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1、1,模拟电子技术总复习,2,第二章 运放及其基本应用,1. 理解运算放大器的组成、电路模型、电压传输特性和理想运算放大器。,一、 基本要求,2. 熟悉几种常用信号运算电路，掌握利用“虚短”、“虚断”概念分析这些电路的方法。,3. 了解电压比较器电路。,3,集成运算放大器,具有很高开环放大倍数的多级直接耦合放大电路。,4,运算放大器的电路模型,通常： 开环电压增益 Aod的105 （很高）,输入电阻 ri 106 （很大）,输出电阻 ro 100 （很小）,运算放大器的电路模型,5,电压传输特性： vo= f (vi),线性区： vo = Avo(vP- vN ),饱和区：,O,当Avo(vP-
2、vN) V+ 时 vO= V+,当Avo(vP-vN) V-时 vO= V-,6,理想运算放大器,理想运放的电路模型,开环电压放大倍数：Aod 开环输入电阻：ri 开环输出电阻：ro0 共模抑制比：KCMR ,7,理想运放的电压传输特性,1. 饱和区 开环或加正反馈时,vO = V+ VCC,(2) 当 vp vn 时，,vO =V-VEE,(1) 当 vp vn时，,2. 线性区,满足“虚短”和“虚断”。,加负反馈时,8,电压比较器,特点：运算放大器工作在开环状态或引入正反馈，虚短不成立。,功能：来比较输入信号与参考电压的大小。,电压传输特性的关键要素 输出电压的高电平VOH和低电平VOL
3、门限电压 输出电压的跳变方向,令vP=vN所求出的vI就是门限电压 vI等于门限电压时输出电压发生跳变,9,二、习题,习题2.9(c) 电路如图所示，求输出电压vo的表达式。,解：,利用“虚短”、“虚断” 和叠加原理,令 ui3=0,可看作是求和电路,10,二、习题,习题2.9(c) 电路如图所示，求输出电压uo的表达式。,解：,利用“虚短”、“虚断” 和叠加原理,令 ui1 = ui2 =0 ,可看作是同相比例运算电路,可得,11,二、习题,A1 构成差分式减法运算电路,解：,12,二、习题,A2 构成积分电路,13,二、习题,习题2.16 电路如图所示，画出电路的电压传输特性。,14,第三
4、章 二极管及其基本电路,1. 了解本征半导体、杂质半导体的特性，理解PN结的单向导电性。,一、 基本要求,3. 了解齐纳二极管及并联式稳压电路。,2. 理解二极管的基本构造、工作原理、特性曲线和主要参数的意义，会分析含有二极管的电路。,15,N型半导体掺入五价杂质元素（如磷）的半导体。 自由电子是多数载流子，它主要由杂质原子提供； 空穴是少数载流子, 由本征激发形成。,P型半导体掺入三价杂质元素（如硼）的半导体。 空穴是多数载流子，它主要由掺杂形成； 自由电子是少数载流子， 由本征激发形成。,杂质半导体,16,PN结加正向电压，即：P区接电源正极，N区接电源负极，又称为PN结正向偏置。 PN结
5、加反向电压，即：P区接电源负极，N区接电源正极，又称为PN结反向偏置。,PN结,PN结具有单向导电性，即正向导通、反向截止。,对于P型半导体和N型半导体结合面，离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。,17,二极管的伏安特性,硅管0.5V 锗管0.1V,反向击穿电压VBR,正向压降VF,正向特性,反向特性,硅0.7V 锗0.2V,死区电压Vth,常温下，反 向电流很小,18,二极管的主要参数,1. 最大整流电流IF,2. 反向击穿电压VBR,最高反向工作电压VR,3. 正向压降VF,门坎电压Vth,4. 反向电流IR,19,二极管电路的简化模型分析方法,1. 理想模型,正向偏置时的电路模型 反向偏
6、置时的电路模型,电源电压远大于二极管正向压降,20,2. 恒压降模型,21,稳压二极管,22,并联式稳压电路,正常稳压时： VO =VZ,稳压条件：,IZmin IZ IZmax,稳压管正常工作时加反向电压，并要加限流电阻。,23,二、习题,习题3.4 电路如图，二极管导通电压为0.7V，求输出电压。,24,二、习题,习题3.5,25,二、习题,在图示电路中，稳压二极管的稳压电压VZ=5V，正向压降可忽略，问当输入电压Vi=10sintV时的输出电压Vo 。,解：,在正半周，viVZ时，稳压，故vO =VZ=5V,在负半周，导通状态，故vO= 0,26,第四章 三极管及其基本放大电路,1. 理
7、解三极管的基本构造、工作原理、特性曲线及其主要参数的意义。,一、 基本要求,2. 理解放大电路的作用和组成原则。,3. 掌握放大电路的静态分析和动态分析方法。,4. 了解三种组态放大电路的特点（P105表4.4.1）。 5. 理解放大电路的频率特性。,27,根据结构不同，BJT有两种类型:NPN型和PNP型。,发射极 Emitter,基极 Base,集电极Collector,表示符号,28,基区：最薄， 掺杂浓度最低,发射区：面积小， 掺杂浓度最高，多 子数量多,发射结,集电结,集电区：面积最大， 掺杂浓度次于发射区 而高于基区,结构特点：三层两结,29,特点: PN结的伏安特性，非线性,iB
8、=f(vBE) vCE=const,输入特性曲线, 硅管：VBE 0.7 V 锗管：VBE 0.2 V,30,放 大 区,截止区,iC=f(vCE) iB=const,输出特性曲线,饱和区,31,BJT的主要参数,(1)共发射极直流电流放大系数,1.电流放大系数,(2) 共发射极交流电流放大系数,2. 极间反向电流,(1) 集电极基极反向饱和电流ICBO,(2) 集电极发射极反向饱和电流ICEO,32,BJT的主要参数,(1) 集电极最大允许电流ICM,(2) 集电极最大允许功率损耗PCM,3. 极限参数,(3) 反向击穿电压, V(BR)CEO基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。,33,放
9、大电路的静态分析：,分析方法：估算法。 所用电路：放大电路的直流通路。,确定放大电路的静态工作点Q：IB、IC、 UBE 、UCE 。,VCEQ = VCC ICQRC,34,35,分析方法：小信号模型分析法、图解法。,动态分析的目的: 计算放大电路的主要性能指标，如电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro。,分析对象：各极电压和电流的交流分量。,所用电路：放大电路的交流通路。,放大电路的动态分析：,36,VBEQ,？,放大电路图解分析法：,37,38,放大电路小信号模型分析法：,2. 画出小信号等效电路,1. 画出交流通路,3. 计算放大电路的主要性能指标：电压放大倍数Av、输入电阻ri
10、、输出电阻ro。,39,三种组态的特点及用途,共射极放大电路： 电压和电流增益都大于1，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级放大电路的中间级。 共集电极放大电路： 只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可用于输入级、输出级或缓冲级。 共基极放大电路： 只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合。,40,放大电路的频率特性,在输入正弦信号情况下，放大电路增益随输入信号频率变化的函数关系，称为放大电
11、路的频率响应（频率特性）。,幅频响应 ,相频响应 ,41,二、习题,习题4.4,晶体管的基极电流最小，发射极电流最大。 根据基极电流方向可确定类型，从外流向内的为NPN型管，否则为 PNP 型管。,42,二、习题,习题4.5,极间电压约为0.7V 或 0.2V 的两个极为基极和发射极，另一个电位最高或 最低的电极为集电极；若集电极电位最高，则为 NPN型管，若集电极电位最低，则为 PNP 型管。电位居中的电极为基极，剩下的电极为发射极。,43,二、习题,习题4.9,44,二、习题,习题4.9,45,二、习题,习题4.10,46,在图示放大电路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 2
12、00k， RL= 2k ，晶体管=60， UBE=0.7V, 信号源内阻RS= 100，试求:(1) 静态工作点 IB、IC及 UCE；(2) 画出小信号等效电路；(3) 求Au、ri 和 ro 。,二、习题,(1) 求静态工作点。,解:,47,(2) 由小信号等效电路求Au、 ri 、 ro。,小信号等效电路,48,第五章 场效应管放大电路,1. 熟悉场效应管的分类、基本构造、工作原理、特性曲线及主要参数的意义。,一、 基本要求,2. 理解场效应管放大电路静态工作点的设置方法及其分析估算。,3. 理解场效应管放大电路动态分析方法。,49,N沟道,P沟道,增强型,耗尽型,N沟道,P沟道,N沟道
13、,P沟道,（耗尽型）,场效应管的分类: （P135表5.1.11）,50,输出特性曲线, 截止区 vGSVT, 可变电阻区 vGSvDS VT 且vDSvGS-VT, 饱和区（恒流区/放大区）,vGS VT 且vDS vGS-VT,51,转移特性曲线,52,FET的主要参数,1. 开启电压VT (或VGS(th),一、直流参数,2. 夹断电压VP (或VGS(off),4. 直流输入电阻RGS,3. 饱和漏极电流IDSS,增强型MOS管的参数,二、交流参数,1. 低频互导（跨导）gm：,2. 输出电阻rds：,53,FET的主要参数,三、极限参数,3. 最大耗散功耗PDM,1. 最大漏源电压V
14、(BR)DS,2. 最大栅源电压V(BR)GS,4. 最大漏极电流IDM,54,如图所示为MOSFET的转移特性，请分别说明各属于何种沟道，开启电压/夹断电压(图中iD的假定正向为流进漏极) 。,二、习题,N沟道耗尽型VP = -3V,P沟道耗尽型VP = 2V,P沟道增强型VT = -4V,55,二、习题,习题5.2,56,第六章 集成运算放大电路,一、 基本要求,2、理解电流源电路的特点和作用。,3、掌握差分式放大电路的作用，结构，工作原理和主要技术指标。,4、掌握差分式放大电路的作用，结构，工作原理和主要技术指标。,1、理解多级电路及其特点。,57,1、多级放大电路总的电压增益等于组成它
15、的各级单管放大电路电压增益的乘积(考虑级间的相互影响)。 2、前一级的输出电压是后一级的输入电压，后一级的输入电阻是前一级的负载电阻RL。 3、多级放大电路的输入电阻是其输入级的输入电阻。 4、多级放大电路的输出电阻是其输出级的输出电阻。,多级放大电路的特点,58,1、镜像电流源,电流源电路,2、镜像电流源,3、多路电流源,代表符号,代表符号,59,差模信号,共模信号,差分式放大电路输入输出结构示意图,差分式放大电路,总输出电压,共模抑制比,反映抑制零漂能力的指标,差模电压增益,共模电压增益,60,提高效率,减小失真,管子的保护,提高输出功率,功率放大电路,61,三种工作状态,1) 甲类工作状
16、态 波形好，管耗大，效率很低。,2) 乙类工作状态 效率高，波形严重失真(交越失真) 。,3) 甲乙类工作状态 大半个周期内导通,62,乙类OCL电路,图解分析法,63,最大不失真输出电压,最大不失真输出功率Pom,性能指标,效率,功率BJT的选择：,1) PCM 0.2Pomax ；,3) U(BR)CEO 2VCC ；,2) ICM VCC/RL。,64,1. 乙类双电源互补对称功率放大电路如图所示，则选择功率三极管的参数PCM，|U(BR)CEO|，ICM。,解：,二、习题,PCM 0.2Pomax ；,U(BR)CEO 2VCC =24V,ICM VCC/RL = 12/20A = 0.6A,65,2.某差分放大器的KCMR=500，当输入Vi1=20mV，Vi2= 20mV时，输出Vo=2V；则当输入Vi1=Vi2= 2V时，求其共模输入信号ViC和输出电压
