模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課件

2.2理想運算放大器1.

vo的飽和極限值等于運放的電源電壓V＋和V－

2.運放的開環(huán)電壓增益很高

假設〔vP－vN〕＞0

那么vO=+Vom=V＋

假設〔vP－vN〕＜0

那么vO=–Vom=V－3.假設V－<vO<V＋

那么〔vP－vN〕04.輸入電阻ri的阻值很高

使iP≈0、iN≈0

5.輸出電阻很小，ro

≈0理想：ri≈∞

ro≈0

Avo→∞vo＝Avo(vp－vn)圖2.2.1運放的簡化電路模型由運放引入負反響而得到的虛短和虛斷兩個重要概念，是分析由運放組成的各種線性應用電路的利器，必須熟練掌握。2.3.1同相放大電路〔a〕電路圖〔b〕小信號電路模型圖2.3.1同相放大電路1.根本電路

2.3.1同相放大電路5.電壓跟隨器根據(jù)虛短和虛斷有vo＝vn≈vp＝vi〔可作為公式直接使用〕2.3.2反相放大電路〔a〕電路圖〔b〕由虛短引出虛地vn≈0圖2.3.5反相放大電路1.根本電路

〔1〕電壓增益Av根據(jù)虛短和虛斷的概念有

vn≈

vp＝

0

，ii＝0所以i1＝i2

即〔可作為公式直接使用〕2.3.2反相放大電路2.4.1求差電路從結(jié)構(gòu)上看，它是反相輸入和同相輸入相結(jié)合的放大電路。當則若繼續(xù)有則根據(jù)虛短、虛斷和N、P點的KCL得：2.4.1求差電路從放大器角度看時，增益為〔該電路也稱為差分電路或減法電路〕2.4.3求和電路根據(jù)虛短、虛斷和N點的KCL得：若則有〔該電路也稱為加法電路〕2.4.4積分電路和微分電路1.積分電路式中，負號表示vO與vI在相位上是相反的。根據(jù)“虛短〞，得根據(jù)“虛斷〞，得因此電容器被充電，其充電電流為設電容器C的初始電壓為零，那么〔積分運算〕2.4.4積分電路和微分電路當vI為階躍電壓時，有vO與t成線性關(guān)系1.積分電路2.4.4積分電路和微分電路2.微分電路end本征半導體、雜質(zhì)半導體自由電子、空穴

N型半導體、P型半導體多數(shù)載流子、少數(shù)載流子施主雜質(zhì)〔5價〕、受主〔3價〕雜質(zhì)end3.2.1載流子的漂移與擴散漂移運動：在電場作用引起的載流子的運動稱為漂移運動。擴散運動：由載流子濃度差引起的載流子的運動稱為擴散運動。

PN結(jié)加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴散電流；PN結(jié)加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。

由此可以得出結(jié)論：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?.2.4PN結(jié)的反向擊穿當PN結(jié)的反向電壓增加到一定數(shù)值時，反向電流突然快速增加，此現(xiàn)象稱為PN結(jié)的反向擊穿。熱擊穿——不可逆雪崩擊穿齊納擊穿電擊穿——可逆3.3.2二極管的伏安特性二極管的伏安特性曲線可用下式表示鍺二極管2AP15的V-I特性硅二極管2CP10的V-I特性3.3.3二極管的主要參數(shù)(1)最大整流電流IF(2)反向擊穿電壓VBR和最大反向工作電壓VRM(3)反向電流IR(4)正向壓降VFend3.4.2二極管電路的簡化模型分析方法1.二極管V-I特性的建模將指數(shù)模型分段線性化，得到二極管特性的等效模型。（1）理想模型（a）V-I特性（b）代表符號（c）正向偏置時的電路模型（d）反向偏置時的電路模型3.4.2二極管電路的簡化模型分析方法1.二極管V-I特性的建模（2）恒壓降模型（a）V-I特性（b）電路模型（3）折線模型（a）V-I特性（b）電路模型3.5特殊二極管

齊納二極管(穩(wěn)壓二極管)1.符號及穩(wěn)壓特性利用二極管反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)。(1)穩(wěn)定電壓VZ(2)動態(tài)電阻rZ在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓。rZ=

VZ/

IZ(3)最大耗散功率

PZM(4)最大穩(wěn)定工作電流IZmax和最小穩(wěn)定工作電流IZmin(5)穩(wěn)定電壓溫度系數(shù)——

VZ2.穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)齊納二極管3.穩(wěn)壓電路正常穩(wěn)壓時VO=VZ齊納二極管半導體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖。它有兩種類型:NPN型和PNP型。4.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡介(a)NPN型管結(jié)構(gòu)示意圖(b)PNP型管結(jié)構(gòu)示意圖(c)NPN管的電路符號(d)PNP管的電路符號三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸表達出來的。外部條件：發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏4.1.2放大狀態(tài)下BJT的工作原理1.內(nèi)部載流子的傳輸過程發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送和控制載流子〔以NPN為例〕由于三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴)參與導電，故稱為雙極型三極管或BJT(BipolarJunctionTransistor)。

IC=ICN+ICBOIE=IB+IC放大狀態(tài)下BJT中載流子的傳輸過程2.電流分配關(guān)系根據(jù)傳輸過程可知IC=ICN+ICBO通常IC>>ICBO

為電流放大系數(shù)。它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般

=0.90.99

。IE=IB+IC放大狀態(tài)下BJT中載流子的傳輸過程

是另一個電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般

>>1。根據(jù)IE=IB+ICIC=ICN+ICBO且令I(lǐng)CEO=(1+

)ICBO（穿透電流）2.電流分配關(guān)系3.三極管的三種組態(tài)共集電極接法，集電極作為公共電極，用CC表示。共基極接法，基極作為公共電極，用CB表示；共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示；BJT的三種組態(tài)綜上所述，三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達集電極而實現(xiàn)的。實現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是：〔1〕內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄?！?〕外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。4.1.3BJT的V-I特性曲線

iB=f(vBE)

vCE=const(2)當vCE≥1V時，vCB=vCE

-vBE>0，集電結(jié)已進入反偏狀態(tài)，開始收集電子，基區(qū)復合減少，同樣的vBE下IB減小，特性曲線右移。(1)當vCE=0V時，相當于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。1.輸入特性曲線〔以共射極放大電路為例〕共射極連接飽和區(qū)：iC明顯受vCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般vCE＜0.7V(硅管)。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。iC=f(vCE)

iB=const2.輸出特性曲線輸出特性曲線的三個區(qū)域:截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當iB=0的曲線的下方。此時，vBE小于死區(qū)電壓。放大區(qū)：iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線根本平行等距。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。4.1.3BJT的V-I特性曲線

(1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)

=（IC－ICEO）/IB≈IC/IB

vCE=const1.電流放大系數(shù)

4.1.4BJT的主要參數(shù)與iC的關(guān)系曲線

(2)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)

=

IC/

IB

vCE=const1.電流放大系數(shù)

(3)共基極直流電流放大系數(shù) =（IC－ICBO）/IE≈IC/IE

(4)共基極交流電流放大系數(shù)α

α=

IC/

IE

vCB=const當ICBO和ICEO很小時，≈

、≈

，可以不加區(qū)分。4.1.4BJT的主要參數(shù)(1)集電極最大允許電流ICM(2)集電極最大允許功率損耗PCM

PCM=ICVCE

3.極限參數(shù)4.1.4BJT的主要參數(shù)

3.極限參數(shù)4.1.4BJT的主要參數(shù)(3)反向擊穿電壓

V(BR)CBO——發(fā)射極開路時的集電結(jié)反 向擊穿電壓。

V(BR)EBO——集電極開路時發(fā)射結(jié)的反 向擊穿電壓。

V(BR)CEO——基極開路時集電極和發(fā)射極間的擊穿電壓。幾個擊穿電壓有如下關(guān)系

V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR)EBO4.2共射極放大電路的工作原理4.2.1根本共射極放大電路的組成根本共射極放大電路4.2.2根本共射極放大電路的工作原理1.靜態(tài)(直流工作狀態(tài))輸入信號vi＝0時，放大電路的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)或直流工作狀態(tài)。直流通路VCEQ=VCC－ICQRc

4.2.2根本共射極放大電路的工作原理2.動態(tài)輸入正弦信號vs后，電路將處在動態(tài)工作情況。此時，BJT各極電流及電壓都將在靜態(tài)值的根底上隨輸入信號作相應的變化。交流通路4.3.1圖解分析法1.靜態(tài)工作點的圖解分析采用該方法分析靜態(tài)工作點，必須三極管的輸入輸出特性曲線。共射極放大電路4.3.1圖解分析法1.靜態(tài)工作點的圖解分析

列輸入回路方程

列輸出回路方程〔直流負載線〕 VCE=VCC－iCRc

首先，畫出直流通路直流通路

在輸出特性曲線上，作出直流負載線VCE=VCC－iCRc，與IBQ曲線的交點即為Q點，從而得到VCEQ和ICQ。

在輸入特性曲線上，作出直線

，兩線的交點即是Q點，得到IBQ。

根據(jù)vs的波形，在BJT的輸入特性曲線圖上畫出vBE、iB的波形2.動態(tài)工作情況的圖解分析

根據(jù)iB的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫出iC和vCE的波形2.動態(tài)工作情況的圖解分析3.靜態(tài)工作點對波形失真的影響截止失真的波形飽和失真的波形3.靜態(tài)工作點對波形失真的影響1.BJT的H參數(shù)及小信號模型

模型的簡化hre和hoe都很小，常忽略它們的影響。

BJT在共射連接時，其H參數(shù)的數(shù)量級一般為4.3.2小信號模型分析法2.用H參數(shù)小信號模型分析根本共射極放大電路〔1〕利用直流通路求Q點

共射極放大電路一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V，。2.用H參數(shù)小信號模型分析根本共射極放大電路〔2〕畫小信號等效電路H參數(shù)小信號等效電路2.用H參數(shù)小信號模型分析根本共射極放大電路〔3〕求放大電路動態(tài)指標根據(jù)那么電壓增益為〔可作為公式〕電壓增益H參數(shù)小信號等效電路2.用H參數(shù)小信號模型分析根本共射極放大電路〔3〕求放大電路動態(tài)指標輸入電阻輸出電阻令Ro=Rc所以4.4.2射極偏置電路〔1〕穩(wěn)定工作點原理目標：溫度變化時，使IC維持恒定。如果溫度變化時，b點電位能根本不變，那么可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。T

穩(wěn)定原理：

IC

IE

VE、VB不變

VBE

IB

IC

〔反響控制〕1.基極分壓式射極偏置電路(a)原理電路(b)直流通路b點電位根本不變的條件：I1>>IBQ，此時，VBQ與溫度無關(guān)VBQ>>VBEQRe取值越大，反響控制作用越強一般取I1=(5~10)IBQ，VBQ=3~5V

1.基極分壓式射極偏置電路〔1〕穩(wěn)定工作點原理1.基極分壓式射極偏置電路〔2〕放大電路指標分析①靜態(tài)工作點②電壓增益<A>畫小信號等效電路〔2〕放大電路指標分析②電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：<A>畫小信號等效電路<B>確定模型參數(shù)，求rbe<C>增益〔2〕放大電路指標分析〔可作為公式用〕③輸入電阻那么輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號源的內(nèi)阻〔2〕放大電路指標分析④輸出電阻輸出電阻求輸出電阻的等效電路網(wǎng)絡內(nèi)獨立源置零負載開路輸出端口加測試電壓其中則當時，一般（）〔2〕放大電路指標分析4.5.1共集電極放大電路1.靜態(tài)分析共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示該電路也稱為射極輸出器由得直流通路①小信號等效電路4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析交流通路4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析②電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：其中一般，那么電壓增益接近于1，電壓跟隨器即。4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析③輸入電阻當，時，輸入電阻大④輸出電阻由電路列出方程其中那么輸出電阻當，時，輸出電阻小4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析共集電極電路特點：◆電壓增益小于1但接近于1，◆輸入電阻大，對電壓信號源衰減小◆輸出電阻小，帶負載能力強。4.5.1共集電極放大電路4.5.2共基極放大電路1.靜態(tài)工作點直流通路與射極偏置電路相同2.動態(tài)指標①電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：交流通路小信號等效電路②輸入電阻③輸出電阻2.動態(tài)指標小信號等效電路2.三種組態(tài)的比較各種場效應管的符號和特性曲線類型符號和極性轉(zhuǎn)移特性輸出特性uGSOIDSSiDUPuGSOIDSSiDUP－i－uDSOuGS＝0V＋1VD＋2V＋3VuGS＝UP＝＋4VuDSOuGS＝0V－1ViD－2V－3VuGS＝UP＝－4VuDSOuGS＝5ViD3VuGS＝UT＝＋2V4VuGSiDOUTGSD+－iD－+GSD+－iD－+GSD+－iD－+BJFETP溝道JFETN溝道增強型NMOSuGSOiDUPIDSSiDOUTuGSuGSOIDSSiDUPuDSOuGS＝0ViD－2VuGS＝UP＝－4V＋2V－iD－5VuGS＝UT＝－3VO－uDS－4VuGS＝－6V－iD－2VuGS＝UP＝＋4VO－uDS＋2VuGS＝0VGSD+－iDB+－GSD+－iD－+BGSD+－iDB－+耗盡型NMOS增強型PMOS耗盡型PMOS續(xù)表5.1.1N溝道增強型MOSFET2.工作原理〔1〕vGS對溝道的控制作用當vGS≤0時無導電溝道，d、s間加電壓時，也無電流產(chǎn)生。當0<vGS<VT時產(chǎn)生電場，但未形成導電溝道〔感生溝道〕，d、s間加電壓后，沒有電流產(chǎn)生。當vGS>VT時在電場作用下產(chǎn)生導電溝道，d、s間加電壓后，將有電流產(chǎn)生。

vGS越大，導電溝道越厚VT稱為開啟電壓3.

V-I特性曲線及大信號特性方程〔1〕輸出特性及大信號特性方程①截止區(qū)當vGS＜VT時，導電溝道尚未形成，iD＝0，為截止工作狀態(tài)。5.1.1N溝道增強型MOSFET3.

V-I特性曲線及大信號特性方程〔1〕輸出特性及大信號特性方程②可變電阻區(qū)vDS≤〔vGS－VT〕由于vDS較小，可近似為rdso是一個受vGS控制的可變電阻3.

V-I特性曲線及大信號特性方程〔1〕輸出特性及大信號特性方程②可變電阻區(qū)

n：反型層中電子遷移率Cox：柵極〔與襯底間〕氧化層單位面積電容本征電導因子其中Kn為電導常數(shù)，單位：mA/V23.

V-I特性曲線及大信號特性方程〔1〕輸出特性及大信號特性方程③飽和區(qū)〔恒流區(qū)又稱放大區(qū)〕vGS>VT，且vDS≥〔vGS－VT〕是vGS＝2VT時的iDV-I特性：3.

V-I特性曲線及大信號特性方程〔2〕轉(zhuǎn)移特性5.1.2N溝道耗盡型MOSFET2.V-I特性曲線及大信號特性方程

5.1.5MOSFET的主要參數(shù)一、直流參數(shù)NMOS增強型1.開啟電壓VT〔增強型參數(shù)〕2.夾斷電壓VP〔耗盡型參數(shù)〕3.飽和漏電流IDSS〔耗盡型參數(shù)〕4.直流輸入電阻RGS〔109Ω～1015Ω〕二、交流參數(shù)1.輸出電阻rds

當不考慮溝道調(diào)制效應時，

＝0，rds→∞

2.低頻互導gm

5.2.1MOSFET放大電路1.直流偏置及靜態(tài)工作點的計算〔1〕簡單的共源極放大電路〔N溝道〕直流通路共源極放大電路5.2.1MOSFET放大電路1.直流偏置及靜態(tài)工作點的計算〔1〕簡單的共源極放大電路〔N溝道〕假設工作在飽和區(qū)，即驗證是否滿足如果不滿足，那么說明假設錯誤須滿足VGS>VT，否那么工作在截止區(qū)再假設工作在可變電阻區(qū)即5.2.1MOSFET放大電路2.圖解分析由于負載開路，交流負載線與直流負載線相同5.2.1MOSFET放大電路3.小信號模型分析〔1〕模型=0時3.小信號模型分析解：例的直流分析已求得：〔2〕放大電路分析〔例〕s3.小信號模型分析〔2〕放大電路分析〔例〕s3.小信號模型分析〔2〕放大電路分析〔例〕共漏3.小信號模型分析〔2〕放大電路分析end5.3.2JFET的特性曲線及參數(shù)2.轉(zhuǎn)移特性1.輸出特性5.3.2FET放大電路的小信號模型分析法1.FET小信號模型〔1〕低頻模型2.動態(tài)指標分析〔1〕中頻小信號模型2.動態(tài)指標分析〔2〕中頻電壓增益〔3〕輸入電阻〔4〕輸出電阻忽略rds，由輸入輸出回路得那么通常那么enduiRC1R1T11零點漂移增加R2、RE2:用于設置適宜的Q點。問題1:前后級Q點相互影響。+UCCuoRC2T2R2RE21.1直接耦合電路的特殊問題第六章模擬集成電路〔運算放大器〕一、結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)對稱。2.1根本型差動放大器ui1ui2uoRCR1T1RBRCR1T2RB2差動放大電路二、抑制零漂的原理uo=UC1-UC2

=0uo=(UC1+

uC1

)-(UC2+

uC2)=0當ui1

=

ui2=0

時：當溫度變化時：+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2三、共模電壓放大倍數(shù)AC+UCCuoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2共模輸入信號：ui1=ui2=uC〔大小相等，極性相同〕理想情況：ui1=ui2

uC1=uC2

uo=0共模電壓放大倍數(shù)：〔很小，<1)但因兩側(cè)不完全對稱，uo

0uoui1RCR1T1RBRCR1T2RBui2四、差模電壓放大倍數(shù)Ad差模輸入信號：ui1=-ui2=ud〔大小相等，極性相反〕(很大，>1)設uC1=UC1+

uC1，uC2=UC2+

uC2。因ui1=-ui2，

uC1=-

uC2

uo=uC1-uC2=

uC1-

uC2=2

uC1

差模電壓放大倍數(shù)：+UCC五、共模抑制比(CMRR)的定義例:

Ad=-200

Ac=0.1KCMRR=20lg(-200)/0.1=66dBCMRR—CommonModeRejectionRatioKCMRR=KCMRR

(dB)=(分貝)一、結(jié)構(gòu)為了使左右平衡，可設置調(diào)零電位器:2.2雙電源長尾式差放特點：參加射極電阻RE；參加負電源-UEE，采用正負雙電源供電。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UEE1、雙電源的作用：〔1〕使信號變化幅度加大?！?〕IB1、IB2由負電源-UEE提供。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UEE溫度TICIE

=2ICUEUBEIBIC2、RE的作用

設ui1

=ui2

=0自動穩(wěn)定RE具有強負反響作用——抑制溫度漂移，穩(wěn)定靜態(tài)工作點。uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2RE–UEERRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCC3恒流源式差放電路電路結(jié)構(gòu):IC3R2T3R1R3-UEE

rce3

1M

恒流源T3:放大區(qū)RRuoui1RCT1RBRCT2RBib2ib1ic2ic1ui2E+UCCIC3R2T3R1R3-UEEuCEIB3iCUCE3IC3Q

UCE3靜態(tài)分析：主要分析T3管。VB3

VE3

IE3

IC31.恒流源相當于阻值很大的電阻。2.恒流源不影響差模放大倍數(shù)。3.恒流源影響共模放大倍數(shù)，使共模放大倍數(shù)減小，從而增加共模抑制比，理想的恒流源相當于阻值為無窮的電阻，所以共模抑制比是無窮。恒流源的作用6.1.1BJT電流源電路1.鏡像電流源T1、T2的參數(shù)全同即β1＝β2，ICEO1＝ICEO2

當BJT的β較大時，基極電流IB可以忽略

Io＝IC2≈IREF＝

代表符號6.1.1BJT電流源電路動態(tài)電阻一般ro在幾百千歐以上6.1.1BJT電流源電路2.微電流源由于很小，所以IC2也很小。6.1.2FET電流源3.JFET電流源end(a)電路(b)輸出特性6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)1.用三端器件組成的差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)2.有關(guān)概念差模信號共模信號差模電壓增益共模電壓增益總輸出電壓其中——差模信號產(chǎn)生的輸出——共模信號產(chǎn)生的輸出共模抑制比反映抑制零漂能力的指標6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)1.用三端器件組成的差分式放大電路6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)2.有關(guān)概念差模信號共模信號差模電壓增益共模電壓增益總輸出電壓其中——差模信號產(chǎn)生的輸出——共模信號產(chǎn)生的輸出共模抑制比反映抑制零漂能力的指標6.2.1差分式放大電路的一般結(jié)構(gòu)2.有關(guān)概念根據(jù)有共模信號相當于兩個輸入端信號中相同的局部差模信號相當于兩個輸入端信號中不同的局部兩輸入端中的共模信號大小相等，相位相同；差模信號大小相等，相位相反。6.2.2射極耦合差分式放大電路1.電路組成及工作原理6.2.2射極耦合差分式放大電路1.電路組成及工作原理靜態(tài)動態(tài)僅輸入差模信號，大小相等，相位相反。大小相等，信號被放大。相位相反。1.電路組成及工作原理這一過程類似于分壓式射極偏置電路的溫度穩(wěn)定過程。所以，即使電路處于單端輸出方式時，仍有較強的抑制零漂能力。2.抑制零點漂移原理差分式放大電路對共模信號有很強抑制作用3.主要指標計算〔1〕差模情況接入負載時以雙倍的元器件換取抑制零漂的能力<A>雙入、雙出3.主要指標計算〔1〕差模情況<B>雙入、單出接入負載時3.主要指標計算〔1〕差模情況<C>單端輸入等效于雙端輸入指標計算與雙端輸入相同。3.主要指標計算〔2〕共模情況<A>雙端輸出共模信號的輸入使兩管集電極電壓有相同的變化。所以共模增益<B>單端輸出抑制零漂能力增強3.主要指標計算〔2〕共模情況〔3〕共模抑制比雙端輸出，理想情況單端輸出抑制零漂能力越強單端輸出時的總輸出電壓〔4〕頻率響應高頻響應與共射電路相同，低頻可放大直流信號。7.1.1什么是反響將電子系統(tǒng)輸出回路的電量〔電壓或電流〕，送回到輸入回路的過程。hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe內(nèi)部反響外部反響輸出信號反響放大電路的輸入信號反響信號根本放大電路的輸入信號〔凈輸入信號〕7.1.1什么是反響框圖反響通路——信號反向傳輸?shù)那篱_環(huán)——無反響通路閉環(huán)——有反響通路7.1.2直流反響與交流反響根據(jù)反響到輸入端的信號是交流〔改善動態(tài)性能〕，還是直流〔穩(wěn)定直流工作點〕，或同時存在，來進行判別。直流反響交、直流反響7.1.3正反響與負反響正反響：輸入量不變時，引入反響后輸出量變大了。負反響：輸入量不變時，引入反響后輸出量變小了。從輸出端看從輸入端看正反響：引入反響后，使凈輸入量變大了。負反響：引入反響后，使凈輸入量變小了。凈輸入量可以是電壓，也可以是電流。7.1.3正反響與負反響判別方法：瞬時極性法。即在電路中，從輸入端開始，沿著信號流向，標出某一時刻有關(guān)節(jié)點電壓變化的斜率〔正斜率或負斜率，用“+〞、“-〞號表示〕。凈輸入量減小凈輸入量增大負反響正反響反響通路反響通路7.1.4串聯(lián)反響與并聯(lián)反響由反響網(wǎng)絡在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)串聯(lián)：輸入以電壓形式求和〔KVL〕-vi+vid+vf=0即vid=vi-vf并聯(lián)：輸入以電流形式求和〔KCL〕ii-iid-if=0即iid=ii-if并聯(lián)7.1.5電壓反響與電流反響電壓反響與電流反響由反響網(wǎng)絡在放大電路輸出端的取樣對象決定電壓反響：反響信號xf和輸出電壓成比例，即xf=Fvo電流反響：反響信號xf與輸出電流成比例，即xf=Fio并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)7.1.5電壓反響與電流反響判斷方法：負載短路法將負載短路，反響量仍然存在——電流反響。將負載短路〔未接負載時輸出對地短路〕，反響量為零——電壓反響。電壓反響電流反響反響通路反響通路電壓負反響：穩(wěn)定輸出電壓，具有恒壓特性串聯(lián)反響：輸入端電壓求和〔KVL〕電流負反響：穩(wěn)定輸出電流，具有恒流特性并聯(lián)反響：輸入端電流求和〔KCL〕1.閉環(huán)增益的一般表達式開環(huán)增益反饋系數(shù)閉環(huán)增益因為所以閉環(huán)增益的一般表達式即7.3負反響放大電路增益的一般表達式負反響放大電路中各種信號量的含義7.3負反響放大電路增益的一般表達式2.反響深度討論一般負反響稱為反饋深度深度負反響正反響自激振蕩一般情況下，A和F都是頻率的函數(shù)，當考慮信號頻率的影響時，Af、A和F分別用、和表示。即end7.3負反響放大電路增益的一般表達式7.4.1提高增益的穩(wěn)定性閉環(huán)時對A求導得只考慮幅值有即閉環(huán)增益相對變化量比開環(huán)減小了1+AF另一方面,在深度負反響條件下即閉環(huán)增益只取決于反響網(wǎng)絡。當反響網(wǎng)絡由穩(wěn)定的線性元件組成時，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。負反響的組態(tài)不同，穩(wěn)定的增益不同〔Avf、Arf、Agf、Aif〕7.4.2減小非線性失真閉環(huán)時增益減小，線性度變好。只能減少環(huán)內(nèi)放大電路產(chǎn)生的失真，如果輸入波形本身就是失真的，即使引入負反響，也無濟于事。1——開環(huán)特性2——閉環(huán)特性7.4.3抑制反響環(huán)內(nèi)噪聲比原有的信噪比提高了倍電壓的信噪比增加一前置級并認為該級為無噪聲的新的信噪比7.4.4對輸入電阻和輸出電阻的影響串聯(lián)負反響1.對輸入電阻的影響開環(huán)輸入電阻Ri=vid/ii因為vf=F·xoxo=A·vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii所以vi=vid+vf=(1+AF

)vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii引入串聯(lián)負反響后，輸入電阻增加了。7.4.4對輸入電阻和輸出電阻的影響并聯(lián)負反響1.對輸入電阻的影響閉環(huán)輸入電阻引入并聯(lián)負反響后，輸入電阻減小了。注意:反響對輸入電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對環(huán)外不產(chǎn)生影響。2.對輸出電阻的影響閉環(huán)輸出電阻電壓負反響而Xid=-Xf=-FvT

忽略反響網(wǎng)絡對iT的分流所以引入電壓負反響后，輸出電阻減小了。7.4.4對輸入電阻和輸出電阻的影響2.對輸出電阻的影響電流負反響閉環(huán)輸出電阻引入電流負反響后，輸出電阻增大了。注意:反響對輸出電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi)，對環(huán)外不產(chǎn)生影響。負反響對放大電路性能的改善，是以犧牲增益為代價的，且僅對環(huán)內(nèi)的性能產(chǎn)生影響。串聯(lián)負反響——并聯(lián)負反響——電壓負反響——電流負反響——增大輸入電阻減小輸入電阻減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流7.4.4對輸入電阻和輸出電阻的影響end1.深度負反響的特點即，深度負反響條件下，閉環(huán)增益只與反響網(wǎng)絡有關(guān)由于則又因為代入上式得〔也常寫為xfxi〕凈輸入量近似等于零由此可得深度負反響條件下，根本放大電路“兩虛〞的概念輸入量近似等于反響量〔xid0〕1.深度負反響的特點串聯(lián)負反響，輸入端電壓求和深度負反響條件下xid=xi-xf0虛短虛斷虛短虛斷并聯(lián)負反響，輸入端電流求和vid=

vi-

vf

0iid=

ii-

if

0vid=

iidri

07.8.1自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件1.自激振蕩現(xiàn)象在不加任何輸入信號的情況下，放大電路仍會產(chǎn)生一定頻率的信號輸出。2.產(chǎn)生原因在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達到180

，使中頻區(qū)的負反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當滿足了一定的幅值條件時，便產(chǎn)生自激振蕩。7.8.1自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件3.自激振蕩條件自激振蕩反饋深度即又得自激振蕩條件幅值條件相位條件〔附加相移〕注：輸入端求和的相位〔-1〕不包含在內(nèi)閉環(huán)增益1.功率放大電路的特點及主要研究對象(1)功率放大電路的主要特點功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。因此，要求同時輸出較大的電壓和電流。管子工作在接近極限狀態(tài)。(2)要解決的問題提高效率減小失真管子的保護一般直接驅(qū)動負載，帶載能力要強。2.功率放大電路提高效率的主要途徑降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流。種工作狀態(tài)根據(jù)正弦信號整個周期內(nèi)三極管的導通情況劃分乙類：導通角等于180°甲類：一個周期內(nèi)均導通前面介紹的電壓放大屬于此類甲乙類：導通角大于180°end由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成，采用正、負雙電源供電。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。1.電路組成2.工作原理兩個三極管在信號正、負半周輪流導通，使負載得到一個完整的波形。8.3乙類雙電源互補對稱功率放大電路8.3.2分析計算圖解分析1.最大不失真輸出功率Pomax實際輸出功率8.3.2分析計算忽略VCES時8.3.2分析計算單個管子在半個周期內(nèi)的管耗2.管耗PT兩管管耗3.電源供給的功率PV當4.效率

當8.3.2分析計算8.4.1甲乙類雙電源互補對稱電路乙類互補對稱電路存在的問題8.4.1甲乙類雙電源互補對稱電路1.靜態(tài)偏置可克服交越失真2.動態(tài)工作情況二極管等效為恒壓模型設T3已有適宜的靜態(tài)工作點交流相當于短路8.4.1甲乙類雙電源互補對稱電路VBE4可認為是定值R1、R2不變時，VCE4也是定值，可看作是一個直流電源。8.4.2甲乙類單電源互補對稱電路靜態(tài)時，偏置電路使VK＝VC≈VCC/2〔電容C充電到達穩(wěn)態(tài)〕。

end當有信號vi時負半周T1導通，有電流通過負載RL，同時向C充電正半周T2導通，那么已充電的電容C通過負載RL放電。只要滿足RLC>>T信，電容C就可充當原來的－VCC。計算Po、PT、PV和PTm的公式必須加以修正，以VCC/2代替原來公式中的VCC。9.5正弦波振蕩電路的振蕩條件正反響放大電路框圖〔注意與負反響方框圖的差異〕1.振蕩條件若環(huán)路增益則去掉仍有穩(wěn)定的輸出。又所以振蕩條件為振幅平衡條件相位平衡條件起振條件2.起振和穩(wěn)幅

#振蕩電路是單口網(wǎng)絡，無須輸入信號就能起振，起振的信號源來自何處？電路器件內(nèi)部噪聲以及電源接通擾動當輸出信號幅值增加到一定程度時，就要限制它繼續(xù)增加，否那么波形將出現(xiàn)失真。噪聲中，滿足相位平衡條件的某一頻率

0的噪聲信號被放大，成為振蕩電路的輸出信號。穩(wěn)幅的作用就是，當輸出信號幅值增加到一定程度時，使振幅平衡條件從回到end放大電路〔包括負反響放大電路〕3.振蕩電路根本組成局部反響網(wǎng)絡〔構(gòu)成正反響的〕選頻網(wǎng)絡〔選擇滿足相位平衡條件的一個頻率。經(jīng)常與反響網(wǎng)絡合二為一?！撤€(wěn)幅環(huán)節(jié)反響網(wǎng)絡兼做選頻網(wǎng)絡RC橋式振蕩電路9.6RC正弦波振蕩電路9.7.1LC選頻放大電路等效損耗電阻一般有則當時，電路諧振。為諧振頻率諧振時阻抗最大，且為純阻性其中為品質(zhì)因數(shù)同時有即1.并聯(lián)諧振回路9.7.1LC選頻放大電路阻抗頻率響應〔a〕幅頻響應