《模电01绪论基本共射课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模电01绪论基本共射课件（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模拟电子技术模拟电子技术信息学院信息学院 吴亚琼吴亚琼 专业基础课模电01绪论基本共射研究对象研究对象模拟电路：处理时间、幅度均连续变化的电信号模拟电路：处理时间、幅度均连续变化的电信号初级初级： BJT电路电路幻灯片幻灯片 3，MOS电路电路幻灯片幻灯片 4中间中间： 运算放大器运算放大器幻灯片幻灯片 5最终最终： 功率放大电路功率放大电路 滤波器滤波器 正弦波产生器正弦波产生器 直流稳压电源直流稳压电源幻灯片幻灯片 6为什么要学模拟电路？为什么要学模拟电路？ 1、工作、工作频率很高频率很高的信号只能由模拟电路处理。的信号只能由模拟电路处理。 2、微弱信号微弱信号的放大，数字电路不能完成。的
2、放大，数字电路不能完成。 3、大功率大功率放大电路，只能由模拟电路完成。放大电路，只能由模拟电路完成。 4、与物理世界的接口与物理世界的接口，必须经过一定的模拟信号处理。，必须经过一定的模拟信号处理。 完整的电子系统是模拟数字混合系统，完整的电子系统是模拟数字混合系统，物理量物理量传感器模拟电量模拟电量A/D变换器数字信号数字信号DSPD/A变换器模拟信号模拟信号转换器物理量物理量模拟电路的性能严重地影响整个系统的性能模拟电路的性能严重地影响整个系统的性能模拟电路举例模拟电路举例1：简易心电图仪：简易心电图仪简易心电图仪：系统总体方案简易心电图仪：系统总体方案简易心电图仪：前置放大电路简易心电
3、图仪：前置放大电路例例2：音频放大电路或功率放大电路（部分）：音频放大电路或功率放大电路（部分）教学目标教学目标分析分析模拟电路模拟电路3、性能性能（增益特性、阻抗特性等）（增益特性、阻抗特性等）4、特点和适用范围特点和适用范围1、组成组成（有哪些器件、如何组合在一起）（有哪些器件、如何组合在一起）2、功能、工作原理功能、工作原理（做什么用的，该用途是如何实现（做什么用的，该用途是如何实现的）的）评分标准评分标准 平时平时30分分（作业、出勤、随堂测验等）（作业、出勤、随堂测验等） 考试考试70分分参考书目（推荐）参考书目（推荐）华成英华成英 童诗白主编童诗白主编模拟电子技术基础模拟电子技术基
4、础 第四版第四版 高等教育出版社高等教育出版社陈大钦主编陈大钦主编电子技术基础（模拟部分）重点难点电子技术基础（模拟部分）重点难点 题解指导题解指导 考研考研指南指南 高等教育出版社高等教育出版社 对大家的要求对大家的要求跟上进度！跟上进度！否则否则听天书听天书交、直流交、直流放大放大电路电路信号信号运算运算电路电路信号信号处理处理与与产生产生电路电路直流稳压电源直流稳压电源模拟电路的主要内容模拟电路的主要内容Ch. 4、5、6、7、8Ch. 2Ch. 9Ch. 10数模、模数转换电路数模、模数转换电路数电数电Ch. 10（分类依据：电路功能，（分类依据：电路功能，输入信号输入信号与与输出信号
5、输出信号之间的关系）之间的关系）+ - + -放大电路的基本准备知识（放大电路的基本准备知识（P714）1、信号源和负载的概念、信号源和负载的概念（是一个相对概念）（是一个相对概念）信号源信号源：为其它电路提供工作信号的电路，就是其它电路的：为其它电路提供工作信号的电路，就是其它电路的 信号源信号源负载负载：接受其它电路的信号作为工作信号的电路，就是其它：接受其它电路的信号作为工作信号的电路，就是其它 电路的负载电路的负载电路电路I电路电路III是是II的信号源的信号源II是是I的负载的负载电路电路IIII是是II+III的信号源的信号源II+III是是I的负载的负载I+II是是III的信号源
6、的信号源III是是I+II的负载的负载也可以说：也可以说：I是是II的信号源，的信号源，III是是II的负载的负载模电01绪论基本共射信号源和负载的等效电路表达形式信号源和负载的等效电路表达形式电压源等效电路电压源等效电路电流源等效电路电流源等效电路模电01绪论基本共射2、输入电阻和输出电阻的概念、输入电阻和输出电阻的概念定义定义输入电阻输入电阻Ri （将电路看作只有输入端的二端网络）（将电路看作只有输入端的二端网络）电电路路+ -Ri电电路路+ -Ri输入端口的电压输入端口的电压/电流电流+ -RiR等等效效R为等效负载电阻为等效负载电阻化为化为+ -RiRRs+-Ri ：代表一个电：代表一
7、个电路作为路作为负载负载时，时，其等效负载电阻其等效负载电阻的大小；表明了的大小；表明了电路从信号源获电路从信号源获取电压信号大小取电压信号大小的能力。的能力。模电01绪论基本共射等等效效电电路路+ -Ro+ -Rs+ -Ro化为化为Rs+ -Ro定义定义所以：所以：Ro代表一个电路作为代表一个电路作为信号源信号源时，其等效内阻的大小；表明了该时，其等效内阻的大小；表明了该电路输出电压的稳定程度，亦即其电路输出电压的稳定程度，亦即其带负载能力。带负载能力。 Ro越小，其输出电压越小，其输出电压越稳定，其带负载能力越强。越稳定，其带负载能力越强。Rs为信号源等效内阻为信号源等效内阻输出电阻输出电
8、阻（将电路看作只有输出端的二端网络）（将电路看作只有输出端的二端网络）模电01绪论基本共射3、放大电路、放大电路 将输入信号的微小将输入信号的微小变化量变化量不失真的放大并输出的电路。不失真的放大并输出的电路。即：放大的对象是即：放大的对象是变化量变化量。（可以是交流信号（可以是交流信号v、i，也可以是直流信号的变化量，也可以是直流信号的变化量V、 I）*例例1：t1时刻，输入电压为时刻，输入电压为10mv，输出电压为，输出电压为1V； t2时刻，输入电压为时刻，输入电压为20mv，输出电压为，输出电压为3V。问：该放大电路电压放大倍数是多少？问：该放大电路电压放大倍数是多少？ 当输入电压为当
9、输入电压为16mv时，输出电压为多少？时，输出电压为多少？例例2：输入电压为正弦波，峰峰值为：输入电压为正弦波，峰峰值为10mv，输出电压为正，输出电压为正弦波，峰峰值为弦波，峰峰值为1.5V。问：该放大电路电压放大倍数是多少？问：该放大电路电压放大倍数是多少？模电01绪论基本共射3、放大电路、放大电路放大电路的一般符号：放大电路的一般符号：*信号源信号源负载负载电压增益（电压放大倍数）电压增益（电压放大倍数）电流增益电流增益互阻增益互阻增益互导增益互导增益模电01绪论基本共射交、直流交、直流放大放大电路电路信号信号运算运算电路电路信号信号处理处理与与产生产生电路电路直流稳压电源直流稳压电源模
10、拟电路的主要内容模拟电路的主要内容Ch. 4、5、6、7、8Ch. 2Ch. 9Ch. 10数模、模数转换电路数模、模数转换电路数电数电Ch. 10模电01绪论基本共射交、直流交、直流放大放大电路电路分立元件分立元件集成器件集成器件场效应管场效应管FET双极结型三极管双极结型三极管BJTCh.6Ch.4集成运算放大电路集成运算放大电路Ch.5功率放大电路功率放大电路其它专门电路其它专门电路Ch.8放大电路中的反馈放大电路中的反馈Ch.7模电01绪论基本共射第四章第四章 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础（P101P101185185）基本要求：基本要求： （了解、理解、掌
11、握）（了解、理解、掌握）1、了解、了解BJT的的放大原理放大原理及输入输出的及输入输出的特性曲线特性曲线（上学（上学期）；期）；2、掌握、掌握BJT放大电路的放大电路的三种组态三种组态的组成、工作原理及的组成、工作原理及特点；特点；3、掌握、掌握静态、动态性能指标静态、动态性能指标的分析计算（包括图解分的分析计算（包括图解分析法和小信号模型分析法）；析法和小信号模型分析法）；4、掌握、掌握多级多级放大电路的分析计算；放大电路的分析计算；5、掌握放大电路、掌握放大电路频率响应频率响应的分析方法。的分析方法。*模电01绪论基本共射4.2 4.2 基本共射极放大电路基本共射极放大电路一、电路组成：一
12、、电路组成： （P116 图图4.2.1）T：BJT 放大器件放大器件幻灯片幻灯片 26（NPNNPN型）型）直流电压源直流电压源VBB电阻电阻Rb电阻电阻Rc直流电压源直流电压源VCC交流电压信号源交流电压信号源v vs s( (时变信号时变信号) )，小，小思考：用电路原理知识，能否对该电路的功能进行分析？难点在哪里？1、BJT的电压与电流的关系的电压与电流的关系2、交、直流电压源共同作用、交、直流电压源共同作用模电01绪论基本共射二、工作原理：二、工作原理：分析时：分析时：静态静态 + + 动态动态静态静态：直流电压电流分析，：直流电压电流分析，此时将交流源置零，画出此时将交流源置零，画
13、出直直流通路流通路进行分析进行分析动态动态：交流电压电流分析，：交流电压电流分析，此时将直流源置零，画出此时将直流源置零，画出交交流通路流通路进行分析进行分析电路中总的电压电流为交直流分量之和。电路中总的电压电流为交直流分量之和。模电01绪论基本共射电信号符号大小写约定：电信号符号大小写约定：字母和下标写法不同，含义不同！字母和下标写法不同，含义不同！. 总压流总压流字母小写、下标大写字母小写、下标大写 例如例如vBE.直流分量直流分量字母大写、下标大写字母大写、下标大写 例如例如VBE . 交流分量交流分量 字母小写、下标小写：字母小写、下标小写：如如vbe （瞬时值）（瞬时值） 或或字母大
14、写加点、下标小写：字母大写加点、下标小写：如如Vbe（相量）（相量）模电01绪论基本共射1 1、静态分析、静态分析（交流源置零，直流量分析）（交流源置零，直流量分析）直流通路直流通路 1)1)直流通路直流通路直流通路是仅在直流电源作用直流通路是仅在直流电源作用下，直流电流流经的通路。下，直流电流流经的通路。b b、电容视为开路、电容视为开路c c、电感视为短路、电感视为短路a a、交流电压信号源不包含、交流电压信号源不包含直流电压分量，视为短路，直流电压分量，视为短路，但保留内阻但保留内阻画图规画图规则：则：直流通路画图举例直流通路画图举例BJT电路电路模电01绪论基本共射VCEQ=VCCIC
15、QRc 2)2)直流分量估算直流分量估算b b极直流电流：极直流电流：I IBQBQc c极直流电流：极直流电流：I ICQCQb b、e e极间直流电压：极间直流电压：V VBEQBEQc c、e e极间直流电压：极间直流电压：V VCEQCEQ能否得出IBQ和VBEQ的值？能否得出ICQ和VCEQ的值？幻灯片 30 压流参考方向如图所示，压流参考方向如图所示，且：且：已知已知VBB、VCC取值在几取值在几伏到十几伏之间。伏到十几伏之间。 模电01绪论基本共射2 2、动态分析、动态分析（直流源置零，交流量分析）（直流源置零，交流量分析）交流通路交流通路 1)1)交流通路交流通路交流交流通路是
16、仅在交流电源（信号源）通路是仅在交流电源（信号源）作用下，交流电流（信号）流经的作用下，交流电流（信号）流经的通路。通路。b b、对一定频率范围内的交流、对一定频率范围内的交流信号，容量大的电容（如耦信号，容量大的电容（如耦合电容）视为短路合电容）视为短路a a、直流电压源内阻很小视为、直流电压源内阻很小视为短路短路2)交流分量估算交流分量估算（图解法，小信号模型分析法）（图解法，小信号模型分析法）画图规画图规则：则：交流通路画图举例交流通路画图举例BJT电路电路模电01绪论基本共射交流通路交流通路 输入、输出回路的公共输入、输出回路的公共端与端与BJT的的e极相连，并接极相连，并接“交流地交
17、流地” 共射接法共射接法输出回路（集电极回路）输出回路（集电极回路）输入回路输入回路（基极回路基极回路）输入输入电压电压输出输出电压电压3) 3) 共射组态共射组态幻灯片幻灯片 34 34v vs s：输入信号：输入信号( (交流信号交流信号源，待放大的时变信号源，待放大的时变信号) )v vo o：输出信号（交流量）：输出信号（交流量）另注另注：v vs s为待放大的信号，一般也称为放大电路的为待放大的信号，一般也称为放大电路的信号源信号源；而直流电源而直流电源VBB 、 VCC不称为信号源。不称为信号源。组态的判断依据：交流通路！模电01绪论基本共射预习：预习：4.3.1图解分析法图解分析
18、法模电01绪论基本共射习题：分析图示电路是否能够放大正弦交流信号习题：分析图示电路是否能够放大正弦交流信号 解：（解：（a）不能。因为输入信号被）不能。因为输入信号被VBB短路。短路。 （b）可能。）可能。 （c）不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能）不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然失真。驮载在静态电压之上，必然失真。模电01绪论基本共射习题：分析图示电路是否能够放大正弦交流信号习题：分析图示电路是否能够放大正弦交流信号 （d）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。 （e）不能。因为输入信号被）不能。因为输入信号被
19、C2短路。短路。 （f）不能。因为输出信号被）不能。因为输出信号被VCC短路，恒为零。短路，恒为零。模电01绪论基本共射复习：三极管的三种组态(c) (c) 共集电极接法共集电极接法，集电极作为公共电极，用，集电极作为公共电极，用CCCC表示。表示。(b) (b) 共发射极接法共发射极接法，发射极作为公共电极，用，发射极作为公共电极，用CECE表示；表示；(a) (a) 共基极接法，共基极接法，基极作为公共电极，用基极作为公共电极，用CBCB表示；表示；BJTBJT的三种组态的三种组态模电01绪论基本共射BJT电路电路MOS电路电路运算放大器运算放大器CMOS MC14573 集成电路运算放大
20、器集成电路运算放大器直流稳压电源直流稳压电源复习：复习：BJTBJT结构结构 发射极发射极用用e表示表示(Emitter)集电极集电极用用c表示表示(Collector) 基极基极用用b表表示示(Base) 发射区发射区集电区集电区基区基区三极管符号三极管符号两个背靠背的两个背靠背的PN结结三个电极、三层半导体、两个结三个电极、三层半导体、两个结。分类分类:NPN型和型和PNP型。型。 集电结集电结(Jc)发射结发射结(Je)符号中，符号中，发射极上的箭头发射极上的箭头表示发射结表示发射结PN结的方向。结的方向。模电01绪论基本共射放大状态的放大状态的外部条件：外部条件： e结正偏，结正偏，c
21、结反偏结反偏NPNNPN 管管: :PNP PNP 管管: :ebcebciB、iC 流入电极；流入电极；iE流出电极。流出电极。iB、iC 流出电极；流出电极；iE流入电极。流入电极。复习：复习： BJT在工作中有四种工作状态：在工作中有四种工作状态： 放大、饱和、截止、倒置放大、饱和、截止、倒置。模电01绪论基本共射所以：只考虑直流通路时，所以：只考虑直流通路时，T处于处于放大放大工作状态！工作状态！直流电源直流电源VBB： 通过电阻通过电阻Rb给给e结提供结提供正偏电压，并产生正偏电压，并产生b极直流极直流电流电流IB（称偏流）（称偏流）直流电源直流电源VCC： 通过电阻通过电阻Rc保证，并保证，并与与VBB、 Rb配合，给配合，给c结提结提供反偏电压。供反偏电压。共射放大电路直流通路共射放大电路直流通路模电01绪论基本共射复习：放大状态下的极间电流分配关系复习：放大状态下的极间电流分配关系电流放大系数只与管子有电流放大系数只与管子有关，与外加电压无关。关，与外加电压无关。一般一般 为为 0.9 0.99模电01绪论基本共射
