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1、模电分析课程 内容总结二极管电路3二极管电路的简化模型分析方法1.理想模型（ideal diode)vDiD当电源电压远比二极管的管压降大时，利用此模 型作近似分析。iDvD42.恒压降模型（offset model)二极管导通后，认为其压降是恒定的，典型值为 0.7V，只有当二极管的电流大于等于1mA时，才是正确 的。vDiDvDiDVth二极管电路的简化模型分析方法3. 限幅电路有一限幅电路如图所示， R=1k， VREF=3V,二极管为硅二极管。分别用理想模型和恒压降模型求解一下两问： （）vI=0V、4V、6V时，求相应的输出电压vO的值；（）当vI=sinwt(V)时，绘出相应的输出
2、电压波形+5VvI1vI2VCC4.7kvOVo=?（1）vI1=0V、 vI2=0V （2） vI1=0V、 vI2=5V（3） vI1=5V、 vI2=5V（4） vI1=5V、 vI2=0V 晶体管放大电路8基本共射极放大电路的工作原理根据直流通路可知：采用该方法，必须已知三极管的 值。一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。+C Tb1CC RbV+vov+ib2CcRa.静态(直流工作状态)9基本共射极放大电路的工作原理b.动态+C Tb1CC RbVL+ voR -v+-ib2CcR + +TRbL+ voR-v+-icR输入信号不为零时，放大电路的工作状态，即交流工作状态
3、 耦合电容：通交流、隔直流 直流电源：内阻为零 直流电源和耦合电容对交流相当于 短路H参数小信号等效电路.+ebcVo -i -+ VcbI+.IcLbbeRrRR11（2） 放大电路指标分 析静态工作点+C Tb1CC Rb1VL+ voR-v+-ib2CcR+eRb2R射极偏置电路电压增益. Vo i-+VcbI.I+ebcRRb1berRc+-LRb2ReeI.输出电阻当时，一般（）coRR输入电阻场效应管电路MOS放大电路根据求得的VDS判断FET工作在饱和区或可变电阻区1. 直流偏置及静态工作点的计算VDDvoviBCb2Cb1Rg1RdRg2gdsTid（1）简单的共源极放大电路1
4、. 直流偏置及静态工作点的计算（2）带源极电阻的NMOS共源极放大电路+VDDvoviBCb2Cb1Rg1RdRg2gdsTid-VSSRsR当NMOS管工作在饱和区voRvigRd Rg1| Rg2sdRsvs+-小信号模型分析18直流偏置电路.分压压器式自偏压电路可解出Q点的VGS 、 ID 计算Q点：已知VP ，由VDS =VDD- ID (Rd + R )再求：+gTRdRCb1b2Cvo viVDDCdsg1Rg2Rg3R+JFET放大电路19动态指标分析 （1）求电压放大倍数（2）求输入电阻（3）求输出电阻iR+ +-+-gdsRg3g1Rg2RRdRJFET放大电路的小信号模型分
5、析法运放电路基本线性运放电路虚假短路由理想运放的参数可知：两输入端的电位约相等，称为虚短两输入端的电流约为零，称为虚断高输入电阻差分电路如图，求输出电压表达式。由叠加定理：当R1=R21时与单级差放电路相比，由于第一级是同相输入放大电 路，输入电阻为无穷大反馈电路24反馈1. 反馈(feedback)输出信号反馈放大电路 的输入信号反馈信号基本放大电路的输入 信号（净输入信号）+xIxFxO基本放大 电路AxID反馈网络 F25 电压串联 电压并联 电流串联 电流并联电压并联负反馈iiiidiffRLR+VsiRsvoVoltage-shunt negative feedback电流串联负反馈
6、VV+idvfRfv RLviRssvoiCurrent-series negative feedback电流并联负反馈iiiidifiofRRLR+VsiRs动画演示动画演示Current-shunt negative feedback电流并联负反馈T1CCV1Rfi2RsiT23RRb1ioiCurrent-shunt negative feedback Rsvo+I12RbcTRcTRVCCVEEvobR+fRRLsiRs例电压并联负反馈311.镜像电流源(mirror current sources ) BJT电流源电路+VCCT1T2RIREFIC1iC22IB-VEEvCEIO与I
7、REF相等，构成镜像关系，改变R值，可以获得不同的IO，不受T2负载变动的影响较小时，IB对IREF的分流作用影响镜像对称度。若需减小输出电流，必要求R的值很大动态输出 电阻集成运放332.微电流源(widlar current source)BJT电流源电路利用发射结电压对集电极电流的影响作用。 T2的射极电阻使其发射结电压减小，从而减小其集电极电流IC2 +VCCT1T2RRe2IREFIC1IC2 2IB-VEE342.微电流源(widlar current source)BJT电流源电路+VCCT1T2RRe2IREFIC1IC2 2IB例题：VCC=30V，现要求IC2 10A。若采
8、用镜像电流源：352.微电流源(widlar current source)BJT电流源电路+VCCT1T2RRe2IREFIC1IC2 2IB选Re2 11.97k，利用公式：若采用微电流源：代入数据，363.高输出阻抗电流源BJT电流源电路+VCCT1T2RIREFIC1IC2 2IB-VEET3IC3威尔逊电流源电路利用电流负反馈原理来进一步提高镜像输出电流的温度稳定性和增大动态输出电阻A1、A3为T1、T3得相对结面积当温度或负载变化使IO(IC2)增大时，IE2随之增大，IC3及其镜像电流IC1亦随之增大，促使VC1(VB2)减小、IB2减小，IO减小，稳定了IO37电流源作有源负载
9、BJT电流源电路IREFT2T3T1RvOvi+VCC可使电路在不提高电源电压的条件下，获得较高的电压增益与较大的动态范围有源负载是模拟集成电路的重要特征。采用有源负载的运放，有时中间只需两级放大，就可以满足高增益的要求。这样，放大器级数减少，有利于提高多级放大器的稳定性镜像电流源作为T1的集电极负载38射极耦合差分式放大电路1.基本电路+_rRT+RbTCC1REEvOb2VRccV+i2vvi1oidv 2idv 2I0Eo2v+vo1动画演示动画演示射极耦合（Emitter-coupled)方式39射极耦合差分式放大电路2.工作原理静态分析： +_rRT+RbTCC1REEvOb2VRc
10、cV+i2vvi1oidv 2idv 2I0Eo2v+vo1动画演示动画演示动态分析：40流过恒流源的电流不变，故BJT的射极 电位不变；负载中点电位不变，以上 各点对差模信号视为短路。（1）差模电压放大倍数+2+REidb2TvTi1idb1RRvcc+i22vRvvEv+ o1ovo2射极耦合差分式电路+_rRT+RbTCC1REEvOb2VRccV+i2vvi1oidv 2idv 2I0Eo2v+vo1动画演示动画演示3.主要技术指标计算41有负载时：无负载时：RL/2 rbeRCrbeRCRL/2射极耦合差分式电路+2+REidb2TvTi1idb1RRvcc+i22vRvvEv+ o
11、1ovo2功率放大电路乙类功放工作原理（设ui为正弦波 ）ic1ic2静态时：ui = 0V ic1、ic2均=0（乙 类工作状态） uo = 0V动态时：ui 0VT1截止，T2导通ui 0VT1导通，T2截止 iL= ic1 ;iL=ic2T1、T2两个管子交替工作，在负载上得到完整的正弦 波。uuVCCVCCo iLR当输入信号处于正半周时，且 幅度远大于三极管的开启电压，此 时NPN型三极管导电，有电流通过 负载RL，按图中方向由上到下，与 假设正方向相同。当输入信号为负半周时，且幅度远 大于三极管的开启电压，此时PNP型三 极管导电，有电流通过负 载RL，按图中 方向由下到上，与假设
12、正方向相反。于 是两个三极管一个正半周，一个负半周 轮流导电，在负载上将正半周和负半周 合成在一起，得到一个完整的不失真波 形。ui+ -+VCC-VCCuo三、分析计算(P488)Icm2ic的最大变化范围为：uCE的最大变化范围为：1、输出功率ui+ -+VCC-VCCuo电源功率PV直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功 率，信号越大，电流越大，电源功率也越 大。即PV Uom 。当Uom趋近VCC时，显然PV 近似与电源电压的平方成比例。 乙类互补功放电路的管耗三极管的管耗PT电源输入的直流功率，有一部分通过三极 管转换为输出功率，剩余的部分则消耗在三极 管上，形成三极管的管耗。显然
13、将PT画成曲线， 如图所示。一个管子的管耗两管管耗uuVCCVCCo iLR三极管的最大管耗用PT1对Uom求导，并令导数=0，得出：PT1max发生在Uom=0.64VCC处。将Uom=0.64VCC代入PT1表达式：效率最高效率max小结:1、乙类功放两管轮流工作2、3、静态时: T1、T2两管发射结电压分 别为二极管D1、 D2的正向导通 压降，致使两管均处于微弱导 通状态甲乙类工作状态动态时：设 ui 加入正弦信号。正半 周 T2 截止，T1 基极电位进一步 提高，进入良好的导通状态；负 半周T1截止，T2 基极电位进一步 降低，进入良好的导通状态。1.基本原理 甲乙类功率放大器电路一. 甲乙类双电源互补对称电路电路中增加 R1、 R2、 D1、D2、R3支路uB1ttiBIBQ波形关系：ICQiCuBEiBib特点：存在较小的静态 电流 ICQ 、IBQ 。 每管导通时间大 于半个周期，基 本不失真。 iCQuceVCCIBQ利用uBE扩大电路进行偏置的互补对称电路
