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1、.,1.半导体及二极管,1.1掌握二极管和稳压管特性和参数 1.2了解载流子的扩散、漂移；PN结形成,.,2放大电路基础,2.1掌握基本放大电路、静态工作点、直流负载和交流负载(线) 2.2掌握放大电路的基本分析方法 2.3了解放大电路频率特性和主要指标 2.4了解反馈概念、类型和极性；电压串联负反馈分析计算 2.5了解正负反馈特点；其他类型分析；对性能影响；自激原因和条件 2.6了解消除自激方法，去耦电路,.,3集成运算放大器及其应用,3.1掌握放大电路计算；了解典型差放工作原理；差模、共模、零漂概念，静动态计算，输入输出相位关系，集成参数含义 3.2掌握集成运放特点和组成；了解多级放大的耦
2、合方式；零漂抑制原理；了解复合管的正确接法及等效参数计算；恒流源作有源负载和偏置电路,.,3集成运算放大器及其应用,3.3了解多级放大器的频率响应 3.4掌握理想运放的虚短、虚地、虚断概念及其分析方法；反相、同相、差动输入比例器及电压跟随器工作原理，传输特性；积分、微分电路工作原理 3.5掌握实际运放电路的分析；了解对数和指数运算电路工作原理，输入输出关系；应用乘法器（平方、均方根、除法）,.,3集成运算放大器及其应用,3.6了解模拟乘法器的工作原理,.,4信号处理电路,4.1了解滤波器的概念、种类和幅频特性；比较器的工作原理，传输特性和阀值，输入输出波形关系 4.2了解一阶和二阶低通滤波器电
3、路分析；主要性能，传递函数，带通截止频率，电压比较器的分析法；检波器 、采样保持电路工作原理 4.3了解高通、低通、带通电路和低通电路的对偶关系、特性,.,5信号发生电路,5.1掌握自激振荡条件，RC文氏电桥振荡器起振条件，频率计算；LC振荡器工作原理、相位关系；了解矩形、三角、锯齿波发生电路工作原理，振荡周期计算 5.2了解文氏电桥振荡器的稳幅措施；石英晶体振荡器工作原理；各种振荡器适用场合；压控振荡器组成，原理，频率估算，输入输出关系,.,6功率放大电路,6.1掌握功率放大电路的特点；了解互补推挽功放电路工作原理，输出功率和转换功率计算 6.2掌握集成功率放大器内部组成；了解功率管的选择、
4、晶体管的几种工作状态 6.3了解自举电路；功放管的发热,.,7直流稳压电源,7.1掌握桥式整流及滤波电路工作原理、电路计算；串联型稳压电路工作原理，参数选择，电压调节范围，三端稳压块的应用 7.2了解滤波电路外特性；硅稳压管稳压电路限流电阻选择 7.3了解倍压整流电路原理；集成稳压电路工作原理及提高输出电压和扩流电路工作原理,.,二极管伏安特性,OA段正向特性 OB段反向特性 BC段击穿特性 VD死区电压(硅0.6-0.7V,锗0.1-0.2V) VB击穿电压(额定电压= VB / 2),返回,.,硅稳压管伏安特性,稳压管工作在反向电击穿区 VZ稳定电压(IW = IWmin- IWmax)
5、IW稳定电流 电击穿-可恢复 热击穿-不可恢复,返回,.,载流子运动与PN结形成,P型材料-多子空穴,少子电子 N型材料-多子电子,少子空穴 扩散-多子浓度差产生的载流子定向运动 漂移-少子受电场作用产生的定向运动 PN结-扩散与漂移动态平衡(势垒,耗尽层),返回,.,基本放大电路,三种组态-共射，共集，共基 三极管放大条件-内部,外部,返回,共发射极放大器,共集电极放大器,共基极放大器,.,静态工作点及其估算,1.直流通路和直流负载 直流通路-直流电流流通路径(电容开路) 直流负载-三极管集电极直流电阻 2.固定偏置和射极偏置,返回,.,固定偏置电路,返回,.,射极偏置电路,返回,.,交流通
6、路和交流负载,1.交流通路-交流电流的通路(耦合傍路电容短路,直流恒压源短路电流源开路) 2.交流负载-三极管集电极交流电阻RL,RL=RC/RL,返回,.,放大电路基本分析方法,1.图解分析法 非线性电路的一般分析方法，需要非线性曲线求解精度不高 2.微变等效电路分析法 在静态工作点处线性展开，适合小信号分析,返回,.,图解分析法,直流负载线直线 交流负载线过点斜率等于-1/RL直线,返回,.,微变等效电路分析法,1.画放大器交流通路 2.用三极管微变等效模型替代三极管 3.由所得线性电路求解放大器动态指标 共发、共集、共基放大电路,返回,.,共集电极放大电路,共集放大电路又称射极跟随器，隔
7、离级 A=1，输入电阻大，输出电阻小,返回,.,放大电路频率特性,1频率响应 幅频特性-放大倍数与频率关系 相频特性-输入输出相位移与频率关系,fH上限频率 fL下限频率 通频带BW= fH fL AVM中频放大倍数,返回,.,电压放大电路主要指标,电压放大器主要技术指标有： 1。电压放大倍数AV = VO / VI |RL=C 2。输入电阻Ri = VI / II|RL=C 3。输出电阻RO = VO / IO|RL= 放大器等效电路,返回,.,放大器等效电路,放大器对信号源而言是一负载，用ri等效 对负载RL而言，放大器等效为信号源Eo和ro,返回,.,反馈概念,反馈-放大器输出信号反送到
8、输入端，从而影响放大器性能 正反馈（使净输入增加）和负反馈（使净输入减小） 直流反馈（稳定工作点）和交流反馈（改善交流特性） 局部反馈（影响局部性能）和级间反馈（影响整体性能）,返回,.,四种反馈类型,电压反馈：XO=VO ， Xf VO；电流反馈：XO= IO ， Xf IO 串联反馈：Xf=Vf，并联反馈：Xf=If 反馈一般表达式： Af=A/(1+AF),1。电压串联负反馈 2。电流串联负反馈 3。电压并联负反馈 4。电流并联负反馈,返回,反馈框图,.,电压串联负反馈,共集放大器，同相比例运算电路都是电压串联反馈,返回放大电路基础,例一,返回四种反馈类型,.,电压串联负反馈分析计算,电
9、路分析：1。两级电容耦合NPN放大电路（负电源）2。级间反馈元件引入电压串联反馈3。瞬时极性判定为负反馈4。反馈信号是RE1上电压Vf正比于输出电压Vf,深度负反馈分析： Vf=VoRE1/(RE1+Rf) AVf=Vo/Vf = (RE1+Rf)/RE1,返回1电压串联负反馈,返回2放大电路基础,.,电压并联负反馈,集基偏置电路，反相比例运算电路都是电压并联反馈,返回,.,电流串联负反馈,射极偏置共发电路（微变等效电路中RE0）是电流串联负反馈,返回,.,电流并联负反馈,电流并联负反馈电路,返回,.,电压并联负反馈电路,.,电流串联负反馈电路,.,电流并联负反馈电路,.,负反馈对放大电路性能
10、影响,1.闭环放大倍数稳定性提高 2.减小环路内非线性失真 3.闭环带宽增大 4.对输入输出电阻影响： 电压反馈输出电阻减小 电流反馈输出电阻增大 串联反馈输入电阻增大 并联反馈输入电阻减小,返回,.,差动放大器基本概念,直流放大器零漂问题 差模(输入)信号vi1= -vi2 = vid /2 共模(输入)信号vi1= vi2 = vic 差模放大倍数Avd= vod / vid 共模放大倍数Avc= voc / vic 共模抑制比KCMR ( CMRR )= Avd / Avc,vid = vi1 -vi2 vic = ( vi1 +vi2 )/ 2,.,零漂问题和抑制零漂的差动原理,采用直
11、接耦合以放大极低频率及直流信号。但因温度变化前级工作点状态变化被后级作为信号而加以放大,造成零输入而非零输出现象零点漂移 利用差动原理可抑制零漂,vo = vo1- vo2= Av1 vi1- Av2 vi2= Av1 vid= Av2 vid = Avd vid,返回差放基本概念,返回集成运放,.,典型差放动态和静态分析,长尾电路和带恒流源差放静态计算 典型差放动态计算,返回,.,典型差放动态分析,双端输出： Avd = Av1(RL = Rc / (RL /2), Ro = 2Rc , Rid=2Ri1 单端输出： Avd = Av1 (RL = Rc / RL) /2, Ro = Rc
12、, Rid=2Ri1 Avc = Av1 (RL = Rc/RL),恒流源电路用 替代RE,返回差放动静态分析,返回集成运放,.,集成运放主要参数,开环(差模)电压放大倍数Avd(Avo) (差模)输入电阻Ri(d)和输出电阻Ro 共模抑制比KCMR 输入失调电压VIO和输入失调电流IIO 基极电流IB 开环带宽BW和单位增益带宽BWG 最大差模输入电压Vidmax 最大共模输入电压VIcmax等,返回,.,集成运放特点和组成,特点：三极管参数一致性好；电阻为沟道电阻，大电阻需外接；PN结电容，大电容需外接；恒流源作偏置电路和有源负载 四部分组成：差动输入级，中间电压放大级，（功率）输出级和偏
13、置电路 新旧符号,返回,.,恒流源电路,恒流源具有静态电阻小动态电阻大的特点 有三极管恒流源，镜像恒流源和微电流源,返回,.,复合管,NPN+NPN复合 NPN+PNP复合 PNP+NPN复合 PNP+PNP复合,返回,.,理想运算放大器及其分析法,理想运放条件： AVO，Ri ， Ro 0，KCMR，BW 运放线性应用特点： VP=VN，Ii=0 ， “虚短”,返回,.,反相比例运算,因为Ii=0，所以VP=0 因为VN=VP=0，所以N点地电位“虚地” R平衡电阻,返回,.,同相比例运算,因为Ii=0，所以VP=vi 因为运放输入端电流为0，所以反相端“虚断” R平衡电阻,返回,.,差动运
14、算,利用迭加原理和虚短虚断概念,返回,.,电压跟随器,返回,.,积分、微分电路,积分电路，时间常数=RC要大于T vi=E，Vo=0时,RC越大三角波幅度越小,返回,.,微分电路,微分电路时间常数=RC要小于T/2,返回,.,对数、反对数运算,对数运算,反对数运算,都与温度有关,返回,.,模拟乘法器及应用,乘法器符号,乘法器应用注意负反馈,运放线性应用,返回,二象限除法vi2大于0,负电压开方,.,有源滤波器概念,传递函数 频率特性(幅频和相频) 理想特性,返回,.,一阶低通滤波器,其中 是通带内放大倍数 是上限截止角频率,返回,.,二阶低通滤波器,二阶压控电压源有源低通滤波器 二阶有源低通滤
15、波器 相似的频率特性(幅频特性),返回,.,二阶低通滤波器幅频特性,等效品质因素Q对幅频特性影响 Q=0.707时有最大平坦通频带 衰减特性40dB/10倍频程 Q越大峰值越大,返回信号处理电路,返回二阶低通滤波器,.,比较器及其传输特性,运放开环(非线性)应用电压传输特性 迟滞比较器电压传输特性,vI,返回,.,迟滞比较器及其传输特性,正向阈值V+和反向阈值V电压 回差电压VH = V+-V 应用：波形变换,返回比较器,返回信号处理电路,.,迟滞比较器波形变换,电压增大时与V+比较 电压减小时与V比较 电压介于V+和V之间输出保持原先值,返回迟滞比较器,返回比较器,返回信号处理电路,.,自激
16、振荡条件,自激振荡-无输入信号电路自动输出一定频率和幅度的信号 正弦波振荡器-输出为正弦信号的振荡器 振荡条件 相位平衡条件 幅度平衡条件 起振条件,相位平衡条件决定能否振荡及振荡频率,返回,.,RC选频特性和(电桥)振荡器,单级RC电路移相090度(超前或滞后) RC串并联网络选频特性,返回,.,文氏电桥振荡器,运放和R1 RF组成同相放大器A=(R1 + RF)/R1 A =0 由相位平衡条件必须F=0,得振荡频率 由幅度和起振平衡条件,A必须略大于3 D起稳幅作用,返回RC振荡器,返回信号产生电路,.,LC选频特性和LC振荡器,LC选频特性(谐振) 相位条件转化为瞬时极性(正反馈) 变压器反馈LC振荡器 三点式振荡器(结构判别),A =0(共基),
