模拟电路基础第四章二PPT课件
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《模拟集成电路基础》PPT课件
h
20
P
N
V
PN结的接触电位
(二)PN结的接触电位：
(1).内电场的建立，使PN结 中产生电位差。从而形成接 触电位V(又称为位垒)。
(2).接触电位 V决定于材 料及掺杂浓度：
硅： V=0.7 锗： V=0.2 (3).其电位差用 表示
h
21
（三）PN结的单向导电性
U
I
P
N
扩散
Q(V-U)
1.PN结加正向电压时：
第四节 二极管的应用
h
8
第一节 半导体基础知识
一1.、什半么导是体导的体特、性绝：缘体导、电半导率量导电1级0体率-2，2：为-如110：0-154s金.sc.、mc-m1-1
(1).导体：导电性能良好导量的电级物率，质为银如。1、：0-铜橡9-、胶10铝、2 s。云.c母m-、1 (2).绝缘体：几乎不导电量砷塑的级化料物，镓等质如等。。：。硅、锗、 (3).半导体：导电能力介于导体和半导体之间。
生载流子的扩散运用动下的定结向果移产动生称空
间电荷区耗尽层为（漂多移子运运动动）。
空穴 P
(2).空间电荷区产生建立了内电场 产生载流子定向运动（漂移运动）
N
•当扩散运动↑内电场↑漂移运
动↑扩散运动↓动态平衡。
(3).扩散运动产生扩散电流；漂移运动 产生漂移电流。
•动态平衡时：扩散电流=漂移电流。 PN结内总电流=0。 PN结的宽度一定 。
1.电子空穴对： 电子和空穴是成对产生的.
h
12
两种载流子——电子和空穴
外电场E 的方向
电子流
2.自由电子——载流子：
自由电子
• 在外电场作用下形成电子流（在 导带内运动），
《模拟电路》课件
详细描述
模拟电路是处理模拟信号的电子电路，这些信号在时间和幅 度上都是连续变化的。在模拟电路中，电路元件的参数通常 是连续变化的，这使得模拟电路的分析方法与数字电路有所 不同。
模拟电路的应用
总结词
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、图像处理、控制系统等领域。
详细描述
模拟电路在许多领域都有广泛的应用，包括通信、音频处理、图像处理、控制系统等。在通信领域，模拟电路用 于信号的传输和处理；在音频处理领域，模拟电路用于音频信号的放大和处理；在图像处理领域，模拟电路用于 图像信号的处理和传输；在控制系统中，模拟电路用于控制信号的生成和传输。
准备必要的调试工具和测试设备，搭 建调试环境。
功能调试
对电路的功能进行测试和验证，确保 各功能正常工作。
性能优化
根据测试结果，对电路的性能进行优 化，提高各项技术指标。
问题分析与解决
针对调试过程中发现的问题，进行深 入分析并采取有效措施解决。
05
模拟电路实验与实践
实验设备与器材
信号发生器
产生各种频率和幅 度的正弦波、方波 和三角波等信号。
电路的性能也不断提高。
02
模拟电路基础知识
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最重要的元件之一 ，用于限制电流的流动。
详细描述
电阻由导电材料制成，其阻值取决于 材料、长度和横截面积。在电路中， 电阻用于控制电流的大小，从而实现 电压的调节和信号的处理。
电容
总结词
电容是存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
交流分析是模拟电路分析的重要环节，主要 研究电路在交流信号下的响应。通过交流分 析，可以了解电路的动态性能，如增益、带 宽、失真等。交流分析通常采用小信号模型 进行分析，以简化计算过程。
模拟电路是处理模拟信号的电子电路，这些信号在时间和幅 度上都是连续变化的。在模拟电路中，电路元件的参数通常 是连续变化的，这使得模拟电路的分析方法与数字电路有所 不同。
模拟电路的应用
总结词
模拟电路广泛应用于通信、音频处理、图像处理、控制系统等领域。
详细描述
模拟电路在许多领域都有广泛的应用，包括通信、音频处理、图像处理、控制系统等。在通信领域，模拟电路用 于信号的传输和处理；在音频处理领域，模拟电路用于音频信号的放大和处理；在图像处理领域，模拟电路用于 图像信号的处理和传输；在控制系统中，模拟电路用于控制信号的生成和传输。
准备必要的调试工具和测试设备，搭 建调试环境。
功能调试
对电路的功能进行测试和验证，确保 各功能正常工作。
性能优化
根据测试结果，对电路的性能进行优 化，提高各项技术指标。
问题分析与解决
针对调试过程中发现的问题，进行深 入分析并采取有效措施解决。
05
模拟电路实验与实践
实验设备与器材
信号发生器
产生各种频率和幅 度的正弦波、方波 和三角波等信号。
电路的性能也不断提高。
02
模拟电路基础知识
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最重要的元件之一 ，用于限制电流的流动。
详细描述
电阻由导电材料制成，其阻值取决于 材料、长度和横截面积。在电路中， 电阻用于控制电流的大小，从而实现 电压的调节和信号的处理。
电容
总结词
电容是存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
交流分析是模拟电路分析的重要环节，主要 研究电路在交流信号下的响应。通过交流分 析，可以了解电路的动态性能，如增益、带 宽、失真等。交流分析通常采用小信号模型 进行分析，以简化计算过程。
模拟电子技术基础课件：第四章第二部分
其中 RL Re // RL
输出回路： vo (ib β ib )RL ib (1 β)RL
电压增益：
Av
vo vi
ib (1 β)RL ib[rbe (1 β)RL ]
(1 )RL rbe (1 )RL
β RL rbe β RL
1
一般 RL rbe ，则电压增益接近于1， 即 Av 1 。vo与vi同相
end
4.5 共集电极放大电路和 共基极放大电路
4.5.1 共集电极放大电路 4.5.2 共基极放大电路 4.5.3 放大电路三种组态的比较
4.5.1 共集电极放大电路
共集电极电路结构如图示 该电路也称为射极输出器 1.静态分析 VCC IBQRb VBEQ IEQ Re
IEQ (1 β )IBQ
由电路列出方程
it ib βib iRe
vt ib (rbe Rs)
vt iRe Re 其中 Rs Rs // Rb
则输出电阻
Ro
vt it
Re //
Rs rbe 1 β
当
Re
Rs rbe
1
，
1
时，
Ro
Rs rbe
输出电阻小
4.5.1 共集电极放大电路
Av 1 。 Ri Rb //[rbe (1 β)RL ]
电压跟随器(射极跟随器)
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 ③输入电阻
Ri
vi ii
vi
vi vi
Rb rbe (1 β)R'L
Rb || [rbe (1 β)R'L ]
当 1 ， RL rbe 时， Ri Rb // RL
输入电阻大
4.5.1 共集电极放大电路
模拟电路基础ppt课件可编辑全文
*
1.4.3 三极管的工作状态
1. 放大状态 在上面一部分中分析了三极管的放大原理。为了使三极管有放大能力，在输入回路加基极直流电源VBB，在输出回路加集电极直流电源VCC，且VCC大于VBB，使发射结正向偏置、集电结反向偏置。此时称三极管处于放大状态，条件是发射结正向偏置、集电结反向偏置。 2. 饱和状态 如果输出回路的集电极直流电源VCC小于输入回路的基极直流电源VBB，则发射结和集电结都是正向偏置。由于发射结和集电结都是正向偏置，在开始发射结和集电结上的势垒都变窄，使发射区和集电区的自由电子同时涌入基区，但是由于基区面积很小，且掺杂浓度很低，涌入到基区的电子中只有极少部分与空穴复合，形成基极电流IB，绝大部分扩散到基区的电子堆积在发射结和集电结附近，使发射结和集电结上的势垒加宽，阻止了发射区和集电区的自由电子进一步扩散到基区，由此可见，此时三极管没有放大能力。 此种状态称三极管处于饱和状态，条件是发射结和集电结都是正向偏置。 3. 截止状态 如果在输入回路的基极直流电源VBB小于发射结的开启电压，则发射结处于零偏置或反偏置。由于外加电压没有达到发射结的开启电压，使发射区的自由电子不能越过发射结达到基区，不能形成电流，从而发射极、集电极和基极的电流都很小，也就谈不上放大了。此时称三极管处于截止状态，条件是发射结零偏置或反偏置、集电结反向偏置。
*
1.3.3 二极管的等效电阻
直流等效电阻也称静态等效电阻。如图1-9所示，在二极管的两端加直流电压UQ、产生直流电流IQ，此时直流等效电阻RD定义为 交流等效电阻表示，在二极管直流工作点确定后，交流小信号作用于二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定，在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻r定义为
*
例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路，理想二极管是指二极管的导通电压U为0、反向击穿电压U为，设电路的输入电压u如图10(b)所示，试画出输出uo的波形 解：由二极管的单向导电特性，输入信号正半周时二极管导通，负半周截止，故输出uo的波形如右图所示。
1.4.3 三极管的工作状态
1. 放大状态 在上面一部分中分析了三极管的放大原理。为了使三极管有放大能力，在输入回路加基极直流电源VBB，在输出回路加集电极直流电源VCC，且VCC大于VBB，使发射结正向偏置、集电结反向偏置。此时称三极管处于放大状态，条件是发射结正向偏置、集电结反向偏置。 2. 饱和状态 如果输出回路的集电极直流电源VCC小于输入回路的基极直流电源VBB，则发射结和集电结都是正向偏置。由于发射结和集电结都是正向偏置，在开始发射结和集电结上的势垒都变窄，使发射区和集电区的自由电子同时涌入基区，但是由于基区面积很小，且掺杂浓度很低，涌入到基区的电子中只有极少部分与空穴复合，形成基极电流IB，绝大部分扩散到基区的电子堆积在发射结和集电结附近，使发射结和集电结上的势垒加宽，阻止了发射区和集电区的自由电子进一步扩散到基区，由此可见，此时三极管没有放大能力。 此种状态称三极管处于饱和状态，条件是发射结和集电结都是正向偏置。 3. 截止状态 如果在输入回路的基极直流电源VBB小于发射结的开启电压，则发射结处于零偏置或反偏置。由于外加电压没有达到发射结的开启电压，使发射区的自由电子不能越过发射结达到基区，不能形成电流，从而发射极、集电极和基极的电流都很小，也就谈不上放大了。此时称三极管处于截止状态，条件是发射结零偏置或反偏置、集电结反向偏置。
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1.3.3 二极管的等效电阻
直流等效电阻也称静态等效电阻。如图1-9所示，在二极管的两端加直流电压UQ、产生直流电流IQ，此时直流等效电阻RD定义为 交流等效电阻表示，在二极管直流工作点确定后，交流小信号作用于二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定，在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻r定义为
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例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路，理想二极管是指二极管的导通电压U为0、反向击穿电压U为，设电路的输入电压u如图10(b)所示，试画出输出uo的波形 解：由二极管的单向导电特性，输入信号正半周时二极管导通，负半周截止，故输出uo的波形如右图所示。
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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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和基准源等部分构成。
第14页/共45页
开关型稳压电源原理：
图中三角波发生器通过比较器产生一个方波VB，去控制调整管的通断。调整管导 通时，向电感充电。当调整管截止时，必须给电感中的电流提供一个泄放通路。续 流续流二极管D即可起到这个作用，有利于保护调整管。
根据电路图的接线，当三角波的幅度小于比较放大器的输出时，比较器输出高电 平，对应调整管的导通时间为Ton；反之输出为低电平，对应调整管的截止时间Toff。
本节课程内容及学习目的
本节主要内容
1. 整流、滤波和稳压电路 2. 三极管放大电路 3. 场效应放大电路 4. 集成运算放大电路 5. 音频功率放大电路 6. 负反馈放大电路 7. 自动增益控制电路 8. 自动频率控制电路 9. 锁相环 电路 10.串并联谐振电路
学习目的
本课通过对常见模拟电路 及其系统的原理分析，获 得模拟电子技术方面的基 础知识和基本技能，为深 入学习电子技术及其在专 业中的应用打下基础。
晶体管电路的三种连接方式：
E
uiCຫໍສະໝຸດ BB uo uiC
uo
E
共基极
共发射极
第18页/共45页
电 流 放 大 作 用 示 意 图
E
B
ui
uo
C
共集电极
共射极放大电路
电路组成：
C1：输入耦合电容，起隔直流作用； Rb1 、Rb2：基极偏置电阻，为基极提供偏 置电压； Re：射极偏置电阻（直流负反馈）； Ce：射极旁路电容 Rc：集电极偏置电阻，具有把集输出电极 电流ie转化成集电极电压EC输出； C2：输出耦合电容，具有隔离作用，使放 大器与负载之间直流隔离，而交流耦合。
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整流、滤波和稳压电路
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开关型稳压电源原理：
图中三角波发生器通过比较器产生一个方波VB，去控制调整管的通断。调整管导 通时，向电感充电。当调整管截止时，必须给电感中的电流提供一个泄放通路。续 流续流二极管D即可起到这个作用，有利于保护调整管。
根据电路图的接线，当三角波的幅度小于比较放大器的输出时，比较器输出高电 平，对应调整管的导通时间为Ton；反之输出为低电平，对应调整管的截止时间Toff。
本节课程内容及学习目的
本节主要内容
1. 整流、滤波和稳压电路 2. 三极管放大电路 3. 场效应放大电路 4. 集成运算放大电路 5. 音频功率放大电路 6. 负反馈放大电路 7. 自动增益控制电路 8. 自动频率控制电路 9. 锁相环 电路 10.串并联谐振电路
学习目的
本课通过对常见模拟电路 及其系统的原理分析，获 得模拟电子技术方面的基 础知识和基本技能，为深 入学习电子技术及其在专 业中的应用打下基础。
晶体管电路的三种连接方式：
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共基极
共发射极
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电 流 放 大 作 用 示 意 图
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共集电极
共射极放大电路
电路组成：
C1：输入耦合电容，起隔直流作用； Rb1 、Rb2：基极偏置电阻，为基极提供偏 置电压； Re：射极偏置电阻（直流负反馈）； Ce：射极旁路电容 Rc：集电极偏置电阻，具有把集输出电极 电流ie转化成集电极电压EC输出； C2：输出耦合电容，具有隔离作用，使放 大器与负载之间直流隔离，而交流耦合。
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整流、滤波和稳压电路
模电课件第四章集成运算放大电路
第四章 集成运算放大电路
§4.1集成运算放大电路概述 一、集成运放的电路结构特点
集成运算放大电路：高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
2019/7/28
模电课件
二、集成运放的电路组成
1、输入级：运算放大器的输入级通常是差分放大电路，其主 要功能是抑制共模干扰和温漂，双极型运放中差分管通常采 用CC-CB复合管，以便拓展通频带。 2、中间级：电压放大，要求：放大倍数要尽可能大，通常采 用共201射9/7/2或8 共源电路，并采用恒模电流课源件 负载和复合管以增加电压 放大倍数。
工作在放大状态。
当T0与 T1特性参数完全一致时，由U BE0 = U BE1可推得
IB0 = IB1 = IB IC0 = IC1 = Io 由基极输入回路得，
Io
IR
VCC
U BE R
I0 2IB
I0
2
I0
所以，I0
1 1 2
IR
基准电流
输出电流
当
时，I0 IR 。
在集成运放电路中通常只能制作小容量（几十pF）电容，不能 制作大201容9/7/量28 电解电容，级间通常模采电课用件 直接耦合。
四、以电流源为有源负载的放大电路
在集成运放的共射（共源）放大电路中，为了提高电压放大 倍数，常用电流源电路取代Rc （或Rd ），这样在电源电压不 变的情况下，既获得合适的静态电流，又可以得到很大的等效 的Rc（或 Rd ）。
（1） 运放电路的结构分解 输入级是一个差动放大电路，主要由T1、T3（共集-共基组合）
和T2、T4组成。中间放大级由T16、T17、T13组成共集—共射电路； 输出级由T14、T18 、 T19组成互补输出电路。
§4.1集成运算放大电路概述 一、集成运放的电路结构特点
集成运算放大电路：高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
2019/7/28
模电课件
二、集成运放的电路组成
1、输入级：运算放大器的输入级通常是差分放大电路，其主 要功能是抑制共模干扰和温漂，双极型运放中差分管通常采 用CC-CB复合管，以便拓展通频带。 2、中间级：电压放大，要求：放大倍数要尽可能大，通常采 用共201射9/7/2或8 共源电路，并采用恒模电流课源件 负载和复合管以增加电压 放大倍数。
工作在放大状态。
当T0与 T1特性参数完全一致时，由U BE0 = U BE1可推得
IB0 = IB1 = IB IC0 = IC1 = Io 由基极输入回路得，
Io
IR
VCC
U BE R
I0 2IB
I0
2
I0
所以，I0
1 1 2
IR
基准电流
输出电流
当
时，I0 IR 。
在集成运放电路中通常只能制作小容量（几十pF）电容，不能 制作大201容9/7/量28 电解电容，级间通常模采电课用件 直接耦合。
四、以电流源为有源负载的放大电路
在集成运放的共射（共源）放大电路中，为了提高电压放大 倍数，常用电流源电路取代Rc （或Rd ），这样在电源电压不 变的情况下，既获得合适的静态电流，又可以得到很大的等效 的Rc（或 Rd ）。
（1） 运放电路的结构分解 输入级是一个差动放大电路，主要由T1、T3（共集-共基组合）
和T2、T4组成。中间放大级由T16、T17、T13组成共集—共射电路； 输出级由T14、T18 、 T19组成互补输出电路。
最新模拟电子技术基础简明教程(第三版)第四章精品ppt课件
iC1 iB b iB1 VT1
c iC
iC2
iE1= iB2 VT2
iE e
与PNP型三极管等效
β = β1+β2+β1β2 ≈ β1β2
rbe= rbe1 +（1+ β1）rbe2
c
iB b
iB1
iC1= iB2
iC VT2
VT1
iC2
iE1
iE
e
与PNP型三极管等效
β = β1 （1 +β2）≈ β1β2
集成功率放大器的电路组成 集成功率放大器的主要技术指标 集成功率放大器的引脚和典型接法
下页 总目录
目前，利用集成电路工艺已经能够生产出品种繁多的集 成功率放大器。 集成功放除了具有一般集成电路的共同特点外，还有一 些突出的优点，主要有温度稳定性好，电源利用率高， 功耗较低，非线性失真较小等，还可以将各种保护电路 也集成在芯片内部，使用更加安全。 集成功放从用途划分，有通用型功放和专用型功放。 从芯片内部的构成划分，有单通道功放和双通道功放， 从输出功率划分，有小功率功放和大功率功放。
U C E 1 U E C 2 2 V C C
或 U C E 1 |U C E 2| 2 V C C
当VT2导电时， VT1截止，此时VT1的集电极承 受反向电压。当VT2饱和时， VT1的集电极电压 达到最大，此时：
U C E 1 2 V C C |U C E S 2 | 2 V C C
因此，功率三极管的集电极最大允许反向电压应为
U(BR)CEO2VCC
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▼ 集电极最大允许耗散功率PCM 在OCL互补对称电路中，直流电源提供的功率PV， 一部分转换成输出功率Po传送给负载，另一部分则 消耗在三极管内部，成为三极管的耗散功率PT ，使 管子发热。
模拟电子技术基础第4章
图4.2.2 同相输入放大电路
放大电路的输入电阻Ri→∞ 放大电路的输出电阻Ro=0 图4.2.3 电压跟随器
4.2.3 差动输入(Differential input)放大电路
图 4.2.5 所示为差动输入放大电路，它的两个输入端都有 信号输入。 ui1通过R1接至运放的反相输入端，ui2通过R2、R3分压后接 至同相输入端，而uo通过Rf、R1反馈到反相输入端。
三、开方运算
平方根运算电路如图4.3.5 所示，与图4.3.2所示的除法电路比 较可知，它是上述除法电路的一个特例，如将除法电路中乘法 器的两个输入端都接到运放的输出端，就组成了平方根运算电 路。
图4.3.5 平方根运算电路
4.4
有源滤波器
滤波器的功能及其分类
4.4.1
滤波器是从输入信号中选出有用频率信号并使其顺利通过， 而将无用的或干扰的频率信号加以抑制的电路。 只用无源器件R、L、C 组成的滤波器称为无源滤波器,采用 有源器件和R、C元件组成的滤波器称为有源滤波器。 同无源滤波器相比，有源滤波器具有一定的信号放大和带 负载能力可很方便的改变其特性参数等优点； 此外，因其不使用电感和大电容元件，故体积小，重量轻。 但是由于集成运放的带宽有限，因此有源滤波器的工作频率较 低，一般在几千赫兹以下，而在频率较高的场所，采用LC无源 滤波器或固态滤波器效果较好。
通常用分贝数dB表示，则为
一般情况希望Aod越大越好， Aod越大，构成的电路性能 越稳定，运算精度越高。 Aod一般可达100dB,最高可达140dB 以上。 2、输入失调电压UIO及其温漂 dUIO/dT 如果集成运放差动输入级非常对称，当输入电压为零时，
输出电压也应为零（不加调零装置）。但实际上它的差动输入
模拟电子电路及技术基础第四章(ppt)
则当ui在17 V和18 V之间时， 反相电压0.5ui在8.5 V和9 V之 间， 此阶段VDZ截止， 不起稳压作用， uo=［RL/(R+RL)］ ui=0.5ui可变。
3. 晶体管和场效应管 1) 工作状态 晶体管的直流偏置电路中， 首先根据晶体管的类型标出 极电流的实际流向。 发射极直接接地时， 根据基极所接直流 偏置电压源确定基极电压的极性， 继而确定发射结正偏或反 偏， 需要注意NPN型晶体管和PNP型晶体管的发射结方向相 反； 发射极经过电阻接地时， 需要在假设的放大状态下计算 基极电流， 按实际流向， 如果基极电流的计算结果为正值， 则发射结正偏， 否则发射结反偏。 发射结的偏置情况确定后， 接下来的分析参见教材中的图4.1.1进行。 直流偏置电路中， 场效应管工作状态的判断参见教材中的图4.1.2进行， 计算栅 源极电压时需要注意栅极电流为零。
【例4-1】 半导体中载流子通过什么物理过程产生？ 半导体电流与哪些因素有关？
答 本征半导体中的载流子通过本征激发产生。 杂质半 导体中， 多子的绝大部分由掺杂产生， 极少部分由本征激 发产生； 少子则单纯由本征激发产生。
半导体电流分为漂移电流和扩散电流。 漂移电流与电 场强度、 载流子的浓度和迁移率有关， 扩散电流与载流子 沿电流方向单位距离的浓度差即浓度梯度有关。
图4-7 例4-8电路图及传输特性
5) 稳压二极管电路 稳压二极管的工作电流与输入电压、 限流电阻和负载 电阻有关， 工作电流的取值范围确定了上述三个参数的相 互限制关系， 给定其中的一个参数， 则可以由第二个参数 的变化范围确定第三个参数的变化范围。 稳压二极管工作 时加反相电压， 当反相电压不到其稳定电压值时， 稳压二 极管处于截止状态； 只有稳压二极管开路时， 反相电压达 到或超过其稳定电压值， 稳压二极管才进入击穿状态， 提 供稳定电压。
模拟电路4精品PPT课件
IC2≈
RE1 RE2
IR
基准电流 IR ≈
VCC – UBE R+RE1
3.微电流源
运放的输入级，静态电流很 小，只有μA级，或更小。
将上述电路中的RE0减小→0
则 IC2≈ IE2 =
UBE1 – UBE2 RE
输出电流 IC2≈
URTEln
IR IC2
此为关于IC2的超越方程，可由图解法求解
T1 IB1 IB2
IC2 T2
代入(1)式, 有IE2RE2 = IE1RE1+UTln(IE1/IE2) IE1 RE1 RE2 IE2
当β>>2时， IC1≈IE1≈IR , IC2≈IE2
∴IC2≈ IR(RE1/RE2)+(UT/RE2) ln(IE1/IE2)
当IE1、IE2相差不大时，输出电流
整理后，得： IC2 =
IR 2
≈IR
1+ β(1+β)
当β=10时， IC2 = 0.982 IR≈1.0IR
RE3用以增大IE3(使IE3 不至于过小)以增大β
二、威尔逊电流源
+VCC
T1、T2、T3 特性完全相同
令β1=β2=β3=β， IC1= IC2=IC
T1
对节点A, 有：IE3 = IC+ 2IB = IC+ 2 IC/β
一、有源负载共射放大电路
ib
RB β1ib ui rBE1
rCE1 rCE2 RL
uO
+VCC
T2
IC2
RB ui
IC1
T1 RL
T3 IC3
uO R IR
T1放大管, T2, T3为镜像电流源负载, IC1≈IR= (VCC –UEB3)/R
电路分析基础第四章
开路电压
等效电阻
二、戴维南定理证明：
置换
叠加
线性含源
线性或非线性
u ' = uoc
N中所有独立源产生的电压 电流源开路
' ''
u '' = − Rabi
电流源产生的电压 N0中所有独立源为零值
u = u + u = uoc − Rabi
u = uoc − Rabi
含源线性单口网络N可等效为 电压源串联电阻支路
Rab = 6 + 15 //(5 + 5) = 6 + 6 = 12Ω
Rcd = 5 //(15 + 5) = 4Ω
例3：试求图示电阻网络的Rab和Rcd。
Rab = 8 + {4 //[2 + 1 + ( 2 // 2)]} = 8 + {4 // 4} = 10Ω
Rcd = ( 2 // 2) + {1 //[4 + 2 + ( 2 // 2)]} = 1 + (1 // 7) = 1.875Ω
例5：求图中所示单口网络的等效电阻。
u R i = = ( μ + 1) R i
例6：求图所示单口网络的等效电阻。
u R Ri = = i 1+α
例7：求图示电路输入电阻Ri，已知α =0.99。
1. 外施电源法 2. 电源变换法
Ri = 35Ω
三、含独立源单口网络的等效电路：
1. 只含独立源、电阻，不含受控源 只含独立源、电阻不含受控源的网络，端口 VCR为u=A+Bi，u和i关联时，B为正。 2. 含受控源的有源单口网络 含受控源、独立源、线性电阻的网络，端口 VCR为u=A+Bi，B可正可负。 等效为电压源串联电阻组合或电流源并联电阻组合。
模电课件 第四章 放大电路基础(2)小信号模型及三种基本电路2013
VB ≈ Rb2 VCC = 4V Rb1 + Rb2
ICQ ≈ I EQ =
VB − VBE ≈ 1.65mA R e1 + R e2
VCEQ ≈ VCC – ICQ（RC +Re1+Re2）=7.8V
2013-3-4
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IBQ=ICQ/β=28uA
18
2013-3-4
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电气工程学院 苏士美
¤¤
4
小信号模型分析法 Q点附近，小信号
3、H参数的确定：
∂v BE hie＝ ∂iB
= rbe
vCE
hre =
∂v BE ∂vCE
= µr
iB
hfe＝
∂iC ∂iB
=β
vCE
26 mV r 所以： be＝200 Ω + (1 + β ) I ( mA ) E
其中：rbb’=200Ω
由发射极静态 电流来计算
2013-3-4
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电气工程学院 苏士美
ÿÿ
6
小信号模型分析法
4、简化H参数等效电路：
I BQ ≈ 40 µA VCC = I CQ RC + VCEQ + I EQ Re ≈ VCEQ + I CQ ( RC + Re ) I CQ = 2mA VCEQ = 6V
2013-3-4
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I CQ = βI BQ
电气工程学院 苏士美 9
小信号模型分析法
（2）求Q附近参数rbe：rbe = 200Ω + (1 + β ) （3）画小信号等效电路：
ICQ ≈ I EQ =
VB − VBE ≈ 1.65mA R e1 + R e2
VCEQ ≈ VCC – ICQ（RC +Re1+Re2）=7.8V
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IBQ=ICQ/β=28uA
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4
小信号模型分析法 Q点附近，小信号
3、H参数的确定：
∂v BE hie＝ ∂iB
= rbe
vCE
hre =
∂v BE ∂vCE
= µr
iB
hfe＝
∂iC ∂iB
=β
vCE
26 mV r 所以： be＝200 Ω + (1 + β ) I ( mA ) E
其中：rbb’=200Ω
由发射极静态 电流来计算
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ÿÿ
6
小信号模型分析法
4、简化H参数等效电路：
I BQ ≈ 40 µA VCC = I CQ RC + VCEQ + I EQ Re ≈ VCEQ + I CQ ( RC + Re ) I CQ = 2mA VCEQ = 6V
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I CQ = βI BQ
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小信号模型分析法
（2）求Q附近参数rbe：rbe = 200Ω + (1 + β ) （3）画小信号等效电路：
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1. 为了稳定静态工作点， 应引入直流负反馈；为改善 电路的动态性能，应引入交流负反馈。
2. 根据信号源的性质决定引入串联负反馈，或者并联负
反馈。当信号源为恒压源或内阻较小的电压源时，为
减小信号源输出的电流和信号源内阻压降，应引入串
联负反馈。反之，应引入并联反馈。
3. 根据负载对放大电路的需要引入电压负反馈，或者电
其中
AufAu/1 (AuB)
fHf(1AuB)f
6
20lg A Au Auf
f H f Hf
AufAu/1 (AuB)
fHf(1AuB)f
7
f
4-2-4 输入电阻
Ii
1、串联负反馈
Uid
ri A
（提高输入电阻,减小 Ui 从信号源索取的电流）
rif
Ui Ii
ri
U id Ii
Uf B
rif
U id U f Ii
问题提问与解答
HERE COMES THE QUESTION AND ANSWER SESSION 18
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支 持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评 估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和
意见，也请写在上边
19
感谢您的观看与聆听
本课件下载后可根据实际情况进行调整
流负反馈。当负载要求有稳定的电压信号时，应引入
电压负反馈；当负载要求有稳定的电流信号时，应引
入电流负反馈；
12
4. 若需要进行信号变换时，选择合适的组态，如将电
流信号转换为电压信号，应引入
； 如将电
压信号转换为电流信号，应引入
例：根据需要引入负反馈，并连接好电路 1. 减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载的能力 2. 将输入电流转换为与之成线性关系的输出电流 3. 将输入电流转换为稳定的输出电压
9
4-2-5 输出电阻 1、电压负反馈（降低输出电阻，稳定输出电压）
Io
Uo
Ao Xid ro
Uo
AoBUo ro
Uo ro
(1 AoB)
rof=ro/（1+AoB）
10
2、电流负反馈（提高输出电阻，稳定输出电流）
rof=ro（1+AtB）
11
4-2-6 放大电路中引入负反馈的一般原则
Ag=Io/Uid Br=Uf/Io Agf=Ag/(1+AgBr)
Ai=Io/Iid
Bi=If/Io
Aif=Ai/(1+Ai Bi)
1
整体概况
+ 概况1
您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况2
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。 2
注意: 只改变环内!
U id B A U id IiΒιβλιοθήκη (1 A B )ri
8
2、并联负反馈
Ii Iid
（降低输入电阻）
Ii
Ui If
ri A
ri
Ui I id
B
rif
Ui Ii
Ui
Ui
Iid+If Iid(1+AB)
ri (1+AB)
注意:1. 考虑环外的RB, Rif RB//rif
2. 不能用恒压源作驱动信号源
应引入并联电流负反馈，4-6、7-10、2-9
15
合理连线，接入信号源和反馈，使电路的输入电阻增大， 输出电阻减小；
16
1
ui
RC
4
RB
T1
2
RC
5
T2
3
RB
Io
–VEE 9
RC1
6
7
+VCC
T1
8
uo
10
3. 将输入电流转换为稳定的输出电压 应引入并联电压负反馈，5-6、8-10、2-9
17
问答
20
3
4-2-2 减小非线性失真
uo
ui
4
Xi
X id
Xf
A Xo
B
5
4-2-3 扩展放大器的带宽
设放大电路的高频响应可用单极点函数表示：
•
A(jf)
Au
1 jf / fH
加负反馈后，在B为实数情况下，闭环增益函数为
•
A •u(fjf)1 A A • u u ((jjf)f)B1jf/1 A ( uA fuB )fH1jA u f/ffHf
4-2 负反馈对反大器性能的影响
4-2-1 负反馈使增益的稳定度提高
dA f d(1A AB)Af 1
dA
dA
A 1AB
dAf dA 1
Af
A 1 AB
闭环增益稳定性比开环增益稳定性提高到（1＋AB）倍
当深度负反馈时，即（1＋AB）>>1
时:
Af
A 1 1AB B
可见放大电路的闭环增益基本上等于反馈网络的反馈系数B
13
1
ui
RC
4
RB
T1
2
RC
5
T2
3
RB
Io
–VEE 9
RC1
6
7
+VCC
T1
8
uo
10
1. 减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载的能力
应引入串联电压负反馈，4-6、3-9、8-10
14
RC
RC
45
RB
1
T1
T2
3
RC1
6
7
T1
+VCC
2
ui
RB
Io
8
uo
–VEE
9
10
2. 将输入电流转换为与之成线性关系的输出电流
不同反馈类型，信号量纲的选择
信号 传输
比
Xo Xi， Xf， Xid
A
B
Af
串联电压 电压 电压
反馈类型
并联电压 电压 电流
串联电流 电流 电压
并联电流 电流 电流
Au=Uo/Uid Bu=Uf/Uo Auf=Au/(1+AuBu)
Ar=Uo/Iid Bg=If/Uo Arf=Ar/(1+ArBg)