北航遠程教育201409學(xué)期模擬電路綜合導(dǎo)學(xué)2

1、模擬電路導(dǎo)學(xué)材料2（對應(yīng)教學(xué)大綱第三章、第四章）第三講 交流放大電路（3學(xué)時）一、共集電極電路：電路結(jié)構(gòu)、靜態(tài)分析、動態(tài)分析二、場效應(yīng)管放大電路（以共源極為主）：電路結(jié)構(gòu)、靜態(tài)分析、動態(tài)分析三、阻容耦合多級放大電路（以兩級放大電路為主）：靜態(tài)分析、動態(tài)分析第四講 集成運算放大器及放大電路中的反饋（3學(xué)時）一、集成運算放大器簡介：基本構(gòu)成、電壓傳輸特性、理想運算放大器二、差動放大器：電路結(jié)構(gòu)、輸入、輸出方式、差模信號的動態(tài)分析三、放大電路中的負反饋：反饋類型及判別方法、負反饋對放大電路性能的影響第三章 交流放大電路內(nèi)容重點：掌握多級放大電路的耦合方式，差分放大電路的組成特點和分析計算方法，阻容耦

2、合和直接耦合放大電路的計算方法。難點：差分放大電路的計算。（1）共集電極電路在共集電極放大電路中，輸入信號是由三極管的基極與集電極兩端輸入的，再在交流通路里看，輸出信號由三極管的集電極與發(fā)射極兩端獲得。因為對交流信號而言，（即交流通路里）集電極是共同接地端，所以稱為共集電極放大電路。 求靜態(tài)工作點：電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：共集電極放大電路具有以下特性： 1、輸入信號與輸出信號同相； 2、無電壓放大作用，電壓增益小于1且接近于1，因此共集電極電路又有“電壓跟隨器”之稱 ； 3、電流增益高，輸入回路中的電流iB輸出回路中的電流iE和iC； 4、有功率放大作用； 5、適用于作功率放大和阻抗匹配

3、電路。 （2）場效應(yīng)管放大電路由場效應(yīng)管組成放大電路時，也要建立合適的靜態(tài)工作點Q，而且場效應(yīng)管是電壓控制器件，因此需要有合適的柵源偏置電壓。常用的直流偏置電路有兩種形式，即自偏壓電路和分壓式偏壓電路。以共源極放大電路為例：直流分析：VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2)VGS= VGVS= VGIDR ID= IDSS1(VGS /VP)2 VDS= VDDID(Rd+R)解出VGS、ID和VDS。交流分析：（3）阻容耦合多級放大電路多級放大電路的耦合方式:一級：組成多級放大電路的每一個基本放大電路稱為一級。級間耦合：級與級之間的連接稱為級間耦合。多級放大電路的耦合方式：直接耦合、阻容耦合、

4、變壓器耦合和光電耦合。阻容耦合方式：將放大電路的前級輸出端通過電容接到后級輸入端，稱為阻容耦合方式。直流分析：由于電容對直流量的電抗為無窮大，因而阻容耦合放大電路各級之間的直流通路不相通，各級的靜態(tài)工作點相互獨立。交流分析：只要輸入信號頻率較高，耦合電容容量較大，前級的輸出信號可幾乎沒有衰減地傳遞到后級的輸入端。因此，在分立元件電路中阻容耦合方式得到非常廣泛的應(yīng)用。阻容耦合電路的缺點：低頻特性差，不能放大變化緩慢的信號；在集成電路中制造大容量的電容很困難，因此阻容耦合方式不便于集成化。舉例：1、判別下面電路對交流信號有無放大作用。+UCCRBRCC1C2TuouiRERL解：對交流無放大作用，

5、 因為電源極性不對。2、判別下面電路對交流信號有無放大作用。+UCCRBRCC1C2TuouiRERL解：對交流無放大作用，因為無IB電流。3、判別下面電路對交流信號有無放大作用。+UCCRBRCC1C2TuouiRERL解：對交流無放大作用，因為信號源被短路。4、判別下面電路對交流信號有無放大作用。+UCCRBRCC1C2TuouiRERL解：對交流無放大作用，因為RL被短路。第四章 集成運算放大器及放大電路中的反饋內(nèi)容重點：掌握集成運放的組成、集成運放中的電流源；掌握頻率響應(yīng)的基本概念，頻率響應(yīng)的基本分析；掌握反饋的基本概念，負反饋放大電路的組態(tài)及其性能改善、深度負反饋放大電路的計算。難點

6、：負反饋放大電路的組態(tài)判別、深度負反饋放大電路的計算；頻率響應(yīng)的分析。（1）集成運算放大器集成電路運算放大器是一種高電壓增益、高輸入電阻和低輸出電阻的多級直接耦合放大電路，它的類型很多，電路也不一樣，但結(jié)構(gòu)具有共同之處，圖XX_01表示集成運放的內(nèi)部電路組成原理框圖。圖中輸入級一般是由BJT、JFET或MOSFET組成的差分式放大電路，利用它的對稱特性可以提高整個電路的共模抑制比和其他方面的性能，它的兩個輸入端構(gòu)成整個電路的反相輸入端和同相輸入端。電壓放大級的主要作用是提高電壓增益，它可由一級或多級放大電路組成。輸出級一般由電壓跟隨器或互補電壓跟隨器所組成，以降低輸出電阻，提高帶負載能力。偏置

7、電路是為各級提供合適的工作電流。此外還有一些輔助環(huán)節(jié)，如電平移動電路、過載保護電路以及高頻補償環(huán)節(jié)等。（2）差動放大器差動放大器又叫差分放大器或差值放大器。差動電路由兩個對稱的單管放大器組成。差動管是一特待性完全相同的晶休管，集電極電阻和基極電阻一一對稱相等。電路具有兩個輸入端，兩個輸出端。信號分別從兩管基極一射極間輸入。輸出信號要從兩管的集電極之間取出，即UscUc1一Uc2（這個式子對直流和交流都適用）。共模輸入:指兩邊輸入信號大小相等，極性也相同。由于usr1=usr2，兩管集電極電位也將大小相等、極性相同，即usc1=usc1-usc2=0。這就說明，差動放大器在兩邊完全對稱的情況下對

8、共模信號沒有放大能力。這是差動放大器的突出優(yōu)點。因為影響電路工作的各種內(nèi)部和外部因素，如溫度變化、電源波動、外界干擾、內(nèi)部噪聲等，都同時作用于差動放大器的兩邊，相當(dāng)于共模輸入，都要受到抑制。這就為保證電路的良好性能創(chuàng)造了條件。差模輸入:指兩邊輸入信號大小相等、極性相反。由于usr1=usr2,而兩邊輸入信號通常是由一個總的輸入信號出，經(jīng)電阻分壓后取得的可以得出Usr=Usr=1/2Usr。此時，兩管集電極電位將分別為Usc1=Kusr，Usc=Kusr2=1/2Kusr。總輸出電壓Usc=Usc1Usc2=1/2Kusr（1/2Kusr）=KUsr其中K為兩邊單管放大器的增益。進一步不難算出差

9、模輸入時差動放大器的增益為：Usc/Usr=K這就說明，差動放大器對差模信號放大的增益和單管放大器的增益相同。（3）反饋反饋電路是由基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的閉環(huán)電路。若Xf 與Xi 比較結(jié)果使Xd 減小，叫負反饋，其放大倍數(shù)Af=Ao/(1+AoF)若Xf 與Xi 比較結(jié)果使Xd 增大，叫正反饋，其放大倍數(shù)Af=Ao/(1-AoF)前者用于放大電路，后者用于振蕩電路等。反饋的類型有：正反饋和負反饋；電流反饋和電壓反饋；串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋；交流反饋和直流反饋。反饋放大電路有四種基本組態(tài)：電壓串聯(lián)負反饋；電流串聯(lián)負反饋；電壓并聯(lián)負反饋；電流并聯(lián)負反饋；可按采樣形式、電路結(jié)構(gòu)、輸出短路法判別電壓

10、反饋和電流反饋?？砂幢容^方式、電路結(jié)構(gòu)、反饋信號性質(zhì)判別串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。用瞬時極性法判別正反饋和負反饋。直流負反饋可以穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點交流負反饋可以改善放大電路的諸多性能指標串聯(lián)負反饋要求信號源近似為恒電壓；并聯(lián)負反饋要求信號源近似為恒流源電壓負反饋放大電路近似為恒壓源；電流負反饋放大電路近似為恒流源負反饋只能削弱放大電路自身產(chǎn)生的波形失真和噪聲，不能完全消除波形失真和噪聲。更不能改善輸入信號失真而引起的輸出信號的失真。舉例：例4-1 在圖所示的基本放大電路中，設(shè)晶體管100，VBEQ-02V，rbb200，Cl，C2足夠大，它們在工作頻率所呈現(xiàn)的電抗值分別遠小于放大級的輸入電阻和負載電阻。(1)估算靜態(tài)時的IBQ，ICQ和VCEQ；(2)估算晶體管的rbe的值；(3)求電壓放大倍數(shù)；解例4-2 放大電路如圖4-2（a）所示。已知圖中Rb110k， Rb225k，Rc2k，Re750，RL15k，Rs10k，Vcc15V，150。設(shè)Cl，C2，C3都可視為交流短路，試用小信號分析法計算電路的電壓增益AV，源電壓放大倍數(shù)AVS，輸入電阻Ri，輸出電阻Ro。圖4-2解 由于三極管的小信號模型參數(shù)與靜態(tài)工作點有關(guān)，所以，在進行小信號模型分析以前，首先進行靜態(tài)分析并