模电康华光(课堂PPT)
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模电第04章三极管及放大电路基础(康华光)-1ppt课件
EC
方法1:若VB＞VC ＞VE且VCE≈0
方法2: IB≥ ICS
三极管可靠饱和
其中：ICS为VCE≈0的IC
本图中： I CS
EC RC
.
IC
C
VCE E
RC
EC
（1-11）
(2) 截止区：VBE≤0,IB ≤0区域,发射e结反偏,集电c结反偏 特点:VBE＜死区电压, IB≤0≈0,IC≤ICEO≈ 0 , VCE≈EC
IC RC
IB B
C VCE
RB
VBE EB
E IE
EC
如何判断是否截止？ 方法1: VBE ≤0(或死区电压) 方法2: VC＞VE≥VB 三极管可靠截止
IC
VCE
C RC
E
EC
. （1-13）
(3) 放大区：IC=IB区域 , 发射结e正偏，集电结c反偏 特点: IC=IB , 且 IC = IB , VCE＝EC－IC RC
共集电极接法:集电极作为输 入输出公共端, 用CC表示。
.
e
c
输入
输出
b
b 输入
e
输出 c
（1-4）
四.电流放大原理 (以NPN管共e 极为例) C
若:VC>VB>VE , e 结正偏,c 结反偏
则电路特点：
N
IE = IC ＋IB
B
P
ICIBICEO IB
I C 或： IC
—
IB
IB
:直流电流放大系数
集电区： 集电极 C 面积最大
基极 B N P
N
二. 图形符号
发射极 E
基区：最薄， 掺杂浓度最低
发射区：掺 杂浓度最高
模拟电子技术康华光等主编ppt文档
多数载流子（简称多子） 少数载流子（简称少子）
P 型半导体
掺入三价元素
+4 +34 接受一个 电子变为 负离子
空穴
+4 +4
硼原子
掺杂浓度远大于本 征半导体中载流子浓 度，所以，空穴浓度 远大于自由电子浓度。
空穴称为多数载流 子（多子），
自由电子称为少数 载流子（少子）。
半导体的特性： 热敏性：当环境温度升高时，导电能力明显 増强。(可制成温度敏感元件，如热敏电阻)
光敏性：当受到光照时，其导电能力明显变 化。(可制成各种光敏元件，如光敏电阻、 光敏二极管、光敏三极管、光电池等)。
掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质， 使其导电能力明显改变。
＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋
N型半导体
P型半导体
无论是P型半导体还是N型半导体都是中性的， 通常对外不显电性。
掺入的杂质元素的浓度越高，多数载流子的数 量越多。
由于温升、光照等原因，共价键的电子容易 挣脱键的束縛成为自由电子。这是半导体的一 个重要特征。
室温下，由于热运动少数价电子挣脱共价 键的束缚成为自由电子，同时在共价键中留下 一个空位，这个空位称为空穴。失去价电子的 原子成为正离子，就好象空穴带正电荷一样。
在电子技术中，将空穴看成带正电荷的载流 子。
点接触型二极管PN结面积很小，结电容很
小，多用于高频检波及脉冲数字电路中的开关
元件。
面 接 触 型 二 极 管 PN 结 面 积 大 ， 结 电 容 也 小
界面处将形成一个特殊的薄层→ PN结。
扩散与漂移达到动态平衡 形成一定宽度的PN结
多子
形成空间电荷区
扩散
产生内电场
阻止
模电四版康华光144567PPT课件
的。
常用的稳定静态工作点的偏置电路是
----分压式偏置电路
稳定工作点:
分压式偏置
I1=(5~10)IB
VB=(3~5)V
(1)确定工作点: Q
VB
Rb2 Rb1 Rb2
VCC
V+B
VBE
+
-
Ie
V- e
IIIBBC IE 稳 IIC CV定B R 过eV BVV程E EEV RB e因 因V V,B B不 不I B 变 变 IC
•
Vo
RL I•(bI•brbe I•b RV)L i(1RL)(1)I•b
输入电压与输
A VV V oi rb(e1 (1)R)'L R'L1
出电压同相
电压跟随器
Ro
V•T IC
rce1rbeRR SeRe
Ro Ro //RC
例1：求电路的静态参数（IB、IC、VCE)，及动态 参数（AV、Ri、Ro)。
解：
根据直流通路求静态参数:
VBRb1Rb2Rb2VCC3.7V 5
IC
IE
VB
VB Re
E
VB
IB
IC
3.750.71.5mA 2
IB
IC
1.5 25 A
与例1结果完全相同
根据微变等效电路求动态参数
•
1. 电压放大倍数 AV
rbe20 0(1)2Im E 6 V 1.3K 6
R L ' R C/R /L 3/3 / 1 .5 K
•
•
•
AV
V•o
Ib RL'
•
•
Vi Ib rbeIe Re
RL' rbe (1)Re
常用的稳定静态工作点的偏置电路是
----分压式偏置电路
稳定工作点:
分压式偏置
I1=(5~10)IB
VB=(3~5)V
(1)确定工作点: Q
VB
Rb2 Rb1 Rb2
VCC
V+B
VBE
+
-
Ie
V- e
IIIBBC IE 稳 IIC CV定B R 过eV BVV程E EEV RB e因 因V V,B B不 不I B 变 变 IC
•
Vo
RL I•(bI•brbe I•b RV)L i(1RL)(1)I•b
输入电压与输
A VV V oi rb(e1 (1)R)'L R'L1
出电压同相
电压跟随器
Ro
V•T IC
rce1rbeRR SeRe
Ro Ro //RC
例1：求电路的静态参数（IB、IC、VCE)，及动态 参数（AV、Ri、Ro)。
解：
根据直流通路求静态参数:
VBRb1Rb2Rb2VCC3.7V 5
IC
IE
VB
VB Re
E
VB
IB
IC
3.750.71.5mA 2
IB
IC
1.5 25 A
与例1结果完全相同
根据微变等效电路求动态参数
•
1. 电压放大倍数 AV
rbe20 0(1)2Im E 6 V 1.3K 6
R L ' R C/R /L 3/3 / 1 .5 K
•
•
•
AV
V•o
Ib RL'
•
•
Vi Ib rbeIe Re
RL' rbe (1)Re
【精品】07模电--反馈放大电路--康华光72页PPT
【精品】07模电--反馈放大电路--康华 光
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！Βιβλιοθήκη 36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！Βιβλιοθήκη 36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
模电“电子技术基础”康华光-ch2 28页PPT文档
据虚短， V- V+ 0
Vo =-If Rf -Ii Rf
Ii
=
Vi R1电压增益:ຫໍສະໝຸດ AVf= Vo Vi
Rf R1
虚地 virtual ground
基础：反相放大电路 同相放大电路
A vf
Rf R1
特例： A vf 1反号器
vo vi(v)
A vf
1Rf R1
主要用途:运算、处理、变换、测量、信号 产生、开关电路
运算放大器外形图
运算放大器外形图
2.1 集成电路运算放大器
运算放大器实质：高增益直接耦合放大电路
集成电路运算放大器的内部结构框图
vp(v)同相输入端(noninverting input terminal) vN(v)反相输入端(inverting input terminal)
积分器的输入和输出波形图
（二） 微分电路(Differentiator)
显然 vO iRRiCR
RCdvC dt
RC dvI dt
三、对数和指数
（一） 对数电路(Log Amplifier)
iD ISevD/VT
vD
VTln
iD IS
iD
iR
vi R
vO vD VTlniID S VTlnRvISI
vo vi1 vi2 Rf R1 R2
vo
(Rf R1
vi1R R2f
vi2)
方法一： ：“虚短”+ “虚断” 方法二： ：叠加定理
vo
Rf R1
v i1
R R
f 2
v i2
平衡电阻：
R'R1 R2 Rf
模拟电子技术 康华光 第2章 ppt
C 1uF
Vi1
1V
Vi1 Vi2
R1 200K R2 100K
0
1s
2s
3s
4s
t t
Vi2
0
+
Vo
-1V
-
Vo
0
t
Vi1 Vi2
R1 200K R2 100K
C 1uF
+
Vo
-
Vi1 Vi2 i f i1 i 2 R1 R 2 1 解: Vo C i f dt
VO
1 1 V dt Vi2dt i1 R 1C R 2C
（2）当负载RL变化时，Vo会随之 变化吗？
4、电路如图所示
（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式； （2）当RW的滑动端在最上端时，若uI1＝10mV，uI2＝20mV，则 uO＝？ （3）若uO的最大幅值为±14V，输入电压最大值 uI1max＝10mV， uI2max＝20mV，最小值均为0V，则为了保证集成运放工作在线性 区，R2的最大值为多少？
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5 Vi1dt 10 Vi2dt t 1s V O 5V t 2 s VO 0V t 3 s VO 5V t 4 s VO 10V
Δ
uo2
1、判断下列说法是否正确 （1）处于线性工作状态下的集成运放，反相输入端 可按“虚地”来处理。（ ）
（2）处于线性工作状态的实际集成运放，在实现信 号运算时，两个输入端对地的直流电阻必须相等， 才能防止输入偏置电流IB带来运算误差。（ ）
Vi1
1V
Vi1 Vi2
R1 200K R2 100K
0
1s
2s
3s
4s
t t
Vi2
0
+
Vo
-1V
-
Vo
0
t
Vi1 Vi2
R1 200K R2 100K
C 1uF
+
Vo
-
Vi1 Vi2 i f i1 i 2 R1 R 2 1 解: Vo C i f dt
VO
1 1 V dt Vi2dt i1 R 1C R 2C
（2）当负载RL变化时，Vo会随之 变化吗？
4、电路如图所示
（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式； （2）当RW的滑动端在最上端时，若uI1＝10mV，uI2＝20mV，则 uO＝？ （3）若uO的最大幅值为±14V，输入电压最大值 uI1max＝10mV， uI2max＝20mV，最小值均为0V，则为了保证集成运放工作在线性 区，R2的最大值为多少？
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5 Vi1dt 10 Vi2dt t 1s V O 5V t 2 s VO 0V t 3 s VO 5V t 4 s VO 10V
Δ
uo2
1、判断下列说法是否正确 （1）处于线性工作状态下的集成运放，反相输入端 可按“虚地”来处理。（ ）
（2）处于线性工作状态的实际集成运放，在实现信 号运算时，两个输入端对地的直流电阻必须相等， 才能防止输入偏置电流IB带来运算误差。（ ）
模电 康华光 第六版 03 ppt课件
（3）折线模型
iD
iD
O (a)
+
vD
vD
iD (b)
（a）I-V 特性 （b）电路模型
O
Vth
vD
(a)
+
vD
iD
Vth
rD
(b)
（a）I-V 特性 （b）电路模型
35
华中科技大学 张林ppt课件
35
3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法
1. 二极管I-V 特性的建模
（4）小信号模型
+ v-s
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学 张林
ppt课件
1
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
（参见“本书常用符号表”）
32
华中科技大学 张林ppt课件
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
-
Байду номын сангаас
解：由电路的KVL方程，可得
iD
VDD R
vD
即
iD
1 R
vD
1 R
VDD
19
华中科技大学 张林ppt课件
19
3.2.3 PN结的单向导电性
模拟电子技术康华光38页PPT
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
ห้องสมุดไป่ตู้
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
模拟电子技术康华光
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
38
模电第三章2(第五版)-康华光课件
稳定静态工作点的措施
为了稳定放大电路的静态工作点，可以采取以下措施：一是采用合适的偏置电路 ，如固定偏置电路或分压式偏置电路；二是引入负反馈，减小输出信号对输入信 号的影响；三是采用温度补偿措施，减小温度变化对静态工作点的影响。
02
射极输出器
静态分析
直流工作点的确定
射极输出器的直流工作点可以通 过输入信号源和偏置电路来确定 ，以保证晶体管工作在放大区。
特点
场效应管具有输入阻抗高、噪声低、功耗小、温度稳定性好等优点。同时，由于场效应管是电压控制器件，其控 制信号为电压信号而非电流信号，因此具有较高的输入阻抗和较低的噪声。此外，场效应管还具有热稳定性好、 抗辐射能力强等特点。
场效应管放大电路
要点一
共源放大电路
共源放大电路是场效应管放大电路的 一种基本形式，其特点是输入信号加 在栅源之间，输出信号从漏极取出。 共源放大电路具有电压放大倍数高、 输入阻抗高、输出阻抗低等优点。
工作原理
基本放大电路的工作原理是，当输入信号作用于放大元件时 ，通过控制元件的电流或电压，使得输出信号在幅度上得到 放大。同时，由于负反馈的作用，可以使得输出信号稳定且 波形失真较小。
放大电路的分析方法
静态分析
静态分析是指在没有输入信号的情况下，分析放大电路的直流工作状态。通过 求解电路的静态工作点，可以了解放大电路的偏置情况，为后续的动态分析提 供基础。
互补对称功率放大电路的工作原理
在互补对称功率放大电路中，输入信号同时作用于两个晶体管，使它们交替导通和截止，从而在负载上产生放大了的 输出信号。由于两个晶体管的特性相反，它们的输出波形在时间上互补，因此称为互补对称功率放大电路。
互补对称功率放大电路的优缺点
互补对称功率放大电路具有效率高、失真小、输出功率大等优点。但是，它需要两个特性相反的晶体管， 且对电源电压和负载变化较为敏感，因此设计难度较大。
为了稳定放大电路的静态工作点，可以采取以下措施：一是采用合适的偏置电路 ，如固定偏置电路或分压式偏置电路；二是引入负反馈，减小输出信号对输入信 号的影响；三是采用温度补偿措施，减小温度变化对静态工作点的影响。
02
射极输出器
静态分析
直流工作点的确定
射极输出器的直流工作点可以通 过输入信号源和偏置电路来确定 ，以保证晶体管工作在放大区。
特点
场效应管具有输入阻抗高、噪声低、功耗小、温度稳定性好等优点。同时，由于场效应管是电压控制器件，其控 制信号为电压信号而非电流信号，因此具有较高的输入阻抗和较低的噪声。此外，场效应管还具有热稳定性好、 抗辐射能力强等特点。
场效应管放大电路
要点一
共源放大电路
共源放大电路是场效应管放大电路的 一种基本形式，其特点是输入信号加 在栅源之间，输出信号从漏极取出。 共源放大电路具有电压放大倍数高、 输入阻抗高、输出阻抗低等优点。
工作原理
基本放大电路的工作原理是，当输入信号作用于放大元件时 ，通过控制元件的电流或电压，使得输出信号在幅度上得到 放大。同时，由于负反馈的作用，可以使得输出信号稳定且 波形失真较小。
放大电路的分析方法
静态分析
静态分析是指在没有输入信号的情况下，分析放大电路的直流工作状态。通过 求解电路的静态工作点，可以了解放大电路的偏置情况，为后续的动态分析提 供基础。
互补对称功率放大电路的工作原理
在互补对称功率放大电路中，输入信号同时作用于两个晶体管，使它们交替导通和截止，从而在负载上产生放大了的 输出信号。由于两个晶体管的特性相反，它们的输出波形在时间上互补，因此称为互补对称功率放大电路。
互补对称功率放大电路的优缺点
互补对称功率放大电路具有效率高、失真小、输出功率大等优点。但是，它需要两个特性相反的晶体管， 且对电源电压和负载变化较为敏感，因此设计难度较大。
模电康华光课件ppt
第一章 半导体二极管和三极管
本章主要内容：半导体基础知识；半导体
二极管；晶体三极管；场效应管
重点掌握：1.半导体器件的外特性； 2.器件的主要参数
§1 半导体基础知识
一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 四、PN结的电容效应
一、本征半导体
1、什么是半导体？什么是本征半导体？
问题：杂质半导体为何呈现电中性?
• N型：自由电子数目=空穴数目+正离子数目 P型：空穴数目=自由电子数目+负离子数 目
三、PN结的形成及其单向导电性
• 按一定的制造工艺，将P、N型半导体制作 在同一块硅片上，其界面形成PN结、
1.PN结的形成：
物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气 体、液体、固体均有之。
电位V
势垒 UO
硅 0.5V 锗 0.1V
V0
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
P区空穴 浓度远高 于N区。
N区自由电 子浓度远高
于P区。
扩散运动
扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面 N区的自由电子浓度降低，产生内电场。
PN 结的形成
由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子，形成 内电场，从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P 区、自由电子从P区向N 区运动。
3、本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。 外加电场时，带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电， 且运动方向相反。由于载流子数 目很少，故导电性很差。 温度升高，热运动加剧，载 流子浓度增大，导电性增强。 热力学温度0K时不导电。
两种载流子
为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体？
本章主要内容：半导体基础知识；半导体
二极管；晶体三极管；场效应管
重点掌握：1.半导体器件的外特性； 2.器件的主要参数
§1 半导体基础知识
一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 四、PN结的电容效应
一、本征半导体
1、什么是半导体？什么是本征半导体？
问题：杂质半导体为何呈现电中性?
• N型：自由电子数目=空穴数目+正离子数目 P型：空穴数目=自由电子数目+负离子数 目
三、PN结的形成及其单向导电性
• 按一定的制造工艺，将P、N型半导体制作 在同一块硅片上，其界面形成PN结、
1.PN结的形成：
物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气 体、液体、固体均有之。
电位V
势垒 UO
硅 0.5V 锗 0.1V
V0
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
P区空穴 浓度远高 于N区。
N区自由电 子浓度远高
于P区。
扩散运动
扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面 N区的自由电子浓度降低，产生内电场。
PN 结的形成
由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子，形成 内电场，从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P 区、自由电子从P区向N 区运动。
3、本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。 外加电场时，带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电， 且运动方向相反。由于载流子数 目很少，故导电性很差。 温度升高，热运动加剧，载 流子浓度增大，导电性增强。 热力学温度0K时不导电。
两种载流子
为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体？
模电电子教案,康华光PPT课件
uD
iD≈IS e U T
(uD／UT>>1)
14
1.2.2 PN结的击穿
• 1、 雪崩击穿
• 当反向电压增加时，内电场亦加强，使少数载流子在漂移 过程中受到更大作用力产生加速运动，它们可能在与共价 键中的价电子碰撞时将价电子“撞”出共价键而产生自由 电子—空穴对，新的自由电子—空穴对被电场加速后又可 能撞出更多的自由电子—空穴对。如此连锁反应，当反向 电压达到一定程度时，便产生类似雪崩的效应，从而使载 流子倍增而引起电流的急剧增加。
本章先介绍半导体的基础知识，然后重点讨 论最基本的半导体器件器件——二极管的物 理结构、工作原理、特性曲线、主要参数以 及二极管的基本电路与分析方法。
4
1.1
半导体基础知识
1.1.1 体
本征半导
• 导电性能介于导 体和绝缘体之间 的物质称为半导 体。纯净的、具 有晶体结构的半 导体称为本征半 导体。
• 在数字电路中，常利用二极管单向导电性的开关 作用，组成各种开关电路，实现相应的逻辑功能。 在分析这类电路原则仍然是判断电路中的二极管 是导通还是截止。
• 例求DA1U、.A4和D.2BU为电B在理路不 想如同二图的极所组管示合。，下当，UA输和出U电B为位0VU或Y的5值V时，，设 • 解向时出：偏现（置两1电）个压U二为A=1极02VV管，，同UD时BB=的正5V正向，向偏由偏置电置。路电在可压这知为种，1情7DV况A，的下此正，
正输偏向出置偏电，置 位 因U电 而YD压钳A大制截的止在二5。V极，管而首D先A因导D通B导，通即处DB于导反通向， 24
1.4.3 开关电路
• （值列2）入依表此1.类4.1推中，。UA和UB在不同的组合下，输出电位UY的 表1.4.1
模电第四章3(第五版)——康华光.ppt
.
Re
. r be Ib
Re
Rcb
+5V
+ . Rc + Vo . _
Vo _
极性错
3
Vi1 + _ + _ Vi2
Vo
+ . Vi _
Re
Rc
+ . Vo _
3
4
16
第三章 三极管及放大电路基础 例：Vo的波形出现下列三种情况。说明各是什么失真？应调节什么 参数才能使失真改善？如果电路改为 PNP 管电路，这三种情况各是 vo 什么失真？ v i
T
vs
vBE
vCE v o
RL
4kΩ
共射极放大电路
ib
vce Rc RL vo
ic i b
rbe Rc RL vo
vi
Rb
交流等效电路
微变等效电路
12
放大电路如图所示。已知BJT的 ß =40， Rb=300k ， Rc=2k， VCC= +12V，求： （1）放大电路的Q点。 （2）Av、Ri、Ro （3） 若RL开路，Av如何变化
ib 0
Ro = Rc
β ib 0
9
4.3.2 小信号模型分析法
第三章 三极管及放大电路基础
3. 小信号模型分析法的适用范围 放大电路的输入信号幅度较小，BJT工作在其V－T特性 曲线的线性范围（即放大区）内。H参数的值是在静态工作 点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点参数 值的大小及稳定性密切相关。 优点： 分析放大电路的动态性能指标(Av 、Ri和Ro等)非常方便， 且适用于频率较高时的分析。 缺点： 在BJT与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等 电量及BJT的H参数均是针对变化量(交流量)而言的，不能用 来分析计算静态工作点。
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16
11.2.1 稳压电源质量指标
输出电压 V Of(V I, IO, T ) 输出电压变化量 V O K V V I R o I O S T T
输入调整因数
KV
VO VI
IO 0 T0
电压调整率 SVVO V/IVO10% 0 T IO 00
稳压系数
VO /VO
VI /VI
IO 0 T0
12
11.1.2 滤波电路
电感滤波电路
13
*11.1.3
倍压整流电路 －
RL VO
＋
正半周， D1导通， D2截止，
a ＋
C1充电达峰值电压
～220V 50Hz
v1
v2
＋ C2 D1 D2
VC1 2V2 负半周， D1截止， D2导通，
－
C1 ＋
b RL
C2充电的峰值电压
a
V C 22V 2V C 122V 2 ～220V －
VL＝0.9V2
2. VL和IL
O D1 D3 D2 D4 D1 D3 D2 D4
ωt
导通 导通 导通 导通
VLπ 10π
2V2si ntdt
22 π
V2
IL
VL RL
0 .9V 2 RL
3. 纹波系数
Kr
V22 VL2 0.483 VL
4. 平均整流电流
ID1
ID3
ID2ID4
1 2
IL
0.45V2 RL
5. 最大反向电压 VRM 2V2
8
11.1.2 滤波电路
几种滤波电路
L
R
＋ C
＋ C
＋ C1
＋ C2
（a）
（b）
（c）
（a）电容滤波电路
（b）电感电容滤波电路（倒L型）
（c）型滤波电路
# 为什么不用有源滤波电路?
9
电容滤波电路
11.1.2 滤波电路
RL 未接入
v2, vL, vC RL 接入后
T
vr
2
O
iL
iD1，3
iD2，4
iD
3π D2 D4
导 电
4π ωt
ωt
iL＝
vL RL
Oθ
θ
θ
θ
ωt
10
11.1.2 滤波电路 RL未接入
v2, vL, vC RL 接入后
C 放电
C 充电
电容滤波的特点
2 V2 a c
b vC＝ 2 V2
e d
A. 二极管的导电角 < ，
流过二极管的瞬时电流
vC＝vL
Vr
3π D2 D4
导 电
4π ωt
ωt
iL＝
vL RL
θ
ωt
11
11.1.2 滤波电路
VL 随负载电流的变化
VL
Tr
（＋）
2 V2 C 型滤波
～220V 50Hz
a （－） D4 D1
0.9V2
v1
v2
D3 D2
＋ ic 放 S
b （＋）
＋C ic 充
iL
vL
RL
纯电阻负载
（－）
－
O
IL
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学 张林
1
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
O D1 D3
π D2 D4
2π D1 D3
很大。
v2＝ 2 V2sinωt
导
导
导
电
电
电
B. 负载直流平均电压 VL 升高
d = RLC 越大， VL 越高
C. 直流电压 VL 随负载电流 增加而减少
t1 t2
T
vr
2
O
iL
iD1，3
iD
iD2，4
Oθ
θ
θ
当
d
（3
5）T
2
时， VL = ( 1.1 1.2 )V2
～220V 50Hz
v1
RL
－
VO
＋
a
＋
＋ C2
v2
D1 D2
－
C1 ＋
b
倍压整流电路一般用于高电压、小电流（几毫安以下）和 负载变化不大的直流电源中。
15
10.2 线性稳压电路
10.2.1 稳压电源质量指标 10.2.2 串联反馈式稳压电路工作原理
10.2.3 三端集成稳压器 10.2.4 三端集成稳压器的应用
VLVC2 2 2V2
50Hz
v1
v2
－
VO
＋
＋
C2
D1 D2
是变压器副边电压的2倍
＋
C1 ＋
b
当C2的放电时间常数RLC2远大于电源电压周期时，正半周，C2
放电很少，负载电压可以基本保持不变。
14
*11.1.3 倍压整流电路
电路中元器件要求有较高的耐压值 ，并能承受更大的冲击电流
增加连接的级数，可得到更 高倍数的输出电压
2
11 直流稳压电源
11.1 小功率整流滤波电路 11.2 线性稳压电路
11.3 开关式稳压电路
3
11.1 小功率整流滤波电路
11.1.1 单相桥式整流电路 11.1.2 滤波电路
*11.1.3 倍压整流电路
4
交流电网电压转换为直流电压的一般过程
电源变压器 整流电路 滤波电路 稳 压 电 路
v1
ωt
iL iD 1 iD 3 iD 2 iD 4 iD 1 iD 3 iD 2 iD 4
～ D1～D4
-
+
－ O
vL
2 V2
0 .9 V 2
ωt V L＝ 0 .9 V 2
RL
O D1 D3 D2 D4 D1 D3 D2 D4
ωt
～
导通 导通 导通 导通
7
11.1.1 单相桥式整2VvL2流电路
0.9V2
输出电阻
Ro
VO IO
VI 0 T 0
温度系数
ST
VO T
VI 0 T 0
17
11.2.2 串联反馈式稳压电路的
1. 结构
工作原理
VI
R
VREF VF
＋ EA
－
c
VB b
T
e
IR1
＋
DZ
R1
R1 IL
基
Rp
取 VO 样
RL
准 电
误差放大电路
调整管 R2
R2
压
－
18
11.2.2 串联反馈式稳压电路的
v2
电压
b
iD1、3
－ D4 D1 ＋ ＋
D3 D2
iL vL
iD2、4
R1
－
6
11.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理
v2
利用二极管的单向导电性 2 V 2
Tr
a ～220V
50Hz
电网 v1
v2
电压
b
Tr
～220V
50Hz
v1
v2
D4 D1 D3 D2
＋ iL vL
R1
π
2π 3π 4π
O
v2
vR
vF
～220V 50Hz
交 流 电 网 电 压
vO
t
t
t
t
t
变压器：降压 整流：交流变脉动直流 滤波：滤除脉动 稳压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
5
11.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理
利用二极管的单向导电性
Tr
a ～220V
50Hz
电网 v1
C 放电
2 V2 a c d
b vC＝ 2 V2
C 充电 e
vC＝vL
Vr
v2＝ 2 V2sinωt
Tr
～220V
a
50Hz
v1
v2
（＋） （－）
b （＋） （－）
D4 D1 D3 D2
＋
ic 放 S
＋C ic 充
iL
vL
RL
－
O D1 D3
导 电
π D2 D4
导 电
2π D1 D3
导 电
t1 t2
2. 工作原理
工作原理
VI
将VREF看作电路的输入
R
电压串联负反馈
11.2.1 稳压电源质量指标
输出电压 V Of(V I, IO, T ) 输出电压变化量 V O K V V I R o I O S T T
输入调整因数
KV
VO VI
IO 0 T0
电压调整率 SVVO V/IVO10% 0 T IO 00
稳压系数
VO /VO
VI /VI
IO 0 T0
12
11.1.2 滤波电路
电感滤波电路
13
*11.1.3
倍压整流电路 －
RL VO
＋
正半周， D1导通， D2截止，
a ＋
C1充电达峰值电压
～220V 50Hz
v1
v2
＋ C2 D1 D2
VC1 2V2 负半周， D1截止， D2导通，
－
C1 ＋
b RL
C2充电的峰值电压
a
V C 22V 2V C 122V 2 ～220V －
VL＝0.9V2
2. VL和IL
O D1 D3 D2 D4 D1 D3 D2 D4
ωt
导通 导通 导通 导通
VLπ 10π
2V2si ntdt
22 π
V2
IL
VL RL
0 .9V 2 RL
3. 纹波系数
Kr
V22 VL2 0.483 VL
4. 平均整流电流
ID1
ID3
ID2ID4
1 2
IL
0.45V2 RL
5. 最大反向电压 VRM 2V2
8
11.1.2 滤波电路
几种滤波电路
L
R
＋ C
＋ C
＋ C1
＋ C2
（a）
（b）
（c）
（a）电容滤波电路
（b）电感电容滤波电路（倒L型）
（c）型滤波电路
# 为什么不用有源滤波电路?
9
电容滤波电路
11.1.2 滤波电路
RL 未接入
v2, vL, vC RL 接入后
T
vr
2
O
iL
iD1，3
iD2，4
iD
3π D2 D4
导 电
4π ωt
ωt
iL＝
vL RL
Oθ
θ
θ
θ
ωt
10
11.1.2 滤波电路 RL未接入
v2, vL, vC RL 接入后
C 放电
C 充电
电容滤波的特点
2 V2 a c
b vC＝ 2 V2
e d
A. 二极管的导电角 < ，
流过二极管的瞬时电流
vC＝vL
Vr
3π D2 D4
导 电
4π ωt
ωt
iL＝
vL RL
θ
ωt
11
11.1.2 滤波电路
VL 随负载电流的变化
VL
Tr
（＋）
2 V2 C 型滤波
～220V 50Hz
a （－） D4 D1
0.9V2
v1
v2
D3 D2
＋ ic 放 S
b （＋）
＋C ic 充
iL
vL
RL
纯电阻负载
（－）
－
O
IL
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学 张林
1
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
O D1 D3
π D2 D4
2π D1 D3
很大。
v2＝ 2 V2sinωt
导
导
导
电
电
电
B. 负载直流平均电压 VL 升高
d = RLC 越大， VL 越高
C. 直流电压 VL 随负载电流 增加而减少
t1 t2
T
vr
2
O
iL
iD1，3
iD
iD2，4
Oθ
θ
θ
当
d
（3
5）T
2
时， VL = ( 1.1 1.2 )V2
～220V 50Hz
v1
RL
－
VO
＋
a
＋
＋ C2
v2
D1 D2
－
C1 ＋
b
倍压整流电路一般用于高电压、小电流（几毫安以下）和 负载变化不大的直流电源中。
15
10.2 线性稳压电路
10.2.1 稳压电源质量指标 10.2.2 串联反馈式稳压电路工作原理
10.2.3 三端集成稳压器 10.2.4 三端集成稳压器的应用
VLVC2 2 2V2
50Hz
v1
v2
－
VO
＋
＋
C2
D1 D2
是变压器副边电压的2倍
＋
C1 ＋
b
当C2的放电时间常数RLC2远大于电源电压周期时，正半周，C2
放电很少，负载电压可以基本保持不变。
14
*11.1.3 倍压整流电路
电路中元器件要求有较高的耐压值 ，并能承受更大的冲击电流
增加连接的级数，可得到更 高倍数的输出电压
2
11 直流稳压电源
11.1 小功率整流滤波电路 11.2 线性稳压电路
11.3 开关式稳压电路
3
11.1 小功率整流滤波电路
11.1.1 单相桥式整流电路 11.1.2 滤波电路
*11.1.3 倍压整流电路
4
交流电网电压转换为直流电压的一般过程
电源变压器 整流电路 滤波电路 稳 压 电 路
v1
ωt
iL iD 1 iD 3 iD 2 iD 4 iD 1 iD 3 iD 2 iD 4
～ D1～D4
-
+
－ O
vL
2 V2
0 .9 V 2
ωt V L＝ 0 .9 V 2
RL
O D1 D3 D2 D4 D1 D3 D2 D4
ωt
～
导通 导通 导通 导通
7
11.1.1 单相桥式整2VvL2流电路
0.9V2
输出电阻
Ro
VO IO
VI 0 T 0
温度系数
ST
VO T
VI 0 T 0
17
11.2.2 串联反馈式稳压电路的
1. 结构
工作原理
VI
R
VREF VF
＋ EA
－
c
VB b
T
e
IR1
＋
DZ
R1
R1 IL
基
Rp
取 VO 样
RL
准 电
误差放大电路
调整管 R2
R2
压
－
18
11.2.2 串联反馈式稳压电路的
v2
电压
b
iD1、3
－ D4 D1 ＋ ＋
D3 D2
iL vL
iD2、4
R1
－
6
11.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理
v2
利用二极管的单向导电性 2 V 2
Tr
a ～220V
50Hz
电网 v1
v2
电压
b
Tr
～220V
50Hz
v1
v2
D4 D1 D3 D2
＋ iL vL
R1
π
2π 3π 4π
O
v2
vR
vF
～220V 50Hz
交 流 电 网 电 压
vO
t
t
t
t
t
变压器：降压 整流：交流变脉动直流 滤波：滤除脉动 稳压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
5
11.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理
利用二极管的单向导电性
Tr
a ～220V
50Hz
电网 v1
C 放电
2 V2 a c d
b vC＝ 2 V2
C 充电 e
vC＝vL
Vr
v2＝ 2 V2sinωt
Tr
～220V
a
50Hz
v1
v2
（＋） （－）
b （＋） （－）
D4 D1 D3 D2
＋
ic 放 S
＋C ic 充
iL
vL
RL
－
O D1 D3
导 电
π D2 D4
导 电
2π D1 D3
导 电
t1 t2
2. 工作原理
工作原理
VI
将VREF看作电路的输入
R
电压串联负反馈