南京工业大学 电工电子学 ch4分立元件放大电路PPT课件
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电工电子学
3. 无功功率 Q
Q 的定义：电感瞬时功率所能达到的最大值。用 以衡量电感电路中能量交换的规模。
piuUsIi2n t
QUII2XLU2XL
Q 的单位：乏、千乏 (var、kvar)
三.电容电路
i
u
C
基本关系式:
i C du dt
设： u 2Usint
则： i C du 2UCcost
dt
2U Csin(t 90)
u2U si nt (90 )
设： II0
U
U U 90 IL 90
则：U I
U I
9
0
L90
I
U ILej90 I( jXL)
电感电路中复数形式的 欧姆定律
U IjXL
U U 超前！
其中含有幅度和相位信息
I
注意：
感抗只是电感电压与电流的幅值或有效值的比值，而
不是瞬时值之比。即 UL I XL u=iXL
i uL
piuUsIi2n t
u
i
t
i
i
i
i
u uuu
P
可逆的 能量转换
过程
+
P <0
+ P <0
t
P >0
P >0
储存 释放 能量 能量
2. 平均功率 P （有功功率）
piuUsIi2n t
P 1
T
pdt
T0
1
T
U I sin(2t)dt0
T0
结论：纯电感不消耗能量，只和电源进行能量 交换（能量的吞吐）。
t
矢量长度 =U m
矢量与横轴夹角 = 初相位
电子电工技术PPT课件第15章基本放大电路
工作原理
01
02
03
信号输入
基本放大电路通过输入信 号源将微弱信号输入到输 入级。
信号放大
输入信号经过输入级、中 间级和输出级的逐级放大， 实现信号的电压、电流和 功率的放大。
信号输出
放大的信号通过输出级输 出，以驱动负载或进行信 号传输。
02
晶体管放大电路
电路组成
输入级
输出级
负责将信号源的微弱电 信号进行放大，通常采 用共基极或共射极电路。
04
多级放大电路
电路组成
前置放大级
前置放大级是整个多级放大电路的第一级，主要作用是放 大微弱的输入信号，为后续各级提供足够的信号幅度。
电压放大级
电压放大级是整个多级放大电路的核心部分，主要作用是 实现信号的电压放大，提高输出信号的电压幅度。
功率放大级
功率放大级是整个多级放大电路的最后一级，主要作用是 将电压放大级的输出信号进行功率放大，以满足负载的需 要。
产生原因
由于放大电路中存在电抗元件（如电 容、电感），不同频率的信号通过电 抗元件时表现出不同的阻抗特性，导 致放大电路对不同频率信号的放大能 力不同。
单级阻容耦合放大电路的频率响应
频率响应分析
通过分析电路中电容、电感的阻 抗特性，计算出放大倍数与频率 的关系，从而得到频率响应曲线。
带宽
放大倍数大于0.707倍的频率范围。
信号的相位失真。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
负责将已放大的信号进 行功率放大，提供足够 的电流和电压驱动负载。
电压放大倍数
表示输出信号与输入信 号电压的比值，是衡量 放大电路性能的重要指
标。
电流放大倍数
模拟电子技术 CH41共射极放大电路.ppt
U o U i －120 ；
RL RC＋RL
U
' o
0.3
1. 下列a~f电路哪些具有放大作用？
Cb
Rc
Cb1
T
CbR1 b
VBB
-VCC -VCC RRcc
T
T
CRbc2
Cb2
(c) (a)
(e)
CCCbb1b11
+VCC
Rc RRcc
Rc CCbb22
TTT Cb2
VVCCCC
Rb
VBB
为了消除截止失真， 可增大VCC 或 减小Rb 来增大 IB
共射极放大电路
放大电路的工作点达到了三极管的饱和区 ic表现为顶部失真, 对于NPN管，vo表现为底部失真。 为了消除饱和失真，可
①增大Rb来减小 IB
②减小Rc来增大负载线斜率，进而增大UCE、 ICS
③选 较低的管子 IBQ值一定时， ICQ较低
不带负载——直流负载线 带负载——交流负载线
例：已知电路中VCC＝12V，RC＝3kΩ，静态管压降VCEQ＝6V；并在输出端 加负载电阻RL，其阻值为3kΩ。选择一个合适的答案填入空内。
（1）该电路的最大不失真输出电压有效值Uom≈ ；
A.2V
B.3V
C.6V
（2）若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将 。
和压降）
共射极放大电路
解：（1）
IB
VCC VBE Rb
12V 300k
40uA
IC IB 80 40uA 3.2mA
VCE VCC Rc IC 12V - 2k 3.2mA 5.6V
电工学课件ch4
第4 章电动机4.1 三相异步电动机的构造4.2 三相异步电动机的工作原理4.3 三相异步电动机的电路分析4.4 三相异步电动机的转矩与机械特性4.5 三相异步电动机的起动4.6 三相异步电动机的调速4.7 三相异步电动机的制动4.8 三相异步电动机的名牌数据4.9 三相异步电动机的选择4.10 单相异步电动机4.11 直流电动机4.12 控制电动机4.1 三相异步电动机的构造电动机的作用是将交流电能转换成机械能, 电动机分交流电动机和直流电动机两大类。
1. 交流电动机按电机定子相数分：三相异步电动机、两相异步电动机、单相异步电动机。
2. 按电机的转子结构分：笼型异步电动机绕线型异步电动机异步电动机的应用非常广泛：在工业方面：中、小型轧钢设备，机床、轻工机械、起重机械，矿山机械等。
在农业方面：脱粒机、粉碎机、排灌机械及加工机械。
在家用电器方面：电风扇、空调机、洗衣机、电冰箱等。
4.1 三相异步电动机的构造电动机的外形三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。
此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
三相异步电动机的基本结构示意图三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。
此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
端盖机座三相异步电动机的基本结构示意图三相异步电动机的基本结构示意图三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。
此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
定子三相异步电动机的基本结构示意图三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成。
此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
定子转子轴承端盖机座1. 定子三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组组成。
定子绕组机座铁心定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成定子硅钢片饶线型转子铁心与绕组2. 转子根据转子绕组结构的不同又分为笼型转子和绕线型转子。
饶线型转子的电机称饶线型电动机。
外接电阻电刷滑环转子铁心转子绕组2. 转子转子铁心是由相互绝缘的硅钢片叠压而成。
电工电子学_集成运算放大器(PPT77页)
2019/11/25
电工电子学B
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9. 1. 2 差动放大电路
1、电路组成
RB +
RC + uo – RC T1 RP T2
RB
+UCC +
ui1
RE
ui2
–
+–EE
–
RE的作用：稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。 EE：用于补偿RE上的压降，以获得合适的工作点。 电位器 RP : 起调零作用。
反馈到输入
+
RB C1 +
RE
RL
uoRS
– es+–
+ ui
–
通过R+EUCC
将输出电压
反+馈C2到输入
+
RE
RL uo
–
2019/11/25
电工电子学B
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1. 反馈的定义
X i
A
X o
比较环节 基本放大电路
X i + X di
A
–
X f
F
反馈电路 (b) 带反馈
3. 输入失调电压 UIO 4. 输入失调电流 IIO 愈小愈好 5. 输入偏置电流 IIB 6. 共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值， 运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。
2019/11/25
电工电子学B
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2. 电压传输特性 uo= f (ui)
集成电路 是把整个电路的各个元件以及相互之 间的联接同时制造在一块半导体芯片上, 组成一个不 可分的整体。
集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可 靠性高、价格低。
分立元件放大电路
5、稳压二极管
符号 伏安特性
I
+
UZ U IZ IZ
稳压管正常工作 时加反向电压
稳压管反向击穿后， 电流变化很大，但电 UZ 压变化很小，利用此 特性，稳压管在电路 中可起稳压作用。 2016/10/19 电工电子学B
–
IZM
26
返回
主要参数
(1)稳定电压UZ 稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。 (2)电压温度系数ｕ 环境温度每变化1C引起稳压值变化的百分数。 (3)动态电阻
0.4
电工电子学B
0.8
UBE(V)
38
（2） 输出特性 I C f (U CE ) I IC(mA ) 4 此区域满足 IC=IB 称为 3 线性区（放 大区），具 2 有恒流特性。 1 3 6 9
B 常数
当UCE 大于一 100A 定的数值时， IC只与 I 有关， B 80A 即 I C = IB 。 60A 40A 20A IB=0 12 UCE(V)
电工电子学B 37
2016/10/19
（1） 输入特性 I B f (U BE ) U
特点:非线性 80 IB： 硅UBE 0.6~0.7V 锗UBE 0.2~0.3V
60
40 20
死区电压： 硅管0.5V， 锗管0.2V。
2016/10/19
• PN 结加正向电压（正向偏置，P 接正、N接 负 ）时， PN 结处于正向导通状态，PN 结正 向电阻较小，正向电流较大。 • PN 结加反向电压（反向偏置，P接负、N接正 ） 时， PN 结处于反向截止状态，PN 结反向电 阻较大，反向电流很小。
2016/10/19
电工电子学B
15
ch4
发射结反偏，集电结反偏
2.共b的V－I 特性曲线 a.输入特性 iE=f(vBE) vCB=常数 b.输出特性
iC=f(vCB) iE=常数
四、BJT的主要参数
1. 电流放大系数
a.直流放大系数：
IC
IB
IC I E
iC b.交流放大系数： i B iC i E
在输入特性曲线上，作出直线 vBE VBB iB Rb ，两线的交点 即是Q点，得到IBQ。 在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－iCRc，与IBQ曲
线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ。
2.动态分析
根据vs的波形，在BJT输入特性曲线图上画出vBE 、 iB 的 波形
vBE=VBB+vS-iBRb，故输入负载线是
一组斜率不变，截距在变的直线。 横坐标截距是VBB+vS。
根据iB的变化范围在输出特性曲线图上画出iC和vCE 的波 形
3.静态工作点对波形失真的影响
Q点过低，引起截止失真。
截止失真的波形
Q点过高，引起饱和失真。
饱和失真的波形
4. 图解分析法的适用范围 适用于幅度较大而工作频率不太高的情况
一、BJT结构简介
在一片半导体材料 上生成三个杂质半导体 区域。分为两种类型： NPN型和PNP型。 本章讨论以NPN 型BJT为主，但结论对 PNP型同样使用，只是 两者电压极性相反。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
(a)共基极
(b)共发射极
(c)共集电极
4. 放大作用
若 vI = 20mV 使 iE = -1 mA，
2.共b的V－I 特性曲线 a.输入特性 iE=f(vBE) vCB=常数 b.输出特性
iC=f(vCB) iE=常数
四、BJT的主要参数
1. 电流放大系数
a.直流放大系数：
IC
IB
IC I E
iC b.交流放大系数： i B iC i E
在输入特性曲线上，作出直线 vBE VBB iB Rb ，两线的交点 即是Q点，得到IBQ。 在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－iCRc，与IBQ曲
线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ。
2.动态分析
根据vs的波形，在BJT输入特性曲线图上画出vBE 、 iB 的 波形
vBE=VBB+vS-iBRb，故输入负载线是
一组斜率不变，截距在变的直线。 横坐标截距是VBB+vS。
根据iB的变化范围在输出特性曲线图上画出iC和vCE 的波 形
3.静态工作点对波形失真的影响
Q点过低，引起截止失真。
截止失真的波形
Q点过高，引起饱和失真。
饱和失真的波形
4. 图解分析法的适用范围 适用于幅度较大而工作频率不太高的情况
一、BJT结构简介
在一片半导体材料 上生成三个杂质半导体 区域。分为两种类型： NPN型和PNP型。 本章讨论以NPN 型BJT为主，但结论对 PNP型同样使用，只是 两者电压极性相反。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
(a)共基极
(b)共发射极
(c)共集电极
4. 放大作用
若 vI = 20mV 使 iE = -1 mA，
ch4_分立元件放大电路(讲课版)
2019年1月15日 12:56
电工电子学C
28
1、 结构与类型
NPN型 C N P N E 发射极
2019年1月15日 12:56 电工电子学C
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集电极
集电极 P N P
ห้องสมุดไป่ตู้
C
PNP型
B 基极
B 基极
E 发射极
29
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符号： C B IB
E IC
C B IB
E
IC
IE
IE
第四章 分立元件放大电路
南京工业大学信息科学与工程学院电子系
2019年1月15日 12:56
电工电子学C
1
第四章 分立元件放大电路
1、半导体器件 2、基本放大电路 3、放大电路中静态工作点的稳定 4、共集电极放大电路 5、多级放大电路
2019年1月15日 12:56
电工电子学C
2
• 基本要求 理解半导体二极管、稳压二极管、 晶体三极管的工作原理和主要参数；理 解放大电路的基本性能指标；掌握共射 极、共集电极单管放大电路静态工作点 的作用和微变等效电路的分析方法；了 解多级放大的概念。
2019年1月15日 12:56 电工电子学C 14
4、PN结的单向导电性
• PN 结加正向电压（正向偏置，P 接正、N接 负 ）时， PN 结处于正向导通状态，PN 结正 向电阻较小，正向电流较大。---抵消内电场的 阻碍作用 • PN 结加反向电压（反向偏置，P接负、N接正 ） 时， PN 结处于反向截止状态，PN 结反向电 阻较大，反向电流很小。---少数载流子漂移
3、PN结的形成
P 型半导体
内电场越强，漂移运动 越强，而漂移使空间电荷 少子的漂移运动 区变薄。 空间电荷区也称 PN 结
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2020年7月29日 *
电工电子学C
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二、半导体二极管
• 二极管的结构和类型 • 二极管的伏安特性 • 二极管的主要参数 • 二极管的应用 • 稳压二极管
2020年7月29日 *
电工电子学C
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1、二极管的结构和类型
• 将PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为半 导体二极管。 从P区引出的电极称为阳极（正 极），从N区引出的电极称为阴极（负极）。
压，一般是反向击穿电压1/2。
（3）最大反向电流 IRM
掺入三价元素
+4
+4
空穴
掺杂浓度远大于本 征半导体中载流子浓
度，所以，空穴浓度
+4
+4
+3
远大于自由电子浓度。 空穴称为多数载流
子（多子），
硼原子
自由电子称为少数 载流子（少子）。
2020年7月29日 *
电工电子学C
13
3、PN结的形成
内电场越强，漂移运动
少子的漂移越运强动，而漂移使空间电荷
空间电荷区也称 PN 结
2020年7月29日 *
电工电子学C
3
• 基本要求
理解半导体二极管、稳压二极管、 晶体三极管的工作原理和主要参数；理 解放大电路的基本性能指标；掌握共射 极、共集电极单管放大电路静态工作点 的作用和微变等效电路的分析方法；了 解多级放大的概念。
2020年7月29日 *
电工电子学C
4
• 重点
理解半导体二极管、稳压二极管、晶体 三极管 的工作原理和主要参数；理解放 大电路的基本性能指标；掌握共射极的 微变等效电路分析方法 。
2020年7月29日 *
电工电子学C
15
4、PN结的单向导电性
• PN 结加正向电压（正向偏置，P 接正、N接负 ） 时， PN 结处于正向导通状态，PN 结正向电 阻较小，正向电流较大。---抵消内电场的阻碍 作用
• PN 结加反向电压（反向偏置，P接负、N接正 ） 时， PN 结处于反向截止状态，PN 结反向电 阻较大，反向电流很小。---少数载流子漂移
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N 型半导体
在常温下即可
变为自由电子 掺入五价元素
+4
+54
失去一个 电子变为 正离子
2020年7月29日 *
多余电子 掺杂浓度远大于本
+4
征半导体中载流子浓
度，所以，自由电子
浓度远大于空穴浓度。
+4
自由电子称为多数
载流子（多子），
磷原子
空穴称为少数载流
子（少子）。
电工电子学C
12 返回
P 型半导体
• 按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。
2020年7月29日 *
电工电子学C
18
D
（c）符号
图 (c)是二极管的表示符号。 箭头方向表示加正向电压时 的正向电流的方向，逆箭头 方向表示不导通，体现了二 极管的单向导电性能，其文 字符号为D
2020年7月29日 *
电工电子学C
19
2、二极管的伏安特性
电工电子学C
7
1、本征半导体
半导体:
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称 为半导体。最常用的半导体为硅和锗。
半导体导电性能的特点:
热敏性:温度升高导电能力增强； 光敏性:光照增强导电能力增强； 掺杂后导电能力剧增。
2020年7月29日 *
电工电子学C
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本征半导体:
完全纯净、具有晶体结构的半导体。
第四章 分立元件放大电路
2020年7月29日 *
电工电子学C
1
2020年7月29日 *
整体概况
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概况2
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概况3
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电工电子学C
2
第四章 分立元件放大电路
1、半导体器件 2、基本放大电路 3、放大电路中静态工作点的稳定 4、共集电极放大电路 5、多级放大电路
二极管的伏安特性是指二极管两端的 电压和流过管子的电流之间的关系。二极 管本质上是一个PN结，它具有单向导电性， 分正向特性和反向特性两部分。
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电工电子学C
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非线性
I
正向特性
P+ –N
反向击穿 电压U(BR)
导通压降
硅0.6~0.8V 锗0.2~0.3V
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。
P– +N
反向特性
外加电压大于反向击 穿电压二极管被击穿，
U
死区电压
硅管0.5V 锗管0.2V
外加电压大于死区电 压二极管才能导通。
失去单向导电性。
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电工电子学C
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3、二极管的主要参数 （1）最大整流电流 IFM 二极管长期使用时所允许通过的最大正向平均电流。
（2）最高反向工作电压 URM 是保证二极管不被击穿而允许施加的最高反向电
• 难点
PN结的单向导电性，微变等效电路分析 方法。
2020年7月29日 *
电工电子学C
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第一节 半导体器件
• PN结 • 半导体二极管 • 晶体三极管
2020年7月29日 *
电工电子学C
6
一、PN结
• 本征半导体 • 杂质半导体 • PN结的形成 • PN结的单向导电性
2020年7月29日 *
区变薄。
P 型半导体
内电场E N 型半导体
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
空空扩间散电间的荷电结区荷果变区使宽。浓度差
+ + + + + +扩散和漂 + + + + +移+这一对相
反的运动最 + + + + +终+达到动态 + + + + +平+衡，空间
电荷区的厚 度固定不变.
电工电子学C
9
空穴
+4
+4
自由电子
+4
+4
束缚电子
本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
2020年7月29日 *电工电子学C Nhomakorabea10
2、杂质半导体
• 本征半导体由于载流子数量极少，因此 导电能力很低。
• 掺入有用杂质的半导体叫杂质半导体。 N型半导体 P型半导体
2020年7月29日 *
电工电子学C
本征半导体的导电性能:
(1)在绝对0度和没有外界影响时, 共价键中的价 电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在, 具有绝缘体的性能。
(2)在常温下（温度升高）使一些价电子获得足够 的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同 时共价键上留下一个空位，称为空穴---本征激发.
2020年7月29日 *
多子的扩散运动
2020年7月29日 *
电工电子学C
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PN结的形成:
当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在 一起的时侯，由于交界面处存在载流子 浓度的差异→多子扩散→产生空间电荷 区和内电场→内电场阻碍多子扩散，有 利少子漂移.
当扩散运动和漂移运动达到动态平 衡时，交界面形成稳定的空间电荷区， 即ＰＮ结。