模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習題

1、：導電性能介于導體和絕緣體之間的：導電性能介于導體和絕緣體之間的物質(zhì)，如硅物質(zhì)，如硅(Si)、鍺鍺(Ge)。硅和鍺是硅和鍺是4價元素，價元素，原子的最外層軌道上有原子的最外層軌道上有4個價電子。個價電子。本征半導體本征半導體、雜質(zhì)半導體雜質(zhì)半導體。N N型半導體的多數(shù)載流子、少數(shù)載流子；型半導體的多數(shù)載流子、少數(shù)載流子；P P型半導體的多數(shù)載流子、少數(shù)載流子。型半導體的多數(shù)載流子、少數(shù)載流子。無論是無論是P型半導體還是型半導體還是N型半導體都是中性的，型半導體都是中性的，對外不顯電性。對外不顯電性。摻入的雜質(zhì)元素的濃度越高，多數(shù)載流子的摻入的雜質(zhì)元素的濃度越高，多數(shù)載流子的數(shù)量越多。數(shù)量越多。

2、少數(shù)載流子是熱激發(fā)而產(chǎn)生的，其數(shù)量的多少數(shù)載流子是熱激發(fā)而產(chǎn)生的，其數(shù)量的多少決定于溫度。少決定于溫度。：正向電阻為零，正向?qū)〞r為短路正向電阻為零，正向?qū)〞r為短路特性，正向壓降忽略不計；特性，正向壓降忽略不計；反向電阻為無窮大，反向截止時為反向電阻為無窮大，反向截止時為開路特性，反向漏電流忽略不計。開路特性，反向漏電流忽略不計。第第1章章 小小 結(jié)結(jié) 本章在介紹半導體基本知識的基礎(chǔ)上，重點闡述了半本章在介紹半導體基本知識的基礎(chǔ)上，重點闡述了半導體二極管、雙極型晶體管導體二極管、雙極型晶體管(BJT)和場效應(yīng)晶體管和場效應(yīng)晶體管(FET) 的的結(jié)構(gòu)、工作原理、主要特性曲線和參數(shù)等。結(jié)構(gòu)、工作

3、原理、主要特性曲線和參數(shù)等。1. 絕對零度時，本征半導體中沒有載流子。溫度高于絕對零絕對零度時，本征半導體中沒有載流子。溫度高于絕對零度時，將發(fā)生本征激發(fā)，產(chǎn)生兩種載流子，即自由電子和度時，將發(fā)生本征激發(fā)，產(chǎn)生兩種載流子，即自由電子和空穴，它們總是成對出現(xiàn)，稱為電子空穴對。電子空穴對空穴，它們總是成對出現(xiàn)，稱為電子空穴對。電子空穴對的濃度隨溫度的升高而增加，在固定溫度下不變。的濃度隨溫度的升高而增加，在固定溫度下不變。2. 雜質(zhì)半導體有雜質(zhì)半導體有N型和型和P型兩種，型兩種，N型半導體中的多子為自由型半導體中的多子為自由電子，電子，P型半導體中的多子為空穴。多子由摻雜產(chǎn)生，其濃型半導體中的多子

4、為空穴。多子由摻雜產(chǎn)生，其濃度由摻雜濃度決定；少數(shù)載流子由本征激發(fā)產(chǎn)生，其濃度度由摻雜濃度決定；少數(shù)載流子由本征激發(fā)產(chǎn)生，其濃度與溫度有關(guān)，這一點導致晶體管的很多參數(shù)與溫度有關(guān)，與溫度有關(guān)，這一點導致晶體管的很多參數(shù)與溫度有關(guān)，產(chǎn)生熱不穩(wěn)定性。產(chǎn)生熱不穩(wěn)定性。3. 將將P型和型和N型半導體緊密結(jié)合在一起，在它們的交界面處，型半導體緊密結(jié)合在一起，在它們的交界面處，發(fā)生兩種形式載流子的運動，即多子的擴散運動和少子的漂發(fā)生兩種形式載流子的運動，即多子的擴散運動和少子的漂移運動，它們達到動態(tài)平衡時，形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū)，即移運動，它們達到動態(tài)平衡時，形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū)，即PN結(jié)。結(jié)。PN結(jié)的最主要

5、特性就是單向?qū)щ娦?。結(jié)的最主要特性就是單向?qū)щ娦浴?. 二極管的伏安特性曲線分為正向和反向兩個區(qū)域，當正向電二極管的伏安特性曲線分為正向和反向兩個區(qū)域，當正向電壓小于開啟電壓時，流過二極管的電流近似為壓小于開啟電壓時，流過二極管的電流近似為0；隨著，；隨著，UD稍有增加，電流稍有增加，電流ID迅速增加。在特性的反向區(qū)，反向電流等迅速增加。在特性的反向區(qū)，反向電流等于反向飽和電流，但當反向電壓達到擊穿電壓值時，二極管于反向飽和電流，但當反向電壓達到擊穿電壓值時，二極管發(fā)生反向擊穿。擊穿后，電流在很大范圍內(nèi)變化時，反向擊發(fā)生反向擊穿。擊穿后，電流在很大范圍內(nèi)變化時，反向擊穿電壓幾乎不變，利用這一特

6、性可以制成硅穩(wěn)壓管。穿電壓幾乎不變，利用這一特性可以制成硅穩(wěn)壓管。5. 二極管是非線性元件，在分析含二極管的電路時，常用某二極管是非線性元件，在分析含二極管的電路時，常用某種模型代替二極管，主要有開關(guān)模型、固定正向電壓降模種模型代替二極管，主要有開關(guān)模型、固定正向電壓降模型、折線化模型和低頻小信號模型。不同的應(yīng)用場合應(yīng)使型、折線化模型和低頻小信號模型。不同的應(yīng)用場合應(yīng)使用不同的模型。用不同的模型。6. 二極管的主要參數(shù)有最大整流電流二極管的主要參數(shù)有最大整流電流IF、反向擊穿電壓、反向擊穿電壓UBR、最大反向工作電壓最大反向工作電壓URM 、反向電流、反向電流IR 和正向壓降和正向壓降UF 等

7、。等。7. 雙極型半導體晶體管（雙極型半導體晶體管（BJT）有兩種載流子參與導電，屬電）有兩種載流子參與導電，屬電流控制電流源器件（流控制電流源器件（CCCS），），BJT有有NPN和和PNP兩種結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)類型。其工藝特點為：基區(qū)極薄且摻雜濃度低，發(fā)射區(qū)摻類型。其工藝特點為：基區(qū)極薄且摻雜濃度低，發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，集電區(qū)摻雜濃度低。晶體管的輸出特性曲線可雜濃度高，集電區(qū)摻雜濃度低。晶體管的輸出特性曲線可以分為飽和、截止、放大三個區(qū)域。以分為飽和、截止、放大三個區(qū)域。8. 雙極型晶體管在放大、飽和截止區(qū)，有不同的發(fā)射結(jié)和雙極型晶體管在放大、飽和截止區(qū)，有不同的發(fā)射結(jié)和集電極偏置，為保證晶體管工

8、作在放大狀態(tài)，應(yīng)使其發(fā)集電極偏置，為保證晶體管工作在放大狀態(tài)，應(yīng)使其發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。晶體管的參數(shù)主要分為直流參射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。晶體管的參數(shù)主要分為直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)三類。數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)三類。9. 場效應(yīng)管為電壓控制電流源器件場效應(yīng)管為電壓控制電流源器件(VCCS)。即用柵源電壓。即用柵源電壓 來控制溝道寬度，改變漏極電流。場效應(yīng)管為單極型器來控制溝道寬度，改變漏極電流。場效應(yīng)管為單極型器 件，僅一種載流子件，僅一種載流子(多子多子)導電，熱穩(wěn)定性優(yōu)于導電，熱穩(wěn)定性優(yōu)于BJT。場效。場效 應(yīng)管有結(jié)型和絕緣柵型兩種結(jié)構(gòu)，每種又分為應(yīng)管有結(jié)型和絕緣柵型兩種結(jié)構(gòu)，每種又

9、分為N溝道和溝道和P 溝道兩種。絕緣柵型場效應(yīng)管（溝道兩種。絕緣柵型場效應(yīng)管（MOSFET）又分為增強）又分為增強 型和耗盡型兩種類型。型和耗盡型兩種類型。10. 場效應(yīng)管的漏極特性曲線可分為可變電阻區(qū)、截止區(qū)和場效應(yīng)管的漏極特性曲線可分為可變電阻區(qū)、截止區(qū)和恒流區(qū)，在放大電路中，應(yīng)使其工作在恒流區(qū)。場效應(yīng)恒流區(qū)，在放大電路中，應(yīng)使其工作在恒流區(qū)。場效應(yīng)管的參數(shù)也分為直流參數(shù)管的參數(shù)也分為直流參數(shù)(UGS(th)或或 UGS(off)、IDSS)交流參交流參數(shù)數(shù)(gm)和極限參數(shù)和極限參數(shù)(IDM、PDM)三類?？鐚悺？鐚m反映了場效應(yīng)反映了場效應(yīng)管的電壓控制作用管的電壓控制作用放大電路

10、的結(jié)構(gòu)示意框圖見下圖。放大電路的結(jié)構(gòu)示意框圖見下圖。放大電路概念示意圖放大電路概念示意圖例例1 1：測量三極管三個電極對地電位如圖所示，：測量三極管三個電極對地電位如圖所示，試判斷三極管的工作狀態(tài)。試判斷三極管的工作狀態(tài)。三極管工作狀態(tài)判斷三極管工作狀態(tài)判斷 放大截止飽和例例2 2：用數(shù)字電壓表測得：用數(shù)字電壓表測得VB =4.5 V 、VE = 3.8 V 、VC =8 V，試判斷三極管的工，試判斷三極管的工作狀態(tài)作狀態(tài)。例例2 2電路圖電路圖放大放大+ube+uceicibCBErbe+uceicibCBE+ubeib (a) 三極管 (b) 三極管的微變等效電路)mA(mV)(26)1

11、(300EQbeIrrbe+oUcIbICBE+iUbIRCRLRBRs +sU RsRBus+uiRL+uoVRCibic電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)beLbbebLbbecLorRIrIRIrIRUUAiu式中式中RL=RC/RL。當當RL=（開路）時開路）時beCrRAurbe+oUcIbICBE+iUbIRCRLRBRs +sU 輸入電阻輸入電阻beB/rRIURiiirbe+oUcIbICBE+iUbIRCRLRBRs +sU iIRi 輸入電阻輸入電阻Ri的大小決定了放大電路從信號源的大小決定了放大電路從信號源吸取電流吸取電流(輸入電流輸入電流)的大小。為了減輕信號源的的大小。為了減輕

12、信號源的負擔，總希望負擔，總希望Ri越大越好。另外，較大的輸入電越大越好。另外，較大的輸入電阻阻Ri，也可以降低信號源內(nèi)阻也可以降低信號源內(nèi)阻Rs的影響，使放大的影響，使放大電路獲得較高的輸入電壓。在上式中由于電路獲得較高的輸入電壓。在上式中由于RB比比rbe大得多，大得多，Ri近似等于近似等于rbe，在幾百歐到幾千歐，一在幾百歐到幾千歐，一般認為是較低的，并不理想。般認為是較低的，并不理想。輸出電阻輸出電阻rbe+UcIbICBEbIRCRBRsICoRIUR 對負載而言，放大器的輸出電阻對負載而言，放大器的輸出電阻Ro越小，負載電阻越小，負載電阻RL的變化對輸出電壓的影響就越小，表明放大器

13、帶負載能力的變化對輸出電壓的影響就越小，表明放大器帶負載能力越強，因此總希望越強，因此總希望Ro越小越好。上式中越小越好。上式中Ro在幾千歐到幾十在幾千歐到幾十千歐，一般認為是較大的，也不理想。千歐，一般認為是較大的，也不理想。Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB+RC+UCCVRB+UCEQ+UBEQ ICQIBQ例：圖示電路（接例：圖示電路（接CE），），已知已知UCC=12V，RB1=20k，RB2=10k，RC=3k，RE=2k，RL=3k，=50。試估試估算靜態(tài)工作點，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電算靜態(tài)工作點，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻阻。Rsus+ui

14、RL+uo+UCCRCC1C2VRB1RB2RECE+解：（解：（1）用估算法計算靜態(tài)工作點）用估算法計算靜態(tài)工作點V75. 3)23(65. 112)(A33mA5065. 1mA65. 127 . 04V412102010ECCQCCCEQCQBQEBEQBEQCCB2B1B2BRRIUUIIRUUIIURRRUCQ（2）求電壓放大倍數(shù)681 . 1333350k1 . 1110065. 126)501 (30026)1 (300beLEQberRAIru（3）求輸入電阻和輸出電阻k3k994. 01 . 1/10/20/obeB2B1CiRRrRRRRB1+UCCRCC1C2RB2CER

15、E2RLuiuoRE1+ + + 例題例題:在圖示放大電路中，已知在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RC= 2k, RE1= 200， RE2= 1.8K， RB1= 20k， RB2= 10k，RL= 3k ，晶體管，晶體管=50， UBE=0.6V, 試求試求: :(1) (1) 靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點IB、IC及及UCE；(2) (2) 畫出微變等效電路；畫出微變等效電路；(3) (3) 輸入電阻輸入電阻r ri i,r,r0 0及及uARB1+UCCRCRB2RE2RE1【解解】(1)直流通路如圖所示直流通路如圖所示21210124(V)20 10BBCCBBRUURR1240.6

16、1.7(mA)0.2 1.8BBECEEEUUIIRR1.7() 34( A) 50CBIImA12(+)12 1.7 (20.2 1.8)5.2(V)CECCCCEEUUIRRRBURB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1+ + + (2)微變等效電路如圖微變等效電路如圖2()oCrRkE2626300(1 )300511.08 ()I1.7berk12/6.7 KBBBRRR 其中1/(1 )6.7/(1.0851 0.2)iBbeErRr R6.7/11.284.2()k1502/35.3(1 )1.0851 0.2LubeERAr R rbeRCRLiUiIbIcI

17、oUbIBR RE1eI+ + + (3)(3)交流參數(shù)交流參數(shù)例：圖示電路例：圖示電路，已知已知UCC=12V，RB=200k，RE=2k，RL=3k，RS=100 ，=50。試估算靜態(tài)工作點，并求試估算靜態(tài)工作點，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。Rsus+uiRL+uo+UCCC1C2VRBRE+CCBEQBQBECQBQCEQCCCQE(1)120.7200(1 50) 20.0374(mA)37.4( A)50 0.03741.87(mA)12 1.87 28.26(V)UUIRRIIUUIR解：（解：（1）用估算法計算靜態(tài)工作點）用估算法計算靜態(tài)

18、工作點 動態(tài)分析的基本步驟：動態(tài)分析的基本步驟： 放大電路中頻微變等效電路是在晶體管低頻小信號模型放大電路中頻微變等效電路是在晶體管低頻小信號模型的基礎(chǔ)上，增加放大電路交流通路的相關(guān)元件而構(gòu)成的。具的基礎(chǔ)上，增加放大電路交流通路的相關(guān)元件而構(gòu)成的。具體畫法如下：體畫法如下： (1) 先將晶體管的低頻小信號模型畫出；先將晶體管的低頻小信號模型畫出； (2) 再將放大電路晶體管以外的交流通路的元件畫出；再將放大電路晶體管以外的交流通路的元件畫出； (3) 在中頻段，畫的過程中將大容量的耦合電容、旁路電在中頻段，畫的過程中將大容量的耦合電容、旁路電容器短路，將直流電源交流短路；容器短路，將直流電源交

19、流短路； 現(xiàn)以能夠穩(wěn)定工作點的分壓偏置共射放大電路為例進行現(xiàn)以能夠穩(wěn)定工作點的分壓偏置共射放大電路為例進行討論，電路見圖。討論，電路見圖。共射組態(tài)基本放大電路的動態(tài)分析共射組態(tài)基本放大電路的動態(tài)分析 1. 先進行靜態(tài)分析，保證晶體管處于放大區(qū)；先進行靜態(tài)分析，保證晶體管處于放大區(qū)； 一、一、 靜態(tài)分析靜態(tài)分析eC+ + +LReRcRb2Rb1R+ +CCV2C1CiUoUVT共射組態(tài)交流基本放大電路共射組態(tài)交流基本放大電路 進行直流計算的目的是進行直流計算的目的是檢驗放大電路是否是處于放檢驗放大電路是否是處于放大狀態(tài)，如果放大狀態(tài)不正大狀態(tài)，如果放大狀態(tài)不正確，進行交流計算就沒有意確，進行交

20、流計算就沒有意義。其次，在微變等效電路義。其次，在微變等效電路中有中有rbe，要計算，要計算rbe就必須知就必須知道道IEQ（ICQ），這也需要通），這也需要通過直流計算來獲得。過直流計算來獲得。 ebBECCBQ)(1RRUVIb2b1b2CCCCRRRVVb1b2bb1b2R RRRRICQ= IBQ UCEQ= VCC ICQRcIEQRe VCCICQ(Rc+Re) 分壓偏置共射放大電路分壓偏置共射放大電路ebUbeIb+_rbecIcUce+_ Ib+ + +LReRcRb2Rb1R+ +CCV2C1CCiUoUVTeb1RcRLRoU 共射放大電路交流微變等效電路共射放大電路交流微

21、變等效電路 因放大電路的輸因放大電路的輸入信號處于中頻段入信號處于中頻段,所所以可以將大容量的耦以可以將大容量的耦合電容和旁路電容器合電容和旁路電容器短路；將直流電源交短路；將直流電源交流短路。流短路。 將晶體管的低頻將晶體管的低頻模型畫出。模型畫出。 再將共射放大電再將共射放大電路交流通路的其他元路交流通路的其他元件一一畫出。件一一畫出。b2RiU二、 動態(tài)分析動態(tài)分析1. 求放大電路中頻電壓放大倍數(shù)求放大電路中頻電壓放大倍數(shù) 在畫出了放大電路的微變等效電路后，求解電壓在畫出了放大電路的微變等效電路后，求解電壓放大倍數(shù)就是一個解電路的問題。放大倍數(shù)就是一個解電路的問題。ebUbeIb+_rb

22、ecIcUce+_ Ibb1Rb2RiUcRLRoU輸出電壓為輸出電壓為)/(LcboRRIU輸入電壓為輸入電壓為bebirIU電壓放大倍數(shù)為電壓放大倍數(shù)為beLbeLcbebLcbiou)/()/(rRrRRrIRRIUUA共射放大電路求電壓放大倍數(shù)共射放大電路求電壓放大倍數(shù)2. 求放大電路的輸入電阻求放大電路的輸入電阻根據(jù)輸入電阻的定義和微變等效電路有根據(jù)輸入電阻的定義和微變等效電路有ebUbeIb+_rbecIcUce+_ Ibb1Rb2RiUcRLRoUiIbeb2b1iii/rRRIUR若滿足若滿足Rb1 Rb2 rbe，則，則Ri rbe。共射放大電路求輸入電阻共射放大電路求輸入電

23、阻UecbiberRb1RcRb2bIoU 根據(jù)輸出電阻的定義，需要將信號源進行置零處根據(jù)輸出電阻的定義，需要將信號源進行置零處理，也就是理，也就是 ，將，將 短路，但保留內(nèi)阻短路，但保留內(nèi)阻 ；將負載電；將負載電阻阻 開路，同時在輸出端加一個測試用信號源開路，同時在輸出端加一個測試用信號源 。oULRsUsR3. 求放大電路的輸出電阻求放大電路的輸出電阻0,oooSL=URIURsURsRLIobI00oUcooo=RIUR共射放大電路求輸出電阻共射放大電路求輸出電阻 例例2.5：有一基本放大電路如圖所示，已知：有一基本放大電路如圖所示，已知VCC=15V、Rc=3k 、Rb1=390k 、

24、Re1 =100 、Re2 =1 k 、RL =10k ，UBE=0.7V， =99，耦合電容的容量足夠大。試計算電路的，耦合電容的容量足夠大。試計算電路的中頻電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。中頻電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。解：解： + + +LRcRe1Rb1RCCV2C1CiUoUVT+ +eCe2R例例2.5電路圖電路圖 mA83. 26 .2899BQCQ IICCBEQBQb1e1e2(1)()VUIRRRA6 .28k500V3 .141 . 11003907 . 015解：解： 靜態(tài)計算如下靜態(tài)計算如下V4 . 3)(21eecCQCCCEQRRRIVU 畫微變等效電路，

25、如圖所示，可得電壓增益畫微變等效電路，如圖所示，可得電壓增益e1beLu)1 ( RrRArbe+_+_becbIoUiUbIcILRcRb1Re1R例例2.5的微變等效電路的微變等效電路 mA)(mV)(26)1 (E bbbeIrr7 .1218mA83. 2mV26100300Lubee1 (1)99 2.320.331.2 100 0.1RArR 畫微變等效電路，如圖畫微變等效電路，如圖2.5.3所示，可得電壓增益所示，可得電壓增益Lubee1 (1)99 2.320.331.2 100 0.1RArR 旁路電容的斷開，使電壓旁路電容的斷開，使電壓放大倍數(shù)下降，其物理意義將放大倍數(shù)下降

26、，其物理意義將在后面解釋。在后面解釋。 電壓放大倍數(shù)可近似等于電壓放大倍數(shù)可近似等于是兩電阻之比，因而電壓放大是兩電阻之比，因而電壓放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。eLcu)/(RRRAe1beLu)1 ( RrRA輸出電阻輸出電阻 oc3kRR輸入電阻輸入電阻b1e1bei/ )(1RRrR=1.2+10/390=10.89k 共集組態(tài)放大電路如圖所示。它的集電極負載電阻等共集組態(tài)放大電路如圖所示。它的集電極負載電阻等于于0，相當集電極交流接地，輸入信號接基極，輸出信號從，相當集電極交流接地，輸入信號接基極，輸出信號從發(fā)射極引出，所以，共集組態(tài)放大電路也稱為發(fā)射極引出，所以，共集組態(tài)

27、放大電路也稱為射極輸出器射極輸出器。共集組態(tài)放大電路共集組態(tài)放大電路 共集組態(tài)放大電路的共集組態(tài)放大電路的偏置電阻往往只采用一個偏置電阻往往只采用一個上偏置電阻，其原因是增上偏置電阻，其原因是增大輸入電阻。大輸入電阻。+ +LReRb1RCCVC1CiUVT+ +eoU共集組態(tài)基本放大電路的動態(tài)分析共集組態(tài)基本放大電路的動態(tài)分析 一、一、 靜態(tài)分析靜態(tài)分析 靜態(tài)工作點的計算原則與共射組態(tài)放大電路一樣，先靜態(tài)工作點的計算原則與共射組態(tài)放大電路一樣，先畫出直流通路。畫出直流通路。+ +LReRb1RCCVC1CiUVT+ +eoUeRb1RCCVVTebBEQCCeb1BEQCCBQ)1 ()1

28、(RRUVRRUVIBQCQIIeCQCCeEQCCCEQRIVRIVU基極電流：基極電流：集電極極電流：集電極極電流：管壓降：管壓降：共集組態(tài)放大電路的直流通路共集組態(tài)放大電路的直流通路+ +LReRb1RCCVC1CiUVT+ +eoU 下左下左圖所示的共集組態(tài)放大電路的微變等效電路如圖所示的共集組態(tài)放大電路的微變等效電路如下下右右圖所示。圖所示。 1. 中頻電壓放大倍數(shù)的求解中頻電壓放大倍數(shù)的求解微變等效電路微變等效電路ecbiUoUberbIcIRb1RLReiRiRbI 二、二、 動態(tài)分析動態(tài)分析共集組態(tài)放大電路共集組態(tài)放大電路beobeirUrU)/)(LecboRRIIUiUiU

29、IbIboUberber)/()1 (LebRRI)/()1 (LebRRI1)1 ()1 (LbeLiouRrRUUAecbiUoUberbIcIRb 1RLReiRiRbI 式中式中R L=Re/ RL，式中，由于，式中，由于 rbe , 所以，所以，電壓增益近似等于電壓增益近似等于1。 L)1R（由此可解出電壓放大倍數(shù)表達式由此可解出電壓放大倍數(shù)表達式根據(jù)微變等效電路可列如下方程根據(jù)微變等效電路可列如下方程RbbiIIIib1bRbiiii/RRIIUIUR I2. 輸入電阻輸入電阻ecbiUoUberbIcIRb 1RLReiRiRbI基極電流：基極電流：輸入電阻：輸入電阻：根據(jù)電阻歸

30、算的原理根據(jù)電阻歸算的原理LeLLbei/,)(1RRRRrRiR Ri是從放大電路輸入端看進去是從放大電路輸入端看進去的輸入電阻，的輸入電阻， 是從基極看進去的輸入電阻，所以是從基極看進去的輸入電阻，所以 ib1i/RRR所以，輸入電阻所以，輸入電阻)(1/Lbeb1ib1iRrRRRR 共集組態(tài)放大電路的輸入電阻比共射組態(tài)基本放大電路共集組態(tài)放大電路的輸入電阻比共射組態(tài)基本放大電路要大，為了減少偏置電阻并聯(lián)對總輸入電阻下降的影響，要大，為了減少偏置電阻并聯(lián)對總輸入電阻下降的影響，所以共集組態(tài)放大電路經(jīng)常只使用一個上偏置電阻，這個所以共集組態(tài)放大電路經(jīng)常只使用一個上偏置電阻，這個上偏置電阻一

31、般可以用到幾百千歐以上。上偏置電阻一般可以用到幾百千歐以上。3. 輸出電阻輸出電阻beobbReo)1 (IRUIIII求oI求求oI基極電流：基極電流：b1sssbeob/,RRRRrUIecbberRb1RLbIsUsRoUReoIReIbIcIiU求輸出電阻求輸出電阻 根據(jù)輸出電阻的定義，需要將信號源進行置零處根據(jù)輸出電阻的定義，需要將信號源進行置零處理，也就是理，也就是 ，將，將 短路，但保留內(nèi)阻短路，但保留內(nèi)阻 ；將負載電；將負載電阻阻 開路，同時在輸出端加一個測試用信號源開路，同時在輸出端加一個測試用信號源 。oULRsUsR于是于是)11()1 (sbeeosbeoeooRrRU

32、RrURUI 所以，輸出電阻相當兩個電阻的并聯(lián)，一個是所以，輸出電阻相當兩個電阻的并聯(lián)，一個是Re，另一個是基極回路的等效電阻歸算到發(fā)射極回路的電阻另一個是基極回路的等效電阻歸算到發(fā)射極回路的電阻1+/=sbeeoooRrRIURecbberRb1RLbIsUsRoUReoIReIbIcIiU求輸出電阻求輸出電阻 4. 共集組態(tài)放大電路的特點共集組態(tài)放大電路的特點由以上分析可知，共集組態(tài)放大電路的基本特點：由以上分析可知，共集組態(tài)放大電路的基本特點：. 共集放大電路只能放大電流，電壓放大倍數(shù)小于共集放大電路只能放大電流，電壓放大倍數(shù)小于且接近等于且接近等于1。. 輸出電壓的相位與輸入電壓的相位

33、相同，輸出電輸出電壓的相位與輸入電壓的相位相同，輸出電壓的波形和輸入電壓的波形一樣，故又名壓的波形和輸入電壓的波形一樣，故又名射極跟隨器射極跟隨器。3. 共集電極基本放大電路的輸入電阻高，輸出電阻共集電極基本放大電路的輸入電阻高，輸出電阻低，具有阻抗變換的特點，有較強的帶負載能力，常用低，具有阻抗變換的特點，有較強的帶負載能力，常用于多級放大電路的輸入級和輸出極，以及功率放大電路。于多級放大電路的輸入級和輸出極，以及功率放大電路。第第3 3章章 集成運算放大器和集成運算放大器和 模擬乘法器單元電路模擬乘法器單元電路內(nèi)容提要：內(nèi)容提要：本章的重點是分析組成運算放大器和本章的重點是分析組成運算放大

34、器和模擬乘法器的基本單元電路，包括差分放大電路模擬乘法器的基本單元電路，包括差分放大電路和互補功率輸出電路。對多級放大電路的有關(guān)問和互補功率輸出電路。對多級放大電路的有關(guān)問題以及運算放大器的參數(shù)等內(nèi)容也做了介紹。題以及運算放大器的參數(shù)等內(nèi)容也做了介紹。3.1 集成運算放大器的基本結(jié)構(gòu)集成運算放大器的基本結(jié)構(gòu)1. 什么是集成電路什么是集成電路 利用集成電路的制造工藝，將電子元器件（場效應(yīng)利用集成電路的制造工藝，將電子元器件（場效應(yīng)管、雙極型晶體管、二極管、電阻和小容量電容等）管、雙極型晶體管、二極管、電阻和小容量電容等）和連線制作在同一片半導體芯片上，構(gòu)成具有特定功和連線制作在同一片半導體芯片上

35、，構(gòu)成具有特定功能的電路，稱為集成電路。能的電路，稱為集成電路。 2. 集成電路的分類集成電路的分類 模擬集成電路模擬集成電路運算放大器、功率放大器、模運算放大器、功率放大器、模擬乘法器、模擬鎖相環(huán)、模擬穩(wěn)壓電源等。擬乘法器、模擬鎖相環(huán)、模擬穩(wěn)壓電源等。 數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路 模擬數(shù)字混合集成電路模擬數(shù)字混合集成電路3. 模擬集成電路的特點模擬集成電路的特點（1 1）集成電路體積?。┘呻娐敷w積小, ,功耗小；功耗??；（2 2）易于制造相對精度高的器件，容易保證電路中元件）易于制造相對精度高的器件，容易保證電路中元件 的對稱性；的對稱性；（5 5）在一些場合用有源器件代替無源器件；）在一些

36、場合用有源器件代替無源器件；（6 6）級間采用直接耦合方式；）級間采用直接耦合方式；（7 7）集成電路的可靠性高于分立元件構(gòu)成的電子電路。）集成電路的可靠性高于分立元件構(gòu)成的電子電路。（3 3）電路中的電阻元件由半導體的體電阻構(gòu)成；）電路中的電阻元件由半導體的體電阻構(gòu)成；（4 4）可以利用）可以利用PN結(jié)的電容效應(yīng)制造小容量的電容元件；結(jié)的電容效應(yīng)制造小容量的電容元件； 集成運算放大器是一個高增益直接耦合放大電集成運算放大器是一個高增益直接耦合放大電路，方框圖如圖所示。路，方框圖如圖所示。運算放大器方框圖運算放大器方框圖 集成運算放大器一般由三級組成。輸入級是差分集成運算放大器一般由三級組成。

37、輸入級是差分放大電路，中間級是高增益放大電路，輸出級是互補放大電路，中間級是高增益放大電路，輸出級是互補推挽電路。除此以外還有一些輔助環(huán)節(jié)，例如偏置電推挽電路。除此以外還有一些輔助環(huán)節(jié)，例如偏置電流源、電位偏移電路等。流源、電位偏移電路等。4. 集成運算放大器的基本結(jié)構(gòu)集成運算放大器的基本結(jié)構(gòu)多級放大電路的耦合方式多級放大電路的耦合方式 多級放大電路的級與級之間、信號源與放大電路多級放大電路的級與級之間、信號源與放大電路之間、放大電路與負載之間的連接均稱為耦合。常見之間、放大電路與負載之間的連接均稱為耦合。常見的耦合方式可以分為直接耦合、電抗性元件耦合和光的耦合方式可以分為直接耦合、電抗性元件

38、耦合和光電耦合。電耦合。 對耦合電路有兩點要求，一是要保證放大電路對對耦合電路有兩點要求，一是要保證放大電路對通頻帶內(nèi)信號的有效傳輸；二是要保證各放大級的正通頻帶內(nèi)信號的有效傳輸；二是要保證各放大級的正常工作，不能破壞各放大級的工作點。常工作，不能破壞各放大級的工作點。 耦合方式：耦合方式：直接耦合直接耦合電抗性元件耦合電抗性元件耦合電容耦合電容耦合電抗性元件耦合電抗性元件耦合變壓器耦合變壓器耦合光電耦合光電耦合 將前一級的輸出端直接接到后一級的輸入端，或者級間將前一級的輸出端直接接到后一級的輸入端，或者級間通過電阻連接的耦合方式，稱為通過電阻連接的耦合方式，稱為直接耦合方式直接耦合方式。直接

39、耦合放直接耦合放大電路各級的靜態(tài)工作點互相影響。大電路各級的靜態(tài)工作點互相影響。 將基本放大電路去掉將基本放大電路去掉耦合電容，前后級直接連耦合電容，前后級直接連接。接。C2B2CB2C1CB2C1UUUUUU直接耦合放大電路直接耦合放大電路 集電極電位隨著放大集電極電位隨著放大級數(shù)的增加而逐級提高。級數(shù)的增加而逐級提高。 1. 直接耦合直接耦合兩級阻容耦合放大電路兩級阻容耦合放大電路 將放大器前級的輸出端通過電容接到后級的輸入端，將放大器前級的輸出端通過電容接到后級的輸入端，稱為稱為阻容耦合阻容耦合。圖為兩級阻容耦合放大電路。第一級為共。圖為兩級阻容耦合放大電路。第一級為共射放大電路，第二級

40、為共集放大電路。射放大電路，第二級為共集放大電路。 2. 阻容耦合阻容耦合變壓器耦合的共射放大電路變壓器耦合的共射放大電路 將放大電路前級的輸出端經(jīng)變壓器接到后級的輸入將放大電路前級的輸出端經(jīng)變壓器接到后級的輸入端或負載上，稱為端或負載上，稱為變壓器耦合變壓器耦合。 變壓器耦合可以實現(xiàn)變壓器耦合可以實現(xiàn)阻抗變換阻抗變換，達到，達到阻抗匹配阻抗匹配，使負載，使負載上獲得足夠大的功率輸出。上獲得足夠大的功率輸出。 3. 變壓器耦合變壓器耦合 變壓器耦合，變壓器耦合，級與級之間的工作級與級之間的工作點互相獨立，可以點互相獨立，可以通過變壓器傳輸交通過變壓器傳輸交流信號。流信號。光電耦合放大電路光電耦

41、合放大電路 光電耦合是以光為媒介來實現(xiàn)電信號的傳輸，因其光電耦合是以光為媒介來實現(xiàn)電信號的傳輸，因其抗干擾能力強而得到越來越廣泛的應(yīng)用。抗干擾能力強而得到越來越廣泛的應(yīng)用。 圖為光電耦合電路，將發(fā)光元件（發(fā)光二極管）與圖為光電耦合電路，將發(fā)光元件（發(fā)光二極管）與光敏元件（光電三極管）相互絕緣地組合在一起。發(fā)光光敏元件（光電三極管）相互絕緣地組合在一起。發(fā)光元件為輸入回路，將電能轉(zhuǎn)換為光能；光敏元件為輸出元件為輸入回路，將電能轉(zhuǎn)換為光能；光敏元件為輸出回路，將光能再轉(zhuǎn)換為電能。回路，將光能再轉(zhuǎn)換為電能。 4. 光電耦合光電耦合耦合方式耦合方式靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點低頻特性低頻特性便于集成否便于集成

42、否零點漂移零點漂移適用場合適用場合直接耦合直接耦合好好是是存在存在集成電路集成電路互相影響互相影響阻容耦合阻容耦合各級獨立各級獨立差差否否不存在不存在分立元件分立元件放大電路放大電路變壓器耦合變壓器耦合各級獨立各級獨立差差否否不存在不存在調(diào)諧放大調(diào)諧放大功放電路功放電路光電耦合光電耦合各級獨立各級獨立好好是是存在存在信號隔離信號隔離遠程傳送遠程傳送 5. 耦合方式的比較耦合方式的比較零點漂移零點漂移 輸入電壓為零，而直接耦合放大電路靜態(tài)工作點的輸出輸入電壓為零，而直接耦合放大電路靜態(tài)工作點的輸出電壓隨時間緩慢變化的現(xiàn)象，稱為電壓隨時間緩慢變化的現(xiàn)象，稱為零點漂移零點漂移。下左圖為零。下左圖為零

43、點漂移的測試電路，下右圖為零點漂移的時間曲線。零點點漂移的測試電路，下右圖為零點漂移的時間曲線。零點漂移的特點是緩慢變化，無規(guī)則，且趨向一個方向變化。漂移的特點是緩慢變化，無規(guī)則，且趨向一個方向變化。零點漂移的測試電路零點漂移的測試電路輸出電壓的漂移輸出電壓的漂移一、一、 零點漂移現(xiàn)象零點漂移現(xiàn)象 溫度變化、電源電壓波動、元器件老化都將引起零點溫度變化、電源電壓波動、元器件老化都將引起零點漂移。其中漂移。其中由溫度變化所引起的晶體管特性參數(shù)的變化是由溫度變化所引起的晶體管特性參數(shù)的變化是產(chǎn)生零點漂移的主要原因產(chǎn)生零點漂移的主要原因，如反向飽和電流，如反向飽和電流 ICBO 和電流放和電流放大系

44、數(shù)大系數(shù) 等。因而也稱零點漂移為溫度漂移，簡稱等。因而也稱零點漂移為溫度漂移，簡稱溫漂溫漂。 直接耦合放大電路靜態(tài)工作點的電壓隨時間緩慢變化直接耦合放大電路靜態(tài)工作點的電壓隨時間緩慢變化的現(xiàn)象，也稱為的現(xiàn)象，也稱為時漂時漂。二、二、 零點漂移現(xiàn)象產(chǎn)生的原因零點漂移現(xiàn)象產(chǎn)生的原因oiuuuTAT 溫度漂移（溫度漂移（ V/ C）是在輸入端短路時，把輸出端的溫）是在輸入端短路時，把輸出端的溫漂電壓折合到輸入端，得到等效輸入漂移電壓與溫度變化量漂電壓折合到輸入端，得到等效輸入漂移電壓與溫度變化量之比來表示，即之比來表示，即 因晶體管存在死區(qū)，若輸因晶體管存在死區(qū)，若輸入信號小于開啟電壓，則晶入信號小

45、于開啟電壓，則晶體管不導通。體管不導通。 所以乙類互補輸出電路在所以乙類互補輸出電路在輸入信號正、負半周交替過輸入信號正、負半周交替過零處，因晶體管存在死區(qū)，零處，因晶體管存在死區(qū)，導致集電極電流為導致集電極電流為0，從而形，從而形成的非線性失真，稱為交越成的非線性失真，稱為交越失真，見圖。失真，見圖。Otuiuo交越失真交越失真死區(qū)交越失真及其消除交越失真及其消除交越失真示波器波形圖交越失真示波器波形圖 為消除交越失真，可給晶體管稍稍加一點偏置，為消除交越失真，可給晶體管稍稍加一點偏置，使之處于微導通狀態(tài)，消除死區(qū)，即工作在甲乙類工使之處于微導通狀態(tài)，消除死區(qū)，即工作在甲乙類工作狀態(tài)。只要一

46、加入信號，晶體管立刻導通。作狀態(tài)。只要一加入信號，晶體管立刻導通。 輸入信號輸入信號輸出信號輸出信號 為消除交越失真，使晶體管處于微導通狀態(tài)，為消除交越失真，使晶體管處于微導通狀態(tài)，消除死區(qū)，即工作在甲乙類。只要一加入信號，晶消除死區(qū)，即工作在甲乙類。只要一加入信號，晶體管立刻導通。體管立刻導通。甲乙類互補輸出極放大電路甲乙類互補輸出極放大電路VD1VD2uiui 因為二極管的正向壓降與發(fā)射結(jié)的死區(qū)電壓差因為二極管的正向壓降與發(fā)射結(jié)的死區(qū)電壓差不多，用二極管提供偏置可消除交越失真。晶體管不多，用二極管提供偏置可消除交越失真。晶體管的導通角稍大于的導通角稍大于 ，這種，這種甲乙類互補功率放大電路

47、，甲乙類互補功率放大電路，見圖。見圖。 小小 結(jié)結(jié) 本章重點討論構(gòu)成集成運算放大器和模擬乘法器的單本章重點討論構(gòu)成集成運算放大器和模擬乘法器的單元電路元電路差分放大電路和互補輸出級的工作原理及分差分放大電路和互補輸出級的工作原理及分析方法，以及構(gòu)成多級放大電路的耦合方式。并介紹了析方法，以及構(gòu)成多級放大電路的耦合方式。并介紹了集成運放和模擬乘法器的參數(shù)、類型及其選用原則。集成運放和模擬乘法器的參數(shù)、類型及其選用原則。1多級放大電路有阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合和光多級放大電路有阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合和光電耦合四種耦合方式，耦合電路必須保證信號的傳輸和電耦合四種耦合方式，耦合電路必須保

48、證信號的傳輸和放大級的正常工作。由于制造上的原因，在集成運算放放大級的正常工作。由于制造上的原因，在集成運算放大器和模擬乘法器中采用的是直接耦合方式。直接耦合大器和模擬乘法器中采用的是直接耦合方式。直接耦合多級放大電路存在零點漂移現(xiàn)象，其成因主要是半導體多級放大電路存在零點漂移現(xiàn)象，其成因主要是半導體器件的參數(shù)隨溫度的變化而變化。抑制零點漂移的有效器件的參數(shù)隨溫度的變化而變化。抑制零點漂移的有效措施是采用差分放大電路作為多級放大電路的輸入級。措施是采用差分放大電路作為多級放大電路的輸入級。2. 差分放大電路利用晶體管和電路參數(shù)的對稱性和發(fā)射極電差分放大電路利用晶體管和電路參數(shù)的對稱性和發(fā)射極電

49、 阻來抑制溫度漂移。分析時將輸入信號等效為差模信號和阻來抑制溫度漂移。分析時將輸入信號等效為差模信號和 共模信號的疊加，分別計算其差模放大倍數(shù)和共模放大倍共模信號的疊加，分別計算其差模放大倍數(shù)和共模放大倍 數(shù)，二者之比為共模抑制比（數(shù)，二者之比為共模抑制比（KCMR）。）。 KCMR越高越高, 抑制零漂和溫漂的能力越強。抑制零漂和溫漂的能力越強。3. 差分放大電路的分析分靜態(tài)、差模動態(tài)和共模動態(tài)三種差分放大電路的分析分靜態(tài)、差模動態(tài)和共模動態(tài)三種 情況進行。靜態(tài)計算的原則同基本放大電路。差模動態(tài)根情況進行。靜態(tài)計算的原則同基本放大電路。差模動態(tài)根 據(jù)電路的輸入、輸出方式不同而有所差別。因為單端

50、輸入據(jù)電路的輸入、輸出方式不同而有所差別。因為單端輸入 可以等效成雙端輸入，所以雙入雙出與單入雙出的電壓增可以等效成雙端輸入，所以雙入雙出與單入雙出的電壓增 益表達式相同；而雙入單出與單入單出的電壓增益的表達益表達式相同；而雙入單出與單入單出的電壓增益的表達 式相同。共模動態(tài)分析主要解決共模抑制比的計算，雙端式相同。共模動態(tài)分析主要解決共模抑制比的計算，雙端 輸出共模輸出電壓按輸出共模輸出電壓按0計算；單端輸出則需要根據(jù)共模等計算；單端輸出則需要根據(jù)共模等 效電路計算。差模動態(tài)和共模動態(tài)的計算依據(jù)是微變等效效電路計算。差模動態(tài)和共模動態(tài)的計算依據(jù)是微變等效 電路。電路。4為使集成運算放大器有較

51、大的動態(tài)輸出范圍和較強的為使集成運算放大器有較大的動態(tài)輸出范圍和較強的帶負載能力，其輸出級通常采用互補輸出電路，其實帶負載能力，其輸出級通常采用互補輸出電路，其實質(zhì)為兩個射級跟隨器的組合。質(zhì)為兩個射級跟隨器的組合。5. 晶體管工作在乙類狀態(tài)可提高效率，而為減小交越失晶體管工作在乙類狀態(tài)可提高效率，而為減小交越失真，常為其提供很小的靜態(tài)電流，構(gòu)成甲乙類功放。真，常為其提供很小的靜態(tài)電流，構(gòu)成甲乙類功放。因為功放電路的輸出信號較大，分析時一般采用圖解因為功放電路的輸出信號較大，分析時一般采用圖解法，理想情況下，法，理想情況下，OCL功放的最高效率為功放的最高效率為78.5%。第第4章章 負反饋放大

52、電路負反饋放大電路內(nèi)容提要：內(nèi)容提要：本章介紹反饋的概念，反饋放大電本章介紹反饋的概念，反饋放大電路中信號的傳輸，反饋的基本方程式。反饋的路中信號的傳輸，反饋的基本方程式。反饋的各種組態(tài)，不同組態(tài)的反饋對放大電路性能的各種組態(tài)，不同組態(tài)的反饋對放大電路性能的影響，深度負反饋條件下的增益計算以及負反影響，深度負反饋條件下的增益計算以及負反饋放大電路的自激等問題。饋放大電路的自激等問題。 在放大電路中信號的傳輸是從輸入端到輸出端，這個在放大電路中信號的傳輸是從輸入端到輸出端，這個方向稱為方向稱為正向傳輸正向傳輸。反饋就是將輸出信號取出一部分或全。反饋就是將輸出信號取出一部分或全部，通過反饋網(wǎng)絡(luò)的部

53、，通過反饋網(wǎng)絡(luò)的反向傳輸反向傳輸，再送回到放大電路的輸入，再送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸回路，與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。反饋的示意圖見圖入端。反饋的示意圖見圖。反饋概念方框圖反饋概念方框圖反向傳輸反向傳輸反饋的概念反饋的概念X.X.iX.i if放大電路+X.O反饋網(wǎng)絡(luò) 圖中圖中 是輸入信號，是輸入信號， 是反饋是反饋信號，信號， 是凈輸入信號，是凈輸入信號， 是輸出信號。無反饋時輸入信號是輸出信號。無反饋時輸入信號 直接加到放大電路的直接加到放大電路的輸入端，加入反饋以后，輸入信號與反饋信號相加或相減輸入端，加入反饋以后，輸入

54、信號與反饋信號相加或相減以后，得到凈輸入信號，再加到放大電路的輸入端以后，得到凈輸入信號，再加到放大電路的輸入端反向傳輸反向傳輸X.X.iX.i if放大電路+X.O反饋網(wǎng)絡(luò)fiiXXX 上式取加號是正反饋，取負號是負反饋。上式取加號是正反饋，取負號是負反饋。反饋概念方框圖反饋概念方框圖iXfXiXoXiX 為了簡化分析，工程上往往僅考慮放大電路的正向傳為了簡化分析，工程上往往僅考慮放大電路的正向傳輸信號，忽略放大電路內(nèi)部的反向傳輸，放大電路的反向輸信號，忽略放大電路內(nèi)部的反向傳輸，放大電路的反向傳輸信號很小，傳輸信號很小， 一般在一般在10-4量級。量級。 同時也忽略了反饋網(wǎng)絡(luò)的正向傳輸，因

55、為放大電路的同時也忽略了反饋網(wǎng)絡(luò)的正向傳輸，因為放大電路的輸出信號往往大于輸入信號，所以反饋網(wǎng)絡(luò)的正向傳輸一輸出信號往往大于輸入信號，所以反饋網(wǎng)絡(luò)的正向傳輸一般遠小于反向傳輸。般遠小于反向傳輸。 放大電路無反饋稱為放大電路無反饋稱為開環(huán)開環(huán)，放大電路有反饋稱為，放大電路有反饋稱為閉環(huán)閉環(huán)，即放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個環(huán)路。見圖即放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個環(huán)路。見圖。反向傳輸反向傳輸X.X.iX.i if放大電路+X.O反饋網(wǎng)絡(luò)正向傳輸正向傳輸反向傳輸反向傳輸開環(huán)開環(huán)閉環(huán)閉環(huán)反饋概念方框圖反饋概念方框圖 根據(jù)反饋放大電路方框圖，可以推導出反饋放大電路開根據(jù)反饋放大電路方框圖，可以推導出反饋放大電

56、路開環(huán)與閉環(huán)放大倍數(shù)之間的數(shù)學關(guān)系式，即反饋放大電路的環(huán)與閉環(huán)放大倍數(shù)之間的數(shù)學關(guān)系式，即反饋放大電路的一般表達式一般表達式(基本基本方程式方程式)，見圖。放大電路的開環(huán)放見圖。放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)大倍數(shù)iofXXA反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)ioXXA反饋概念方框圖反饋概念方框圖 以上幾個量都采用以上幾個量都采用了復數(shù)表示，因為要考了復數(shù)表示，因為要考慮實際電路的相移。由慮實際電路的相移。由于于 FAAXXXAXXA1fiiiofFAXXXXXXofioif式中：式中：fiiXXX 稱為稱為環(huán)路增益環(huán)路增益； 稱為稱為反饋深度反饋深度。F

57、AFA1FAAA1f根據(jù)反饋基本方程式根據(jù)反饋基本方程式用上式分母大小，即反饋深度用上式分母大小，即反饋深度 的大小來確定放大電路的大小來確定放大電路的工作狀態(tài)。的工作狀態(tài)。FA1fAA當當 1時時, ,稱為負反饋稱為負反饋; FA1fAA當當 ,稱為正反饋稱為正反饋; FA1fA當當 =0時時, = , 放大電路自激。放大電路自激。 FA1FFAAA11f 即即在深度負反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋在深度負反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)系數(shù)的倒數(shù)。深度負反饋條件下，由。深度負反饋條件下，由 1 ，可得，可得 環(huán)路增益環(huán)路增益 是指放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的是指放大電

58、路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益，當增益，當 1時，稱為時，稱為深度負反饋深度負反饋，與，與 1相相當。于是閉環(huán)放大倍數(shù)當。于是閉環(huán)放大倍數(shù)FAFA1FA 如果反饋網(wǎng)絡(luò)是由電阻、電容等無源元件構(gòu)成，其穩(wěn)如果反饋網(wǎng)絡(luò)是由電阻、電容等無源元件構(gòu)成，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負反饋時的放大倍數(shù)穩(wěn)定性定性優(yōu)于有源器件，因此深度負反饋時的放大倍數(shù)穩(wěn)定性好，與有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。好，與有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。 FA1ifofioXXXXXXFA這說明在深度負反饋條件下，這說明在深度負反饋條件下， ，即，即 。ffiiXXXX0iX輸入信號近似等于反饋信號，凈輸入近似為輸入信號近似等于反饋信號，凈輸入近

59、似為第4章 負反饋放大電路 HIT 2013.03 反饋信號只有交流成分時為反饋信號只有交流成分時為交流反饋交流反饋， 反饋信號只有直流成分時為反饋信號只有直流成分時為直流反饋直流反饋， 既有交流成分又有直流成分時為既有交流成分又有直流成分時為交直流反饋交直流反饋。反饋組態(tài)的判斷反饋組態(tài)的判斷 反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，則為電極，則為并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋；反之，加在放大電路輸入回路的兩；反之，加在放大電路輸入回路的兩個電極，則為個電極，則為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋。 對于運算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時加在對于運算放大器來說，反

60、饋信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個加在同相同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個加在同相輸入端一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。輸入端一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。 對于晶體管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入對于晶體管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入晶體管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個加在基極一晶體管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個加在基極一個加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。個加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋 此時反饋信號與輸入信此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。號是電流相加減的關(guān)系。 此時反饋信號與輸入信號此時反饋