第一章模电例题分析ppt课件
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模拟电子技术第1章PPT课件
多数载流子——自由电子 施主离子
少数载流子—— 空穴
7
8
2. P型半导体
在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等。
硅原子
+4
空穴
+4
硼原子
+4
8
电子空穴对
空穴
+4 +4
P型半导体
－ － －－
+3 +4
－ － －－
－ － －－
+4 +4
受主离子
多数载流子—— 空穴 少数载流子——自由电子 9
杂质半导体的示意图
(1) 稳定电压UZ ——
在规定的稳压管反向工作电流IZ下UZ，所对应的Iz反min 向工作电u压。
(2) 动态电阻rZ ——
△I
rZ =U /I
rZ愈小，反映稳压管的击穿特性△愈U 陡。
I zmax
(3) 最小稳定工作 电流IZmin——
保证稳压管击穿所对应的电流，若IZ＜IZmin则不能稳压。
(4) 最大稳定工作电流IZmax——
17
EW
R
18
(2) 扩散电容CD
当外加正向电压
不同时，PN结两 + 侧堆积的少子的 数量及浓度梯度 也不同，这就相 当电容的充放电 过程。
P区 耗 尽 层 N 区 －
P 区中电子 浓度分布
N 区中空穴 浓度分布
极间电容（结电容）
Ln
Lp
x
电容效应在交流信号作用下才会明显表现出来
18
19
1.2 半导体二极管
30
31
四、稳压二极管
稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管
பைடு நூலகம்
精品课件-模拟电子技术-第1章
由此可知，在常温下，半导体内存在着两种载流子，一 种是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴。所以半导 体在外加电压作用下，两种载流子将会同时参与导电，如图 1.4所示。其中，In 表示电子形成的电流，Ip表示空穴形成 的电流。
15
第1章 半导体器件
图1.4 半导体内部载流子的运动
16
第1章 半导体器件
4
第1章 半导体器件
3) 掺杂特性 在纯净的半导体中掺入微量的杂质元素能使其导电性能 发生显著变化，这种特性称为掺杂特性。例如在纯净的硅中 掺入百万分之一的杂质，其导电能力可以增强上百万倍。各 种半导体器件的制作，正是利用掺杂特性来改变和控制半导 体的导电能力的。 此外，半导体的导电能力还会随着电场、磁场的作用而 变化。 为什么半导体会有这些独特的导电性能呢？这主要是由 其内部的原子结构所决定的。
5
第1章 半导体器件
1.1.2 半导体的原子结构 用来制造晶体管的半导体材料主要是硅和锗。下面就来
讨论这两种半导体材料的原子结构。 1. 单个原子结构 硅的化学元素符号是Si，它有一个带正电的原子核和14
个带负电的电子。电子分三层绕原子核不停地旋转，如图 1.1(a)所示。由于原子核带14个电子电量的正电，因此正常 情况下原子呈中性。锗的化学元素符号是Ge，它共有32个电 子，分四层绕原子核不停地转动，如图1.1(b)所示。
第1章 半导体器件
第1章 半导体器件
1.1 半导体的基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 半导体三极管 1.4 场效应管 本章小结 练习题
1
第1章 半导体器件
1.1 半导体的基础知识
1.1.1 半导体的基本特性 1. 什么是半导体 自然界中的物质，按其导电能力的强弱，可分为导体、
15
第1章 半导体器件
图1.4 半导体内部载流子的运动
16
第1章 半导体器件
4
第1章 半导体器件
3) 掺杂特性 在纯净的半导体中掺入微量的杂质元素能使其导电性能 发生显著变化，这种特性称为掺杂特性。例如在纯净的硅中 掺入百万分之一的杂质，其导电能力可以增强上百万倍。各 种半导体器件的制作，正是利用掺杂特性来改变和控制半导 体的导电能力的。 此外，半导体的导电能力还会随着电场、磁场的作用而 变化。 为什么半导体会有这些独特的导电性能呢？这主要是由 其内部的原子结构所决定的。
5
第1章 半导体器件
1.1.2 半导体的原子结构 用来制造晶体管的半导体材料主要是硅和锗。下面就来
讨论这两种半导体材料的原子结构。 1. 单个原子结构 硅的化学元素符号是Si，它有一个带正电的原子核和14
个带负电的电子。电子分三层绕原子核不停地旋转，如图 1.1(a)所示。由于原子核带14个电子电量的正电，因此正常 情况下原子呈中性。锗的化学元素符号是Ge，它共有32个电 子，分四层绕原子核不停地转动，如图1.1(b)所示。
第1章 半导体器件
第1章 半导体器件
1.1 半导体的基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 半导体三极管 1.4 场效应管 本章小结 练习题
1
第1章 半导体器件
1.1 半导体的基础知识
1.1.1 半导体的基本特性 1. 什么是半导体 自然界中的物质，按其导电能力的强弱，可分为导体、
模电课件-第1章-精选文档
（3）运算电路：完成一个或多个信号的各种运算。 （4）信号转换电路： 电压（流）→电流（压）、
直（交）流→交（直）流。
（5）信号发生电路：产生正弦、三角、矩形波等。 （6）直流电源：将交流电转换成不同输出电压和电流的 直流电。
33 MHz
目录
Analog Electronics
1
导言
33 MHz
2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 晶体三极管及放大电路基础 5 场效应管放大电路 6 模拟集成电路 7 反馈放大电路 8 信号的运算和滤波 9 波形的发生与变换电路 10 直流稳压电源
信号的 信号的 信号的
信号的
提取
传感器 接收器
预处理
隔离、滤波 放大、阻抗 变换
加工
运算、转 换、比较
执行
功率放大 A/D转换
33 MHz
图1.2.1电子信息系统示意图
Analog Electronics
1.2.3
电子信息系统中的模拟电路
信号的 预处理 信号的 加工 信号的 执行
信号的 提取
（1）放大电路：用于信号的电压、电流或功率放大。 （2）滤波电路：用于信号的提取、变换或抗干扰。
Analog Electronics
模拟电子技术基本教程 Fundamentals of Analog Electronics 华成英 主编
33 MHz
Analog Electronics 1. 电子技术的发展简史
电子技术诞生的历史虽短，但深入的领域却是最深最广， 它不仅是现代化社会的重要标志，而且成为人类探索宇宙宏观 世界和微观世界的物质技术基础。 1904年第一只电子器件发明以来，世界电子技术经历了 电子管、晶体管和集成电路等重要发展阶段。
直（交）流→交（直）流。
（5）信号发生电路：产生正弦、三角、矩形波等。 （6）直流电源：将交流电转换成不同输出电压和电流的 直流电。
33 MHz
目录
Analog Electronics
1
导言
33 MHz
2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 晶体三极管及放大电路基础 5 场效应管放大电路 6 模拟集成电路 7 反馈放大电路 8 信号的运算和滤波 9 波形的发生与变换电路 10 直流稳压电源
信号的 信号的 信号的
信号的
提取
传感器 接收器
预处理
隔离、滤波 放大、阻抗 变换
加工
运算、转 换、比较
执行
功率放大 A/D转换
33 MHz
图1.2.1电子信息系统示意图
Analog Electronics
1.2.3
电子信息系统中的模拟电路
信号的 预处理 信号的 加工 信号的 执行
信号的 提取
（1）放大电路：用于信号的电压、电流或功率放大。 （2）滤波电路：用于信号的提取、变换或抗干扰。
Analog Electronics
模拟电子技术基本教程 Fundamentals of Analog Electronics 华成英 主编
33 MHz
Analog Electronics 1. 电子技术的发展简史
电子技术诞生的历史虽短，但深入的领域却是最深最广， 它不仅是现代化社会的重要标志，而且成为人类探索宇宙宏观 世界和微观世界的物质技术基础。 1904年第一只电子器件发明以来，世界电子技术经历了 电子管、晶体管和集成电路等重要发展阶段。
《模拟电子技术》(第3版)课件与教案 第1章
第1章 半导体二极管及其应用试确定图（a ）、（b ）所示电路中二极管D 是处于正偏还是反偏状态，并计算A 、B 、C 、D 各点的电位。
设二极管的正向导通压降V D(on) ＝。
解：如图E1.1所示，断开二极管，利用电位计算的方法，计算二极管开始工作前的外加电压，将电路中的二极管用恒压降模型等效，有（a ）V D1＇＝（12－0）V ＝12V ＞0.7V ，D 1正偏导通，)7.02.22.28.17.012(A +⨯+-=VV B ＝V A －V D(on)）V ＝6. 215V（b ）V D2＇＝（0－12）V ＝－12V ＜0.7V ，D 2反偏截止，有V C ＝12V ，V D ＝0V二极管电路如图所示，设二极管的正向导通压降V D(on) ＝，试确定各电路中二极管D 的工作状态，并计算电路的输出电压V O 。
解：如图E1.2所示，将电路中连接的二极管开路，计算二极管的端电压，有 （a ）V D1＇＝[－9－（－12）]V ＝3V ＞0.7V ，D 1正偏导通V O1（b ）V D2＇＝[－3－（－29）]V ＝1.5V ＞0.7V ，D 2正偏导通V O2图E1.2（c）V D3＇＝9V＞0.7V，V D4＇＝[9－（－6）]V＝15V＞0.7V，V D4＇＞V D3＇，D4首先导通。
D4导通后，V D3＇＇＝（0.7－6）V＝－5.3V＜，D3反偏截止，V O3。
二极管电路如图所示，设二极管是理想的，输入信号v i=10sinωt V，试画出输出信号v O的波形。
图E1.3解：如图E1.3所示电路，二极管的工作状态取决于电路中的输入信号v i的变化。
（a）当v i＜0时，D1反偏截止，v O1＝0；当v i＞0时，D1正偏导通，v O1＝v i。
（b）当v i＜0时，D2反偏截止，v O2＝v i；当v i＞0时，D2正偏导通，v O2＝0。
（c）当v i＜0时，D3正偏导通，v O3＝v i；当v i＞0时，D3反偏截止，v O3＝0。
最新模电课件-第1章-半导体器件课件PPT
第一章 常用半导体器件
§1.1 半导体基础知识 §1.2 半导体二极管 §1.3 晶体三极管 §1.4 场效应晶体管
共价键
价电子共有化，形成共价键的晶格结构
空穴
自由电子
半导体中有两种载流子:自由电子和空穴
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
在外电场作用下，电子的定向移动形成电流
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
在外电场作用下，空穴的定向移动形成电流
1.本征半导体中载流子为自由电子和空穴(金属呢？)。
2.电子和空穴成对出现,浓度相等。
3.由于热激发可产生电子和空穴,因此半导体的导 电性和温度有关,对温度很敏感。
2 杂质半导体
2.1 N型半导体
在纯净的硅晶体 中掺入五价元素 （如磷），使之取 代晶格中硅原子的 位置，就形成了N 型半导体。
PN结
I扩 I漂
当扩散电流等于漂移电流时，达到动态 平衡，形成PN结。
1.由于扩散运动形成空间电荷区和内电场;
2.内电场阻碍多子扩散，有利于少子漂移;
3.当扩散电流等于漂移电流时，达到动态 平衡，形成PN结。
3.2 PN结的单向导电性
1) PN结外加正向电压时处于导通状态 加正向电压是指P端加正电压，N端加负电压， 也称正向接法或正向偏置。
将PN结用外壳封装起来，并加上电极引线就构成了 半导体二极管。由P区引出的电极为阳极（A） ，由N区 引出的电极为阴极（ K ）。
模拟电子技术第一章080304
1.1.3 PN结
一、 PN结的形成 二、 PN结的单向导电性 三、 PN结的电流方程 四、 PN结的伏安特性 五* PN结的电容效应
一、 PN结的形成
在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,
分别形成N型半导体和P型半导体。此时将在N型半
导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程:
因浓度差
多子的扩散运动由杂质离子形成空间电荷区
由PN结伏安特性式计算可知：当 UD=1.5V 时， ID ≈ IS×1.14×1025（A） 这时，即使IS很小，例如 nA 数量级（10-9 A）， 有： ID ≈ 10-9 ×1.14×1025 = 1.14×1016 （A） 根据计算，干电池输出功率将达到：
P = U∙I = 1.5V× 1.14×1016 （A）=1.71×1016 （W）= 1.71 亿亿 （W） 这显然是不可能的。后果必然是：或者烧毁二极管，或者使电池短路 损坏。因此应禁止将二极管直接与电池相连。
PN结加正向电压 时的导电情况
（动画1-2）
２、 PN结加反向电压时的导电情况
PN结加反向电压时的导电情况如下页图所示。
外加的反向电压有一部分降落在PN结区，方向与 PN结内电场方向相同，加强了内电场。内电场对多子 扩散运动的阻碍增强， 扩在散一电定流的大温大度减条小件。下此，时 由本PN征结激区发的决少定子的在少内子电浓场的 度是作一用定下的形，成故的少漂子移形电成流大
(1) 点接触型二极管—
图1.2.2 二极管的结构示意图 (a)点接触型
(2) 面接触型二极管—
PN结面积大，用 于工频大电流整流电路。
(b)面接触型
(3) 平面型二极管—
往往用于集成电路制造工 艺中。PN 结面积可大可小，用 于高频整流和开关电路中。
模拟电子技术基础 第1章绪论 PPT课件
第一章 半导体基础知识
武汉理工大学 信息工程学院 电子技术基础课程组
模拟电子技术——电子技术基础精品课程
引言
• 什么是电子技术
– 电子技术就是研究电子器件、电子电路及其应 用的科学技术。
• 电子技术课程体系（一年内学完）
– 模拟电子技术基础 – 模拟电子技术实验 – 模拟电子技术课程设计 – 数字电子技术基础 – 数字电子技术实验 – 数字电子技术课程设计
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
上页 下页
1.3 电子系统与信号
• 抓好三基学习
– （基本概念、基本放大电路、基本分析方法）
• 内容繁杂
– 新概念很多，一会讲到这，一会讲到那，不知 道怎么回事，而且它分析问题的方法与以前不 同。所以大家学习时，紧扣基本概念，熟练掌 握这门课的分析方法
图解分析法 微变等效电路分析法
上页 下页
引言
• 作业问题
– 每周三交作业，只改1/2，作业1/3不交者不能 参加考试。
• 实验问题
– 找实验老师商定实验时间，一般5周后开始做实 验，
– 实验前要求写好预习报告，预习报告内容
• 本次实验名称 • 实验目的 • 实验电路原理 • 实验步骤
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
上页 下页
1.1 电子技术发展简史
二、电子学的发展——集成电路 1959年，美国TI公司的科尔比（Jack S. Kilby）、美国仙童 公司的诺伊斯（Noyis）将平面技术、照相腐蚀技术和布线 技术组合起来，制成了人类历史上第一片集成电路样品。集 成电路的出现和应用，标志着电子技术发展到了一个新的阶 段。
大家了解课程结构，介绍学习内容、重点章节。
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
武汉理工大学 信息工程学院 电子技术基础课程组
模拟电子技术——电子技术基础精品课程
引言
• 什么是电子技术
– 电子技术就是研究电子器件、电子电路及其应 用的科学技术。
• 电子技术课程体系（一年内学完）
– 模拟电子技术基础 – 模拟电子技术实验 – 模拟电子技术课程设计 – 数字电子技术基础 – 数字电子技术实验 – 数字电子技术课程设计
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
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1.3 电子系统与信号
• 抓好三基学习
– （基本概念、基本放大电路、基本分析方法）
• 内容繁杂
– 新概念很多，一会讲到这，一会讲到那，不知 道怎么回事，而且它分析问题的方法与以前不 同。所以大家学习时，紧扣基本概念，熟练掌 握这门课的分析方法
图解分析法 微变等效电路分析法
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引言
• 作业问题
– 每周三交作业，只改1/2，作业1/3不交者不能 参加考试。
• 实验问题
– 找实验老师商定实验时间，一般5周后开始做实 验，
– 实验前要求写好预习报告，预习报告内容
• 本次实验名称 • 实验目的 • 实验电路原理 • 实验步骤
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
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1.1 电子技术发展简史
二、电子学的发展——集成电路 1959年，美国TI公司的科尔比（Jack S. Kilby）、美国仙童 公司的诺伊斯（Noyis）将平面技术、照相腐蚀技术和布线 技术组合起来，制成了人类历史上第一片集成电路样品。集 成电路的出现和应用，标志着电子技术发展到了一个新的阶 段。
大家了解课程结构，介绍学习内容、重点章节。
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
模拟电子技术第一章PPT课件
06 反馈放大电路
反馈的基本概念
反馈：将放大电路输出信号的一部分或全部，通过一定 的方式（反馈网络）送回到输入端的过程。
反馈的判断：瞬时极性法。
反馈的分类：正反馈和负反馈。 反馈的连接方式：串联反馈和并联反馈。
正反馈和负反馈
正反馈
反馈信号使输入信号增强的反 馈。
负反馈
反馈信号使输入信号减弱的反 馈。
集成化与小型化
随着便携式设备的普及，模拟电子技术需要实现 更高的集成度和更小体积，以满足设备小型化的 需求。
未来发展趋势
智能化
01
随着人工智能技术的发展，模拟电子技术将逐渐实现智能化，
能够自适应地处理各种复杂信号和数据。
高效化
02
未来模拟电子技术将更加注重能效，通过优化电路设计和材料
选择，提高能量利用效率和系统稳定性。
电压放大倍数的大小与电路中 各元件的参数有关，可以通过 调整元件参数来改变电压放大 倍数。在实际应用中，需要根 据具体需求选择合适的电压放 大倍数。
输入电阻和输出电阻
总结词
详细描述
总结词
详细描述
输入电阻和输出电阻分别表 示放大电路对信号源和负载 的阻抗，影响信号源和负载 的工作状态。
输入电阻越大，信号源的负 载越轻，信号源的输出电压 越稳定；输出电阻越小，放 大电路对负载的驱动能力越 强，负载得到的信号电压越 大。
共基放大电路和共集放大电路
共基放大电路的结构和工作原理
共基放大电路是一种特殊的放大电路，其输入级和输出级采用相同的晶体管，输入信号 通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的信
号。
共集放大电路的结构和工作原理
共集放大电路是一种常用的放大电路，其结构包括输入级、输出级和偏置电路。输入信 号通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的 信号。共集放大电路的特点是电压增益高、电流增益低、输出电压与输入电压同相位。
模拟电子技术例题习题ppt课件
IBQ V BB R U bBE Q 1 V 5 K 0 .7 V60 A
ICQ=βIBQ=5060μA=3mA。
uo=VCC-ICQRC=9V 所以T处于放大状态
. 第10页
模拟电子技术B
1.10 电路如图P1.10所示，晶体管导通时 UBE＝0.7V，β=50。试分析VBB为0V、1V、 3V三种情况下T的工作状态及输出电压uO 的值。 【解】
Q3Q4: Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡， Q3Q4 的原因是VCC增大。
.
第17页
模拟电子技术B
讨论
例题习题
1. 在什么参数、如何变化时Q1→ Q2 → Q3 → Q4？ 2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪 个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？ 3. 设计放大电路时，应根据什么选择VCC？
静 态工作点Q（直流值）：UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ
IBQVBBUBEQ Rb
ICQ= IBQ
T
U VI R
CQ E
CC C Q C
基本共射放大电路
. 第12页
模拟电子技术B
2. 常见的两种共射放大电路 (1) 直接耦合放大电路 （ RL＝∞ ）
Ib2 IBQ
Ube
Ib1例题习题源自已知Ib2=Ib1+IBQ
Q3Q4: Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡， Q3Q4 的原因是VCC增大。
.
第19页
模拟电子技术B
基本共射放大电路的直流通路和交流通路
例题习题
I
BQ
＝
V
BB
－U Rb
BEQ
I CQ I BQ
ICQ=βIBQ=5060μA=3mA。
uo=VCC-ICQRC=9V 所以T处于放大状态
. 第10页
模拟电子技术B
1.10 电路如图P1.10所示，晶体管导通时 UBE＝0.7V，β=50。试分析VBB为0V、1V、 3V三种情况下T的工作状态及输出电压uO 的值。 【解】
Q3Q4: Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡， Q3Q4 的原因是VCC增大。
.
第17页
模拟电子技术B
讨论
例题习题
1. 在什么参数、如何变化时Q1→ Q2 → Q3 → Q4？ 2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪 个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？ 3. 设计放大电路时，应根据什么选择VCC？
静 态工作点Q（直流值）：UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ
IBQVBBUBEQ Rb
ICQ= IBQ
T
U VI R
CQ E
CC C Q C
基本共射放大电路
. 第12页
模拟电子技术B
2. 常见的两种共射放大电路 (1) 直接耦合放大电路 （ RL＝∞ ）
Ib2 IBQ
Ube
Ib1例题习题源自已知Ib2=Ib1+IBQ
Q3Q4: Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡， Q3Q4 的原因是VCC增大。
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模拟电子技术B
基本共射放大电路的直流通路和交流通路
例题习题
I
BQ
＝
V
BB
－U Rb
BEQ
I CQ I BQ
第一章模电例题分析ppt课件
已知 BJT的UBE=0.7V， β=50，Rb=377kΩ， Rc=6kΩ， RL=3kΩ， Rs=100Ω， VCC=12V。
试计算： 1、电路的静态工作点Q。 2、电压放大倍数Au、Aus。 3、输入电阻ri、输出电阻ro。
35
解： 1、求静态工作点Q
根据直流通路，有
IBQVCCRUb BEQ 120.730μA 377
2 UAB1020.58V
（2） 求UO。
UAB>6V，稳压管处于反向 击穿区。
UO=6V
.
15
解：（1）判断稳压管的状态。断开稳压管， 求稳压管承受的反向电压UAB
5 UAB10555V
（2） 求UO。
UAB<6V，稳压管处于反向 截止区。
UO=5V
.
16
例
稳压管应用电路
一稳压电路如图所示，其中的直流输入电
硅管 0V −3V
发射结、集电结均反偏， 管子截止。
−2.7V
0.7V 硅管
0V
发射结反偏、集电结正偏， 管子倒置。
−3.5V
.
23
−1.4V
硅管
−2.8V −3.5V 1.3V
锗管 1.2V
发射结正偏、集电结反偏，管 子放大。
发射结、集电结均正偏，管子 饱和。
1.5V 3.7V 锗管 1.8V
发射结正偏、集电结反偏，管 子放大。
当UI=UImax且为满载的情况下，R上所消耗的功率为
P R U R I (U Ia m x U Z )U Ia m R x U Z (1 .9 4 3 9 ) 7 2 0 .4 W 5
为安全和可靠起见，限流电阻R选用47Ω、1W的电阻。
.
第一章-模电课件PPT课件
第3页/共33页
1.1 信 号
1.信号： 信息的载体
温度、气压、风速、声音等
如何表达？
——传感器（信号源）
——连续变化的电信号（模拟信号）
——放大、滤波
——驱动负载（显示装置、扬声器等）
模拟电路最基本的 处理信号的功能
微第音4页器/共输33出页的某一段信号的波形
1.1 信号
2. 电信号源的电路表达形式
vo
Avovi
RL Ro RL
则电压增益为
Av
vo vi
Avo
RL Ro RL
由此可见 RL
Av 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望…？ （考虑改变放大电路的参数）
Ro RL 理想情况 Ro 0
第18页/共33页
另一方面，考虑到 输入回路对信号源的 衰减
有
vi
Rs
Ri
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
第29页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
B.频率失真（线性失真）
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
相位失真： 对不同频率的信号相
移不同产生的失真。
第30页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失真
由元器件非线性特性 引起的失真。
由输入回路得
ii
is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？ Ri Rs 理想情况 Ri 0
第20页/共33页
C. 互阻放大模型（自学） D. 互导放大模型（自学） 注意：图1.4.2的电路模型可以由戴维宁－诺顿等 效变换原理进行互换，但一般根据电路概念明确 的原则选择等效电路。 E. 隔离放大电路模型（抗干扰）
1.1 信 号
1.信号： 信息的载体
温度、气压、风速、声音等
如何表达？
——传感器（信号源）
——连续变化的电信号（模拟信号）
——放大、滤波
——驱动负载（显示装置、扬声器等）
模拟电路最基本的 处理信号的功能
微第音4页器/共输33出页的某一段信号的波形
1.1 信号
2. 电信号源的电路表达形式
vo
Avovi
RL Ro RL
则电压增益为
Av
vo vi
Avo
RL Ro RL
由此可见 RL
Av 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望…？ （考虑改变放大电路的参数）
Ro RL 理想情况 Ro 0
第18页/共33页
另一方面，考虑到 输入回路对信号源的 衰减
有
vi
Rs
Ri
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
第29页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
B.频率失真（线性失真）
幅度失真： 对不同频率的信号增
益不同产生的失真。
相位失真： 对不同频率的信号相
移不同产生的失真。
第30页/共33页
1.5 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失真
由元器件非线性特性 引起的失真。
由输入回路得
ii
is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？ Ri Rs 理想情况 Ri 0
第20页/共33页
C. 互阻放大模型（自学） D. 互导放大模型（自学） 注意：图1.4.2的电路模型可以由戴维宁－诺顿等 效变换原理进行互换，但一般根据电路概念明确 的原则选择等效电路。 E. 隔离放大电路模型（抗干扰）
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2 UAB1020.58V
（2） 求UO。
UAB>6V，稳压管处于反向 击穿区。
UO=6V
.
15
解：（1）判断稳压管的状态。断开稳压管， 求稳压管承受的反向电压UAB
5 UAB10555V
（2） 求UO。
UAB<6V，稳压管处于反向 截止区。
UO=5V
.
16
例
稳压管应用电路
一稳压电路如图所示，其中的直流输入电
15V
＋
12V
＋
－
解： 假设D1，D2均断开，则
UD1=12V>0 UD2=-3V<0 所以D1导通，D2截止。 故得：UAO＝0。
.
8
（1）整流电路
二极管应用电路
当vs>0，D导通，vo=vs； 当vs<0，D截止，vo=0。 单相半波整流电路。
.
9
（2）限幅电路 在图示电路中，E=5V，ui =10sinωt（V），
试对应输入电压画出输出电压uo的波形。设二极管为理想 二极管。
单向限幅电路
.
10
电路如图所示，已知 ui=8sinωt(V), 二极管 导通压降UD=0.7V。 （1）试画出电压传输 特性曲线；（2）画出 uo的波形。
解： 当ui>5.7V时，D1因反偏而截止，D2因正偏而 导通，uo＝5.7V。
10I－12＋15＝0 I=－0.3mA
.
5
电路如图所示，求电流I1，I2。
D1
解： 1、判断二极管的工
D2
作状态
I1
I2
10kΩ
－＋
6V
＋
12V
－
UAB=12V UCD=18V
D1 B A
D2D C
I1
I2
10kΩ
－＋
6V
＋
12V
－
UCD>UAB D2优先导通
.
6
D1 B A
10kΩ
－＋
6V
＋
当ui<－2.7V时，D1因正偏而导通，D2因反偏 而截止，uo＝－2.7V。
当－2.7≤ui≤5.7V时，D1、D2Βιβλιοθήκη 因反偏而截止，uo＝ui。
.
双向限幅电路11
电压传输特性
uo
5.7V
-2.7V
5.7V ui
-2.7V
.
12
（3）开关电路
输入A、B为0V 或5V，求输出F 的值。设二极管 是理想的。
U>导通电压，二极管正向偏置，导通； U<导通电压，二极管反向偏置，截止；
在用上述方法判断的过程中，如果电路中出现两个 以上二极管承受大小不等的正向电压，则应判定承 受正向电压较大者优先导通，其两端电压为导通电 压降，然后再用上述方法判断其余的二极管。
理想二极管：导通电压＝0
.
3
解： A B
－I 15V＋
例题分析
Chapter 1
二极管应用电路
利用二极管的单向导电性，可组成整流、检波、限幅、 保护等电路。
判断二极管在电路中的工作状态
设图示电路中各二极管性能理想，试求各电路中的电流？
－I 15V＋
10kΩ
－
12V
＋
I
－
15V＋
10kΩ
－
12V
＋
.
2
判断二极管在电路中的工作状态，常用的方法是：
首先假设二极管断开，然后求得二极管阳极与阴极 之间将承受的电压U
2）硅管|VBE|=0.6~0.8V，锗管 |VBE|=0.2~0.4V， 可判断是硅管还是锗管。
二极管应用电路
实现与逻辑 F=AB 与门
.
13
例：已知稳压二极管DZ的稳定电压为6V，正向导通 压降为0.7V。试计算下列各电路的输出电压值UO。
分析：稳压管稳压时，管子必须反向击穿，条 件是在管子断开时的其两端电压应大于稳定电 压。
稳压管应用电路
.
14
解：（1）判断稳压管的状态。断开稳压管， 求稳压管承受的反向电压UAB
10kΩ
－
12V
＋
－ 15V＋
10kΩ
－
12V
＋
UAB=－3V<0 二极管截止
原电路的等效电路
－I
10kΩ
－
I=0
15V＋
12V
＋
.
4
解： A B
I
－
15V＋
10kΩ
－
12V
＋
－ 15V＋
10kΩ
－
12V
＋
UBA=3V>0
二极管导通
原电路的等效电路
－I 15V＋
10kΩ
－
12V
＋
根据KVL，列回路的电 压方程
IZ= I－ IL=(UI－Uz)/R－ IL
IZmin ≤ IZ≤ IZmax
在UI=UIMin～UIMax，IL=ILMin～ILMax时，上述不等 式必须恒成立。
1）若UI=UIMin，IL=ILMax时， IZmin ≤ IZ成立;则其他 情况下， IZmin ≤ IZ恒成立。
2）若UI= UIMax ，IL= ILMin时， IZ≤ IZmax成立;则其他
当UI=UImax且为满载的情况下，R上所消耗的功率为
P R U R I (U Ia m x U Z )U Ia m R x U Z (1 .9 4 3 9 ) 7 2 0 .4 W 5
为安全和可靠起见，限流电阻R选用47Ω、1W的电阻。
.
19
例1
在放大电路中测得4个三极管的各管脚对“地” 电位如图所示。试判断各三极管的类型（是 NPN型还是PNP型，是硅管还是锗管），并确 定e、b、c三个电极。
3V 8V −3V 2.3V −5V 0V −0.8V −1V
3.7V
2V
−0.6V
6V
（a）
（b）
（c）
（d）
.
20
分析：
1）工作于放大状态的三极管，发射结应正偏， 集电结应反偏，因而NPN型有VC>VB>VE， PNP 型有VC<VB<VE。可见基极电位总是居中，据此 可确定基极。与基极电位相近的电极是发射极； 剩下的电极是集电极。
情况下， IZ≤ IZmax恒成立。.
18
综上所得： UIm axUZ RUIm inUZ
IZmaxILmin
IZmi nILmax
负载电流的最大值ILmax＝PM/UZ=0.5/9≈56mA
根据已知条件得
UI=12～13.6V , IL=0～56mA, IZ=5～112mA , Uz=9V。 代入上式得： 4Ω 1 R 4.2 9 Ω
12V
－
D2导通的前提下，再判 断D1的工作状态
UAB=－6V<0 D1截止
综上分析得：D2导通，D1截止。
2、求未知量 I1=0 10I2+12+6=0 I2=－1.8mA
I1
I2
10kΩ
－＋
6V
＋
12V
－
. 原电路的等效电路
7
电路如图所示，设二极管为理想的,求UAO。
D1
D2
＋
3kΩ
－
－
UAO
压UI系车上铅酸电池供电，电压在12～13.6V 之间波动。负载为一移动式9V半导体收音机，
当它的音量最大时，需供给的功率为0.5W。
稳压管的主要参数为：稳定电压UZ=9V，稳 定电流的范围为5mA～112mA。求限流电阻R
的取值范围。
R I IL
+
IZ
UI
DZ
−
移动式 收音机
.
17
解： 分析 IZmin ≤ IZ ≤ IZmax
（2） 求UO。
UAB>6V，稳压管处于反向 击穿区。
UO=6V
.
15
解：（1）判断稳压管的状态。断开稳压管， 求稳压管承受的反向电压UAB
5 UAB10555V
（2） 求UO。
UAB<6V，稳压管处于反向 截止区。
UO=5V
.
16
例
稳压管应用电路
一稳压电路如图所示，其中的直流输入电
15V
＋
12V
＋
－
解： 假设D1，D2均断开，则
UD1=12V>0 UD2=-3V<0 所以D1导通，D2截止。 故得：UAO＝0。
.
8
（1）整流电路
二极管应用电路
当vs>0，D导通，vo=vs； 当vs<0，D截止，vo=0。 单相半波整流电路。
.
9
（2）限幅电路 在图示电路中，E=5V，ui =10sinωt（V），
试对应输入电压画出输出电压uo的波形。设二极管为理想 二极管。
单向限幅电路
.
10
电路如图所示，已知 ui=8sinωt(V), 二极管 导通压降UD=0.7V。 （1）试画出电压传输 特性曲线；（2）画出 uo的波形。
解： 当ui>5.7V时，D1因反偏而截止，D2因正偏而 导通，uo＝5.7V。
10I－12＋15＝0 I=－0.3mA
.
5
电路如图所示，求电流I1，I2。
D1
解： 1、判断二极管的工
D2
作状态
I1
I2
10kΩ
－＋
6V
＋
12V
－
UAB=12V UCD=18V
D1 B A
D2D C
I1
I2
10kΩ
－＋
6V
＋
12V
－
UCD>UAB D2优先导通
.
6
D1 B A
10kΩ
－＋
6V
＋
当ui<－2.7V时，D1因正偏而导通，D2因反偏 而截止，uo＝－2.7V。
当－2.7≤ui≤5.7V时，D1、D2Βιβλιοθήκη 因反偏而截止，uo＝ui。
.
双向限幅电路11
电压传输特性
uo
5.7V
-2.7V
5.7V ui
-2.7V
.
12
（3）开关电路
输入A、B为0V 或5V，求输出F 的值。设二极管 是理想的。
U>导通电压，二极管正向偏置，导通； U<导通电压，二极管反向偏置，截止；
在用上述方法判断的过程中，如果电路中出现两个 以上二极管承受大小不等的正向电压，则应判定承 受正向电压较大者优先导通，其两端电压为导通电 压降，然后再用上述方法判断其余的二极管。
理想二极管：导通电压＝0
.
3
解： A B
－I 15V＋
例题分析
Chapter 1
二极管应用电路
利用二极管的单向导电性，可组成整流、检波、限幅、 保护等电路。
判断二极管在电路中的工作状态
设图示电路中各二极管性能理想，试求各电路中的电流？
－I 15V＋
10kΩ
－
12V
＋
I
－
15V＋
10kΩ
－
12V
＋
.
2
判断二极管在电路中的工作状态，常用的方法是：
首先假设二极管断开，然后求得二极管阳极与阴极 之间将承受的电压U
2）硅管|VBE|=0.6~0.8V，锗管 |VBE|=0.2~0.4V， 可判断是硅管还是锗管。
二极管应用电路
实现与逻辑 F=AB 与门
.
13
例：已知稳压二极管DZ的稳定电压为6V，正向导通 压降为0.7V。试计算下列各电路的输出电压值UO。
分析：稳压管稳压时，管子必须反向击穿，条 件是在管子断开时的其两端电压应大于稳定电 压。
稳压管应用电路
.
14
解：（1）判断稳压管的状态。断开稳压管， 求稳压管承受的反向电压UAB
10kΩ
－
12V
＋
－ 15V＋
10kΩ
－
12V
＋
UAB=－3V<0 二极管截止
原电路的等效电路
－I
10kΩ
－
I=0
15V＋
12V
＋
.
4
解： A B
I
－
15V＋
10kΩ
－
12V
＋
－ 15V＋
10kΩ
－
12V
＋
UBA=3V>0
二极管导通
原电路的等效电路
－I 15V＋
10kΩ
－
12V
＋
根据KVL，列回路的电 压方程
IZ= I－ IL=(UI－Uz)/R－ IL
IZmin ≤ IZ≤ IZmax
在UI=UIMin～UIMax，IL=ILMin～ILMax时，上述不等 式必须恒成立。
1）若UI=UIMin，IL=ILMax时， IZmin ≤ IZ成立;则其他 情况下， IZmin ≤ IZ恒成立。
2）若UI= UIMax ，IL= ILMin时， IZ≤ IZmax成立;则其他
当UI=UImax且为满载的情况下，R上所消耗的功率为
P R U R I (U Ia m x U Z )U Ia m R x U Z (1 .9 4 3 9 ) 7 2 0 .4 W 5
为安全和可靠起见，限流电阻R选用47Ω、1W的电阻。
.
19
例1
在放大电路中测得4个三极管的各管脚对“地” 电位如图所示。试判断各三极管的类型（是 NPN型还是PNP型，是硅管还是锗管），并确 定e、b、c三个电极。
3V 8V −3V 2.3V −5V 0V −0.8V −1V
3.7V
2V
−0.6V
6V
（a）
（b）
（c）
（d）
.
20
分析：
1）工作于放大状态的三极管，发射结应正偏， 集电结应反偏，因而NPN型有VC>VB>VE， PNP 型有VC<VB<VE。可见基极电位总是居中，据此 可确定基极。与基极电位相近的电极是发射极； 剩下的电极是集电极。
情况下， IZ≤ IZmax恒成立。.
18
综上所得： UIm axUZ RUIm inUZ
IZmaxILmin
IZmi nILmax
负载电流的最大值ILmax＝PM/UZ=0.5/9≈56mA
根据已知条件得
UI=12～13.6V , IL=0～56mA, IZ=5～112mA , Uz=9V。 代入上式得： 4Ω 1 R 4.2 9 Ω
12V
－
D2导通的前提下，再判 断D1的工作状态
UAB=－6V<0 D1截止
综上分析得：D2导通，D1截止。
2、求未知量 I1=0 10I2+12+6=0 I2=－1.8mA
I1
I2
10kΩ
－＋
6V
＋
12V
－
. 原电路的等效电路
7
电路如图所示，设二极管为理想的,求UAO。
D1
D2
＋
3kΩ
－
－
UAO
压UI系车上铅酸电池供电，电压在12～13.6V 之间波动。负载为一移动式9V半导体收音机，
当它的音量最大时，需供给的功率为0.5W。
稳压管的主要参数为：稳定电压UZ=9V，稳 定电流的范围为5mA～112mA。求限流电阻R
的取值范围。
R I IL
+
IZ
UI
DZ
−
移动式 收音机
.
17
解： 分析 IZmin ≤ IZ ≤ IZmax