《康华光模电期末复习重点内容.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《康华光模电期末复习重点内容.ppt（58页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、模拟信号放大,电压放大,电流放大,互阻放大,互导放大,电压增益,电流增益,互阻增益,互导增益,放大电路模型,1,放大电路模型,电压放大,电压放大电路模型,R0 应尽量RL，以减小信号的衰减。,R0=0,Ri=,当RiRS时，才能减小信号的衰减。,电压放大 适用于信号源内阻RS较小，负载电阻RL较大的场合。,2,放大电路模型,电流放大,电流放大电路模型,R0 应尽量 RL，以减小信号的衰减。,R0=,Ri=0,当RiRS时，才能减小信号的衰减。,电流放大 适用于信号源内阻RS较大，负载电阻RL较小的场合。,3,放大电路模型,互阻放大,互阻放大电路模型,R0 应尽量 RL，以减小信号的衰减。,R0
2、=0,Ri=0,当RiRS时，才能减小信号的衰减。,互阻放大 适用于信号源内阻RS较大，负载电阻RL较大的场合。,4,放大电路模型,互导放大,互导放大电路模型,R0 应尽量 RL，以减小信号的衰减。,R0=,Ri=,当Ri RS时，才能减小信号的衰减。,互导放大 适用于信号源内阻RS较小，负载电阻RL较小的场合。,根据信号源的性质和负载的要求选择电路模型。,5,放大电路的主要性能指标,1.输入电阻 Ri,输入电阻的大小决定了放大电路从信号源吸取信号幅度的大小。,输入为电压信号的放大电路，Ri 越大，输入端的 越大。,输入为电流信号的放大电路，Ri 越小，输入端的 越大。,6,放大电路的主要性能
3、指标,2.输出电阻R0,输出电阻的大小决定了放大电路带负载能力的大小。,输出为电压信号的放大电路，R0 越小，负载电阻RL变化对 的影响越小。,输出为电流信号的放大电路，R0 越大，负载电阻RL变化对 的影响越小。,7,集成电路运算放大器的内部组成。.集成运放电路由四部分组成：输入级、中间级、输出级和偏置电路。如图所示：,2.1 集成电路运算放大器,8,.电路组成及各部分的作用,1、输入级：又称前置级。一般是双端输入的高 性能差分放大电路。2、中间级：主放大器。主要作用是提高电压增益,由一级或多级放大电路组成。3、输出级：电压增益为1，但能提供一定的功率4、偏置电路：一般用恒流源为各级提供合适
4、的 静态工作点。,9,2.差模电压放大倍数Avd=，实际上Avd80dB即可。,2.2理想运算放大器,3.差模输入电阻Rid=，实际上Rid比输入端外电路的 电阻大23个量级即可。,4输出电阻Ro=0，实际上Ro比输入端外电路的电阻 小12个量级即可。,5.带宽足够宽。,6.共模抑制比足够大。实际上在做一般原理性分析时，产品运算放大器 都可以视为理想的。只要实际的运用条件不使运算放大器的某个技术指标明显下降即可。,1.输出电压的饱和极限值等于运放的电源电压。,10,2.同相输入和反相输入，加法，减法，积分，微分,11,3.1 半导体的基本知识,一.导体、半导体和绝缘体二.半导体的晶体结构和共价
5、键三.本征半导体、空穴及其导电作用四.杂质半导体,12,3.2PN结,一.PN结的形成二.PN结的单向导电性三.PN结的反向击穿四.PN结的电容效应五.PN结的温度特性,13,3、折线等效电路,当二极管的端电压小于导通电压Uon时，电流为零，超过导通电压后用斜线来近似。如图所示：Rd(on)=U/I注意：此时的Uon与前一种不 同。,14,二、二极管的应用,1.稳压电路2.限幅电路3.整流和开关电路4.应用举例,15,3.5 特殊二极管,1.稳压二极管*2.光敏二极管3.发光二极管4.变容二极管,16,4.1 半导体三极管BJT,一、三极管结构简介二、三极管的放大作用*三、三极管的共射*/共基
6、特性曲线四、三极管的主要参数五、温度对晶体管特性及参数的影响六、三极管的应用*七、三极管的选用原则八、三极管的型号,17,四、三极管的主要参数,半导体三极管的参数分为三大类。*,18,4.2 基本共射放大电路的工作原理,一、放大电路的组成二、工作原理*三、放大电路正常工作的条件*四、常见的两种电路,19,一、直流通路和交流通路,直流通路：即能通过直流的通路。对于直 流通路，电容相当于开路。交流电源短路（保留内阻）交流通路：即能通过交流的通路。对于交 流通路，电容相当于短路。直流电源短路。,20,二、图解分析法,1、静态工作点的图解分析2、交流工作状态的图解分析3、图解分析法的适用范围4、应用举
7、例,21,三、等效电路分析法,1、晶体管的直流模型及静态工作点的计算2、晶体管共射h参数等效模型3、用h参数模型计算交流性能4、应用举例,22,、晶体管 h参数模型,若输入为正弦量，则可用相量表示，并得出h参数模型。,23,、晶体管h参数模型的简化,由以上讨论可知，hre和hoe都很小（hre 100K），可忽略不计，h参数的简化模型为：,24,、晶体管h参数模型的简化,注意：电流源是受控源，不但大小决定于iB，而且方向也必须与之对应，不能随意假定。h参数模型的对象是变化量，不能用它 来求静态工作点。微变等效电路虽然没反映直流量，但小信号 参数是在Q点求出的，所以计算结果反映了 工作点附近的情
8、况。,25,、晶体管rbe的近似表达式,其中：UT=26mV（T300k）对小功率晶体管 通常可以取200，相当于基区的体电阻。0.1mAIE5mA，超过此值范围则会带来较大误差。,26,3、用h参数模型计算交流性能,、基本共射放大电路、直接耦合共射放大电路、阻容耦合共射放大电路,27,一、分压式工作点稳定电路,分压式工作点稳定电路是最常用的电路。1、电路组成和Q点稳定原理2、静态工作点的计算*3、动态参数的计算*,28,4.5.1 共集电极放大电路,一、基本共集电极放大电路二、阻容耦合式共集电极放大电路三、分压稳定式共集电极放大电路,29,4.6 组合放大单元电路,一、复合管放大电路二、共射
9、共基放大电路三、共集-共基放大电路,30,1、复合管的组成及其电流放大系数,不同类型晶体管组成的复合管，等效成与第一个管子相同类型的管子。复合管的电流放大倍数均为12。,31,2、复合管共射放大电路,电压放大倍数与单管是相当；但输入电阻明显变大；电流放大倍数明显变大。,32,一、多级放大电路的频率特性的定性分析,对数幅频特性和对数相频特性的表达式为：,表明：多级放大器的对数幅频特性等于各级对数幅频特性的代数和 多级放大器的相频特性等于各级相频特性的代数和,33,金属氧化物半导体（MOS）场效应管（又称绝缘栅场效应三极管）,绝缘栅场效应三极管(MOSFET)分为：,*,*,34,1、射极耦合式差
10、分放大电路,电路组成 晶体管T1和T2组成对称电路，所谓对称：两个晶体管的参数完全相同，即1=2，rbe1=rbe2，UBE1=UBE2 电路参数也对称，即RC1=RC2，Rb1=Rb2,35,1、射极耦合式差分放大电路,对差模信号的放大作用 差模时，E点电位不变，相当于接地；负载的中点电位也不变，相当于接地。由此画出交流等效电路：,36,2、差分放大电路的四种接法,差分放大电路有二个输入端，二个输出端，根据输入输出接地情况不同，共有四种连接方式：双端输入、双端输出；双端输入、单端输出；单端输入、双端输出；单端输入、单端输出。,37,2、差分放大电路的四种接法,四种接法的比较双入双出双入单出单
11、入双出单入单出,38,2、差分放大电路的四种接法比较结论,差模放大倍数：双端输出时与单管时一样，单端输出时是单管的一半。输入电阻：四种组态一样。输出电阻：双端输出时为2RC，单端输出时为RC。共模放大倍数：双端输出时为0，单端输出时为,39,模拟乘法器及其在运算电路中的应用,一、模拟乘法器简介二、变跨导型模拟乘法器的工作原理三、模拟乘法器在运算电路中的应用,40,放大器中的噪声和干扰,一、放大器中的噪声*二、放大器中的干扰,41,反馈的基本概念及判断方法,一、反馈的基本概念二、反馈的判断,42,共射放大电路基极电位和集电极电位的瞬时极性相反，当有射极电阻并且没有旁路电容时，基极电位和发射极电位
12、闲瞬时极性相同。在共基极电路中，输出电压与输入电压相位相同。则射极电位的瞬时极性与集电极相同，当有基极电阻无旁路电容时，射极电位与基极相反。在共集电极电路中，因为输出电压与输入电压同相，基极电位与射极电位相同，与集电极电位相反。共射放大电路的Re都有负反馈作用，有旁路电容时为直流负反馈；无旁路电容时为交直流负反馈。,43,负反馈放大电路的四种基本组态,一、四种负反馈组态二、反馈组态的判断三、分析举例,44,分析举例,例1、电路如图所示。分析电路中有无引入反馈；若有反馈，则说明是直流反馈还是交 流反馈，是正反馈还是负反馈，若为交流反馈，则说明反馈的组态。,45,三、分析举例,解：因为有反向传输通
13、道，因此有反馈。若画出交直流通路，则可判断为交直流反馈。根据瞬时极性法可判断为负反馈。因为反馈不是直接从输出端引出，故为电流负反馈；因为输入信号与反馈信号加在了不同的输入端，因此是串联负反馈。结论：该电路引入了电流串联负反馈。,46,三、分析举例,例2、试分析图示电路中引入了哪种组态的交流负反馈。解：根据瞬时极性法判断 电路中引入了交流负反馈。由于反馈直接由输出端 引出，因此为电压负反馈。由于输入信号和反馈信号加在了不同的输入端，因此为串联负反馈。结论：电路中引入了电压串联负反馈。,47,7.4 负反馈对放大电路性能的影响,负反馈虽然使放大倍数降低，但能从多方面改善放大器的性能。一、稳定放大倍
14、数二、改变输入输出电阻三、展宽频带四、减小非线性失真五、抑制放大器内部的干扰、噪声和温漂,48,7.5 深度负反馈条件下的近似计算*,一、深度负反馈的实质二、放大倍数的分析三、分析举例,49,7.8 负反馈放大电路的稳定性,一、负反馈放大电路自激振荡产生的原 因和条件二、负反馈放大电路稳定性的定性分析三、负反馈放大电路稳定性的判断四、负反馈放大电路自激振荡的消除方 法,50,8.3.1 乙类互补对称功率放大器的工作原理8.3.2 乙类互补对称功率放大器的分析计算8.3.3 功率BJT的选择,8.3 乙类双电源互补对称功率放大器,51,8.4甲乙类互补功率放大电路,目前使用最广泛的是无输出变压器
15、的功率放大电路（OTL电路）和无输出电容的功率放大电路（OCL电路）。,52,一、滤波电路的基础知识,1、滤波电路的种类2、滤波器的幅频特性3、无源滤波电路和有源滤波电路,53,9.5 正弦波振荡电路,一、概述二、RC正弦波振荡电路三、LC正弦波振荡电路四、石英晶体正弦波振荡电路,54,9.8电压比较器,电压比较器的功能是比较两个电压的大小，并用输出的高低电平表示比较的结果。简称比较器。滞回比较器,55,一、矩形波发生电路,1、电路组成和工作原理 矩形波发生电路如下图所示。它由一个反相输入的单端滞回比较器和RC电路组成。滞回比较器的输出由于只有高低二个电平，起开关作用；R3和电容C组成有延迟的反馈网络。,56,二、锯齿波发生电路,锯齿波与三角波的区别是：三角波上升和下降的斜率相等；而锯齿波上升和下降的斜率不相等。因此只要使三角波方波发生器中积分器的充放电时间常数不同，就构成了锯齿波发生器。如下图所示：,57,直流电源,10.1直流电源的组成及各部分的作用10.1.1 整流电路,58,
