二极管电路分析方法课件.ppt

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1、关于二极管电路分析方法关于二极管电路分析方法现在学习的是第1页，共43页D1V1+-D2+-OvV2+-IvR二极管构成的限幅电路二极管构成的限幅电路例例52()ILDVVV 1IHDVVV当当vIVIH ， D1导通，导通，D2截止，截止，voVIH当当VILvIVIH，D1、D2均截止，均截止，vovIOvOvIVIHVIHVILVIL现在学习的是第2页，共43页viIZIZmax VZ IZ曲线越陡曲线越陡，电压越，电压越稳定。稳定。-+VZ动态电阻：动态电阻：ZZIVZr rz越小，稳压越小，稳压性能越好。性能越好。Q-VZ0ZzzZIrVV 0一、稳压二极管 利用二极管反向击穿特性实

2、现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。3.5 特殊二极管特殊二极管现在学习的是第3页，共43页（4）稳定电流）稳定电流IZ、最大、最小稳定最大、最小稳定电流电流IZM、IZmin。 （5）耗散功率）耗散功率maxZMZZPV I稳压二极管的参数稳压二极管的参数:（1）稳定电压）稳定电压 VZ （2）电压温度系数）电压温度系数CTV（%/） 稳压值受温度变化影响的的系数。稳压值受温度变化影响的的系数。（3）动态电阻）动态电阻ZZVZIrRLD+-OV+-IVRIRIZIO并联式稳压电路并联式稳压电路现在学习的是第4页，共43页BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极基区：较薄，基区：

3、较薄，掺杂浓度低掺杂浓度低集电区：面集电区：面积较大积较大发射区：掺发射区：掺杂浓度较高杂浓度较高发射结发射结集电结集电结简介简介BCENPN现在学习的是第5页，共43页放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理 BJT内部有两个内部有两个PN结，在应用中可能有三结，在应用中可能有三种工作状态种工作状态：放大放大：发射结：发射结正偏正偏，集电结，集电结反偏反偏饱和饱和：两个：两个PN结均结均正偏正偏截止截止：两个：两个PN结均结均反偏反偏现在学习的是第6页，共43页思考：试判断三极管的工作状态放大放大截止截止截止截止放大放大饱和饱和放大放大现在学习的是第7页，共43页BJT的电流分配关系（

4、的电流分配关系（1） 电流分配关系电流分配关系是指晶体三极管在放大状态下是指晶体三极管在放大状态下各级电流之间的关系式。各级电流之间的关系式。三种连接方式三种连接方式共共发射极发射极接法、共接法、共集电极集电极接法、共接法、共基极基极接法接法无论哪种连接方式，要使三极管能放大电流，必须无论哪种连接方式，要使三极管能放大电流，必须使使发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏。现在学习的是第8页，共43页BCIIBCEIIIBEII)1 (注意注意: 1、只有三极管工作在放大模式，、只有三极管工作在放大模式，上述基本关系式才成立上述基本关系式才成立2、上述电流分配基本关系式与组态（连接方式）无

5、关3、在一定的电流范围内，与为常数，则IC与IE，IC与IB之间成线性控制关系。BJT的电流分配关系（的电流分配关系（3）CEII现在学习的是第9页，共43页放大电路的分析方法放大电路的分析方法放大放大电路电路分析分析3、利用小信号等效电路、利用小信号等效电路分析电路动态指标（分析电路动态指标（Ri、Ro、Av或或Ai）。）。1、画直流通路、画直流通路1、画交流通路、画交流通路2、由交流通路画出小信、由交流通路画出小信号等效电路，并计算小信号等效电路，并计算小信号电路参数。号电路参数。直流分析直流分析交流分析交流分析2、计算静态工作点、计算静态工作点现在学习的是第10页，共43页用用BJT小信

6、号模型分析基本放大电路小信号模型分析基本放大电路如何变化？如何变化？开路，开路，若若。试求该电路的试求该电路的，的的设图所示电路中设图所示电路中例例vLoivLCbCCBEQbbARRRAkRRkRVVVVr,4,300,12.7 . 0,200 40BJT 4.3.2一、直流分析一、直流分析现在学习的是第11页，共43页1、画直流通路，计算静态工作点、画直流通路，计算静态工作点VRIVVCCQCC645 . 112CEQ AkVRVVIBBEQCCQB 7 .37300)7 . 012( mAAIIQB5 . 17 .3740CQ 890107 .3726200 )401(200)1(3EQ

7、TebbbeIVrrr ber求求出出)2(现在学习的是第12页，共43页二、交流分析二、交流分析1. 1. 画出交流通路和小信号等效电路（耦合电容短路，画出交流通路和小信号等效电路（耦合电容短路，V VCCCC=0=0）RCRLRbRsvs+-vo现在学习的是第13页，共43页2. 利用小信号等效电路求利用小信号等效电路求Ri、Ro、Av。（1）输入电阻）输入电阻 890 /beBbeiiirRrivR（2）输出电阻）输出电阻0sv0 bi kRRCo4（3）电压增益）电压增益iovvvA/90)/( beLbebLCbrRriRRi （4）负载开路时电压增益）负载开路时电压增益iovvvA

8、/180becbebcbrRriRi现在学习的是第14页，共43页vbeibvceicrbe ibibbce等等效效cbeBJT的微变等效电路的微变等效电路26(1)bebbEQrrI现在学习的是第15页，共43页例例4.4.1 如图所示电路中如图所示电路中VVkrBJTkRkRkRkRkRVVBEQceLCebbCC7 . 0,10080,2 . 6,3 . 3,2,20,56,1621 ，的的 Rb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-)2( ,(1),F50R)3(;R,A2VII1,CECQBQCQ21重重复复求求解解的的电电容容两两端端并并联联若若在在及及）计计算算（；，

9、和和，）估估算算静静态态电电流流（：短短路路。试试完完成成下下列列工工作作对对交交流流信信号号可可视视为为设设电电容容eeosovsivCvvARC 现在学习的是第16页，共43页I1I2IBQRb1+VCCRCTRb2ReICQVBQBQII 1(2) 静态工作点的估算静态工作点的估算212bbbCCBQRRRVV eBQeBEQBQEQCQRVRVVII )(CEQeCCQCCRRIVV 若若可以认为与温度无关。可以认为与温度无关。现在学习的是第17页，共43页2、动态性能分析、动态性能分析Rb1RcRLvivoRb2RerbeRCRLReiibicibi Rbivov/LbLCboRiR

10、Riv ebeLvRrRA)1( ebebeebebiRriRiriv)1( Rb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-现在学习的是第18页，共43页RB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLvivoRE2问题：问题：如果电路如下图所示，如何分析？如果电路如下图所示，如何分析？现在学习的是第19页，共43页多级放大器多级放大器为了实现高增益和其它某些特定的要求，实际放大器一般都为了实现高增益和其它某些特定的要求，实际放大器一般都是由多级组成。是由多级组成。21iovv3ooRR 32iovv1 iiRR sovvvAsiiiiiiovvvvvvvv11223311123isi

11、vvvRRRAAA现在学习的是第20页，共43页第六章 差动放大电路的工作原理21iiidvvv3、任意输入信号任意输入信号 任意输入信号可分解为一对差模信号与一任意输入信号可分解为一对差模信号与一对共模信号的组合，即：对共模信号的组合，即：其中：其中：vic为共模信号，为共模信号，vid与与- vid 为为一对差模信号，有：一对差模信号，有：221iicvvv 差动放大差动放大电路只对其电路只对其中的中的差模信差模信号号进行放大进行放大。结论 （1 1）无论差动放大电路的输入信号为何种类型，电无论差动放大电路的输入信号为何种类型，电路路只对其中的差模信号进行放大只对其中的差模信号进行放大。

12、（2 2）与单管放大电路相比，差动放大电路的特点是）与单管放大电路相比，差动放大电路的特点是有效的放大差模信号、有效的抑制共模信号，即有效的放大差模信号、有效的抑制共模信号，即有效的有效的抑制零漂抑制零漂。当两个输入信号满足当两个输入信号满足 时，称为任意输入信号。时，称为任意输入信号。21iivv12idiicvvv22idiicvvv现在学习的是第21页，共43页（1) 静态分析静态分析直流通路直流通路BEEEEEEEVVIR令令vi1 = vi2 = 0021BQBQVV120.7BEQBEQBEVVVV0.7EQBEVVV21EQEQIIEEEQEQIII212EECQEQIIIEEI

13、1CQI2CQI2、工作原理、工作原理7 . 021CCQCCCECERIVVV021CQCQOVVV射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（2）VEQ现在学习的是第22页，共43页REE 对差模信号作用：对差模信号作用： vid1 vid2ib1 , ic1ib2 , ic2ic1 = - ic2iee = ie1+ ie2 = 0vee = 0REE对差模信号不起作对差模信号不起作用，可视为短路用，可视为短路RL 差模分析的处理：差模分析的处理：RL一分为二，各与一分为二，各与RC并联并联ib2ib1ic2ic1iee射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（

14、4）现在学习的是第23页，共43页差模交流通路：差模交流通路：射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（5）现在学习的是第24页，共43页半边半边差模特性差模特性: :输入电阻输入电阻1idbeRr输出电阻输出电阻1odCRR电压增益电压增益111/idodvdvvA(/)2LCbeRRr 差模特性：差模特性：差模输入电阻差模输入电阻122ididbeRRr差模输出电阻差模输出电阻122ododCRRR单端输出单端输出双端输出双端输出12ododCRRRvod1RL/2RC ibvid1rbeib射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（6）现在学习的是第25页，共

15、43页差模电差模电压增益压增益单端输出单端输出双端输出双端输出1111(/ /)22ododCLvdididbevvRRAvvr 2222(/ /)22ododCLvdididbevvRRAvvr11(/)2LCododvdididbeRRvvAvvr 总结：总结：1、单端输出增益为共射增益、单端输出增益为共射增益的一半，双端输出增益为共射的一半，双端输出增益为共射增益。增益。2、单端输出时，、单端输出时，T1管反相端，管反相端，T2管同相端。管同相端。射极耦合差分式放大电路分析（射极耦合差分式放大电路分析（7）现在学习的是第26页，共43页集成运算放大器组成集成运算放大器组成输入级：输入级：

16、多采用各种改进型的差动放大电路，以抑制温漂。多采用各种改进型的差动放大电路，以抑制温漂。中间级：中间级：多采用一级或两级有源负载的共射放大电路，以提供高电压放多采用一级或两级有源负载的共射放大电路，以提供高电压放大倍数。大倍数。输出级：输出级：多采用功率放大电路，以输出一定的功率。多采用功率放大电路，以输出一定的功率。偏置电路：偏置电路：多采用镜像恒流源电路。多采用镜像恒流源电路。电路有电平位移电路有电平位移功能功能输出级经常加有输出级经常加有过载保护电路过载保护电路两级之间插两级之间插入隔离级入隔离级集成运放中常集成运放中常采取的改进电采取的改进电路性能措施路性能措施现在学习的是第27页，共

17、43页理想运放的条件理想运放的条件 voA ir0or0 vooNPAvvv虚短路虚短路NPvv 放大倍数与负载无关。分析多个放大倍数与负载无关。分析多个运放级联组合的线性电路时可以运放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。分别对每个运放进行。0 NPii虚断路虚断路运放工作在线性区的特点运放工作在线性区的特点第二章第二章 集成运放理想化条件集成运放理想化条件CMRKBW0失失调调和和温温漂漂现在学习的是第28页，共43页例例2.4.1 求图所示电路的输出电压求图所示电路的输出电压vo2的表达式，并说明该电路的特的表达式，并说明该电路的特点。点。-R21+A1vi1vo1R1R2-R22

18、+A2vo2R22vi2vNR2222222222 22)1( ioovRRRRRvv 产产生生的的输输出出电电压压由由11212221222211- iooovRRRRvRRvv 产产生生的的输输出出电电压压由由112111iovRRv 解解：)2( 12222 222iiooovvRRvvv 电路的输入电阻为无穷大。电路的输入电阻为无穷大。当R1=R21时现在学习的是第29页，共43页i1iFtvi0Rvii1dtdvCioFdtvRCvio1tvo0输入方波，输出是三角波。输入方波，输出是三角波。vi-+RR2Cvo1、积分电路、积分电路应用举例应用举例2.4.4 积分电路积分电路现在学

19、习的是第30页，共43页vi-+RR2Cvo的的波波形形。出出电电压压为为零零，试试画画出出输输所所示示，电电容容的的初初始始电电压压波波形形如如图图输输入入电电压压电电路路中中电电源源电电压压oIvvnFCkRVVVV,5,10,15,15 )()()(4011ttRCvtvtvstIoo tRCvdtvRCvIio-1 解解：现在学习的是第31页，共43页第七章第七章判断反馈类型：判断反馈类型： 正、负反馈正、负反馈 串、并联反馈串、并联反馈 电压、电流反馈电压、电流反馈负反馈对放大电路主要参数的影响：负反馈对放大电路主要参数的影响： 增益、输入电阻、输出电阻增益、输入电阻、输出电阻现在学

20、习的是第32页，共43页例例7.5.1 试写出在深度负反馈条件下该电路的闭环电压增益表达试写出在深度负反馈条件下该电路的闭环电压增益表达式。式。 电压串联负反馈电压串联负反馈从发射极断开ofbbfvRRRv 2222fbooffssibRRvvAAvvRvvvv增益增益ifR0ofR理想的电理想的电压放大器压放大器现在学习的是第33页，共43页假设假设 v vi i 为正弦波且幅度为正弦波且幅度足够大，足够大，T T1 1、T T2 2导通时均能饱和导通时均能饱和，此时输出达到最大值。，此时输出达到最大值。VomiL-VCCRLviT1T2vo+VCC若忽略晶体管的饱和压若忽略晶体管的饱和压降

21、降，则负载（则负载（R RL L) )上的电压和上的电压和电流的最大幅值分别为：电流的最大幅值分别为：LCComCComRVIVV第八章、乙类功放功率性能分析第八章、乙类功放功率性能分析现在学习的是第34页，共43页vi-VCCT1T2vo+VCCRLiL交越失真交越失真死区电压死区电压vivovov otttt交越失真：交越失真：输入信号输入信号 vi在过零前后在过零前后，输出信号出现的失真便为交越失，输出信号出现的失真便为交越失真。真。乙类功放存在的问题乙类功放存在的问题(交越失真交越失真)现在学习的是第35页，共43页功放如图所示。已知功放如图所示。已知VCC=26V，RL=8，T1,T

22、2的饱的饱和压降和压降|VCES|=2V，D1、D2导通压降为导通压降为0.7V, T1，T2的的|VBE|=0.7V。甲乙类功放甲乙类功放 例题例题 试求静态时试求静态时VA，VB1，VB2的值的值 若测得负载若测得负载RL上的电压有效值为上的电压有效值为15V，求，求PO，PT，PV及及。 求该电路不失真的最大输出功率求该电路不失真的最大输出功率POmax和和。 求管耗最大时的输出功率和效率求管耗最大时的输出功率和效率。R1D1D2R2VCC-VCCvOviiLRLT1T2AB1B2现在学习的是第36页，共43页静态时静态时vi=0， VA=0，VB1 =0.7V， VB2 =-0.7V解

23、：解：R1D1D2R2VCC-VCCVOviiLRLT1T2 由由VO =15V，得，得28.164%49.3oVPP15 222 2643.98omVCCLVPVWR43.928.115.8TVoPPPWWPO1 .288152每管耗每管耗1217.92TTTPPPW现在学习的是第37页，共43页最大不失真输出功率最大不失真输出功率 管耗最大时管耗最大时WRVVPLCESCCO368/)226(212)(22max26222 2649.78CCCESVCCLVVPVWRmax3672%49.7OVPP2omCCVV22211() /17.122omCCOLLVVPRWR22224()34.2

24、CCVCCCCLLVPVVWRR17.150%34.2OVPP现在学习的是第38页，共43页第九章第九章. 单门限比较器（与参考电压比较）单门限比较器（与参考电压比较）0运放处于开环状态运放处于开环状态OMV-OMV+REFVIvOvIREFvV当，IREFV当v，OOMvV 则；OOMvV 则。REFV为参考电压TREFVV现在学习的是第39页，共43页解：例例图示为另一种形式的单门限电压比较器，试求出其门限电压(阈值电压)VT，画出其电压传输特性。设运放输出的高、低电平分别为VOH和VOL。 理想情况下，输出电压发生跳变时对应理想情况下，输出电压发生跳变时对应的的vPvN0，即，即0I1R

25、EF2 vRVR门限电压门限电压REF12IT)(VRRV v现在学习的是第40页，共43页三端稳压器的典型接法三端稳压器的典型接法220V50Hz+-+-+470uF0.33uF0.1uFW78XX+-V0123输出直流电输出直流电压压V0=XXVI整流输出电压整流输出电压V VI I大大于于V VO O 3-5V3-5V防止电路产防止电路产生自激振荡生自激振荡滤除输出高滤除输出高频信号频信号（1 1）单电源稳压电路单电源稳压电路470uF电容电容作用？作用？现在学习的是第41页，共43页最后一次作业最后一次作业1、你最喜欢哪个、你最喜欢哪个(些些)老师和课程？为什么？老师和课程？为什么？2、你上课喜欢坐哪些位置？为什么？、你上课喜欢坐哪些位置？为什么？3、你上模电课一般听什么？看哪里？、你上模电课一般听什么？看哪里？4、你经常旷课吗？原因是什么？、你经常旷课吗？原因是什么？5、你喜欢答疑吗？为什么不经常答疑？原因、你喜欢答疑吗？为什么不经常答疑？原因是什么？（比如时间、地点不合适？）是什么？（比如时间、地点不合适？）6、对模电课有什么感想、意见、建议及其、对模电课有什么感想、意见、建议及其他他现在学习的是第42页，共43页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第43页，共43页