模擬電子技術(shù)第3章01-99801485

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)清華大學(xué)電子工程系高文煥8/7/20221一、課程概述 1. 課程的任務(wù)(1)為正確使用集成電路打好基礎(chǔ)(2)為設(shè)計集成電路打好基礎(chǔ) 2. 課程的內(nèi)容模擬信號的特點什么是模擬電路課程的主要內(nèi)容 (1) 放大電路 (2) 脈沖電路 (3) 模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 (4) CAD工具PSpice程序 3. 課程的作用 緒 論 （20）8/7/20222 緒 論 (續(xù)) 二、教材與參考書 1. 教材 電子線路基礎(chǔ)（第2版）高文煥 李冬梅 高教出版社 2005 電子電路實驗高文煥等，清華出版社 2008 2. 參考書 電子線路線性部分(第四版) 謝嘉奎 高教出版社 模擬電路的計算機分析

2、與設(shè)計 -PSpice程序應(yīng)用 高文煥汪 蕙 清華出版社 1999 電子電路分析與設(shè)計(第2版)Donald A.Neamen 清華出版社 (英文影印本) 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 問答例題試題陳大欽 華中理工大學(xué)出版社8/7/20223 緒 論 (續(xù))三、教學(xué)文件 1.課程介紹 2.課程基本要求 3.教學(xué)計劃 4. 勘誤表 5. 課件 8/7/20224 緒 論 (續(xù)) 四、考試與成績評定 1. 成績的組成 平時作業(yè): 20% 期中考試: 30% 期末考試: 50% 2. 課程考試 重點考核基本能力; 基本概念；基本分析方法 公布基本要求 內(nèi)容：概念；分析；計算 公式問題8/7/20225 緒 論

3、(續(xù))五、課程的學(xué)習(xí)方法問題 1. 課程的基本特點 工程課程的特點 專業(yè)基礎(chǔ)課與基礎(chǔ)課的不同 概念新、概念多 課程的難點（第35章） 分析方法問題 電路基礎(chǔ)問題 2. 改進學(xué)習(xí)方法，適應(yīng)工程課程的特點 認(rèn)真閱讀模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程介紹 8/7/20226 緒 論 (續(xù)) 3. 模擬電路的分析計算方法 (1) 定性分析 電路的組成、工作原理、元器件的作用、 主要特點、用途等。 (2) 定量計算 計算機仿真 手工估算 (3) 工程近似計算問題 為什么要近似計算？ 近似計算的一般原則8/7/20227 緒 論 (續(xù))六、教學(xué)規(guī)定 1. 作業(yè)與思考題 作業(yè)(共51題)每周交一次 思考題（62題）不交

4、沒完成作業(yè)不能參加考試 2. 答疑 星期四下午2: 00 5: 00 西主樓三區(qū)223 3. 教學(xué)紀(jì)律(1)對學(xué)生的要求(2)教師的承諾8/7/20228 緒 論 (續(xù)) 七、因材施教問題 平時答疑 PSpice仿真 Project（設(shè)計課題） 八、變量符號規(guī)定 參見教材常用的文字符號說明 熟悉iB、ib 、IB 、Ib的意義8/7/20229第3章 雙極型模擬集成電路的基本單元電路 3.1 基本共發(fā)射極放大電路的組成及工作原理(復(fù)習(xí))3.1.1單管共發(fā)射極放大電路的組成 原理電路形式 輸入回路 輸出回路 輸入回路與輸出回路的聯(lián)系 輸入小信號：S =Vsm sint VBB 圖 3.1.1iB

5、RBRCiCvOVCCVBBvs+T-+iBRBVBBvs+-BRCiCVCC iBCE輸入回路輸出回路+-vO8/7/2022103.1.2 單管共發(fā)射極放大電路的工作原理 一、直流狀態(tài)(靜態(tài)) 什么是直流狀態(tài)？ 直流通路 工作點的估算方法 IBQ = (VBB -VBEQ)/RB ICQ = IBQ VCEQ =VCC - RCICQ 工作點的調(diào)整方法 說明： 估算方法適于放大狀態(tài) VBB, RB,VCC, RC的作用 VBEQ的選取問題 3.1.2 單管共發(fā)射極放大電路的工作原理（續(xù)）IBQRBRCICQ +VCEQ -VCCVBB圖 3.1.2IBRBVBBBRCICVCC IBCE輸

6、入回路輸出回路+-VCE8/7/2022113.1.2 單管共發(fā)射極放大電路的工作原理（續(xù)） 二、交流狀態(tài)(動態(tài)) 什么是交流狀態(tài)？ 交流通路 VBB, VCC交流短路； 電壓, 電流為交流量。 放大原理JE的動態(tài)電阻為rbeib =S/(RB+rbe)= Ibmsint , be = rbe ib= Vbem sint ic =ib=S/(RB+rbe) =Icmsinto =ce = -RCic = -RC/(RB+rbe)S= -Vom sint 電壓放大倍數(shù) Av =o(t)/vs(t) = - ibRB RCicvovS+-+-RCRB+rbe8/7/2022123.1.2 單管共發(fā)

7、射極放大電路的工作原理（續(xù)） 三、 放大原理的進一步說明 1. 實現(xiàn)放大的條件：設(shè)置合適的靜態(tài)工作點Q 小信號（線性化） 2. 工作波形(圖3.1.4) iB = IBQ + Ibm sint 0 iC = ICQ + Icm sint 0 不截止BE = VBEQ + Vbem sint VthCE = VCEQ - Vom sint BE 不飽和 特點：交、直流疊加；大小變化，極性不變 3. 放大電路組成原則（閱讀P106P107） 4. 放大電路分析方法 直流與交流分開進行分析計算8/7/2022133.2 放大電路的主要性能指標(biāo) 放大電路的等效電路 各元件的意義3.2.1 輸入阻抗和輸

8、出阻抗 一、輸入阻抗Zi (輸入電阻Ri) 定義: Zi = Vi / Ii 物理意義：Vi = Vs Ii = 輸入電阻: Ri = Vi / IiVo圖 3.1.2放大電路RS +VS IiIoRLZiZoVi-+-+-ZiRS +ZiVsRS +Zi8/7/2022143.2.1 輸入阻抗和輸出阻抗（續(xù)）二、輸出阻抗Zo(輸出電阻Ro) 定義: 物理意義:輸出電阻RoRo的測量方法 Ro = (Vo / Vo - 1 ) RLVo=RLZo +RLVo+ RL+-Vo Zoab-Vo8/7/2022153.2.1 輸入阻抗和輸出阻抗（續(xù)） Ro的計算方法外加電壓法 去掉RL(RL開路)

9、Vs短路(或Is開路)， 保留內(nèi)阻Rs 外加電壓V，計算電流I Ro = V / I RL= Vs = 0 注意： （1）加深理解Zi（Ri）與Zo （Ro）的物理意義 （2）Ri 中不包括RS；Ro中不包括RL。放大電路RS I圖 3.2.3-+V8/7/202216放大電路的其它指標(biāo)自學(xué)，P110P114。掌握： 1. 增益增益的定義增益與源增益的關(guān)系2. 頻響特性幅頻特性和相頻特性的概念上限截止頻率fH、下限截止頻率fL和通頻帶 BW的概念3. 非線性失真什么是非線性失真？非線性失真產(chǎn)生的原因和特征非線性失真系數(shù)D的定義和意義8/7/2022174. 最大輸出幅度 最大輸出幅度(電壓或電

10、流)的意義 最大輸出幅度和動態(tài)范圍的差別5. 最大輸出功率和效率 Pomax的意義 效率的意義放大電路的其它指標(biāo)(續(xù))8/7/2022183.3 放大電路的分析方法 放大電路定量分析的內(nèi)容及方法 直流分析：主要是工作點的分析 交流分析：分析動態(tài)(交流)特性 分析方法：圖解法和等效電路法3.3.1 圖解法 什么是圖解分析法？ 圖解分析法的實質(zhì) 電路實例 y=2x+1y=x20 xyRB+vo-vsRCVBBVCC-+圖 3.3.1 (a)T8/7/2022193.3.1 圖解法（續(xù)） 一、靜態(tài)圖解分析 1. 畫出直流通路 2. 作輸入直流負(fù)載線，求IBQ、VBEQ IB = f1 (VBE) . (1) IB = VBB/RB- VBE/RB . (2) (1)式是輸入特性 (2)式為外特性, 特點： 直線, 斜率為-1/RB； 稱為輸入直流 “負(fù)載線”。 交點Q(VBEQ、IBQ)即為輸入工作點 RBIBIC圖3.3.1 (b)TVBBRCVCCiBvBEVBEQ VBBIBQVBB/RB0圖 3.3.2(a)Q8/7/202220 3. 作輸出直流負(fù)載線，求ICQ、VCEQ IC = f2 (VCE)iB = IBQ . (3) IC = VCC/RC -VCE/RC . (4) (3)式是iB = I