电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch09
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电子技术基础模拟部分第六版康华光共74页文档
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
电子技术基础模拟部分第六版康华光
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士பைடு நூலகம்亚
谢谢！
电子技术基础模拟部分第六版康华光
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士பைடு நூலகம்亚
电子技术基础模拟部分第六版
（参见“本书常用符号表”）
32
精选ppt
32
例R1 3.4.1 电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电 阻R，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 。
R
iD
+
VDD
D
vD
-
解：由电路的KVL方程，可得
iD
VDDvD R
即 iDR 1vDR 1VDD是一条斜率为-1/R的直线，称为负载线
一些典型的数据如下:
1 T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度: n=p
=21.掺4×杂1后010N/cm型3半导体中的自由电子浓度: n=5×1016/cm3
3 本征硅的原子浓度: 4.96×1022/cm3
以上三个浓度基本上依次相差106/cm3 。
11
精选ppt
11
3.2 PN结的形成及特性
当vs为正半周时，二极管导通，且导通压降为0V，vo = vs
vs
+
D
+
vs
R
vo
-
-
（a）
O
2 3
4 t
vo
O
2 3
4 t
39
精选ppt
39
2．模型分析法应用举例
（2）静态工作情况分析
当VDD=10V 时， （R=10k ） 理想模型
VD 0V
恒压模型
IDVDD /R1mA （a）简单二极管电路 （b）习惯画法
在一定的温度条件下，由本征激
反向偏 置特性
iD = -IS
-1.0
-0.5
iD/mA
发决定的少子浓度是一定的，故少
1.0
正向偏 子形成的漂移电流是恒定的，基本
32
精选ppt
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例R1 3.4.1 电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电 阻R，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 。
R
iD
+
VDD
D
vD
-
解：由电路的KVL方程，可得
iD
VDDvD R
即 iDR 1vDR 1VDD是一条斜率为-1/R的直线，称为负载线
一些典型的数据如下:
1 T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度: n=p
=21.掺4×杂1后010N/cm型3半导体中的自由电子浓度: n=5×1016/cm3
3 本征硅的原子浓度: 4.96×1022/cm3
以上三个浓度基本上依次相差106/cm3 。
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3.2 PN结的形成及特性
当vs为正半周时，二极管导通，且导通压降为0V，vo = vs
vs
+
D
+
vs
R
vo
-
-
（a）
O
2 3
4 t
vo
O
2 3
4 t
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精选ppt
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2．模型分析法应用举例
（2）静态工作情况分析
当VDD=10V 时， （R=10k ） 理想模型
VD 0V
恒压模型
IDVDD /R1mA （a）简单二极管电路 （b）习惯画法
在一定的温度条件下，由本征激
反向偏 置特性
iD = -IS
-1.0
-0.5
iD/mA
发决定的少子浓度是一定的，故少
1.0
正向偏 子形成的漂移电流是恒定的，基本
电路电子技术基础模拟部分-第六版
1 / sC VP ( s ) VA ( s ) R 1 / sC Vi ( s ) VA ( s ) VA ( s ) Vo ( s ) VA ( s ) VP ( s ) 0 R 1 / sC R Vo ( s ) AVF 得滤波电路传递函数 A( s ) Vi ( s ) 1 (3 - AVF ) sCR ( sCR )2
20lg|
A(j) | A0 /dB 20 10
产生增益过冲的 原因是什么？ 上 限 角频 率 H 和 特 征 角频 率 C 有 何差别？
归一化的幅 频响应曲线
/C
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华中科技大学 张林
4. n阶巴特沃斯传递函数 传递函数为
A( jω)
A0 1 (ω / ωc )2n
式中n为阶滤波电路阶数，c为3dB载止角频率，A0为通带电 压增益。 | A( j ) |
其中 A( j ) —— 模，幅频响应 ( ) —— 相位角，相频响应
d ( ) ( ) ( s) d
群时延响应
4
华中科技大学 张林
10.1 滤波电路的基本概念与分类
2. 分类
低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF） 希望抑制 50Hz 的 干扰信号，应选用 哪种类型的滤波电 路？
相频响应
cQ ( ) arctg 2 1( ) c
华中科技大学 张林
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10.3.1 有源低通滤波电路
3. 幅频响应
20 lg A( j ) 1 20 lg 2 A0 2 2 1 ( ) ( ) c cQ
Q＝10 5 2 1 0 －3 －10 －20 －30 －40 0.3 0.4 0.1 0.2 0.5 1 2 3 5 10 0.707 0.5
模电“电子技术基础”康华光-ch9-1rcforel
新材料与新工艺
新型半导体材料和工艺的发展 将为模拟电路带来新的突破，
提升性能和降低成本。
05
本章习题及解答
本章习题
1. 什么是RC电路？它在 电子技术中有哪些应用？
3. 描述RL电路的特点和计 算方法。
2. 如何计算RC电路的时 间常数？
4. 在RC电路中，如何通 过改变电阻或电容来影响 输出波形？
习题答案及解析
答案
RC电路是由电阻（R）和电容（C）组成的电路，通常用于滤波、积分、微分等电子技 术应用。
解析
该题考查了RC电路的基本概念和在电子技术中的应用，需要理解RC电路的组成和作用。
习题答案及解析
2. 答案及解析
1
2
答案：RC电路的时间常数（τ）可以通过公式计 算：τ = R × C。其中，R是电阻的阻值，C是电 容的容量。
3
解析：该题考查了RC电路时间常数的计算方法， 需要掌握时间常数的基本概念和计算公式。
习题答案及解析
答案
RL电路是由电阻（R）和电感（L）组成的电路，其特点是具有感抗，能够阻碍 电流的变化。计算方法包括感抗的计算公式Xl=2πfL。
解析
该题考查了RL电路的特点和计算方法，需要理解RL电路的组成和感抗的概念， 并掌握计算公式。
模电“电子技术基础”康 华光-ch9-1rcforel
• 引言 • 模电的基本概念 • 康华光-ch9-1rcforel章节概述 • 模电的应用与发展趋势 • 本章习题及解答
01
引言
课程背景
电子技术基础是电子、通信、计算机 等相关专业的必修课程，是学习其他 专业课程的基础。
随着信息技术的发展，电子技术基础 课程在各个领域的应用越来越广泛， 对于培养学生的实践能力和创新思维 具有重要意义。
新型半导体材料和工艺的发展 将为模拟电路带来新的突破，
提升性能和降低成本。
05
本章习题及解答
本章习题
1. 什么是RC电路？它在 电子技术中有哪些应用？
3. 描述RL电路的特点和计 算方法。
2. 如何计算RC电路的时 间常数？
4. 在RC电路中，如何通 过改变电阻或电容来影响 输出波形？
习题答案及解析
答案
RC电路是由电阻（R）和电容（C）组成的电路，通常用于滤波、积分、微分等电子技 术应用。
解析
该题考查了RC电路的基本概念和在电子技术中的应用，需要理解RC电路的组成和作用。
习题答案及解析
2. 答案及解析
1
2
答案：RC电路的时间常数（τ）可以通过公式计 算：τ = R × C。其中，R是电阻的阻值，C是电 容的容量。
3
解析：该题考查了RC电路时间常数的计算方法， 需要掌握时间常数的基本概念和计算公式。
习题答案及解析
答案
RL电路是由电阻（R）和电感（L）组成的电路，其特点是具有感抗，能够阻碍 电流的变化。计算方法包括感抗的计算公式Xl=2πfL。
解析
该题考查了RL电路的特点和计算方法，需要理解RL电路的组成和感抗的概念， 并掌握计算公式。
模电“电子技术基础”康 华光-ch9-1rcforel
• 引言 • 模电的基本概念 • 康华光-ch9-1rcforel章节概述 • 模电的应用与发展趋势 • 本章习题及解答
01
引言
课程背景
电子技术基础是电子、通信、计算机 等相关专业的必修课程，是学习其他 专业课程的基础。
随着信息技术的发展，电子技术基础 课程在各个领域的应用越来越广泛， 对于培养学生的实践能力和创新思维 具有重要意义。
电子技术基础数字部分第六版康华光
模数转换的实现
模拟信号 3V
模数转换器
00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑
0、1数码---表示数量时称二进制数
表示方式
---表示事物状态时称二值逻辑
a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) 二值逻辑
3、数字电路的分析、设计与测试
(1)数字电路的分析方法 数字电路的分析:根据电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。 分析工具：逻辑代数。 电路逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图。
(2) 数字电路的设计方法 数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发，选择适当的 逻辑器件，设计出符合要求的逻辑电路。 设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。
1.8万个电子管
保存80个字节
晶体管时代
器件
电流控制器件 —半导体技术
半导体二极管、三极管
半导体集成电路
电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代
a)传统的设计方法： 采用自下而上的设计方法；由人工组装,经反复调试、验证、 修改完成。所用的元器件较多，电路可靠性差,设计周期长。
b)现代的设计方法： 现代EDA技术实现硬件设计软件化。采用从上到下设计方 法，电路设计、 分析、仿真 、修订 全通过计算机完成。
--数字电路可分为TTL 和 CMOS电路
从集成度不同 --数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、超
大规模和甚大规模五类。
集成度:每一芯片所包含的门个数
分类
小规模 中规模 大规模 超大规模
甚大规模
门的个数
典型集成电路
模拟信号 3V
模数转换器
00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑
0、1数码---表示数量时称二进制数
表示方式
---表示事物状态时称二值逻辑
a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) 二值逻辑
3、数字电路的分析、设计与测试
(1)数字电路的分析方法 数字电路的分析:根据电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。 分析工具：逻辑代数。 电路逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图。
(2) 数字电路的设计方法 数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发，选择适当的 逻辑器件，设计出符合要求的逻辑电路。 设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。
1.8万个电子管
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晶体管时代
器件
电流控制器件 —半导体技术
半导体二极管、三极管
半导体集成电路
电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代
a)传统的设计方法： 采用自下而上的设计方法；由人工组装,经反复调试、验证、 修改完成。所用的元器件较多，电路可靠性差,设计周期长。
b)现代的设计方法： 现代EDA技术实现硬件设计软件化。采用从上到下设计方 法，电路设计、 分析、仿真 、修订 全通过计算机完成。
--数字电路可分为TTL 和 CMOS电路
从集成度不同 --数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、超
大规模和甚大规模五类。
集成度:每一芯片所包含的门个数
分类
小规模 中规模 大规模 超大规模
甚大规模
门的个数
典型集成电路
模电 康华光 第六版
＋
vs
－
vn －
Rsi
vp ＋
100k ip
信号
＋
RL 1k
vo
－
负载
有电压跟随器时 根据虚短和虚断 ip≈0，vp＝vs vo＝vn≈ vp＝ vs
2.3.2 反相放大电路
1. 基本电路
i2= i1 R2
vi
R1
ii=0 vn＋ －
ii
vp
＋
i1 R1
N i2
R2 O
虚短
＋
＋
vn≈vp＝0
vo
vi －
2.3.1 同相放大电路
1. 基本电路
vp ＋
＋
＋
v－id －
vi －
R2
vn
R1
vo
＋
vi
vp
ip →
＋
vid=0
－
→in
＋ －
－
Avo(vp－vn)
＋
vo
－
iR R2
vn= vi R1
iR
vn R1
vi R1
（a）电路图
（b）小信号电路模型
2.3.1 同相放大电路
2. 几项技术指标的近似计算
N
i1
i4
vo
2.4.1 求差电路
一种高输入电阻的差分电路 如何提高输入电阻？
vi2
＋
A2
vi2
R2 P
R3
－
i2 vp
i3 +
vo
A3
vn
-
vi1
＋
R1
R4
A1
vi1
－
N
i1
i4
2.4.2 仪用放大器
电子技术基础(康华光版)PPT
电子技术基础(康华光版)
• 电子技术概述 • 电子器件基础 • 模拟电子技术 • 数字电子技术 • 电子技术实验与实践 • 电子技术应用案例分析
01
电子技术概述
电子技术的发展历程
晶体管时代
20世纪50年代，晶体管的发明 推动了电子技术的快速发展。
微电子技术时代
20世纪80年代，微电子技术的 兴起使得电子设备更加智能化 和微型化。
主要包括电压负反馈、电流负反馈、串联 负反馈和并联负反馈。
负反馈对放大电路性能的影响
负反馈放大电路的分析方法
主要包括提高放大倍数的稳定性、减小非 线性失真、扩展通频带等。
主要包括瞬态分析和频率分析。
集成运算放大器
集成运算放大器的定义
集成运算放大器是一种将多个晶体管集成在一个芯片上的模拟集成电路。
集成运算放大器的特点
逻辑门电路具有高输入电阻、 低输出电阻的特性，能够实现 高速、低功耗的逻辑运算。
逻辑门电路的输入电阻很高， 可以认为输入信号几乎不损失 ，输出电阻很低，能够驱动较 大的负载。这些特性使得逻辑 门电路在数字电子系统中得到 广泛应用。
组合逻辑电路
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
总结词
组合逻辑电路由若干个 逻辑门电路组成，用于 实现各种组合逻辑功能 。
器等。
综合实验与项目实践
综合实验
结合多个知识点，进行综合性实验，如音频放大 器、数字钟等。
故障排查与维修
学习如何排查电路故障，并进行维修，培养实际 操作和解决问题的能力。
ABCD
项目实践
分组完成实际项目，如设计并制作一个简单的电 子产品，培养团队协作和实践能力。
实验报告撰写
学习如何撰写规范的实验报告，总结实验过程和 结果，培养科学素养。
• 电子技术概述 • 电子器件基础 • 模拟电子技术 • 数字电子技术 • 电子技术实验与实践 • 电子技术应用案例分析
01
电子技术概述
电子技术的发展历程
晶体管时代
20世纪50年代，晶体管的发明 推动了电子技术的快速发展。
微电子技术时代
20世纪80年代，微电子技术的 兴起使得电子设备更加智能化 和微型化。
主要包括电压负反馈、电流负反馈、串联 负反馈和并联负反馈。
负反馈对放大电路性能的影响
负反馈放大电路的分析方法
主要包括提高放大倍数的稳定性、减小非 线性失真、扩展通频带等。
主要包括瞬态分析和频率分析。
集成运算放大器
集成运算放大器的定义
集成运算放大器是一种将多个晶体管集成在一个芯片上的模拟集成电路。
集成运算放大器的特点
逻辑门电路具有高输入电阻、 低输出电阻的特性，能够实现 高速、低功耗的逻辑运算。
逻辑门电路的输入电阻很高， 可以认为输入信号几乎不损失 ，输出电阻很低，能够驱动较 大的负载。这些特性使得逻辑 门电路在数字电子系统中得到 广泛应用。
组合逻辑电路
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
总结词
组合逻辑电路由若干个 逻辑门电路组成，用于 实现各种组合逻辑功能 。
器等。
综合实验与项目实践
综合实验
结合多个知识点，进行综合性实验，如音频放大 器、数字钟等。
故障排查与维修
学习如何排查电路故障，并进行维修，培养实际 操作和解决问题的能力。
ABCD
项目实践
分组完成实际项目，如设计并制作一个简单的电 子产品，培养团队协作和实践能力。
实验报告撰写
学习如何撰写规范的实验报告，总结实验过程和 结果，培养科学素养。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch02
设电容器C的初始电压为零，则 1 1 vi vn vo i2dt dt C C R
1 vo vi dt RC
式中，负号表示vo与vi在相位上是相反的。
（积分运算）
27
华中科技大学 张林
2.4.4 积分电路和微分电路
1. 积分电路
当vi为阶跃电压时，有
1 V V vo vi dt i t i t RC RC
29
华中科技大学 张林
end
所以 I2 = Is = Vs / R1
得
Im ( R2 R3 Vs ) R3 R1
（2）代入数据计算即可
（指针偏转角度与Im是线性关系）
19
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2.4 同相输入和反相输入 放大电路的其他应用
2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
7
华中科技大学 张林
2.1 集成电路运算放大器
当Avo(vP－vN) V＋ 时 vO＝ V＋ 当Avo(vP－vN) V-时 vO＝ V-
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
线性范围内
vO＝Avo(vP－vN)
Avo——斜率
8
华中科技大学 张林
2.2 理想运算放大器
9
vo/V ＋Vom＝V＋ a
理想： ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
0
(vp－vn)/mV －Vom＝V－
b
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2.3 基本线性运放电路
2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路
华中科技大学电子技术基础课件模电ch09-3
A1 A0 通带 O A2 A0 阻带 通带 O A A0 通带 O 阻带 阻带
ωH
ω
高通
ωL
ω
通带
ωH
ωL
ω
9.3.4 二阶有源带阻滤波电路
双T选频网络
9.3.4 二阶有源带阻滤波电路
双T带阻滤波电路
R 2 vI C R C R vP
＋ －
vO Rf
2C
Rf＝(AVF－1)R1
R1
9.3.4 二阶有源带阻滤波电路
归一化的幅 频响应曲线
ω /ωC
4. n阶巴特沃斯传递函数 传递函数为
A( jω ) =
A0 1 + (ω / ω c ) 2n
式中 n 为阶滤波电路阶数，ω c 为 3dB 载止角频率， A0 为通带电 压增益。 | A( jω ) |
Ao
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
相频响应
ω ω cQ ϕ (ω ) = −arctg ω 1 − ( )2 ωc
3. 幅频响应
1 A( jω ) = 20 lg 20 lg 2 A0 ω 2 ω 2 ) 1 − ( ) + ( ωc ω cQ
20lg| A(jω) | A0 /dB 20 10 Q＝10 5 2 1 0 －3 －10 －20 －30 －40 0.3 0.4 0.1 0.2 0.5 1 2 3 5 10 0.707 0.5
s2 +
注意：当 3 − AVF > 0 ，即 AVF < 3 时， 滤波电路才能稳定工作。
2. 传递函数 用 s = jω 代入，可得传递函数的频率响应： 归一化的幅频响应
1 A( jω ) = 20 lg 20 lg 2 A0 ω 2 ω 2 ) 1 − ( ) + ( ωc ω cQ
ωH
ω
高通
ωL
ω
通带
ωH
ωL
ω
9.3.4 二阶有源带阻滤波电路
双T选频网络
9.3.4 二阶有源带阻滤波电路
双T带阻滤波电路
R 2 vI C R C R vP
＋ －
vO Rf
2C
Rf＝(AVF－1)R1
R1
9.3.4 二阶有源带阻滤波电路
归一化的幅 频响应曲线
ω /ωC
4. n阶巴特沃斯传递函数 传递函数为
A( jω ) =
A0 1 + (ω / ω c ) 2n
式中 n 为阶滤波电路阶数，ω c 为 3dB 载止角频率， A0 为通带电 压增益。 | A( jω ) |
Ao
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
相频响应
ω ω cQ ϕ (ω ) = −arctg ω 1 − ( )2 ωc
3. 幅频响应
1 A( jω ) = 20 lg 20 lg 2 A0 ω 2 ω 2 ) 1 − ( ) + ( ωc ω cQ
20lg| A(jω) | A0 /dB 20 10 Q＝10 5 2 1 0 －3 －10 －20 －30 －40 0.3 0.4 0.1 0.2 0.5 1 2 3 5 10 0.707 0.5
s2 +
注意：当 3 − AVF > 0 ，即 AVF < 3 时， 滤波电路才能稳定工作。
2. 传递函数 用 s = jω 代入，可得传递函数的频率响应： 归一化的幅频响应
1 A( jω ) = 20 lg 20 lg 2 A0 ω 2 ω 2 ) 1 − ( ) + ( ωc ω cQ
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
允许低频信号通过，抑制高频信 号。
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
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振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
2. 巴特沃斯传递函数及 其归一化幅频响应
A(jω)
A0
1 (ωc / ω)2n
归一化幅频响应 | A(j ) |
Ao
1.0
0.9 0.8
n＝2 n＝3
0.7 n＝1
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
n＝4
0.1
0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
R1 同相比例 放大电路
Vi (s) VA (s) VA (s) Vo (s) VA (s) VP (s) 0
R
1 / sC
R
得滤波电路传递函数
A(s) Vo (s) Vi (s)
1
(3
-
AVF
AVF )sCR
( sCR )2
（二阶）
9
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10.3.1 有源低通滤波电路
10.1 滤波电路的基本概念与分类
1. 基本概念
滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无
用频率信号的电子装置。 有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。
滤波电路传递函数定义
A(s) Vo (s)
vI (t)
Vi (s)
s j 时，有 A(j ) A(j ) ( )
和电阻对换，便成为高
vA
通电路。
R
传递函数
A(s)
s2
A0 s2
c
Q
s
c2
＋
vO
－ (AVF -1)R1
R1 同相比例 放大电路
归一化的幅频响应
A(j )
康华光-电子技术基础(第六版)模拟部分ch01
1 π cos( n t ) 0 n 2 n 1, 3 , 5
幅度谱
相位谱
8
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1.2 信号的频谱
3. 非周期信号
傅里叶变换：
周期信号
非周期信号
离散频率函数
连续频率函数
气温波形
非周期信号包含了所有可能的频 率成分 (0 )
通过快速傅里叶变换（ FFT ） 可迅速求出非周期信号的频谱函 数。
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学
张林
电子技术基础模拟部分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2
绪论 运算放大器 二极管及其基本电路 场效应三极管及其放大电路 双极结型三极管及其放大电路 频率响应 模拟集成电路 反馈放大电路 功率放大电路 信号处理与信号产生电路 直流稳压电源
7
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1.2 信号的频谱
频谱：信号的振幅和相位随频率变化的分布称为该信号的频谱。
Vs 2Vs 1 1 (sin 0 t sin3 0 t sin5 0 t ) 2 π 3 5
2. 方波信号
v(t )
傅里叶级数的标准形式
V 2V v( t ) s s 2 π
由此可见
RL
Ai
15
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1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
vt Ri it
Rsi vs – + ii + vi –
it + vt – Ri
Ro + Ri – Avo vi
Ri R1 Rv Ri 1 i vt v i
低频区
电子技术基础数字部分第六版康华光逻辑门电路共节课件
详细描述
逻辑门电路是数字电路中的基本单元，它能够实现逻辑运算，即根据输入信号的状态，决定输出信号 的状态。逻辑门电路通常由晶体管等电子元件构成，通过组合不同的逻辑门电路，可以实现复杂的逻 辑功能。
逻辑门电路的基本功能
总结词
逻辑门电路的基本功能是根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。具体来说，与门能够实现逻辑与运算，或 门能够实现逻辑或运算，非门能够实现逻辑非运算等。
电子技术基础数字部分第六版康 华光逻辑门电路课件
• 逻辑门电路的原理与结构 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实验与实践 • 逻辑门电路的常见问题与解决方案
01
逻辑门电路概述
逻辑门电路的定义与分类
总结词
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，能够根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。根据功能不同， 逻辑门电路可以分为与门、或门、非门、与非门、或非门等。
采取有效的噪声抑制措施，如加入去 耦电容等，以减小噪声对逻辑门电路 性能的影响。
逻辑门电路的应用前景与展望
嵌入式系统领域
随着嵌入式系统的发展，逻辑门电路在其 中的应用将更加广泛，特别是在控制、信
号处理等方面。
人工智能领域
人工智能技术的快速发展对逻辑门电路提 出了更高的要求，其在算法实现、数据处
理等方面将发挥重要作用。
高速通信领域
在高速通信领域，逻辑门电路在信号调制、 解调等方面具有重要应用，未来随着通信 技术的发展，其需求也将持续增长。
绿色能源领域
随着绿色能源技术的推广，逻辑门电路在 太阳能逆变器、风能控制系统等领域的应 用也将得到进一步拓展。
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05
逻辑门电路的常见问题与解决方案
逻辑门电路的常见故障与排除方法
逻辑门电路是数字电路中的基本单元，它能够实现逻辑运算，即根据输入信号的状态，决定输出信号 的状态。逻辑门电路通常由晶体管等电子元件构成，通过组合不同的逻辑门电路，可以实现复杂的逻 辑功能。
逻辑门电路的基本功能
总结词
逻辑门电路的基本功能是根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。具体来说，与门能够实现逻辑与运算，或 门能够实现逻辑或运算，非门能够实现逻辑非运算等。
电子技术基础数字部分第六版康 华光逻辑门电路课件
• 逻辑门电路的原理与结构 • 逻辑门电路的应用 • 逻辑门电路的实验与实践 • 逻辑门电路的常见问题与解决方案
01
逻辑门电路概述
逻辑门电路的定义与分类
总结词
逻辑门电路是实现逻辑运算的电路，能够根据输入信号的状态，决定输出信号的状态。根据功能不同， 逻辑门电路可以分为与门、或门、非门、与非门、或非门等。
采取有效的噪声抑制措施，如加入去 耦电容等，以减小噪声对逻辑门电路 性能的影响。
逻辑门电路的应用前景与展望
嵌入式系统领域
随着嵌入式系统的发展，逻辑门电路在其 中的应用将更加广泛，特别是在控制、信
号处理等方面。
人工智能领域
人工智能技术的快速发展对逻辑门电路提 出了更高的要求，其在算法实现、数据处
理等方面将发挥重要作用。
高速通信领域
在高速通信领域，逻辑门电路在信号调制、 解调等方面具有重要应用，未来随着通信 技术的发展，其需求也将持续增长。
绿色能源领域
随着绿色能源技术的推广，逻辑门电路在 太阳能逆变器、风能控制系统等领域的应 用也将得到进一步拓展。
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05
逻辑门电路的常见问题与解决方案
逻辑门电路的常见故障与排除方法
电子技术基础模拟部分(第六版)[优质ppt]
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1 (ω / ωc )2n
式中n为阶滤波电路阶数，c为3dB载止角频率，A0为通带电
压增益。 | A(j ) |
Ao
1.0
0.9
0.8
n＝1
理想
0.7
0.6
0.5
n＝1
0.4
n＝2
0.3
0.2
n＝4
n＝3
0.1
0 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
c
1. 基本概念
滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无
用频率信号的电子装置。 有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。
滤波电路传递函数定义
A(s) Vo (s)
vI (t)
Vi (s)
s j 时，有 A(j ) A(j ) ( )
其中 A(j ) —— 模，幅频响应 () —— 相位角，相频响应
L
理想 实际
希望抑制50Hz的
干扰信号，应选用
O
L 0 H
哪种类型的滤波电
路？
O
H 0 L
|A|
理想
A0
通带
放大音频信号，应选用哪种类型的滤波电路？
O
5
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10.2 一阶有源滤波电路
1. 低通滤波电路
传递函数 其中
A(s) A0 1 s
c
A0
1
Rf R1
同相比例 放大系数
c
Байду номын сангаас
1 RC
10 信号处理与信号产生电路
10.1 滤波电路的基本概念与分类 10.2 一阶有源滤波电路 10.3 高阶有源滤波电路 *10.4 开关电容滤波器 10.5 正弦波振荡电路的振荡条件 10.6 RC正弦波振荡电路 10.7 LC正弦波振荡电路 10.8 非正弦信号产生电路
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14
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9.3.2 分析计算
3. 电源供给的功率PV
PV = Po PT
2VCCVom πRL
当
Vom
VCC
时，
PVm
2 π
VCC2 RL
4. 效率
= Po π Vom
PV 4 VCC
当
Vom VCC 时，
π 78.5% 4
15
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d( t)
1 π (VCCVom sint Vom2 sin2t) d( t)
2π 0 RL
RL
1 (VCCVom Vom2 )
RL π
4
两管管耗
PT
= PT1 PT2
2 (VCCVom RL π
Vom2 ) 4
＋VCC iC1
T1
T2 RL iC2
－VCC
iL ＋ vo －
2. 功率放大电路提高效率的主要途径
➢ 降低静态功耗，即减小静态电流 iC
四种工作状态 根据正弦信号整个周期内三
极管的导通情况划分
甲类：一个周期内均导通
（a） O
iC
乙类：导通角等于180°
甲乙类：导通角大于180° 丙类：导通角小于180°
（b） O
iC
iC
t O iC
Q iB＝常数
ICQ vCE
9.3.3 功率BJT的选择
1. 最大管耗和最大输出功率的关系
因为
PT1
1 RL
(VCCVom π
Vom 2 ) 4
当
Vom
2 π
VCC
≈0.6VCC
时具有最大管耗
PT1m
1 π2
• VC2C RL
≈0.2Pom
选管依据之一
16
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9.3.3 功率BJT的选择
功率与输出幅
Vo m
V2 om
2 RL 2RL
VCES O vCE1 iC2
13
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9.3.2 分析计算
2. 管耗PT
单个管子在半个周期内的管耗
＋
1
PT1 = 2π
π
0 (VCC
vo )
vo RL
d( t)
vi －
1
2π
π
0 (VCC
Voms
int
)
Vomsint RL
1. 功率BJT的散热
在给负载输送功率的同时， 管子本身也要消耗一部分 功率。
管子消耗的功率直接表现 在使管子的结温升高。
功率BJT外形
当结温超过一定温度时（锗管一般约为90℃，硅管约为 150℃），会使管子损坏。
在BJT中，管子上的电压绝大部分降在集电结上，它和流 过集电结的电流造成集电极功率损耗，使管子产生热量。所以 通常用集电极耗散功率来衡量BJT的耗散功率。
VBE4
vI
VBE4可认为是定值
R1、R2不变时，VCE4也 是定值，可看作是一个直流 电源。
Po、PT、PV和PTm仍然 按照乙类功放计算公式进行 估算。
Re3
T3
R1 T4
R2
iC1 T1
T2
iL
Rc3
iC2
－VCC
＋ RL vO
－
21
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9.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
静态时，偏置电路使VK＝VC≈VCC/2 （电容C充电达到稳态）。
1. 电路组成
由一对NPN、PNP特性相同的
互补三极管组成，采用正、负双
电源供电。这种电路也称为OCL
＋
互补功率放大电路。
vi －
2. 工作原理
＋VCC iC1
T1
iL ＋
T2 RL
vo
iC2
－
－VCC
பைடு நூலகம்
两个三极管在信号正、负半周轮流导通，使负载得到一
个完整的波形。
11
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9.3.2 分析计算
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
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电子技术基础模拟部分
1 绪论 2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 场效应三极管及其放大电路 5 双极结型三极管及其放大电路 6 频率响应 7 模拟集成电路 8 反馈放大电路 9 功率放大电路 10 信号处理与信号产生电路 11 直流稳压电源
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9.5.2 功率VMOSFET和DMOSFET
1. VMOS管
V型开槽的纵向MOS管，称为VMOS（Vertical MOS）
电流沿导电沟道由漏极到 源极的流动是纵向的
源 极 S
二氧化硅
沟道很短，电流ID很大 ， 可达200A
1. 最大不失真输出功率Pomax
(VCC VCES )2
Pomax =
2 RL
(VCC VCES )2 2 RL
忽略VCES时
Pomax
VCC2 2 RL
iC1 A
Icm 2Icm
B -vCE２ O VCES
iB＝常数
Q VCC
Vcem
2Vcem
实际输出功率
Po
= Vo Io
Vo m 2
9.2 射极输出器——甲类放大的实例
输出电压与输入电压的关系
＋VCC
vO vI 0.6V 设BJT的饱和压VCES≈0.2V vO正向振幅最大值
Vom VCC 0.2V VCC
vO负向振幅最大值， T截止
临界截止时 iC iE 0
T io
vI
＋
IBIAS
RL vo
－
－VEE
Iom IBIAS
Vom IBIASRL
7
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9.2 射极输出器——甲类放大的实例
当正弦波最大输出电压正负幅 值相同时，可获得最大输出功率
＋VCC
即 Vom Vom
I BIAS
VCC RL
VCC IBIASRL
vI
当取 VCC VEE 15V RL 8
25
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9.5.1 功率器件的散热与功率BJT的二次击穿问题
1. 功率BJT的散热
功率BJT的最大允许耗散功率PCM，总的热阻RT、最高允 许结温Tj和环境温度Ta之间的关系为
Tj－Ta＝RTPCM 其中，热阻RT 包括集电结到管壳的热阻，管壳与散热片之间的 热阻，散热片与周围空气的热阻。单位为℃/W（或℃/mW）。
vI
放大器的效率
η Pom (PVC PVE )100% 24.7%
效率低
T io
＋ IBIAS
RL vo
－
－VEE
9
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9.3 乙类双电源互补对称 功率放大电路
9.3.1 电路组成 9.3.2 分析计算 9.3.3 功率BJT的选择
10
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9.3.1 电路组成
3. 提高功率BJT可靠性的主要途径
（1）在最坏的条件下（包括冲击电压在内），工作电压不 应超过极限值的80%；
（2）在最坏的条件下（包括冲击电流在内），工作电流不应 超过极限值的80%；
（3）在最坏的条件下（包括冲击功耗在内），工作功耗不应 超过器件最大工作环境温度下的最大允许功耗的50%；
（4）工作时，器件的结温不应超过器件允许的最大结温的 70%～80%。
＋VCC iC1
T1
iC1 A
iC1 A
＋
iL ＋
vi
T2 RL
vo
－
iC2
－
－VCC
Icm1
B O VCES
iB＝常数
Icm 2Icm
B -vCE２ O VCES
iB＝常数
Q VCC
Q VCC vCE1
Vcem
Vcem1
2Vcem
VCES O vCE1
iC2
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9.3.2 分析计算
对于开关电路中使用的功率器件，其工作电压、功耗、电流和 结温（包括波动值在内）都不得超过极限值。
28
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9.5.1 功率器件的散热与功率BJT的二次击穿问题
4. 保证器件正常运行的保护措施
为了防止由于感性负载而使管子产生过压或过流，可在负载 两端并联二极管（或二极管和电容）；
可以用VZ值适当的稳压管并联在功率管的c、e两端，以吸收 瞬时的过电压等。
Q iB＝常数
ICQ
t O
vCE
iC
（c）
iB＝常数
O
t O
vCE
# 哪几种状态静态功耗最小？
5
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9.2 射极输出器——甲类放大的实例
特点：
＋VCC
电压增益近似为1，电
流增益很大，可获得较大
的功率增益，输出电阻小，
vI
带负载能力强。
T io
＋ IBiAs
RL vo
－
－VEE
6
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当有信号vi时 负半周T1导通，有电流通过负载RL， vI 同时向C充电
正半周T2导通，则已充电的电容C通 过负载RL放电。
只要满足RLC >>T信，电容C就可充 当原来的－VCC。
计算Po、PT、PV和PTm的公式必须 加以修正，以VCC/2代替原来公式中的 VCC。
Re3
T3
D1 D2 RC3