模拟电子技术电子书课件

3.《模拟电子技术》
(胡宴如，高等教育出版社)
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目录： 第一章 半导体器件基础 第二章 基本放大电路(重点章节) 第三章 多级放大电路 第四章 集成运算放大电路(选读) 第五章 放大电路的频率响应(简介) 第六章 放大电路中的反馈(重点章节)
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目录： 第七章 信号的运算和处理(选读) 第八章 波形的发生和信号的转换(选读) 第九章 功率放大电路(选读) 第十章 直流电源(选读) 第十一章 读图(自学)
波形非线性失真的分析 基本共射放大电路的截止失真
图2.3.7 基本共射放大电路的截止失真
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基本共射放大电路的饱和失真
动画：2-2放大器截止失真和饱和失真PPT学习交流 动画：2-3放大器截止失真和饱和失真波形35
波形的失真：
饱和 失真
截止 失真
由于放大电路的工作点达到了三极管 的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管， 输出电压表现为底部失真。
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≈rbe
-2 ＜10
≈1/rce
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3） 简化的h参数等效模型
忽略h12e,h22e
得：
U I
be c
h 11 e I b h 21 e I b
U be I c
r be I b I b
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4）rbe的近似表达式 U be IbrbbIerbe
rb e
UT I EQ
定义：
Ro
Uo Io
RL ,US0
由
Uo
RL Ro RL
Uo
得
Ro
(Uo Uo
1)RL
衡量放大电路带负 载的能力
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输入电阻和输出电阻对放大能力的影响
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4. 通频带 fbw
f A↓=0.7Am
fbw=fH-fL
衡量放大电路 对信号频率的适 应能力
fH 上限截止频率 fL 下限截止频率
《模拟电子技术基础》
面向21世纪课程教材
第三版 童诗白 华成英 主编
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教材： 《模拟电子技术基础》
(第三版，童诗白 华成英，高等教育出版社)
《模拟电子技术基础实验》
(杨刚，电子工业出版社)
参考书：
1.《电子技术基础》(模拟部分)
(康华光，高等教育出版社)
2.《模拟电子技术》
(程开明，重庆大学出版社)
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2.3.1 直流通路与交流通路
直流通路：直流量流经的通路→Q
例1
交流通路：交流信号流经的通路→性能
熟练掌握
直流通路
交PPT学流习交通流 路
25
放大电路的分析：（1）静态分析；（2）动态分析。
1. 直流通路与交流通路
（1）直流通路：直流电流流经的通路，用于 静态分析。对于直流通路：电容视为开路；电 感视为短路；信号源视为短路，但保留其内阻。
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2.1 放大的概念和放大电路的主要 性能指标
2.1.1 放大的概念
放大的对 象是变化量
放大的实质是 能量控制和转换
电子电路放大的基本特征是功率放大
放大的基本要求(前提)：不失真
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2.1.2 放大电路的性能指标
输入电阻 Ri
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输出电阻 Ro
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1.放大倍数 A
动画：2-4放大器的最大不失真输出幅度
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交流负载线的画法(二点法)
Ｑ点
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uCEUCEQICQ R39L'
过输出特性
曲线上的Q点做
一条斜率为-
1/RL 直 线 ， 该
直线即为交流负 载线。如图2.3.8 所示
iC VCC Rc
ICQ
斜率
1
R c// R L
斜率 - 1
Q
ui≠0: VBB+ui→IB+ib→IC+ic →URC+urc→UCE+uce(uo)
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2.2.4 放大电路的组成原则
一.组成原则
① 电源→ T 放大（JE正偏， JC反偏） ② 电阻→ Q 合理 (不产生明显失真）
③ 输入回路 : ui → ube→ii(ib) ④ 输出回路 : io (ic)流过负载产生uo
IBQ
Rc
V C EQ
VCC
vCE
图 2 .3 .8 交 流 负 载 线
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图2.3.10 例2.3.1图
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例
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2.3.3 等效电路法
将晶体管的非线性特性线性化，即用线性电路代替 晶体管。
1.晶体管的直流模型及静态工作点的估算法
输入回路的直流负载线
IBQ 、UBEQ
31
图解法 静态工作点的分析
输出回路的直流负载线
输出特性曲线
输 出 回 路 方 程 ： uCE=VCC- PPT学习交流
ICQ 、UCEQ
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三.波形非线性失真的分析
图2.3.6 基本共射放大电路的波形P分PT学析习交流
动画：2-1放大电路的动态图解分析 33
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二. 常见的两种共射放大电路
2）阻容耦合共射放大电路
IBQ
VCC
UBEQ Rb
ICQ IBQ
U CEQ V C CICR Q C
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2.3 放大电路的分析方法
统一考虑
电子电路的特点：交直流量并存
直流 Q
分开考虑
交流 性能
图解法
器件的非线性
等效电路法
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rbe
Ro
VT IT
VRsL0
Rc
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2.4 放大电路静态工作点的稳定
2.4.1 静态工作点稳定的必要性
T 晶体管参数变化 Q 电路动态参数变化
动画：2-8温度对Q点的影响
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2.4.2 典型的静态工作点稳定电路
一.电路组成和Q点稳定原理
IC UCE
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2.2 基本共射放大电路的工作原理
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
组成：T,Rb,RC,VBB,VCC,ui
作用： ① T: 放大
② VBB: JE正偏
Rb: IB
③ VCC: JC反偏
和图1.3.3相同 RC: △ic→△uo
ui=0: VBB→IB →IC →URC →UCE
低频小功率管 rbb’≈200
r U I r be
be bb
b PPT学习交流
(1)UT IEQ
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3. 共射放大电路动态参数的分析
交流等效电路
动画：2-7微变等效电路的画法
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3. 共射放大电路动态参数的分析 A u R i R o
按定义：
由输入回路 U i Ib(Rbrbe)
Ro
1）直流模型
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2）静态工作点的估算法
例1：
IBQVBB R bU 2BEQ URBb1EQ
ICQ IBQ
U CEQ V C CICR Q C
图2.2.4 直接耦合共射放大电路
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2）静态工作点的估算法 例2：
IBQ
VCCUBEQ Rb
ICQ IBQ
UCEQ V C CICR QC
定义：
A
X O X i
衡量放大电路的放大能力
Leabharlann Baidu
电压放大倍数 电流放大倍数 互阻放大倍数 互导放大倍数
A uu
A u
U O U i
A ui
A r
U O Ii
A ii
A i
IO Ii
A iu
A g
IO U i
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2. 输入电阻 Ri
3. 输出电阻 Ro
定义：
Ri
Ui Ii
有效值
衡量放大电路获取 信号的能力
直流量 Q 电量{
交流量 性能
ui≠0:
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2.2.2 设置静态工作点的必要性
一.静态工作点
ui=0 IB,UBE,IC,UCE 记为 IBQ,UBEQ,ICQ,UCEQ
输入特性曲线上的点（UBEQ,IBQ) 和输出特性曲线上的点
（UCEQ,ICQ)，称之为静态工作点Q。
IBQ
VBBUBEQ Rb
Uo Io
U S 0
由输出回路 U oIcRcIbRc
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微变等效电路法进行共射放大电路的动态分析
• 首先，画出交流通路，如图2.3.18所示。
VCC
Rb
C1
Rs + us –
Rc C2
Rs
RL
+ us
Rb
–
Rc RL
图2.3.18 阻容耦合共射放大电路的交流通路
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要有合适的交 流负载线。
图2.3.11 最大不失真输出电压
Vom2
Vom1
Vom=min{Vom1， Vom2}
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四.直流负载线与交流负载线
直流负载线
uCE V CC iCRC
交流负载线
u CE i C R L 其中：RL’ =
五.图解法R的L∥适RC 用范围
图解法直观，适合低频 大信号的分析
由于反馈的结果使输出量的变化减小，称 为负反馈。
由于反馈出现在直流通路中，称为直流负 反馈。
关于放大电路中的反馈， 将在第六章进一步详细讨论。
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二.静态工作点的估算法
方法一：
UBQ
Rb1 Rb1 Rb2
Vcc
IEQVBQRUeBEQ
U CE V QC CIC(Q R cR e)
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I
BQ
＝
V
BB
－U Rb
BEQ
I CQ I BQ
U CEQ V CC I CQ R c
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例2.
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例3.
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2.3.2 图解法
熟练掌握
在特性曲线上，通过作图的方法对放大电路进行分析。
一.静态工作点的分析
输入特性曲线
输入回路方程：uBE=VBB-iBRPPbT学习交流
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第二章 基本放大电路
主要内容：
重点章节
2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标
2.2 基本共射放大电路的工作原理
2.3 放大电路的分析方法
2.4 放大电路静态工作点的稳定
2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法
2.6 晶体管基本放大电路的派生电路
2.7 场效应管放大电路的三种接法(自学)
图2.2.5 阻容耦合共射放大电路
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2.晶体管共射h参数等效模型
1） h参数等效模型
晶体管 线性双口网络 等效电路
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2.晶体管共射h参数等效模型
1） h参数等效模型
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全微分
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电压相加是串联 电流相加是并联
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2） h参数的物理意义
由于放大电路的工作点达到了三极管 的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管， 输出电压表现为顶部失真。
注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现 形式，与NPN管正好相反。
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放大电路动态范围
放大电路要想 获得大的不失真 输出幅度，要求：
工作点Q要设置
在输出特性曲线 放大区的中间部 位；
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5. 非线性失真系数 D
A1 —— 基波幅值 A2，A3 ，… —— 谐波幅值
定义：
D
A2 A1
2
A3 A1
2
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6. 最大不失真输出电压 Uom 7. 最大输出功率Pom与效率
P om Pv
负载获得的最大功率 电源消耗的功率
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IB UBE
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方法二：
VBBRb1Rb1Rb2 VCC
ICQ IBQ
U VI R PPT学习交流 CEQCCCQ C 16
二.为什么要设置静态工作点
当ui<Uon时， uo严重失真。
对放大电路的
UBE
最基本要求：
一、不失真
二、能放大
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2.2.3 基本共射放大电路的工作原理 及波形分析
ui= 0: VBB→IB →IC →URC
→UCE
• 画出放大电路的微变等效电路如图2.3.19所示。
I i
I b
I c
Rs V V s
i
Rb
I b Rc
RL VO
Ri
图2.3.19 微变等效电路 Ro
Ri
V i I i
R b // r be
AV
VO Vi
Ic
(Rc // Ib rbe
RL )
Ib (Rc Ib rbe
//
RL )
RL'
电源正确、电阻适当、信号可入、信号能出
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二. 常见的两种共射放大电路
1）直接耦合共射放大电路 2）阻容耦合共射放大电路
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二. 常见的两种共射放大电路
1）直接耦合共射放大电路
IBQVCCR bU 2 BEQ URBb1EQ
ICQ IBQ
U CEQ V C CICR Q C
（2）交流通路：交流电流流经的通路，用于 动态分析。对于交流通路：大容量电容（耦合 电容、旁路电容等）视为短路；大容量电感视 为开路；直流电源视为短路。
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思考题：（1）为什么直流通路中“电 容视为开路、电感视为短路、信号源视 为短路” ？
（2）为什么交流通路中“大容量电 容视为短路、大容量电感视为开路、直 流电源视为短路” ？
加入Re ！
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Q点稳定原理:电路中，满足 I1》IBQ
T↑ Ic(IE)↑
UE ↑ (=IERe)
↓
IB ↓
UBE ↓ (=UB-UE)
UBQ
Rb1 Rb1 Rb2
Vcc
动画：2-5射极偏置电路
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Ｐ102：将输出量通过一定的方式引回到输 入回路来影响输入量的措施称为反馈。