剧上升时的vGS值。
5.2 MOSFET放大电路
场效应管是电压控制器件,改变栅源电压vGS的大小,就可以控制漏极 电流iD,因此,场效应管和BJT一样能实现信号的控制用场效应管也 可以组成放大电路。
场效应管放大电路也有三种组态,即共源极、共栅极和共漏极电路。
由于场效应管具有输入阻抗高等特点,其电路的某些性能指标优于三极 管放大电路。最后我们可以通过比较来总结如何根据需要来选择BJT还
vGS<0沟道变窄,在vDS作用下,iD 减小。vGS=VP(夹断电压,截止电 压)时,iD=0 。
可以在正或负的栅源电压下工作,
基本无栅流。
2.特性曲线与特性方程
在可变电阻区 iD
Kn
2vGS
VP vDS
v
2 DS
在饱和区iD
I DSS 1
vGS VP
2
I DSS KnVP2称为饱和漏极电流
4. 直流输入电阻RGS
输入电阻很高。一般在107以上。
二、交流参数
1. 低频互导gm 用以描述栅源电压VGS对漏极电流ID的控制作用。
gm
iD vGS
VDS 常数
2. 输出电阻 rds 说明VDS对ID的影响。
rds
vDS iD
VGS 常数
3. 极间电容
极间电容愈小,则管子的高频性能愈好。
三、极限参数
D iD = 0
《模拟电子技术》复习题综合(第5章)
《模拟电子技术》复习题综合(第5章)一、填空题1.集成运算放大器工作在线性区时,两输入端的电位可以近似为U+U-。
2.理想运算放大器的“虚短”和“虚断”的概念,就是流进运放的电流为,两个输入端的电压为,为保证运放工作在线性状态,必须引入反馈。
3.为了工作在线性工作区,应使集成运放电路处于状态;为了工作在非线性区,应使集成运放电路处于状态。
4.输入电阻很大的运算电路是比例运算放大器,电路中引入的是负反馈。
5.电压比较器中的集成运放通常工作在区,电路工作在状态或引入反馈。
6.在模拟运算电路时,集成运算放大器工作在区,而在比较器电路中,集成运算放大器工作在区。
7.过零比较器可将正弦波变为波,积分器可将方波变为波。
二、选择题1.为了工作在线性工作区,应使集成运放电路处于状态;为了工作在非线性区,应使集成运放电路处于状态。
A.正反馈B.负反馈C.正反馈或无反馈D.负反馈或无反馈2.关于理想集成运放的输入电阻和输出电阻论述正确的是。
A.输入电阻为∞,输出电阻为0B.输入电阻为0,输出电阻为∞C.输入电阻和输出电阻均为∞D.输入电阻和输出电阻均为03.右图所示电路的反馈类型和极性是。
A.电压串联负反馈B.电压串联正反馈C.电压并联负反馈D.电压并联正反馈4.右图所示电路的电压放大倍数为。
A.RRA Fuf-= B.RRA Fuf= C.RRA Fuf+=1 D.RRA Fuf-=17.为了从信号中提取高频部分,应选用。
A.低通滤波器B.带通滤波器C.高通滤波器D.带阻滤波器8.为防止50Hz电网电压干扰混入信号之中,应选用。
A.低通滤波器B.带通滤波器C.高通滤波器D.带阻滤波器9.为获取信号中的直流成分,应选用。
A.低通滤波器B.带通滤波器C.高通滤波器D.带阻滤波器三、判断题:1.在运算电路中,同相输入端和反相输入端均为“虚地”。
()2.运算电路中一般均引入负反馈。
()3.电压比较器的阈值电压是使集成运放同相输入端电位和反相输入端电位相等的输入电压。
模电课程设计题目
6.教学反馈:收集学生反馈,评估教学效果,调整教学方法
-通过问卷调查、个别谈话等方式了解学生的学习体验
-根据学生反馈调整教学内容和教学策略,以提高教学质量
本节教学内容通过知识梳理、案例研究、设计挑战、实验探究、技术研讨和教学反馈等环节,全方位提升学生对放大电路设计与分析的理解,培养学生在实际工程问题中的解决能力和团队协作能力。
-梳理三极管、场效应晶体管放大电路的设计步骤与关键参数
-强调频率响应、稳定性、线性度等性能指标的重要性
2.案例研究:分析典型放大电路在实际工程中的应用
-研究放大电路在音频、测量、通信等领域的应用案例
-探讨不同应用场景下放大电路设计的特殊要求与解决方案
3.设计挑战:开展小组合作,完成特定要求的放大电路设计任务
-根据给定的技术指标,设计并搭建放大电路
-解决设计过程中遇到的技术难题,优化电路性能
4.实验探究ห้องสมุดไป่ตู้进行放大电路的对比实验,分析不同设计方案的优劣
-对比不同类型放大电路的性能,如A类与AB类功率放大器
-实验观察负反馈对放大电路性能的具体影响
5.技术研讨:组织学生参与放大电路技术研讨会
-邀请行业专家分享放大电路设计经验和最新技术动态
2.技能训练:深入学习负反馈放大电路的设计技巧
-分析不同负反馈类型的优缺点及适用条件
-练习如何通过调整反馈网络来优化放大电路性能
3.实践提高:开展功率放大电路的综合性实验
-结合理论,设计具有过载保护功能的功率放大电路
-实验测试电路的输出功率、效率、失真等性能参数
4.创新思维:鼓励学生探索新型放大电路设计与优化
本节课将围绕以上内容展开,结合教材实例,使学生掌握放大电路的基本原理与分析方法,培养实际设计与应用能力。
模拟电子技术基础 第五章 频率响应PPT课件
第5章 频率响应
UCRUCRUCRsississisCrCrRbCrRbbRbebsebseesee((rr(RCrrbRbCrrbRbCbbSbeMbSeMbSeMrrrrbbrrbCbbeCbbCebebb)Ub)Ub)Ueeesss((1(1R1RRssrgsrbgrbgbmemermeRrbrRbRebeLeLUL)U)UC)CsCsbsbbeee
U1 -
Z1
Z
N
A(jω) =
U2 U1
(a)
I2 +
U2 -
Z2
图5–7 (a)原电路;
(b)等效后的电路
I1 +
U1 -
N
Z1
A(jω) =
U2 U1
第5章 频率响应
I2 +
Z2
U2
-
(b)
图5–7 (a)原电路;
(b)等效后的电路
第5章 频率响应
Z1Z1ZU11IU1I1 11UUII1111 UU 1U1UUZZ1U11ZU1UUZ1U12U2221111ZUUZ2ZZUU2UU12U2U2121212 111Z1ZAZAuZAu Au u
(5–1) (5–2a) (5–2b)
第5章 频率响应
图5–2给出了不产生线性失真的振幅频率响应和相 位频率响应,称之为理想频率响应。
|Au(jω)|
(jω)
K
0
0
ω
ω
∞ω
(a)
(b)
图5–2 (a)理想振幅频率响应;(b)理想相位频率响应
第5章 频率响应
5–1–2实际的频率特性及通频带定义 实际的振幅频率特性一般如图5–3所示。在低频和
三、高频增益表达式及上限频率
第5章 频率响应
第5章放大电路的频率响应
-
-
(b) 高频段极间电容的影响
结束
第 5章
放大电路的频率响应
一、高通电路
图5.1.1 高通电路及频率响应
结束
第 5章
放大电路的频率响应
RC高通电路的电压增益: ( s) U R 1 o Au ( s ) 1 1 U i ( s) R 1 j C jRC 1 1 1 fL L 令 2RC RC
A ush
R rbe //(rbb Rs // Rb ) U U U U 0 s be 0 U U U U
s s s be
1 Ri rbe jRC ( g m R L) 1 Rs Ri rbe 1 jRC
f fL f 2 1 ( ) fL
f 180 (90 arctg ) fL f 90 arctg fL
结束
第 5章
放大电路的频率响应
三、高频电压放大倍数
图5.4.4 单管共射放大电路的高频等效电路
结束
第 5章
放大电路的频率响应
rbe rbe Ri Us Ui U s rbe rbe Rs Ri
'
U b'e (1
U ce U b 'e
(c)
)
1 j C m
令
U ce U b'e
K ,则
U b'e (1 K ) U b 'e I 1 1 j C m j (1 K )C m
'
结束
第 5章
放大电路的频率响应
2012年模拟电子技术第五章 集成运算放大电路及其应用练习题(含答案)
第五章集成运算放大电路及其应用【教学要求】本章主要叙述了集成运放内部电路的组成及作用;讨论了电流源电路、差分放大器等单元电路;同时介绍了集成运放的理想化条件及它的三种基本电路和运算、集成运放的应用电路及其特点和集成运放的非线性应用;教学内容、要求和重点如表5.1。
表5.1 教学内容、要求和重点【例题分析与解答】【例题5-1】差动放大器如图5-1所示。
已知三极管的β1=β2=50,β3=80,r bb’=100Ω,U BE1=U BE2=0.7V,U BE3=-0.2V,V CC=12V。
当输入信号U i=0时,测得输出U o=0。
1:估算T1、T2管的工作电流I c1、I c2和电阻R e的大小。
2:当U i=10mV时,估算输出U o的值图5-1解:1:由电路可知,当U i =0时,要保证U o =0V ,则电阻R e3上压降应为12V ,,由此可求得3c I :mA R U U I e cc o c 11212)(33==--=,T 3管的设计电流3E I 为:33c E I I ≈,而T 2管集电极电阻R c2上的压降2C R U 可近似为:V U R I U EB e E R C 2.32.0313332=+⨯=+⋅≈。
于是T 1、T 2管的集电极电流1C I 、2C I 为:)(32.0102.32212mA R U I I C RR C C C ====。
射极电阻R e 上的电流e R I 为:)(64.021mA I I I C C R e=+=。
若设T 1管基极电位U B1=0V ,则U E1=-0.7V ,射极电阻R e 为:)(7.1764.0127.0)(1Ω=+-=--=K I U U R e R CC E e2:U i =10mA 时,U o 的大小:由于电路的结构为单入、单出型,故将T 3管构成的后级电路输入电阻R i2作为差放级的负载考虑,其电压放大倍数A u1为:)(2)//(12211be b i c u r R R R A +=β;其中: )(24.432.026)501(1001Ω=⨯++=K r be ,3332)1(e be i R r R β++=; 而3be r 为: )(2.2126)801(1003Ω=⨯++=K r be ; 所以: )(2453)801(2.22Ω=⨯++=K R i电压放大倍数为:8.45)24.41(2)245//10(501=+⨯⨯=u AT3管构成的后级放大电路的电压放大倍数2u A 为:9.33812.21280)1(333332-=⨯=⨯-=++-=e be c u R r R A ββ当输入U i =10mA 时,电路输出电压U o 为:)(8.110)9.3(8.4521V U A A U i u u o -=⨯-⨯=⋅⋅=【例5-2】图5-2给出了采用两级运放电路实现的差分比例运算电路。
5模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行_PPT课件_第五章
~+1 2 uId
~+1 2
uId
R
+ uo
VT1
VT2
Re
VEE
无负反馈。
图 5.2.8 长尾式差分放大电路
(2)静态分析
当 uId = 0 时,由于电路结构对称,故: IBQ1 = IBQ2 = IBQ,ICQ1 = ICQ2 = ICQ ,UBEQ1 = UBEQ2
= UBEQ,UCQ1 =UCQ2 = UCQ, 1= 2=
第五章 集成运算放大电路
5.1 集成放大电路的特点 5.2 集成运放的基本组成部分 5.3 集成运放的典型电路 5.4 集成运放的主要技术指标 5.5 理想运算放大器 5.6 各类集成运放的性能特点 5.7 集成运放使用中的几个具体问题
5.1 集成放大电路的特点
集成电路简称 IC (Integrated Circuit)
当 uId = 0,时
+ uId
UCQ1 = UCQ2
UO = 0
Rb1
Rc1 + uo
Rc2 Rb2
R1
~+1 2 uId
~+1 2
uId
R2
VT1
VT2
图 5.2.6 差分放大电路的基本形式
(2)电压放大倍数 VT1 和 VT2 基极输入电压大小相等,极性相反,— —称为差模输入电压(uId)。
由于 UBE1 = UBE2,VT1 与 VT2 参数基本相同,则
IB1 = IB2 = IB;IC1 = IC2 = IC
R IREF
2IB
IC2
VT1
IB1 +
UBE1
IC2 IB2
U+BE2 VT2
模拟电子技术5
1
(
2
π
C
' π
)
A u A u m ( 1 jffL )(1 1 j j 3 ff3 fL f) L (2 f L 1 1 j f f L 2fL 3)(3 1 jffH )
n个放大管
m
fL 1.1
f
2 Lk
k1
1 1.1
fH
n1 f2
k1 Hk
1.1为修正 系数
结论:1. 放大电路的级数越多,频带越窄; 2. 若 fLk 远高于其它各级,则 fL≈fLk; 3. 若fHk远低于其它各级,则 fH≈fHk;
例5-2:某电路各级均为共射电路,求:fL, fH, Au。
例5-1:
Au
(1j
10jf f )(1j
f
)
10 105
试求解:
(1)Aum=?fL=?fH =?
(2)画出波特图。
100 j f
A u
(1
j
f
10 )( 1 j
f
)
10
10 5
A u m 100
f L 10 Hz
f H 10 5 Hz
5.4.3 放大电路频率响应的改善 和增益带宽积
若R : brbe Ri Rb//rberbe RbRs Rb//Rs Rs C' (1gmRL ' )CC,gmRL ' 1 C' CC' gmRL ' C
| Ausmfbw|2r1bb'C
| Ausmfbw|2r1bb'C
因 rbb’ 和 Cμ由晶体管决定,故管子选定后, 放大电路增益带宽积就大体确定。即:增益 增大多少倍,带宽几乎就变窄多少倍。
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题5.1 某差动放大电路如图5-16所示,设对管的β=50,r bb ′=300Ω,U BE =0.7V ,R W 的影响可以忽略不计,试估算:
1.T 1,T 2的静态工作点。
2.差模电压放大倍数A ud =
12
11o
ΔΔΔU U U -
V EE (-12V)
解:1.静态工作点计算,令120i i u u == 1210.92(1)EE BE
B B b e
U U I I A R R μβ-==
=++
120.54C C B I I I mA β===
12()(2)7.7CE CE CC EE C c e U U U U I R R v ==+-+≈ 2. 26(1)
2.75be bb E mv
r r k I mA
β'=++≈Ω 1222o c
ud i i b be
U R A U U R r β∆=
=-≈-∆-∆+
题5.2 在图5-17所示的差动放大电路中,已知两个对称晶体管的β=50,r be =1.2k Ω。
1.画出共模、差模半边电路的交流通路。
2.求差模电压放大倍数i2
i1o
ud ΔU U U A ∆∆-=。
3.求单端输出和双端输出时的共模抑制比K CMR
V EE
解:
1.在共模交流通路中,电阻R 开路,故其半边电路的射极仅接有电阻Re;在差模交流通路中,电阻R 的中点电压不变,相当于地,故其半边电路的发射极电阻为Re 和R/2的并联。
2. 12
3.5(1)(//)2
od C
ud i i be e U R A R U U r R ββ=
=-=--++
3.双端输出条件下:
3.5,0,ud uc CMR A A K =-==∞ 单端输出条件下:
1.75,0.4(1)OC C
ud uc IC be e
U R A A U r R ββ=-=
=-=-++ 4.2ud
CMR uc
A K A =
= 题5.3 在图5-18的电路中,T 1,T 2的特性相同,且β很大,求I C2和I CE2的值,设U BE =0.6V 。
EE
图5-18
题5.4 电路如图所示,用镜像电流源(1T 、2T )对射极跟随器进行偏置。
设1β>>,求电流
0I 的值。
若()100o ce r r k =Ω,试比较该电路与分立元件电路的优点。
设10CC EE V V V =-=,0.6BE V V =。
图题5-19
解:(1)T 1、T 2组成镜像电流源电路。
为T 3提供发射极电流,即进行偏置,电路中β>>1,
故电路中的电流I O 为
()19.4CC BE EE REF V V V I mA R ---==
(2)该电路是由(T 1、T 2)电流源电路输出电阻o ce r r =代替射极输出器T 3的射极
电阻R e3,该电路的输入电阻和输出电阻
3(1)1be
i be O O r R r r R ββ
=++=
+, 与分立元件电路相比,输入电阻更大,输出电阻小,它的集电极电流i e3更多的流向负载,提高了射极输出器带负载的能力。
题5.5电路如图所示,设BJT 的1230ββ==, 34100ββ==,120.6BE BE V V V ==,
120.7BE BE V V V ==。
试计算双端输入、单端输出时的id R 、1vod A 、1voc A 及1CMR K 的值。
图题5-20
解:静态时,12340 1.3I I E E U U U U V ====-,,故
343312
()121 1.360.52 4.710
E E RE E EE e
I I I U U R A mA ==
--=⨯-+=⨯=⨯
3
123
0.50.005100
E E E I mA
I I mA β==
=
=
343
200(1)
5.5T
be be E V r r k I β==++≈Ω 121
200(1)
161.4T
be be E V r r k I β==++≈Ω
由T 1、T 3集电极单端输出时的差模电压增益
[]
12113282(1)C
ud be be R A r r βββ=-=-++
单端输出时共模电压增益
[]
1311330.63(1)(1)2C
VC be be e R A r r R ββββ=-=-++++
共模抑制比
1
1
44.4VD CMR VC A K A =
= 差模输入电阻
[]1132(1)664id be be R r r k β=++=Ω
题 5.6 电路如图所示,12100e e R R ==Ω,BJT 的100β=,0.6BE V V =,求:(1)Q 点(111B C CE I I 、、V );(2) 当10.01i v V =、20.01i v V =-时,求输出电压12o o o v v v =-的值;(3) 当1c 、2c 间接入负载电阻 5.6L R k =Ω时,求o v 的值;(4) 求电路的差模输入电阻id R 、共模输入电阻ic R 和输出电阻o R 。
i 2
i v
E E
V
图题5-21
解:(1)1212
o
C C I I I mA =≈
= 12110100
C
B B I mA
I I A μβ
==
==
静态时:120i i u u ==,10B U =,10.6BE U V =- 11115CE CC C C BE U U I R U v =-⋅-= (2)26
200(1) 2.8be EQ
r kQ I β=++⋅
≈ 43.4(1)C
vd be e
R A r R ββ-=
≈-++
12()0.87o vd id vd i i u A u A u u =⋅=⋅-=-
(3)1// 1.872
L
L
C R R R kQ '== 14.5(1)L
vd be e
R A r R ββ'-=
=-++
12()0.29o vd id vd i i u A u A u u v =⋅=-=-
(4)[][]12(1)22.8(1100)0.125.8id be e R r R kQ β=++=++⋅= []
1(1)2(1)(1)102
be e o ic o r R r R r MQ βββ++++=
≈+≈
211.2o C R R kQ ==
题5.7 电路参数如图5-21所示,求:(1)单端输出且L R =∞时,2?o v = 5.6L R k =Ω时,
2?o v '=(2) 不接L R 时,单端输出的2VD A 、2VC A 和CMR K 的值。
(3)电路的差模输入电阻id R 、
共模输入电阻ic R 和不接L R 时单端输出的输出电阻2o R 。
i 2
i v
E E
V
图题5-21
解:(1)单端输出时,21
(//)
1121.6622(1)C L ud ud be e R R A A r R ββ=
=⋅=++ 所以,L R =∞时,20.0221.660.4332o u V =⨯=
5.6L R kQ =时,221.66
0.020.21662
o u =⨯
= (2)由(1)中知,单端输出时221.66ud A = 不接负载时: 2
220.028(1)(1)200c uc be e R A r R kQ
βββ=-
≈-++++⨯
所以2
2
773.57ud CMR uc A K A =
=
(3)单端输出时,[]22(1)25.852id be e r r R kQ β=++=
[]11
(1)(1)2102
ic be e e r r R R MQ ββ=⋅++++⋅≈
2 5.6o c r R kQ ==。