低频电子线路PPT
电子行业低频电子线路课件
电子行业低频电子线路课件引言低频电子线路是电子行业中一个重要的领域,主要涉及各类低频信号的放大、过滤、调制等处理。
本课件将介绍低频电子线路的基本概念、原理和常见电路设计,并结合实际案例进行分析和讨论。
目录1.什么是低频电子线路2.基本电子元件3.放大电路设计4.滤波电路设计5.调制电路设计6.实例分析7.总结1. 什么是低频电子线路低频电子线路是指工作频率相对较低(一般低于10kHz)的电子线路。
这些线路主要用于处理音频、低速数据信号和直流信号等。
低频电子线路在电子设备中起到了放大、滤波、调制等功能,是电子系统中不可或缺的一部分。
2. 基本电子元件在低频电子线路中,涉及到许多基本电子元件,包括:•电阻:用于限制电流、分压和电流表的测量等。
•电容:用于储存和释放电荷,实现滤波和耦合等功能。
•电感:用于储存和释放磁能量,实现滤波和耦合等功能。
•晶体管:用于放大信号,在信号处理中起到重要作用。
•运算放大器:用于放大和处理低频信号,常用于滤波和放大电路中。
3. 放大电路设计放大电路是低频电子线路中一个基本的模块,用于将输入信号放大到所需的幅度。
常见的放大电路有共射极放大电路、共集极放大电路和共基极放大电路等。
在放大电路设计中,需要考虑放大系数、带宽、输入输出阻抗等因素。
4. 滤波电路设计滤波电路用于滤除或提取特定频率的信号。
常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
滤波电路设计中,需要考虑通频带宽、品质因数、衰减和相位响应等因素。
5. 调制电路设计调制电路用于将基带信号调制到高频载波上进行传输。
常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
调制电路设计中,需要考虑载波频率、调制指数、调制信号功率等因素。
6. 实例分析本节将通过实际案例分析,介绍一些常见的低频电子线路设计。
实例包括放大电路、滤波电路和调制电路等,通过具体的电路图和参数设置,分析电路的工作原理和性能。
低频电子线路第二版 傅丰林PPT共99页
。 ——左
低频电子线路第二版 傅丰林
16、人民应该为法律而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
低频电子线路复习ppt
主要元器件介绍
1 晶体管
用于放大和控制电流的 半导体器件。
2 集成电路
由多个电子元件组成的 整体,在电路中具有特 定的功能。
3 电池
储存和提供电能的装置, 用于给电子设备供电。
低频电子线路的特点Fra bibliotek信号频率较低低频电子线路操作的频率通常在几百Hz到几 百KHz之间。
精确度要求高
低频电子线路通常需要高精度的元器件和稳 定的电源。
低频电子线路复习ppt
本ppt将为您详细介绍低频电子线路的基础知识、主要元器件、特点、应用、 设计原则和实例。希望能为您带来全面的了解和启发。
电子线路基础知识
电阻
电子线路中的基本元件,用于 限制电流或改变电路中的电压 分布。
电容
用于储存电荷的元件,可以在 电路中提供短暂的电流。
电感
通过磁场储存能量的元件,具 有过滤和保护电路的功能。
低频电子线路设计原则
1 信号调理
采用滤波、放大、调节 等技术处理低频信号。
2 电源稳定
3 噪声控制
确保电子设备能够从电 源获取稳定的电力供应。
采取措施减少噪声干扰 对低频信号的影响。
低频电子线路实例
音频放大器
用于将低频音频信号放大,实 现音响系统的音质增强。
电源电路
提供稳定的电力供应,保证其 他电子设备的正常工作。
无线电接收机
用于接收和解调低频无线电信 号,实现无线通信。
总结
低频电子线路是电子工程中重要的一部分,理解其基础知识、特点和设计原 则对于学习和应用电子技术非常有帮助。希望本ppt能带给您更多的启发和思 考。
较低的功率要求
与高频电子线路相比,低频电子线路对功率 的要求相对较低。
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1 VT
I EQ VT
又
gm gbe
re
1
re
gm
gbe
ib vbe
ib gm vbe
62
* 考虑 vce( 引入gce gbc)
g ce
1 rce
iC vCE
Q
vCE
IS
VBE
e VT
1
VCE VA
Q
IS
VBE
e VT
1 VA
Q
IS
VBEQ
e VT
1 VA
VA VA
一、 PN结的基本原理 1.PN结 1)PN结中载流子的运动→空间电荷区
13
*1 漂移电流 *2 扩散电流 *3动态平衡:
14
二.PN结的单向导电性 1、正向特性
15
2、反向特性
16
3、伏安特性
V
I Is (eVT 1)
Is:反向饱和电流; VT:热电压。常温(300k)下, VT=26mV。
I E IF R IR IC IF IR
49
2) 简化电路模型 (硅) VBES=0.7V VBCS=0.4V
VCES=0.3V
饱和条件 IB>IBS
B
VCES<0.3V ( VCE= VCB -VEB= VEB
+
-VBC)VBES-
C
+ - VCES E
50
2 截止模式 1)截止条件
B-E反偏,B-C反偏
一般电路模型
+ ίB
ίC +
vBE
βίB vCE
-
-
56
2.5.1 小信号电路模型
1 数学分析
低频电子线路 课件 绝对珍藏12.ppt
V gs
V gs
g m V gs V gs
R
' L
g
m
R
' L
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动态分析
放大器输入阻抗
ri' rgs
ri RG||ri' RG1 ||RG2 ||rgs RG1 ||RG2
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动态分析
放大器输出阻抗
ro' rds
rords||RdRd
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函数表达式分析
用交流有效值代替变化量
Id gmVgsr1dsVds
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函数表达式分析
其中
gmViG DSVDS ViG DSVDS
g对m漏称极为电跨流导的(控单制位能S)力,表明栅源电压
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CS电路结构(图)
CS电路的原理电路图如下:
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CS电路结构特点
以上电路为固定分压(RG1、RG2)源 极电阻(RS)共源(CS)放大电路。
RD是漏极电阻。 C1、C2、CS是耦合和源极电阻。 为阻容耦合电路
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2.场效应管共源(CS)放大器
使用场效应管可以组成各种类型放大 器,一般有三种组态:
– 共源(CS) – 共漏(CD) – 共栅(CG)
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低频电子线路课件绝对珍藏2
的最基础材料。
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§1-1 半导体物理基础知识
1、物质按导电性能分类
导 体 (Conductor) 半导体 (Semiconductor) 绝缘体 (Insulator)
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-1 电导率(S· cm
导体
)
>105 半导体 10-9~ 102 绝缘体 10-22 ~10-14
2
本节课内容
放大器的基本知识
第一章 半导体与集成电路元件
1-1 半导体物理基础知识
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放大器及其模型
放大器的功能: – 放大电信号
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放大器的类型
按信号大小分
• 小信号放大器 • 大信号放大器(功率放大器) 信号频率分 • 低频放大器 • 高频放大器 按信号内容分 • 电压放大器 • 电流放大器
∴ RO = (VO’/ Vo -1) RL
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(4)功率增益(Power gain)
AP = AV · Ai
= (VO / Vi)(iO / ii )
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增益的分贝表示
增益在工程上常用分贝表示
AP(dB) =20lg AP Av(dB) =20lg Av
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放大器 模型 (Amplifier model )
器件和电路的建模是电子线路工程 技术应用的重要内容,在进行分析和计 算机应用时可以用模型表示或近似替代 实际的器件或电路。
电子线路实训PPT课件
电阻串联电路和电阻并联电路
图2-5
图2-6
伏安法测电阻 伏安法测量电阻是用电流表和 电压表分别测出被测电阻中流过的电流和电 阻两端电压,然后用欧姆定律R=U/I计算出被 测电阻的阻值。
–电压表外接法:适合于测量阻值较大的电阻 ,如 图2-7所示 。
– 特殊电阻的检测
压敏电阻的检测:用万用表的R×1kΩ档测量压敏电阻两引脚之 间的正、反向绝缘电阻,应均为无穷大。
光敏电阻的检测: 1、用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住,此时万用表的指
针基本保持不动,阻值接近无穷大。此值越大说明光敏电阻性能 越好。
2、将一光源对准光敏电阻的透光窗口,此时万用表的指针应
–电压表内接法:适合于测量阻值较小的电阻 ,如 图2-8所示 。
图2-7
图2-8
实训内容及步骤
电阻串连
–按图2-5所示电路在实训电路板上搭接电路。 –测出回路中流过的电流I和各电阻上的电压U1、U2、
U3及总电压U ,验证U=U1+U2+U3
(电容)相应量程上,就可测出电容值。
晶体管测量:
– 将量程功能开关转到hFE位置,被测晶体管PNP型或NPN型的 发射极、基极和集电极的脚插放到相应的E、B、C插座中, 即得hFE参数。
二极管和通断测量:
– 1、将红色测试笔插入“V/”插口中,黑色测试笔插入 “COM”插口中。
– 2、将量程功能开关转到
位置上,红笔接在二极管正
极上,黑笔接在二极管负极上,显示器即显示出二极管的正
向导通压降。如测试笔反接,显示器显示 “1” ,则表示
超过量程,否则表明此二极管反向漏电大。用来测量通断状
态时,如被测量点间的电阻低于30时,蜂鸣器会发出声音
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一段话:
“知识是干粮,
能力是猎枪, 素质是指南针 ”
2019/4/12
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文科和理工科
文科的课堂是书籍和社会
理工科的课堂是实验室和公司企业
2019/4/12
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本小节结束
待续
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§2 电子电路及其信号
现代社会赖以生存三大要素:材料(物
质)、能源(能量)、信息 信息(IT)时代是以电子和微电子技术的充 分发展为基础的。 电子技术在国防、科学、工业、医学、 通信及文化生活等各个领域中起到巨大 的作用。
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电子技术的基本任务
应用目标是处理信号:
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专业课
是专业应用性质,
是专业方向必修课和选修课。 特点: – 分模块, 课时少,内容变化快。
2019/4/12
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《电子线路》课程体系
理论课:14学分
实践课:8.5 ~ 9学分 时间:跨 3 ~ 4学期
2019/4/12
课程体系 课程内容 学习方法 教学安排 使用教材
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课程地位与课程体系
是重要的技术(专业)基础课 是电子信息类专业的主干课程
是强调硬件应用能力的工程类课程
是工程师训练的基本入门课程 是很多重点大学的考研课程
2019/4/12
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晶体二极管电路分析方法
晶体二极管电路举例
41
1.2.2 晶体二极管
结构与符号
点接触型
面结合型
平面型
符号
42
半导体二极管图片
1.2.2 晶体二极管
伏安特性
正向特性: 存在门限Ur
锗管 Ur 0.2V 硅管 Ur 0.6或0.7V
伏安特性图
小电流范围近似呈指 数规律,大电流时接 近直线
解: uO (t )
i 0V uI (t ) ;VD导通 u >0V i
;VD截止u <0V
64
晶体二极管
限幅电路
(电路举例:续)
例3:限幅电路中VD 理想,求uO(t)并画出波形。
解:
u i ( t ) ;VD截止 ui <5V u O (t ) 5V ;VD导通 ui 5V
激发
复合
载流子密度
热平衡 载流子密度
温度约每升高10度,ni(T)、pi(T)增大一倍。 T=300K Si
ni pi 1.5 10 / cm
10
3
si 2.315105 cm
12
1.1.1 本征半导体
半导体掺杂性
半导体掺杂后其电阻率大大地下降。
掺杂后的半导体称作杂质半导体。
N区留下带正 电的施主离子
抑制扩散 PN 结
26
1.2.1 PN结基本原理
UΦ:势垒电压
UΦ= 0.6~0.8V 0.2~0.3V UΦ 阻止多子继续 扩散,同时有利少 子定向漂移
空间电荷区/耗尽层
内建电场
UΦ
27
小结
载流子的扩散运动和漂移运动既互 相联系又互相矛盾。 漂移电流=扩散电流时,PN结形成且 处于动态平衡状态。 PN结没有电流 通过。 掺杂越重,结宽越窄。
漂移运动和漂移电流
漂移运动:载流子在电场力作用下所 作的 运动称为漂移运动。 漂移电流:载流子漂移运动所形成的 电流称为漂移电流。
漂移电流大小与电场强度成正比
22
1.1.3 载流子运动方式及其电流
扩散运动及扩散电流
扩散运动:载流子受扩散力的作用所 作的运动称为扩散运动。 扩散电流:载流子扩散运动所形成的 电流称为扩散电流。
15
1.1.2 杂质半导体
杂质半导体分:N型半导体和P型半导体两类
N型半导体
结构图
本征半导体 +施主杂质(五价元素)
= N型半导体
16
N型半导体的共价键结构
1.1.2 杂质半导体
杂质原子电离 热激发 电子 电子 正离子 空穴
N型半导体中的多数载流子(即多子)
为电子。空穴为少数载流子(即少子)
51
晶体二极管
(主要参数:续)
极限参数 最大允许整流电流IOM :
工作电流>IOM易导致二极管过热失效
最高反向工作电压URM :
允许加到二极管(非稳压管)的最高反向电压
最大允许功耗PDM :
实际功耗>PDM 时易导致二极管过热损坏
52
晶体二极管
特殊二极管
稳压管 V-A特性及符号
53
晶体二极管(特殊二极管:续)
第1章
半导体器件
第一章 目录
半导体的基础知识
本征半导体 杂质半导体 载流子运动方式及形成电流
PN结与晶体二极管
PN结的基本原理 晶体二极管
晶体二极管电路
2
第一章 目录(续)
晶体三极管
晶体三极管的结构与符号
晶体管的放大原理
晶体三极管特性曲线
晶体管的主要参数
场效应晶体管
结型场效应晶体管(JFET) 绝缘栅场效应管(IGFET)
未加偏压时的耗尽层
加偏压时 的耗尽层
UΦ–U 合成电场
UΦ
• PN结正向导通状态
PN结外加正向电压
1.2.1 PN结基本原理
PN结加反向电压 PN外加反向电压时,内建 电场被增强,势垒高度升高, 这就使得多子扩散运动很难进 行,扩散电流趋于零,而少子 更容易产生漂移运动 。 •流过PN结的电流称为反向饱 和电流(即IS),PN结呈现为大 电阻。 •结宽增加。
1.2.1 PN结基本原理
小结 PN结正向运用时 CT、CD同时存在,CD起主要作用 PN结反向运用时,只有CT 。
PN结存在电容效应将限制器件工作频率
利用PN结反向运用时的CT 可制作变容二极管
1.2.2 晶体二极管
晶体二极管结构与符号 晶体二极管伏安特性 晶体二极管参数
伏安特性的数学表达式
kT UT 26m V q
T 300 K时
i I s (e
u / UT
1)
i I se
u / UT
√正向特性近似 ;
eu /UT 1 时
√反向特性近似
i I s
; eu /U 1 时
T
48
晶体二极管
主要参数
性能参数 参数 表征性能
极限参数
发光二极管主要用作显示器件。
57
晶体二极管电路分析方法
图解法 迭代法
折线化近似
58
晶体二极管
晶体二极管电路分析方法
图解法
u U iR
i = f (u )
59
晶体二极管
(电路分析方法:续)
计算机辅助分析法(迭代法)
据电路列方程组
U D U T ln( I D /I s 1) I D (U U D )/R
采用牛顿-拉夫森迭代算法
迭代公式:
x
( K 1)
x
(K )
f (x ) (K ) f ( x )
60
(K )
晶体二极管
折线化近似法
理想特性曲线
(电路分析方法:续)
只考虑门限的特性曲线
考虑门限电压和正向导通电阻 仅考虑正、反向导通电阻的特 性曲线 的特性曲线 61
晶体二极管应用电路
门电路
18
1.1.2 杂质半导体
P型半导体
结构图
本征半导体 +受主杂质 (三价元素) = P型半导体
19
P型半导体共价键结构
1.1.2 杂质半导体
杂质原子电离 热激发 空穴 空穴 负离子 电子
P型半导体中的多数载流子(多子)
为空穴。电子为少数载流子(即少子)
21
1.1.3 载流子运动方式及其电流
36
1.2.1 PN结基本原理
齐纳击穿
反向电压 重掺杂 PN结宽度 破坏共价键
内建电场
产生新的电子空穴对 反向电流
特点: Uz<6V
利用PN结击穿特性可以制作稳压管。
37
1.2.1 PN结基本原理
电容特性
势垒电容CT 由势垒区内电荷存储效应引起。势垒区相当于介质,它两边的 P区和N区相当于金属。当外加电压改变时,势垒区的电荷量改 变引起的电容效应,称为势垒电容。
未加偏压时的耗尽层
•该状态称为PN结反向 截止状态。
加反向偏压 时的耗尽层
UΦ+U UΦ
合成电场
PN结外加反向电压
小结
PN结加正向电压时,正向扩散电流 远大于漂移电流,PN结导通;PN结 加反向电压时,仅有很小的反向饱 和电流IS,考虑到IS0,则PN结截止。 PN结正向导通、反向截止的特性称 PN结的单向导电特性。 外电压可改变结宽。
稳压管主要参数
稳定电压UZ:即PN结击穿电压 稳定电流IZ :Izmin< IZ< IZmax 动态电阻rZ :定义rZ =u/i
rZ,则稳压性能越好
额定功耗PZ :实际功耗超过PZ 易使稳压管损坏
54
晶体二极管(特殊二极管:续)
稳压管等效电路
反向运用 正向运用
稳压管等效电路
Ur为门限电压
55
硅(Si)
锗(Ge)
每个原子和相邻的4个原子相互补足8 个电子,形成稳定结构。
6
硅和锗的原子结构和共价键结构
1.1.1 本征半导体
本征激发与复合
激发:价电子获取外能由
束缚状态变为自由状体的过程
(热)温度 光 核辐射 …… 电子
激发
一对载流子
空穴(带正电)
8
本征激发产生电子空穴对
1.1.1 本征半导体
热敏性
半导体的电阻率随着温度的上升而明显地 下降
光敏性
半导体的电阻率随着光照的增强而明显 地下降
10
1.1.1 本征半导体
本征激发与复合
复合:激发后的自由电子释放能量,重
新回到束缚状态即自由电子与空穴成对消失
的过程。 载流子的密度 复合
11
1.1.1 本征半导体
本征半导体中的载流子密度
热(T)
1.2.1 PN结基本原理
击穿特性
击穿概念:
PN结外加反向电压值超过一定限度时,反向 电流急剧增加的现象。
击穿电压:PN结击穿时的外加电压(即:Uz)
雪崩击穿
击穿分类:
齐纳击穿
35
1.2.1 PN结基本原理
雪崩击穿:
反向电压 内建电场 漂移少子碰 撞中性原子
产生新的电子空穴对
反向电流
特点: Uz>6V
表征安全工作范围
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晶体二极管
性能参数
直流电阻 RD : 定义 RD = U / I |Q点处 RD是 u 或 i 的函数
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晶体二极管
性能参数
交流电阻 rd :
(主要参数:续)
定义 rd = du / di |Q点处