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模拟电子技术ppt课件
9.1.1 功率放大电路的特点
一、主要技术指标 1. 最大输出功率Pom 输出功率 PO ：输入为正弦波且不失真 。
注：交流功率，PO=UOIO POm=UOmIOm
第九章 功率放大电路
2. 转换效率η
直流功率：直流电源 电压和其输出电流平 均值的乘积
二、功率放大电路中的晶体管
晶体管工作在极限应用状态（ICM ; U(BR)CEO ; PCM）。 大功率管，散热，保护
静态：
动态：
电容电压 ：
T1导通，T2截止 T2导通，T1截止
甲乙类工作状态
第九章 功率放动态电阻很小，R2 的阻值也较小。
第九章 功率放大电路
若静态 工作点 失调， 如虚焊
第九章 功率放大电路
三、OCL电路的输出功率和效率
-Vcc
第九章 功率放大电路
二、集电极最大电流
第九章 功率放大电路
三、集电极最大功耗
四、参数选择：
第九章 功率放大电路
9.4 功率放大电路的安全运行
9.4.1 功放管的二次击穿 9.4.2 功放管的散热问题
第九章 功率放大电路
9.4 功率放大电路的安全运行 9.4.1 功放管的二次击穿
第九章 功率放大电路
9.4.2 功放管的散热问题
有效值： 最大输出功率：
第九章 功率放大电路
若忽略UCES： 在忽略基极回路电流的情况下,电源提供的电流
第九章 功率放大电路
电源在负载获得最大交流信号时所消耗的平均功率：
若忽略UCES：
第九章 功率放大电路
两种互补功率放大电路性能指标的比较：
OCL电路
OTL电路
第九章 功率放大电路
四、 OTL电路中晶体管的选择 一、最大管压降
一、主要技术指标 1. 最大输出功率Pom 输出功率 PO ：输入为正弦波且不失真 。
注：交流功率，PO=UOIO POm=UOmIOm
第九章 功率放大电路
2. 转换效率η
直流功率：直流电源 电压和其输出电流平 均值的乘积
二、功率放大电路中的晶体管
晶体管工作在极限应用状态（ICM ; U(BR)CEO ; PCM）。 大功率管，散热，保护
静态：
动态：
电容电压 ：
T1导通，T2截止 T2导通，T1截止
甲乙类工作状态
第九章 功率放动态电阻很小，R2 的阻值也较小。
第九章 功率放大电路
若静态 工作点 失调， 如虚焊
第九章 功率放大电路
三、OCL电路的输出功率和效率
-Vcc
第九章 功率放大电路
二、集电极最大电流
第九章 功率放大电路
三、集电极最大功耗
四、参数选择：
第九章 功率放大电路
9.4 功率放大电路的安全运行
9.4.1 功放管的二次击穿 9.4.2 功放管的散热问题
第九章 功率放大电路
9.4 功率放大电路的安全运行 9.4.1 功放管的二次击穿
第九章 功率放大电路
9.4.2 功放管的散热问题
有效值： 最大输出功率：
第九章 功率放大电路
若忽略UCES： 在忽略基极回路电流的情况下,电源提供的电流
第九章 功率放大电路
电源在负载获得最大交流信号时所消耗的平均功率：
若忽略UCES：
第九章 功率放大电路
两种互补功率放大电路性能指标的比较：
OCL电路
OTL电路
第九章 功率放大电路
四、 OTL电路中晶体管的选择 一、最大管压降
《模电课件大全》课件
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案例二：无线通信系统的实现
总结词
无线通信系统的实现案例探讨了模拟电子技术在无线通信领域的应用，重点介绍了无线发射机和无线 接收机的设计和实现。
详细描述
该案例首先介绍了无线通信系统的基本原理和组成，然后详细阐述了无线发射机和无线接收机的设计 和实现过程。通过电路图、原理分析和测试数据等手段，展示了无线通信系统的关键技术和性能指标 。最后，对无线通信系统的优势和局限性进行了分析和讨论。
模拟电子技术的发展趋势
总结词
随着科技的不断发展，模拟电子技术也在不断进步和 完善，未来将朝着更高精度、更高速度、更低功耗的 方向发展。
详细描述
随着集成电路和微电子技术的不断发展，模拟电子器件 的精度和稳定性得到了显著提高，同时其体积和成本也 在不断降低。此外，随着数字信号处理技术的广泛应用 ，模拟电子技术也与数字电子技术相互融合，形成了混 合信号处理技术。未来，模拟电子技术将继续朝着更高 精度、更高速度、更低功耗的方向发展，为各领域的科 技进步提供更加有力的支持。
02
模拟电子技术基础
电子元件
01
02
03
电子元件的种类
电子元件是构成电子设备 的基本单元，包括电阻、 电容、电感、二极管、晶 体管等。
电子元件的作用
电子元件在模拟电子技术 中起着关键作用，它们可 以用于信号处理、放大、 滤波、振荡等。
电子元件的特性
每种电子元件都有其独特 的电气特性，如电阻的阻 值、电容的容值、电感的 感值等。
音频信号的滤波
通过模拟电子技术，可以 对音频信号进行滤波处理 ，去除噪声和其他干扰。
音频信号的调制
通过模拟电子技术，可以 将音频信号调制到高频载 波上，以便于传输和广播 。
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ui
R1
R2
§6.5 负反馈对放大电路性能的影响
一、使放大倍数降低了 (1A倍F) 二、放大倍数的稳定性提高了(1A倍F)
三、减小非线性失真
四、抑制干扰和噪声 五、频带展宽了 (1 A倍F)
六、对输入电阻和输出电阻的影响
⒈对输入电阻的影响
⑴串联反馈： 输入电阻增加 ⑵并联反馈： 输入电阻减小
2V 2.7V 5V ( a)
2V 4.3V 5V ( b)
－5V －1V －1.3V ( c)
解：（a）NPN，硅，左起e、b、c；放大状态。
（b）PNP，硅，左起 c、b、e；放大状态。 （c）PNP，锗，左起 c、e、b。放大状态。
3：现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流 如图所示。分别求另一电极的电流，标出其实际 方向，并在圆圈中画出管子。且分别求出他们的 电流放大系数。
空穴数>>自由电子数 ★ 1.1.3 PN结 单向导电性:PN结加正向电压时，PN结变窄，正向电阻很 低，正向电流大，PN结导通。PN结加反向电压时，PN结变 宽，反向电阻很大，PN结截止。这种特性称为单向导电性。
§1.2 半导体二极管
★ 1.2.2 二极管的伏安特性
1.正向特性 2.反向特性 3.反向击穿 ⒋二极管电流方程
U
I IS(e UT 1)
★ 1.2.5 稳压管 稳压管工作在反向击穿区。
§1.3 双极型晶体管
晶体管是一个电流控制元件
iC iB
|UCE常数
晶体管的电流分配关系 IE=IC+IB
★ 1.3.3 晶体管的共射特性曲线
输出特性曲线
1.截止区： 特点：①Je、Jc均反偏；②IB=0 ，IC≈ICEO≈0；
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交流: 动态电阻 rd ≈U T / ID＝10Ω
故：动态电流有效值 Id ＝Ui / rd ≈ 1mA
四、二极管的主要参数
器件的参数是其特性的定量描述，是合理选择器件的依据。
❖ 最大整流电流 IF：最大平均值 ❖ 最大反向工作电压 UR：最大瞬时值 ❖ 反向电流 IR：即 IS ❖ 最高工作频率 fM：因PN结有电容效应
i f (u)
u
i IS(eUT 1) (常温下UT 26mV)
击穿 电压
反向饱 开启 和电流 电压
温度的 电压当量
材料 硅Si 锗Ge
开启电压 0.5V 0.1V
导通电压 0.5~0.8V 0.1~0.3V
反向饱和电流 1µA以下 几十µA
从二极管的伏安特性可以反映出：
1、单向导电性
因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合
基区空穴 的扩散
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成 基极电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。
电流分配： IE＝IB＋IC ❖ IE－扩散运动形成的电流 ❖ IB－复合运动形成的电流 ❖ IC－漂移运动形成的电流
正向特性为 指数曲线
u
i IS(eUT 1)
u
若正向电压u
U
T，则i
I
eUT
S
若反向电压u UT，则i IS
反向特性为横轴的平行线
2、伏安特性受温度影响
T（℃）↑→在电流不变情况下管压降u↓ →反向饱和电流IS↑，U(BR) ↓ 增大1倍/10℃
T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移
结电容不是常量！若PN结外加电压频率高到一定程 度，则失去单向导电性！
故：动态电流有效值 Id ＝Ui / rd ≈ 1mA
四、二极管的主要参数
器件的参数是其特性的定量描述，是合理选择器件的依据。
❖ 最大整流电流 IF：最大平均值 ❖ 最大反向工作电压 UR：最大瞬时值 ❖ 反向电流 IR：即 IS ❖ 最高工作频率 fM：因PN结有电容效应
i f (u)
u
i IS(eUT 1) (常温下UT 26mV)
击穿 电压
反向饱 开启 和电流 电压
温度的 电压当量
材料 硅Si 锗Ge
开启电压 0.5V 0.1V
导通电压 0.5~0.8V 0.1~0.3V
反向饱和电流 1µA以下 几十µA
从二极管的伏安特性可以反映出：
1、单向导电性
因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合
基区空穴 的扩散
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成 基极电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。
电流分配： IE＝IB＋IC ❖ IE－扩散运动形成的电流 ❖ IB－复合运动形成的电流 ❖ IC－漂移运动形成的电流
正向特性为 指数曲线
u
i IS(eUT 1)
u
若正向电压u
U
T，则i
I
eUT
S
若反向电压u UT，则i IS
反向特性为横轴的平行线
2、伏安特性受温度影响
T（℃）↑→在电流不变情况下管压降u↓ →反向饱和电流IS↑，U(BR) ↓ 增大1倍/10℃
T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移
结电容不是常量！若PN结外加电压频率高到一定程 度，则失去单向导电性！
模拟电路基础教程PPT完整全套教学课件全
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透彻掌握器 件特性
1
重视对电路 构成原理的
学习
2
理论与实践 的关系
3
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目前国内使用较多的电路设计仿真软件有PSPICE、Proteus和Multisim 等。就模拟电路仿真来说,Multisim 以其界面友好、功能强大、易于学习 的优点而受到高校电类专业师生和工程技术人员的青睐。Multisim13.0版 本已上市,但目前使用比较稳定、用户数较多的还是10.0版本。对于使用 者来说,只要有一台计算机和Multisim 软件,就相当于拥有了一间设备齐全 的电路实验室,可以调用元器件,搭建电路,利用虚拟仪器进行测量,对电路 进行仿真测试,可以实时修改各类电路参数,实时仿真,从而帮助使用者了解 各种电路变化对电路性能的影响,对电路的测量直观、智能,是进行电路分 析和设计的有效辅助工具。使用者在学习和解题的过程中,可以通过 Multisim 对电路中某个节点的电压波形、某条支路的电流波形、电路结构 变化产生的影响等方方面面问题快速仿真而得到答案。
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1.1.4 一般电子系统的构成 1.电子系统的分类
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模拟电子 系统
数字电子 系统
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2.电子系统的构成
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1.1.5 模拟电子技术的发展
在式(1-1-1)中,K 为常数,使u(t)和T(t)之间形成如图1-1-1所示的相 似形关系。如果K 不能保持为常数,则称模拟信号发生了失真。失真问 题是模拟电路中始终需要引起注意和克服的重要问题。
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理、步骤、数据记录等。
实验实施
03
按照实验方案进行实验操作，注意观察和记录实验数据，及时
处理异常情况。
实验结果分析与讨论
实验结果整理
对实验数据进行整理和分析，确保数据的准确性和可靠性。
结果讨论
根据实验结果，对实验原理、操作过程、数据处理等方面进行讨 论和总结。
改进建议
针对实验中存在的问题和不足，提出改进建议和措施，为今后的 实验教学提供参考。
模拟电路的特点
模拟电路具有连续性、真实性等特点 ，能够实现对模拟信号的放大、滤波 、转换等功能。
模拟电路与数字电路区别
信号形式
模拟电路处理的是连续的模拟信 号，而数字电路处理的是离散的
数字信号。
信号处理方式
模拟电路通过对模拟信号进行放大 、滤波等操作实现信号的处理，而 数字电路则通过逻辑门电路对数字 信号进行运算和处理。
放大电路
01
02
03
电压放大电路
通过电阻和电容等元件， 将输入信号放大，输出电 压幅度远大于输入电压幅 度。
电流放大电路
通过晶体管等元件，将输 入信号放大，输出电流幅 度远大于输入电流幅度。
功率放大电路
通过晶体管等元件，将输 入信号放大，输出功率远 大于输入功率，用于驱动 负载。
滤波电路
低通滤波电路
精度和稳定性
由于数字信号只有高低电平两种状 态，因此数字电路的精度和稳定性 通常比模拟电路更高。
模拟电路应用领域
通信领域
模拟电路在通信领域中有着广 泛的应用，如手机、电话、无 线电等通信设备中都离不开模
拟电路。
音频领域
模拟电路可以实现对音频信号 的放大和处理，因此在音响、 录音设备等音频领域中也有广 泛的应用。
一周搞定系列之模电全集PPT课件
1.2.5 稳压二极管
一、什么是稳压二极管 能够稳定一定电压的二极管
二、实行稳压的条件 1、工作在反向击穿状态 2、反向电压应大于稳压电压
DZ
(a)符号
基本电路的稳压过程
稳压电路
稳压电路 的搭建：
+
需要多大UVII
电阻呢？ -
R
IO
IR
IZ
+
DZ
UVO O
RL
-
1、稳压的基本电路 2、电流范围为4~8mA
发声器件的介绍
图1
图2
图1为喇叭，无极性器件（没有正负之分），无源蜂鸣器（内部没有振荡源），所以直流不能驱动，
需要2KHZ~5KHZ的方波才能使其发出声响。
图2为蜂鸣器，有极性（长脚为正，短接为负），有源蜂鸣器（内部含有 震荡源），当给予1.5V~15V的电压后，就会发出声响。
第一章 基本元器件介绍
UI DZ
6
R R4
uO1
500Ω
(a)
2
整流二极管
1.特点 用于把交流电变成脉动直流电
2.那什么是交流变脉动直流呢？
开关二极管 功能：
它是电路上为进行“开”、“关”作用而特殊设计的二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需 的时间比一般二极管短
应用： 在电路中主要防止反向电流烧坏一 些精密器件起保护作用。
甲类工作电路乙类工作电路107一周搞定系列之模电数电功率放大器内部的两种结构电路otl电路ocl电路108一周搞定系列之模电数电lm386lm386集成功率放大器的应用输出电容otl频率补偿抵消电感高频的不良影响防调节电压放大倍数109一周搞定系列之模电数电第二章基本电路验证与分析555定时器及应用110一周搞定系列之模电数电cothtr5k5k5k低低电平触发端高电平触发端电压控制端复位端低低电平有效放电端4516v它是一种应用方便的中规模集成电路广泛用于信号的产生变换控制与检测
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线性系统分析
研究非线性电路的静态和动态特性，如分岔、混沌等现象。
非线性系统分析
利用控制理论和方法研究电路系统的反馈控制和自动调节。
控制系统分析
通过最优化算法和数学规划方法，寻求电路性能的最佳设计方案。
最优化系统分析
模拟电路元件
总结词
电阻是模拟电路中最基本的元件之一，用于限制电流。
详细描述
电阻的阻值大小由其材料、长度和横截面积决定，通常用欧姆（Ω）作为单位。在电路中，电阻用于调节电流和电压，实现各种不同的功能。
总结词
不同类型的电阻具有不同的特性，如碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻等。
详细描述
碳膜电阻具有较好的稳定性，适用于高精度的测量和控制系统；金属膜电阻具有较低的温度系数和稳定的性能，适用于高频电路；水泥电阻则具有较大的功率容量，适用于大电流电路。
01
02
03
04
总结词：电容是模拟电路中用于存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。详细描述：电容的容量大小由其电极面积和间距决定，通常用法拉（F）作为单位。在电路中，电容用于滤波、旁路、耦合等作用，能够平滑电流或电压的波动。总结词：不同类型的电容具有不同的特性，如电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等。详细描述：电解电容具有较大的容量和较低的价格，适用于低频电路；陶瓷电容具有较高的绝缘性能和稳定的温度系数，适用于高频电路；薄膜电容具有较小的体积和较高的可靠性，适用于小型化和便携式设备。
电压放大倍数是指输出电压与输入电压的比值，用于衡量模拟电路的放大能力。
电压放大倍数是模拟电路的重要性能指标之一，它反映了电路对输入信号的放大能力。在理想情况下，电压放大倍数越大，电路的放大能力越强。然而，在实际应用中，过高的放大倍数可能导致信号失真和稳定性问题。因此，需要根据实际需求选择合适的放大倍数。
研究非线性电路的静态和动态特性，如分岔、混沌等现象。
非线性系统分析
利用控制理论和方法研究电路系统的反馈控制和自动调节。
控制系统分析
通过最优化算法和数学规划方法，寻求电路性能的最佳设计方案。
最优化系统分析
模拟电路元件
总结词
电阻是模拟电路中最基本的元件之一，用于限制电流。
详细描述
电阻的阻值大小由其材料、长度和横截面积决定，通常用欧姆（Ω）作为单位。在电路中，电阻用于调节电流和电压，实现各种不同的功能。
总结词
不同类型的电阻具有不同的特性，如碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻等。
详细描述
碳膜电阻具有较好的稳定性，适用于高精度的测量和控制系统；金属膜电阻具有较低的温度系数和稳定的性能，适用于高频电路；水泥电阻则具有较大的功率容量，适用于大电流电路。
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总结词：电容是模拟电路中用于存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。详细描述：电容的容量大小由其电极面积和间距决定，通常用法拉（F）作为单位。在电路中，电容用于滤波、旁路、耦合等作用，能够平滑电流或电压的波动。总结词：不同类型的电容具有不同的特性，如电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等。详细描述：电解电容具有较大的容量和较低的价格，适用于低频电路；陶瓷电容具有较高的绝缘性能和稳定的温度系数，适用于高频电路；薄膜电容具有较小的体积和较高的可靠性，适用于小型化和便携式设备。
电压放大倍数是指输出电压与输入电压的比值，用于衡量模拟电路的放大能力。
电压放大倍数是模拟电路的重要性能指标之一，它反映了电路对输入信号的放大能力。在理想情况下，电压放大倍数越大，电路的放大能力越强。然而，在实际应用中，过高的放大倍数可能导致信号失真和稳定性问题。因此，需要根据实际需求选择合适的放大倍数。
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Io
Uο RL
2.34
U RL
Uab 3U
3) 流过每管电流平均值 ID
ID
1 3
Io
0.78
U RL
4) 每管承受的最高反向电压 UDRM
UDRM 3 2U 2.45U
第20页/共78页
5.3 二极管峰值采样电路
• 在半波整流电路中利用二极管单向导电性，将交流电压 转化为直流脉动电压，分析过程中，二极管正向偏置导 通时，输入电压直接传输到输出端。
u
电学参数： 暗电流，光电流，最高工作范围
光学参数：
光谱范围，灵敏度，峰值波长
实物照片
第9页/共78页
补充：选择二极管限流电阻
步骤： 1. 设定工作电压(如 0.7 V；2 V (LED)；UZ ) 2. 确定工作电流(如 1 mA；10 mA；5 mA) 3. 根据欧姆定律求电阻 R = (UI UD)/ ID (R 要选择标称值)
g U1
IO
g为转移电导，电导量纲。 电流控制电流源CCCS
控制变量必须在电 路其他位置标出！
I1
IO IO I1
I1
IO
为电流传输（放大）系数，无量纲。
第31页/共78页
放大电路主要性能指标包括：放大倍数、输入
电阻和输出电阻
1. 放大倍数
放大倍数是反映放大电路放大能力的关键指标，定义为 放大电路输出信号与输入信号的比值，根据放大电路的 输入输出变量不同可以有四种形式的放大倍数：
第10页/共78页
5.3.2 二极管在整流电路中的应用
整流电路的目的是把交流电压转变为直流脉动的电压。 常见的整流电路有单相半波、全波、桥式整流等
u2
1. 单相半波整流电路
第一章-模电课件PPT课件
第3页/共33页
1.1 信 号
1.信号： 信息的载体
温度、气压、风速、声音等
如何表达？
——传感器（信号源）
——连续变化的电信号（模拟信号）
——放大、滤波
——驱动负载（显示装置、扬声器等）
模拟电路最基本的 处理信号的功能
微第音4页器/共输33出页的某一段信号的波形
1.1 信号
2. 电信号源的电路表达形式
vo
Avovi
RL Ro RL
则电压增益为
Av
vo vi
Avo
RL Ro RL
由此可见 RL
Av 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望…？ （考虑改变放大电路的参数）
Ro RL 理想情况 Ro 0
第18页/共33页
另一方面，考虑到 输入回路对信号源的 衰减
有
vi
Rs
Ri
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
第29页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
B.频率失真（线性失真）
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
相位失真： 对不同频率的信号相
移不同产生的失真。
第30页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失真
由元器件非线性特性 引起的失真。
由输入回路得
ii
is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？ Ri Rs 理想情况 Ri 0
第20页/共33页
C. 互阻放大模型（自学） D. 互导放大模型（自学） 注意：图1.4.2的电路模型可以由戴维宁－诺顿等 效变换原理进行互换，但一般根据电路概念明确 的原则选择等效电路。 E. 隔离放大电路模型（抗干扰）
1.1 信 号
1.信号： 信息的载体
温度、气压、风速、声音等
如何表达？
——传感器（信号源）
——连续变化的电信号（模拟信号）
——放大、滤波
——驱动负载（显示装置、扬声器等）
模拟电路最基本的 处理信号的功能
微第音4页器/共输33出页的某一段信号的波形
1.1 信号
2. 电信号源的电路表达形式
vo
Avovi
RL Ro RL
则电压增益为
Av
vo vi
Avo
RL Ro RL
由此可见 RL
Av 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望…？ （考虑改变放大电路的参数）
Ro RL 理想情况 Ro 0
第18页/共33页
另一方面，考虑到 输入回路对信号源的 衰减
有
vi
Rs
Ri
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
第29页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
B.频率失真（线性失真）
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
相位失真： 对不同频率的信号相
移不同产生的失真。
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1.5 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失真
由元器件非线性特性 引起的失真。
由输入回路得
ii
is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？ Ri Rs 理想情况 Ri 0
第20页/共33页
C. 互阻放大模型（自学） D. 互导放大模型（自学） 注意：图1.4.2的电路模型可以由戴维宁－诺顿等 效变换原理进行互换，但一般根据电路概念明确 的原则选择等效电路。 E. 隔离放大电路模型（抗干扰）