电子技术基础-模拟部分(第五版)总复习ppt课件.ppt

1模拟电子技术模拟电子技术总复习总复习2第一章第一章 绪论绪论 1.了解信号及其频谱。了解信号及其频谱。2.理解放大电路模型。理解放大电路模型。3.理解放大电路的理解放大电路的主要性能指标主要性能指标。一、一、基本要求基本要求3第二章第二章 运算放大器运算放大器 1.理解运算放大器的组成、电路模型、电压传输特性和理解运算放大器的组成、电路模型、电压传输特性和理想运算放大器。理想运算放大器。一、一、基本要求基本要求2.熟悉几种常用信号运算电路，掌握利用熟悉几种常用信号运算电路，掌握利用“虚短虚短”、“虚断虚断”概念分析这些电路的方法概念分析这些电路的方法。4集成运算放大器集成运算放大器差分输入级差分输入级中间级中间级输出级输出级偏置电路偏置电路输入级：差动放大器输入级：差动放大器中间级：共射放大器中间级：共射放大器输出级：互补对称功率放大器输出级：互补对称功率放大器5运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型通常：通常：开环电压增益开环电压增益 Avo的的 105（很高）（很高）输入电阻输入电阻 ri 106（很大）（很大）输出电阻输出电阻 ro 100（很小）（很小）运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型6电压传输特性：电压传输特性：vo=f(vi)线性区：线性区：vo=Avo(vP-vN)饱和区：饱和区：V+vP-vN voV-O当当Avo(vP-vN)V+时时 vO=V+当当Avo(vP-vN)V-时时 vO=V-7理想运算放大器理想运算放大器理想运放的电路模型理想运放的电路模型 开环电压放大倍数：开环电压放大倍数：Ao 开环输入电阻：开环输入电阻：ri 开环输出电阻：开环输出电阻：ro0 共模抑制比：共模抑制比：KCMR 8vp vn vo V+V-O理想运放的电压传输特性理想运放的电压传输特性1.饱和区饱和区 开环或加正反馈时开环或加正反馈时vO=V+VCC (2)当当 vp vn 时，时，vO=V-VEE (1)当当 vp vn时，时，2.线性区线性区 满足满足“虚短虚短”和和“虚断虚断”。加负反馈时加负反馈时信号的运算电路信号的运算电路信号的运算电路信号的运算电路1、比例运算电路、比例运算电路（1 1）反相比例运算）反相比例运算）反相比例运算）反相比例运算R2=R1/RFu =u=0“虚地虚地”（2 2）同相比例运算同相比例运算同相比例运算同相比例运算Auf=1（同号器）（同号器）uo=ui 电压跟随器电压跟随器Rf=0、R1 2、加法运算电路、加法运算电路（1 1）反相输入加法运算电路）反相输入加法运算电路）反相输入加法运算电路）反相输入加法运算电路（2 2）同相输入加法运算电路）同相输入加法运算电路）同相输入加法运算电路）同相输入加法运算电路当当 RP=RN时，时，3、减法运算电路、减法运算电路当当 RP=RN 时，时，4、积分运算电路、积分运算电路0 t时段，时段，t 时刻输出：时刻输出：uC(0)：uC的初始值的初始值5、微分运算电路、微分运算电路电路的作用：实现波形变换。电路的作用：实现波形变换。（1）虚短和虚断；）虚短和虚断；电路分析法求解步骤：电路分析法求解步骤：（2）对集成运放）对集成运放两个输入端两个输入端运用运用KCL定律列写电流方定律列写电流方程；程；（3）用各点电位表示电流，并整理成关于）用各点电位表示电流，并整理成关于 uI I 和和 uO的的表达式。表达式。同相端输入信号系数为正，反相端输入信号系数为负同相端输入信号系数为正，反相端输入信号系数为负注意：注意：若计算出的若计算出的uo Uopp，则取，则取uo=Uopp 若计算出的若计算出的uoV阴阴，二极管导通，二极管导通理想状况下，二极管正向导通时可看作短路，理想状况下，二极管正向导通时可看作短路，理想状况下，二极管正向导通时可看作短路，理想状况下，二极管正向导通时可看作短路，V VABAB=6V6V。34第四章第四章 三极管及三极管及放大电路基础放大电路基础1.理解三极管的基本构造、工作原理、特性曲线及其主要理解三极管的基本构造、工作原理、特性曲线及其主要参数的意义。参数的意义。一、一、基本要求基本要求2.理解放大电路的作用和组成原则。理解放大电路的作用和组成原则。3.掌握放大电路的静态分析和动态分析方法。掌握放大电路的静态分析和动态分析方法。4.了解三种组态放大电路的特点。了解三种组态放大电路的特点。5.了解组合放大电路及其特点。了解组合放大电路及其特点。35CET TBIBIEICET TCBIBIEIC根据结构不同，根据结构不同，BJT有两种类型有两种类型:NPN型和型和PNP型。型。发射区发射区发射极发射极Emitter基区基区基极基极 Base集电区集电区集电极集电极Collector发射结发射结(Je)集电结集电结(Jc)发射区发射区发射极发射极基区基区基极基极集电区集电区集电极集电极发射结发射结(Je)集电结集电结(Jc)表示符号表示符号36基区：基区：基区：基区：最薄，最薄，最薄，最薄，掺杂浓度最低掺杂浓度最低掺杂浓度最低掺杂浓度最低发射区：发射区：发射区：发射区：面积小，面积小，面积小，面积小，掺杂浓度最高，多掺杂浓度最高，多掺杂浓度最高，多掺杂浓度最高，多子数量多子数量多子数量多子数量多发射结发射结发射结发射结集电结集电结集电结集电结B BE EC CN NN NP P基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极集电区：集电区：集电区：集电区：面积最大，面积最大，面积最大，面积最大，掺杂浓度次于发射区掺杂浓度次于发射区掺杂浓度次于发射区掺杂浓度次于发射区而高于基区而高于基区而高于基区而高于基区结构特点：结构特点：三层两结三层两结三层两结三层两结37VCE1V25 vCE1V7580604020vBE/ViB/AO0.4 0.8iC uCE uBE iBBEC特点特点特点特点:PN结的伏安特性，结的伏安特性，非线性非线性非线性非线性 iB=f(vBE)vCE=const输入特性曲线输入特性曲线 硅管：硅管：VBE 0.7 V 锗管：锗管：VBE 0.3 V38放放 大大 区区iC/mA43213 6 9vCE/VO iB=0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A 截止区截止区iC uCE uBE iBBECiC=f(vCE)iB=const输出特性曲线输出特性曲线饱和区饱和区39BJT的主要参数的主要参数(1)共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数1.电流放大系数电流放大系数 (2)共发射极交流电流放大系数共发射极交流电流放大系数 2.极间反向电流极间反向电流(1)集电极基极反向饱和电流集电极基极反向饱和电流ICBO (2)集电极发射极反向饱和电流集电极发射极反向饱和电流ICEO40BJT的主要参数的主要参数(1)集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM(2)集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗PCM 3.极限参数极限参数(3)反向击穿电压反向击穿电压 V(BR)CEO基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。41实现放大的条件：实现放大的条件：(1)必须正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。必须正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏从电位的角度看：从电位的角度看：NPN型型 VCVBVE PNP型型VCVBVT 且且vDS vGS-VT66转移特性曲线转移特性曲线67FET的主要参数的主要参数1.开启电压开启电压VT(或或VGS(th)一、直流参数一、直流参数2.夹断电压夹断电压VP(或或VGS(off)4.直流输入电阻直流输入电阻RGS3.饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS增强型增强型MOS管的参数管的参数耗尽型耗尽型耗尽型耗尽型MOSMOS管的参数管的参数管的参数管的参数二、交流参数二、交流参数 1.低频互导（跨导）低频互导（跨导）gm：2.输出电阻输出电阻rds：68FET的主要参数的主要参数三、极限参数三、极限参数 3.最大耗散功耗最大耗散功耗PDM1.最大漏源电压最大漏源电压V(BR)DS2.最大栅源电压最大栅源电压V(BR)GS4.最大漏最大漏极极电电流流IDM69习题习题5.1.1 如图所示为如图所示为MOSFET的转移特性，请分别说明各属的转移特性，请分别说明各属于何种沟道，开启电压于何种沟道，开启电压/夹断电压夹断电压(图中图中iD的假定正向为流进漏极的假定正向为流进漏极)。二、二、习题习题N沟道耗尽型沟道耗尽型VP=-3V P沟道耗尽型沟道耗尽型VP=2V P沟道增强型沟道增强型VT=-4V70第六章第六章 模拟集成电路模拟集成电路一、一、基本要求基本要求2、理解电流源电路的特点和作用。、理解电流源电路的特点和作用。3、掌握、掌握差分式放大电路的作用，结构，工作原理和主要差分式放大电路的作用，结构，工作原理和主要技术指标。技术指标。4、理解运算放大器的电压传输特性及主要参数的意义。、理解运算放大器的电压传输特性及主要参数的意义。1、了解集成电路及其特点。、了解集成电路及其特点。711、镜像电流源、镜像电流源电流源电路电流源电路2、镜像电流源、镜像电流源3、组合电流源、组合电流源代表符号代表符号代表符号代表符号72差模信号差模信号共模信号共模信号差分式放大电路输入输出结构示意图差分式放大电路输入输出结构示意图差分式放大电路差分式放大电路总输出电压总输出电压共模抑制比共模抑制比反映抑制零漂能力的指标反映抑制零漂能力的指标差模电压增益差模电压增益共模电压增益共模电压增益731.某差分放大器的某差分放大器的KCMR=500，当输入，当输入Vi1=20mV，Vi2=20mV时，输出时，输出Vo=2V；则当输入；则当输入Vi1=Vi2=2V时，求其共模时，求其共模输入信号输入信号ViC和输出电压和输出电压Vo。二、二、习题习题解解:当输入当输入Vi1=20mV，Vi2=-20mV时时741.某差分放大器的某差分放大器的KCMR=500，当输入，当输入Vi1=20mV，Vi2=20mV时，输出时，输出Vo=2V；则当输入；则当输入Vi1=Vi2=2V时，求其共模时，求其共模输入信号输入信号ViC和输出电压和输出电压Vo。二、二、习题习题当输入当输入Vi1=Vi2=2V时时集成运算放大电路集成运算放大电路虚短：虚短：u+=u 虚断：虚断：i+=i 0 u+u uoUopp+Uopp O线性区：线性区：u+u 时，时，uo=+Uoppu+0.2Pomax；3)V(BR)CEO 2VCC；2)ICM VCC/RL。89例：例：已知已知VCC16V，RL4，T1和和T2管的管的饱饱和管和管压压降降UCES2V，输输入入电压电压足足够够大。大。最大输出功率、效率分别为最大输出功率、效率分别为晶体管的最大功耗晶体管的最大功耗最大输出功率时输入电压有效值最大输出功率时输入电压有效值901.乙乙类类双双电电源源互互补补对对称称功功率率放放大大电电路路如如图图所所示示，则则选选择择功功率三极管的参数率三极管的参数PCM，|V(BR)CEO|，ICM。解：解：二、二、习题习题vivo+VCC 12V+VCC+12VRL20T1T2PCM 0.2Pomax；V(BR)CEO 2VCC=24V ICM VCC/RL=12/20A=0.6A91第九章第九章 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路2.理解有源滤波电路的结构特点和主要性能。理解有源滤波电路的结构特点和主要性能。一、一、基本要求基本要求1.理解滤波电路的概念与分类。理解滤波电路的概念与分类。3.掌握自激振荡条件的判断。掌握自激振荡条件的判断。4.掌握正弦波振荡电路的基本结构、工作原理和振荡频率掌握正弦波振荡电路的基本结构、工作原理和振荡频率的计算。的计算。5.了解电压比较器及非正弦信号产生电路。了解电压比较器及非正弦信号产生电路。92滤滤波波器器：是是一一种种能能使使有有用用频频率率信信号号通通过过而而同同时时抑抑制制或或衰衰减减无用频率信号的电子装置。无用频率信号的电子装置。有源滤波器：有源滤波器：由集成运放和由集成运放和R、C构成的滤波器。构成的滤波器。幅频响应幅频响应相频响应相频响应有源滤波器有源滤波器滤波电路滤波电路93滤波器的分类滤波器的分类低通低通(LPF：Low Pass Filter)高通高通(HPF：High Pass Filter)带通带通(BPF：Band Pass Filter)全通全通(APF：All Pass Filter)带带阻阻(BEF：Band Elimination Filter)94可由低通和高通串联得到可由低通和高通串联得到必须满足必须满足带通滤波电路带通滤波电路带阻滤波电路带阻滤波电路可由低通和高通并联得到可由低通和高通并联得到必须满足必须满足95振幅平衡条件振幅平衡条件相位平衡条件相位平衡条件环路增益环路增益自激振荡的条件：自激振荡的条件：根据根据选频网络选频网络所用元件分类：所用元件分类：RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路f0 1MHz f0 很稳定很稳定 正弦波振荡电路的分类正弦波振荡电路的分类974放大电路：放大电路：放大信号放大信号 基本组成部分基本组成部分4反反馈馈网网络络：必必须须是是正正反反馈馈，反反馈馈信信号号即即是是放放大大电电路路的的输输入入信号信号4选频网络：保证输出为单一频率的正弦波选频网络：保证输出为单一频率的正弦波（选选择择满满足足相相位位平平衡衡条条件件的的一一个个频频率率；经经常常与与反反馈馈网网络络合合二二为一。）为一。）4稳稳 幅幅 环环 节节：使使 电电 路路 能能 从从 AF 1，过过 渡渡 到到 AF =1，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。98RC正弦波产生电路正弦波产生电路起振条件：起振条件：振荡频率：振荡频率：LC正弦波正弦波振荡电路振荡电路变压器反馈式变压器反馈式电感三点式电感三点式电容三点式电容三点式振荡频率：振荡频率：起振相位条件：起振相位条件：正反馈（瞬时极性法）正反馈（瞬时极性法）注意：注意：反馈回来的信号为该点的到地电压（反馈回来的信号为该点的到地电压（Vcc也也看做接地点），选择满足条件的电容或电感，进看做接地点），选择满足条件的电容或电感，进而确定反馈信号符号。而确定反馈信号符号。100电压比较器电压比较器特点：特点：运算放大器工作在开环状态或引入正反馈，运算放大器工作在开环状态或引入正反馈，虚短不成立。虚短不成立。功能：功能：来比较输入信号与参考电压的大小。来比较输入信号与参考电压的大小。方波产生电路方波产生电路 由迟滞比较器、由迟滞比较器、RC充放电电路组成。充放电电路组成。101第十章第十章 直流稳压电源直流稳压电源2.掌握小功率整流滤波电路的组成、工作原理、特点及有掌握小功率整流滤波电路的组成、工作原理、特点及有关性能指标的计算。关性能指标的计算。一、一、基本要求基本要求1.了解直流稳压电源的组成部分。了解直流稳压电源的组成部分。3.了解串联反馈式稳压电路的基本组成和稳压原理。了解串联反馈式稳压电路的基本组成和稳压原理。4.了解集成稳压电路的基本结构、工作原理和基本应用电了解集成稳压电路的基本结构、工作原理和基本应用电路。路。102直流稳压电源直流稳压电源 将将交交流流电电网网电电压压转转换换为为稳稳定定的的、大大小小合合适适的的直直流流电电压压，为放大电路提供直流工作电源。为放大电路提供直流工作电源。交流电源交流电源负载负载电源变压器电源变压器整流电路整流电路滤波电路滤波电路稳压电路稳压电路v4voviv3v2103vD2vD4vLvD t tvD1vD3 v2 2单相桥式整流电路单相桥式整流电路1041)负载直流电压负载直流电压 VL和直流电流和直流电流 IL参数计算参数计算2)二极管平均电流二极管平均电流ID 3)二极管最大反向电压二极管最大反向电压VRM整流元件的选择：整流元件的选择：105电容滤波电路电容滤波电路t O2 V2 vC、vL滤波电容的选择：滤波电容的选择：VL=(1.1 1.2)V2整流元件的选择：整流元件的选择：106串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路调整调整单元单元比较放大比较放大单元单元基准基准单元单元取样取样单元单元107三端集成稳压器三端集成稳压器XXXX两位数字为输出电压值两位数字为输出电压值三三端端稳稳压压器器输出固定电压输出固定电压 输出可调电压输出可调电压输出可调电压输出可调电压输出正电压输出正电压78LXX 输出负电压输出负电压79LXX 正电压正电压 LM317、负电压、负电压 LM337108二、二、习题习题习题习题10.1.3 桥式整流、电容滤波电路如图所示，已知交流电桥式整流、电容滤波电路如图所示，已知交流电源电压源电压V1=220V、频率、频率 f=50Hz，RL=50，要求输出直流电，要求输出直流电压压VL=24V，纹波较小。（，纹波较小。（1）选择整流二极管；（）选择整流二极管；（2）选择滤）选择滤波电容器；（波电容器；（3）确定电源变压器的二次电压和电流。）确定电源变压器的二次电压和电流。流过二极管的平均电流流过二极管的平均电流二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高反向电压解：解：1.选择整流二极管选择整流二极管选用二极管选用二极管IF 2ID 480mA VRM 30.7V 109二、二、习题习题习题习题10.1.3 桥式整流、电容滤波电路如图所示，已知交流电桥式整流、电容滤波电路如图所示，已知交流电源电压源电压V1=220V、频率、频率 f=50Hz，RL=50，要求输出直流电，要求输出直流电压压VL=24V，纹波较小。（，纹波较小。（1）选择整流二极管；（）选择整流二极管；（2）选择滤）选择滤波电容器；（波电容器；（3）确定电源变压器的二次电压和电流。）确定电源变压器的二次电压和电流。2.选择滤波电容器选择滤波电容器取取 RLC=5 T/2可选用可选用C=1000 F，耐压为，耐压为50V的电解电容的电解电容110二、二、习题习题习题习题10.1.3 桥式整流、电容滤波电路如图所示，已知交流电桥式整流、电容滤波电路如图所示，已知交流电源电压源电压V1=220V、频率、频率 f=50Hz，RL=50，要求输出直流电，要求输出直流电压压VL=24V，纹波较小。（，纹波较小。（1）选择整流二极管；（）选择整流二极管；（2）选择滤）选择滤波电容器；（波电容器；（3）确定电源变压器的二次电压和电流。）确定电源变压器的二次电压和电流。变压器的二次电压变压器的二次电压3.确定电源变压器的二次电压和电流确定电源变压器的二次电压和电流变压器的二次电流变压器的二次电流