(完整版)模拟电路讲义

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模拟电路基础ppt课件

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一般来说,有三种方法来定量地 分析一个电子器件的特性,即特 性曲线图示法、解析式表示法和 参数表示法


二极管符号
15
1.3 半导体二极管
1.3.1二极管的特性曲线
在二极管加有反向电压, 当电压值较小时,电流极 小,其电流值为反向饱和 电流IS。当反向电压超过 超过某个值时,电流开始 急剧增大,称之为反向击 穿,称此电压为二极管的 反向击穿电压,用符号 UER表示。
2
第一章 半导体器件基础
1.1 半导体及其特性 1.2 PN结及其特性 1.3 半导体二极管 1.4 半导体三极管及其工作原理 1.5 三极管的共射特性曲线及主要参数
3
1.1 半导体及其特性
1.1.1本征半导体及其特性
定义:纯净的半导体经过一定 的工艺过程制成单晶体,称为 本征半导体。
稳压管的主要参数: (1) 稳定电压UZ:UZ是在规定电流下稳压管的反向击穿电压。 (2) 稳定电流IZ:IZ是稳压管工作在稳压状态时的参考电流,电流低于
此值时稳压效果变坏,甚至不稳压。 (3) 最大稳定电流IZM|:稳压管的电流超过此值时,会因结温升过高而
损坏。 (4) 动态电阻rD:rD是稳压管工作在稳压区时,端电压变化量与其电流
在无外电场和无其它激发作用下,参与扩散运动的多子数 目等于参与漂移运动的少子数目,从而达到动态平衡。
13
1.2 PN结及其特性
1.2.2 PN结的导电特性
PN结外加正向电压时 处于导通状态
PN结外加反向电压时 处于截止状态
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
N型半导体 : 在本征半导体中掺入少量

模拟电路实验讲义..

模拟电路实验讲义..

实验一 单级交流放大电路一、实验目的1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。

2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。

3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

二、实验原理图1-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。

它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。

当在放大器的输入端加入输入信号u i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u 0,从而实现了电压放大。

图1-1 共射极单管放大器实验电路在图1-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 CC B2B1B1B U R R R U +≈U CE =U CC -I C (R C +R E ) 电压放大倍数CE BEB E I R U U I ≈-≈beL C V r R R βA // -=输入电阻R i =R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。

在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。

一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。

因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。

放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。

1、 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号u i =0的情况下进行, 即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。

东南大学模拟电路教程课件

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UA R5
节点电压法:
I =-+ E -+ UA R
E.UA与本支 路电流方向 相同取“+”, 反之取“-”。
I3=
-E3 + UA R3
28
例: 已知R1=R2=R3=R4=R; Uab=10V,E=12V.若将E去掉,
并将 cd 短接,此时Uab=?
怎么解决? 郁闷!
E
c d R1 ••
R2 a IS1 •
IS2 R3 • b R4
29
1 - 10 叠加原理
在线性电路中,任一支路中的电流为电路中 各电源单独作用时的代数和。
方法:依次计算各电源单独作用时的电流,此时其它 电压源视作短路,电流源视作开路。
例:求I3
U1 +140V
R1 20
R3
R2
U2
5 +90V
6
I3
R1
R2
20
5
U1 140V
I3
6 R3
例:求UIS = ?
解: UIS = UR – U = IS R – U = - 6V
2A
I
Is
UIS
2
UR
U
R
10V
21
例: 求 I .
I2 3A
I2 3A
12V
U1
I1
6 Ω 2A

I
3Ω 6Ω
2A
I1

6Ω 2A
I
3Ω 6Ω
电压源的方向?
电电压流源源的的 方方向向??
3A

8V
6V
6Ω I
U2 90V
30
U1 +140V

模拟电路课件第一章

模拟电路课件第一章

说明:
1. 掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度;温度决 定少数载流子的浓度。 2. 杂质半导体载流子的数目要远远高于本征半导 体,因而其导电能力大大改善。 3. 杂质半导体总体上保持电中性。 4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。
(a)N 型半导体
(b) P 型半导体

杂质半导体的的简化表示法
1.1.3 PN结
模拟电子技术
成都大学 电子信息工程学院 李红连
绪 论

1. 信号
论(信号与系统)
信号是反映信息的物理量。
非电物理量可以通过各种传感器比较容易地转换成电信号, 而电信号又容易传送和控制,所以成为应用最为广泛的信 号。 电信号是指随时间变化的电压与电流,可以表示成时间的 函数。 2.信号的分类 随机性:随机信号 、确定信号 周期性:周期信号、非周期信号 取值:离散时间信号、连续时间信号
第一片集成电路只有4集成度按10倍/6年的速
度还将继续到2015或2020年,将达到饱和。 量子电子学的兴起(量子电子器件、量子计算机、量 子信息处理、量子通信系统)
第一章 半导体器件

1. 本课程的性质
是一门技术基础课
论(课程介绍)
2. 特点
在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体,另 一侧掺杂成为 N 型半导体,两个区域的交界处就形成了 一个特殊的薄层,称为 PN 结。
第一章 半导体器件
一、导体、半导体和绝缘体
导体:自然界中很容易导电的物质称为导体,金属 一般都是导体。 绝缘体:有的物质几乎不导电,称为绝缘体,如橡 皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体:另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘 体之间,称为半导体,如锗、硅、砷化镓 和一些硫化物、氧化物等。

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0
V i 接同相端,输出Vo与输入Vi同相,Avf 0
第八讲 信号运算和处理电路 8.2 基本运算电路
1.比例电路
讨论: 3)Avf 的正负号决定于 V i 输入接至何处:



A 两种不同接法下, vf 的大小也有区别:
Rf R1
vi
vi
A
RL R2
R2
A
vo
Rf RL
vo
R1
第八讲 信号运算和处理电路 8.2 基本运算电路2.求和电路-ຫໍສະໝຸດ 加法电路Rf讨论:
1)求和电路实际上是利用“虚地” 以及 i 0 (虚断)的原理,通过 电流相加( i f i1 i 2 )来实现 电压相加。 2)输出端再接一级反相器,则可 消去负号,实现符合常规的算术 加法。 3)这个电路的优点是: 使用方便;参数值的调 整方便。
Rf
vs2 vs1 vs3
R2 N
R1 R3 R4
vO
Rf R1
v S1
Rf R2
vS 2
Rf R3
vS 3
A
vo
所以 取 R2 2 K ,得
R f 10 k ,
Rf R1
1.5 ,
Rf R2
5
Rf R3
0.1
R3 100 k ,
R1
2 // 10 100 // 6.7 // R '
R'2 R2 // R4 // Rf 2 2 //10//10 1.43k
Rf 2
Rf 2 Rf 2 vO vO1 vS 2 R R2 4
Rf 2
R'1 R1 // R3 // Rf 1 2 // 30// 3 1.15k

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(4-10)
例:求Au =?
i2 R2 M R4 i4
i3 R3
i1 ui
R1
_ +
+
RP
虚短路
u u 0
i1= i2
虚开路
uo
uo
vM
1
R4 1
1
R2 R3 R4
i2
vM R2
i1
ui R1
(4-11)
uo
vM
1
R4 1
1
R2 R3 R4
i2
vM R2
i1
ui R1
Au
uo ui
)
RF
2
RF1 R4
( ui1 R1
ui 2 R2
)
ui3 R5
(4-29)
五、三运放电路
ui1 +
A+
+
ui2
A+
uo1
R
R1
a
RW b
R
R1
uo2
R2
+
uo
A+
R2
(4-30)
ui1 +
A+
+
ui2
A+
uo1
R a
RW b
ua ui1 ub ui2
uo1 uo2 ua ub
t
思考:如果输入是正弦波,输出波形怎样,请 自己计算。运放实验中请自己验证。
(4-36)
积分电路的主要用途: 1. 在电子开关中用于延迟。 2. 波形变换。例:将方波变为三角波。 3. A/D转换中,将电压量变为时间量。 4. 移相。
其他一些运算电路:对数与指数运算电路、乘 法与除法运算电路等,由于课时的限制,不作 为讲授内容。

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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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1.1.1功率放大器(Power Amplifier)
一.分类
(a)甲类放大电路 1.直接藕荷功率放大电路 (b)乙类互补对称功率 电放 路大
(c)甲、乙类互补对称 放功 大率 电路
2.变压器耦合功率放大电路
OT电 L 路 (单电源加)电藕合 3.其他类型的功率放大电路 BT电 L 路 ,由两个差动 OC 输 电 L出 路的 组成
ICEO0 ,
V C V E C 2 , Q I C C 0 , V Q C V E C 2 , Q I C C V C Q R E L V C Q 2 R L C
. 图1-2-1 图解分析
二.输出集电极电流和电压
ic IC Q iC IC Q Icm co ts
二.功率放大器的性能要求
1.最主要的要求是:安全、高效率和不失真(失真可在允许 的范围内)地输出信号功率。 2.最重要的性能指标是:集成电极效率 c
c
PO PD
PO
PO PC
(1-1-1)
式中:PD直流电 ,PO 源 输功 出率 信 ,PC 号 功功 率率 管的 . 耗
3.功率放大器的本质是:在输入信号作用下,将直流电源的 直流功率转换为输出信号功率,所以用 c 来评价这种转换能 力。
2.功率合成技术
首先介绍输入变压器的工作原理及其功能,
然后重点讨论用传输线变压器构成的魔T混合网
络实现功率合成及功率分配的原理。
3础上,简单介绍半联型、开关型稳压 器的工作原理及稳压性能。
4.为了开设实验内容,首先进行相关实验仪器、仪表 的介绍,并让学生初步学会使用及进行简单操作, 然后安排2学时的实验课。
Vce ,ic 管子未发烫就已损坏,是 不可逆的。
12.产生二次击穿的原因及过程 ①原因:管内结面不均匀,晶格缺陷等。 ②过程:结面某些薄弱点电流密度

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1. 开环差模电压放大倍数Aod 无外加反馈回路的差模放大倍数。一般在
105 107之间。理想运放的Aod为。
2. 共模抑制比KCMR 常用分贝作单位,一般100dB以上。
3. 差模输入电阻rid
ri>1M, 有的可达100M以上。
(4-22)
4. 输出电阻ro
ro =几-几十。
5. 最大共模输入电压UIcmax 6. 最大差模输入电压UIdmax 7. -3dB带宽fH
第四章 结束
(4-26)
由镜像关系: Δ iC3= Δ iC4;
-VEE
所以: Δ io= Δ iC4 -Δ iC2= Δ iC1 –(-Δ iC1)=2 Δ iC1
此时,单端输出的放大 倍数接近于双端输出:
Aiu
iO uI
2iC1 2iB1rbe1
1 rbe1
(4-20)
§4.3 集成运放电路简介
(4-21)
§4.4 集成运放的性能指标及低频等效电路 4.4.1 主要性能指标
ln IR IC1
可用图解法或累试法求解
例:P177
(4-15)
4.2.2 改进型电流源电路
一、加射极输出器的电流源
+VCC
IR R
IB
IC0
T0
2
T2
IE2 IB1
IB0
Re2
特点:利用T2管的电流放大 作用,减小了基极电流IB0和 IC1 IB1对基准电流IR的分流。
IC1 IC0 IR IB2
集成电路的分类:
模拟集成电路、数字集成电路; 小、中、大、超大规模集成电路;
(4-2)
集成电路内部结构的特点:
1. 电路元件制作在一个芯片上,元件参数偏差方 向一致,温度均一性好。

模拟电路分析讲课文档

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在状态图中,电路的状态用状态名符号外加状态圈来表示,状 态转换的方向用箭头来表示,箭头旁以X/Z的形式标出转换的输入 条件X和相应的电路输出Z,如下图所示。
该图读法如下:当电路在时刻tn处于现态Si ,而输入为X时,电路 输出为Z;在时刻tn+1,电路将转换到次态Sj 。
Xn / Zn
Si
Sj
图4- 2
【例4 - 1】 某时序逻辑电路的状态图如图4- 3所示。假定电路 现在处于状态S0,试确定电路输入序列为X=1000010110时的 状态序列和输出序列,并说明最后一位输入后电路所处的状态。
0/0
1/0
1/0
S0
S1
0/1 1/0
0/0 1/1
图4- 3
S3
0/0
S2
Xn / Zn
解 根据电路的状态图、初始状态及输入序列,可以推导如下:
(2). 状态图描述法
状态图(State Diagram)是时序逻辑电路状态转换图的简称, 它能够直观地描述时序逻辑电路的状态转换关系和输入输出关系, 是分析和设计时序逻辑电路的一个重要工具。在状态图中,电路 的状态用状态名符号外加圆圈(称为状态圈)来表示,状态转换的 方向用箭头来表示,箭头旁以X/Z的形式标出转换的输入条件X 和相应的电路输出Z,如图4 - 2所示。该图读法如下:当电路在 时刻tn处于现态Si而输入为X时,电路输出为Z;在时刻tn+1,电 路将转换到次态Sj 。
从波形图可见,在最后一个CP脉冲的CP=1期间,R、S的变 化引起触发器状态发生了3次变化。像这种触发器在一个CP脉冲 作用期间发生多次翻转的现象称为空翻。
在时序逻辑电路中,空翻现象必须坚决避免。解决的办法就是 采用只对CP边沿响应而不是对电平进行响应的边沿触发器。现在 的集成触发器大多采用这种边沿触发的电路结构,触发器的状态 只可能在CP脉冲的上升沿或下降沿发生翻转,从而有效地防止了 空翻。

模拟电路PPT (华成英)

模拟电路PPT (华成英)
简化的h参数等效电路-交流等效模型
基区体电阻
发射结电阻
发射区体电阻 数值小可忽略
利用PN结的电流方程可求得
rbe
U be Ib

rbb'
rb'e

rbb'
(1 ) UT
I EQ
查阅手册 在输入特性曲线上,Q点越高,rbe越小!
由IEQ算出
安博mranbo@
Weinan Normal University
消除方法:增大VBB,即向上平移输入回路负载线。
减小Rb能消除截止失真吗?
安博mranbo@
Weinan Normal University
• 饱和失真 :饱和失真是输出回路产生失真。
Q ''' Q ''
Rc↓或VCC↑
Rb↑或 β↓或 VBB ↓
这可不是 好办法!
• 消除方法:增大Rb,减小Rc,减小β,减小VBB,增大VCC。 • 最大不失真输出电压Uom :比较UCEQ与( VCC- UCEQ ),取
diB

iC uCE
IB duCE
电阻
无量纲
Ube h11Ib h12Uce

Ic h21Ib h22Uce
无量纲
电导
交流等效模型(按式子画模型)
安博mranbo@
Weinan Normal University
h参数的物理意义
h11

uBE iB
• 对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类 尽可能少、负载上无直流分量。
安博mranbo@
Weinan Normal University
两种实用放大电路:(1)直接耦合放大电路

《模拟电路》PPT课件

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2〕求If :If
R Rf
RIS
3〕求AVSF:
AVSF
Vo VS
IS Ii
RL RS
IS(Rd //RL) If RS
(1Rf )Rd //RL R RS
七、功率放大器
1.互补对称功率放大电路:
1〕OCL电路:双电源,无输出电容.分为:
乙类互补对称功率放大电路:电路简单,但有交越失真.
利用"虚短"和"虚断"的概念,分析电路输出电压与
输入电压的关系. 1〕比例运算电路,反相比例:
vo
Rf R1
vS
反相器: vo=- vs
同相比例:
vo
(1
Rf R1
)vS
电压跟随器: vo=vs
2〕反相加法电路vo:(R R 1 fvS1R R 2 fvS2R R 3 fvS3)
3〕减法电路〔差分比例运算电路〕: vo(1R R 1 f)R 2R 3R 3vs2R R 1 fvs1
工作点偏高,输出波形容易出现饱和失真; 要求由输出波形能判断是什么失真. 静态分析:确定静态值:IB、IC、VCE.
有两种方法,图解法:了解. 估算法:重点.
静态偏置电路有三种:<要求掌握两种>
a〕固定偏置电路1: 先求IB IC VCE
IBVCC RBVBEVRCBC
IB
V CE V C CICR C b〕射极偏置电路: VB IE〔IC〕 IB VCE
稳幅环节:形成负反馈;
选频网络 :
3〕利用相位平衡条件判断电路能否起振 RC振荡电路: 采用RC串、并联网络, f = 0o
采用三节RC移相电路, f =180o
LC振荡电路:变压器反馈式 电感三点式LC振荡器 电容三点式LC振荡器<了解>

模拟电路整套课件完整版电子教案最全ppt整本书课件全套教学教程

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常使用的二极管,是不允许出现这种现象的。
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第一节 晶体二极管
三、晶体二极管器件的参数及分类
1.二极管的主要参数 (1)最大整流电流IFM 最大整流电流是指二极管长时间使用时,允许流过二极管的
最大正向平均电流。当电流超过这个允许值时,二极管会因 过热而烧坏,使用时务必注意。 (2)最高反向工作电压VRM 指二极管在使用时允许加上的最高反向电压。如果超过此值 二极管可能被击穿。一般是反向击穿电压的1/2或2/3。
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第一节 晶体二极管
二、PN结合晶体二极管的结构和特性
1.PN结 如果在硅或锗本征半导体中采用掺杂工艺,使半导体的一边
形成P型半导体,另一边形成N型半导体,则在这两种导电性 能相反的半导体交界面上,将形成一个特殊的接触面,称为 PN结。如图1-2 ( a)所示。 将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在无外电场 和其他激发作用下,参与扩散运动的多子数目等于参与漂移 运动的少子数目,从而达到动态平衡
和集电极电流之和。无论是NPN型管还是PNP型管,均符合这
一规律。由于基极电流很小,因而 IE≈IC 在PNP型管中,IE流入三极管,IB IC流出三极管,如图1-19
所示
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第二节 晶体三极管
(2)三极管的电流放大作用。
在图1-18所示电路中,信号从基极与发射极之间输入,从集电 极和发射极输出,因此发射极是输入、输出回路的公共端,这
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第二节 晶体三极管
2.极限参数 极限参数是指管子工作时,不允许超过的参数,否则管子性
能下降或损坏。常见的极限参数主要有: (1)集电极最大允许电流ICM :当集电极电流超过此值时,三

模电课件ppt

模电课件ppt
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。

模拟电路实验讲义-(1)

模拟电路实验讲义-(1)

模拟电路实验讲义本讲义与实验参考书《电子线路设计·实验·测试(第三版)》(自美主编)配合使用,预习时以本讲义为线索,重点参考上述实验教材的相关容。

实验要求1.实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。

预习要求如下:1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。

2)完成各实验“预习要求”中指定的容。

3)熟悉实验任务。

4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。

2.使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。

3.实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

4.实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。

找出原因、排除故障,经指导教师同意再继续实验。

5.实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。

6.实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据波形、现象)。

所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

7.实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。

8.实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

实验一基本仪器的使用一、实验目的1. 信号源的使用;2. 示波器的使用;3. 万用表的使用;二、实验步骤1. 用信号源输出频率1KHz,幅值0.5V,偏置电压为0.0V;2. 用示波器观察上述波形,验证频率、幅度和偏置电压。

3. 用万用表测试电压、电流、电阻、电容和二极管。

实验二 单级放大电路及研究一、实验目的1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱。

2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。

3.学习测量放大电路Q 点,A V ,r i ,r o 的方法,了解共射极电路特性。

4.学习放大电路的动态性能。

二、实验仪器1.双踪示波器。

2.信号发生器。

模拟电路实验讲义

模拟电路实验讲义

实验一 单级交流放大电路一、实验目的1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。

2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。

3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

二、实验原理图1-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。

它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。

当在放大器的输入端加入输入信号u i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u 0,从而实现了电压放大。

图1-1 共射极单管放大器实验电路在图1-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算CC B2B1B1B U R R R U +≈U CE =U CC -I C (R C +R E )C EBE B EI R U U I ≈-≈电压放大倍数beLCV r R R βA // -= 输入电阻R i =R B1 // R B2 // r be输出电阻R O ≈R C由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。

在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。

一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。

因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。

放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。

1、 放大器静态工作点的测量与调试1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号u i =0的情况下进行, 即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。

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(2)输入回路的接法应使输入电压 u 能够传送到三极管的 基极回路,使基极电流产生相应的变化量 iB。
(3)输出回路的接法应使变化量iC 能够转化为变化量 uCE,并传送到放大电路的输出端。
(4)此外对实用放大电路还要求输入和输出信号要共地、直 流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。
实用的放大电路——直接耦合放大电路
问题: 1. 两种电源
将两个电源 合二为一
2. 信号源与放大电路不“共地”
共地,且要使信号 驮载在静态之上
直流分量:大写字母+大写下标;如:IB 交流分量:小写字母+小写下标;如:ib 瞬时值: 小写字母+大写下标;如:iB 直流分量+交流分量;如:iB = IB+ ib 交流有效值:大写字母+小写下标;如:Ib
总变化量(总瞬时值):是直流量与交流量的叠
加量,字母小写,下标大写,如:iB、iC、uBE、uCE
电流放大倍数 Ai = io/ ii
功率放大倍数 Ap = po/ pi
互阻增益 互导增益
放大 电路
io 2
+
RL
uo

2
电压增益 Au (dB) = 20lg |Au| 电流增益 Ai (dB) = 20lg |Ai| 功率增益 Ap (dB) = 10lg |Ap|
Ar=uo/ii Ag=io/ui
任何放大电路均可看成为二端口网络
1ii
io 2
RS +
+ ui
us –
– 1
放大 电路
+
RL
uo

2
us — 信号源电压 Rs — 信号源内阻 RL — 负载电阻
ui — 输入电压 uo — 输出电压 ii — 输入电流 io — 输出电流
1 ii
RS +
+ ui
us –

1
一、 放大倍数
电压放大倍数 Au = uo/ui
二、输入电阻——从放大电路输入端看进去的等效电阻
1ii
RS +
+ ui
us –
Ri

1
Ri
ui ii
ui
us
Ri RS
Ri
一般来说, Ri越大越好。 (1)Ri越大,ii就越小,从信号源索取的电流越小。 (2)当信号源有内阻时, Ri越大, ui就越接近uS。
三、输出电阻
1
2
放大电路的输出相当于是负 载的信号源,该信号源的内阻称 为电路的输出电阻。
2.4.3 基本共射放大电路的工作原理与分析方法
一、基本共射放大电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb:使UBE> Uon,且有 合适的IB。 VCC:使UCE≥Uon,同时作为负 载的能源。 Rc:将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。
动态信号作用时:ui ib ic iRc uCE (uo )
下 限

O fL
低频段 中频段
f fH
高频段
(Band Width)
率 ( f )
五、最大输出功率和效率 O
f
效率 = 最大输出功率Pom 直流提供功率PDC

六、放大电路中电压、电流方向及符号的规定
放大电路中既有直流量如直流电源VCC ;又有交流量如 交流电压ui,还有交直流复合(叠加)量如交流电流iB。 为便于区分,特作以下规定:
RS +
+ ui
Ri
us –

1
Ru+oot RL

+ uo

2
计算:
Ro
u i
us RL
0
测量:
1
RS us = 0
1
uo
uot RL Ro RL
Ro
( uot uo
1)RL
放大 电路
2i
+ u

2 Ro
uot — 负载开路时的输出电压; uo — 带负载时的输出电压,Ro 越小,uot 和 uo 越接近。
(b) ui=sint 动态工作情况
iC I CQ
uCE U CEQ
iB IBQ
ui
t
t iB
+ ui
Rb

t
Rc
iC + +
uCE –
uo
t uo
t
VCC
VBB

iB=IBQ+ib iC=ICQ+ic uCE=UCEQ+uce uo=uce
(b) ui =sinωt 时(动态)
三、基本共射放大电路的工作原理及波形分析
动态信号 驮载在静 态之上
uCE 饱和失真
VCC
UCEQ O
底部失真
uCE
VCC
UCEQ
截止失真
tO
t
顶部失真
要输想出不和失输真入,反相就!要 在信号的整个周期内 保证晶体管始终工作 在放大区!
四、放大电路的组成原则
(1)外加直流电源的极性 必须使发射结正偏,集电 结反偏。则有:
Δ iC Δ iB
输出电压必然失真!
三、基本共射放大电路的工作原理及波形分析
(a) ui=0 静态工作情况(各支路只有直流成分)
iC I CQ
uCE U CEQ
iB IBQ ui
t t Rc
t
iB
iC + +
+ ui
Rb
uCE – uo

VBB

t uo
t
VCC
(a) ui =0 时(静态)
三、基本共射放大电路的工作原理及波形分析
四、 通频带
1. 幅电频抗特元性件和(主相要频是特电性容)使放大电路对不同频率输入信号 的放大能力不同,反映在:
Au(jf ) Au ( f ) ( f )
Au( f ) — 幅频特性
( f ) — 相频特性
Au(f)
Aum
Aum/ 2
BW0.7
上限 频率
2. 频带宽度(带宽)BW BW0.7 = fH – fL
输入电压ui为零时,晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q,记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。
二、设置静态工作点的必要性
放大的对象是动态信号,但前提是不失真。若去掉直流偏 置,在ui负半周以及ui正半周其幅值小于晶体管发射结的导通 电压时,晶体管截止,所以造成了严重的失真,所以,设置 静态工作点是十分必要的。此外,静态工作点的设置,还影 响到其它动态参数,必须合理设置静态工作点,在以后各节 再进行说明。
话筒 放大电路实质上是一 个受输入信号控制的 能量转换器。(电源 转换为输出信号)
放大器 直流电源
输出 扬声器
放大的对象:变化量 放大的本质:能量的控制
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的特征:功率放大
放大的基本要求:不失真,放大的前提
放大电路的必备元件:有源器件(晶体管或场效应管)。
2.4.2 放大电路的主要性能指标
2.4 基本放大电路
2.4.1 放大电路的组成及工作原理 2.4.2 放大概念和放大电路主要性能指标 2.4.3 基本共射放大电路分析 2.4.4 工作点稳定的共射放大电路 2.4.5 共集电极放大电路 2.4.6 共基极放大电路 2.4.7 复合管 2.4.8 三种放大电路比较
2.4.1 放
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