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1、本章重點內(nèi)容 l PN結及其單向?qū)щ娞匦?l 半導體二極管的伏安特性曲線 l 二極管在實際中的應用,1.1 PN結,1.1.1 本征半導體,（a）硅和鍺原子的簡化結構模型 (b)晶體的共價鍵結構及電子空穴對的產(chǎn)生 圖 1.1硅、鍺原子結構模型及共價鍵結構示意圖,第1章半導體二極管及其應用電路,1.1.2 雜質(zhì)半導體,1N型半導體,2P型半導體,圖1.2 N型半導體的結構,圖1.3 P型半導體的結構,3. PN結的形成,圖1.4 PN結的形成,4 PN結的單向?qū)щ娞匦?(1) PN結的正向?qū)ㄌ匦?(a) 正向偏置 （b）反向偏置

2、 圖1.5 PN結的導電特性,(2) PN結的反向截止特性,1.2 半導體二極管,1.2.1 半導體二極管的結構及其在電路中的符號,（a） 結構 （b）電路符號 （c）實物外形 圖1.6 二極管結構、符號及外形,,1.2.2 半導體二極管的伏安特性,1正向特性,2反向特性,,,3反向擊穿特性,4溫度對特性的影響,1.2.3 半導體二極管的主要參數(shù),1最大整流電流IF,2最大反向工作電壓URM,3反向飽和電流IR,4二極管的直流電阻R,5最高工作頻率fM,1.2.4 半導體二極管的命名及分類,1半導體二極管的命名方法,圖1.8 半導體器件的型號組成,2半導體二極管的

3、分類,1.2.5 二極管的判別及使用注意事項,1二極管的判別（用萬用表進行檢測） （1）二極管正、負極性及好壞的判斷,（2）二極管好壞的判別,（3）硅二極管和鍺二極管的判斷,（4）普通二極管和穩(wěn)壓管的判別,2二極管使用注意事項,*1.3 幾種常用的特殊二極管,1.3.1 穩(wěn)壓二極管 1穩(wěn)壓二極管的工作特性,(a) 伏安特性 （b）符號 圖1.9 穩(wěn)壓二極管的特性曲線和符號,2.穩(wěn)壓管的主要參數(shù),1.3.2 發(fā)光二極管,1普通發(fā)光二極管,2紅外線發(fā)光二極管,3激光二極管,1.1.3 光電二極管,1.3.4 變?nèi)荻O管,(a) 壓控特性曲線

4、 (b) 電路符號 圖1.12 變?nèi)荻O管的壓控特性曲線和電路符號,1.4 半導體二極管的應用,1.4.1 整流,1.4.2 鉗位,1.4.3 限幅,（a）限幅電路 （b）波形 圖1.14 二極管限幅電路及波形,4. 電路中的元件保護,,本章重點內(nèi)容 l 晶體三極管的放大原理、輸入特性曲線、輸出特性曲線 l 基本放大電路的工作原理及放大電路的三種基本偏置方式 l 利用估算法求靜態(tài)工作點 l 微變等效電路及其分析方法 l 三種基本放大電路的性能、特點,2.1 半導體三極管,2.1.1 三極管的結構及分類,1三極管的內(nèi)部結構及其在電路中的符號

5、,第2章 半導體三極管及其放大電路,(a) NPN (b) PNP 圖2.1 三極管的結構示意圖及其在電路中的符號,2三極管的分類,2.1.2 三極管的放大作用,1三極管放大時必須的內(nèi)部條件,2三極管放大時必須的外部條件,3三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程,,（3）電子被集電區(qū)收集的過程,（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射電子的過程,（2）電子在基區(qū)的擴散和復合過程,4三極管電流放大作用的進一步理解,表2.1 IB、IC、IE的實驗數(shù)據(jù),2.1.3 三極管的特性曲線,1輸入特性曲線,2輸出特性曲線,(1)放大區(qū),(2) 飽和區(qū),(3) 截止區(qū),2.1.4 三極管正常工作時的主

6、要特點,1三極管工作于放大狀態(tài)的條件及特點,2三極管工作于飽和狀態(tài)的條件及特點,3三極管工作于截止狀態(tài)時的條件及特點,2.1.5 特殊晶體管簡介,1光電三極管,（a）等效電路 （b）電路符號 （c）LED+光電三極管 （d）LED+光電池 圖2.4 光電三極管的等效電路與電路符號 圖2.5 光電耦合器電路符號,2光電耦合器,3晶閘管,（1）單向晶閘管,A. 內(nèi)部結構,B. 工作原理,（a） (b) (c),圖2.6 單向晶閘管外形及電路符號,(a) 內(nèi)部結構示意圖 (b) 分解圖 （c）等效電路 圖2. 7 晶閘管內(nèi)

7、部結構及其等效電路,A. 判定晶閘管的電極,B. 檢測量晶閘管的導通情況,（2）雙向晶閘管 雙向晶閘管的結構,(a) (b) 圖2.8 雙向晶閘管外形及電路符號,雙向晶閘管的測量,2.1.6 三極管的主要參數(shù),1電流放大系數(shù),2反向飽和電流ICBO,3穿透電流ICEO,4集電極最大允許電流ICM,5集電極、發(fā)射極間的擊穿電壓UCEO,6集電極最大耗散功率PCM。,2.1.7 三極管的檢測與代換,1國產(chǎn)三極管的命名方法簡介,2三極管三個電極（管腳）的估測,(a) (b) (c) 圖2.10 三極管引腳識別示意圖,3南韓、日本

8、三極管介紹。,4彩電和彩顯行輸出管簡介,5三極管好壞的判別,6三極管的代換原則,2.2 三極管基本放大電路及其分析方法,2.2.1 放大的基本概念,2.2.2 三極管在實際應用中的三種放大電路形式,2.2.3 放大電路的組成,1. 基本放大電路的組成原則,2. 放大電路的組成及各元件的作用,2.2.4 放大電路的兩種狀態(tài)靜態(tài)和動態(tài),（a）直流通路 （b）交流通路 圖2.13 直流、交流通路,2.2.5 基本放大電路的工作過程,圖2.14 基本放大電路的工作波形,2.3. 放大電路常用的直流偏置電路,2.3.1 固定式直流偏置電路,2.3.2 分壓式電流

9、負反饋偏置電路,圖2.15 分壓式電流反饋式偏置電路,1工作點穩(wěn)定過程,（1）由基極電阻R1、R2分壓而得到固定的基極電位UB。設圖2.15中流過R1、R2的電流分別為I1、I2，則 （2）利用發(fā)射極電阻Re的電流負反饋作用穩(wěn)定靜態(tài)工作點,2電容Ce的作用,2.3.3 恒流源偏置電路,（a）威爾遜恒流源 （b）小電流恒流源 （c）改變射極電阻比獲得不同 輸出電流的恒流源 圖2.17 改進型恒流源電路,2.4 放大電路的三種基本分析方法,2.4.1靜態(tài)工作點估算法,（1）畫出放大電路的直流通路 （2）由直流通路列出輸入回路和輸出回路方程，

10、代入方程，分別求出IBQ、ICQ、UCEQ。,例1 估算圖2.18所示放大電路的靜態(tài)工作點，設VCC=12V，Rc=3k，RB=280k，=50。,（a） （b） 圖2.18,2.4.2 放大電路的圖解分析法,1用圖解法確定靜態(tài)工作點的步驟： （1）在ic、uce平面坐標上作出晶體管的輸出特性曲線。 （2）根據(jù)直流通路列出放大電路直流輸出回路的電壓方程式：UCE = VCCICRC （3）根據(jù)電壓方程式，在輸出特性曲線所在坐標平面上作直流負載線。因為兩點可決定一條直線，所以分別取（IC=0，UCE=VCC）和（UCE=0，IC=EC/Rc）兩點，這兩點也

11、就是橫軸和縱軸的截距，連接兩點，便得到直流負載線。 （4）根據(jù)直流通路中的輸入回路方程求出IBQ。 （5）找出IB = IBQ這一條輸出特性曲線，該曲線與直流負載線的交點即為Q點（靜態(tài)工作點），該Q點直觀地反映了靜態(tài)工作點（IBQ、ICQ、UCQ）的三個值。即為所求靜態(tài)工作點的值。,（a）電路圖 （b）特性曲線 圖2.19 例2電路圖,2電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響,（1）Rb對Q點的影響 （2）Rc對Q點的影響,圖2.20 電路參數(shù)對Q點的影響,（3）VCC對Q點的影響,2.4.3 放大電路的微變等效電路分析法,1三極管的微變等效電路 ( 三

12、極管輸入端be間和輸出端ce間的微變等效電路 ) （1）三極管輸入端（be）間的微變等效電路,b,e,ic,+ uce ,ib,+ ube ,,,,,,,,,,,,,c,iC,,ib,+ uce ,rbe,+ ube ,ib,,,,,,,,,,,,,,,,,(a),,(b) 圖2.21 三極管的微變等效電路,,（2）三極管輸出端（ce）間的微變等效電路,2放大電路的微變等效電路,第一， 根據(jù)放大電路畫出交流通路。 用三極管的微變等效電路代替交流通路中的三極管，畫出放大電路的微變等效電路。,（a）放大電路,,圖2.22 放大電路的微變等效電路,（b）交流通路 （

13、c）微變等效電路,2.5 放大電路的動態(tài)性能指標及分析,2.5.1 放大電路的動態(tài)性能指標,1放大倍數(shù),2輸入電阻ri,圖2.23 放大電路的方框圖,3輸出電阻ro,2.5.2 放大電路性能指標估算的方法、步驟 1. 在放大電路靜態(tài)分析的基礎上，根據(jù)靜態(tài)工作點的數(shù)值及相關公式，求出rbe。 2. 畫 出放大電路的微變等效電路。 3. 根據(jù)微變等效電路及Au、ri、ro的定義式，分別求出Au、ri、ro。 2.5.3 共 射放大電路基本動態(tài)參數(shù)的估算,1. 電壓放大倍數(shù),2源電壓放大倍數(shù)Aus,3輸入電阻ri,4. 輸出電阻ro,2.5.4 共集電極、共基極放大電路,1共集電極放大電路,(a)

14、典型電路 ( b) 交流通路 圖 2.25 共集電極電路,（1）靜態(tài)工作點的估算,（2）動態(tài)分析,2共基極電路,(a) 電路圖 (b) 交流通路 圖2.27 共基放大電路,（1）靜態(tài)分析,（2）動態(tài)分析,電壓放大倍數(shù)Au,輸入電阻ri,輸出電阻ro,2.6 三種基本放大電路的比較,*2.7 多級放大電路,2.7.1多級放大電路的組成,圖2.29 多級放大電路的結構框圖,2.7.2 多級放大電路的耦合方式,（1）保證信號在級與級之間能夠順利地傳輸； （2）耦合后，多級放大電路的性能必須滿足實際的要求

15、。 為了滿耦合后，各級電路仍具有合適的靜態(tài)工作點,2.7.3 阻容耦合,圖2.30 兩級阻容耦合放大電路,（1）優(yōu)點：因電容具有“隔直”作用，所以各級電路的靜態(tài)工作點相互獨立，互不影響。這給放大電路的分析、設計和調(diào)試帶來了很大的方便。此外，還具有體積小、重量輕等優(yōu)點。,（2）缺點：因電容對交流信號具有一定的容抗，在信號傳輸過程中，會受到一定的衰減。尤其對于變化緩慢的信號容抗很大，不便于傳輸。此外，在集成電路中，制造大容量的電容很困難，所以這種耦合方式下的多級放大電路不便于集成,2.7.4 直接耦合,1優(yōu)點：既可以放大交流信號，也可以放大變化非常緩慢（直流）的信號；電路簡單，便于集成，所以集成

16、電路中多采用這種耦合方式。 2 缺點：存在著各級靜態(tài)工作點相互牽制和零點漂移這兩個問題。（第5章將討論零點漂移問題。,2.7.5 變壓器耦合,（1）優(yōu)點：因變壓器不能傳輸直流信號，只能傳輸交流信號和進行阻抗變換，所以，各級電路的靜態(tài)工作點相互獨立，互不影響。改變變壓器的匝數(shù)比，容易實現(xiàn)阻抗變換，因而容易獲得較大的輸出功率。,（2）缺點：變壓器體積大而重，不便于集成。同時頻率特性差，也不能傳送直流和變化非常緩慢的信號。,2.7.6 組合放大電路,1共發(fā)共基組合放大電路,2共集-共發(fā)組合放大電路,（1）電壓放大倍數(shù),（2）輸入電阻,（3）輸出電阻,思 考 題 1、 基本放大電路由哪些必不可少的部分

17、組成？各元件有什么作用？ 2、 試畫出PNP型三極管的基本放大電路，并注明電源的實際極性，以及各電極實際電流方向。 3、 三極管具有放大作用的內(nèi)部條件和外部條件各是什么？ 4、 為什么說三極管放大作用的本質(zhì)是電流控制作用？如何用三極管的電流分配關系來說明它的控制作用？ 5、 試在特性曲線上指出三極管的三個工作區(qū)：放大區(qū)、截止區(qū)、飽和區(qū)。 6、 三極管發(fā)射極與集電極對調(diào)使用時，放大作用將如何？ 7、 在哪些情況下，工作點沿直流負載線移動？在哪些情況下，工作點沿交流負載線移動？實際上工作點有沒有可能到達交流負載線的上頂端和下頂端？為什么？ 試分析電流負反饋偏置電路中，射極電阻Re和它的并聯(lián)電容Ce

18、的作用原理。,本章重點: l 結型、絕緣柵型場效應管的工作原理、輸出特性、轉(zhuǎn)移特性及主要參數(shù) l 共源、共漏極放大電路的工作原理 場效應管的偏置方式及靜態(tài)工作點的求法,3.1 概述,3.1.1 場效應管的特點,3.1.2 場效應管的分類,3.1.3 場效應管與晶體三極管的比較,3.2場效應管,3.2.1 結型場效應管,1 結構,第3章 場效應管及其放大電路,（c） N溝道,（a） N型溝道 （b）P型溝道 （d）P溝道,圖3.1 結型場效應管的結構示意圖和符號,2. 結型場效應管的工作原理,（a）uGS=0,uDS=0時的情況 （b）uGS=

19、0,uDS<|VP|時的情況,（c）uGS=0,uDS=|VP|時的情況 （d）uGS=0,uDS|VP|時的情況 圖3.2 改變uDS時結型場效應導電溝道的變化,（a）UGs=0時 （b）uGSVP時溝道被夾斷 圖3.3,3. 結型場效應管的特性曲線,（1）轉(zhuǎn)移特性,（2）輸出特性,圖3.5 N溝道結型場效應管輸出特性曲線,可變電阻區(qū)：當漏源電壓uDS很小時，場效應管工作于該區(qū)。此時，導電溝道暢通，場效應管的漏源之間相當于一個電阻一。在柵、源電壓uGS一定時，溝道電阻也一定，iD隨uGS增大而線性增大。但當柵源電壓變化時，特性曲線的斜率也隨之發(fā)生變化?？梢钥闯觯瑬旁措妷簎D

20、S無關，我們稱這個區(qū)域為恒流區(qū)，也稱為放大區(qū)。在恒流區(qū)，iD主要由柵源電壓uGS決定。 恒流區(qū)：隨著uDS增大到一定程度，iD的增加變慢，以后iD基本恒定，而與漏源電壓uDS無關，我們稱這個區(qū)域為恒流區(qū)，也稱為放大區(qū)。在恒流區(qū)，iD主要由柵源電壓uGS決定。 擊穿區(qū)：如果繼續(xù)增大uDS到一定值后，漏、源極之間會發(fā)生擊穿，漏極電流iD急劇上升，若不加以限制，管子就會損壞。 夾斷區(qū)：當uGS負值增加到夾斷電壓uGS（off）后，iD0，場效應管截止。,3.2.2 絕緣柵型場效應管,1. 增強型絕緣柵場效應管的結構及工作原理 (1) 結構及符號,g,襯底引線,d,g,s,SiO2,P型硅襯底,,,,

21、,N,N,,,,,,,,,,d,s,,,,,,,,,,,d,s,g,,,,,,,,,,,,（a）N溝道結構圖 （b）N溝道符號圖 （c）P溝道符號,,圖3.6 增強型MOS管結構及符號圖,(2) 工作原理,(3) 特性曲線,圖3.8 N溝道增強型場效應管特性曲線,(a) 轉(zhuǎn)移特性 （b）輸出特性,3.2.3 耗盡型絕緣柵場效應管的結構及工作原理,（a）N溝道結構圖 (b)N溝道符號 (c)P溝道符號,圖3.9 耗盡型MOS管結構及符號圖,（a）轉(zhuǎn)移特性 （b）輸出特性,圖3.10 N溝道耗盡型場效應管特性曲線,

22、3.3 場效應管的主要參數(shù),1、 夾斷電壓UGS(off)：實質(zhì)上是使iD0時所需的uGS值。 2、 飽和漏電流IDSS 在uGS0的情況下，當uDS |VP|時的漏極電流稱為飽和漏電流，通常令uDS=10V，uGS0V時測出的iD就是IDSS。,3 低頻互導（跨導）gm,4 最大耗散功率PDM,3.4 場效應管的檢測及使用注意事項,3.4.1 場效應管的檢測,1管腳的判別,2質(zhì)量判定,3.4.2 場效應管使用注意事項,1、 MOS管柵、源極之間的電阻很高，使得柵極的感應電荷不易泄放，因極間電容很小，幫會造成電壓過高使絕緣層擊穿。因此，保存MOS管應使三個電極短接，避免柵極懸空。焊接時，電烙

23、鐵的外殼應良好地接地，或燒熱電烙鐵后切斷電源再焊。 2、 有些場效應晶體管將襯底引出，故有4個管腳，這種管子漏極與源極可互換使用。但有些場效應晶體管在內(nèi)部已將襯底與源極接在一起，只引出3個電極，這種管子的漏極與源極不能互換。 3、 使用場效應管時各極必須加正確的工作電壓。 4、 在使用場效應管時，要注意漏、源電壓、漏源電流及耗散功率等，不要超過規(guī)定的最大允許值。,3.5 場效應管放大電路,3.5.1 場效應管的直流偏置電路及靜態(tài)分析,1直流偏置電路,（1）自偏壓電路,（a）自偏壓電路 (b)分壓式自偏壓電路,圖3.11 場效應管的偏壓電路,（2）分壓式自偏壓電路

24、,2靜態(tài)工作點的確定,（1）在輸出特性上作直流負載線,（2）作負載轉(zhuǎn)移特性,（3）作源極負載線,（4）確定靜態(tài)工作點Q,（5）轉(zhuǎn)移特性和輸出特性上求出Q點所對應的電壓電流值：uGS0.7V，iD0.37mA，uDS9V。,*3.5.2 場效應管放大器的微變等效電路分析法,1場效應管的等效電路,(a)場效應管在共源接法時的雙口網(wǎng)絡 （b）低頻等效電路,圖3.12 場效應管微變等效電路,2、應用微變等效電路法分析場效應管放大電路,(a) 電路圖 （b）微變等效電路,圖3.13 共源極電路及其微變等效電路,（1） 大倍數(shù)電壓放,2 入電阻,3 輸出電阻,

25、3三種基本放大電路的性能比較,思 考 題 1、考慮P溝道結型場效應管對電源極性的要求，試畫出由這種類型管子組成的共源放大電路。 2、增強型MOS管能否使用自給柵偏壓偏置電路來設置靜態(tài)工作點？ 3、試畫出自給柵偏壓共源放大電路的微變等效電路，并寫出Au、ri、ro的表達式。 4、試在具有四象限的直角坐標上分別畫出各種類型場效應管（包括N溝道、P溝道MOS增強型和耗盡型，JFET P溝道、N溝道耗盡型）的轉(zhuǎn)移特性示意圖，并標明各自的開啟電壓或夾斷電壓。 5、增強型場效應管能否用自偏壓的方法來設置靜態(tài)工作點，試說明理由。,思考題與練習題,本章重點: l 反饋極性、類型的判斷 l 負反饋對電路性能的影

26、響 l 深度負反饋電路的估算,4.1 反饋的定義及概念,(a)射極輸出器 (b)靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路,圖4.1 兩種放大電路中的反饋,第4章 負反饋放大電路,4.2 負反饋放大電路的基本關系式,圖4.2 反饋放大電路方框圖,4.3 反饋的分類與判別,4.3.1 反饋的分類,4.3.2 正反饋與負反饋的判別,(a) (b),(c) (d),圖4.3 反饋極性的判別,4.3.3 交流反饋與直流反饋的判別,Cf,Ui,,R2,Rf,R1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(a)

27、 (b),圖4.4 交流反饋與直流反饋,4.3.4 電壓反饋與電流反饋的判別,(a) 電流反饋 (b)電壓反饋,圖4.5 電壓反饋與電流反饋,4.3.5 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判別,4.4 負反饋的四種組態(tài),4.4.1 電壓串聯(lián)負反饋及其判別,(a)電路圖,圖4.6 電壓串聯(lián)負反饋放大電路,4.4.2 電流串聯(lián)負反饋及其判別,(a) 電路圖,(b) 方框圖,圖4.7 電流串聯(lián)負反饋放大電路,4.4.3 電壓并聯(lián)負反饋及其判別,(a)電路圖,(b)由集成運放組成的電壓并聯(lián)負反饋電路,圖4.8 電壓并聯(lián)負反饋放大電路,4.4.4 電流并聯(lián)負反饋及其判

28、別,a 電路圖,（b） 方框圖,(c)由集成運放組成的電流并聯(lián)負 反饋電路,圖4.9 電流并聯(lián)負反饋放大電路,4.5 負反饋對放大電路性能的影響,4.5.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性,4.5.2 減小非線性失真和抑制噪聲及干擾,(a) 無反饋 (b) 有負反饋,圖4.10 負反饋減小非線性失真,4.5.3 擴展通頻帶,4.5.4 負反饋對輸入電阻的影響,1使用串聯(lián)負反饋可提高放大電路的輸入電阻,4.11 串聯(lián)負反饋方框圖 4.12 并聯(lián)負反饋方框圖,2使用并聯(lián)負反饋可減小放大電路的輸入電阻,4.5.5 負反饋對放大電路輸出電阻的影響,,I

29、o,1使用電壓負反饋可減小放大電路的輸出電阻,圖4.13 電壓負反饋方框圖,2使用電流負反饋可提高放大電路的輸出電阻,圖4.14 電流負反饋方框圖,綜上所述： （1）放大電路若引入的是串聯(lián)負反饋，則可以提高放大電路的輸入電阻，若引入的是并聯(lián)負反饋則使輸入電阻降低。其提高或降低的程度取決于反饋深度（1AF）。 （2）放大電路若引入的是電壓負反饋，則可減小放大電路的輸出電阻，若引入的是電流負反饋則使輸出電阻增加，其減小或增加的程度取決于反饋深度（1AF）。 以上分析了放大電路引入負反饋后對性能的改善及影響。為了改善放大電路的某些性能應如何引入負反饋呢？一般是： （1）要穩(wěn)定直流量（靜態(tài)工作點），應

30、該引入直流負反饋。 （2）要改善交流性能，應引入交流負反饋。 （3）要穩(wěn)定輸出電壓，應引入電壓負反饋；要穩(wěn)定輸出電流，應引入電流負反饋。 （4）要提高輸入電阻，應引入串聯(lián)負反饋；要減小輸入電阻，應引入并聯(lián)負反饋。 性能的改善或改變都與反饋深度（1AF）有關，且都是以犧牲放大倍數(shù)為代價。,4.6 深度負反饋放大電路的分析,4.6.1 深度負反饋的特點,4.6.2 深度負反饋的估算,(a) (b),圖4.15 （a）電壓串聯(lián)負反饋電路的計算 （b）電流串聯(lián)負反饋電路的計算,本章重點: l 直接耦合放大電路及存在的主要問題 l 典型差分放大電路的工作原理 l 理想運放及“虛短”、

31、“虛斷”、“虛地”的基本概念 l 運放的兩種工作狀態(tài)及特點 l 運放的分析計算及在實際中的應用,5.1 直接耦合放大電路中存在的主要問題,5.1.1 前后級之間的直流工作狀態(tài)互相影響,5.1.2 零點漂移,5.1.3 減小零點漂的辦法,（1） 1 選用高質(zhì)量的硅管,2 利用二極管或熱敏元件補償,第5章 集成運算放大器,圖5-2 二極管補償電路 圖5-3 利用熱敏電阻Rt補償溫漂的電路,（1）3 采用差分式放大電路,5.2 差分放大電路,5.2.1 基本差分放大電路,圖5.4 基本 差分放大電路,5.2.2 靜態(tài)分析,5.2.3 信號放大原理及電壓放大倍數(shù),1共模信號輸入,2差

32、模信號輸入,3任意信號輸入,5.2.4 差分放大器的其它指標,1共模抑制比,2差模輸入電阻,3差模輸出電阻,4共模輸出電阻,5.3 常見的幾種改進型差分電路,5.3.1 長尾式差分放大電路,1電路中接入Re后對輸入差模信號的放大作用完全無影響。,2Re對共模輸入信號的放大有抑制作用,5.3.2 帶恒流源的差分電路,1. 恒流源特性,圖5.10 恒流源的電流、電壓特性,2. 恒流源差分放大電路,3. 差分放大電路四種接法的比較,5.4 集成運算放大器,5.4.1 集成運算放大器的分類,1通用型集成運算放大器,2專用型集成運算放大器,（1） 低功耗或微功耗集成運算放大器：電源電壓15V時，功耗小于

33、6mW或W級。 （2） 高速集成運算放大器。 （3） 寬帶集成運算放大器：一般帶寬應大于10MHZ。 （4） 高精度集成運算放大器：特點是高增益、高共模抑制比、低偏流、低溫漂、低噪聲等。 （5） 高電壓集成運算放大器：正常輸出電壓Uo大于22V。 （6） 功率型集成運算放大器。 （7） 高輸入阻抗集成運算放大器。 （8） 電流型集成運算放大器。 （9） 跨導型集成運算放大器。 （10）程控型集成運算放大器。 （11）低噪聲型集成運算放大器。 （12）集成電壓跟隨器。,5.4.2 集成運算放大器的組成,1組成,圖5.12 集成運算放大器內(nèi)部電路組成框圖,1 輸入級,2 中間級,3 輸出級,4 偏

34、置電路,2典型通用集成運算放大器F007內(nèi)電路簡介,（1）F007的內(nèi)電路,3集成運算放大器的識讀,4集成運算放大器在電路中的符號,5.4.3 集成運算放大器的傳輸特性,1傳輸特性,(a) 實際運放的傳輸特性 (b) 理想運放的傳輸特性 圖5.15 集成運放的傳輸特性,2線性區(qū)的特點,3非線性區(qū)（飽和區(qū)）的特點,(a) 虛斷、虛短 (b)虛斷、虛地,圖5.17 集成運放工作在線性區(qū)時的等效電路,圖5.18 集成運放工作在非線性區(qū)時的兩種情況,5.5 理想集成運算放大器與實際集成運算放大器,5.5.1 理想運算放大器及其性能指標,5.5

35、.2 理想運放與實際運放,5.5.3 集成運放的三種基本輸入形式,1反相輸入,2同相輸入,3差模輸入,圖5.22 差動放大組態(tài),5.6 集成運算放大器在實際中的應用,5.6.1 集成運放在信號運算方面的應用,1加法運算電路,2減法運算電路,1 電路組成,2 電路分析及減法運算條件,3微分電路,(a) (b),圖5.25 微分運算電路,4積分運算電路,（a） （b）,圖5.26 積分運算電路,5.6.2 集成運放在信號處理方面的應用,1立體聲消音電路,2高檔音響設備中的十五段優(yōu)質(zhì)均衡器,圖5.27 立體聲消音電路,(以下電路同上，僅C1、

36、C2 值不同，電路從略）,圖5.28 十五段優(yōu)質(zhì)均衡器,(2) 當R4的滑動觸頭移到最左邊時，其電路如圖5.30（a）所示。,（a）電路圖 （b）幅頻特性,圖5.30 R4的滑動觸頭移到最左邊,（3）當R4的滑動頭移到最右邊時，其電路如圖5.31（a）所示,（a）電路圖 （b）幅頻特性,圖5.31 R4的滑動觸頭移到最右邊,3實時監(jiān)控報警器,圖5.32 監(jiān)控報警器,5.6.3 可編程增益放大器,圖5.33 可編程增益放大器的基本電路 圖34 碼控四段轉(zhuǎn)換可編程增益放大器,,本章重點內(nèi)容 l 產(chǎn)生正弦振蕩的條件

37、 l LC正弦波振蕩電路的工作原理 l LC正弦波振蕩電路的工作判別 l 石英晶體振蕩電路及其工作原理,6.1 正弦波振蕩電路,6.1.1 自激式正弦波振蕩電路與反饋放大器的異同,1.相同點：均引入反饋。 2.不同點： （1）自激式正弦波振蕩電路用來產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出信號；反饋放大電路用來放大信號，工作任務不同。 （2）自激式正弦波振蕩電路沒有外部信號輸入；反饋放大電路有待放大的信號輸入。 （3）正弦波振蕩電路中引入的是正反饋；反饋放大電路中一般引入負反饋，以改善性能。 （4）正弦波振蕩電路的振蕩也不同于負反饋放大電路的自激振蕩。前者是依靠外部接入的正反饋網(wǎng)絡產(chǎn)生振蕩；后者是放大電路的附加相移使負

38、反饋變成正反饋而產(chǎn)生振蕩,第6章 信號產(chǎn)生電路,6.1.2 自激式振蕩電路的組成及產(chǎn)生和穩(wěn)定振幅的條件,1. 放大環(huán)節(jié) ：放大電路 2. 正反饋網(wǎng)絡：供給維持振蕩的能量 ， 必需滿足下列條件：,（1）振幅平衡條件：AF1 （2）相位平衡條件：AB2n（n=1、2、3..）,3. 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)： 產(chǎn)生穩(wěn)定的信號輸出 ， 條件； 4. 選頻網(wǎng)絡：選出振蕩器產(chǎn)生維持振蕩所需要的信號頻率。,6.2 LC振蕩電路,1電路的組成,圖6.1 變壓器反饋式正弦波振蕩電路,2振蕩條件,（1）相位平衡條件：為滿足相位平衡條件，變壓器的初、次級之間同名端必須正確連接。如圖6.1所示，設某一瞬間基極對地信號電壓為正極性“

39、”，由于共射電路的倒相作用，集電極的瞬時極性“”，即A180。 電當頻率 0時：LC回路的諧振阻抗是純電阻性，由圖中L1及L2的同名端可知，反饋信號與輸出電壓極性相反，即。于是AB360，保證了電路的正反饋，滿足振蕩的相位條件。 當頻率0時：LC回路的阻抗不是純電阻性，而是感性或容性阻抗，此時LC回路對信號會產(chǎn)生附加相移，造成，那么AB360，不能滿足相位平衡條件，電路也不可能產(chǎn)生振蕩。由此可見，LC振蕩電路只有在0這個頻率上，才有可能產(chǎn)生振蕩。 （2）振幅條件：為了滿足振幅平衡條件AF1，對晶體管的值有一定要求，一般只要值較大，就能滿足振幅平衡條件，反饋線圈匝數(shù)越多，耦合越強，電路越容易起振

40、。,3電路振蕩頻率,4電路優(yōu)缺點,（1）易起振，輸出電壓較大。由于采用變壓器耦合，易滿足阻抗匹配的要求。 （2）調(diào)頻方便，一般在LC回路中采用接入可變電容器的方法來實現(xiàn)，調(diào)頻范圍較寬，工作頻率通常在幾兆赫左右。 （3）輸出波形不理想。由于反饋電壓取自電感兩端，它對高次諧波的阻抗大，反饋也強，因此在輸出波形中含有較多高次諧波成份。,6.2.2 電感三點式LC振蕩器,1電路的組成,2振蕩條件分析 （1）相位條件：設基極瞬間極性為正，由于放大器的倒相作用，集電極電位為負，則電感的端為負，端為公共端，端為正，各瞬時極性如圖6.2所示。反饋電壓由端引至三極管的基極，故為正反饋，滿足相位條件。 （2）幅度

41、條件：從圖6.2可以看出，反饋電壓取自電壓L2的兩端，并通過C1的耦合后加到晶體管的b、e間的，所以改變線圈抽頭的位置，即改變L2的大小，就可以調(diào)節(jié)反饋電壓的大小，當滿足AF1時，電路便可起振。,圖6.2 電感三點式LC振蕩電路,3振蕩頻率,4電路的優(yōu)缺點 （1）由于L1和L2之間的耦合很緊，故電路易起振，輸出幅度大。 （2）調(diào)頻方便，電容C若采用可變電容器，就能獲得較大的頻率調(diào)節(jié)范圍。 （3）由于反饋電壓取自電壓L2的兩端，它對高次諧波的阻抗大，反饋也強，因此在輸出波形中含有較多的高次諧波成份，輸出波形不理想。,6.2.3 電容三點式振蕩電路,圖6.3 電容三點式振蕩器,1相位條件,2幅度條

42、件 3振蕩頻率,4電路的優(yōu)、缺點,（1）容易起振，振蕩頻率高，可達100MHZ以上。 （2）輸出波形較好。這是由于C2對高次諧波的阻抗小，反饋電路中的諧波成份少，故振蕩波形較好。 （3）調(diào)節(jié)頻率不方便。因為C1、C2的大小既與振蕩頻率有關，也與反饋量有關，改變C1（或C2）時會影響反饋系數(shù)，從而影響反饋電壓的大小，造成工作性能不穩(wěn)定。,6.2.4 串聯(lián)改進型電容三點式LC振蕩電路,圖6.4 克拉潑振蕩電路,6.3 石英晶體振蕩電路,6.3.1 石英晶體的諧振特性與等效 電路,6.3.2 石英晶體振蕩電路,1. 并聯(lián)型石英晶體振蕩電路,（a） 實際電路 （b） 石英晶

43、體等效后的電路 圖6.7 并聯(lián)型石英晶體正弦波振蕩電路,,,2. 串聯(lián)型石英晶體振蕩電路,*6.4 RC正弦波振蕩電路,6.4.1 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的選頻特性,(a) R C串并聯(lián)電路 （ b）低頻等效電路 （ c）高頻等效電路 圖6.9 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡及其高低頻等效電路,6.4.2 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的頻率特性,圖6.10 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的頻率特性,6.4.3 橋式振蕩電路,6.4.4 RC移相式振蕩電路,*6.5 非正弦波產(chǎn)生電路,6.5.1 矩形波產(chǎn)生電路,1工作原理,（a）電路 （b）波形 圖6.13 矩形波發(fā)生電路及其波形,2振蕩頻率及

44、其調(diào)節(jié),6.5.2 三角波發(fā)生器,(a) 電路圖 (b) 波形圖 圖6.14 三角波發(fā)生器,6.5.3 鋸齒波發(fā)生器,（a）電路 （b）波形 圖6.16 鋸齒波發(fā)生器,本章重點內(nèi)容 l 功率放大電路的特點 l 互補對稱推挽功率放大電路及其工作原理 l 集成功率放大電路的原理及應用,7.1 功率放大電路概述,7.1.1功率放大電路的特點,,圖7.1 放大器方框圖,1. 要求輸出足夠大的功率,2. 效率要高,3. 非線性失真要小,4.要考慮功率管的散熱和保護問題,5. 在分析方法上，通常采用圖解法,第7

45、章 功率放大電路,7.1.2 功率放大電路的三種工作狀態(tài),1. 甲類放大狀態(tài),2. 甲乙類放大狀態(tài),3. 乙類放大狀態(tài),圖7. 2 功放電路的三種工作狀態(tài) （a）甲類放大 （b）甲乙類放大 （c）乙類放大,7.2互補對稱功率放大電路,7.2.1 OCL互補對稱功率放大電路,1.乙類OCL互補對稱電路,(a) 基本互補對稱電路 (b)由NPN管組成的射極輸出器 (c) 由PNP管組成的射極輸出器 圖7.3 兩射極輸出器組成的基本互補對稱電路,2. 乙類OCL互補對稱電路主要參數(shù)估算,（1）輸出功率及效率,圖7.4 乙類OCL互補對稱電路圖解分析,（2）管耗,（3）功率管參數(shù)的選擇,

46、3. 甲乙類OCL互補對稱電路,圖7.5 交越失真,a）用二極管提供偏置 （b）用UBE倍增電路提供偏置 圖7.6 甲乙類互補對稱電路,7.2.2 OTL互補對稱功率放大電路,1. 基本電路,圖7.7 采用一個電源的互補對稱電路,2.帶自舉的OTL電路,圖7.8 帶自舉的單電源互補對稱電路,7.2.3采用復合管的準互補對稱功率放大電路,1.復合管,圖7.10 準互補對稱功放電路,2.復合管組成的準互補對稱功放電路,7.2.4實際功率放大電路分析,1. OTL音頻功率放大電路,（1）電路組成,7.11 OTL音頻功率放大電路,（2）主要技術指標的估算,(1)電路組成,圖7.1

47、2 高保真OCL功率放大電路,(2)主要技術指標的估算,7.3 集成功率放大電路,7.3.1集成功率放大電路分析,1. LM386內(nèi)部電路,圖7.13 LM386內(nèi)部電路原理圖,2. LM386的電壓放大倍數(shù),3. LM386的外形和引腳圖,7.3.2集成功率放大電路的主要性能指標,7.3.3集成功率放大電路的應用 1. 集成OTL電路的應用,圖7.15 LM386外接元件最少的用法,圖7.16 LM386電壓增益最大的用法,圖7.17 LM386的一般用法,2.集成OCL電路的應用,7.4 功率管的安全使用和保護,7.4.1功放管的二次擊穿問題,（a）二次擊穿 （

48、b）S/B曲線 圖7.19晶體管的擊穿現(xiàn)象,7.4.2功放管的散熱問題,7.4.3功放管的保護措施,1.過熱保護,2.過壓和過流保護,圖7.22 由ICM、PCM、U（BR）CEO和二次擊穿臨界曲線限制的安全工作區(qū),圖7.23 功放管的保護電路,第8章 直流穩(wěn)壓電源,本章重點內(nèi)容 l 整流電路的工作原理及元器件參數(shù)的選擇 l 電容濾波電路的工作原理 l 分立及集成穩(wěn)壓電路的工作原理,8.1 直流穩(wěn)壓電源的組成 直流穩(wěn)壓電源的組成如圖8.1所示,直流穩(wěn)壓圖8.1電源的組成,1.電源變壓器,2.整流電路,3.濾波器 4.穩(wěn)壓電路,8.2 小功率整流與濾波電路,8.2.1 單相整流電路,1. 整 流

49、電路的主要技術指標,2. 橋式整流電路的工作原理,圖8.3 橋式整流電路的波形圖,3. 橋式整流電路的參數(shù)計算,8.2.2濾波電路 1. 電容濾波電路,2. 電感濾波電路,3. 復合濾波電路,R,C2,C1,,,+,+,,,,,,,,,,,,,,,,uD,uO,L,C,,,+,+,,,,,,,,,,uD,uO,,（c ）LC-型濾波電路 圖8.7 常用的復合濾波電路,8.3 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,8.3.1 穩(wěn)壓電路的技術指標,1. 穩(wěn)壓系數(shù)SV,2. 紋波抑制比Sr,3. 輸出電壓的溫度系數(shù)ST,4. 輸出電壓的溫度系數(shù)ST,5. 電流調(diào)整率SI,8.3.2 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,1. 電路組成和

50、工作原理,圖8.8 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,（1）采樣電路,（2）基準電壓和放大電路,（3）調(diào)整管,2. 輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍,3. 調(diào)整管的選擇,（1）集電極最大允許電流ICM,（2）集電極和發(fā)射極之間的反向擊穿電壓U（BR）CEO,（3）集電極最大允許耗散功率PCM,*4. 高精度基準電源,（a）結構框圖 （b）電路符號 （c）典型應用電路 圖8.10 LM399的結構與應用電路,8.3.3 三端集成穩(wěn)壓器,1. 三端集成穩(wěn)壓器的產(chǎn)品分類及特點,（1）固定式三端集成穩(wěn)壓器,（2）可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器,2.三端集成穩(wěn)壓器的工作原理,（1）固定式三端集成穩(wěn)壓器,基準電壓,啟動電

51、路,采樣及誤差放大電路,a）原理電路,（b）外部引腳圖 圖8.11 7800型三端集成穩(wěn)壓器的原理電路與外部引腳圖 調(diào)整與保護電路,（2）可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器,(a) 結構圖,TO-3封裝 TO-2000封裝 （b）317M的外部引腳圖 圖8.12 可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器的結構與外部引腳圖,*8.4 開關型穩(wěn)壓電路,8.4.1 開關型穩(wěn)壓電路的特點和分類,1.開關型穩(wěn)壓電路的特點,2.開關型穩(wěn)壓電路的分類,8.4.2 串聯(lián)開關型穩(wěn)壓電路,圖8.13 開關型穩(wěn)壓電路的組成,圖8.14 脈沖調(diào)寬式開關型穩(wěn)壓電路原理圖,圖8.16 串聯(lián)開關型穩(wěn)壓電路的簡化電路,8.

52、4.3并聯(lián)開關型穩(wěn)壓電路,（a）基本原理圖,圖8.17并聯(lián)開關型穩(wěn)壓電路的基本原理圖及其等效電路,圖8.18 并聯(lián)型開關穩(wěn)壓電路的波形分析,圖8.19 并聯(lián)型開關穩(wěn)壓電路的簡化圖,8.4.4開關型集成穩(wěn)壓器,1. L4960的結構與原理,2. L4960典型應用電路,*8.5 三端集成穩(wěn)壓器的應用,8.5.1 固定式三端集成穩(wěn)壓器的應用,1. 基本應用電路,圖8.23 三端集成穩(wěn)壓器的基本應用電路,2. 同時輸出正、負電壓的電路,圖8.24 同時輸出正、負電壓的穩(wěn)壓電路,3. 提高輸出電壓的電路,圖8.25 提高三端集成穩(wěn)壓器輸出電壓的電路,4. 組成恒流源電路,圖8.26 組成恒流源電路,

53、5. 輸出電壓可調(diào)電路,圖8.27 輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路,8.5.2 可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器的應用,1. 可調(diào)式三端穩(wěn)壓器的應用,（a）正輸出可調(diào)穩(wěn)壓電路,（b）負輸出可調(diào)穩(wěn)壓電路 圖8.28 可調(diào)式三端穩(wěn)壓器的典型應用,2. 高輸出電壓穩(wěn)壓電路,圖8.29 高輸出電壓穩(wěn)壓電路,3. 高精度穩(wěn)壓電源,圖8.30 具有跟蹤預調(diào)整功能的高精度穩(wěn)壓電源,4. 并聯(lián)法擴大輸出電流,圖8.31 并聯(lián)擴流的可調(diào)式穩(wěn)壓電路,5. 可調(diào)高精度恒流源,(a) 電路1 (b) 電路2 圖8.32可調(diào)高精度恒流源,本章重點內(nèi)容 l 晶體管超外差式收音機各部分電路、及整機電路的工作原理

54、 l 在單元電路學習的基礎上，通過對收音機、CASPER TM-5159型多頻彩色顯示器的電源電路、無級調(diào)光臺燈電路原理的學習，鞏固所學的理論知識，建立模擬電子技術應用的整體概念,9.1 晶體管超外差式收音機的原理、安裝與調(diào)試,9.1.1 無線電廣播信號的發(fā)射與接收,9.1.2 晶體管超外差式（AM）收音機的原理電路、各元件的作用,1. 原理電路,2電路中各元件的作用,第9 章 模擬電子技術在實際中的應用,圖9.3 六管超外差式調(diào)幅收音機原理電路簡化框圖,9.1.3 靜態(tài)時整機直流供電情況,圖9.4收音機整機靜態(tài)供電情況示意圖,9.1.4 整機工作原理簡述,9.1.5 收音機的安裝與調(diào)試,1收

55、音機的安裝,2調(diào)整晶體管的靜態(tài)工作點,3調(diào)整中頻頻率,4整機頻率覆蓋,5統(tǒng)調(diào),9.2 CASPER TM-5159型多頻彩色顯示器的電源電路,9.2.1 消磁電路的消磁工作過程,9.2.2 整流濾波電路的工作過程,9.2.3 整流濾波電路的工作過程,圖9.5 CASPER TM-5159型多頻彩色顯示器的電源結構方框圖,9.1.4 開關振蕩電路的工作過程,圖9.6 CASPER TM-5159型多頻彩色顯示器的開關振蕩電路,9.1.5 穩(wěn)壓控制電路的工作過程,9.1.6 高頻脈沖整流濾波電路的工作過程,9.3 家用無級調(diào)光臺燈電路的工作原理、制作與調(diào)試,9.3.1 電路及其工作原理,圖9.8 調(diào)光臺燈電路原理圖,9.3.2 元器件的選擇,9.3.3 安裝與調(diào)試,