模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題課件

主編李中發(fā)2005年1月電子技術(shù)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題第1章半導(dǎo)體器件學(xué)習(xí)要點(diǎn)了解半導(dǎo)體的特性和導(dǎo)電方式，理解PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦粤私獍雽?dǎo)體二極管、三極管的結(jié)構(gòu)理解二極管的工作原理、伏安特性和主要參數(shù)理解雙極型三極管的放大作用、輸入和輸出特性曲線及主要參數(shù)了解MOS場(chǎng)效應(yīng)管的伏安特性、主要參數(shù)及其與雙極型三極管的性能比較模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，如硅(Si)、鍺(Ge)。硅和鍺是4價(jià)元素，原子的最外層軌道上有4個(gè)價(jià)電子。本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體的多數(shù)載流子、少數(shù)載流子；P型半導(dǎo)體的多數(shù)載流子、少數(shù)載流子。無論是P型半導(dǎo)體還是N型半導(dǎo)體都是中性的，對(duì)外不顯電性。摻入的雜質(zhì)元素的濃度越高，多數(shù)載流子的數(shù)量越多。少數(shù)載流子是熱激發(fā)而產(chǎn)生的，其數(shù)量的多少?zèng)Q定于溫度。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題理想二極管：正向電阻為零，正向?qū)〞r(shí)為短路特性，正向壓降忽略不計(jì)；反向電阻為無窮大，反向截止時(shí)為開路特性，反向漏電流忽略不計(jì)。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題第1章小結(jié)

本章在介紹半導(dǎo)體基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了半導(dǎo)體二極管、雙極型晶體管(BJT)和場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的結(jié)構(gòu)、工作原理、主要特性曲線和參數(shù)等。絕對(duì)零度時(shí)，本征半導(dǎo)體中沒有載流子。溫度高于絕對(duì)零度時(shí)，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(duì)出現(xiàn)，稱為電子空穴對(duì)。電子空穴對(duì)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(dǎo)體有N型和P型兩種，N型半導(dǎo)體中的多子為自由電子，P型半導(dǎo)體中的多子為空穴。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，其濃度與溫度有關(guān)，這一點(diǎn)導(dǎo)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。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題將P型和N型半導(dǎo)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(yùn)動(dòng)，即多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和少子的漂移運(yùn)動(dòng)，它們達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū)，即PN結(jié)。PN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(gè)區(qū)域，當(dāng)正向電壓小于開啟電壓時(shí)，流過二極管的電流近似為0；隨著，UD稍有增加，電流ID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(dāng)反向電壓達(dá)到擊穿電壓值時(shí)，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(shí)，反向擊穿電壓幾乎不變，利用這一特性可以制成硅穩(wěn)壓管。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題二極管是非線性元件，在分析含二極管的電路時(shí)，常用某種模型代替二極管，主要有開關(guān)模型、固定正向電壓降模型、折線化模型和低頻小信號(hào)模型。不同的應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)使用不同的模型。二極管的主要參數(shù)有最大整流電流IF、反向擊穿電壓UBR、最大反向工作電壓URM

、反向電流IR

和正向壓降UF

等。7.雙極型半導(dǎo)體晶體管（BJT）有兩種載流子參與導(dǎo)電，屬電流控制電流源器件（CCCS），BJT有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)類型。其工藝特點(diǎn)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以分為飽和、截止、放大三個(gè)區(qū)域。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題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)主要分為直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)三類。9.場(chǎng)效應(yīng)管為電壓控制電流源器件(VCCS)。即用柵源電壓來控制溝道寬度，改變漏極電流。場(chǎng)效應(yīng)管為單極型器件，僅一種載流子(多子)導(dǎo)電，熱穩(wěn)定性優(yōu)于BJT。場(chǎng)效應(yīng)管有結(jié)型和絕緣柵型兩種結(jié)構(gòu)，每種又分為N溝道和P

溝道兩種。絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種類型。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題10.場(chǎng)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(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)也分為直流參數(shù)(UGS(th)或UGS(off)、IDSS)交流參數(shù)(gm)和極限參數(shù)(IDM、PDM)三類?？鐚?dǎo)gm反映了場(chǎng)效應(yīng)管的電壓控制作用模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題第2章單級(jí)交流放大電路理解共發(fā)射極單管放大電路的基本結(jié)構(gòu)和工作原理掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算和微變等效電路的分析方法了解放大電路輸入電阻和輸出電阻的概念理解射極輸出器的電路結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)及應(yīng)用了解場(chǎng)效應(yīng)管共源極放大電路的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題放大電路的結(jié)構(gòu)示意框圖見下圖。放大電路概念示意圖模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例1：測(cè)量三極管三個(gè)電極對(duì)地電位如圖所示，試判斷三極管的工作狀態(tài)。三極管工作狀態(tài)判斷

放大截止飽和模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例2：用數(shù)字電壓表測(cè)得VB=4.5V、VE=3.8V、VC=8V，試判斷三極管的工作狀態(tài)。例2電路圖放大模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題（3）放大電路微變等效電路模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題①電壓放大倍數(shù)式中RL'=RC//RL。當(dāng)RL=∞（開路）時(shí)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題②輸入電阻Ri

輸入電阻Ri的大小決定了放大電路從信號(hào)源吸取電流(輸入電流)的大小。為了減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)，總希望Ri越大越好。另外，較大的輸入電阻Ri，也可以降低信號(hào)源內(nèi)阻Rs的影響，使放大電路獲得較高的輸入電壓。在上式中由于RB比rbe大得多，Ri近似等于rbe，在幾百歐到幾千歐，一般認(rèn)為是較低的，并不理想。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題③輸出電阻

對(duì)負(fù)載而言，放大器的輸出電阻Ro越小，負(fù)載電阻RL的變化對(duì)輸出電壓的影響就越小，表明放大器帶負(fù)載能力越強(qiáng)，因此總希望Ro越小越好。上式中Ro在幾千歐到幾十千歐，一般認(rèn)為是較大的，也不理想。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例：圖示電路（接CE），已知UCC=12V，RB1=20kΩ，RB2=10kΩ，RC=3kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，β=50。試估算靜態(tài)工作點(diǎn)，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。解：（1）用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題（2）求電壓放大倍數(shù)（3）求輸入電阻和輸出電阻模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1++

例題:在圖示放大電路中，已知UCC=12V,RC=2kΩ,RE1=200Ω，RE2=1.8KΩ，RB1=20kΩ，RB2=10kΩ，RL=3kΩ，晶體管β=50，UBE=0.6V,試求:(1)靜態(tài)工作點(diǎn)IB、IC及UCE；(2)畫出微變等效電路；(3)輸入電阻ri,r0及模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題RB1+UCCRCRB2RE2RE1【解】(1)直流通路如圖所示模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1++

(2)微變等效電路如圖rbeRCRLRE1++

(3)交流參數(shù)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例：圖示電路，已知UCC=12V，RB=200kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，RS=100Ω，β=50。試估算靜態(tài)工作點(diǎn)，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。解：（1）用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

動(dòng)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(hào)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。具體畫法如下：(1)先將晶體管的低頻小信號(hào)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；(3)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；

現(xiàn)以能夠穩(wěn)定工作點(diǎn)的分壓偏置共射放大電路為例進(jìn)行討論，電路見圖。共射組態(tài)基本放大電路的動(dòng)態(tài)分析

1.先進(jìn)行靜態(tài)分析，保證晶體管處于放大區(qū)；模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

一、靜態(tài)分析共射組態(tài)交流基本放大電路

進(jìn)行直流計(jì)算的目的是檢驗(yàn)放大電路是否是處于放大狀態(tài)，如果放大狀態(tài)不正確，進(jìn)行交流計(jì)算就沒有意義。其次，在微變等效電路中有rbe，要計(jì)算rbe就必須知道IEQ（ICQ），這也需要通過直流計(jì)算來獲得。ICQ=

IBQ

UCEQ=VCC

－ICQRc－IEQRe≈VCC－ICQ(Rc+Re)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

分壓偏置共射放大電路

共射放大電路交流微變等效電路

因放大電路的輸入信號(hào)處于中頻段,所以可以將大容量的耦合電容和旁路電容器短路；將直流電源交流短路。

將晶體管的低頻模型畫出。

再將共射放大電路交流通路的其他元件一一畫出。二、動(dòng)態(tài)分析模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題1.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，求解電壓放大倍數(shù)就是一個(gè)解電路的問題。輸出電壓為輸入電壓為電壓放大倍數(shù)為共射放大電路求電壓放大倍數(shù)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題2.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若滿足Rb1>Rb2>>rbe，則Ri≈

rbe。共射放大電路求輸入電阻模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

根據(jù)輸出電阻的定義，需要將信號(hào)源進(jìn)行置零處理，也就是，將短路，但保留內(nèi)阻；將負(fù)載電阻開路，同時(shí)在輸出端加一個(gè)測(cè)試用信號(hào)源。3.求放大電路的輸出電阻共射放大電路求輸出電阻模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

例2.5：有一基本放大電路如圖所示，已知VCC=15V、Rc=3k

、Rb1=390k

、Re1=100

、Re2=1k

、RL=10k

，UBE=0.7V，

=99，耦合電容的容量足夠大。試計(jì)算電路的中頻電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。解：例2.5電路圖解：

靜態(tài)計(jì)算如下模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

畫微變等效電路，如圖所示，可得電壓增益例2.5的微變等效電路模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

畫微變等效電路，如圖2.5.3所示，可得電壓增益

旁路電容的斷開，使電壓放大倍數(shù)下降，其物理意義將在后面解釋。

電壓放大倍數(shù)可近似等于是兩電阻之比，因而電壓放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題輸出電阻輸入電阻=[1.2+10]//390=10.89k

模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

共集組態(tài)放大電路如圖所示。它的集電極負(fù)載電阻等于0，相當(dāng)集電極交流接地，輸入信號(hào)接基極，輸出信號(hào)從發(fā)射極引出，所以，共集組態(tài)放大電路也稱為射極輸出器。共集組態(tài)放大電路

共集組態(tài)放大電路的偏置電阻往往只采用一個(gè)上偏置電阻，其原因是增大輸入電阻。共集組態(tài)基本放大電路的動(dòng)態(tài)分析

一、靜態(tài)分析模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算原則與共射組態(tài)放大電路一樣，先畫出直流通路?；鶚O電流：集電極極電流：管壓降：共集組態(tài)放大電路的直流通路模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

下左圖所示的共集組態(tài)放大電路的微變等效電路如下右圖所示。

1.中頻電壓放大倍數(shù)的求解微變等效電路ecbiUoUberbIcIRb1RLReiRiRbI

二、動(dòng)態(tài)分析共集組態(tài)放大電路ecbiUoUberbIcIRb1RLReiRiRbI

式中R

L=Re//RL，式中，由于>>rbe,所以，電壓增益近似等于1。由此可解出電壓放大倍數(shù)表達(dá)式根據(jù)微變等效電路可列如下方程2.輸入電阻ecbiUoUberbIcIRb1RLReiRiRbI基極電流：輸入電阻：根據(jù)電阻歸算的原理

Ri是從放大電路輸入端看進(jìn)去的輸入電阻，是從基極看進(jìn)去的輸入電阻，所以

所以，輸入電阻模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

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(duì)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(gè)上偏置電阻，這個(gè)上偏置電阻一般可以用到幾百千歐以上。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題3.輸出電阻求求基極電流：求輸出電阻

根據(jù)輸出電阻的定義，需要將信號(hào)源進(jìn)行置零處理，也就是，將短路，但保留內(nèi)阻；將負(fù)載電阻開路，同時(shí)在輸出端加一個(gè)測(cè)試用信號(hào)源。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題于是

所以，輸出電阻相當(dāng)兩個(gè)電阻的并聯(lián)，一個(gè)是Re，另一個(gè)是基極回路的等效電阻歸算到發(fā)射極回路的電阻求輸出電阻模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題4.共集組態(tài)放大電路的特點(diǎn)由以上分析可知，共集組態(tài)放大電路的基本特點(diǎn)：１.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1。２.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，輸出電阻低，具有阻抗變換的特點(diǎn)，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，常用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)和輸出極，以及功率放大電路。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題第3章集成運(yùn)算放大器和模擬乘法器單元電路內(nèi)容提要：本章的重點(diǎn)是分析組成運(yùn)算放大器和模擬乘法器的基本單元電路，包括差分放大電路和互補(bǔ)功率輸出電路。對(duì)多級(jí)放大電路的有關(guān)問題以及運(yùn)算放大器的參數(shù)等內(nèi)容也做了介紹。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題3.1

集成運(yùn)算放大器的基本結(jié)構(gòu)1.什么是集成電路

利用集成電路的制造工藝，將電子元器件（場(chǎng)效應(yīng)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(dǎo)體芯片上，構(gòu)成具有特定功能的電路，稱為集成電路。2.集成電路的分類

①模擬集成電路——運(yùn)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。

②數(shù)字集成電路

③模擬數(shù)字混合集成電路模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題3.模擬集成電路的特點(diǎn)（1）集成電路體積小,功耗??；（2）易于制造相對(duì)精度高的器件，容易保證電路中元件的對(duì)稱性；（5）在一些場(chǎng)合用有源器件代替無源器件；（6）級(jí)間采用直接耦合方式；（7）集成電路的可靠性高于分立元件構(gòu)成的電子電路。（3）電路中的電阻元件由半導(dǎo)體的體電阻構(gòu)成；（4）可以利用PN結(jié)的電容效應(yīng)制造小容量的電容元件；模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

集成運(yùn)算放大器是一個(gè)高增益直接耦合放大電路，方框圖如圖所示。運(yùn)算放大器方框圖

集成運(yùn)算放大器一般由三級(jí)組成。輸入級(jí)是差分放大電路，中間級(jí)是高增益放大電路，輸出級(jí)是互補(bǔ)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。4.集成運(yùn)算放大器的基本結(jié)構(gòu)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題多級(jí)放大電路的耦合方式

多級(jí)放大電路的級(jí)與級(jí)之間、信號(hào)源與放大電路之間、放大電路與負(fù)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電耦合。

對(duì)耦合電路有兩點(diǎn)要求，一是要保證放大電路對(duì)通頻帶內(nèi)信號(hào)的有效傳輸；二是要保證各放大級(jí)的正常工作，不能破壞各放大級(jí)的工作點(diǎn)。

模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

耦合方式：直接耦合電抗性元件耦合——電容耦合電抗性元件耦合——變壓器耦合光電耦合模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

將前一級(jí)的輸出端直接接到后一級(jí)的輸入端，或者級(jí)間通過電阻連接的耦合方式，稱為直接耦合方式。直接耦合放大電路各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)互相影響。

將基本放大電路去掉耦合電容，前后級(jí)直接連接。直接耦合放大電路

集電極電位隨著放大級(jí)數(shù)的增加而逐級(jí)提高。

1.直接耦合兩級(jí)阻容耦合放大電路

將放大器前級(jí)的輸出端通過電容接到后級(jí)的輸入端，稱為阻容耦合。圖為兩級(jí)阻容耦合放大電路。第一級(jí)為共射放大電路，第二級(jí)為共集放大電路。

2.

阻容耦合模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題變壓器耦合的共射放大電路

將放大電路前級(jí)的輸出端經(jīng)變壓器接到后級(jí)的輸入端或負(fù)載上，稱為變壓器耦合。

變壓器耦合可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換，達(dá)到阻抗匹配，使負(fù)載上獲得足夠大的功率輸出。

3.

變壓器耦合

變壓器耦合，級(jí)與級(jí)之間的工作點(diǎn)互相獨(dú)立，可以通過變壓器傳輸交流信號(hào)。光電耦合放大電路

光電耦合是以光為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的傳輸，因其抗干擾能力強(qiáng)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；光敏元件為輸出回路，將光能再轉(zhuǎn)換為電能。

4.

光電耦合耦合方式靜態(tài)工作點(diǎn)低頻特性便于集成否零點(diǎn)漂移適用場(chǎng)合直接耦合好是存在集成電路互相影響阻容耦合各級(jí)獨(dú)立差否不存在分立元件放大電路變壓器耦合各級(jí)獨(dú)立差否不存在調(diào)諧放大功放電路光電耦合各級(jí)獨(dú)立好是存在信號(hào)隔離遠(yuǎn)程傳送

5.耦合方式的比較零點(diǎn)漂移

輸入電壓為零，而直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的輸出電壓隨時(shí)間緩慢變化的現(xiàn)象，稱為零點(diǎn)漂移。下左圖為零點(diǎn)漂移的測(cè)試電路，下右圖為零點(diǎn)漂移的時(shí)間曲線。零點(diǎn)漂移的特點(diǎn)是緩慢變化，無規(guī)則，且趨向一個(gè)方向變化。

零點(diǎn)漂移的測(cè)試電路輸出電壓的漂移一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

溫度變化、電源電壓波動(dòng)、元器件老化都將引起零點(diǎn)漂移。其中由溫度變化所引起的晶體管特性參數(shù)的變化是產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因，如反向飽和電流ICBO和電流放大系數(shù)

等。因而也稱零點(diǎn)漂移為溫度漂移，簡(jiǎn)稱溫漂。直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的電壓隨時(shí)間緩慢變化的現(xiàn)象，也稱為時(shí)漂。二、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

溫度漂移（

V/

C）是在輸入端短路時(shí)，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之比來表示，即模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

因晶體管存在死區(qū)，若輸入信號(hào)小于開啟電壓，則晶體管不導(dǎo)通。所以乙類互補(bǔ)輸出電路在輸入信號(hào)正、負(fù)半周交替過零處，因晶體管存在死區(qū)，導(dǎo)致集電極電流為0，從而形成的非線性失真，稱為交越失真，見圖。uo交越失真死區(qū)交越失真及其消除模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題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(diǎn)偏置，使之處于微導(dǎo)通狀態(tài)，消除死區(qū)，即工作在甲乙類工作狀態(tài)。只要一加入信號(hào)，晶體管立刻導(dǎo)通。

輸入信號(hào)輸出信號(hào)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

為消除交越失真，使晶體管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，消除死區(qū)，即工作在甲乙類。只要一加入信號(hào)，晶體管立刻導(dǎo)通。甲乙類互補(bǔ)輸出極放大電路

因?yàn)槎O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。晶體管的導(dǎo)通角稍大于，這種甲乙類互補(bǔ)功率放大電路，見圖。

模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題小結(jié)

本章重點(diǎn)討論構(gòu)成集成運(yùn)算放大器和模擬乘法器的單元電路——差分放大電路和互補(bǔ)輸出級(jí)的工作原理及分析方法，以及構(gòu)成多級(jí)放大電路的耦合方式。并介紹了集成運(yùn)放和模擬乘法器的參數(shù)、類型及其選用原則。1．多級(jí)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(hào)的傳輸和放大級(jí)的正常工作。由于制造上的原因，在集成運(yùn)算放大器和模擬乘法器中采用的是直接耦合方式。直接耦合多級(jí)放大電路存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，其成因主要是半導(dǎo)體器件的參數(shù)隨溫度的變化而變化。抑制零點(diǎn)漂移的有效措施是采用差分放大電路作為多級(jí)放大電路的輸入級(jí)。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題2.差分放大電路利用晶體管和電路參數(shù)的對(duì)稱性和發(fā)射極電阻來抑制溫度漂移。分析時(shí)將輸入信號(hào)等效為差模信號(hào)和共模信號(hào)的疊加，分別計(jì)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（KCMR）。KCMR越高,

抑制零漂和溫漂的能力越強(qiáng)。3.差分放大電路的分析分靜態(tài)、差模動(dòng)態(tài)和共模動(dòng)態(tài)三種情況進(jìn)行。靜態(tài)計(jì)算的原則同基本放大電路。差模動(dòng)態(tài)根據(jù)電路的輸入、輸出方式不同而有所差別。因?yàn)閱味溯斎肟梢缘刃С呻p端輸入，所以雙入雙出與單入雙出的電壓增益表達(dá)式相同；而雙入單出與單入單出的電壓增益的表達(dá)式相同。共模動(dòng)態(tài)分析主要解決共模抑制比的計(jì)算，雙端輸出共模輸出電壓按0計(jì)算；單端輸出則需要根據(jù)共模等效電路計(jì)算。差模動(dòng)態(tài)和共模動(dòng)態(tài)的計(jì)算依據(jù)是微變等效電路。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題4．為使集成運(yùn)算放大器有較大的動(dòng)態(tài)輸出范圍和較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，其輸出級(jí)通常采用互補(bǔ)輸出電路，其實(shí)質(zhì)為兩個(gè)射級(jí)跟隨器的組合。5.晶體管工作在乙類狀態(tài)可提高效率，而為減小交越失真，常為其提供很小的靜態(tài)電流，構(gòu)成甲乙類功放。因?yàn)楣Ψ烹娐返妮敵鲂盘?hào)較大，分析時(shí)一般采用圖解法，理想情況下，OCL功放的最高效率為78.5%。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題第4章負(fù)反饋放大電路內(nèi)容提要：本章介紹反饋的概念，反饋放大電路中信號(hào)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(duì)放大電路性能的影響，深度負(fù)反饋條件下的增益計(jì)算以及負(fù)反饋放大電路的自激等問題。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

在放大電路中信號(hào)的傳輸是從輸入端到輸出端，這個(gè)方向稱為正向傳輸。反饋就是將輸出信號(hào)取出一部分或全部，通過反饋網(wǎng)絡(luò)的反向傳輸，再送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號(hào)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。反饋概念方框圖反向傳輸反饋的概念模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

圖中是輸入信號(hào)，是反饋信號(hào)，是凈輸入信號(hào)，是輸出信號(hào)。無反饋時(shí)輸入信號(hào)直接加到放大電路的輸入端，加入反饋以后，輸入信號(hào)與反饋信號(hào)相加或相減以后，得到凈輸入信號(hào)，再加到放大電路的輸入端反向傳輸

上式取加號(hào)是正反饋，取負(fù)號(hào)是負(fù)反饋。反饋概念方框圖

為了簡(jiǎn)化分析，工程上往往僅考慮放大電路的正向傳輸信號(hào)，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(hào)很小，一般在10-4量級(jí)。

同時(shí)也忽略了反饋網(wǎng)絡(luò)的正向傳輸，因?yàn)榉糯箅娐返妮敵鲂盘?hào)往往大于輸入信號(hào)，所以反饋網(wǎng)絡(luò)的正向傳輸一般遠(yuǎn)小于反向傳輸。

放大電路無反饋稱為開環(huán)，放大電路有反饋稱為閉環(huán)，即放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)環(huán)路。見圖。反向傳輸正向傳輸反向傳輸開環(huán)閉環(huán)反饋概念方框圖模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

根據(jù)反饋放大電路方框圖，可以推導(dǎo)出反饋放大電路開環(huán)與閉環(huán)放大倍數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式，即反饋放大電路的一般表達(dá)式(基本方程式)，見圖。放大電路的開環(huán)放大倍數(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)反饋概念方框圖

以上幾個(gè)量都采用了復(fù)數(shù)表示，因?yàn)橐紤]實(shí)際電路的相移。由于

式中：

稱為環(huán)路增益；稱為反饋深度。根據(jù)反饋基本方程式用上式分母大小，即反饋深度的大小來確定放大電路的工作狀態(tài)。當(dāng)>1時(shí),<,稱為負(fù)反饋;當(dāng)<1時(shí),>,稱為正反饋;當(dāng)=0時(shí),=

,放大電路自激。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

即在深度負(fù)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)。深度負(fù)反饋條件下，由>>1

，可得

環(huán)路增益是指放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益，當(dāng)>>1時(shí)，稱為深度負(fù)反饋，與>>1相當(dāng)。于是閉環(huán)放大倍數(shù)

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(fù)反饋時(shí)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)。

這說明在深度負(fù)反饋條件下，，即。輸入信號(hào)近似等于反饋信號(hào)，凈輸入近似為０

反饋信號(hào)只有交流成分時(shí)為交流反饋，

反饋信號(hào)只有直流成分時(shí)為直流反饋，

既有交流成分又有直流成分時(shí)為交直流反饋。反饋組態(tài)的判斷

第4章負(fù)反饋放大電路HIT2013.03模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的同一個(gè)電極，則為并聯(lián)反饋；反之，加在放大電路輸入回路的兩個(gè)電極，則為串聯(lián)反饋。

對(duì)于運(yùn)算放大器來說，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在同相輸入端一個(gè)加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。

對(duì)于晶體管來說，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在輸入晶體管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋

此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電流相加減的關(guān)系。

此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電壓相加減的關(guān)系。.XfX.iU.i.UfU'.iX.fX.i.UfU'.iU.i+---+++++--￥AI.iX.iX.fI'.iI.fX.iX.fI'.iI.fI.i￥A.XfX.iU.i.UfU'.iX.fX.i.UfU'.iU.i+---+++++--￥AI.iX.iX.fI'.iI.fX.iX.fI'.iI.fI.i￥A一、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題對(duì)于串聯(lián)反饋，在放大電路的輸入端有對(duì)于并聯(lián)聯(lián)反饋，在放大電路的輸入端有模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

圖中是輸入信號(hào)，是反饋信號(hào)，是凈輸入信號(hào)，是輸出信號(hào)。加入反饋以后，輸入信號(hào)與反饋信號(hào)相加或相減以后，得到凈輸入信號(hào)，再加到放大電路的輸入端。反饋概念方框圖負(fù)反饋—加入反饋后，凈輸入信號(hào)|Xi'|<|Xi|，輸出幅度下降。正反饋—加入反饋后，凈輸入信號(hào)|Xi'|>|Xi|，輸出幅度增加。

二、正反饋和負(fù)反饋1.正反饋和負(fù)反饋的定義

瞬時(shí)極性法就是在放大電路的輸入端，假設(shè)一個(gè)輸入信號(hào)對(duì)地的瞬時(shí)極性，瞬時(shí)電壓增加可用“+”、或“↑”表示；瞬時(shí)電壓下降可用“-”、或“↓”表示。2.正反饋和負(fù)反饋的判斷法

按信號(hào)正向傳輸方向依次判斷放大電路中相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性，直至反饋網(wǎng)絡(luò)與放大電路相連接的輸出端，或放大電路中間取出反饋信號(hào)處。再沿反饋網(wǎng)絡(luò)反向傳輸，判斷出信號(hào)的瞬時(shí)極性，直至放大電路的輸入端，確定反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性。根據(jù)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性判斷，如果反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性使凈輸入減小，則為負(fù)反饋，反之為正反饋。正反饋和負(fù)反饋采用瞬時(shí)極性法判斷。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例：判斷圖示電路的反饋極性。解：設(shè)基極輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)極性為正，則發(fā)射極反饋信號(hào)uf的瞬時(shí)極性亦為正，發(fā)射結(jié)上實(shí)際得到的信號(hào)ube（凈輸入信號(hào)）與沒有反饋時(shí)相比減小了，即反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，故可確定為負(fù)反饋。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例：判斷圖示電路的反饋極性。解：設(shè)輸入信號(hào)ui瞬時(shí)極性為正，則輸出信號(hào)uo的瞬時(shí)極性為負(fù)，經(jīng)RF返送回同相輸入端，反饋信號(hào)uf的瞬時(shí)極性為負(fù)，凈輸入信號(hào)ud與沒有反饋時(shí)相比增大了，即反饋信號(hào)增強(qiáng)了輸入信號(hào)的作用，故可確定為正反饋。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例：判斷圖示電路的反饋極性。解：設(shè)輸入信號(hào)ui瞬時(shí)極性為正，則輸出信號(hào)uo的瞬時(shí)極性為正，經(jīng)RF返送回反相輸入端，反饋信號(hào)uf的瞬時(shí)極性為正，凈輸入信號(hào)ud與沒有反饋時(shí)相比減小了，即反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，故可確定為負(fù)反饋。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題根據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路在輸入端的連接方式，可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋的反饋信號(hào)和輸入信號(hào)以電壓串聯(lián)方式疊加，ud=ui－uf，以得到基本放大電路的輸入電壓ud。并聯(lián)反饋的反饋信號(hào)和輸入信號(hào)以電流并聯(lián)方式疊加，id=ii－if，以得到基本放大電路的輸入電流ii。串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋可以根據(jù)電路結(jié)構(gòu)判別。當(dāng)反饋信號(hào)和輸入信號(hào)接在放大電路的同一點(diǎn)（另一點(diǎn)往往是接地點(diǎn)）時(shí)，一般可判定為并聯(lián)反饋；而接在放大電路的不同點(diǎn)時(shí)，一般可判定為串聯(lián)反饋。綜合以上兩種情況，可構(gòu)成電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)和電流并聯(lián)4種不同類型的負(fù)反饋放大電路。負(fù)反饋的類型及其判別模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋①設(shè)ui瞬時(shí)極性為正，則uo的瞬時(shí)極性為正，經(jīng)RF返送回反相輸入端，uf的瞬時(shí)極性為正，ud與沒有反饋時(shí)相比減小了，即反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，故為負(fù)反饋。②將輸出端交流短路，RF直接接地，反饋電壓uf=0，即反饋信號(hào)消失，故為電壓反饋。③ui加在集成運(yùn)算放大器的同相輸入端和地之間，而uf加在集成運(yùn)算放大器的反相輸入端和地之間，不在同一點(diǎn)，故為串聯(lián)反饋。uiuf模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題2、電壓并聯(lián)負(fù)反饋①設(shè)ui(ii)瞬時(shí)極性為正，則uo的瞬時(shí)極性為負(fù)，if的方向與圖示參考方向相同,即if瞬時(shí)極性為正，id與沒有反饋時(shí)相比減小了，即反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，故為負(fù)反饋。②將輸出端交流短路，RF直接接地，反饋電流if=0，即反饋信號(hào)消失，故為電壓反饋。③ii加在集成運(yùn)算放大器的反相輸入端和地之間，而if也加在集成運(yùn)算放大器的反相輸入端和地之間，在同一點(diǎn)，故為并聯(lián)反饋。iiif

模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題3、電流串聯(lián)負(fù)反饋①設(shè)ui瞬時(shí)極性為正，則uo的瞬時(shí)極性為正，經(jīng)RF返送回反相輸入端，uf的瞬時(shí)極性為正，ud與沒有反饋時(shí)相比減小了，即反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，故為負(fù)反饋。②將輸出端交流短路，盡管uo=0，但io仍隨輸入信號(hào)而改變，在R上仍有反饋電壓uf產(chǎn)生，故可判定不是電壓反饋，而是電流反饋。③ui加在集成運(yùn)算放大器的同相輸入端和地之間，而uf加在集成運(yùn)算放大器的反相輸入端和地之間，不在同一點(diǎn)，故為串聯(lián)反饋。uiuf模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題①設(shè)ui(ii)瞬時(shí)極性為正，則uo的瞬時(shí)極性為負(fù)，if的方向與圖示參考方向相同，即if瞬時(shí)極性為正，id與沒有反饋時(shí)相比減小了,即反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，故為負(fù)反饋。4、電流并聯(lián)負(fù)反饋②將輸出端交流短路，盡管uo=0，但io仍隨輸入信號(hào)而改變，在R上仍有反饋電壓uf產(chǎn)生，故可判定不是電壓反饋，而是電流反饋。③ii加在集成運(yùn)算放大器的反相輸入端和地之間，而if也加在集成運(yùn)算放大器的反相輸入端和地之間，在同一點(diǎn)，故為并聯(lián)反饋。iiif

模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題4、改變輸入電阻對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋，由于反饋網(wǎng)絡(luò)和輸入回路串聯(lián)，總輸入電阻為基本放大電路本身的輸入電阻與反饋網(wǎng)絡(luò)的等效電阻兩部分串聯(lián)相加，故可使放大電路的輸入電阻增大。對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋，由于反饋網(wǎng)絡(luò)和輸入回路并聯(lián)，總輸入電阻為基本放大電路本身的輸入電阻與反饋網(wǎng)絡(luò)的等效電阻兩部分并聯(lián)，故可使放大電路的輸入電阻減小。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題5、改變輸出電阻對(duì)于電壓負(fù)反饋，由于反饋信號(hào)正比于輸出電壓，反饋的作用是使輸出電壓趨于穩(wěn)定，使其受負(fù)載變動(dòng)的影響減小，即使放大電路的輸出特性接近理想電壓源特性，故而使輸出電阻減小。對(duì)于電流負(fù)反饋，由于反饋信號(hào)正比于輸出電流，反饋的作用是使輸出電流趨于穩(wěn)定，使其受負(fù)載變動(dòng)的影響減小，即使放大電路的輸出特性接近理想電流源特性，故而使輸出電阻增大。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題小結(jié)1．反饋是為了改善放大電路性能而采取的一種技術(shù)措施。將輸出信號(hào)的一部分或全部返回到放大電路的輸入端，這就是反饋信號(hào)。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相減，得到小于原輸入信號(hào)的凈輸入信號(hào)。2．閉環(huán)增益與開環(huán)增益、反饋系數(shù)之間的關(guān)系稱為反饋基本方程式，它是研究反饋放大電路的基礎(chǔ)。由

大于1、小于1和等于0，可以確定放大電路是負(fù)反饋、正反饋和自激三種狀態(tài)。稱為反饋深度；而稱為環(huán)路增益。3．反饋分正反饋、負(fù)反饋；電壓反饋、電流反饋；串聯(lián)反饋、并聯(lián)反饋；直流反饋、交流反饋等形式。僅對(duì)負(fù)反饋而言，可以確定四種反饋組態(tài)，即電壓串聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋和電流并聯(lián)負(fù)反饋。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題4．是什么組態(tài)的負(fù)反饋就可以穩(wěn)定該種組態(tài)的增益，提高增益的穩(wěn)定性。5．電壓負(fù)反饋可以穩(wěn)定輸出電壓，降低放大電路的輸出電阻；電流負(fù)反饋可以穩(wěn)定輸出電流，提高放大電路的輸出電阻。提高或降低的倍數(shù)都是(1+AF)倍。6．串聯(lián)負(fù)反饋可以提高放大電路的輸入電阻；并聯(lián)負(fù)反饋可以降低放大電路的輸入電阻。提高或降低的倍數(shù)都是(1+AF)倍。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題7．負(fù)反饋可以降低反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真、噪聲。8．負(fù)反饋可以擴(kuò)展放大電路的通頻帶，因?yàn)樨?fù)反饋可以降低放大電路的增益，但對(duì)于放大電路中的RC

電路不產(chǎn)生影響，也就是說波特圖中的低端和高端幅頻特性的斜率不變，這樣負(fù)反饋深度加大，中頻段的增益下降，與低端、高端幅頻特性相交的下限和上限截止頻率分別向低端和高端擴(kuò)展移動(dòng)，使幅頻特性曲線圍起來的面積基本不變，即增益帶寬積基本不變。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題9．本章討論負(fù)反饋電路，不考慮正向傳輸通道的反向傳輸，不考慮反饋傳輸通道的正向傳輸；也不考慮反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)放大電路的影響，即不考慮所謂負(fù)載效應(yīng)。簡(jiǎn)化后有利于對(duì)反饋放大電路的分析，產(chǎn)生的誤差也比較小。10．負(fù)反饋加入不當(dāng)會(huì)引起放大電路的自激，自激條件是，它又分為幅度條件和相位條件。

模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題第5章集成運(yùn)算放大器和模擬乘法器線性應(yīng)用電路內(nèi)容提要：本章主要介紹集成運(yùn)算放大器和模擬乘法器的線性應(yīng)用電路，主要包括比例運(yùn)算電路、求和運(yùn)算電路、微分和積分電路、對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算電路、乘法、除法和開方運(yùn)算電路，以及電壓電流變換、有源濾波、有效值電路等多種應(yīng)用電路。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題理想運(yùn)算放大器

在分析和設(shè)計(jì)運(yùn)放應(yīng)用電路時(shí)，常將其近似為理想運(yùn)算放大器。理想運(yùn)算放大器的條件如下：1.開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod=∞；2.差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=0

；3.輸入偏置電流IB1=IB2=0A；4.失調(diào)電壓UIO、失調(diào)電流IIO、失調(diào)電壓溫漂、失調(diào)電流溫漂均為零；5.共模抑制比；6.無內(nèi)部干擾和噪聲；7.通頻帶無窮大。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題理想運(yùn)放符號(hào)-Uom+Uom實(shí)際集成運(yùn)放的電壓傳輸特性

非線性區(qū)線性放大區(qū)uO＝Aod(uP－uN)

Aod差模放大倍數(shù)

非線性區(qū)0

飽和區(qū)

飽和區(qū)

將實(shí)際運(yùn)放理想化帶來的誤差很小，在一般的工程計(jì)算中是允許的。

理想運(yùn)放的符號(hào)如下左圖所示，方框中的“∞”代表開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)為無窮大。實(shí)際運(yùn)放的電壓傳輸特性見下圖。

實(shí)際運(yùn)放的電壓傳輸特性曲線的線性區(qū)有一定的斜率，由于差模放大倍數(shù)很大，線性區(qū)很陡，可近似視為垂直，就變成理想運(yùn)放了。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題+Uom-Uom理想運(yùn)放的電壓傳輸特性0理想運(yùn)放符號(hào)線性放大區(qū)

Aod＝

飽和區(qū)

飽和區(qū)

本章討論的集成運(yùn)放的線性應(yīng)用電路就是工作在電壓傳輸特性的線性區(qū)。因?yàn)榫€性區(qū)很陡，要保證運(yùn)放工作在線性區(qū)，必須加入負(fù)反饋，使電路處于閉環(huán)狀態(tài)，用反饋信號(hào)來壓制輸入信號(hào)，以免凈輸入過大，使運(yùn)放進(jìn)入非線性區(qū)。

理想運(yùn)放的電壓傳輸特性曲線見下圖。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

理想運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)存在兩個(gè)重要特性，即“虛短”和“虛斷”。一、虛短

運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)，有下列關(guān)系式：

因?yàn)槔硐脒\(yùn)放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)為Aod

∞，而uo為有限值，所以，uId

0V或u+

u-

?？梢姡谶\(yùn)放的線性工作區(qū)，運(yùn)算放大器同相輸入端與反相輸入端的電位差近似為零，幾乎相等，就象“短路”一樣，壓差為零。當(dāng)然這不是真正的短路，而是一種近似，故稱這種現(xiàn)象為“虛短”。

虛短和虛斷模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題二、虛斷

由于理想運(yùn)放的輸入電阻Rid

∞，故流入運(yùn)放同相和反相輸入端的電流都可以視為近似為零，就象開路一樣。當(dāng)然運(yùn)放的輸入端不能真正開路，只是因流入運(yùn)放的電流遠(yuǎn)小于外電路的電流，故近似看作斷路，這一特性稱為“虛斷”。

運(yùn)放在線性區(qū)工作才有“虛短”的特性，“虛斷”則可以在全部區(qū)域存在。運(yùn)用“虛短”和“虛斷”的特性，可以大大簡(jiǎn)化運(yùn)放應(yīng)用電路的分析。一定要注意“虛短”的使用條件，要保證運(yùn)放工作在線性區(qū)。因?yàn)檫\(yùn)放的開環(huán)增益十分大，必須加入負(fù)反饋，使電路處于閉環(huán)狀態(tài)，用反饋信號(hào)來壓制輸入信號(hào)，以免凈輸入過大，使運(yùn)放進(jìn)入非線性區(qū)，就失去了“虛短”的特性。

模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例

在如圖所示電路中，已知R1=100kΩ，Rf1=200kΩ，Rf2=200kΩ，Rf3=1kΩ，求：（1）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf、輸入電阻ri及平衡電阻R2；（2）如果改用圖4-1的電路，要想保持閉環(huán)電壓放大倍數(shù)和輸入電阻不變，反饋電阻Rf應(yīng)該多大？解（1）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例

在圖示電路中，已知R1=100kΩ，Rf=200kΩ，ui=1V，求輸出電壓uo，并說明輸入級(jí)的作用。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例

在圖示電路中，已知R1=100kΩ，Rf=200kΩ，R2=100kΩ，R3=200kΩ，ui=1V，求輸出電壓uo。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例：求圖示電路中uo與ui1、ui2的關(guān)系。解：電路由第一級(jí)的反相器和第二級(jí)的加法運(yùn)算電路級(jí)聯(lián)而成。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例：求圖示電路中uo與ui1、ui2的關(guān)系。解：電路由第一級(jí)的同相比例運(yùn)算電路和第二級(jí)的減法運(yùn)算電路級(jí)聯(lián)而成。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例：求圖示電路中uo與ui1和ui2的關(guān)系。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例

在圖示的電路中。（1）寫出輸出電壓uo與輸入電壓ui的運(yùn)算關(guān)系。（2）若輸入電壓ui=1V，電容器兩端的初始電壓uC=0V，求輸出電壓uo變?yōu)?V所需要的時(shí)間。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

電子系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開穩(wěn)定的直流電源，除了采用太陽能電池或化學(xué)電池作電源外，多數(shù)電路的直流電源是由電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換來的。從交流電一直變換到穩(wěn)定的直流電的方框圖如圖所示。圖從交流電變換成直流電的方框圖減小紋波穩(wěn)定直流第7章直流電源模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題整流電路—是將工頻交流電轉(zhuǎn)為具有直流電成分的脈動(dòng)直流電。濾波電路—是將脈動(dòng)直流中的交流成分盡可能濾除，減少交流成分，增加直流成分。穩(wěn)壓電路—對(duì)整流后的直流電壓采用負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定直流電壓。電源變壓器—將電網(wǎng)交流電壓變換成符合需要的交流電壓值，經(jīng)過整流后可獲得所需的直流電壓。

第7章----直流電源HIT2013.03模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題第7章門電路與邏輯代數(shù)學(xué)習(xí)要點(diǎn)了解數(shù)字電路的特點(diǎn)以及數(shù)制和編碼的概念掌握與門、或門、與非門、異或門的邏輯符號(hào)、邏輯功能和表示方法了解TTL和CMOS門電路的特點(diǎn)以及三態(tài)門的概念掌握邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算法則、基本公式、基本定理和化簡(jiǎn)方法能夠熟練地運(yùn)用真值表、邏輯表達(dá)式、波形圖和邏輯圖表示邏輯函數(shù)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題基本定理模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例某邏輯函數(shù)的真值表如表所示，試用其他4種方法表示該邏輯函數(shù)。解邏輯表達(dá)式：模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題邏輯圖：波形圖：卡諾圖：模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例

某邏輯函數(shù)的邏輯圖如圖所示，試用其他4種方法表示該邏輯函數(shù)。解:寫邏輯表達(dá)式：模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題列真值表：畫波形圖：畫卡諾圖：模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例將如下所示函數(shù)用卡諾圖表示并化簡(jiǎn)。（1）畫卡諾圖（2）畫圈合并（3）相加模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例：用卡諾圖化簡(jiǎn)函數(shù)：CABＢＤ模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例用卡諾圖化簡(jiǎn)函數(shù)：ＢＤABCAB多余項(xiàng)ＡＣＤＣＤ模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題第8章組合邏輯電路學(xué)習(xí)要點(diǎn)掌握組合邏輯電路的分析方法與設(shè)計(jì)方法掌握利用二進(jìn)制譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)的方法理解加法器、編碼器、譯碼器等中規(guī)模集成電路的工作原理和邏輯功能了解加法器、編碼器、譯碼器等中規(guī)模集成電路的使用方法模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題邏輯圖邏輯表達(dá)式

1

1最簡(jiǎn)與或表達(dá)式化簡(jiǎn)

2

2從輸入到輸出逐級(jí)寫出例1：分析圖示組合邏輯電路的邏輯功能。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題最簡(jiǎn)與或表達(dá)式

3真值表

3

4電路的邏輯功能當(dāng)輸入A、B、C中有2個(gè)或3個(gè)為1時(shí)，輸出F為1，否則輸出F為0。所以，這個(gè)電路實(shí)際上是一種3人表決用的組合邏輯電路：只要有2票或3票同意，表決就通過。

4模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題邏輯圖邏輯表達(dá)式例2：分析圖示的邏輯電路，并用與非門改進(jìn)設(shè)計(jì)。最簡(jiǎn)與或表達(dá)式模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題真值表用與非門實(shí)現(xiàn)電路的輸出F只與輸入A、B有關(guān)，而與輸入C無關(guān)。F和A、B的邏輯關(guān)系為：A、B中只要一個(gè)為0，F(xiàn)=1；A、B全為1時(shí)，F(xiàn)=0。所以F和A、B的邏輯關(guān)系為與非運(yùn)算的關(guān)系。電路的邏輯功能模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題邏輯圖：邏輯表達(dá)式：最簡(jiǎn)與或表達(dá)式：例3：分析圖示組合邏輯電路的邏輯功能。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題真值表電路的邏輯功能由真值表可知，當(dāng)3個(gè)輸入變量A、B、C取值一致時(shí)，輸出F=1，否則輸出F=0。所以這個(gè)電路可以判斷3個(gè)輸入變量的取值是否一致，故稱為判一致電路。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題邏輯圖邏輯表達(dá)式例4：分析圖示組合邏輯電路的邏輯功能。最簡(jiǎn)與或表達(dá)式模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題真值表電路的邏輯功能由真值表可知，當(dāng)3個(gè)輸入變量A、B、C表示的二進(jìn)制數(shù)小于或等于2時(shí)，F(xiàn)1=1；當(dāng)這個(gè)二進(jìn)制數(shù)在4和6之間時(shí)，F(xiàn)2=1；而當(dāng)這個(gè)二進(jìn)制數(shù)等于3或等于7時(shí)F1和F2都為1。因此，這個(gè)邏輯電路可以用來判別輸入的3位二進(jìn)制數(shù)數(shù)值的范圍。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題8.1.2組合邏輯電路的設(shè)計(jì)真值表電路功能描述例5：設(shè)計(jì)一個(gè)樓上、樓下開關(guān)的控制邏輯電路來控制樓梯上的電燈，使之在上樓前，用樓下開關(guān)打開電燈，上樓后，用樓上開關(guān)關(guān)滅電燈；或者在下樓前，用樓上開關(guān)打開電燈，下樓后，用樓下開關(guān)關(guān)滅電燈。設(shè)樓上開關(guān)為A，樓下開關(guān)為B，燈泡為F。并設(shè)開關(guān)A、B擲向上方時(shí)為1，擲向下方時(shí)為0；燈亮?xí)rF為1，燈滅時(shí)F為0。根據(jù)邏輯要求列出真值表。

1窮舉法

1實(shí)際電路圖：模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

2邏輯表達(dá)式或卡諾圖最簡(jiǎn)與或表達(dá)式化簡(jiǎn)

3

2已為最簡(jiǎn)與或表達(dá)式

4邏輯變換

5邏輯電路圖用與非門實(shí)現(xiàn)用同或門實(shí)現(xiàn)模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題真值表電路功能描述例6：用與非門設(shè)計(jì)一個(gè)交通報(bào)警控制電路。交通信號(hào)燈有紅、綠、黃3種，3種燈分別單獨(dú)工作或黃、綠燈同時(shí)工作時(shí)屬正常情況，其他情況均屬故障，出現(xiàn)故障時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)。設(shè)紅、綠、黃燈分別用A、B、C表示，燈亮?xí)r其值為1，燈滅時(shí)其值為0；輸出報(bào)警信號(hào)用F表示，燈正常工作時(shí)其值為0，燈出現(xiàn)故障時(shí)其值為1。根據(jù)邏輯要求列出真值表。

1窮舉法

1模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

2邏輯表達(dá)式最簡(jiǎn)與或表達(dá)式化簡(jiǎn)

3

2

4邏輯變換

3

4模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

5邏輯電路圖

5模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例7：旅客列車按發(fā)車的優(yōu)先級(jí)別依次分為特快、直快和普客3種，若有多列列車同時(shí)發(fā)出發(fā)車的請(qǐng)求，則只允許其中優(yōu)先級(jí)別最高的列車發(fā)車。試設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)先發(fā)車的排隊(duì)邏輯電路。真值表電路功能描述

1窮舉法

1設(shè)輸入變量為A、B、C，分別代表特快、直快和普客3種列車，有發(fā)車請(qǐng)求時(shí)其值為1，無發(fā)車請(qǐng)求時(shí)其值為0。輸出發(fā)車信號(hào)分別用F1、F2、F3表示，F(xiàn)1=1表示允許特快列車發(fā)車，F(xiàn)2=1表示允許直快列車發(fā)車，F(xiàn)3=1表示允許普客列車發(fā)車。根據(jù)3種列車發(fā)車的優(yōu)先級(jí)別，可列出該優(yōu)先發(fā)車的排隊(duì)邏輯電路的真值表。模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

2邏輯表達(dá)式及化簡(jiǎn)

2模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題

3畫邏輯圖

3模擬與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題例8：使用與非門設(shè)計(jì)