模拟电路期末复习

第一章 绪论

1.1 电子电路的基本概念 1.1.1 电子电路及其框图

理想电子电路：R i⇒∞, R o⇒0

1 两个电压放大倍数相同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大，在负载开路的条件下测得A的输出电压较大，这说明A的?

2 两个电压放大倍数相同的放大电路A和B，分别由晶体管和场效应管构成，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大，在负载开路的条件下测得A、B两电路哪个输出电压大？

3 两个放大电路负载开路时电压放大倍数为10dB，若将他们级联后构成两级放大器的总电压放大倍数是？

1.1.2 模拟信号与数字信号

模拟信号：是一种随时间连续变化的信号。正弦波信号就是一种常见的模拟信号，其幅值、频率或相位都是随时间连续变化的。

数字信号：是一种离散信号。矩型波信号就是一种常见的数字信号，

其幅值、频率或相位都是离散的，它们通常用数字形式表示。

处理模拟信号的电路称为模拟电路，常用的模拟电路有放大电路、滤波电路和波形转换电路等。

处理数字信号的电路称为数字电路,常用的有编码电路、译码电路和记忆电路等。

1.2 电子电路的电路模型 1.2.1 电子电路的模型

工程(去精取粗)模型：就是常说的电路原理图，简称电路图。它着重表明了电子电路的工作原理，对与工作原理关系不大的细节通常不与表示。

物理(实际)模型：是分析电子电路或电子系统的分析模型，最终建立电子电路各变量和元件参数之间的数学表达式——数学模型。

第二 章 二极管与基本放大电路

二极管的物理模型:

死区电压：0.5V; 导通压降：0.6～0.8V

二极管理想模型：正向导通时压降为零， 反向截止时电流为零。

理想模型、管压降理想模型、考虑r be模型、小信号实际模型分别如下图：

二极管工作在反向击穿区工作模型：

二极管反向击穿时，电流发生改变而电压变

化很小，因此工作在反向击穿区的二极管具有稳压特性。

例题: 电路如题图1-1，试判断各图中二极管的工作状态，并求输出电压 u o（二极管均是理想的）。

二极管的单向导电性使它：1 开关；2 整流；3 检波；4 续流

第四章 晶体管与基本放大电路

1. 晶体管及共射极基本放大电路 可用半导体材料种类？硅、锗 晶体管类型？NPN、PNP

2. 晶体管的结构、工作原理和特性

放大条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置 工作状态：放大、饱和、截止 放大时的电流分配：IE=IC+IB

在某电子放大器中，测得三个晶体管各电极电位如表所示，请问它们是硅管还是锗管?是NPN还是PNP 管 ? 1，2，3各是哪一电极(B、C、E) ?

甲 管 乙 管 丙 管 各电极对公 共端电位(V) 1 -4 B C B E 锗 （硅）管 NPN (PNP) 3.晶体管三种工作状态对比

硅 PNP 2 3 1 4 C 锗 PNP 2 9.8 B 3 10 E 1 3.2 E 硅 NPN 2 9 C 3 3.9 B -3.3 -8 E C 工作直流偏置条件 状态 电位关系 NPN硅管 PNP锗管 输出伏安特性 (以NPN管为例) 发射结：不大于死区电uBE≤0.5V uBE≥-0.1V 截压 IC=0， 止 UCE =VCC＝“1” u BC<0V u BC>0V 集电结：反向偏置 发射结：大于死区电压 u BE>0.5V u BE<-0.1V IC=β∙IB 放 UCE=VCC-IC∙RC 大 集电结：反向偏置 u BC<0V u BC>0V 恒流源 发射结：大于死区电压 u BE>0.5V u BE<-0.1V IC=(VCC-UCES)/RC 饱 和 集电结：正向偏置 u BC>0V u BC<0V UCE=UCES≈0.3V＝“0” 4.三极管的伏安特性

（1）输入特性 （2）输出特性

饱和区 放大区

截止区

确定输出特性中三极管的三个工作区

5.共射极基本放大电路

静态分析 动态分析 IBQVCCUBEQRbRiRB//rbeRORCAuICQIBQUCEQVCCICQRC26rberbb(1)IEQ(RC//RL)rbe RiAusAuiRsRi 6.稳定静态工作点放大电路 静态分析 动态分析 VBQRb1VCCRb1Rb2VBQUBEQRe rberbb'26(1)IEQRiRb1//Rb2//rbeRORC5kAuiAusIEQ (RC//RL)rbe UCEQVCCIEQ(RcRe)RiAuiRsRi要求例题、作业题：

静态分析： I V CC  U BEQ 动态分析： BQRb(1)Re

ICQIBQ UCEQVCCICQ(RCRe)

26 rberbb(1)IEQ

RiRb//rbeRORCAuAus(RC//RL)rbeRiAuiRsRi

8.多级放大电路的指标分析计算

多级放大电路的电压放大倍数AU: j1

多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻R i:

多级放大电路的输出电阻就是最末级的输出电阻R0:

9. 放大电路的频率响应

AuAnUjRiRi1RoRon幅频特性 截止频率:放大倍数下降3dB频率

相频特性

频带宽度：f BW = f H – f L

第七章 放大电路中的负反馈

1 负反馈的基本概念及作用

正反馈：X d=X s +X f

负反馈(稳定输出变量)：X d=X s－X f 在负反馈情况下：

直流反馈：稳定静态工作点 交流反馈：改善放大器交流参数

电压反馈：稳定输出电压，放大器输出电阻↓:R0F=(1+AF)R0;

电流反馈：稳定输出电流，放大器输出电阻↑:R0F=1/(1+AF)R0;

串联反馈：放大器输入电阻↑:R iF=(1+AF)Ri； 并联反馈：放大器输入电阻↓:R iF=1/(1+AF)Ri;

2.负反馈放大电路的四种基本组态 电压串联 电压并联 电 路 电流串联 电流并联 uR4反 ifiLif0RR4RF馈 uRF f11L u0 f R量 分压1 RF 分流 放大 RFRL倍RFAuf(RFR4)RLAufAuf数 Auf1RR11 R1 R1R4 Au f 3.例题分析

例：判断图题5.7所示各电路引入的反馈极性（正/负） 及交流反馈的组态。

uRi解:(a)同相输入，反相端 R4引入反馈电压u f , 且 ufuoR4ioR4 RL

例：判断图题所示各电路引入的反馈极性(正/负)及交流反馈的组态。

所以反馈的组态为：电流串联； 通过瞬时极性判断，u f >0，为负反馈。 虚地

R4io 解: 反相输入，反馈电流if 是负载电流i o的分流，且 ifR3R4 所以反馈的组态为：电流并联； 通过瞬时极性判断，i f<0，为负反馈。

例：判断图题所示各电路引入的反馈极性(正/负)及交流反馈的组态。

虚地

解: 反相输入，反馈电流iF 受(R3 //R5)两端电压uR5影, 且

R//Rif( 3 5 u 0 ) / R 3 所以反馈的组态为：电压并联；

R3//R5R4通过瞬时极性判断，i f<0，为负反馈。

4.负反馈放大电路的分析计算

A1增益一般表达式： Af1AFF

反馈深度 : D =1+AF 1AF1，AfA: 负反馈 11AF1，Af: 深度负反馈 F

1AF1，AfA: 无反馈

1AF1，AfA: 正反馈

1AF0，Af: 自激 5. 负反馈对放大电路性能的改善

引入负反馈后，电路的放大倍数降低了，这是不希望的，但引入负反馈可以对放大电路诸多方面的性能有所改善。因此可以说电路引入负反馈是以牺牲放大倍数为代价，换取对性能的改善。

1 稳定输出变量

2 调整输入、输出电阻 3 扩大频带宽度

4 减小失真，提高系统稳定度。

负反馈增加了系统的自我调节能力；负反馈使系统频带宽度增加(1+AF)倍

第六章 集成运算放大器

1.集成运算放大器结构特点

差模信号＝u1-u2

共模分量: u iC=

某差分输入运算放大电路其同相端输入信号为7mV，反向端输入信号为3mV，则其共模分量是 5 mV，差模分量是 2 mV，差模信号是 4 mV。

u1+u22u1-u2差模分量: u id=22.理想运算放大器特点

一 开环电压放大倍数：A OU

二 差模信号的输入电阻： Rid

三 输出电阻： Ro0

四 共模抑制比：K CMR

五 频带宽度： fBW

因为：A uo=∞，所以：U+=U－，称为“虚短” 因为：r id=∞， 所以：i += i － ，称为“虚断”

3. 集成运算放大器的三种输入组态 反相输入 同相输入 差分输入电路 电 路 图 放大 倍数 RFuouIR1 RFuo(1)uIR1 RF=0; R1⇒∞ 跟随器: u0=ui 'RFRFRFuouI1(1)u'I2R1R1R2RF 派生 RF=R1 电路 反相器 u0=-ui R1=R2=RF=R’ F 减法器：u0=ui2-ui1

4. 加法和减法运算电路

反相求和电路 同相求和电路 5. 积分电路和微分电路 积分电路作用：方波→△ uo1uidtRC 微分电路作用：方波→触发波 uoRCduIdt电路图见书本 电路图见书本

冲 触发脉 1.功率放大电路与电压放大电路的主要区别 功率放大电路与电压放大电路的区别：

(1).本质相同

电压放大电路或电流放大电路：主要用于增强电压幅度或电流幅度。 功率放大电路: 主要输出较大的功率。

但无论哪种放大电路，在负载上都同时存在输出电压、电流和功率，从能量控制的观点来看，放大电路实质上都是能量转换电路。因此，功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。称呼上的区别只不过是强调的输出量不同而已。 (2). 任务不同

电压放大电路：主要任务是使负载得到不失真的电压信号。输出的功率并不一定大。在小信号状态下工作。

功率放大电路：主要任务是使负载得到不失真（或失真较小）的输出功率。在大信号状态下工作。 (3).指标不同

电压放大电路：主要指标是电压增益、输入和输出阻抗. 功率放大电路：主要指标是功率、效率、非线性失真。 (4).研究方法不同

电压放大电路：图解法、等效电路法 功率放大电路：图解法

2.四种工作状态

根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分： 甲类：一个周期内均导通

乙类：导通角等于180° 甲乙类：导通角大于180° 丙类：导通角小于180°

3. 射极输出器——甲类放大的实例

带电流源详图的电路图

特点：电压增益近似为1，电流增益很大，可获得较大的功率增益，输出电阻小，带负载能力强。

电压与输入电压的关系： v O(vI0.6)V设T1的饱和压VCES≈0.2V vO正向振幅最大值： V omVCC0.2VvO负向振幅最大值： 若T1首先截止： V omIBiASRL若T3首先出现饱和 ： VomVEE0.2V

简化电路

8.2 射极输出器——甲类放大的实例

vIVBiASvi， 当 VCCVEE15V IBiAS1.85ARL8VBIAS=0.6V

P则：放大器的效率： ηom(PP)100%24.7%效率低

VCVE如图：

4. OCL乙类互补对称电路

(即无输出电容器Output Capacitorless的缩写）

+VCCiC1T1+ui+uoUU1UPoUoIoomomom2+V2RL2RLCC2－VCC221U1U1VPoUoIoTomcemCCT+2RL2RL+2RL122-T2iC2RLiL-uo+1πPT1(Vu)d(t)oui0CC2RRLLuo+uiRLuo－VCCUsint1π-[(VCCUomsint)-om-d(t)]20RL- 2VUU1 (CComom)RL4 2VVV2CComom ()PTPT1PT2R4L

直流电源供给的功率PV

22VCCVom V2CCPVPoPTVm PRLRL

PVPo78.5%效率 oomPV4VCCPV4

5.功率BJT的选择

（1）每只BJT的最大允许管耗PCM必须大于PT1m≈0.2Pom；

（2）考虑到当T2导通时，－uCE2≈0，此时uCE1具有最大值，且等于2VCC。因此，应选用的管子；

（3）通过BJT的最大集电极电流为VCC/RL，选择BJT的ICM一般不宜低于此值。

6.功率放大电路中的交越失真

1 2π02VCCUomUom2sintsintd(t)RLRL＋VCCiC1VT10.6 0 -0.6

u0/V+ui-VT2iC2iLRL+u0-0.60-0.6ωt-VCC上图所示为乙类功率放大电路

过零处交越失真

共模2 u分1+u 2 电路中两个管子在信号周期内

交替工作，各自产生半个周期的 信号波形。由于两管工作时存在死区

7. 甲乙类双电源互补对称功率放大电路

此电路只要R1、R2数值选择适当，当ui =0时，可使IC3 、VB2和VB1达到所需大小，为T1和T2发射结提供适当电压，以消除过零处的交越失真。

+USCVT1USC/2uiUCA+-CULRL

VT2

8. OTL电路

题8图 单电源供电

输出加有大电容

U 静态分析 令： u i  SC 则 VT1、VT2 特性对称，

2USC  U SC

UUA,C 22