模拟电路第10章PPT课件
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《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。
《模拟集成电路》课件
,以便对设计的电路进行全面的测试和评估。
PART 05
模拟集成电路的制造工艺
REPORTING
半导体材料
硅材料
硅是最常用的半导体材料,具有 稳定的物理和化学性质,成熟的 制造工艺以及低成本等优点。
化合物半导体
如砷化镓、磷化铟等化合物半导 体材料,具有高电子迁移率、宽 禁带等特点,常用于高速、高频 和高温电子器件。
《模拟集成电路》课 件
REPORTING
• 模拟集成电路概述 • 模拟集成电路的基本元件 • 模拟集成电路的分析方法 • 模拟集成电路的设计流程 • 模拟集成电路的制造工艺 • 模拟集成电路的优化与改进
目录
PART 01
模拟集成电路概述
REPORTING
定义与特点
定义
模拟集成电路是指由电阻、电容、电 感、晶体管等电子元件按一定电路拓 扑连接在一起,实现模拟信号处理功 能的集成电路。
围和失真。
信号分析方法
01
02
03
04
频域分析
将时域信号转换为频域信号, 分析信号的频率成分和频谱特
性。
时域分析
研究信号的幅度、相位、频率 和时间变化特性,分析信号的
波形和特征参数。
调制解调分析
研究信号的调制与解调过程, 分析信号的调制特性、解调失
真等。
非线性分析
研究电路的非线性效应,分析 信号的非线性失真和互调失真
音频领域
模拟集成电路在音频领域中主要用于 音频信号的放大、滤波、音效处理等 功能,如音响设备、耳机等产品中的 模拟集成电路。
模拟集成电路的发展趋势
集成度不断提高
随着半导体工艺的不断发展,模 拟集成电路的集成度不断提高, 能够实现更加复杂的模拟信号处
模拟电子技术 第十章 集成运算放大电路
I I 0
虚断
对于工作在非线性区的应用电路,上述两个特点是分析其 输入信号和输出信号关系的基本出发点。
19
什么情况下放工作于非线性区?
运放在非线性区的条件:
电路开环工作或引入正反馈! iF
ui
UO RF UOPP U+-U-
iI
R1
i+ + i- -
Auo
uO
R
-UOPP
20
实际运放 Auo ≠∞ ,当 u+ 与 u-差值比较小时, 仍有 Auo (u+ u- ),运放工作在线性区。
在运算电路中,无论输入电压,还是输出电压, 均是对“地”而言的。
23
一、比例运算电路
作用:将信号按比例放大。 类型:反相比例放大、同相比例放大。 方法:引入深度电压并联负反馈或电压串联 负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍
数无关,与输入电压和外围网络有关。
24
一、比例运算电路
1.反相比例运算电路
虚短 虚断
2. 理想运放的输入电流等于零。
对于工作在线性区的应用电路,“虚短”和“虚断”是 分析其输入信号和输出信号关系的基本出发点。
17
如何使运放工作在线性区?
理想运放的线性区趋近于0,为了扩大运放的线性区 或使其具有线性区,需给运放电路引入负反馈: 运放工作在线性区的条件: 电路中有负反馈!
但线性区范围很小。
uO
例如:F007 的 UoM = ± 14 V,Auo 2 × 105 , 线性区内输入电压范围
实际特性
0 u+u
U OM u u Auo 14 V 2 105 70 μV
非线性区
模拟电路课件---放大电路的基本知识
RL RL
路
所以
Ro
Vo Vo
RL
RL
另一方法
Ro
VT IT
Vs 0
Ro +
AVOVi –
+ Vs=0
–
放
Ro
+
大+
Vo
电
AVOVi
–
路–
+ Vo RL –
放大电路
IT
+ VT
–
Ro
注意:输入、输出电阻为交流电阻
1.2.3 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
❖ 输出电阻R0的大小决定放大电路带负载的能力 ❖ 如输出为电压信号的放大电路(电压放大、互阻放大)
V0k
k=2
V01
100%
其中,V01为输出电压信号基波分量的有效值 V0k为高次谐波分量的有效值
1.2.3 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失书真 中有关符号的约I 定
由元器件非线性特性
•引起大的失写真字。 母、大写下标表示直流量。如,VCEt、
非线IC性等失。真系数
O
• 小写字母、大写下标表示总量(含交、直流)。
衰减
–
Rs + Vi –
Ro
+
+
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
有
V&i
Rs
Ri
Ri
V&s
1 Rs
V&s 1
Ri
要想减小衰减,则希望…?
Ri Rs
理想 Ri
1.2.2 放大电路模型
《模拟电子线路》课件
元件参数优化
元件参数优化
在模拟电子线路中,元件参数的选择对电路性能具有重要影响。通过优化元件参数,可以 提高电路性能、减小功耗和减小体积。
电阻优化
电阻是模拟电子线路中常用的元件,其阻值和功率等参数的选择对电路性能有直接影响。 优化电阻参数,如选用高精度、低温度系数的电阻,可以减小电路误差和提高稳定性。
电路板制作
将PCB板图交给工厂制作电路 板。
电路原理图设计
根据设计要求,使用电路设计 软件绘制电路原理图。
PCB板设计
使用PCB设计软件,将电路原 理图转换为PCB板图。
元件焊接与组装
将采购的元件焊接到电路板上 ,完成电路板的组装。
电路调试与测试
电源检查
检查电源是否正常,确保电源电压符 合要求。
02
电路性能改进
电源效率改进
在模拟电子线路中,电源效率是一个重要的性能指标。通 过改进电源效率,可以减小功耗和减小散热问题。
信号质量改进
信号质量是模拟电子线路中的关键性能指标之一。通过改 进信号质量,可以提高电路的信噪比和减小失真。
动态性能改进
动态性能是模拟电子线路中衡量电路快速响应能力的指标 。通过改进动态性能,可以提高电路的响应速度和减小超 调和振荡。
特点
模拟电路能够实现信号的放大、滤波 、转换等功能,具有高精度、低噪声 、稳定性好等优点,广泛应用于通信 、音频、图像处理等领域。
模拟电子线路的应用
01
02
03
通信系统
模拟电子线路在通信系统 中主要用于信号的发送、 接收和处理,如调制解调 器、滤波器等。
音频处理
模拟电子线路在音频处理 中主要用于信号的放大、 滤波和音效处理,如音频 功放、音响设备等。
拉扎维模拟CMOS集成电路设计 前十章全部课件
重邮光电工程学院
同一衬底上的NMOS和PMOS器件
MOS管所有pn结必须反偏: *N-SUB接VDD! *P-SUB接VSS! *阱中MOSFET衬底常接源极S
重邮光电工程学院
MOS器件符号
MOS管等效于一个开关!
重邮光电工程学院
MOS器件的阈值电压VTN(P)
(a)栅压控制的MOSFET (c)反型的开始
nCox
W L
[(VGS
VTH)VDS
)v(x) 1 2
1 VDS2 2
v(x)
]
2
)]vDS 0
重邮光电工程学院
I/V特性的推导(4)
ID
nCox
W L
[(VGS
VTH)VDS
1 VDS2 ] 2
三极管区(线性区)
每条曲线在VDS=VGS-VTH时
取最大值,且大小为:
ID nCox W (VGS VTH )2
。
t ≈ 50A, C
ox
ox
t ≈ 0.02 m, C
ox ox
6.9 fF/ m 2 1.75fF/ m 2
t ≈ 0.1 m, C 0.35fF/ m 2
ox
ox
重邮光电工程学院
MOS器件电容
模拟集成电路设计绪论 Ch.1# 45
重邮光电工程学院
减小MOS器件电容的版图结构
对于图a:CDB=CSB = WECj + 2(W+E)Cjsw 对于图b: CDB=(W/2)ECj+2((W/2)+E)Cjsw CSB=2((W/2)ECj+2((W/2)+E)Cjsw= = WECj +2(W+2E)Cjsw
单片机原理与c51编程课件10第十章 模拟通道技术
11 A
10 B
9C
CD4051引脚图
7
一、数据采集系统的组成
(2)多路转换开关的扩展
当采样的通道比较多,可以将两个或两个以上的多路开关并联 起来,组成8×2或16×2的多路开关。下面以CD4051为例说明 多路开关的扩展方法。两个8路开关扩展成16路的多路开关的 方法。
{IN
模拟输入 (1 ~ 8) IN
保持模拟信号基本不变。
注:保持电容一般外接,其取值与采样频率和精度有关。 减小CH可提高采样频率,但会降低精度。
11
一、数据采集系统的组成
常用采样/保持器:随着大规模集成电路的发展,已生产 出各种各样的采样/保持器。如用于一般目的有AD582、 AD583 、 LF198/398 等 ; 用 于 高 速 的 有 THS-0025 、 THS-0060、THC-0030、THC-1500等;用于高分辨率 的有SHA1144、ADC1130等。
的频谱 f (t)的最高频率 F( j的) 两倍,即
max
s 2max
采样定理奠定了选择采样频率的理论基础,但对于 连续对象的离散控制,不易确定连续信号的最高频率。 因此,采样定理给出了选择频率的准则,在实际应用中 还要根据系统的实际情况综合考虑.。
10
一、数据采集系统的组成
(2)采样保持 采样保持电路:对变化的模拟信号快速采样,并在转换过程中
T型电阻网络
28
三、数/模转换
T型电阻网络D/A转换原理框图
VRE
IL3
IL2
IL1
IL0
D
C
B
T型电阻网络
F
R
I3 2R I2 2R I1 2R I0 2R
模拟电子技术)第10章直流电源
智能化与数字化控制
智能监控与管理
随着物联网和云计算技术的发展,直流电源的智能化监控与 管理已成为趋势。通过集成传感器和通信模块,实现电源状 态的实时监测和远程控制,提高电源管理的便捷性和效率。
数字化控制
数字化控制技术为直流电源提供了更加灵活和精确的控制方式。 通过采用数字信号处理器(DSP)或可编程逻辑控制器(PLC), 实现对电源的参数调整、故障诊断和自动校准等功能。
类型
根据滤波效果的不同,可 分为电容滤波、电感滤波 和复合滤波。
稳压电路
作用
类型
保持输出电压的稳定,不受输入电压 和负载变化的影响。
根据稳压方式的不同,可分为串联型 稳压电路和并联型稳压电路。
工作原理
通过负反馈和比较电路,实时监测输 出电压的变化,并调整整流和滤波电 路的参数,以保持输出电压的稳定。
分布式直流电源系统的应用场景
分布式直流电源系统适用于对供电可靠性要求极高,负载电流变化大且需要扩展的场合, 如数据中心、通信基站等。Βιβλιοθήκη 03直流电源的基本组成
电源变压器
作用
将交流电转换为适合整流电路的 电压。
工作原理
利用电磁感应原理,通过改变输入 交流电的匝数比,实现电压的变换。
类型
根据使用需求,可选择不同的变压 器类型,如单相、三相变压器等。
高效率与高功率密度
高效能转换
随着电力电子技术的不断进步,直流电源的高效率转换已成为可能。通过采用 先进的拓扑结构和控制算法,提高电源的转换效率,减少能源浪费。
高功率密度
为了满足便携式设备和分布式电源系统的需求,直流电源需要具备更高的功率 密度。通过优化电路设计和材料选择,减小电源体积,提高单位体积的功率输 出。
模拟电路基础教程PPT完整全套教学课件全
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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。
模拟电路基础教程PPT课件
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
模拟电路基础教程PPT课件
2.电子系统的构成
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模拟电路基础教程PPT课件
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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。
模拟电子技术基础课件(全)
04
模拟电子电路分析
模拟电路的组成
负载
电路的输出部分,可以是电阻、 电容、电感等元件。
开关
控制电路的通断。
电源
为电路提供所需电压和电流。
传输线
连接电源和负载的导线或传输 介质。
保护元件
如保险丝、空气开关等,保护 电路免受过载或短路等故障的 影响。
模拟电路的分析方法
01
02
03
04
欧姆定律
用于计算电路中的电流和电压 。
稳定性影响因素
电路中的元件参数、电源电压、负载变化等 都会影响电路的稳定性。
稳定性分析方法
通过计算电路的极点和零点,分析系统的稳 定性。
提高稳定性的措施
如采用负反馈、调整元件参数等手段,提高 电路的稳定性。
05
模拟电子技术的应用
音频信号处理
音频信号放大
模拟电子技术可以用于放大音频 信号,提高声音质量,使声音更 加清晰和饱满。
技术进步与创新
绿色与可持续发展
随着科技的不断发展,模拟电子技术 也在不断创新和进步。新型材料、工 艺和设计方法的应用将进一步提高模 拟电路的性能和集成度。
在环保意识日益增强的背景下,模拟 电子技术将更加注重绿色、节能和可 持续发展,推动产业向低碳、环保的 方向发展。
与其他技术的融合
模拟电子技术正与其他领域的技术相 互融合,如人工智能、物联网和生物 医疗等,为各种应用场景提供更高效、 更智能的解决方案。
欧姆定律和基尔霍夫定律是电 路分析的基本定律,对于理解 和分析电路具有重要的作用。
电路分析方法
支路电流法
通过设定未知的电流为变量,建立并解决包含这些变量的线性方程组 来求解电路的方法。
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
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。
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Weinan Normal University
两种实用放大电路:(1)直接耦合放大电路
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
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
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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(实验 模拟运算电路)10-11(2)
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
3、同相比例运算电路(图4) 、同相比例运算电路( ) RF 100k R1 Ui 10k +12V Uo Ui -12V + R 10k RW 100k -12V RF 10k +12V Uo
+ R 9.1k RW 100k
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
集成运算放大器的基本应用—模 实验 集成运算放大器的基本应用 模 拟运算电路
一、实验目的 1、掌握集成运放管脚的识别方法。 、掌握集成运放管脚的识别方法。 2、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、 、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、 减法等基本运算电路的功能。 减法等基本运算电路的功能。 二、实验原理 本实验采用的集成运算放大器型号为µA741(或 本实验采用的集成运算放大器型号为 ( F007),引脚排列如图 所示。 ),引脚排列如图 所示。 ),引脚排列如图1所示 它是八脚双列直插式组件。 它是八脚双列直插式组件。
Байду номын сангаас 实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路 集成运算放大器的基本应用 模拟运算电路
8
7
6
5
µA741 + 1 2 3
图1 7脚为正电源端; 脚为正电源端; 脚为正电源端 4脚为负电源端; 脚为负电源端; 脚为负电源端 1脚和 脚为失调调零端,1脚和 脚之间可接入一 脚和5脚为失调调零端 脚和5脚之间可接入一 脚和 脚为失调调零端, 脚和 只几十k 的电位器并将滑动触头接到负电源端; 只几十 的电位器并将滑动触头接到负电源端; 8脚为空脚。 脚为空脚。 脚为空脚
《模拟电子技术》第10讲场效应管放大电路
Ro
Rs
∥
1 gm
3* 0.5 3 0.5
429
例4
已知N沟道增强型MOS管组成的共源放大电路,管 子的转移特性曲线如下图,已知 VDD=15V,VGG=3V,Rd=10KΩ,Rg=10MΩ,求 Q,Au 。
ID/mA 4
3 2
1
解: 利用图解法:
0
2
4 uGS/V
UGSQ VGG 3V I DQ 1mA U DSQ VDD I DQ Rd 5V
图1
由于UDSQ>(UGSQUGS(th)) = (21)V = 1V,说明该场 效应管确实工作在恒流区,上面的分析是正确的。
例2
耗尽型N沟道MOS管,RG=1M,RS=2k,RD= 12 k ,VDD = 20 V。IDSS = 4 mA,UGS(off) = – 4 V, 求 iD 和 uO 。
第十讲 场效应管放大电路
一、场效应管放大电路的三种接法 二、场效应管放大电路静态工作点 的设置方法 三、场效应管放大电路的动态分析
一、场效应管放大电路的三种接法
基本共源放大电路: 输入端 输出端 共用端 基本接法 栅极g 漏极d 源极s 共源放大电路
基本共源放大电路的交流通路
基本共漏放大电路: 输入端 输出端 共用端 基本接法 栅极g 源极s 漏极d 共漏放大电路
VGG>UGS(th)开启电压
输出回路:
VDD保证漏源电压使管子工作在 恒流区,并且为负载提供能量;
共源放大电路
Rd把电流iD的变化转变为 电压uDS的变化;
2. 共源放大电路静态工作点
当输入信号ui=0时,得到直流通路,如下图。 电路的静态工作点包括:UGSQ, IDQ, UDSQ
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一、电路组成和工作原理
稳压原理:
1. UI 不变,RL 减小
RL
IL
UR
UO
图 10.5.2
IZ
IR=IL+IZ UO 基本不变
2. RL 不变, UI 升高
UI
UO
IZ
UR UO=UI UR UO 基本不变
-
17
二、内阻和稳压系数的估算
1. 内阻 Ro
RoΔ ΔU UO I rZ//RrZ
2. 稳压系数 Sr
-
2U 2
2 2U2
4
10.2.3 单相桥式整流电路
2U 2
图 10.2.4
2U 2 RL
2U 2 RL
2U 2
图 10.2.5
-
2U 2
图 10.2.6
5
10.2.4 整流电路的主要参数
一、输出直流电压 UO(AV)
U O(A V 21 ) 02uod( t)
二、脉动系数 S
S U O1m U O(AV)
适用于负载电流比较 大的场合。
-
图 10.3.6
输出直流电压为:
U O(A V U O ) (A V 0.9 )U 2
脉动系数 S :
S
1
2LC
S
适用于各种场合。 11
10.3.4 LC - 型滤波电路
图 10.3.7
序号
1 2 3 4 5
图 10 - 2 各种滤波电路的性能比较
性能 类型
UO(AV)/U2
稳压 负 电路 载
图 10.1.1 直流电源的组成
-
2
10.2 单相整流电路
10.2.1 单相半波整流电路
2U2sint
优点:使用元件少。
缺点:输出波形脉动大;
直流成分小;变压器利用率
低。
- 图 10.2.1
2U 2 RL
2U 2
2U 2
3
10.2.2 单相全波整流电路
+
图 10.2.2 全波整流电路 图 10.2.3 全波整流电路波形图
三、二极管正向平均电流 ID(AV)
四、二极管最大反向峰值电压 URM
-
6
在桥式整流电路中, 输出直流电压:
1
22
U O( A V 0)2 U 2 sitn (d t)U 2 0 .9 U 2
脉动系数:
u O 2 U 2 ( 23 4 c2 o t s1 4 5 c4 o t s)
42
一、内阻 Ro 二、稳压系数 Sr
Ro
ΔUO ΔIO UI常数
SrΔ ΔU U O I//U UO I RL常
ΔUOUI 数ΔUI UORL常
数
-
15
10.5.2 硅稳压管的伏安特性
在反向击穿区,流
过稳压管的电流发生很
大变化,两端电压基本
ΔU
不变。
O
ΔI
图 -
10.5.1
硅稳压管的伏安特性 16
10.5.3 硅稳压管稳压电路
图 10.6.1
放大电路:A; 调整管:VT;
UI 或 IL UO UF UId UBE IC
UO -
UCE↑
20
10.6.2 输出电压的调节范围
由于 U+ = U ,UF = UZ, 所以
UZUFR1R 2 R 2R 3R3UO
则: UOR1R2R2R3R3UZ 图 10.6.1 串联型直流稳压电路
图 10.3.1
9
10.3.2 RC - 型滤波电路
图 10.3.4
输出直流电压为: UO (AV)RR LRLUO (AV)
脉动系数 S 约为:
S
1
S
C2(R//RL)
适用于负载电流较小的场合。
-
10
10.3.3 电感滤波电路和 LC 滤波电路
一、电感滤波器
二、LC 滤波器
图 10.3.5
R UImaxUZ IZmax ILmin
2. 当电网电压最低和负载电流最大时,IZ 的值最小, 此时 IZ 不应低于其允许的最小值,即
UImR inUZILmaxIZmin 或:
R UIminUZ IZmin ILmax
-
19
10.6 串联型直流稳压电路
10.6.1 电路组成和工作原理
采样电路:R1、 R2、 R3 ; 基准电压:由 VDZ 提供; 稳压过程:
第十章 直流电源
10.1 直流电源的组成 10.2 单相整流电路 10.3 滤波电路 10.4 倍压整流电路 10.5 硅稳压管稳压电路 10.6 串联型直流稳压电路 10.7 集成稳压器 10.8 开关型稳压电路 10.9 可控整流电路
10.1 直流电源的组成
电网 电压
电源 变压器
整流 电路
滤波器
-
13
10.4.2 多倍压整流电路
2U 2
+-
2 2U2
+
2 2U2
+
+-+u2
+
2 2U2
+
2 2U2
+
2 2U2
图 10.4.2 多倍压整流电路
适用于要求输出电压较高、负载电流较小的场合。
-
14
10.5 硅稳压管稳压电路
整流滤波电路输出电压不稳定的主要原因:
·负载变化; ·电网电压波动。
10.5.1 稳压电路的主要指标
0.45
157%
100%
1.41
0.90
67%
50%
2.83
0.90
67%
50%
1.41
-
8
10.3 滤波电路
10.3.1 电容滤波电路
滤波电容大,效果好。
适用于负载电流较小的场合。 当 RLC (3~5)T 2 输出直流电压为: UO(AV )1.2U2
脉动系数 S 约为 10% ~ 20%。 -
S UO1m 3 U2 0.67
UO(AV)
22 U2
二极管正向平均电流:
1 ID(AV) 2 IO(AV)
二极管最大反向峰值电压: URM 2U2
-
7
表 10 - 1 单相整流电路的主要参数
主要参数 电路形式
半波整流
全波整流
桥式整流
UO(AV)/U2
S
ID(AV)/ IO(AV) URM / U2
当 R2 的滑动端调至最上端时,UO 为最小值
UOm inR1R 2R 2R 3R3UZ
当 R2 的滑动端调至最下端
时,UO 为最大值,
-
UOmaxR1R R23R3UZ 21
10.6.3 调整管的选择
适用场合
整流管的 冲击电流
电容滤波
1.2
小电流
大
RC - 型滤波
1.2
小电流
大
LC - 型滤波
1.2
小电流
大
电感滤波
0.9
大电流
小
LC 滤波
0.9 - 适应性较强
小
外特性
软 更软 软 硬 1硬2
10.4 倍压整流电路
10.4.1 二倍压整流电路
iD1
2U 2
iD2
2U 2
图 10.4.1 二倍压整流电路
图 10.5.2
图 10.5.4
当 rZ << RL , rZ << R 时,
ΔUO rRZ ΔUI
所 - 以 SrΔ Δ U U O I//U U O I rR ZU U O I18
三、限流电阻的选择
1. 当电网电压最高和负载电流最小时,IZ 的值最大, 此时 IZ 不应超过允许的最大值,即
UImR axUZILminIZmax 或:
稳压原理:
1. UI 不变,RL 减小
RL
IL
UR
UO
图 10.5.2
IZ
IR=IL+IZ UO 基本不变
2. RL 不变, UI 升高
UI
UO
IZ
UR UO=UI UR UO 基本不变
-
17
二、内阻和稳压系数的估算
1. 内阻 Ro
RoΔ ΔU UO I rZ//RrZ
2. 稳压系数 Sr
-
2U 2
2 2U2
4
10.2.3 单相桥式整流电路
2U 2
图 10.2.4
2U 2 RL
2U 2 RL
2U 2
图 10.2.5
-
2U 2
图 10.2.6
5
10.2.4 整流电路的主要参数
一、输出直流电压 UO(AV)
U O(A V 21 ) 02uod( t)
二、脉动系数 S
S U O1m U O(AV)
适用于负载电流比较 大的场合。
-
图 10.3.6
输出直流电压为:
U O(A V U O ) (A V 0.9 )U 2
脉动系数 S :
S
1
2LC
S
适用于各种场合。 11
10.3.4 LC - 型滤波电路
图 10.3.7
序号
1 2 3 4 5
图 10 - 2 各种滤波电路的性能比较
性能 类型
UO(AV)/U2
稳压 负 电路 载
图 10.1.1 直流电源的组成
-
2
10.2 单相整流电路
10.2.1 单相半波整流电路
2U2sint
优点:使用元件少。
缺点:输出波形脉动大;
直流成分小;变压器利用率
低。
- 图 10.2.1
2U 2 RL
2U 2
2U 2
3
10.2.2 单相全波整流电路
+
图 10.2.2 全波整流电路 图 10.2.3 全波整流电路波形图
三、二极管正向平均电流 ID(AV)
四、二极管最大反向峰值电压 URM
-
6
在桥式整流电路中, 输出直流电压:
1
22
U O( A V 0)2 U 2 sitn (d t)U 2 0 .9 U 2
脉动系数:
u O 2 U 2 ( 23 4 c2 o t s1 4 5 c4 o t s)
42
一、内阻 Ro 二、稳压系数 Sr
Ro
ΔUO ΔIO UI常数
SrΔ ΔU U O I//U UO I RL常
ΔUOUI 数ΔUI UORL常
数
-
15
10.5.2 硅稳压管的伏安特性
在反向击穿区,流
过稳压管的电流发生很
大变化,两端电压基本
ΔU
不变。
O
ΔI
图 -
10.5.1
硅稳压管的伏安特性 16
10.5.3 硅稳压管稳压电路
图 10.6.1
放大电路:A; 调整管:VT;
UI 或 IL UO UF UId UBE IC
UO -
UCE↑
20
10.6.2 输出电压的调节范围
由于 U+ = U ,UF = UZ, 所以
UZUFR1R 2 R 2R 3R3UO
则: UOR1R2R2R3R3UZ 图 10.6.1 串联型直流稳压电路
图 10.3.1
9
10.3.2 RC - 型滤波电路
图 10.3.4
输出直流电压为: UO (AV)RR LRLUO (AV)
脉动系数 S 约为:
S
1
S
C2(R//RL)
适用于负载电流较小的场合。
-
10
10.3.3 电感滤波电路和 LC 滤波电路
一、电感滤波器
二、LC 滤波器
图 10.3.5
R UImaxUZ IZmax ILmin
2. 当电网电压最低和负载电流最大时,IZ 的值最小, 此时 IZ 不应低于其允许的最小值,即
UImR inUZILmaxIZmin 或:
R UIminUZ IZmin ILmax
-
19
10.6 串联型直流稳压电路
10.6.1 电路组成和工作原理
采样电路:R1、 R2、 R3 ; 基准电压:由 VDZ 提供; 稳压过程:
第十章 直流电源
10.1 直流电源的组成 10.2 单相整流电路 10.3 滤波电路 10.4 倍压整流电路 10.5 硅稳压管稳压电路 10.6 串联型直流稳压电路 10.7 集成稳压器 10.8 开关型稳压电路 10.9 可控整流电路
10.1 直流电源的组成
电网 电压
电源 变压器
整流 电路
滤波器
-
13
10.4.2 多倍压整流电路
2U 2
+-
2 2U2
+
2 2U2
+
+-+u2
+
2 2U2
+
2 2U2
+
2 2U2
图 10.4.2 多倍压整流电路
适用于要求输出电压较高、负载电流较小的场合。
-
14
10.5 硅稳压管稳压电路
整流滤波电路输出电压不稳定的主要原因:
·负载变化; ·电网电压波动。
10.5.1 稳压电路的主要指标
0.45
157%
100%
1.41
0.90
67%
50%
2.83
0.90
67%
50%
1.41
-
8
10.3 滤波电路
10.3.1 电容滤波电路
滤波电容大,效果好。
适用于负载电流较小的场合。 当 RLC (3~5)T 2 输出直流电压为: UO(AV )1.2U2
脉动系数 S 约为 10% ~ 20%。 -
S UO1m 3 U2 0.67
UO(AV)
22 U2
二极管正向平均电流:
1 ID(AV) 2 IO(AV)
二极管最大反向峰值电压: URM 2U2
-
7
表 10 - 1 单相整流电路的主要参数
主要参数 电路形式
半波整流
全波整流
桥式整流
UO(AV)/U2
S
ID(AV)/ IO(AV) URM / U2
当 R2 的滑动端调至最上端时,UO 为最小值
UOm inR1R 2R 2R 3R3UZ
当 R2 的滑动端调至最下端
时,UO 为最大值,
-
UOmaxR1R R23R3UZ 21
10.6.3 调整管的选择
适用场合
整流管的 冲击电流
电容滤波
1.2
小电流
大
RC - 型滤波
1.2
小电流
大
LC - 型滤波
1.2
小电流
大
电感滤波
0.9
大电流
小
LC 滤波
0.9 - 适应性较强
小
外特性
软 更软 软 硬 1硬2
10.4 倍压整流电路
10.4.1 二倍压整流电路
iD1
2U 2
iD2
2U 2
图 10.4.1 二倍压整流电路
图 10.5.2
图 10.5.4
当 rZ << RL , rZ << R 时,
ΔUO rRZ ΔUI
所 - 以 SrΔ Δ U U O I//U U O I rR ZU U O I18
三、限流电阻的选择
1. 当电网电压最高和负载电流最小时,IZ 的值最大, 此时 IZ 不应超过允许的最大值,即
UImR axUZILminIZmax 或: