二极管电路分析方法优秀课件.ppt

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1、二极管电路分析方法二极管电路分析方法第1页，本讲稿共42页D1V1+-D2+-V2+-R二极管构成的限幅电路二极管构成的限幅电路例例5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第2页，本讲稿共42页viIZIZmax VZ IZ曲线越陡，曲线越陡，电压越稳电压越稳定。定。-+VZ动态电阻：动态电阻：rz越小，稳压越小，稳压性能越好。性能越好。Q-VZ0一、稳压二极管一、稳压二极管 利用二极管反向击穿特性利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管实现稳压。稳压二极管稳压时稳压时工作在工作在反

2、向电击穿反向电击穿状态。状态。3.5 特殊二极管特殊二极管第3页，本讲稿共42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RLD+-+-RIRIZIO并联式稳压电路并联式稳压电路第4页，本讲稿共42页BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极基区：较薄，基区：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

3、：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第5页，本讲稿共42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，在应用中可能有结，在应用中可能有三种工作状态三种工作状态：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结均结均反偏反偏第6页，本讲稿共42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第7页，本讲稿共42页BJT的电流分配关系（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各级电是指晶体三极管在

4、放大状态下各级电流之间的关系式。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，必须使无论哪种连接方式，要使三极管能放大电流，必须使发射发射结正偏，集电结反偏结正偏，集电结反偏。第8页，本讲稿共42页注意注意: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、上述电流分配基本关系式与组态（连接方式）无关（连接方式）无关3、在一定的电流范围内，、在一定的电流范围内，与与 为为常数，常数，则则IC与与IE，IC

5、与与IB之之间间成成线线性控制关系。性控制关系。BJT的电流分配关系（的电流分配关系（3）第9页，本讲稿共42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、由交流通路画出小信号等效电路，并计算信号等效电路，并计算小信号电路参数。小信号电路参数。直流分析直流分析交流分析交流分析2、计算静态工作点、计算静态工作点第10页，本讲稿共42页用用BJT小信号模型分析基本放大电路小信号模型分析基本放大电路一、

6、直流分析一、直流分析第11页，本讲稿共42页1、画直流通路，计算静态工作点、画直流通路，计算静态工作点第12页，本讲稿共42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第13页，本讲稿共42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（2）输出电阻）输出电阻（3）电压增益）电压增益（4）负载开路时电压增益）负载开路时电压增益第14页，本讲稿共42页vbeibvceicrbe ibibbce等等效效cbeBJT的微变等效电路

7、的微变等效电路第15页，本讲稿共42页例例4.4.1 如图所示电路中如图所示电路中Rb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-第16页，本讲稿共42页I1I2IBQRb1+VCCRCTRb2ReICQVBQ(2)静态工作点的估算静态工作点的估算若若可以认为与温度无关。可以认为与温度无关。第17页，本讲稿共42页2、动态性能分析、动态性能分析Rb1RcRLvivoRb2RerbeRCRLReRbRb1VCCRCC1C2Rb2ReRLvoRsvs+-第18页，本讲稿共42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

8、图所示，如何分析？第19页，本讲稿共42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。都是由多级组成。第20页，本讲稿共42页第六章 差动放大电路的工作原理3、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：号与一对共模信号的组合，即：其中：其中：vic为共模信号，为共模信号，vid与与-vid 为一对差模信号，有：为一对差模信号，有：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

9、放大电路的输入信号为何种类型，无论差动放大电路的输入信号为何种类型，电路电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。（2 2）与单管放大电路相比，差动放大电路的特）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，点是有效的放大差模信号、有效的抑制共模信号，即即有效的抑制零漂有效的抑制零漂。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。第21页，本讲稿共42页（1)静态分析静态分析直流通路直流通路令令vi1=vi2=02、工作原理、工作原理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第22页，

10、本讲稿共42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对差模信号对差模信号不起不起作用作用，可视为短路，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（4）第23页，本讲稿共42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）第24页，本讲稿共42页半边半边差模差模特性特性:输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻电压增益电

11、压增益差模差模特性：特性：差模输入电阻差模输入电阻差模输出电阻差模输出电阻单端输出单端输出双端输出双端输出vod1RL/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）第25页，本讲稿共42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总结：总结：1、单端输出增益为共射增、单端输出增益为共射增益的一半，双端输出增益为益的一半，双端输出增益为共射增益。共射增益。2、单端输出时，、单端输出时，T1管反相管反相端，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）第26页，本讲稿共42页集成运算放大器组成集成

12、运算放大器组成输入级：输入级：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。供高电压放大倍数。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。电路有电平位电路有电平位移功能移功能输出级经常输出级经常加有过载保加有过载保护电路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集成运放中常采取的改常采取的改进电路性能进电路性能措

13、施措施第27页，本讲稿共42页理想运放的条件理想运放的条件虚短路虚短路放大倍数与负载无关。分析多个运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分别放级联组合的线性电路时可以分别对每个运放进行。对每个运放进行。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第28页，本讲稿共42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，并说明该电路的的表达式，并说明该电路的特点。特点。-R21+A1vi1vo1R1R2-R22+A2vo2R22vi2vNR2电路的输入电阻为无穷大。电路的输入电阻为无穷大。

14、当R1=R21时第29页，本讲稿共42页i1iFtvi0tvo0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 积分电路积分电路第30页，本讲稿共42页vi-+RR2Cvo第31页，本讲稿共42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、输出电阻第32页，本讲稿共42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式。试写出在深度负

15、反馈条件下该电路的闭环电压增益表达式。电压串联负反馈电压串联负反馈从发射极断开增益增益理想的电理想的电压放大器压放大器第33页，本讲稿共42页假设假设 v vi i 为正弦波且幅为正弦波且幅度足够大，度足够大，T T1 1、T T2 2导通时均能导通时均能饱和，此时输出达到最大值。饱和，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第34页，本讲稿共4

16、2页vi-VCCT1T2vo+VCCRLiL交越失真交越失真死区电压死区电压vivovovotttt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)第35页，本讲稿共42页功放如图所示。已知功放如图所示。已知VCC=26V，RL=8，T1,T2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

17、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求该电路不失真的最大输出功率率POmax和和。求管耗最大时的输出功率和效求管耗最大时的输出功率和效率。率。R1D1D2R2VCC-VCCvOviiLRLT1T2AB1B2第36页，本讲稿共42页静态时静态时vi=0，VA=0，VB1=0.7V，VB2=-0.7V解：解：R1D1D2R2VCC-VCCVOviiLRLT1T2 由由VO=15V，得，得每管耗每管耗第37页，本讲稿共42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第38页，本讲稿共42页第九章第九章.单门限比较器（与参考电压

18、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第39页，本讲稿共42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，输出电压发生跳变理想情况下，输出电压发生跳变时对应的时对应的vPvN0，即，即门限电压门限电压第40页，本讲稿共42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输出直流输出直流电压电压V0=XXVI整流输出电压整流输出电压V VI I大于大于V VO O 3-5V3-5V

19、防止电路产防止电路产生自激振荡生自激振荡滤除输出滤除输出高频信号高频信号（1 1）单电源稳压电路单电源稳压电路470uF电电容作用？容作用？第41页，本讲稿共42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、建议及其他、对模电课有什么感想、意见、建议及其他第42页，本讲稿共42页