电子技术基础模拟部分第六版康华光
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电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch04
止工作状态。
15
华中科技大学 张林
3. I-V 特性曲线及大信号特性方程
（1）输出特性及大信号特性方程
i D f (v DS ) vGS const.
② 可变电阻区 vDS <（vGS－VTN）
2 iD Kn [2(vGS VTN ) vDS vDS ]
预夹断临界点轨迹 iD/mA vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) 3V 饱和区 1.5 2.5V 1 2V 0.5 0 vGS＝1.5V 2.5 5 7.5 10 截止区 vDS/V 可变电阻区 2 (非饱和区)
14
华中科技大学 张林
3. I-V 特性曲线及大信号特性方程
（1）输出特性及大信号特性方程
i D f (v DS ) vGS const.
① 截止区
当vGS＜VTN时，导电沟道 尚未形成， iD ＝ 0 ，为截
预夹断临界点轨迹 iD/mA vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) 3V 饱和区 1.5 2.5V 1 2V 0.5 0 vGS＝1.5V 2.5 5 7.5 10 截止区 vDS/V 可变电阻区 2 (非饱和区)
I-V 特性： iD Kn (vGS VTN )2
vGS K nV ( 1)2 VTN vGS I DO ( 1)2 VTN
2 TN
2 I DO KnVTN 是vGS＝2VTN时的iD
必 须 让 FET 工 作 在 饱 和 区 （放大区）才有放大作用。
18
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由于vDS较小，可近似为
iD 2Kn ( vGS VTN ) vDS
rdso dv DS diD
电子技术基础模拟部分第六版康华光共74页文档
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
电子技术基础模拟部分第六版康华光
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士பைடு நூலகம்亚
谢谢！
电子技术基础模拟部分第六版康华光
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士பைடு நூலகம்亚
模电 康华光 第六版正式版PPT文档
的其他应用
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图
本章不讨论集成运放的内部电路，仅从其电路模型和外特性 出发，讨论运放构成的放大电路和典型的线性应用电路。
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 符号
－ ＋
〔2〕输入电阻Ri
i2
R2
Ri
vi i1
vi vi /R1
R1
vi
i1
R1
ii
vn＋ii －
vp
＋
vo
〔3〕输出电阻Ro
Ro→0
假设信号源是非理想的电压信号源，采用哪种放大电路更 好？
同相放大电路 反相放大电路
例直流毫伏表电路
当R2>> R3时， 〔1〕试证明Vs＝( R3R1/R2 ) Im
〔2〕R1＝R2＝150k ，R3＝ 1k ，输入信号电压Vs＝100mV 时，通过毫伏表的电流Im(max) ＝解？〔1〕根据虚短和虚断有
无电压跟随器时 解〔1〕根据虚短和虚断有
Ii =0 Vp = Vn =0
负载上得到的电压 几项技术指标的近似计算
1 集成运算放大器的内部结构框图
3 根本线性运放电路
几项技术指标的近似计算
R 输出电阻很小， ro ≈ 0 v R R v o
L
s
s
L
1 100
1
vs
0.01vs
＋
vs
－
vn －
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)
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
图2.1.1 集成运算放大器的内部结构框图
本章不讨论集成运放的内部电路，仅从其电路模型和外特性 出发，讨论运放构成的放大电路和典型的线性应用电路。
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元 符号
－ ＋
〔2〕输入电阻Ri
i2
R2
Ri
vi i1
vi vi /R1
R1
vi
i1
R1
ii
vn＋ii －
vp
＋
vo
〔3〕输出电阻Ro
Ro→0
假设信号源是非理想的电压信号源，采用哪种放大电路更 好？
同相放大电路 反相放大电路
例直流毫伏表电路
当R2>> R3时， 〔1〕试证明Vs＝( R3R1/R2 ) Im
〔2〕R1＝R2＝150k ，R3＝ 1k ，输入信号电压Vs＝100mV 时，通过毫伏表的电流Im(max) ＝解？〔1〕根据虚短和虚断有
无电压跟随器时 解〔1〕根据虚短和虚断有
Ii =0 Vp = Vn =0
负载上得到的电压 几项技术指标的近似计算
1 集成运算放大器的内部结构框图
3 根本线性运放电路
几项技术指标的近似计算
R 输出电阻很小， ro ≈ 0 v R R v o
L
s
s
L
1 100
1
vs
0.01vs
＋
vs
－
vn －
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)
模电 康华光 第六版
2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路
第十九页，共28页。
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。
vi2＋
R2 P
R3
i2 vp ip ＋ i3
vi2－vi1
vo
根据虚短、虚断和N、P点
vn in －
的KCL得：
2.1 集成电路运算放大器
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
第七页，共28页。
2.2 理想运算放大器
1. vo的饱和极限值等于运放的电 源电压V＋和V－
▪ 输出电阻 ro 100Ω （很小）
vO＝Avo(vP－vN)
（ V－＜ vO ＜V＋ ）
注意输入输出的相位关系
第五页，共28页。
2.1 集成电路运算放大器
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)
第六页，共28页。
2. 运放的开环电压增益很高
若（vp－vn）＞0 则 vo= +Vom=V＋ 若（vp－vn）＜0 则 vo= –Vom=V－
3. 若V－< vo <V＋ 则 （vp－vn）0
4. 输入电阻ri的阻值很高 使 ip≈ 0、in≈ 0
5. 输出电阻很小， ro ≈ 0
理想：
ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
第十九页，共28页。
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。
vi2＋
R2 P
R3
i2 vp ip ＋ i3
vi2－vi1
vo
根据虚短、虚断和N、P点
vn in －
的KCL得：
2.1 集成电路运算放大器
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
第七页，共28页。
2.2 理想运算放大器
1. vo的饱和极限值等于运放的电 源电压V＋和V－
▪ 输出电阻 ro 100Ω （很小）
vO＝Avo(vP－vN)
（ V－＜ vO ＜V＋ ）
注意输入输出的相位关系
第五页，共28页。
2.1 集成电路运算放大器
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)
第六页，共28页。
2. 运放的开环电压增益很高
若（vp－vn）＞0 则 vo= +Vom=V＋ 若（vp－vn）＜0 则 vo= –Vom=V－
3. 若V－< vo <V＋ 则 （vp－vn）0
4. 输入电阻ri的阻值很高 使 ip≈ 0、in≈ 0
5. 输出电阻很小， ro ≈ 0
理想：
ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
模电 康华光 第六版 03 ppt课件
（3）折线模型
iD
iD
O (a)
+
vD
vD
iD (b)
（a）I-V 特性 （b）电路模型
O
Vth
vD
(a)
+
vD
iD
Vth
rD
(b)
（a）I-V 特性 （b）电路模型
35
华中科技大学 张林ppt课件
35
3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法
1. 二极管I-V 特性的建模
（4）小信号模型
+ v-s
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学 张林
ppt课件
1
电子技术基础模拟部分
1 绪论 2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 场效应三极管及其放大电路 5 双极结型三极管及其放大电路 6 频率响应 7 模拟集成电路 8 反馈放大电路 9 功率放大电路 10 信号处理与信号产生电路 11 直流稳压电源
（参见“本书常用符号表”）
32
华中科技大学 张林ppt课件
32
例R1 3.4.1 电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电阻 R，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 。
R
iD
+
VDD
D
vD
-
Байду номын сангаас
解：由电路的KVL方程，可得
iD
VDD R
vD
即
iD
1 R
vD
1 R
VDD
19
华中科技大学 张林ppt课件
19
3.2.3 PN结的单向导电性
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
允许低频信号通过，抑制高频信 号。
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
电子技术基础模拟部分(第六版)康华光ch06
V i
R1
V o
RC 高通电路
电压增益的幅值（模） AVL
1 1 ( fL / f )2
（幅频响应）
电压增益的相角 L arctan ( fL / f ) （相频响应）
9
华中科技大学 张林
6.2.1 RC高通电路的频率响应
2. 频率响应曲线描述 20lg| AVL | /dB
R2
+
+V i来自C2V o
RC 低通电路
1 fH 2πR2C2
12
华中科技大学 张林
6.2.2 RC低通电路的频率响应
2. 频率响应曲线
R2
+
+
V i
C2
V o
20lg| AVH | /dB
20lg AVL 20lg( f / fL )
最大误差 -3dB
10
华中科技大学 张林
6.2.1 RC高通电路的频率响应
2. 频率响应曲线描述 20lg| AVL | /dB
相频响应 L arctan ( fL / f ) 当 f fL 时， L 0
0.1fL
fL
10fL 100fL
4
华中科技大学 张林
6.1 放大电路的频率响应
放大电路对不同频率信号产生不同响应的根本原因
1、电抗元件的阻抗会随信号频率的变化而变化。 2、放大电路中有耦合电容、旁路电容和负载电容，FET或BJT也存在 PN结电容，此外实际电路中还有分布电容。
因此，放大电路对不同频 率的输入信号具有不同的放大 能力，即增益是输入信号频率 的函数。
AV f ( )
输入
电子技术基础数字部分(第六版)康华光ch
电子技术基础数字部分(第六版)康华光ch
康华光《电子技术基础数字部分(第六版)》是一本介绍数字电子技术基础知识的教材，全书内容系统、简明通俗、易于理解，适合初学者阅读。
本书主要包含数字系统、二进制算术、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、计算机硬件等内容。
数字系统是数字电子技术的基础，本书详细介绍了数字系统的基本概念、进位制、进位加法器、二进制数与BCD码、逻辑运算和布尔代数等内容。
二进制算术是数字电子技术中的一个重要内容，本书详细介绍了二进制加法、减法、乘法、除法、补码运算等内容，让读者理解二进制算术的计算方法。
组合逻辑电路是数字电子技术中的重要内容之一，本书详细介绍了组合逻辑电路的基本原理、逻辑门电路的基本特性、布尔代数与逻辑函数、Karnaugh图、编码器、译码器、多路选择器、多路扩展器、比较器等内容。
时序逻辑电路是数字电子技术中的另一个重要内容，本书详细介绍了时序逻辑电路的基本原理、时序电路的分类、触发器、计数器、状态机等内容。
存储器是数字电子技术中的重要组成部分，本书详细介绍了静态随机存储器和动态随机存储器的原理、构造和特点，还介绍了存储器的读写操作、存储器芯片选型、存储器的并行结构和串行结构等内容。
计算机硬件是数字电子技术的高级应用，本书详细介绍了计算机硬件系统的构成、CPU的组成和工作原理、硬盘、光驱、显卡、声卡等常见计算机硬件的工作原理和操作方法。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch05
• V(BR)CEO——基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。
22
华中科技大学 张林
5.1.4 BJT的主要参数
由PCM、 ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定 过损耗区、过电流区和击穿区。
过流区
过 压 区
输出特性曲线上的过损耗区和击穿区
23
华中科技大学 张林
5.1.5 温度对BJT参数及特性的影响
时，发射结正偏，集电结反 偏。
17
华中科技大学 张林
5.1.4 BJT的主要参数
1. 电流放大系数
(1) 共发射极直流电流放大系数 β
βICICEO IC
IB
IB
vCE const
(2) 共发射极交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const
18
华中科技大学 张林
5.1.4 BJT的主要参数
1. 内部载流子的传输过程 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBO
载流子的传输过程
9
华中科技大学 张林
2. 电流分配关系
根据传输过程可知 IE=IB+ IC
设
传输到集电极的电流
发射极注入电流
即 InC
IE
vBE =VCC－iBRb
且电容Cb1充电完成后，其
vs
电压等于VBEQ
输出回路方程相同
vCE=VCC－iCRc
动态时，输入信号vi叠加Cb1上已充的 静态电压VBEQ，然后加在BJT的b-e间， 即
vBE=VBEQ+ vi
40
华中科技大学 张林
5.3.1 BJT放大电路的图解分析法
22
华中科技大学 张林
5.1.4 BJT的主要参数
由PCM、 ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定 过损耗区、过电流区和击穿区。
过流区
过 压 区
输出特性曲线上的过损耗区和击穿区
23
华中科技大学 张林
5.1.5 温度对BJT参数及特性的影响
时，发射结正偏，集电结反 偏。
17
华中科技大学 张林
5.1.4 BJT的主要参数
1. 电流放大系数
(1) 共发射极直流电流放大系数 β
βICICEO IC
IB
IB
vCE const
(2) 共发射极交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const
18
华中科技大学 张林
5.1.4 BJT的主要参数
1. 内部载流子的传输过程 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBO
载流子的传输过程
9
华中科技大学 张林
2. 电流分配关系
根据传输过程可知 IE=IB+ IC
设
传输到集电极的电流
发射极注入电流
即 InC
IE
vBE =VCC－iBRb
且电容Cb1充电完成后，其
vs
电压等于VBEQ
输出回路方程相同
vCE=VCC－iCRc
动态时，输入信号vi叠加Cb1上已充的 静态电压VBEQ，然后加在BJT的b-e间， 即
vBE=VBEQ+ vi
40
华中科技大学 张林
5.3.1 BJT放大电路的图解分析法
康华光-电子技术基础(第六版)模拟部分ch01
1 π cos( n t ) 0 n 2 n 1, 3 , 5
幅度谱
相位谱
8
华中科技大学 张林
1.2 信号的频谱
3. 非周期信号
傅里叶变换：
周期信号
非周期信号
离散频率函数
连续频率函数
气温波形
非周期信号包含了所有可能的频 率成分 (0 )
通过快速傅里叶变换（ FFT ） 可迅速求出非周期信号的频谱函 数。
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学
张林
电子技术基础模拟部分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2
绪论 运算放大器 二极管及其基本电路 场效应三极管及其放大电路 双极结型三极管及其放大电路 频率响应 模拟集成电路 反馈放大电路 功率放大电路 信号处理与信号产生电路 直流稳压电源
7
华中科技大学 张林
1.2 信号的频谱
频谱：信号的振幅和相位随频率变化的分布称为该信号的频谱。
Vs 2Vs 1 1 (sin 0 t sin3 0 t sin5 0 t ) 2 π 3 5
2. 方波信号
v(t )
傅里叶级数的标准形式
V 2V v( t ) s s 2 π
由此可见
RL
Ai
15
华中科技大学 张林
1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
vt Ri it
Rsi vs – + ii + vi –
it + vt – Ri
Ro + Ri – Avo vi
Ri R1 Rv Ri 1 i vt v i
低频区
电子技术基础数字部分第六版康华光逻辑门电路共节课件
详细描述
逻辑门电路是数字电路中的基本单元，它能够实现逻辑运算，即根据输入信号的状态，决定输出信号 的状态。逻辑门电路通常由晶体管等电子元件构成，通过组合不同的逻辑门电路，可以实现复杂的逻 辑功能。
逻辑门电路的基本功能
总结词
逻辑门电路的基本功能是根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。具体来说，与门能够实现逻辑与运算，或 门能够实现逻辑或运算，非门能够实现逻辑非运算等。
电子技术基础数字部分第六版康 华光逻辑门电路课件
• 逻辑门电路的原理与结构 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实验与实践 • 逻辑门电路的常见问题与解决方案
01
逻辑门电路概述
逻辑门电路的定义与分类
总结词
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，能够根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。根据功能不同， 逻辑门电路可以分为与门、或门、非门、与非门、或非门等。
采取有效的噪声抑制措施，如加入去 耦电容等，以减小噪声对逻辑门电路 性能的影响。
逻辑门电路的应用前景与展望
嵌入式系统领域
随着嵌入式系统的发展，逻辑门电路在其 中的应用将更加广泛，特别是在控制、信
号处理等方面。
人工智能领域
人工智能技术的快速发展对逻辑门电路提 出了更高的要求，其在算法实现、数据处
理等方面将发挥重要作用。
高速通信领域
在高速通信领域，逻辑门电路在信号调制、 解调等方面具有重要应用，未来随着通信 技术的发展，其需求也将持续增长。
绿色能源领域
随着绿色能源技术的推广，逻辑门电路在 太阳能逆变器、风能控制系统等领域的应 用也将得到进一步拓展。
THANK YOU
感谢各位观看
05
逻辑门电路的常见问题与解决方案
逻辑门电路的常见故障与排除方法
逻辑门电路是数字电路中的基本单元，它能够实现逻辑运算，即根据输入信号的状态，决定输出信号 的状态。逻辑门电路通常由晶体管等电子元件构成，通过组合不同的逻辑门电路，可以实现复杂的逻 辑功能。
逻辑门电路的基本功能
总结词
逻辑门电路的基本功能是根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。具体来说，与门能够实现逻辑与运算，或 门能够实现逻辑或运算，非门能够实现逻辑非运算等。
电子技术基础数字部分第六版康 华光逻辑门电路课件
• 逻辑门电路的原理与结构 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实验与实践 • 逻辑门电路的常见问题与解决方案
01
逻辑门电路概述
逻辑门电路的定义与分类
总结词
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，能够根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。根据功能不同， 逻辑门电路可以分为与门、或门、非门、与非门、或非门等。
采取有效的噪声抑制措施，如加入去 耦电容等，以减小噪声对逻辑门电路 性能的影响。
逻辑门电路的应用前景与展望
嵌入式系统领域
随着嵌入式系统的发展，逻辑门电路在其 中的应用将更加广泛，特别是在控制、信
号处理等方面。
人工智能领域
人工智能技术的快速发展对逻辑门电路提 出了更高的要求，其在算法实现、数据处
理等方面将发挥重要作用。
高速通信领域
在高速通信领域，逻辑门电路在信号调制、 解调等方面具有重要应用，未来随着通信 技术的发展，其需求也将持续增长。
绿色能源领域
随着绿色能源技术的推广，逻辑门电路在 太阳能逆变器、风能控制系统等领域的应 用也将得到进一步拓展。
THANK YOU
感谢各位观看
05
逻辑门电路的常见问题与解决方案
逻辑门电路的常见故障与排除方法
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Q 1
3 AVF
得 A(s)
A0
s
Q 0
1 s ( s )2
Q0 0
－20
－40 0.1
关于选择性
＋
vO
－ (AVF -1)R1
R1 同相比例 放大电路
0.5 1 2 5 Q＝10
1
/0
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10.3.4 二阶有源带阻滤波电路
可由低通和高通并联得到 必须满足 L H
vI
低通
特征角频率
故，幅频相应为
A(j )
A0
1 ( )2 c
R1
Rf
－
＋ vI
R vP C
＋ 同相比例 ＋ 放大电路 vO RL
－
－
无源 RC 滤波电路
20lg|
A(j) A0
|/dB
0
－3
实际
理想 －20dB/十倍频程
－20
1
10 /C
6
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10.2 一阶有源滤波电路
2. 高通滤波电路
2
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10 信号处理与信号产生电路
10.1 滤波电路的基本概念与分类 10.2 一阶有源滤波电路 10.3 高阶有源滤波电路 *10.4 开关电容滤波器 10.5 正弦波振荡电路的振荡条件 10.6 RC正弦波振荡电路 10.7 LC正弦波振荡电路 10.8 非正弦信号产生电路
3
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fcC1
fcC2
＋
vO
1
2
1
2
T3
C1 T4
C1 1 C2 1 j f
vi T1
T2
Cf －
f 3dB
C1
＋
vo
A0
1 j( f / f3dB )
28
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10.4 开关电容滤波器
2. 开关电路滤波器举例
20lg|A| /dB
代入传递函数表达式
A
A0
1 j( f / f3dB )
-45/十倍频
29
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10.4 开关电容滤波器
3. 单片集成开关电容滤波器简介
目前已有通用型开关电容滤波器，可组成低通、高通、带 通等类型滤波电路，阶数达8阶，某些型号的产品能对微伏数 量级的有用信号进行滤波。
开关电容滤波器的滤波特性决定于电容比和时钟频率，设计 简单，可实现高精度和高稳定滤波，同时便于集成。
目前集成开关电容滤波器除工作频率还不够高外（受脉冲频 率远大于信号频率的限制），大部分性能指标已达到较高水平。
30
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10.5 正弦波振荡电路的振荡条件
1. 振荡条件
正反馈放大 电路框图 （注意与负 反馈方框图 的差别）
Xa Xi Xf
若环路增益 AF 1 则 Xa Xf ，去掉 Xi ， Xo 仍有稳定的输出。 又 AF AFa f AF a f 所以振荡条件为 A() F() 1 振幅平衡条件 a ( ) f ( ) 2nπ 相位平衡条件
O 阻 碍 L测评阻 阴H碍阻 碍
16
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10.3.3 有源带通滤波电路
2. 例
C1
1000pF
R1
R3
＋
＋ 35.7k
14k
vi －
R2 23.2k C2
－
1000pF
R4
39.8k R5 68k
C3 0.1F
C4 0.1F
R7 18k
＋ －
R8 18k
低通
高通
＋ R9 48k vo
vI －
C1
＋
T2截止
C1被充电，有qc1＝C1vI
1
2为高电平时，T1截止，T2导通
2
C1所充电荷向C2转移
Tc
C2
＋
1
2
－
vO
vI
C1
＋
－
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10.4 开关电容滤波器
1
2
1. 基本原理
1
＋
T1
C2
T2 2 －
vO
1为高电平时，T1导通，
vI －
C1
＋
T2截止
C1被充电，有qc1＝C1vI
2. 传递函数
vI
R A C1R＝C vP
AVF
1
Rf R1
（同相比例）
对于滤波电路，有
vA C2＝C
AVF
Vo (s) VP (s)
1 / sC VP (s) R 1 / sC VA (s)
＋
vO
－ (AVF-1)R1
R1 同相比例 放大电路
Vi (s) VA (s) VA (s) Vo (s) VA (s) VP (s) 0
|/dB
0
－3
实际
－20 1
理想 －20dB/十倍频程 10 /C
7
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10.3 高阶有源滤波电路
10.3.1 有源低通滤波电路 10.3.2 有源高通滤波电路 10.3.3 有源带通滤波电路 10.3.4 二阶有源带阻滤波电路
8
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10.3.1 有源低通滤波电路
1. 二阶有源低通滤波电路
3dB 20lg|A0|
其中
A0
C1 C2
f 3dB
fcC2 2πCf
一阶低通滤波器的波特图
0
通过选择C1、 C2和时钟频率fc，便可
0
获得需要的滤波特性
0.1f3dB1212vi T1
T2
C1
T3
C1 T4
Cf －
＋
vo
-180 -225 -270
-20dB/十倍频
f3dB 10f3dB
f/Hz f/Hz
vO
高通
A1 A0
通带
阻带
O 测评 H 阻 碍
A2 A0
通带
阴
阻带
通带
阻碍
O阴 A
阻碍
L
测评
A0
阴
通带
通带 阻带 通带
O
测评
H阻
碍L测评阻阴
碍
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10.3.4 二阶有源带阻滤波电路
双T选频网络
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10.3.4 二阶有源带阻滤波电路
双T带阻滤波电路
R 2
vI
C
C vP
1 (ω / ωc )2n
式中n为阶滤波电路阶数，c为3dB载止角频率，A0为通带电
压增益。 | A(j ) |
Ao
1.0
0.9
0.8
n＝1
理想
0.7
0.6
0.5
n＝1
0.4
n＝2
0.3
0.2
n＝4
n＝3
0.1
0 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
c
Q 1 称为等效品质因数 3 AVF
c
1 RC
称为特征角频率
则 A(s)
A0ωc2
s2
ωc Q
s
ωc2
注意：当 3 AVF 0，即 AVF 3时，滤波电路才能稳定工作。
10
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10.3.1 有源低通滤波电路
2. 传递函数 用 s j代入，可得传递函数的频率响应： 归一化的幅频响应
1
( c
)2
2
( cQ
)2
Q＝10
5 2
1 0.707 0.5
产生增益过冲的 原因是什么？
上限角频率H和 特征角频率C有
何差别？
－20
－30 0.3 0.4
－40 0.1 0.2 0.5 1 2 3 5 10 /C
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4. n阶巴特沃斯传递函数
传递函数为 A(jω)
A0
Cf
－
有
1 R1 R1eq fcC1
vi T1
T2
C1
＋
vo
1 Rf Rfeq fcC2
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10.4 开关电容滤波器
2. 开关电路滤波器举例
代入传递函数表达式
vi R1
Rf
Cf －
A(j ) Rf
1
R1 1 j2πfRf Cf
1
fcC2
1
1 1 j 2πfCf
－－
R10 82k
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10.3.3 有源带通滤波电路 R2＝R
3. 二阶有源带通滤波电路
vI
传递函数
R C
A( s )
1
(3
-
AVF sCR AVF )sCR
( sCR )2
低通
令
A0
AVF 3 - AVF
0
1 RC
A(j) 20lg| A0 |/dB
0
C1＝C
R3 ＝2R
高通
L
理想 实际
希望抑制50Hz的
干扰信号，应选用
O
L 0 H
哪种类型的滤波电
路？
O
H 0 L
|A|
理想
A0
通带
放大音频信号，应选用哪种类型的滤波电路？
O
5
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10.2 一阶有源滤波电路
1. 低通滤波电路
传递函数 其中
A(s) A0 1 s
c
A0
1
Rf R1
同相比例 放大系数