現(xiàn)代遠程教育

現(xiàn)代遠程教育模擬電子》課程學習指導書第一章半導體器件基礎（一）本章學習目標1．正確理解半導體中兩種載流子以及擴散運動、漂移運動的概念。2?掌握N型和P型兩種雜質半導體的特點，理解PN結的構成和單向導電性。3．熟練掌握半導體二極管的符號，單向導電的特性，伏安特性曲線和主要參數(shù)。4．學會二極管的測試方法，典型應用電路。熟悉穩(wěn)壓管的性能特點和應用。5．掌握三極管的結構符號、工作特性和主要性能參數(shù)，理解三極管的電流分配原理。6．了解場效應管的結構符號和特性參數(shù)。（二）本章重點、要點重點：半導體中兩種載流子，N型和P型兩種雜質半導體，PN結的單向導電性，二極管的伏安特性曲線和主要參數(shù)，二極管的測試方法和典型應用電路，穩(wěn)壓二極管，三極管的電流分配原則、工作特性和主要性能參數(shù)。要點：1．完全純凈的、結構完整的半導體稱為本征半導體。半導體中存在兩種載流子：帶負電的自由電子和帶正電的空穴。本征半導體中，自由電子和空穴相伴產(chǎn)生，數(shù)目相同。2?雜質半導體分為兩類：電子型（N型）半導體和空穴型（P型）半導體。N型半導體中，自由電子為多數(shù)載流子，主要靠自由電子導電。P型半導體中，空穴為多數(shù)載流子，主要靠空穴導電。PN結P端接高電位，N端接低電位，稱PN結正偏；P端接低電位，N端接高電位，稱PN結反偏。PN結的單向導電性是指PN結外加正向電壓時處于導通狀態(tài)，外加反向電壓時處于截止狀態(tài)。二極管是一個外加引線和管殼的PN結，同PN結一樣具有單向導電性。二極管外加反向電壓時，反向電流很?。╣TS）。IS值愈小，說明二極管的單向導電性愈好。普通二極管可用于開關、穩(wěn)壓、整流、限幅等電路。穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿區(qū)。5?將指針萬用表紅、黑表筆分別接二極管的兩個電極，若測得的電阻值很?。◣譑Q以下），則黑表筆所接電極為二極管正極，紅表筆所接電極為二極管的負極；若測得的阻值很大（幾百KQ以上），則黑表筆所接電極為二極管負極，紅表筆所接電極為二極管的正極。若用萬用表測得二極管的反向電阻很大（幾百KQ以上），正向電阻很?。◣譑Q以下），表明二極管性能良好。若測得的反向電阻和正向電阻都很小，表明二極管短路，已損壞。若測得的反向電阻和正向電阻都很大，表明二極管斷路，已損壞。半導體三極管又稱晶體三極管，一般簡稱晶體管，或雙極性晶體管。三極管實現(xiàn)放大的外部條件是：其發(fā)射結必須加正向電壓（正偏），而集電結必須加反向電壓（反偏）。三極管的電流分配及放大關系式：L=ic+ib，1=叫。三極管的輸出特性分為三個工作區(qū)域：截止、放大、飽和。截止區(qū)：發(fā)射結和集電結均反向偏置。放大區(qū)：三極管的發(fā)射結正向偏置，集電結反向偏置。飽和區(qū)：三極管的發(fā)射結和集電結均正向偏置。三極管是一種電流控制器件，它利用基極電流對集電極電流的控制作用來實現(xiàn)放大；而場效應管則是一種電壓控制器件，它是利用電場效應來控制其電流的大小，從而實現(xiàn)放大。場效應管工作時，內(nèi)部參與導電的只有多子一種載流子，因此又稱為單極性器件。場效應管分為兩大類，結型場效應管和絕緣柵場效應管。為實現(xiàn)場效應管柵源電壓對漏極電流的控制作用，結型場效應管在工作時，柵極和源極之間的PN結必須反向偏置。場效應管的參數(shù)gm反映了場效應管柵源電壓對漏極電流的控制及放大作用。（三）本章練習題或思考題1?如圖1.1所示電路，判定電路中硅二極管的工作狀態(tài)，并計算uAB的值。設VD正向導通壓降為0.7V。圖1.1 圖1.22?如圖1.2穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，若限流電阻R=1.6KQ,UZ=12V,IZmax=18mA。通過穩(wěn)壓管的電流IZ等于多少？限流電阻的值是否合適？ ""3?如圖1.3所示，二極管構成的各電路，設二極管的正向導通壓降為0.7V。（1）判定各電路中二極管的工作狀態(tài)；（2）試求各電路的輸出電壓U。。圖1.34.如圖1.4所示，當輸入電壓為Ui=5sin?lV時，試對應輸入電壓*畫出輸出電壓u。的波形。設二極管的正向導通壓降為o.7v。 1 °圖1.45?如何用萬用表確定一個二極管的極性和好壞？6.穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路如圖1.5所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為UZ=8V，正向導通壓降為0.7V，當輸入電壓^u=15sin?!V時，試對應輸入電壓畫出輸出電壓u。的波形。圖1.57?若測得放大狀態(tài)中的三極管IB=0.025mA，取0=50。試計算IC和.的值。8?兩個雙極型三極管：A管的片200，Iceo=200MA;B管的片50，ICEO=50MA，其它參數(shù)相同，應選用哪一個？9?-個工作在放大狀態(tài)中的三極管，已經(jīng)測得其三個引出端的電位分別為①3.5V、②6.6V和③2.8V。試問此三極管為什么類型？三個引出端分別對應管子的什么電極？10．測得電路中三極管的各電極電位如圖1.6所示，試判定各個三極管是工作在截止放大還是飽和狀態(tài)？圖1.6第二章基本放大電路和多級放大電路（一）本章學習目標1．掌握基本放大電路的組成原則，理解放大電路主要性能指標的含義。2．學會放大電路的圖解分析法和微變等效電路分析法。熟練掌握交、直流通路的畫法，靜態(tài)工作點Q的求法，微變等效電路的畫法，動態(tài)參數(shù)Au、Ri、Ro的計算方法。正確理解交流量、直流量及瞬時量的含義。3．熟練掌握工作點穩(wěn)定電路的組成及工作原理，學會分析電路的靜態(tài)、動態(tài)參數(shù)。4．掌握共集電極和共基極電路的結構，掌握共集電極電路的分析和計算，熟練掌握三種組態(tài)放大電路各自的性能特點。5．了解場效應管放大電路的構成、特點和參數(shù)計算。6．熟練掌握多級放大的耦合方式及特點，了解多級放大電路的分析計算方法。7．正確理解頻率響應的概念，掌握上限頻率、下限頻率、通頻帶的定義。（二）本章重點、要點重點：放大電路的組成原則、主要性能指標，圖解分析方法，微變等效電路分析方法，靜點Q的估算，非線性失真，等效電路的畫法，Au、Ri、Ro的計算，工作點穩(wěn)定電路的構成、穩(wěn)定Q的原理，穩(wěn)定電路的分析計算，共集電極電路的構成與分析，三種組態(tài)放大電路的性能特點，多級放大電路的耦合方式，復合管的結構特點，頻率響應的概念。要點：1．基本放大電路有三種組態(tài)：共射極、共集電極和共基極電路。放大電路正常放大的前提條件是外加電源電壓的極性要保證三極管的發(fā)射極正偏，集電結反偏；放大電路要有一個合適的靜態(tài)工作點Q。放大電路放大的實質是實現(xiàn)小能量對大能量的控制和轉換作用。對于一定的信號源電路，輸入電阻R］越大，放大電路從信號源得到的輸入電壓^就越大，放大電路向信號源索取電流的能力也就越小。當放大電路作為一個電壓放大器來使用時，其輸出電阻Ro的大小決定了放大電路的帶負載能力。R。越小，放大電路的帶負載能力越強。 °2．分析三極管構成的放大電路時，通常用圖解分析方法和微變等效電路分析方法。3?靜態(tài)是指放大電路的輸入電壓u=0時，電路中各處的電壓、電流均為固定直流量的狀態(tài)。靜態(tài)也叫直流工作狀態(tài)。動態(tài)是指放大電路的輸入電壓u產(chǎn)0時，電路中各處的電壓、電流便隨^處于變動的狀態(tài)。動態(tài)也叫交流工作狀態(tài)。畫直流通路有兩個要點：①電容視為開路。②電感視為短路。估算電路的靜態(tài)工作點Q時必須依據(jù)直流通路。計算動態(tài)參數(shù)Au、RpR°時必須依據(jù)交流通路。4?交流負載線和直流負載線在Q點相交。交流負載線是動態(tài)工作點移動的軌跡。正常工作時，放大電路處于交直流共存的狀態(tài)。三極管各電極的電壓和電流瞬時值是在靜態(tài)值的基礎上疊加交流分量，但瞬時值的極性和方向始終固定不變。5．非線性失真分為截止失真和飽和失真兩種。消除截止失真的辦法是增大IBQ值，抬高Q點。消除飽和失真的辦法是減小IBQ值，增大UCEQ，降低Q點。6．微變等效電路成立的前提條件是小信號（微變信號）。等效電路中的受控電流源不能獨立存在，其方向不能隨意假定。微變等效電路中的電壓、電流量都是交流信號，電路中無直流量。因此不能用等效電路來求解靜態(tài)工作點Q的值。NPN和PNP型三極管的微變等效電路一樣。7?當溫度升高時，三極管的反向電流ICbo、ICeO增大，電流放大系數(shù)0增大。固定偏置電路中Q點受溫度影響大；分壓偏置式工作點穩(wěn)定電路可以穩(wěn)定Q點。8?共集電極電路又稱為射極跟隨器，它沒有電壓放大作用,Au?1；電路的輸入電阻比較大；而輸出電阻比較小。實際應用中，共集電極電路通常作為多級放大電路的輸入級、輸出級和緩沖級。共基極電路具有電壓放大作用，u。與*同相位。其輸入電阻很小，輸出電阻很大。共基極電路的頻率特性比較好，一般多用于高頻放大電路。9?在多級放大電路中常見的耦合方式有三種：阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合。阻容耦合放大電路的特點：各級放大電路的靜態(tài)工作點相互獨立；低頻特性差，不適合放大直流及緩慢變化的信號，只能傳遞具有一定頻率的交流信號；輸出溫度漂移比較小。直接耦合電路的特點：各級放大電路的靜態(tài)工作點相互影響，不利于電路的設計、調(diào)試和維修；頻率特性好，可以放大直流、交流以及緩慢變化的信號；輸出存在溫度漂移；電路中無大的耦合電容，便于集成化。多級放大電路的電壓放大倍數(shù)Au為各級電壓放大倍數(shù)的乘積。若以分貝為單位來表示電壓放大倍數(shù)，總的電壓增益為各級電壓增益之和。多級放大電路的輸入電阻R］等于第一級放大電路的輸入電阻R十多級放大電路的輸出電阻R。等于最后一級（末級）放大電路的輸出電阻。復合管又稱為達林頓管。連接的基本規(guī)律為小功率管放在前面，大功率管放在后面。復合管的類型與組成復合管的第一只三極管的類型相同。如果第一只管子為NPN型，則復合管的管型也為NPN;若第一只管子為PNP型，則復合管的管型也為PNP。復合管的電流放大系數(shù)0近似為組成該復合管的各三極管電流放大系數(shù)的乘積。頻率響應描述的是放大電路的放大倍數(shù)隨頻率變化的關系。頻率響應包含幅頻響應和相頻響應兩部分。當放大電路的放大倍數(shù)由Aum下降到0.707\um時，所對應的兩個頻率分別叫做放大電路的下限頻率fL和上限頻率fH?！旰汀曛g的頻率范圍稱為放大電路的通頻帶，用BW表示。一個放大器的通頻帶越寬，表示其工作的頻率范圍越寬，頻率響應越好。下限頻率主要由電路中的耦合電容和旁路電容所決定；上限頻率主要由電路中三極管的極間電容所決定。因為電路中耦合電容和旁路電容、極間電容等的存在，放大電路的放大倍數(shù)在低頻區(qū)隨頻率的減小而下降；在高頻區(qū)隨頻率的增高而減小。多級放大電路的下限頻率高于組成它的任一單級放大電路的下限頻率；而上限頻率則低于組成它的任一單級放大電路的上限頻率；通頻帶窄于組成它的任一單級放大電路的通頻帶。即對于多級放大電路，級數(shù)越多，其增益越大，頻帶越窄。三）本章練習題或思考題1?三極管在放大電路中的三種連接方式是什么？

①如果一個放大電路的電壓放大倍數(shù)為100倍，用分貝作單位其電壓增益為多少分貝？②若一個放大電路的電壓增益為60分貝(dB)，此放大電路的電壓放大倍數(shù)有多少？3?如圖2.1共射放大電路，輸出電壓出現(xiàn)的是什么失真？如何調(diào)整偏置電阻Rb的值可減小此失真？圖2.2圖2.24.如圖2.2所示電路，已知UCC=10V,Rb=320KQ,0=80,Rc=RL=2KQ，試估算Q點的值，計算放大電路的電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻R］、輸出電阻R0。若輸出電壓uo出現(xiàn)截止失真，如何調(diào)整偏置電阻Rb可以減小此失真？ °5?如圖2.3所示，已知0=50,試估算電路的靜點Q,計算電阻，畫出電路的中頻等效電路，并求解Au、Ri、R0。圖2.36?如圖2.4所示的放大電路，已知三級管的Ube=0.7V,0=50。試分別畫出電路的直流通路、交流通路和小信號等效電路估算電路的靜態(tài)工作點Q;求解電路的Au、Aus、Ri、Ro。圖2.4 圖2.57.如圖2.5分壓式工作點穩(wěn)定電路，已知0=60。估算電路的Q點；求解三級管的輸入電阻rbe；用微變等效電路分析法，求解電壓放大倍數(shù)Au；求解電路的輸入電阻Ri及輸出電阻R。。在圖2.5中，若Rb1=20KQ,Rb2=10KQ,R=2KQ,R=2KQ,RL=2KQ,UCC=12V,b1 b2 e c L CCUrE=0.6V,0=100，試計算放大電路的Q值和電路的A、R.、R。BE uio如圖2.6所示，已知0=60,Ure=0.7V估算Q計算rbe用微變等效電路分析法求Au、Ri、Ro若只丄逐漸增大到無窮，會出現(xiàn)怎樣的情況？圖2.6 圖2.7如圖2.7所示電路，電路為什么組態(tài)放大電路？已知UCC=10V,Rb=320KQ,0=60,R=2KQ,R=2KQ,Rl=2KQ,Rs=500Q。試估算Q點的值，計算放大電路的電壓放大倍c e L S數(shù)Au、輸入電阻Rf輸出電阻R。。如圖2.8所示電路,電路的輸入電阻是多大？輸出電阻是多大？圖2.8圖2.912.如圖2.9所示兩級阻容耦合放大電路。若Rb1=20KQ,Rb2=10KQ,Rc=2KQ,Re1=2KQ,Rb=200KQ,Re2=1KQ,RL=2KQ,01=50,02=100,UCC=12V。b e2 L 1 2 CC（1） 判定VT「VT2各構成什么組態(tài)電路？（2） 分別估算各級的靜態(tài)工作點。（3） 計算放大電路的電壓放大倍數(shù)人口、輸入電阻只］和輸出電阻R。。復合管的電流放大系數(shù)0和組成該復合管的各管電流放大系數(shù)之間具有怎樣的關系？影響放大電路低頻響應、高頻響應的主要因素是什么？如圖2.10所示阻容耦合放大電路的幅頻特性，由圖可知，電路的中頻電壓增益是多大？下限頻率fL處的電壓放大倍數(shù)為多少？上限頻率fH處的電壓放大倍數(shù)為多少？電路的通頻帶為多少？圖2.10 圖2.11如圖2.11所示，此圖為直接耦合放大電路的幅頻響應，則此電路的通頻帶為多少？電路的中頻電壓增益為多少分貝？對應￡處的電壓增益為多少分貝？第三章差動放大電路和集成運算放大器（一）本章學習目標理解零點漂移的概念。掌握差動放大電路的基本構成特點和抑制零漂的原理。掌握差模電壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻和輸出電阻的概念和估算方法。理解共模輸入信號、共模電壓放大倍數(shù)、共模抑制比的概念。理解集成運算放大器的組成、主要性能指標的含義。（二）本章重點、要點重點：零點漂移，差動放大電路的電路結構、抑制零漂的原理，差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)的估算，共模抑制比的概念，集成運算放大器的主要性能指標。要點：零點漂移是指放大電路在沒有輸入信號時，輸出電壓偏離原來的起始點而上下漂動。產(chǎn)生零點漂移的主要原因是因為晶體三極管的參數(shù)受溫度的影響。零漂是直接耦合電路存在的主要問題。抑制零點漂移，最有效的措施是采用差動放大電路。差動放大電路是一種具有兩個輸入端且電路結構對稱的放大電路。差動放大電路具有放大差模信號、抑制共模信號的特點。定義差模信號為差放兩個輸入信號之差，共模信號為兩個輸入信號的算術平均值。任意—對輸入信號都可以分解為一對差模信號和一對共模信號的和。例如，Ui=10mV,Ui2=0mV,則：u=10mV,u.=5mV。id ic差放對共模信號的抑制作用，實際上就是對零點漂移的抑制作用。差動放大電路具有四種不同的工作狀態(tài)：雙端輸入，雙端輸出；單端輸入，雙端輸出；雙端輸入，單端輸出；單端輸入，單端輸出。差動放大電路雙端輸出時的差模電壓放大倍數(shù)和單邊電路的電壓放大倍數(shù)完全相同。單端輸出時是雙端輸出的—半；差模輸入電阻為單邊電路輸入電阻的兩倍。

理想情況下，差動放大電路雙端輸出時的共模電壓放大倍數(shù)為0。共模抑制比KCMr是差模電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)的比值，KcMr越大，差動放大電路的性能越好。3．集成運算放大器實際上是一個高增益的多級直接耦合放大電路，具有輸入電阻高、輸出電阻小等特點。內(nèi)部主要由輸入級、中間級、輸出級以及偏置電路組成。集成運放的技術指標是其各種性能的定量描述，也是選用運放產(chǎn)品的主要依據(jù)。（三）本章練習題或思考題1．直接耦合放大電路存在零點漂移的主要原因是什么？=r=rbe1be2be2?如圖3?1差放電路，已知0廣卩2="，rbe1=rbe2=rbe，則電路的AuD>AuC'R0=r=rbe1be2be3.在圖3.2所示差動放大電路中，已知UCc=UEe=12V，三極管的=50,Rc=30K,R「27K，R=10K，RW=500,設只用的活動端調(diào)在中間位置，負載電阻Rl=20K。試估算放rod。圖3.24.如圖3.3所示電路，參數(shù)理想對稱，1=2=，rbe1=rbe2=rbe。試寫出Aud和Auc的表示式。5?差動放大電路，若輸入信號％=20mV,Ui2=10mV，則電路的共模輸入電壓u^?差模輸入電壓uid=? °集成運算放大器內(nèi)部電路主要有哪幾部分組成？每一部分電路有什么特點？

+UCC+UCC第四章反饋放大電路（一）本章學習目標1．理解反饋的概念，掌握反饋的一般表達式。2．熟練掌握各種反饋類型及其判定方法，掌握四種組態(tài)負反饋的特點。3．熟練掌握負反饋的引入對放大電路性能所產(chǎn)生的影響。4．學會根據(jù)放大電路的要求正確引入負反饋。5．學會估算深度負反饋放大電路電壓增益的方法。（二）本章重點、要點重點：反饋的概念，反饋的一般表達式，反饋的類型及其判定方法，反饋的四種組態(tài)，負反饋的引入對放大電路性能的影響，放大電路引入負反饋的一般原則，深度負反饋放大電路的估算。要點：1．將電子系統(tǒng)輸出量（電壓或電流）的部分或全部，通過元件或電路送回到輸入回路，從而影響輸出量的過程稱為反饋。A反饋電路可以用方框圖表示，其閉環(huán)增益的一般表達式為：Af,⑴。f1AF2．按照不同的分類方法，反饋有正反饋、負反饋；交流反饋、直流反饋。交流反饋中有電壓反饋、電流反饋；串聯(lián)反饋、并聯(lián)反饋。電路中常用的交流負反饋有四種組態(tài)：電壓串聯(lián)負反饋，電壓并聯(lián)負反饋，電流串聯(lián)負反饋和電流并聯(lián)負反饋。電壓串聯(lián)負反饋的特點為：輸出電壓穩(wěn)定，輸出電阻減小，輸入電阻增大，具有很強的帶負載能力。電壓并聯(lián)負反饋的特點為：輸出電壓穩(wěn)定，輸出電阻減小，輸入電阻減小。電流串聯(lián)負反饋的特點為：輸出電流穩(wěn)定，輸出電阻增大，輸入電阻增大。電流并聯(lián)負反饋的特點為：輸出電流穩(wěn)定，輸出電阻增大，輸入電阻減小。3．負反饋的引入可以全面改善放大電路的性能。如直流負反饋可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點，交流負反饋可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性、減小非線性失真、抑制噪聲干擾、擴展頻帶、改變輸入和輸出電阻等。放大電路引入負反饋后，其增益下降越多，通頻帶展寬越多。反饋放大電路中，輸入電阻的變化與反饋信號在輸出端的采樣信號是電壓還是電流無關，它只取決于反饋信號在輸入回路與輸入信號的連接方式。串聯(lián)負反饋使放大電路的輸入電阻增大；而并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小。電路中引入負反饋后，輸出電阻的變化只取決于反饋信號在輸出端的采樣方式是電壓還是電流。電壓負反饋使放大電路的輸出電阻減?。欢娏髫摲答伿馆敵鲭娮柙龃?。

4?放大電路可以根據(jù)要求正確引入負反饋。如要穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點Q,應該引入直流負反饋。要改善放大電路的動態(tài)性能（如增益的穩(wěn)定性、穩(wěn)定輸出量、減小失真、擴展頻帶等）,應該引入交流負反饋。要穩(wěn)定輸出電壓,減小輸出電阻,提高電路的帶負載能力,應該引入電壓負反饋。要穩(wěn)定輸出電流,增大輸出電阻,應該引入電流負反饋。要提高電路的輸入電阻,減小電路向信號源索取的電流,因該引入串聯(lián)負反饋。要減小電路的輸入電阻,要引入并聯(lián)負反饋。5?深度負反饋條件下，在反饋放大電路中有反饋量Xf近似等于輸入量X],電路的閉環(huán)增益可用Af1估算。深度負反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)Af只取決于反饋系數(shù)F,和基本fF f放大電路的放大倍數(shù)A無關。（三）本章練習題或思考題已知反饋放大電路的A=100,F=0.2則閉環(huán)放大倍數(shù)Af為多少？—個負反饋放大電路，如果反饋系數(shù)F=0.1,閉環(huán)增益Af=9,試求開環(huán)放大倍數(shù)A=?3?判定圖4.1中各電路Rf引入的級間反饋組態(tài)；估算圖（a）電路深負反饋下的電壓增益；說明圖（b）反饋的引入對輸入電阻及輸出電阻的影響。4?如圖4.2電路，判定各圖的級間反饋組態(tài)；估算圖A電路深負反饋下的電壓增益；說明圖A電路反饋的引入對輸入電阻及輸出電阻的影響。圖4.2圖4.210%。10%。5?已知某開環(huán)放大電路的放大倍數(shù)A=1000，由于某種原因，其變化率為〒A若電路引入負反饋，反饋系數(shù)為F=0.009,這時電路放大倍數(shù)的變化率為多少？6?如圖4.3所示，根據(jù)電路的要求正確連接反饋電阻Rf（1） 希望負載發(fā)生變化時，輸出電壓能夠穩(wěn)定不變，Rf應該與點J、K和M、N如何連接才可滿足要求？（2） 希望電路的輸入電阻減小，Rf應該與點J、K和M、N如何連接？7?如圖4.4所示負反饋放大電路，試估算電路的電壓增益，并說明負反饋的引入對電路輸入電阻、輸出電阻所產(chǎn)生的影響。圖4.3圖4.4圖4.58．如圖4.5所示負反饋放大電路。估算電路的電壓增益，并定性說明此反饋的引入對電路輸入電阻和輸出電阻的影響。9．如圖4.6所示反饋放大電路，判定電路的反饋組態(tài)，估算電路的電壓增益。圖4.6圖4.710．如圖4.7所示深度負反饋放大電路，試判定電路的級間反饋組態(tài)，估算電路的電壓放大倍數(shù)。如果輸入信號電壓U=100mV，輸出電壓uo=?第五章功率放大電路（一）本章學習目標1．理解功率放大電路的特點及工作狀態(tài)的分類。2．掌握典型功率放大電路的組成、工作原理。3?學會OCL和OTL功率放大電路最大不失真輸出功率、最大管耗的估算方法。4．理解功放管的選擇原則。本章重點、要點重點：功率放大電路的特點，功放管工作狀態(tài)的分類，OCL和OTL互補對稱電路的組成，最大不失真輸出功率、最大管耗的估算方法，功放管的選擇。要點：1．功放電路要能夠向負載提供足夠的輸出功率、具有較高的效率、有較小的非線性失真。功放電路的主要技術指標為：最大輸出功率Pomax和效率。功放管的工作狀態(tài)可以分為甲類、乙類和甲乙類三種。2?功放電路主要有雙電源互補對稱電路(OCL)和單電源互補對稱電路(OTL)兩種結構形式。對于單電源互補對稱電路，計算輸出功率、效率、管耗和直流電源提供的功率時，只需將OCL電路計算公式中的UCC用UCC/2代替即可。OCL乙類互補對稱電路輸出電壓存在交越失真。OCL互補對稱功率放大電路最大不失真輸出功率為：OTL互補對稱功率放大電路最大不失真輸出功率為：最大管耗為：3?選取功放管時，要求每只管子的最大管耗PT1max=0.2Pomax<Pcm。三極管上的最大集電極電流UCC/Rl〈Icm。OCL電路三極管的Uceo>2UCC。本章練習題或思考題1.OCL互補對稱功率放大電路，若電源電壓為12V,則功放管的Ucm。至少要多大？2?已知一個0CL互補對稱功率放大電路的最大輸出功率為9W，負載電阻為8歐姆，功放管的飽和壓降UCES=0V。則每只管子的最大管耗約為？三極管上的最大集電極電流約為？電源電壓約為？3?已知一個0CL互補對稱功率放大電路的電源電壓為12V，負載電阻為8歐姆，功放管的飽和壓降UCES=0V。則可知最大不失真輸出功率為？4.某OCL互補對稱電路如圖5.1所示，已知三極管VT］、VT2的飽和壓降UCES=1V,UCC=18V,RL=8。計算電路的最大不失真輸出功率Pomax；omax求每個三極管的最大管耗PTmax;為保證電路正常工作，所選三極管的UCE0和ICM應為多大？圖5.1 圖5.25.OTL互補對稱電路如圖5.2所示，試分析電路的工作原理。(1)電阻R］與二極管VD「VD2的作用是什么？

靜態(tài)時VT1管射極電位UE=?電容C兩端的電壓應為多少？負載電流1=?若電容C足夠大，UCC=+12V，三極管飽和壓降UCES1V,Rl=8，則負載RL上得到的最大不失真輸出功率Pomax為多大？omax動態(tài)時，若輸出電壓uo出現(xiàn)交越失真，可能是什么原因造成的？如圖5.3功率放大電路，已知UCES=1.0V,試估算電路的最大不失真輸出功率POmaxo靜態(tài)時，U。應為多少伏？ "OCL互補電路如圖5.4所示。已知Ucc=15V,Rl=12,R1=10K，試回答下述問題或計算有關參數(shù)。要穩(wěn)定電路的輸出電壓，應引入何種形式的反饋？請在圖中標明相應的反饋之路為使電路的閉環(huán)增益為80，試確定反饋電阻Rf的阻值。設UCES2V,求負載R(上最大不失真的輸出功率卩1?為多大？CES L omax00圖5.4第六章集成運算放大器的應用本章學習目標掌握理想運放的參數(shù)、工作區(qū)域，學會應用運放工作區(qū)域的特點分析運放應用電路。2?熟練掌握運放運算電路比例、加減、積分、微分的構成和分析方法。3?理解有源濾波的概念、特點和分類。4.掌握電壓比較器電路的構成、工作原理，學會波形、電壓傳輸特性的畫法，門限電壓的計算方法。（二）本章重點、要點重點：理想運放的參數(shù)，兩個工作區(qū)的特點，運放運算電路比例、加減、積分、微分的構成和分析，有源濾波的概念，電壓比較器的組成、電壓傳輸特性、波形的畫法、門限電壓的計算。要點：理想的運算放大器：開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)A°d=8；差模輸入電阻ric=8；輸出電阻rod=°；共模抑制比Kcmr=8。在集成運放應用電路中，運放的工作范圍有兩種情況：工作在線性區(qū)或工作在非線性區(qū)。運放在線性工作區(qū)時的特點：兩輸入端的電位相等，稱為“虛短”，兩輸入端的電流為0，稱為“虛斷”。運放線性應用電路中，一定引有深度的負反饋。運放在非線性工作區(qū)時的特點：其輸出電壓u。與輸入電壓u+-i_不成比例。在非線性工作區(qū)，運放的輸入信號超出了線性放大的范圍，輸出電壓不再隨輸入電壓線性變化，而是達到飽和，輸出電壓為正向飽和壓降U°H（正向最大輸出電壓）或負向飽和壓降U°L（負向最大輸出電壓）。滿足“虛斷”條件。反相比例運算電路的輸出電壓與輸入電壓相位相反，而幅度成正比關系，比例系數(shù)取決于電阻Rf與R］阻值之比。電路中帶有電壓并聯(lián)負反饋，具有共模輸入電壓=0,輸入電阻小的特點。同相比例運算電路輸出輸入電壓相位相同，幅度成正比例關系。比例系數(shù)取決于電阻Rf與R］阻值之比。同相比例運算電路中引入了電壓串聯(lián)負反饋，具有輸入電阻高，共模輸入電壓主0的特點。求和運算電路有反相求和運算電路、同相求和運算電路和代數(shù)求和運算電路等幾種。積分電路可以完成對輸入信號的積分運算，即輸出電壓與輸入電壓的積分成正比。積分電路可以用于波形變換，若輸入為方波信號，則可得輸出信號為三角波。微分是積分的逆運算，微分電路的輸出電壓是輸入電壓的微分。若輸入一個階躍信號，時間常數(shù)t=RC很小，經(jīng)微分電路可將矩形脈沖轉為尖脈沖。有源濾波電路是指由放大電路和RC網(wǎng)絡構成的濾波電路。按照工作頻率的不同，可分為低通濾波、高通濾波、帶通濾波、帶阻濾波等。低通濾波電路允許低頻信號通過，將高頻信號衰減；高通濾波電路的性能與之相反，即允許高頻信號通過，而將低頻信號衰減；帶通濾波器允許某一頻帶范圍內(nèi)的信號通過，而將此頻帶之外的信號衰減；帶阻濾波器的性能與之相反，即阻止某一頻帶范圍內(nèi)信號通過，而允許此頻帶之外的信號通過電壓比較器是將一個模擬輸入電壓與一個參考電壓進行比較，比較器的輸出只有兩種可能的狀態(tài)：高電平或低電平。從電路結構來看，運放常處于開環(huán)狀態(tài)或加入正反饋。根據(jù)電壓比較器的傳輸特性不同，可分為單限比較器、滯回比較器及雙限比較器等。單限比較器是指只有一個門限電壓的比較器。當輸入電壓等于門限電壓時，輸出端的狀態(tài)發(fā)生跳變。單限比較器電路簡單，靈敏度高，但其抗干擾能力差。滯回電壓比較器有兩個門限電平，其傳輸特性呈滯回形狀，其主要優(yōu)點是抗干擾能力強。（三）本章練習題或思考題1?欲實現(xiàn)Au=-100的放大電路，應選用什么運算電路？2.比例運算電路如圖6.1所示，圖中R1=10K，Rf=30K，試估算它的電壓放大倍數(shù)和輸入電阻，并估算R'應取多大？

3?同相比例電路如圖6.2所示，圖中R1=3K，若希望它的電壓放大倍數(shù)等于7,試估算電阻Rf應取多大？圖6.1 圖6.24?理想集成運放構成的電路如圖6.3所示，寫出ujj的關系式。圖6.3圖6.35．理想運放構成的運算電路如圖6.4所示，試寫出輸出電壓與輸入電壓的關系式若Rf=10KQ,R1=2KQ,R2=5KQ,ui1=1.5Vui2=0.5V輸出電壓uo為多少？圖6.46?如圖6.5所示電路，各運放理想，試求輸出電壓u01、u02、u03與輸入信號的關系式。uu02uu02圖6.5如圖6.6電路，各運放理想，試求各電路的輸出電壓u01、uo2、uo3的值。為了避免50Hz電網(wǎng)電壓的干擾進入放大器，應選用什么類型的濾波電路？如圖6.7所示理想運放應用電路，已知t=0時，u°=-6V。試求電路的門限電壓,并畫出電路的電壓傳輸特性；對應輸入波形畫出u。的波形。10KUZ10KUZ圖6.6■-■■■ l=F3V 10KR4=120K■-■■■ l=F3V 10KR4=120Kt,士6V?UiUr=6VR2?UiUr=6VR210Ku0U=±7VZtt圖6.710．如圖6.8理想運放應用電路，試計算電路的門限電壓，并對應輸入電壓畫出輸出電壓的波形。—8十A+圖6.811.如圖6.9所示電路，各運放理想，已知電源電壓UCC=±12V,試對應輸入*畫出u01及u02的波形 ]

uu0212?如圖6.10所示理想運放構成的電路，試對應輸入波形畫出uo1、丄的波形。已知u0uu02圖6.10u0o1o第七章信號產(chǎn)生電路圖6.10u0o1o（一）本章學習目標1?掌握正弦波振蕩電路產(chǎn)生的條件。2?熟練掌握RC橋氏振蕩電路的構成、工作原理、振蕩頻率的計算。3?學會用相位平衡的方法判定LC正弦振蕩電路能否振蕩。4?了解石英晶體振蕩電路。5?掌握方波和鋸齒波典型應用電路。（二）本章重點、要點重點：正弦振蕩電路產(chǎn)生的條件，RC橋氏振蕩電路的構成、工作原理和振蕩頻率的計算，用相位平衡的方法判定LC正弦振蕩電路能否振蕩，方波和鋸齒波典型應用電路。要點：1?正弦波振蕩電路是一個沒有輸入信號的帶選頻網(wǎng)絡的交流正反饋放大電路。2n，正弦振蕩電路振蕩的幅度平衡條件是：丨AF|=1，相位平衡條件為

起振條件是丨AF|〉12n，3．一個正弦波振蕩器主要由放大電路，正反饋網(wǎng)絡，選頻網(wǎng)絡，穩(wěn)幅環(huán)節(jié)幾個部分組成。選頻網(wǎng)絡若由RC元件組成，則稱RC振蕩電路；選頻網(wǎng)絡若由LC元件組成，稱LC振蕩電路；選頻網(wǎng)絡若由石英晶體構成，則稱為石英晶體振蕩器。一般9振蕩器用來產(chǎn)生1MHz以下的低頻信號；LC振蕩器用來產(chǎn)生高于1MHz的高頻信號；而石英晶體振蕩器的選頻特性好，頻率穩(wěn)定度高。14.RC橋式振蕩電路的振蕩頻率￡2疋。5．LC振蕩電路有變壓器耦合、電感三點式和電容三點式等電路結構，其振蕩頻率近似等于LC諧振回路的諧振頻率。非正弦波產(chǎn)生電路通常由比較器、積分電路和反饋電路等組成，其狀態(tài)的翻轉依靠電路中定時電容能量的變化，改變定時電容的充、放電電流的大小，就可以調(diào)節(jié)振蕩周期方波產(chǎn)生電路由一個滯迴比較器和RC充放電回路組成。三）本章練習題或思考題1?已知RC橋氏振蕩電路中C6800pF,R22k,R]20k，要使電路產(chǎn)生正弦波振蕩，RF應為多少？電路振蕩頻率是多少？用相位平衡條件判定圖7.1各正弦電路能否振蕩。用相位平衡判定圖7.2各正弦電路能否振蕩。R+亠一一R+亠一一圖7.24?如圖7.3正弦振蕩電路。圖（A）滿足相位平衡條件，試在圖中正確標出變壓器的同名端；用相位平衡判定圖（B）有無可能振蕩；若圖（C）滿足相位平衡條件，在圖上正確標出運放的+、-端；穩(wěn)幅振蕩時，Rf應該為多大？圖7.3第八章直流穩(wěn)壓電源（一）本章學習目標1．理解直流穩(wěn)壓電源的基本組成部分：變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路。2．掌握常用半波、全波、橋式整流電路工作的原理和主要參數(shù)的計算。3?掌握電容濾波電路的構成和特點，學會直流輸出電壓Uo=1.2；2的計算公式。4?熟悉掌握串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的構成、穩(wěn)壓的原理，直流輸出電壓U。的估算。5．學會集成三端穩(wěn)壓器的簡單應用。（二） 本章重點、要點重點：單相橋式整流電路工作的原理和主要參數(shù)，電容濾波電路的構成和特點，串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的構成、穩(wěn)壓的原理，直流輸出電壓U。的估算，三端穩(wěn)壓器的簡單應用。要點：1?-般小功率直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等部分組成。2?整流電路的作用是利用二極管的單向導電性，將交流電壓變成單方向的脈動直流電壓，常用橋式整流電路。單相橋式整流電路的整流輸出電壓的平均值U0比半波時增加了一倍。而每只二極管流過的電流平均值ID是負載電流IO的-半。整流管在截止時承受的最高反向電壓URM為U殛。RM 2濾波電路包含電容濾波和電感濾波，濾波電路的作用是消除脈動電壓中的紋波電壓。電容濾波電路簡單，輸出電壓平均值U。較高，脈動較小，但是二極管中有較大的沖擊電流。因此，電容濾波電路-般適用于輸出電壓較高，負載電流較小并且變化也較小的場合。電感濾波電路主要適用于負載功率較大即負載電流很大的情況。4?串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路由調(diào)整管、基準電壓、取樣電路、比較放大電路以及保護電路等組成，其中調(diào)整管與負載相串聯(lián)，且工作在線性放大狀態(tài)。三端集成穩(wěn)壓器有輸入、輸出和公共端三個引出端。78系列輸出正電壓，79系列輸出負電壓。（三） 本章練習題或思考題1?若直流電源變壓器副邊電壓有效值為20V，采用橋式整流電路，則整流輸出電壓的平均值為？整流管所承受的最大反向峰值電壓約為？2?若直流電源變壓器副邊電壓有效值為20V，采用單相橋式整流電容濾波（電容量足

夠大），則負載上得到的輸出電壓平均值約為？3.—單相橋式整流電容濾波電路如圖8.1所示，設負載電阻Rl=1.2千歐姆，要求輸出直流電壓U°=30V。試選擇整流二極管和濾波電容。已知交流電源頻率50Hz。圖8.14.如圖8.2所示，已知UBE=0.7V。（1） 求U0的調(diào)節(jié)范圍。（2） 若U2=20V，當從從最小到最大時，求調(diào)整管的管壓降U大約從多大變?yōu)槎啻螅? 0 CE調(diào)整管可否正常工作？（電容C足夠大）圖8.25?直流電源電路如圖8.3所示，已知UZ=6V。若電容C足夠大，U2=20V，求電壓Ui;計算輸出電壓U0的調(diào)節(jié)范圍。+LU0+LU06?直流電源電路如圖8.4若U2=10V,電容C足夠大，試求Ui;若UZ=6V，計算輸出電壓U0。+U07?直流電源電路如圖+U07?直流電源電路如圖8.5已知：Ube=0.7V，U2=20V，UZ=5.3VO（1）估算輸出電壓U0的范圍。⑵若C足夠大，活動觸頭在R2中點時，計算T1管上的管壓降UCE1。（3）活動觸頭在R2中點時，T3管輸出端的電位UC3=?圖8.58．7805三端集成穩(wěn)壓器，在滿足穩(wěn)壓器輸入條件的應用電路中，輸出的穩(wěn)定電壓約為?附：考試樣題一．填空：（每空1分，共20分）1.放大電路中的三極管，其外加電源的極性應使發(fā)射結 ,集電結 。2?三極管是 控制器件，場效應管是 控制器件。三種組態(tài)放大電路， 電路輸出電阻最??； 電路具有電壓反相作用； 電路不僅可以放大電壓也可放大電流。設直接耦合多級放大電路的中頻電壓增益為80分貝，當信號頻率匚￡時，電路的電壓增益為 分貝； 是直接耦合放大電路存在的主要問題。5?正弦波振蕩電路產(chǎn)生持續(xù)振蕩的幅值平衡條件是 ，相位平衡條件6?乙類互補對稱功率放大電路，輸出存 失真。7?理想運算放大器的開環(huán)電壓增益為 ，輸出電阻為 ，輸入電阻為 。8?電路中引入電壓負反饋，可使輸 基本恒定；使輸出電阻 。若要增大電路的輸入電阻，應該引 負反饋。9?若直流電源變壓器副邊電壓有效值為20V，采用單相橋式整流電路，則整流輸出電壓的平均值為 ，整流管所承受的最大反向峰值電壓為 。二?分析基本放大電路：（共20分）如圖1分壓式工作點穩(wěn)定電路，已知0=60。（1）估算電路的Q點；（2）求解三級管的輸入電阻rbe；（3）用微變等效電路分析法，求解電壓放大倍數(shù)Au；（4）求解電路的輸入電阻Ri及輸出電阻R。。圖1 圖2三.反饋放大電路如圖2所示：（共12分）判定圖各電路Rf引入的級間反饋組態(tài)；估算圖⑴電路深負反饋下的電壓增益；說明圖（b）反饋的引入對輸入電阻及輸出電阻的影響。四．功率放大電路：（共9分）互補對稱電路如圖3所示，靜態(tài)時電容C2兩端的電壓應為多少？負載電流1=?若電容C足夠大，UCC=+12V，三極管飽和壓降UCEs1V,Rl=8，則負載Rl上得到的最大不失真輸出功率P為多大？omax圖3 圖4五．直流穩(wěn)壓電源電路：（共8分）直流電源電路如圖4所示，若U2=10V,電容C足夠大，試求Ui;若UZ=6V，計算輸出電壓U0。六、運放應用電路：（共15分）如圖5理想運放應用電路，試求各電路輸出電壓與輸入電壓的關系式。圖5圖6圖7

七、正弦振蕩電路如圖6所示，使用相位平衡判定電路能否振蕩。(6分)八、如圖7所示電路，試求電路的門限電壓，并畫出電路的電壓傳輸特性；若輸入的ui為幅度10V的正弦波，試對應輸入畫出電路的輸出UO波形。(10分)附：章節(jié)練習題答案>t/t- \'丿第一章1.VD導通，Uab=0.7V。2．IZ=5mA，合適。(a)VD截止，U°=3V;(b)VD1截止，VD2導通，U°=-0.7V。ui>0.7V時，VD1截止，VD2導通，uo=0.7V;ui<-0.7V時，VD1導通，VD2截止，uo=-0.7V;-0.7Vvuiv0.7V時，VD1和VD2均截止，uo=ui。波形略。ui>8V時，uo=8V;ui<-0.7V時，uo=-0.7V;-0.7Vvuiv8V時，uo=ui。波形略。IC=0IB=1.25mA，ZE=IC+IB=1,275mAo選B管。NPN，①端對應基極，②端對應集電極，③端對應發(fā)射極。放大，截止，飽和。>t/t- \'丿第二章2.①40分貝，②1000倍。截止失真，減小Rb的值。參看書上例2-3和例2-6。參看書上例2-6。廿42叮，ICQ=2.5mA，UCEQ=7V，Au?-90,AuS?-55,R嚴0.8K，R°a1.9K。ICQ?2mA，UCE