模电知识点复习总结ppt课件.ppt

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1、变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 总的来说就是以三极管为核心，以集成运放为主线。 集成运放内部主要组成单元是差分输入级、电压放大级、功率放大级、偏置电路。 集成运放的两个不同工作状态：线性和非线性应用。 模拟电路主要就是围绕集成运放的内部结构、外部特性及应用、性能改善、工作电源产生、信号源产生等展开。模拟电路知识体系模拟电路知识体系变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分湖南科技大学信息与电气工程

2、学院湖南科技大学信息与电气工程学院主讲主讲: : 胡仕刚胡仕刚第一章第一章 绪绪 论论变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分一、放大电路的表示方法一、放大电路的表示方法 放大电路主要用于放大微弱的电信号，输出电压或电流放大电路主要用于放大微弱的电信号，输出电压或电流在幅度上得到了放大。放大电路为双口网络，即一个信号在幅度上得到了放大。放大电路为双口网络，即一个信号输入口和一个信号输出口。输入口和一个信号输出口。放大电路基本知识放大电路基本知识变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系

3、统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分1.1.放大倍数放大倍数( (增益增益)表征放大器的放大能力表征放大器的放大能力根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，放大器根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，放大器可分为四种类型，所以有四种放大倍数的定义。可分为四种类型，所以有四种放大倍数的定义。放大电路的主要技术性能指放大电路的主要技术性能指标标变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分（1）电压放大倍数电压放大倍数定义为定义为: AU=UO/UI（

4、2）电流放大倍数电流放大倍数定义为定义为: : A AI I= =I IO O/ /I II I （3）互阻增益互阻增益定义为定义为: Ar=UO/II（4）互导增益互导增益定义为定义为: Ag=IO/UI变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2. 输入电阻输入电阻Ri从放大电路输入端看进去的等效电从放大电路输入端看进去的等效电阻，决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小。阻，决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小。输入电阻：输入电阻：Ri=ui / ii一般来说，一般来说， Ri越大越好。越大

5、越好。（1）Ri越大，越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。就越小，从信号源索取的电流越小。（2）当信号源有内阻时，）当信号源有内阻时， Ri越大，越大， ui就越接近就越接近uS。输入端输入端iiuiRiuSRS信号源信号源Au输出端输出端变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3. 输出电阻输出电阻Ro从放大电路输出端看进从放大电路输出端看进 去的等效电阻。决定了放大电路带负载的能力。去的等效电阻。决定了放大电路带负载的能力。输出端输出端Rouo输出端输出端AuuS变电站电气主接线是指变电站

6、的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 输出电阻是表明放大电路带负载的能力，输出电阻是表明放大电路带负载的能力，Ro越小，放越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。大电路带负载的能力越强，反之则差。 0 ,.o.ooSL=URIUR 输出电阻输出电阻的定义：的定义：变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分4. 通频带通频带通频带：通频带： fBW=fHfL放大倍数随频率放大倍数随频率变化曲线变化曲线幅幅频特性曲线频特性曲线fA

7、Am0.7AmfL下限截下限截止频率止频率fH上限截上限截止频率止频率 3dB带宽带宽变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分湖南科技大学信息与电气工程学院湖南科技大学信息与电气工程学院主讲主讲: : 胡仕刚胡仕刚第二章第二章 运算放大器运算放大器变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分o+Uo(sat)-Uo(sat)实际特性理想特性u+ - u-开环电压放大倍数高(104-107)； 输入电阻高（约几

8、百K）； 输出电阻低（约几百）； 漂移小、可靠性高、体积小、重量轻、价格低 。电压传输特性电压传输特性Vo=Avo(vp-vN)变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3）开环输出电阻 ro02）差模输入电阻 rid 4）共模抑制比 KCMRR 理想运放及其分析依据 理想化条件理想化条件：1）开环电压放大倍数 Auo理想运算放大器理想运算放大器 Avo(vp-vN)VpvNvo变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个

9、重要组成部分 理想运算放大器具有“虚短”和“虚断”的特性，这两个特性对分析线性运用的运放电路十分有用。为了保证线性运用，运放必须在闭环(负反馈）下工作。 理想运算放大器的特性 (1)(1)虚短虚短 由于运放的电压放大倍数很大，而运放的输出电压是有限的，一般在10 V14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完

10、成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 (2)(2)虚断虚断 由于运放的差模输入电阻很大，一般都在1 M以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1 A，远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。 “虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 下面举两个例子说明虚短和虚断的运用。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分几种常见的基本运算电路 反

11、相比例运算 同相比例运算 电压跟随器 加法电路 减法电路 积分电路变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识3.3 半导体二极管半导体二极管3.4 二极管基本电路及其分析方法二极管基本电路及其分析方法3.5 特殊二极管特殊二极管3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 3.1.4 杂质半导体杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量

12、元素作为杂质，在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为称为杂质半导体杂质半导体。 N N型半导体型半导体掺入五价杂质元素（如磷）的掺入五价杂质元素（如磷）的半导体。半导体。 P P型半导体型半导体掺入三价杂质元素（如硼）的掺入三价杂质元素（如硼）的半导体。半导体。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.2.1 载流子的漂移与扩

13、散载流子的漂移与扩散漂移运动：漂移运动： 由电场作用引起的载流子的运动称为由电场作用引起的载流子的运动称为漂移运动漂移运动。扩散运动：扩散运动： 由载流子浓度差引起的载流子的运动称为由载流子浓度差引起的载流子的运动称为扩散运动扩散运动。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 在一块本征半导体两侧通过扩散不同的杂质在一块本征半导体两侧通过扩散不同的杂质, ,分别形成分别形成N N型半导体和型半导体和P P型半导体。此时将在型半导体。此时将在N N型半型半导体和导体和P P型半导体的结合面上形成如下物

14、理过程型半导体的结合面上形成如下物理过程: : 因浓度差因浓度差 空间电荷区形成内电场空间电荷区形成内电场 内电场促使少子漂移内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散内电场阻止多子扩散 最后最后, ,多子的多子的扩散扩散和少子的和少子的漂移漂移达到达到动态平衡动态平衡。多子的扩散运动多子的扩散运动由由杂质离子形成空间电荷区杂质离子形成空间电荷区 3.2.2 PN结形成结形成变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 PNPN结加正向电压时，呈现低电阻，结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流；

15、具有较大的正向扩散电流； PNPN结加反向电压时，呈现高电阻，结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。具有很小的反向漂移电流。 由此可以得出结论：由此可以得出结论：PNPN结具有单结具有单向导电性。向导电性。 3.2.3 PN结的单向导电性结的单向导电性变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分PNPN结结V V- -I I 特性表达式特性表达式其中其中PNPN结的伏安特性结的伏安特性)1e (/SDD = =TVIivI IS S 反向饱和电流反向饱和电流V VT T 温度的电压当量温度

16、的电压当量且在常温下（且在常温下（T T=300K=300K）V026. 0= = =qkTVTmV 26= =变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 当当PNPN结的反向电压结的反向电压增加到一定数值时，反增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，向电流突然快速增加，此现象称为此现象称为PNPN结的结的反向反向击穿。击穿。热击穿热击穿不可逆不可逆 雪崩击穿雪崩击穿 齐纳击穿齐纳击穿 电击穿电击穿可逆可逆 3.2.4 PN结的反向击穿结的反向击穿变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力

17、系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分一、一、PN PN 结的伏安方程结的伏安方程D/DS(e1)TunViI=反向饱和电流反向饱和电流10-8-10-14A温度的温度的电压当量电压当量TkTVq=电子电量电子电量玻尔兹曼常数玻尔兹曼常数1.38*10-23J/K当当 T T = 300(27= 300(27 C)C)：VT = 26 mV 3.3.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分二、二极管的伏安特性二、二极管的

18、伏安特性OuD /ViD /mA正向特性正向特性Vth死区死区电压电压iD = 0Vth = 0.5 V 0.1 V( (硅管硅管) )( (锗管锗管) )V VthiD 急剧上升急剧上升0 V Vth VD(on) = (0.6 0.8) V 硅管硅管 0.7 V(0.2 0.4) V锗管锗管 0.3 V反向特性反向特性ISV (BR)反向击穿反向击穿V(BR) V 0 iD = IS U(BR) 反向电流急剧增大反向电流急剧增大 ( (反向击穿反向击穿) )变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部

19、分 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法1.1.二极管二极管V V- -I I 特性的建模特性的建模 将指数模型将指数模型 分段线性化，得到二极分段线性化，得到二极管特性的等效模型。管特性的等效模型。)1e (DSD = =TVIiv（1 1）理想模型）理想模型 （a a）V V- -I I特性特性 （b b）代表符号）代表符号 （c c）正向偏置时的电路模型）正向偏置时的电路模型 （d d）反向偏置时的电路模型）反向偏置时的电路模型变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组

20、成部分（2 2）恒压降模型）恒压降模型（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型 （3 3）折线模型）折线模型（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分（4 4）小信号模型）小信号模型vs =0 时时, Q点称为静态工作点点称为静态工作点 ，反映直流时的工作状态。，反映直流时的工作状态。)(11sDDDDvv = =VRRivs =Vmsin t 时（时（VmVT 。 （a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型变电站电气主接线是指变电站的变压器、

21、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分(2) 主要特点：主要特点：(a) 正向特性同普通二极管正向特性同普通二极管(b) 反向特性反向特性 较大的较大的 I 较小的较小的 U 工作在反向击穿状态。工作在反向击穿状态。 在一定范围内，反向击穿在一定范围内，反向击穿 具有可逆性。具有可逆性。（一）稳压二极管（一）稳压二极管（3）主要参数）主要参数 稳定电压：稳定电压：Uz 最小稳定电流：最小稳定电流：Izmin 最大稳定电流：最大稳定电流：Izmax(1) 结构：结构：面接触型硅二极管面接触型硅二极管U/VIzminIzmaxI/mAU

22、z0上一页上一页下一页下一页返返 回回下一节下一节上一节上一节(a) 图形符号图形符号 (b) 伏安特性伏安特性303.5 特殊二极管特殊二极管变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分湖南科技大学信息与电气工程学院湖南科技大学信息与电气工程学院主讲主讲: : 胡仕刚胡仕刚第四章第四章 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 半导体三极管的结半导体三极管的结构示意图如图所示。构示意图如图所示。它有两种类型

23、它有两种类型:NPN型型和和PNP型。型。(a) NPN型管结构示意图型管结构示意图(b) PNP型管结构示意图型管结构示意图(c) NPN管的电路符号管的电路符号(d) PNP管的电路符号管的电路符号变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。流子传输

24、体现出来的。外部条件：外部条件：发射结正偏发射结正偏 集电结反偏集电结反偏4.1.2 放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理1. 内部载流子的传输过程内部载流子的传输过程发射区：发射载流子发射区：发射载流子集电区：收集载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子基区：传送和控制载流子 （以（以NPNNPN为例）为例） 由于三极管内有两种载流子由于三极管内有两种载流子( (自自由电子和空穴由电子和空穴) )参与导电，故称为双参与导电，故称为双极型三极管或极型三极管或BJTBJT ( (Bipolar Junction Transistor) )。 IC= InC+ ICBOIE=IB+

25、 IC放大状态下放大状态下BJTBJT中载流子的传输过程中载流子的传输过程变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2. 电流分配关系电流分配关系发射极注入电流发射极注入电流传输到集电极的电流传输到集电极的电流设设= = EnCII= = 即即根据传输过程可知根据传输过程可知 IC= InC+ ICBO通常通常 IC ICBOECII 则有则有 为电流放大系数。它只为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般有关，与外加电压无关。一般 = 0.9

26、0.99 。IE=IB+ IC放大状态下放大状态下BJTBJT中载流子的传输过程中载流子的传输过程变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 = =1 又设又设BCEOCIII = = 则则 是另一个电流放大系数。同样，它也只与管是另一个电流放大系数。同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般一般 1 。根据根据IE=IB+ IC IC= InC+ ICBOEnCII= = 且令且令BCCEOCIIII 时时，当当ICEO= (1+ )

27、 ICBO（穿透电流）（穿透电流）2. 电流分配关系电流分配关系变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3. 三极管的三种组态三极管的三种组态共集电极接法共集电极接法，集电极作为公共电极，用，集电极作为公共电极，用CC表示。表示。共基极接法共基极接法，基极作为公共电极，用基极作为公共电极，用CB表示；表示；共发射极接法共发射极接法，发射极作为公共电极，用，发射极作为公共电极，用CE表示；表示；BJT的三种组态的三种组态变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任

28、务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。的。实现这一传输过程的两个条件是：实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：内部条件：发射区杂质浓度远大于基区发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：外部条件：发射结正向偏置，集电结反发射结正向偏置，集电结反向偏置。向偏置。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统

29、接线组成中一个重要组成部分4.1.3 BJT的的V-I 特性曲线特性曲线 iB=f(vBE) vCE=const(2) 当当vCE1V时，时， vCB= vCE - - vBE0，集电结已进入反偏状态，开始收，集电结已进入反偏状态，开始收 集电子，基区复合减少，同样的集电子，基区复合减少，同样的vBE下下 IB减小，特性曲线右移。减小，特性曲线右移。(1) 当当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1. 输入特性曲线输入特性曲线（以共射极放大电路为例）（以共射极放大电路为例）共射极连接共射极连接变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力

30、系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分饱和区：饱和区：iC明显受明显受vCE控制的区域，控制的区域，该区域内，一般该区域内，一般vCE0.7V (硅管硅管)。此时，此时，发射结正偏，集电结正偏或反发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小偏电压很小。iC=f(vCE) iB=const2. 2. 输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线的三个区域输出特性曲线的三个区域: :截止区：截止区：iC接近零的区域，相当接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，的曲线的下方。此时， vBE小于死区小于死区电压电压。放大区：放大区：iC平行于平行于vCE轴的区域，曲轴

31、的区域，曲线基本平行等距。此时，线基本平行等距。此时，发射结正偏，发射结正偏，集电结反偏集电结反偏。4.1.3 BJT的的V-I 特性曲线特性曲线变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分(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 PCM= ICVCE 极限参数极限参数4.1.4 BJT的主要参数的主要参数变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成

32、部分 V(BR)CEO基极开路时集电极和发射基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。极间的击穿电压。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 在输出特性曲线上，作出直流负载线在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCCiCRc，与，与IBQ曲曲线的交点即为线的交点即为Q点，从而得到点，从而得到VCEQ 和和ICQ。 在输入特性曲线上，作出直线在输入特性曲线上，作出直线 ，两线的交点，两线的交点即是即是Q点，得到点，得到IBQ。bBBBBERiV = =v4.3.1 图解分析法图解分析法1. 静态

33、工作点的图解分析静态工作点的图解分析变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 根据根据vs的波形，在的波形，在BJT的输入特性曲线图上画出的输入特性曲线图上画出vBE 、 iB 的的波形波形2. 动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析tsinsmsV= =vbBsBBBERiV = =vv变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 根据根据iB的变化范围在输出特性曲线图上画出的变化范围在输出特性曲线图

34、上画出iC和和vCE 的波形的波形2. 动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析cCCCCERiV = =v变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3. 静态工作点对波形失真的影响静态工作点对波形失真的影响截止失真的波形截止失真的波形 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分饱和失真的波形饱和失真的波形3. 静态工作点对波形失真的影响静态工作点对波形失真的影响变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线

35、路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法1. BJT的的H参数及小信号模型参数及小信号模型建立小信号模型的意义建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路建立小信号模型的思路 当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。处理。 由于三极管是非线性器件，这样就使得放

36、大电路的由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分BJT的的H参数及小信号模型参数及小信号模型 H参数的确定参数的确定rbe= rbb + (1+ ) re其中对于低频小功率管其中对于低频小功率管 rbb200 则则 )mA()mV(26)1(200EQbeIr )mA()mV(2

37、6)mA()mV(EQEQeIIVrT= = =而而 (T=300K) 一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe （忽略（忽略 re ）变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 重点掌握固定偏流射极电路和分压式射极电路4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分小信号模型小信号模型等效电路法的步骤等效电路法的步骤：1. 首先利用图解法或近似估算法确定放大电路首先利用图解法或

38、近似估算法确定放大电路的静态工作点的静态工作点 Q 。2. 求出静态工作点处的微变等效电路参数求出静态工作点处的微变等效电路参数 和和 rbe 。3. 画出放大电路的微变等效电路。可先画出三画出放大电路的微变等效电路。可先画出三极管的等效电路，然后画出放大电路其余部分的交极管的等效电路，然后画出放大电路其余部分的交流通路。流通路。4. 列出电路方程并求解。列出电路方程并求解。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分三种组态的特点及用途三种组态的特点及用途共射极放大电路：共射极放大电路： 电压和电流增

39、益都大于电压和电流增益都大于1 1，输入电阻在三种组态中居中，输，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级出电阻与集电极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级放大电路的中间级。放大电路的中间级。共集电极放大电路：共集电极放大电路： 只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可用于输入级、输出级或缓冲级。用于输入级、输出级或缓冲级。共基极放大电路：共基极放大电路： 只有电压放大作用，没有电流

40、放大，有电流跟随作用，输只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合，模拟集成电路中亦兼有电于高频或宽频带低输入阻抗的场合，模拟集成电路中亦兼有电位移动的功能。位移动的功能。 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化

41、，故当信号容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。相位都将发生变化。)()( ffAAuu = =Au( f ) 幅频特性幅频特性 ( f ) 相频特性相频特性变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分f|Au |0.707| Auo |fLfH| Auo |幅频特性幅频特性f 270 180 90相频特性相频特性 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力

42、系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分4.7 4.7 多级多级( (组合组合) )放大电路放大电路 基本放大电路基本放大电路多级放大电路多级放大电路 一级一级 耦合方式耦合方式直接耦合直接耦合阻容耦合阻容耦合变压器耦合变压器耦合光电耦合光电耦合 1. 直接耦合直接耦合 如图所示如图所示耦合方式有耦合方式有考点考点变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分二、直接耦合方式的优缺点二、直接耦合方式的优缺点 2. 阻容耦合阻容耦合 变电站电气主接线是指变电站的变压

43、器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3 3、变压器耦合、变压器耦合 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分4.7.2 4.7.2 多级（组合）放大电路的动态分析多级（组合）放大电路的动态分析 一、电压放大倍数一、电压放大倍数 in-1)o(ni3o2i2o1UUUUUU= = = =、unAAA

44、UUUUUUUUAu2u1inoi2o2io1iou = = = = = = =njAA1uju注意注意变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 二、输入电阻二、输入电阻 三、输出电阻三、输出电阻变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分第六章第六章 模拟集成电路模拟集成电路湖南科技大学信息与电气工程学院湖南科技大学信息与电气工程学院主讲主讲: :胡仕刚胡仕刚变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样

45、与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分6.1.1 BJT电流源电路电流源电路1. 镜像电流源镜像电流源BE1BE2=VVE1E2= IIC1C2= IIT T1 1、T T2 2的参数全同的参数全同 即即12，ICEO1ICEO2 当当BJT的的较大时，基极电流较大时，基极电流IB可以忽略可以忽略 IoIC2IREF RVVRVVVEECCEEBECC)( 代表符号代表符号变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分6.1.1 BJT电流源电路电流源电路

46、1. 镜像电流源镜像电流源动态电阻动态电阻 2B12CE2Co)(Ivir = =一般一般ro在几百千欧以上在几百千欧以上ce r= =变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分6.2.1 差分式放大电路的一般结构差分式放大电路的一般结构2. 有关概念有关概念i2i1id=vvv 差模信号差模信号)(21=i2i1icvvv 共模信号共模信号idod=vvv A差模电压增益差模电压增益icoc=vvv A共模电压增益共模电压增益icciddooo =vvvvvvvAA = = 总输出电压总输出电压其中

47、其中ov 差模信号产生的输出差模信号产生的输出ov 共模信号产生的输出共模信号产生的输出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cdCMR=vvAAK变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分6.2.1 差分式放大电路的一般结构差分式放大电路的一般结构2. 有关概念有关概念根据根据2=idici1vvv 2=idici2vvv i2i1id=vvv )(21=i2i1icvvv 有有 共模信号相当于两个输入共模信号相当于两个输入端信号中相同的部分端信号中相同的部分 差模信号相当

48、于两个输入差模信号相当于两个输入端信号中不同的部分端信号中不同的部分 两输入端中的共模信号两输入端中的共模信号大小相等，相位相同；差模信大小相等，相位相同；差模信号大小相等，相位相反。号大小相等，相位相反。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.差分放大电路四种接法 双入双出 单入单出 单入双出 单入单出变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 1.差分放大电路的任意输入信号都可以分解为一对共模信号和

49、一对差模信号组合，因此单端输入的差分电路仍可看作双端输入时的工作状态。 2.差分放大电路的差模电压放大倍数只与输出方式有关，而于输入方式无关，即输入方式无论是单端输入还是双端输入，只要是双端输出，差动放大电路的差模电压放大倍数就等于单管放大电路的电压放大倍数；凡是单端输出，差动放大电路的差模电压放大倍数就只等于单管放大电路电压放大倍数的一半。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分湖南科技大学信息与电气工程学院湖南科技大学信息与电气工程学院主讲主讲: :胡仕刚胡仕刚第七章第七章 放大电路中的反馈放大

50、电路中的反馈变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分7.1.1 什么是反馈什么是反馈 将电子系统输出回路的电量（电压或电流），将电子系统输出回路的电量（电压或电流），送回到输入回路的过程。送回到输入回路的过程。hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe内部反馈内部反馈外部反馈外部反馈变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分输出信号输出信号反馈放大电路反馈放大电路的输入信号的输入信号反馈信号反馈