模拟电子技术基础-频率响应(2)
模拟电子技术基础清华第四版作业
(3)当f =104Hz时,附加相移为多少?
当f =105时,附加相移又约为多少? (3)当f =104Hz时, φ‘=-135o;
当f =105Hz时,
φ‘≈-270o 。
(4)求fH? 从图中衰减斜率可知,该三级放大电路各级旳上 限频率均为104Hz,故整个上限频率fH=0.52f1=5.2KHz
5.2 已知波特图如图,试写出Au旳体现式。
解: 在中频段有一定旳 电压放大倍数,且相移 为180度,故电路为基 本共射放大电路或基本 共源放大电路。 从电 路中能够看出高频和低 频拐点各为一种,故为 单管电路。
5.4 已知幅频特征,试问:该电路旳耦合方式;
解:(1)因为下限截止 频率为0,所以电路为 直接耦合电路;
5.10 已知Cgs=Cgd=5pF,gm=5mS,C1=C2 =CS=10μF。求fH、fL、Aus体现式?
1
fL
2 (Rs
||
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱgm
)Cs
95.5Hz
12.4 j( f )
Aus
(1
j
f 95.5
)(1
95.5
j
1.1
f
106
)
(1)哪一种电容决定电路旳下限频率;
解:(1)决定电路下限频率旳是Ce,因为它 所在回路旳等效电阻最小。
(2)若T1和T2静态时发射极电流相等,且rbb’ 和 C'π相等,则哪一级旳上限频率低。
谢 谢!
《模拟电子技术基础》
第五章 放大电路旳频率响应
作业评讲
5.1(1)在空载情况下,下限频率旳体现式fL= 当Rb减小时,fL将(增大);当带上负载电阻 后,fL将(增大)。
模拟电子电路及技术基础 第二版 答案 孙肖子 第7章
(6) ui为频率为20 kHz的方波信号。
第七章 频率响应
图7-3 例7-6幅频特性
第七章 频率响应
解 由图7-3可知放大器上限频率fH=105 Hz, 下限频率fL =1 kHz, 中频增益AuI=60 dB(或103), 最大不失真输出动态 范围为Uomax=±5 V, 所以最大输入信号uimax≤5 mV。 (1) ui为单一频率, 且在中频区, 不会有频率失真, 但 信号峰值uim=10 mV, uim>uimax, 所以输出信号被限幅, 产
当ω=0时, A(0)=200即为放大器的直流增益(或低频增益)。
A(0) A( H ) 2 当ω=ωH时, 2 1 6 10 200
, 求得
ωH=106 rad/s
第七章 频率响应
相应的上限频率为
fH
H
2π
159 .2kHz
由增益频带积的定义, 可求得
f L1 1 1 1 40Hz 3 6 2π L1 2π( Ri Ro )C1 2π(2 2) 10 10
或因为
A1ui ui2 Ri Ri 1 A1 Ai 1 1 ui1 Ro Ri 1 Ro Ri 1 j L jC1 j ( Ro Ri )C1
计。
第七章 频率响应
7.2 习题类型分析及例题精解
【例7-1】 已知放大器传输函数分别为 (1) (2) (3)
A1 ( jf ) 109 f 104 4 10 j 4 ( jf 10 )100 10 jf
1011 A2 ( s ) ( s 104 )(s 105 ) j100 f A3 ( jf ) f f 10 j 10 j 5 10 10
模拟电子技术基础学习指导与习题解答(谢红主编)第三章思考题与习题解答
模拟电⼦技术基础学习指导与习题解答(谢红主编)第三章思考题与习题解答第三章思考题与习题解答3-1 选择填空(只填a 、b 、c 、d)(1)直接耦合放⼤电路能放⼤,阻容耦合放⼤电路能放⼤。
(a.直流信号,b.交流信号,c.交、直流信号)(2)阻容耦合与直接耦合的多级放⼤电路之间的主要不同点是。
(a.所放⼤的信号不同,b.交流通路不同,c.直流通路不同)(3)因为阻容耦合电路 (a1.各级Q 点互相独⽴,b1.Q 点互相影响,c1.各级Au 互不影响,d1.Au 互相影响),所以这类电路 (a2.温漂⼩,b2.能放⼤直流信号,c2.放⼤倍数稳定),但是 (a3.温漂⼤,b3.不能放⼤直流信号,c3.放⼤倍数不稳定)。
⽬的复习概念。
解 (1)a 、b 、c ,b 。
(2)a 、c 。
(3)a1,a2,b3。
3-2 如图题3-2所⽰两级阻容耦合放⼤电路中,三极管的β均为100,be1 5.3k Ωr =,be26k Ωr =,S 20k ΩR =,b 1.5M ΩR =,e17.5k ΩR =,b2130k ΩR =,b2291k ΩR =,e2 5.1k ΩR =,c212k ΩR =,1310µF C C ==,230µF C =,e 50µF C =,C C V =12 V 。
图题3-2(a)放⼤电路;(b)等效电路(答案)(1)求i r 和o r ;(2)分别求出当L R =∞和L 3.6k ΩR =时的S u A 。
⽬的练习画两级放⼤电路的微变等效电路,并利⽤等效电路求电路的交流参数。
分析第⼀级是共集电路,第⼆级是分压供偏式⼯作点稳定的典型电路,1V 、2V 均为NPN 管。
解 (1)求交流参数之前先画出两级放⼤电路的微变等效电路如图题3-2(b)所⽰。
注意图中各级电流⽅向及电压极性均为实际。
第⼀级中b1I 的⽅向受输⼊信号i U 极性的控制,⽽与1V 的导电类型(NPN 还是PNP)⽆关,i U 上正下负,因此b1I 向⾥流,输出电压o1U 与i U 极性相同;第⼆级中b 2I 的⽅向受o1U 极性的控制,o1U 上正下负,因此b 2I 向⾥流,也与2V 的导电类型⽆关,或者根据c1I 的⽅向(由1c 流向1e )也能确定b 2I 的⽅向是向⾥流。
模拟电子技术基础2 6 7章课后答案
说明稳压管DZ已经导通,假定不正确,V0=VZ=6V。
由于IZmin<IZ<IZmax,说明稳压管DZ已经导通,并且能正常工作。
(2)当负载开路时,稳压管中的电流等于限流电阻中的电流,即
>IZmax
稳压管将因功耗过大而损坏。
2-16在测试电流为28mA时稳压管的稳压值为9.1V,增量电阻为5Ω。求稳压管的VZO,并分别求电流为10mA和100mA时的稳压值。
解:(1)根据
其中
(2)如果流向负载的电流为1mA,则流过二极管的电流为
则
所以输出电压的变化为:
2-7在题2-7图所示电路中,设二极管为理想的,试判断图中各二极管是否导通,并求VAO值。
解:根据题意,电路中的二极管都是理想的。
(a)二极管D不通
(b)D导通
(c)D1导通,D2不通
(d)D1、D2均导通,则
(3)求该放大器的通频带 。
(4)放大器输入信号 时,是否会产生频率失真?请说明原因。
(5)放大器输入信号 时,是否会产生频率失真?请说明原因。
答:
(1)
(2) ,
(3)
(4)单一频率的信号,不会产生频率失真;
(5)不同频率信号的放大倍数不同,会产生频率失真
6-10已知某放大电路的的电压放大倍数为 。
(1)求解 ;
(2)画出波特图。
答:
6-11已知某放大电路的波特图如图P6-11所示,试写出电压放大倍数 的表达式。
图P6-11
答:
6-12阻容耦合放大器幅频特性如图P6-12,问:
图P6-12
(1)给放大器输入 , 的正弦信号时,输出电压 为多少?
(2)给放大器输入 , 的正弦信号时,输出电压 为多少?
《模拟电子技术基础》(童诗白、华成英第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的根底知识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----纯洁的具有单晶体构造的半导体。
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。
表达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上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);假设 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上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);假设 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。
模拟电子技术基础 第六章 频率响应讲解
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
2023年模拟电子技术基础问题
2023年模拟电子技术基础问题【2023年模拟电子技术基础问题一】1、交流负反馈放大电路的的四种基本组态?答:交流负反馈有四种组态,即电压串联、电压并联、电流串联和电流并联,有时也称为交流负反馈的四种方式。
2、放大电路中引入电流串联负反馈后,将对性能产生什么样的影响?答:对电压增益有削弱作用、提高其增益稳定性、降低失真、提高输入电阻、提高输出电阻等。
3、放大电路中引入电压串联负反馈后,将对性能产生什么样的影响?答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低输出电阻等。
4、放大电路中引入电流并联负反馈后,将对性能产生什么样的影响?答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、提高低输出电阻等。
5、放大电路中引入电压并联负反馈后,将对性能产生什么样的影响?答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低低输出电阻等。
6、什么是深度负反馈?在深度负反馈条件下,如何估算放大倍数?答:在反馈放大器中,如中?1,则,满足这种条件的放大器叫深度负反馈放大器,此时的放大器的闭环增益已经完全由反馈系数决定。
7、负反馈愈深愈好吗?什么是自激振荡?什么样的反馈放大电路容易产生自激振荡?如何消除自激振荡?答:不是。
当负反馈放大电路的闭环增益中 =0,则,说明电路在输入量为0时就有输出,称电路产生了自激振荡。
当信号频率进入低频或高频段时,由于附加相移的产生,负反馈放大电路容易产生自激振荡。
要消除自激振荡,就必须破坏产生振荡的条件,改变AF的频率特性,使。
8、放大电路中只能引入负反馈吗?放大电路引入正反馈能改善性能吗?答:不是。
能,如自举电路,在引入负反馈的同时,引入合适的正反馈,以提高输入电阻。
9、电压跟随器是一种什么组态的放大器?它能对输入的电压信号放大吗?答:电压跟随器是一种电压串联放大器。
它不能对输入的电压信号放大。
10、电压跟随器是属于什么类型的反馈放大器?答:电压跟随器是一种电压串联反馈放大器。
模拟电子技术基础(第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第 1 章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第 2 章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14第 3 章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31第 4 章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41第 5 章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50第 6 章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60第 7 章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74第 8 章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90第 9 章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114第 10 章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第 1 章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在 N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为 P 型半导体。
( √ )(2)因为 N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
( × )(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( × )(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证其R GS 大的特点。
( √ )(6)若耗尽型 N 沟道 MOS 管的U GS 大于零,则其输入电阻会明显变小。
( × )二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V 时,能够工作在恒流区的场效应管有 A 、C 。
A.结型管B.增强型 MOS 管C.耗尽型 MOS 管三、写出图Tl.3 所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
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
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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。
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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。
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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——摘要
第一章1.多子的浓度约等于所掺杂的杂质原子的浓度,他受温度的影响小,少子是本征激发形成的,尽管浓度低,但是对温度非常敏感,这将影响半导体的性能。
2.PN结导通时的压降上只有零点几伏,因而应在它所在的回路上串联一个电阻,以限制回路电流,防止PN结因为正向电流过大而烧毁。
3.在电子电路中,如果A1>(5-10)A2,则可称为A1远远大于A2。
4.高掺杂,耗尽层窄,低电压即可击穿,称为齐纳击穿。
5.低掺杂,耗尽层宽,高电压才能击穿,称为雪崩击穿。
6.二极管的主要参数:最大整流电流If,最高反向工作电压Ur,反向电流Ir,最高工作频率Fm。
7.二极管外加微变电流时,等效成为一个动态电阻8.稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内端电压不变,表现出稳压特性,广泛应用于稳压电源和限幅电路中。
9.在稳压电路中,一般要串联一个电阻来限流,从未保证稳压管正常工作。
10.稳压管的主要参数:稳定电压Uz;稳定电流Iz;额定功耗Pzm;动态电阻Rz;温度系数α11.发光二极管的发光颜色取决于所用的材料,开启电压比普通的二极管要大。
12.双极型晶体管(BIT)又称为晶体三极管、半导体三极管。
13.基区薄且掺杂浓度低,发射区掺杂浓度高,集电区面积大。
14.放大是对模拟信号最基本的处理,晶体管的放大作用表现为小的基极电流可以控制大的集电极电流。
15.晶体管的直流放大系数和交流放大系数基本相等,放大倍数太小起不到放大作用,太大则不稳定。
16.晶体管的三个状态:截止区、饱和区、放大区,Ube小于开启电压且集电极反偏时。
饱和区,此时发射极正偏,集电极也正偏,也就是说Uce小于Ube,Ic不仅与Ib有关,还与Uce有关,随着Uce的增大,Ic会增大。
当Uce大于Ube时,也就是集电极反偏时,Ic的大小几乎与Uce 无关,只与Ib的大小有关,表现为线性放大的状态。
17.晶体管的主要参数:共射放大倍数β、最大集电极电流、最大反向击穿电压、级间反向电流Iceo,越小越稳定。
《模拟电子技术基础》详细习题答案童诗白,华成英版,高教版)章 放大电路的频率响应题解
精品行业资料,仅供参考,需要可下载并修改后使用!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f L 或f H 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(4)对于单管共射放大电路,当f = f L 时,o U 与iU 相位关系是 。
A.+45˚B.-90˚C.-135˚当f = f H 时,o U 与iU 的相位关系是 。
A.-45˚ B.-135˚ C.-225˚ 解:(1)A (2)B ,A (3)B A (4)C C二、电路如图T5.2所示。
已知:V C C =12V ;晶体管的C μ=4pF ,f T = 50MHz ,'bb r =100Ω, β0=80。
试求解:(1)中频电压放大倍数smu A ; (2)'πC ;(3)f H 和f L ;(4)画出波特图。
图T5.2解:(1)静态及动态的分析估算:∥178)(mA/V2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV26)1(V 3mA 8.1)1(Aμ 6.22c m bee b'i s ismTEQ m b be i e b'bb'be EQe b'c CQ CC CEQ BQ EQ bBEQCC BQ -≈-⋅+=≈=Ω≈=Ω≈+=Ω≈+=≈-=≈+=≈-=R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u ββ(2)估算'πC :pF1602)1(pF214π2)(π2μc m 'μTe b'0μπe b'0T ≈++=≈-≈+≈C R g C C C f r C C C r f πππββ(3)求解上限、下限截止频率:Hz14)π(21kHz 175π21567)()(i s L 'πH s b b'e b'b s b b'e b'≈+=≈=Ω≈+≈+=CR R f RC f R r r R R r r R ∥∥∥(4)在中频段的增益为dB 45lg 20sm ≈u A频率特性曲线如解图T5.2所示。
《模拟电子技术基础(同济版)》教学教案(全)
《模拟电子技术基础(同济版)》教学教案(一)一、教学目标1. 让学生了解模拟电子技术的基本概念、原理和应用。
2. 使学生掌握晶体管、放大器、滤波器、振荡器等基本电路的分析方法。
3. 培养学生运用模拟电子技术解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 模拟电子技术的基本概念1.1 模拟信号与数字信号1.2 模拟电路与数字电路2. 晶体管2.1 晶体管的结构与分类2.2 晶体管的放大作用2.3 晶体管的其他应用3. 放大器3.1 放大器的基本原理3.2 放大器的类型及特点3.3 放大器的分析方法4. 滤波器4.1 滤波器的基本原理4.2 滤波器的类型及特点4.3 滤波器的应用5. 振荡器5.1 振荡器的基本原理5.2 振荡器的类型及特点5.3 振荡器的应用三、教学方法1. 采用讲授法,系统地介绍模拟电子技术的基本概念、原理和应用。
2. 利用示教板、仿真软件等进行演示,帮助学生理解抽象的电路原理。
3. 引导学生进行课后练习,巩固所学知识。
4. 组织课堂讨论,鼓励学生提问、发表见解,提高学生的参与度。
四、教学资源1. 教材:《模拟电子技术基础(同济版)》2. 示教板:展示晶体管、放大器、滤波器、振荡器等电路原理。
3. 仿真软件:辅助分析电路性能,如Multisim、LTspice等。
4. 课件:用于课堂讲解和复习。
五、教学评价1. 平时成绩:考察学生的课堂表现、提问、讨论等参与程度。
2. 课后作业:检验学生对课堂所学知识的掌握情况。
3. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和分析能力。
4. 期末考试:全面测试学生对模拟电子技术基础知识的掌握。
《模拟电子技术基础(同济版)》教学教案(二)六、教学目标1. 让学生了解模拟电子技术的基本概念、原理和应用。
2. 使学生掌握晶体管、放大器、滤波器、振荡器等基本电路的分析方法。
3. 培养学生运用模拟电子技术解决实际问题的能力。
七、教学内容1. 模拟电子技术的基本概念1.1 模拟信号与数字信号1.2 模拟电路与数字电路2. 晶体管2.1 晶体管的结构与分类2.2 晶体管的放大作用2.3 晶体管的其他应用3. 放大器3.1 放大器的基本原理3.2 放大器的类型及特点3.3 放大器的分析方法4. 滤波器4.1 滤波器的基本原理4.2 滤波器的类型及特点4.3 滤波器的应用5. 振荡器5.1 振荡器的基本原理5.2 振荡器的类型及特点5.3 振荡器的应用八、教学方法1. 采用讲授法,系统地介绍模拟电子技术的基本概念、原理和应用。
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率分析要点
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率分析要点在模拟电子技术领域中,功率放大器是一种重要的电子元件,用于增强电子信号的幅度。
在功率放大器的设计和应用过程中,线性度和效率是两个关键的指标。
本文将探讨功率放大器的线性度与效率分析的要点。
一、功率放大器线性度的分析1. 线性度的定义与重要性线性度是衡量功率放大器输出信号与输入信号之间的关系是否线性的指标。
在实际应用中,线性度直接影响到功率放大器的信号失真程度,因此,准确分析功率放大器的线性度十分重要。
2. 功率放大器线性度的测试方法(1)阶跃响应法:通过输入一个阶跃信号,观察输出信号的响应情况,从而得出功率放大器的线性度。
(2)频率响应法:通过输入一个正弦信号,并改变其频率,测量输出信号的增益,进而得到功率放大器的线性度。
(3)交叉调制法:利用两个正弦信号进行交叉调制,观察输出信号的谐波失真情况,以评估功率放大器的线性度。
3. 问题与解决方案在功率放大器线性度分析过程中,可能会出现一些问题,例如非线性失真和互调失真。
针对这些问题,可以采取以下解决方案:(1)优化电路设计,减少非线性元件的影响。
(2)采用负反馈技术,增加线性度。
(3)选用高线性度的功率放大器器件。
二、功率放大器效率的分析1. 效率的定义与重要性功率放大器的效率是指输出功率与输入功率之比,衡量了功率放大器的能量传输效率。
高效率的功率放大器能够有效利用电源能量,减少能量的损耗。
2. 功率放大器效率的计算方法功率放大器的效率计算方法有多种,其中最常用的是利用直流功率和交流功率的比值来计算。
(1)直流效率:直流效率是指功率放大器在工作过程中,在特定输入功率和负载条件下的直流电源利用率。
(2)交流效率:交流效率是指功率放大器在输出信号中的交流功率与输入功率之比。
3. 提高功率放大器效率的方法(1)采用高效率的功率放大器器件,如MOSFET、IGBT等。
(2)优化功率放大器的电路拓扑结构,减少功率损耗。
《模拟电子技术基础》教案第二章基本放大电路(高教版)(中职教育).doc
第二章基本放大电路本章内容简介本章首先讨论半导体三极管(BJT )的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
随后着重讨论BJT放大电路的三种组态,即共发射极、共集电极和共基极三种放大电路。
内容安排上是从共发射极电路入手,再推及其他两种电路,并将图解法和小信号模型法,作为分析放大电路的基本方法。
(一)主要内容:◊半导体三极管的结构及工作原理,放大电路的三种基本组态◊静态工作点Q的不同选择对非线性失真的影响◊用H参数模型计算共射极放大电路的主要性能指标◊共集电极电路和共基极电路的工作原理◊三极管放大电路的频率响应(二)教学要点:从半导体三极管的结构及工作原理入手,重点介绍三种基本组态放大电路的静态工作点、动态参数(电压增益、源电压增益、输入电阻、输出电阻)的计算方法,H参数等效电路及其应用。
(三)基木要求:◊了解半导体三极管的工作原理、特性曲线及主要参数◊了解半导体三极管放大电路的分类◊掌握用图解法和小信号分析法分析放大电路的静态及动态工作情况◊理解放大电路的工作点稳定问题◊掌握放大电路的频率响应及各元件参数对其性能的影响2.1半导体三极管(BJT)2.1.1BJT的结构简介:半导体三极管有两种类型:NPN型和PNP型。
结构特点:发射区的掺杂浓度最高;集电区掺杂浓度低于发射区,且面积大;基区很薄,一般在几个微米至几十个微米,且掺杂浓度最低。
2.1.2BJT的电流分配与放大原理三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通过载流子传输体现出来的。
外部条件:发射结正偏,集电结反偏。
i B =(l_Q )x* a1-a 2.三极管的三种组态共发射极接法,发射极作为公共电极,用CE 表示。
共基极接法,基极作为 公共电极,用CB 表示。
共集电极接法,集电极作为公共电极,用CC 表示。
q =必耳=«厶=厶/⑴《)BJT 的三种组态4. 放大作用综上所述,三极管的放大作用,主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传 输,然后到达集电极而实现的。
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放大电路中有耦合电容、旁路电容,FET或BJT内部也 存在极间电容。
采用分频段分析法将信号分高、中、低三个频段来研究:
- 中频时,耦合电容、旁路电容等可视为短路,而FET、
BJT的内部极间电容可视为开路,故电压增益为一实常数; - 低频时,耦合电容和旁路电容的容抗不能忽略,而
1 1 C s 和 C b2
| |V o
3
共源放大电路的低频响应
推导源电压增益
Rg
由电路可列出方程
V g
V AVSL o Vs
Cb1 g + Rsi + . Vs - - . Vi Rg + . Vgs - s
d
. Id . gmVgs Rd Cs
Cb2 +
1 Rsi Rg jCb1 1 Vgs Vg gmV gs jCs
20dB/十倍频 0 0.1fL2 fL2 10fL2 100fL2 f/Hz
幅频响应表达式
| 20 lg | A 20 lg | A VSL VSM | 20 lg 1 1 ( f L2 / f )
2
L
0 -45/十倍频 f/Hz
-90 -135 -180
相频响应表达式
则Rs可作开路处理
Cb1 g + Rsi + . Vs - - . Vi Rg + . Vgs - s d
定性讨论:
. Id . gmVgs Rd Cs - RL . Vo Cb2 +
Cb1所在的输入回路构
成的是RC高通电路;
输出回路也是高通电路, 不过不是简单的单时间 常数RC高通电路。
因 CM2 CM1 且 C Cgs CM1 得最后简化电路
. Vo -
. Vgs
C
- s
-
RC低通环节
14
共源放大电路的高频响应
V 得 AVSH o Vs
g + d + . gmVgs . RL Vo
s
gm RL
Rg
C Rsi Rg 1 jRsi
20
共栅和共基放大电路的高频响应
ii Rsi + vs - Cb1 + vi - I Rg –VSS Rd Cg VDD RL T Cb2 + vo -
. Is Rsi . Vs + -
s - . Vgs . gm Vgs Cgd
d + . Vo - g
Cgs
Rd
RL
+
共栅、共基放大电路均无跨接在输入输出之间的电容,所以无密勒 电容效应,上限频率高于共源、共射放大电路。
化处理,实际上通过仿真软件可以得到更精确的分析结果。
(3)通过选用大容量电容降低下限截止频率的效果通常
是有限的,因此在信号频率很低的场合,可考虑采用直接耦
合的放大电路。
7
6.4 共源和共射放大电路的高频响应
当信号频率处于高频区时,FET或BJT的极间电容的
阻抗将减小,不能再视为开路,需考虑它们带来的影响。
增益越高,Cgd产生的密勒电容 也越大,上限截止频率越低
-180 -225 -270 -45/十倍频
增益和带宽是相互制约的!
16
增益-带宽积
一般放大电路有 fH >> fL , 则带宽BW=fH fL fH
A VSM f H
gm RL
Rg Rsi Rg
gm RL
gm 2πCs
j( f / f L1 ) j( f / f L2 ) j( f / f L3 ) 则 AVSL AVSM 1 j( f / f L1 ) 1 j( f / f L2 ) 1 j( f / f L3 )
共源放大电路的低频响应是由3个RC高通电路共同作用的结果 (若想尽可能降低下限截止频率,则需要尽可能选择大的 旁路电容Ce和耦合电容Cb1、Cb2。)
共基极截止频率
f (1 0 ) f f fT
通常用fT表征BJT的高频性能,fT越高, 由它构成的放大电路上限频率就越高.
f f T f
19
共射放大电路的高频响应
高频等效电路
与共源放大电路类似,由于存在密勒电容效应,共射放大 电路的上限截止频率较低。
V V Z 1 1 Z 则: 1 V )/Z /V I (V 1V 1 1 2 2 1
V /V 令K 2 1
则: Z1 Z 1 K
K 同理可得 Z 2 Z K 1
若Z为电容C的等效阻抗, 则单向化后有: 1 K )C , C C1 (1 K C 2 K
• MOS管的高频小信号模型及单位增益频率 • 共源放大电路的高频响应 • BJT的高频小信号模型及频率参数
• 共射放大电路的高频响应
8
MOS管的高频小信号模型
衬底与源极并接时的高频小信号模型(也称为模型)
g + . Vgs . gmVgs Cgd . Id d + . Vds
Cgs——栅-源电容 Cgd——栅-漏电容 Cds——漏-源电容
FET/BJT极间电容仍可视为开路,此时主要考虑管子外各 电容的影响。 - 高频时,因耦合电容、旁路电容等容抗较小,可视为
短路忽略不计, 主要考虑FET、BJT极间电容的影响;
1
6.3 共源和共射放大电路的低频响应
共源放大电路的低频响应 低频小信号等效电路
Rd Rg1 Cb1 + Rsi vs + - g s Rg2 Rs d iD T B Cs -VSS +VDD Cb2 + + vo - RL
A VSM gm RL
1 fH C 2πRsi
Rsi || Rg Rsi
3dB 20lg|AVSM| -20dB/十倍频
Rg Rsi Rg
0 0.1fH fH
10fH
f/Hz f/Hz
H
0
)Cgd C Cgs (1 gm RL
Rd || RL RL
180 arctan( fL2 / f )
6
放大电路低频响应分析小结
(1)通过对共源放大电路低频响应的分析看到,影响低
频响应的主要因素是旁路电容和耦合电容。若想尽可能降低 放大电路的下限截止频率,则尽量选用容量较大的旁路电容 和耦合电容,其它组态的放大电路有类似的结论。 (2)以上分析过程均假设电路满足一定条件,进行了简
13
共源放大电路的高频响应
单向化后的电路
其中
Rsi . Vs - . + Vgs - s
g + Rsi . Vs - + d + . gmVgs . RL Vo
s
g +
密勒等效电容 d
+ . gmVgs Cgs CM1 CM2 RL
s
)Cgd CM1 (1 gm RL
CM2 Cgd
A VSM f H 1 2πRsiC gd
MOS管一旦确定,对相同的信号源
增益-带宽积基本为常数
17
BJT的高频小信号模型
高频区通常有
rbe 1 C b e
1 rbc C b c
模型简化为Байду номын сангаас
18
BJT的频率参数
I c Ib
1 j(Cbe Cbc )rbe 0 的幅频响应 2
1
Rsi + . Vs -
. Vgs
C
A VSM 1 j( f / f H )
- s
-
其中 A VSM gm RL
Rg Rsi Rg
通带源电压增益
1 fH C 2πRsi
上限截止频率
15
共源放大电路的高频响应
20lg|AVSH| /dB
根据求得的通带增益和 上限截止频率,可画出 波特图
Cgs
rds
Cds
- s
-
其中 Cgs 的典型值为 0.1~0.5pF , Cgd 的典型值为 0.01~0.04pF, Cds通常小于1pF,rds为(104~106) 。一般可从数据手册上获 得这些参数。
9
单位增益频率fT
fT — 共源组态、负载短路时电流增益等于1对应的频率 (也称为特征频率)
5
共源放大电路的低频响应
为简单起见,假设3个下限截
止频率之间相距较远(4倍以上), 可以只考虑起主要作用的截止频率 则上式简化为
频率响应波特图
| /dB 20lg| A VSL
| 20lg| A 的影响。例如有 fL2 > 4 fL1,fL1 > fL3, VSM
j( f / f L2 ) A A VSL VSM 1 j( f / f L2 )
)C gd ] Rsi Rg 2πRsi Rg [C gs (1 gm RL
Rg
1 C 2πRsi Rsi Rg
gm RL )C gd ] 2πRsi [C gs (1 gm RL
若有 1 gm R'L Cgd Cgs , gm R'L 1 则
0 V ce
0
20lg0
20 lg
1 ( f / f )
其中:fβ
1 2π(Cbe Cbc )rbe
-20dB/十倍频
0
f
共射极 截止频率
fT
特征频率
f
• 特征频率fT: | |=1时对应的频率, 与BJT制造工艺有关。 g fT 0 f m
2πC be
得 fT
gm 2π(Cgs Cgd )
fT与gm成正比,与MOS管结电容成反比。fT越大,MOS管的