模拟电子电路 频率响应3
频率响应和频率失真
![频率响应和频率失真](https://img.taocdn.com/s3/m/c541b6be14791711cc7917fe.png)
2. 晶体管及放大电路基础
频率失真也称为 线性失真 (因为晶体管工作于放大区时出现的失真)。
频率失真
幅度失真 相位失真
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
输入信号
基波
二次谐波 基波
输出信号
二次谐波
幅度失真
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
输入信号
基波 二次谐波
基波
输出信号
二次谐波
相位失真
2~4kHz,高中频 4~6kHz,高频 6~16kHz,最高频
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
1) 频率响应——放大电路输入幅度相同的正弦波信号时,
输出信号的幅度与相位随信号频率变化而变化的特性。
·
幅频特性
ui
Au
uo 频率特性
·
相频特性
_90o
_135o
_180o
f
_225o fL
fL
fH
_ 270o
fH f
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
2) 频率失真——放大电路对不同频率的输入信号,有 不同的放大能力和相移,而使输出信号产生了失真。
ui
Au
uo
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
频率失真产生的原因:放大电路存在电抗元件
˙b
˙
+
+ຫໍສະໝຸດ ˙˙__
+
˙
˙
e
_
f
f
晶体管结
电容阻抗
模拟电子技术
·
低频区
fL
中频区
高频区
f
fH
模拟电子技术
谢 谢!
《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
![《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](https://img.taocdn.com/s3/m/618ceeb783d049649b6658ca.png)
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.=。
模拟电子技术基础 第六章 频率响应讲解
![模拟电子技术基础 第六章 频率响应讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/fd661b458e9951e79b89274d.png)
1
jCb1
gm ( Rd
||
RL )
Rg Rg Rsi
1
1 1
j(Rd RL )Cb2
1
1 gm
jCs
1
1 1
j( Rsi Rg )Cb1
AVSL
gm (Rd
||
RL )
Rg Rg Rsi
1
1 1
j( Rd RL )Cb2
1
1 gm
jCs
1
1 1
j( Rsi Rg )Cb1
令
AVSM
gm (Rd
||
RL )
Rg Rg Rsi
通带内(中频)增益,与频率无关
f L1
2π( Rsi
1 Rg )Cb1
Cb1引起的下限截止频率
f L2
gm 2πCs
fL3
2π( Rd
1 RL )Cb2
Cs引起的下限截止频率 Cb2引起的下限截止频率
且 2πf
则
AVSL
AVSM
(Rc ||
rbe
RL )
rbe Rsi rbe
1
1 1
j(Rc RL )Cb2
1
1 1
j( Rsi rbe )C1
AVSL
Vo Vs
(Rc || RL )
rbe
rbe Rsi rbe
1
1 1
j(Rc RL )Cb2
1
1 1
j(Rsi
rbe )C1
令
AVSM
20lg|AV|/dB 低频区
(a)
幅频响应曲线,图b是相
频响应曲线。一般有 fH >> fL
0 fL
模拟电子电路课程设计——正弦波-三角波-方波函数发生器
![模拟电子电路课程设计——正弦波-三角波-方波函数发生器](https://img.taocdn.com/s3/m/16dc3e2179563c1ec5da7196.png)
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:正弦波-三角波-方波函数发生器初始条件:具备模拟电子电路的理论知识;具备模拟电路基本电路的设计能力;具备模拟电路的基本调试手段;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、频率范围三段:10~100Hz,100 Hz~1KHz,1 KHz~10 KHz;2、正弦波Uopp≈3V,三角波Uopp≈5V,方波Uopp≈14V;3、幅度连续可调,线性失真小;4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排:一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1.综述...........................................................1 1.1信号发生器概论...................................................1 1.2 Multisim简介....................................................21.3集成运放lm324简介...............................................32.方案设计与论证...............................................4 2.1方案一...................................................4 2.2方案二..................................................42.3方案三..................................................53.单元电路设计..............................................6 3.1正弦波发生电路的工作原理...............................6 3.2正弦波变换成方波的工作原理.............................8 3.3方波变换成三角波的工作原理.............................93.4正负12V直流稳压电源的设计............................104.电路仿真................................................124.1总波形发生电路............................................124.2正弦波仿真................................................134.3方波仿真...................................................144.2三角波仿真...............................................145.实物制作与调试..........................................155.1焊接过程.............................................155.2 实物图...............................................155.3调试波形.............................................186.数据记录................................................197.课设总结................................................208.参考书目................................................219.附录....................................................22 本科生课程设计成绩评定表....................................241.综述1.1信号发生器概论在人们认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,灵活、快速的选用不同特征的信号源成了现代测量技术值得深入研究的课题。
模电必考知识点总结
![模电必考知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/ba333abbbb0d4a7302768e9951e79b8969026879.png)
模电必考知识点总结一、基本电路理论1. 电路基本定律欧姆定律、基尔霍夫定律、电路中的功率计算等基本电路定律是模拟电子技术学习的基础,了解和掌握这些定律对于学习模拟电子技术是非常重要的。
2. 电路分析了解如何对电路进行简化、等效电路的转换、戴维南定理和诺依曼定理等电路分析的基本方法。
3. 电路稳定性掌握电路的稳定性分析方法,包括如何对直流放大电路和交流放大电路进行稳定性分析。
4. 传输线理论了解传输线的基本特性,包括传输线的阻抗、反射系数、传输线的匹配等知识。
二、放大电路1. 二极管放大电路了解二极管的基本特性和放大电路的设计原理,包括共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路等基本的二极管放大电路。
2. 晶体管放大电路了解晶体管放大电路的基本原理和设计方法,包括共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路等基本的晶体管放大电路。
3. 放大电路的频率响应了解放大电路的频率响应特性,包括截止频率、增益带宽积等相关知识。
4. 反馈电路掌握反馈电路的基本原理和分类,了解正反馈和负反馈电路的特点和应用。
三、运算放大电路1. 运算放大器的基本特性了解运算放大器的基本特性,包括输入输出阻抗、放大倍数、共模抑制比等相关知识。
2. 运算放大器的电路应用了解运算放大器在反馈电路、比较电路、滤波电路、振荡电路等方面的应用,掌握运算放大器的基本应用方法。
四、滤波器电路1. RC滤波器和RL滤波器了解RC滤波器和RL滤波器的基本原理、特性和应用,包括一阶和二阶滤波器的设计和性能分析。
2. 增益电路和阻抗转换电路掌握增益电路和阻抗转换电路的设计原理和方法,了解它们在滤波电路中的应用。
3. 模拟滤波器设计了解低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻(陷波)滤波器的设计方法和特性,掌握模拟滤波器的设计技巧。
五、功率放大电路1. BJT功率放大电路了解晶体管功率放大电路的基本原理和设计方法,包括类A、类B、类AB和类C功率放大电路的特点和应用。
模拟电子线路(模电)频率特性
![模拟电子线路(模电)频率特性](https://img.taocdn.com/s3/m/0ad752e7dd3383c4bb4cd2fa.png)
rbb
'
(1
)
26mV IE (mA)
得
rb'e
(1 )
26mV IE (mA)
rbb' rbe rb'e
据
gm U b'e
Ib
Ib
U b'e rb'e
得
gm
rb'e
IE (mA ) 26 mV
38.5IC (mS)
3.单向化
密勒定理
I1(s) Y (s) [Ui (s) Uo (s)] Y (s) Ui (s)[1 Au (s)]
Rs为信号源内阻, 所以
H2
。
H1
于是可得场效应三极管的简化高频小信号 模型,如图所示。
简化高频小信号模型
二、 β的频响
1.共射截止频率 f
Ic I .
b U ce0
U
be
(
1 rbe
gmUbe
jCbe
jCbc )
1
gmrbe
jrbe (Cbe Cbc )
gm rb'e
0
1 j r b'e (Cb'e Cb'c ) 1 j f
幅频响应 :
•
•
20lg | AusH | 20lg | Ausm | 20lg
1
相频响应 : 180 arctg( f fH )
1 ( f fH)2
三、 低频段小信号微变等效电路
保留C1、C2和Ce,忽略CM。 该电路有三个RC高通电路环节!
低频段微变等效电路
L1=[(RB //rbe)+rS]C1 L1=[Ri+rS]C1 L2=(Rc +RL)C2 L2=(Ro +RL)C2 L3={Re // [(R'S+rbe)/1+]}Ce
【模拟电子线路】第7章 频率响应
![【模拟电子线路】第7章 频率响应](https://img.taocdn.com/s3/m/0293347390c69ec3d5bb75a0.png)
RB1 RC
|Au|
C2
+
RL
RB2 RE CE
UO
0
- φA
f
0 f
幅频特性曲线
|AuI|
f f
180O
Au
U
o
Ui
RL
rbe
f 相频特性曲线
7.1.1 线性失真及不失真条件 一、线性(频率)失真 我们知道,待放大的实际信号,占有一定的频谱宽
度。
如果放大器对其不同频率分量的放大倍数和相移不 同,则信号通过该放大器后,使各分量间的比例 和相位 关系发生改变,从而产生失真。这种失真称为线性(或 频率)失真。
为便于理解,下面用波形图加以说明。
ω1和3ω1按3比1 组合且初相为零
ω1和3ω1按6比1组 合但相位关系不变
幅频失真
ω1和3ω1按3比1组 合不变但初相相反
相频失真
根据图示的两种失真情况,线性失真可分为
1. 振 幅 频率失真(幅频失真):信号各频率分量 间的相位关系保持不变,而各分量幅 度大小的比例关 系发生改变所产生的失真。
用jω代替s可得正弦传输函数
Au(s)
Uo(s) Ui(s)
AuI 1 s
p
Au(
j)
Uo( Ui(
j) j)
AuI
1 j
p
这正是单极点高频响应的函数表示式。其幅频和相
频特性分别为
Au() Uo() Ui ( )
| AuI |
1 ( )2 p
A() arctan p
R1
A Auo
R2
+
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](https://img.taocdn.com/s3/m/3b9e9a00a31614791711cc7931b765ce05087ae3.png)
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。
模拟电子技术---第七章 信号处理电路
![模拟电子技术---第七章 信号处理电路](https://img.taocdn.com/s3/m/11e3c16648d7c1c708a14582.png)
当 f f 0 时,上式可以化简为
Au ( f fo ) Auf j(3 Auf )
定义有源滤波器的等效品质因数Q值
1 Q 3 Auf
Au Auf 1 ( f 2 1 f ) j f0 Q f0
e
u y / UT
1
i C5
(1-30)
§7.2
i C1 i C2
i 类似可得: C4
模拟乘法器
e e
u y / UT u y / UT
1
i C3 i C 6 th
1 uy
i C 5 i C 5 th
uy 2U T
i C5 i C6
将上式代入,得:
2U T ux I 0 th 2U T
的放大倍数有所抬高,甚至可能引起自激。
(1-17)
§7.1
有源虑波器
3. 二阶高通有源滤波器(HPF) 二阶压控型有源高通滤波器的电路图
(1-18)
§7.1
(1)通带增益
RF Auf =1+ R1
有源虑波器
(2)传递函数
(sCR ) 2 Auf U o ( s) A(s )= U i ( s) 1 (3 Auf ) sCR (sCR) 2
当ux<<2UT,uy<<UT时有:
uy ux u 0 R C I 0 th .th 2U T 2U T
u 0 R C I0 u x .u y 4U T
2
(1-31)
§7.2
模拟乘法器
集成模拟乘法器——F1596.MC1596
(1-32)
§7.2
模拟电子技术基础 第五章 频率响应PPT课件
![模拟电子技术基础 第五章 频率响应PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/38fde84fbb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28b3d.png)
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
理解电路中的频率响应与频率特性
![理解电路中的频率响应与频率特性](https://img.taocdn.com/s3/m/ae67ed3930b765ce0508763231126edb6f1a76e7.png)
理解电路中的频率响应与频率特性当我们研究电路的设计和性能时,频率响应和频率特性是两个重要的概念。
频率响应是指电路输出信号随输入信号频率变化而产生的变化,而频率特性则是描述了电路在不同频率下的行为和性能。
深入理解电路中的频率响应和频率特性对于电路的分析和设计至关重要。
一个常见的模拟电路是滤波器。
滤波器的功能是选择或拒绝特定频率范围的信号。
频率响应曲线是一种常用的描述滤波器性能的方法。
频率响应曲线通常以对数坐标绘制,横坐标表示频率,纵坐标表示增益或衰减量。
在频率响应曲线中,有两个关键的参数需要关注:截止频率和增益。
截止频率是指在该频率下,滤波器的输出信号衰减到输入信号的一半。
对于低通滤波器来说,截止频率是指输出信号衰减到输入信号的-3dB (分贝)。
增益是指滤波器在特定频率下的输出信号相对于输入信号的放大倍数。
另一个重要的概念是频率特性。
频率特性描述了电路在不同频率下的行为和性能。
常见的频率特性包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器是指能够通过低频信号而抑制高频信号的电路。
典型的低通滤波器包括RC滤波器和LC滤波器。
高通滤波器则正好相反,能够通过高频信号而抑制低频信号。
带通滤波器允许通过某个特定的频率范围的信号,而抑制其他频率范围的信号。
带阻滤波器则正好相反,能够抑制某个特定的频率范围的信号,而允许其他频率范围的信号通过。
在电子设备中,音频放大器是另一个常见的应用。
音频放大器的频率响应和频率特性对于保证音频质量和扬声器保护至关重要。
频率响应不均匀可能导致音频信号失真或丢失细节。
因此,设计音频放大器时需要考虑频率响应和频率特性。
频率响应和频率特性在数字信号处理中也起着重要的作用。
数字信号处理器(DSP)可以通过改变数字滤波器的频率响应来实现不同的滤波效果。
数字滤波器可以对信号进行低通滤波、高通滤波、带通滤波或带阻滤波,以满足不同的应用需求。
总之,理解电路中的频率响应和频率特性对于电路的设计和性能分析非常重要。
模拟电子电路仿真(很全 很好)
![模拟电子电路仿真(很全 很好)](https://img.taocdn.com/s3/m/9905bacb102de2bd9605885d.png)
仿真1.1.1 共射极基本放大电路按图7.1-1搭建共射极基本放大电路,选择电路菜单电路图选项(Circuit/Schematic Option )中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮,设置并显示元件的标号与数值等。
1.静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC Operating Point)(当然,也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量)分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。
2.动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH),用示波器观察到输入,输出波形。
由波形图可观察到电路的输入,输出电压信号反相位关系。
再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。
3.参数扫描分析在图7.1-1所示的共射极基本放大电路中,偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小,保持输入信号不变,改变R1的阻值,可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项(Analysis/Parameter Sweep Analysis),在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1,参数为电阻,扫描起始值为100K,终值为900K,扫描方式为线性,步长增量为400K,输出节点5,扫描用于暂态分析。
4.频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis)在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。
由图分析可得:当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时,电路输出中频电压幅值约为0.5V,中频电压放大倍数约为-100倍,下限频率(X1)为14.22Hz,上限频率(X2)为25.12MHz,放大器的通频带约为25.12MHz。
由理论分析可得,上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定,输出电阻由集电极电阻R3限定。
童诗白《模拟电子技术基础》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详放大电路的频率响应)【圣才出品】
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2.场效应管的高频等效模型
(a)场效应管的高频等效模型
(b)简化模型 图 5.6 场效应管的高频等效模型
三、单管放大电路的频率响应 1.单管共射放大电路的频率响应 (1)中频电压放大倍数:
其中,
。
(2)低频电压放大倍数:
其中,fL 为下限频率,
fbw fH fL
3.波特图 (1)横坐标取频率,幅频纵轴取 20 lg | Au | dB ,相频纵轴取度数(°)。 (2)高通电路波特图,如图 5.3 所示。
2 / 25
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对数幅频特性:
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相频特性:f ? fL 时, =0°;f=fL 时, =+45°;f = fL 时, =+90°。
f fL
为 A&u 的相频特性。可知,当 f ?
fL 时,
| A&u | ,≈00;当 f=fL 时, | A&u | ,≈450;当 f = fL 时,| A&u | f / fL ,表示
f 每下降 10 倍, | A&u | 降低 10 倍;当 f 趋于零时, | A&u | 趋于零, 趋于+900。
十万种考研考证电子书、题库视频学习平
台
设一个N级放大电路各级的下限频率分别为
,上限频率分别为
,通频带分别为 率、上限频率和通频带分别为
,则该放大电路的下限频
2.截止频率的估算 (1)下限截止fL:
(2)上限截止fH:
5.2 课后习题详解
5.1 在图 5.1 所示电路中,已知晶体管的 rbb’、Cμ、Cπ,Ri≈rbe。
模拟电子技术基础知识点总结
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模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素(多子是空穴,少子是电子)。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素(多子是电子,少子是空穴)。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通,反向截止。
*二极管伏安特性----同PN结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏),二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏),二极管截止(开路)。
1)图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:若V阳>V阴( 正偏),二极管导通(短路);若V阳<V阴( 反偏),二极管截止(开路)。
*三种模型微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连接。
模拟电子线路(模电)基本放大器静态动态分析
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例
输入正弦信号时,画各极电压与电流的波形。
iC C1 iB + vCE RC + V - CC RL C2
vi
iB
Q 0 0
+
-
RB + VBB -
+
vBE -
iB
IBQ
iC
ICQ t
iC
Q t 0 0
ib
-1/RL
vBE vBE
VCEQ
vCE vCE
t
t
Q点波动对输出波形的影响:
iC iC
rb ' e
dub ' e 26mV 26mV (1 ) dib IB IE 26mV rbb ' (1 ) IE
rbe rbb ' rb ' e
2. 输出端等效 互相平行、间隔均匀,且与uCE轴线平行。当 uCE为常数时,从输出端c、e极看,三极管就成
直流通路画法:C断开
IBQ、ICQ和UCEQ这些 量代表的工作状态称 为静态工作点,用Q表 示。
U CEQ VCC I CQ RC
二、图解法
VCC U BE IB uBE f (iB , uCE ) Rb IC β IB iC f (iB , uCE ) U V I R CC C c CE 直流负载线
电压放大倍数 Au U o
电流放大倍数 Ai I o 功率放大倍数
Ap Po
源电压放大倍数 Aus U o
源电流放大倍数 Ais I o
Ui
Us
Ii
Pi
Is
(2) 输入电阻 Ri
模电常见知识点总结
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模电常见知识点总结一、基本概念1. 电压、电流、功率:电压是电势差,单位是伏特;电流是电荷在单位时间内通过导体的数量,单位是安培;功率是单位时间内能量的转化率,单位是瓦特。
2. 电路元件:电路元件主要包括电阻、电容和电感。
电阻是电流对电压的阻碍作用,单位是欧姆;电容是储存电荷的能力,单位是法拉;电感是存储磁场能量的元件,单位是亨利。
3. 信号处理:模拟信号是连续的信号,可以采用模拟电子技术进行处理。
模拟信号的处理包括滤波、放大、混频等操作。
4. 放大器:放大器是一种能够增加信号幅度的电路,通常包括运放放大器、功率放大器等类型。
5. 混频器:混频器是一种能够将两个不同频率的信号进行混合的电路,主要用于调频、调相和倍频等应用。
6. 滤波器:滤波器可以根据频率特性对输入信号进行滤波,主要包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器等。
7. 稳压器:稳压器是一种能够在负载变化时保持输出电压稳定的电路,主要包括线性稳压器和开关稳压器。
8. 模拟信号的采样与保持、量化与编码:在数字信号处理中,要将模拟信号转换为数字信号,需要进行模拟信号的采样与保持、量化与编码等操作。
二、基本电路分析方法1. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律是电路分析中的重要方法之一,包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
2. 节点分析法和支路分析法:节点分析法和支路分析法是电路分析中常用的两种方法,用于求解电路中的电压和电流。
3. 物理尺解法:物理尺解法是一种将电路问题转化为几何问题进行求解的方法,通常用于分析长线搭接、三角形回路等特殊电路。
4. 电压源法和电流源法:电压源法和电流源法是一种简化复杂电路的方法,适用于求解电路中的等效电阻和电流分布。
5. 理想变压器:理想变压器是一个重要的电路模型,可以通过它来求解电路中的电压和电流。
6. 交流电路分析:交流电路分析是模拟电子技术中的重要内容,包括交流电路中的阻抗、功率、相位等内容。
7. 电路的频率响应:电路的频率响应是指电路对不同频率信号的响应情况,可以通过传递函数或频率特性曲线来描述。
proteus frequency用法
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proteus frequency用法Proteus是一种功能强大的电子设计自动化(EDA)软件,用于在虚拟环境中设计、模拟和验证电子电路。
其中,Proteus Frequency是Proteus软件中的一个功能模块,它具有多种用途和用法,可以帮助工程师进行电路频率分析、频率响应仿真和频率特性测试等任务。
Proteus Frequency模块主要由以下几个方面的功能组成:1. 频率分析:Proteus Frequency模块可以帮助工程师对电路进行频率分析。
通过输入电路的参数及各元件的取值,该模块可以计算电路的频率响应和传输函数。
工程师可以在频率分析界面上选择所需的分析范围和分析结果的显示方式,来获取电路在不同频率下的响应情况。
2. 频率响应仿真:Proteus Frequency模块还可以进行频率响应仿真。
通过在仿真界面上设置电源频率、电路参数及输入信号,工程师可以模拟电路在不同频率下的响应。
仿真结果以曲线图或频谱图的形式显示,可以直观地观察电路的频率特性。
3. 频率特性测试:Proteus Frequency模块还具备频率特性测试的功能。
在测试界面上,工程师可以选择所需的测试方案和测试参数,包括输入信号的频率范围、电路的工作条件等。
该模块会自动应用所选测试方案,并输出测试结果,以便工程师进行进一步的分析和评估。
通过Proteus Frequency模块的使用,工程师可以更加方便地进行电路的频率分析和频率特性测试。
他们可以通过这个模块来研究电路在不同频率下的性能表现,优化电路设计并提高电路的工作效率。
使用Proteus Frequency模块的步骤如下:1. 打开Proteus软件,并创建一个新的项目文件。
2. 在项目文件中添加所需的元件和电路连接。
3. 在Proteus界面的工具栏中选择“Frequency”选项,进入Proteus Frequency模块。
4. 在Proteus Frequency模块的界面中,设置所需的频率范围和测试参数。
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• 2. C b′e的影响 • 这是一个跨接在输入端与输出端的电容,利用 密勒定理将其等效到输入端, 则密勒等效电容为 Z Z1 ) C Cbe (1 Au
1- K
A′u 为共集电路的电压增益,是接近于 1 的正值, 故Cμ<<C b′e。 Z
1 1K
Z2
高频等效模型的单向化
fT 0 f 特征频率
f He f f Hb f T
共基极电路频带最 宽,无密勒电容。
Exit
f 1/ 2 (Cbe Cbc )rbe
共射 上限 频率 结 论
几个上限频率的比较
共基
gm fT 2C be
共集
' Rs rbb ' rb 'e (1 ) RL ' 2 ( Rs rbb ' RL ) rb 'e cb 'e
1 ' 2 [(Rs // Rb' rbb ) // rbe ][Cbe (1 g m RL )Cbc ]
上限截止频率电路中三极管的极间电容决定。
共基极电路频带最宽,无密勒电容 , 共基电路频率特性最好、共发最差。
提 高 上 限 频 率 的 方 法
1)选rbb 、 Cbe、 Cbc小、T 高的三极管 使fH
(b)高频小信号等效电路
共基极放大电路的高频响应 ②高频响应 列 e 点的KCL
忽略 Rs
I s
r be //(1 / jC be)
rbb C bc V
be
0 gmV be
gm
g V 而 I o m be
所以电流增益为
0
rbe
电压增益为
0 /(1 0 ) I o 1 jC be/ g m Is 0 1 jC be/ g m
(5)全频段放大倍数波特图
如果 fL1>fL2, 可以画出 单级基本 放大电路 的波特图, 如图所示。
例子2:试分析如下电路的频率特性RC=10-3 (分析步骤) 解:(1)写出电路的传递函数
A uo R ui R 1 RC j jC 1 1 j 1 103 ) RC
(2)根据传递函数画出其频率特性波特图 幅频特性波特图:
H
A( )( dB)
0 -3 -20 -40 -20dB/10倍频
10 3
相频特性波特图: ( )
10 4
10 5
0o -45o -90o
0.1 H
H
10 H
-45o/ 10倍频
返回
例题2
高频段
AusH
1 AusM 1 j ( R // R ' r ' ) // r C ' s b bb b ' e Vs
所以时常数 RoCL很小,fH2很高。因此说共集电路 有很强的承受容性负载的能力。
共集极放大电路的频率响应
. U b 'e Uo g m U b 'e ' 1 RL || rb 'e ' jCb 'e . .
rbb’
Rs
b’
rb’e
Cb’e
gmUb’e
U s U b 'e U o U b 'e U o U b 'e 1 1 RS rbb ' || rb 'e ' ' jCb 'c jCb 'e
I
Z
+ Vi -
K
+ Vo -
+ Vi -
I
Z1
I+
K
Z2
Vo -
Vi - Vo Vi - KVi 1- K I= = = Vi Z Z Z
Vi Z = = Z1 I 1- K
---密勒定理
3. CL的影响
Rs rbe Rs Rs 26m V Ro re 1 1 1 I CQ 只要源电阻 Rs 较小,工作点电流 ICQ较大,则 Ro 可以做到很小。
Vo
1 令 : fH ' 2 ( Rs // Rb ' rbb ' ) // rb 'e ) C
A usH 1 1 j
f fH
上限截 止频率
A usM
(4) 全频段总电压放大倍数
全频段总电压放大倍数的复数形式为:
jf / f L1 jf / f L2 1 Aus AusM 1 jf / f L1 1 jf / f L2 1 jf / f H
1
3 (2)根据传递函数画出其频率特性波特图 幅频特性波特图: 相频特性波特图: 2 A( )( dB) ( )
2
H
(其中 H
20
0
-20 -40
1
10 10 2 10 3
3 1
90o 45o
2
1
0o -45o
-90o
10 10 10
2
3
4
3
-60
20dB/10倍频
-45o/ 10倍频
例选择正确答案填入空内。
( 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 B。 A.0.5倍 B.0.7倍 C.0.9倍 A 即增益下降 。 A.3dB B.4dB C.5dB (4)对于单管共射放大电路,当f = fL时,输出与输 C 入相位关系是 。 A.+45˚ B.-90˚ C.-135˚ C 当f = fH时,输出与输入的相位关系是 。 A.-45˚ B.-135˚ C.-225˚
共基电路的高频响应
*考察晶体管电容C b′e和C CL对高频响应的影响;
b′c以及负载电容
*与共射电路对比,共基电路输入回路 的时常数很小, 上限频率很高。
图5―14共基电路高频响应的讨论
(a)电路;(b)高频交流通路
• 1. C b′e的影响 : C b′e直接接于输入端, 不存在密勒倍增效应。理论分析的结 果fH1≈fT。
gm 2 Cb 'e
几个上限频率的比较
1 f 2 (Cbe Cbc )rbe
的上限频率
1 共发射极 f He 2 [( Rs || Rb ' rbb ) // rbe ][Cbe (1 g m RL ' )Cb上限频率 c]
fHb gm fT 共基极上限频率 2C be
R Rc 0 1 V I o c 0 AV Rs 1 jC be/ g m I sR s Vs
Rc 0 1 Rs 1 j( f / fH )
0 其中 0 1 0
gm 其中 fH fT 特征频率 2C be
共集电路的高频响应
.
A usM
Rb ' // rbe 0 RL ' Rs Rb ' // rbe rbe
(5)全频段放大倍数波特图
如果 fL1>fL2, 可以画出 单级基本 放大电路 的波特图, 如图所示。
小结
基本要求: 1. 理解频响的概念 2. 理解波特图的画法; 3. 掌握单管共射电路的频率响应分析 方法。
• 共集电路如图5―13(a)所示。与共 射电路对比,共集电路的高频响应比共 射电路要好得多,即 • f H(CC)>>f H(CE)。
图5―13共集电路高频响应的讨论 (a)电路;(b)高频交流通路及密勒等效
• 1. Cb′c的影响 • 由于共集电路集电极直接连接到电源UCC,所 以Cb′c相当于接在内基极“b′”和“地”之间,不存在 共射电路中的密勒倍增效应。因为Cb′c本身很小(零点 几~几 pF), 只要源电阻 Rs 及rbb′较小, Cb′c 对高频响应 的影响就很小。
2)采用恒压源( RS 0)激励:
3)在电路输入端采用低阻节点(即RS小)。 4) 在电路输出端也采用低阻节点(即 RL小)
5) 改进集成工艺,通过提高管子特征频率fT 扩展 fH。
6)利用组合电路扩展上限频率fH。
7) 在放大电路中引入负反馈扩展上限频率fH。
例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 。 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 B 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 。 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
第5章 结束
下集预告
第六章 反馈
.
.
.
.
.
.
Us
Cb’c
RL’
Uo
AuH ( s ) AusM
U 0 ( j ) U s ( j )
.
.
AusM
1 j / Z 1 j / P
' (1 ) RL ' Rs rbb ' rb 'e (1 ) RL
p
z
Z P
返回
90o
90o
0o fL2 fL1 考虑下限频率时的附加相移
0o
-90o fH 考虑上限频率时的附加相移
例子1:试分析如下电路的频率特性RC=10-3(分析步骤) 解:(1)写出电路的传递函数
A uo 1 1 jC (其中 H 103 ) ui R 1 RC 1 j jC 1
•