第一章、二極管及其應(yīng)用建議學(xué)時：6學(xué)時（授課4學(xué)時+習(xí)題講解2學(xué)時）知識點了解P型和N型半導(dǎo)體、PN結(jié)；了解二極管伏安特性；理解二極管單向?qū)щ娦?；理解二極管的理性模型；掌握二極管整流電路的工作原理（半波、全波）；（重點）掌握限幅電路的工作原理；（重點）了解特殊二極管的使用。重點在電路分析和應(yīng)用，計算為輔1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體是指導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一種物質(zhì)。半導(dǎo)體材料區(qū)別于其他物質(zhì)的獨特特性有：1）光敏與熱敏特性:當(dāng)半導(dǎo)體受到外界光和熱的激發(fā)時，其導(dǎo)電能力將發(fā)生顯著變化。2）摻雜特性:在純凈的半導(dǎo)體中摻入微量的雜質(zhì)，其導(dǎo)電能力也會有顯著的增加。1.1.1本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體是一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。但在室溫下，具有足夠能量的價電子掙脫共價鍵的束縛而稱為自由電子，其在共價鍵中留下的空位，稱為空穴。當(dāng)產(chǎn)生一個自由電子的同時，都會留下一個空位，即產(chǎn)生一個空穴，所以在本征半導(dǎo)體中，自由電子和空穴總是成對出現(xiàn)，稱為電子-空穴對1.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中，摻入5價元素磷（或砷、銻等）就形成N型半導(dǎo)體。自由電子數(shù)量較多，成為這種半導(dǎo)體的多數(shù)載流子，簡稱多子；空穴數(shù)量較少，則是少數(shù)載流子，簡稱少子P型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入微量的3價元素硼（或鋁、銦等）就形成P型半導(dǎo)體空穴是多子，自由電子是少子【思考與討論】在N型半導(dǎo)體中如果摻入足夠量的三價元素，可將其改型為P型半導(dǎo)體，對嗎？在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，溫度變化時，載流子的數(shù)量變化嗎？1.1.3PN結(jié)P區(qū)的多子（空穴）擴散到N區(qū)，與N區(qū)的自由電子復(fù)合而消失；N區(qū)的多子（自由電子）擴散到P區(qū)，與P區(qū)的空穴復(fù)合而消失，形成了由不能移動的帶電離子構(gòu)成的空間電荷區(qū)，即PN結(jié)1.2半導(dǎo)體二極管1.2.1二極管結(jié)構(gòu)1.二極管的結(jié)構(gòu)與符號由P區(qū)引出的電極稱為陽極（或稱正極），N區(qū)引出的電極稱為陰極（或稱負(fù)極）其箭頭方向表示正向電流的方向，即由陽極指向陰極的方向1.2.2二極管單向?qū)щ娦远O管陽極接電源正極，陰極接電源負(fù)極，這種情況稱為二極管正向偏置，簡稱正偏稱此時的狀態(tài)為導(dǎo)通狀態(tài)二極管陽極接電源負(fù)極，陰極接電源正極，這種情況稱為二極管反向偏置，簡稱反偏。這時，電流表中顯示出很?。ㄒ话銥槲布墸┑碾娏?，該電流稱為反向電流，幾乎不隨外加電壓而變化（又稱反向飽和電流）。稱此時的狀態(tài)為截止?fàn)顟B(tài)。二極管正向偏置導(dǎo)通、反向偏置截止的這種特征稱為單向?qū)щ娦?.2.3二極管的伏安特性伏安特性用流過電子元器件的電流I與它兩端電壓U的關(guān)系來描述1正向特性A點電壓稱為死區(qū)電壓或開啟電壓，用Uon表示，在室溫下，硅管的Uon≈0.5V，鍺管的Uon≈0.1V。當(dāng)U＞Uon以后的正向特性曲線上升較快，二極管才真正處于導(dǎo)通狀態(tài)。二極管兩端電壓變化很小，工程上定義這一電壓為導(dǎo)通電壓，用UVD表示，通常，硅管的導(dǎo)通電壓約為0.7V，鍺管的導(dǎo)通電壓約為0.2V。2反向特性曲線左下部分表示，二極管外加反向電壓時情況，反向電流很小，管子處于反向截止?fàn)顟B(tài)，呈現(xiàn)出很大的電阻3擊穿特性當(dāng)反向電壓增大到UB后，反向電流急劇增加，這種現(xiàn)象稱為二極管的反向擊穿，發(fā)生擊穿時所加的電壓稱為反向擊穿電壓，記做UB。【實際電路應(yīng)用】——二極管降壓電路由于二極管導(dǎo)通時有一個正向壓降，且該壓降為固定值，因此在一些電路中可以采用二極管對電壓進行降壓以供后級電路使用。圖中三個串聯(lián)的二極管將5V電壓降到3V左右為MCU供電。

1.3二極管的應(yīng)用1.3.1二極管的電路模型理想模型認(rèn)為當(dāng)二極管具有正向偏置時導(dǎo)通，電壓為零，即當(dāng)二極管的偏置電壓大于0V，就認(rèn)為二極管導(dǎo)通，此時電流無窮大，將二極管看成短路；反向偏置時截止，電流為零，即當(dāng)二極管的偏置電壓小于0V，二極管截止，電流為0，呈現(xiàn)斷路；反向擊穿電壓為無窮大。具有這樣特性的二極管稱為理想二極管

1.3.2二極管整流電路及整流橋堆利用二極管的單向?qū)щ娦?，將交流電變成單向脈動直流電壓稱為整流1.半波整流電路全波橋式整流電路1.3.3

二極管限幅電路所謂限幅電路是用來限制信號電壓范圍的電路1.二極管下限幅電路二極管上限幅電路【思考與討論】1.4

特殊二極管1.4.1

穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是通過半導(dǎo)體特殊工藝處理后，使它具有陡峭的反向擊穿特性的二極管，穩(wěn)壓二極管又稱為齊納二極管穩(wěn)壓管穩(wěn)壓的原理，實際上是利用穩(wěn)壓管在反向擊穿后，在一定的電流范圍內(nèi)，端電壓基本不變的特點而實現(xiàn)的。為保證穩(wěn)壓作用所需的流過穩(wěn)壓二極管的最小穩(wěn)定工作電流為IZmin，為防止電流過大從而造成損壞所容許的流過穩(wěn)壓二極管的最大穩(wěn)定工作電流為IZmax。在IZmin到IZmax變化時，電壓變化很小，基本不變，起到了穩(wěn)壓的效果。【思考與討論】現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管，它們的穩(wěn)定電壓分別為5V和8V，正向?qū)妷簽?.7V。試問（1）若將它們串聯(lián)相接，則可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？（2）若將它們并聯(lián)相接，則又可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？1.4.2

發(fā)光二極管光二極管簡稱LED，是一種將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體器件【實際電路應(yīng)用】——保險絲熔斷指示電路發(fā)光二極管主要用于指示電路，當(dāng)保險絲管FU完好時，綠色發(fā)光二極管LED2亮，由于VD1和LED2的共同作用，使LED1兩端等電位，故紅色發(fā)光二極管LED1不亮。當(dāng)保險絲管FU熔斷后，LED2因無電壓熄滅，LED1由于VD1和R的共同作用而發(fā)光。根據(jù)燈的亮滅可判斷保險絲管FU是否熔斷。知識梳理與總結(jié)半導(dǎo)體是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一種材料，其晶體結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電機理與金屬有很大不同，并具有光敏、熱敏和摻雜特性。二極管的基本結(jié)構(gòu)就是PN結(jié)，PN結(jié)是由雜質(zhì)半導(dǎo)體，即P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體有機結(jié)合而形成的。二極管具有單向?qū)щ娦浴６O管的伏安特性（曲線），即電流隨電壓變化而變化的特性（曲線）。形象地反映出二極管的工作狀態(tài)。利用二極管的單向?qū)щ娦浴⒐?電效應(yīng)、光敏特性、溫度特性等特性，可以構(gòu)成日常生活中的很多應(yīng)用電路。其中應(yīng)用最為廣泛的就是二極管整流電路。在整流電路中，是利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娹D(zhuǎn)變?yōu)槊}動的直流電。限幅電路可以將超過或低于指定電平的削去。習(xí)題1.3、1.4、1.5第二章直流穩(wěn)壓電源建議學(xué)時：2~4學(xué)時知識點了解直流穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)組成；（重點）了解整流電路，濾波電路的組成結(jié)構(gòu)；

掌握三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用；重點在了解電源的組成，會識圖，不要求計算2.1小功率直流穩(wěn)壓電源2.1.1直流穩(wěn)壓電源組成1.直流穩(wěn)壓電源組成直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等部分組成電源變壓器：由于交流電網(wǎng)提供的220V（有效值）電壓相對較大，大多數(shù)電子設(shè)備所需的直流電壓一般為幾至幾十伏，電源變壓器的作用是將輸入的220V的交流電壓ui進行降壓，降到變壓器的副邊電壓和電路的輸出直流電壓同一個數(shù)量級的電壓u1。另外，變壓器還可以起到將直流電源與電網(wǎng)隔離的作用。整流電路：把方向、大小都不斷變化的正弦交流電u1變成單一方向的脈動電壓u2。這種脈動電壓中包含有較大的直流電壓成分，但是這種單向脈動電壓往往同時包含很大的交流成分，需要進一步濾除交流量。濾波電路：為了減小電壓u2的脈動，需通過低通濾波，使輸出電壓平滑。理想情況下，應(yīng)將交流分量全部濾掉，使濾波電路的輸出電壓僅有直流電壓。然而，由于濾波電路為無源電路，所以接入負(fù)載后勢必影響其濾波效果。對電源電壓穩(wěn)定性要求不高的電子電路，整流、濾波后的直流電壓u3可以作為供電電源，但是當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流波動時濾波電路輸出電壓的幅值也將隨之變化，因此還需要穩(wěn)壓措施，使輸出電壓能基本保持不變。穩(wěn)壓電路：交流電壓通過整流、濾波后雖然變?yōu)榻涣鞣至枯^小的直流電壓，但是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載變化時，平均值也將隨之變化。因此穩(wěn)壓電路的功能是：使輸出直流電壓uO基本不受電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載電阻變化的影響，從而獲得足夠高的穩(wěn)定性?！緦嶋H電路應(yīng)用】——恒流充電器簡易恒流充電器可以為2節(jié)鎳氫電池充電，有三檔不同大小的充電電流可選，充滿后指示燈自動點亮。主要由整流電源、恒流源、充滿指示電路等部分組成。變壓器T1和整流橋、濾波電容C1組成整流濾波電路，為充電電路提供約12V直流電壓。R2和LED1組成電源指示電路，接通后LED1一直點亮。集成穩(wěn)壓器LM7805與R3～R5分別構(gòu)成50mA、100mA、200mA恒流源，由開關(guān)J1進行選擇，以適應(yīng)不同容量電池充電的需要，二極管D2的作用是防止被充電池電流倒灌。集成運放U2和發(fā)光二極管LED2等組成充滿指示電路，其中，集成運放構(gòu)成電壓比較器，剛開始充電時，被充電電池電壓很低，運放輸出高電平，LED2不亮。當(dāng)被充電電池充滿電時，運放輸出低電平，LED2導(dǎo)通點亮。2.1.2濾波電路1.電容濾波電路其他濾波電路為了進一步減小負(fù)載電壓中的紋波，電感后面可再接一電容而構(gòu)成倒L型濾波電路或采用

型濾波電路2.2線性穩(wěn)壓電路2.2.1并聯(lián)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路是最簡單的并聯(lián)式穩(wěn)壓器，一個穩(wěn)壓二極管DZ和一個限流電阻RZ組成，穩(wěn)壓管在電路中反接，與負(fù)載電阻并聯(lián)，由穩(wěn)壓管DZ的電流調(diào)節(jié)作用和電阻RZ的電壓調(diào)節(jié)作用互相配合來實現(xiàn)穩(wěn)壓的。2.2.3三端線性集成穩(wěn)壓電路隨著半導(dǎo)體集成電路工藝的迅速發(fā)展，現(xiàn)在已能把串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路中的調(diào)整管、比較放大電路、基準(zhǔn)電壓源等集成在一塊硅片內(nèi)，構(gòu)成線性集成穩(wěn)壓組件。它具有體積小，重量輕，使用方便可靠等一系列優(yōu)點，因而得到廣泛應(yīng)用，尤其以三端集成穩(wěn)壓器應(yīng)用最為廣泛。1.固定式三端穩(wěn)壓器78系列輸出固定正電壓、79系列輸出固定負(fù)電壓。××（兩位數(shù)字）表示輸出電壓值（例如7805是輸出+5V的器件，7912是輸出-12V的器件）。輸出電流以78（或79）后面加字母來區(qū)分，L表示0.1A，M表示0.5A，無字母表示1.5A。如78L05表示輸出電壓+5V，輸出電流0.1A正常工作時，穩(wěn)壓器的輸入、輸出電壓差為2V～3V。電路中接入電容C1，是在輸入線較長時抵消其電感效應(yīng)，以防止產(chǎn)生自激振蕩；C2是為了消除電路的高頻噪聲；C3是電解電容，以減小穩(wěn)壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。D是保護二極管，當(dāng)輸入端短路時，C2將從穩(wěn)壓器輸出端向穩(wěn)壓器放電，易使穩(wěn)壓器損壞，因此，可在穩(wěn)壓器輸出端和輸入端跨接一個二極管，給輸出電容器C2一個放電通路，如圖中虛線所示【實際電路應(yīng)用】——電源適配器電源適配器是小型便攜式電子設(shè)備及電子電器的供電電源變換設(shè)備，把220V（市電）轉(zhuǎn)換成低壓供身邊的電子產(chǎn)品使用，是各種電器如手機，筆記本電腦必配裝置，把適配器插到220V電源插座上，它就可以向電器提供直流電。知識梳理與總結(jié)在電子系統(tǒng)中，經(jīng)常需要將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓，為此，要通過整流、濾波和穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。在整流電路中，是利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娹D(zhuǎn)變?yōu)槊}動的直流電。為抑制輸出電壓中的紋波，通常在整流電路后接有濾波環(huán)節(jié)。濾波電路一般可分為電容輸入式和電感輸入式兩大類。在直流輸出電流較小且負(fù)載變化不大的場合，宜采用電容輸入式；而負(fù)載電流大的大功率場合，宜采用電感輸入式。為保證輸出電壓不受電網(wǎng)電壓、負(fù)載和溫度的變化而產(chǎn)生波動，需再接入穩(wěn)壓電路，在小功率系統(tǒng)中，多采用串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路，而中大功率穩(wěn)壓電源一般采用開關(guān)式穩(wěn)壓電路。三端集成穩(wěn)壓器由于體積小、可靠性高以及溫度特性好等優(yōu)點，得到了廣泛應(yīng)用。習(xí)題2.1、2.7建議1-2單元結(jié)束后，安排一次課進行單元小測、講評，以及時鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容第三章三極管及放大電路建議學(xué)時：14~16學(xué)時知識點了解三極管的外形特征、伏安特性和主要參數(shù)；了解三極管特性曲線；（重點）能識讀基本共射放大電路、分壓式偏置放大電路圖；了解共集、共基電路的特點；了解輸入電阻、輸出電阻的概念。掌握靜態(tài)工作點的估算；（難點）掌握動態(tài)微變等效電路的分析方法；

（難點）理解基本共射放大電路主要元件的作用及放大過程；（重點）理解分壓式偏置放大電路工作原理；能夠計算共射放大電路的交流參數(shù)。本章計算較多3.1雙極型半導(dǎo)體三極管3.1.1三極管的結(jié)構(gòu)、圖形符號及分類1.三極管概述三極管（簡寫為BJT）是一種具有電流放大作用的半導(dǎo)體器件，它由空穴和自由電子兩種載流子參與導(dǎo)電，因此稱為雙極型三極管或晶體三極管三極管有多種分類方法：按半導(dǎo)體材料分，有硅管、鍺管等；按頻率分，有高頻管、低頻管；按功率分，有大、中小功率管2.三極管的結(jié)構(gòu)及分類三極管按結(jié)構(gòu)可分為NPN型和PNP型兩類3.1.2三極管的電流放大作用及其放大基本條件1、三極管的放大基本條件為了使三極管具有放大作用，在實際使用時，必須使其發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置2、三極管的電流分配關(guān)系IB（mA）-0.00100.010.020.030.040.05IC（mA）0.0010.010.561.141.742.332.91IE（mA）00.010.571.161.772.372.96三極管的電流測試數(shù)據(jù)PNP型管的電流分配關(guān)系與NPN型管完全相同，但各極電流方向與NPN型管正好相反【例3.1】某放大電中，三極管三個電極電流如圖所示，已知I1=-1.23mA，I2=0.03mA，I3=1.2mA，試判斷E、B、C三個電極，該三極管的類型以及電流放大系數(shù)β。3、三極管的3種基本組態(tài)（a）圖發(fā)射極與輸入輸出回路的公共端相接，稱為共發(fā)射極電路；（b）圖集電極與輸入輸出回路的公共端相接，稱為共集電極電路；（c）圖基極與輸入輸出回路的公共端相接，稱為共基極電路。3.1.3三極管的共射特性曲線1.共射輸入特性曲線共射輸入特性曲線是當(dāng)三極管的輸出電壓uCE為常數(shù)時，基極電流iB與發(fā)射結(jié)壓降uBE之間的關(guān)系曲線uCE=0的輸入特性曲線與二極管的伏安特性相類似，當(dāng)uCE=0時，發(fā)射極與集電極短路，相當(dāng)于兩個PN結(jié)并聯(lián)。隨著uCE的增大，特性曲線右移，但當(dāng)uCE≥1V以后的特性曲線基本重合了2、共射輸出特性曲線當(dāng)三極管的基極電流iB為常數(shù)時，集電極電流iC與管壓降uCE之間的關(guān)系曲線稱為三極管的共射輸出特性曲線截止區(qū)：一般將iB=0所對應(yīng)的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。截止區(qū)滿足發(fā)射結(jié)零偏或反偏和集電結(jié)反偏的條件，即uBE≤0和uBC≤0。此時，iC≈0。截止時，三極管各極之間可以近似看成斷路飽和區(qū)：確切地說uCE＜uBE以下的所有曲線的陡峭變化部分稱為飽和區(qū)。飽和區(qū)滿足發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏的條件，即uBE＞0和uBC＞0的條件。在飽和區(qū)，iC≠

iB，失去放大作用。當(dāng)uCE=uBE（即uBC=0，集電結(jié)零偏）時的狀態(tài)稱臨界飽和，在飽和區(qū)，三極管集電極與發(fā)射極之間的電壓降稱為飽和壓降，用UCE，sat表示。對于小功率三極管，UCE，sat很小，小功率硅管│UCE，sat│≈0.3V，小功率鍺管│UCE，sat│≈0.1V，工程上近似為0，即將集電極和發(fā)射極之間近似為短路。放大區(qū)：iB＞0以上的所有曲線的平坦部分稱為放大區(qū)。放大區(qū)滿足發(fā)射結(jié)正偏和集電結(jié)反偏的條件，即uBE＞0和uBC≤0的條件。在放大區(qū)有iC=

iB

，相鄰曲線間的間隔大小反映出

的大小，即管子的電流放大能力【思考與討論】能否通過共射輸出特性曲線近似估算三極管的電流放大系數(shù)β？【例3.2】若測得某電路中的3個三極管的三個引腳對地電位UB，UE，UC分別為下述數(shù)值，已知電路中三極管為NPN型硅管，試說明管子的工作狀態(tài)。（放大、飽和、截止）①UB=0.7V UE=0V UC=5V②UB=2.7V UE=2V UC=2.3V③UB=-6V UE

=-5.3V UC

=0V【例3.3】在三極管放大電路中，測得三個三極管的各個電極的電位如圖3-1-13所示，試判斷各三極管的類型（PNP管還是NPN管，硅管還是鍺管），并區(qū)分e、b、c三個電極3.2共射基本放大電路3.2.1放大電路的基本要求及主要性能指標(biāo)1.放大電路的組成所謂放大，就是通過放大電路將微弱的電信號不失真的放大到所要求的數(shù)值2.放大電路主要性能指標(biāo)（1）放大倍數(shù)放大倍數(shù)是衡量放大電路放大能力的指標(biāo)，又稱增益。放大倍數(shù)（增益）有電壓放大倍數(shù)(Au)和電流放大倍數(shù)(Ai

)和功率放大倍數(shù)(Ap)。字母A表示增益及放大倍數(shù)，下標(biāo)用于指定增益的類型工程上常用對數(shù)來表示放大倍數(shù)的大小，單位為分貝（dB）Au（dB）=20lg│Au│（2）輸入電阻向放大電路輸入端看進去的等效電阻即為輸入電阻，用Ri來表示（3）輸出電阻輸出電阻Ro是從放大電路的輸出端看進去的等效電阻3.2.2共射基本放大電路的組成及工作原理圖中各元器件作用如下：三極管VT，是放大電路的核心器件，用來實現(xiàn)信號放大，能夠控制能量的轉(zhuǎn)換，將直流供電電源VCC轉(zhuǎn)換成輸出信號的能量；直流電源VCC，基極偏置電阻RB，集電極電阻RC共同作用使三極管發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反偏，并提供一個合適的基極電流IB，使三極管的集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化送到負(fù)載RL上輸出；耦合電容C1和C2，“隔直通交”，對直流的容抗為無限大，相當(dāng)于開路；對交流的容抗很小，相當(dāng)于短路。因此，輸入交流電壓ui可順利通過電容C1加到三極管發(fā)射結(jié)兩端，由于電容C1的隔直作用，使直流電流不會流入交流回路，交、直流電路之間互不影響。在輸出端，由于電容C2的隔直作用，輸出電壓uo為純交流信號。因為C1和C2具有隔斷直流、傳送交流的作用，所以稱為隔直電容。由于這種電路是利用電容實現(xiàn)信號源與輸入端（呈電阻性）、集電極輸出端與負(fù)載（呈電阻性）之間的耦合，因此又稱為阻容耦合共射放大電路共射基本放大電路的放大過程可描述為：物理量表示舉例直流量大寫變量+大寫下標(biāo)II

交流量小寫變量+小寫下標(biāo)ii

交直流疊加量小寫變量+大寫下標(biāo)iI在放大電路中，未加信號（ui=0）時電路各處的電壓、電流都是直流，這時稱電路的狀態(tài)為直流狀態(tài)或靜止工作狀態(tài)，簡稱靜態(tài)。當(dāng)放大電路輸入交流信號后，電路中各處的電壓和電流是變動的，這時電路處于交流狀態(tài)或動態(tài)工作狀態(tài)，簡稱動態(tài)。因此放大電路的分析包括靜態(tài)分析和動態(tài)分析，在分析放大電路時，應(yīng)遵循“先靜后動”的原則3.2.3共射放大電路的靜態(tài)分析1.靜態(tài)工作點在靜態(tài)工作情況下，即三極管沒有輸入信號時，其各電極的直流電壓和直流電流為常數(shù)，在三極管的特性曲線上有確定的一點，稱為靜態(tài)工作點2.直流通路直流通路是由直流電源VCC的作用引起的直流電流或電壓（恒定量）的流經(jīng)通路，靜態(tài)工作點可以由直流通路估算得到在直流電路中，①電容因?qū)χ绷髁砍薀o窮大電抗而相當(dāng)于開路；②電感相當(dāng)于短路（忽略電感線圈）；③交流電壓信號源視為短路（即us＝0），交流電流信號源視為開路，但保留內(nèi)阻Rs。【思考與討論】請畫出下面電路的直流通路。若輸入信號是正弦波，試分析圖中的iB、uL、uCE、iE、iR和uo哪些是直流量？哪些是純粹的交流量？哪些是直流量上迭加交流量？設(shè)電路中各電容可視為交流短路，各電感可視為交流開路3、圖解法確定靜態(tài)工作點在實測的三極管輸入特性曲線中，作一條與橫坐標(biāo)交點為（VCC，0），與縱坐標(biāo)交點為（0，VCC/RB）的直線，該直線稱為輸入直流負(fù)載線。該直線與輸入特性曲線的交點就是靜態(tài)工作點Q點，其坐標(biāo)值就是靜態(tài)工作點中的IB和UBE【例3.5】試分析如圖3-2-6所示阻容耦合共射基本放大電路參數(shù)RB、RC、VCC變化時對電路靜態(tài)工作點的影響4、估算法確定靜態(tài)工作點【例3.6】設(shè)圖3-2-6中各元件參數(shù)值分別為VCC

=12V，RB

=300k

，RC

=4k

，RL

=4k

，β=50，UCES=0.3V。①試求放大電路的各靜態(tài)工作點；②若RB

=30k

，求電路的工作狀態(tài)。3.2.4共射放大電路的動態(tài)分析1.交流通路交流通路是由信號源uS作用下交流分量（變化量）的通路。利用交流通路可以用來分析計算放大電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。在交流通路中，①大容量電容（如耦合電容）因?qū)涣餍盘柸菘箍珊雎远喈?dāng)于短路；②直流電壓源為恒壓源，因內(nèi)阻為零也相當(dāng)于短路交流負(fù)載線與輸出特性曲線的交點將隨iB變化而變化。通常把這種交點稱為動態(tài)工作點。當(dāng)iB在變動時，動態(tài)工作點將沿交流負(fù)載線在Q

和Q

之間移動。直線段Q

Q

稱為動態(tài)工作范圍。為了防止非線性失真（由三極管非線性引起的），在沒有輸入信號時靜態(tài)工作點也不能為0，而必須有合適的數(shù)值以保證在ui的整個變化過程中三極管始終工作在放大區(qū)。若是靜態(tài)工作點正好設(shè)置在動態(tài)范圍的中點，則放大電路的最大不失真輸出電壓幅值等于動態(tài)范圍的一半，且非線性失真很小若是靜態(tài)工作點選擇得較高或是較低，不但最大不失真輸出電壓幅值小，在同樣的輸入條件下，放大電路輸出波形將出現(xiàn)較大的非線性失真，即截止失真(Q點偏低)和飽和失真(Q點偏高)由于工作點Q偏低，在輸入信號電壓ui為正弦波的情況下，其負(fù)半周的一部分所對應(yīng)的動態(tài)工作點進入截止區(qū)，uce的正半周也被削去了一部分，即產(chǎn)生了嚴(yán)重的失真。這種由于三極管在部分動態(tài)工作時間內(nèi)進入截止區(qū)而引起的失真稱為截止失真。由于工作點Q偏高，在輸入信號電壓ui為正弦波的情況下，其正半周的一部分所對應(yīng)的動態(tài)工作點進入飽和區(qū)，其結(jié)果是導(dǎo)致ic的正半周和uce的負(fù)半周也被削去了一部分，即產(chǎn)生了嚴(yán)重的失真。這種由于三極管在部分動態(tài)工作時間內(nèi)進入飽和區(qū)而引起的失真稱為飽和失真?！纠?.8】在如題圖電路中，設(shè)VCC=12V，Rc=RL=3kΩ，三極管的β=50，在計算IB時可認(rèn)為UBE≈0。⑴若Rb=600kΩ，問這時的UCE=?⑵在以上情況下，逐漸加大輸入正弦波信號的幅度，問放大器容易出現(xiàn)何種失真？⑶若要求UCE=6V，問這時的Rb=?正確的放大電路的組成，需要有合適的直流偏置，以保證三極管工作在放大區(qū)；還需要有正確的交流通路，以保證待放大交流輸入信號能夠順利地加至放大電路的輸入端，被放大的交流輸出信號能夠順利地送至負(fù)載，以實現(xiàn)信號的放大4.微變等效電路放大電路是非線性電路，在輸入信號足夠小的時候，可以用線性模型，即微變等效電路來代替三極管5.交流參數(shù)的計算可以應(yīng)用微變等效電路分析共射放大電路，分析步驟如下：(1)計算放大電路的Q點。必須指出的是，微變等效電路分析法絕不能用來進行靜態(tài)分析，但求微變等效電路的rbe時，卻要先求得三極管的直流IB或IE值，因此可由直流通路直接計算而得到放大電路的Q點。(2)畫出放大電路的微變等效電路。先畫出放大電路的交流通路，再用微變等效電路來代替交流通路中的三極管，從而得到整個放大電路的微變等效電路求電壓放大倍數(shù)Auui

=ibrbe

，uo=－

ib(RC

//RL)=－

R

Lib求輸入Ri求輸出電阻Ro【例3.9】如圖3-2-24（a）所示的共射基本放大電路，設(shè)三極管的

=40，電路中各元件參數(shù)值分別為VCC

=12V，RB

=300k

，RC

=4k

，RL

=4k

。試求該放大電路的Au，Ri和Ro【思考與討論】電路仍如圖3-2-24（a）所示，各參數(shù)不變。若輸入信號源的us的有效值Us=20mV，用直流電壓表和電流表分別測得UCE=8V，UBE=0.7V，IB=20

A。判斷下列結(jié)論正確與否，并說明理由。（1）Au=UCE/UBE=8/0.7≈11.4；

（2）Ri=Us/IB=20/20=1k

；（3）Ro=Rc//RL=4∥4=2k

。3.3穩(wěn)定靜態(tài)工作點的放大電路3.3.2分壓式工作點穩(wěn)定電路1.組成2.工作點穩(wěn)定原理根據(jù)KCL，有I1=I2+IB。只要RB1、RB2和RE取值合理，一般總是滿足(1+

)RE>>RB1、RB2的條件，因此有I1>>IB，I2>>IB，I1≈I2可忽略IB而將RB1和RB2直接看成是串聯(lián)的。由于電阻的特性相對來說是非常穩(wěn)定的，因此可得到穩(wěn)定的基極電壓即RB1和RB2串聯(lián)電路中VCC在RB2上的分壓UB3.電路分析Ri=RB1//RB2//rbe

Ro=RC【例3.10】如圖3-3-6所示的分壓式偏置電路，試求該放大電路的Au，Ri和Ro。【思考與討論】下圖電路中，若RB1=75kΩ，RB2=25kΩ，RC=RL=2kΩ，RE1=100Ω，RE2=900Ω，UCC=12V，三極管采用3DG6管，β=80，r

bb′=100Ω，Rs=0.6kΩ，試求直流工作點ICQ、UCEQ及Au，Ri，Ro和Aus等項指標(biāo)?！緦嶋H電路應(yīng)用】——溫度控制電路溫度控制系統(tǒng)中，利用熱敏電阻對設(shè)備溫度進行監(jiān)測，分壓偏置放大電路就可以用于溫度到電壓的轉(zhuǎn)換電路。將熱敏電阻作為分壓式偏置電路中的一個電阻，熱敏電阻具有正溫度系數(shù)，因此其阻值與設(shè)備的溫度成正比。三極管基極電壓會隨熱敏電阻的變化成比例變化，三極管輸出電壓與基極電壓成反比，當(dāng)溫度降低時，輸出電壓增大，可以連接燃料控制接口，推入更多的燃料為說明電路工作方式，選取60℃時熱敏電阻1.25KΩ、65℃時熱敏電阻1.48Ω、70℃時熱敏電阻1.75KΩ、80℃時熱敏電阻2.49KΩ，仿真結(jié)果如下3.4共集電路和共基電路3.4.1共集電路1.電路組成因?qū)涣餍盘柖?，集電極是輸入與輸出回路的公共端，所以是共集電極放大電路。三極管發(fā)射極電阻RE的作用是把三極管的電流放大作用轉(zhuǎn)化為電壓放大的形式，因此輸以電壓是從三極管的發(fā)射極取出來的，所以把這種放大器叫做射極輸出器由于Au≈1，即射極輸出器的電壓放大倍數(shù)接近于1，且輸出電壓與輸入電壓同相，因此射極輸出器通常又稱為射極跟隨器或電壓跟隨器。沒有電壓放大作用，但有電流放大和功率放大，因此射極輸出器成為功率放大的基礎(chǔ)射極輸出器的輸入電阻相對較大，需要信號源為放大器提供的電流小（功率?。磳π盘栐吹挠绊懶?，從信號源處獲得輸入電壓信號的能力比較強，故常用在多級放大器中做前置級射極輸出器的輸出電阻小，負(fù)載變動對電壓增益的影響小，即放大器帶負(fù)載能力強，故常用在多級放大器中做末級。射極輸出器有時還用在兩個電壓放大級之間做緩沖之用?？偨Y(jié)共集電極放大電路的特點如下：

輸入電阻大；

輸出電阻??；

電壓放大倍數(shù)小于1而接近于1；

輸入與輸出電壓同相；

沒有電壓放大作用，有電流和功率放大作用。3.4.2共基電路1.電路組成該電路輸入信號從發(fā)射極和基極兩端之間加入，而輸出信號從集電極和基極兩端之間得到，顯然，基極是輸入和輸出回路的公共端，即該電路為共基電路。共基電路的電流增益為Ai=

ic/ie，輸入電流為ie，輸出電流為ic，Ai小于1，所以沒有電流放大作用。共基電路輸入電阻小，輸出電阻較大，所以應(yīng)用場合較少，多用于高頻和寬頻帶放大電路中。習(xí)題3.7、3.8、3.9、3.10、3.11、3.13、3.32建議單元小測及講評一次課第四章場效應(yīng)管及應(yīng)用電路建議學(xué)時：4~6學(xué)時知識點理解場效應(yīng)管的分類；理解場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理；（重點）了解場效應(yīng)管的曲線和參數(shù)；描述場效應(yīng)管的各種應(yīng)用。描述場效應(yīng)管的偏置；計算FET工作參數(shù)；（重點）場效應(yīng)管按結(jié)構(gòu)可分為結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）和絕緣柵型場效應(yīng)管（MOSFET）兩類，按照導(dǎo)電溝道形成機理不同，MOS管可分為增強型和耗盡型兩類；按導(dǎo)電類型又可分為N溝道場效應(yīng)管和P溝道場效應(yīng)管兩類利用輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的半導(dǎo)體器件。由于場效應(yīng)管幾乎僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電，故又稱單極型晶體管。4.1結(jié)型場效應(yīng)晶體管

4.1.1結(jié)構(gòu)與符號（b）4.1.2工作原理1.直流偏置N溝道JFET正常工作時常接成共源電路，即以源極為公共端，漏極與源極之間應(yīng)加正電壓，即uDS＞0，使N溝道中的多數(shù)載流子（電子）在電場的作用下由源極向漏極運動，形成漏極電流iD。由于導(dǎo)電溝道的寬度，也就是溝道的導(dǎo)電能力，可以由柵極電壓控制，為了控制漏極電流，柵極與源極之間加負(fù)電壓，即uGS＜0，使柵極與溝道間的PN結(jié)處于反偏狀態(tài)，因此柵極電流iG≈0，（1）uGS對iD的控制作用首先假設(shè)uDS=0。當(dāng)uGS由0向負(fù)值增大時，反向偏置加大，耗盡層變寬，導(dǎo)電溝道變窄，溝道電阻增大當(dāng)

uGS

進一步增加到某一數(shù)值時，兩側(cè)耗盡層相遇，溝道被耗盡層完全夾斷，導(dǎo)電溝道的寬度為零，如圖4-1-3（b）所示。使兩側(cè)耗盡層正好相遇時的柵源電壓稱為夾斷電壓，用UGS，off表示。（2）uDS對iD的影響當(dāng)uGS=0時，導(dǎo)電溝道最寬，溝道電阻最小，在一定uDS作用下的iD也最大。若一開始當(dāng)uDS=0，則iD=0。但隨著uDS的逐漸增大，一方面iD隨之增大；另一方面，當(dāng)iD流過溝道時，沿著溝道產(chǎn)生電壓降，使溝道各點電位不再相等，沿溝道從源極到漏極逐漸增加，在源端PN結(jié)的反向電壓為0（最?。?，在漏端PN結(jié)的反向電壓為uDS（最大），這使得耗盡層從源端到漏端逐漸加寬，形成源端較寬、漏端較窄的楔形溝道，并使溝道電阻有所增大。隨著uDS的進一步增大，漏端區(qū)的溝道變得更加狹窄。當(dāng)uDS增大到

UGS，off

（即uGD=UGS，off）時，漏端區(qū)的耗盡層相遇，如圖4-1-4（b）所示，這種情況稱為預(yù)夾斷，2.特性曲線（1）輸出特性JFET的輸出特性是指當(dāng)柵源電壓uGS為某一定值時，漏極電流iD與漏源電壓uDS之間的關(guān)系，如圖4-1-6（a）所示為某N溝道JFET的輸出特性曲線。P溝道JFET器件工作原理相同，但是極性相反。JFET的工作情況可分為4個區(qū)域，可變電阻區(qū)、恒流區(qū)或飽和區(qū)、截止區(qū)和擊穿區(qū)。①可變電阻區(qū)在uGS>uGS，off，uGD>uGS，off時，漏極電流iD隨uDS呈線性增加，輸出特性按線性上升，D、S極間等效為一個線性電阻，而阻值的大小與所固定的uGS有關(guān)，當(dāng)uGS越小，iD隨uDS增長越慢，等效電阻越大，這個工作區(qū)域稱為可變電阻區(qū)。②恒流區(qū)當(dāng)uGS>uGS，off，uGD<uGS，off時，導(dǎo)電溝道在漏極附近開始被夾斷（預(yù)夾斷），特性曲線近似為一族平行于橫軸的直線，此時柵極到漏極之間的反向偏置電壓使得耗盡層變大到足以抵消uDS增大的影響，使iD基本不變，這個工作區(qū)域稱為恒流區(qū)③截止區(qū)當(dāng)uGS≤uGS，off時，導(dǎo)電溝道被全部夾斷，該區(qū)域稱為夾斷區(qū)或截止區(qū)，為輸出曲線靠近橫軸的區(qū)域。④擊穿區(qū)當(dāng)uDS進一步增加，iD快速增大，可能擊穿造成器件不可逆的損壞，這個工作區(qū)域稱為擊穿區(qū)。（2）轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性是指當(dāng)漏源電壓uDS為某一定值時，漏極電流iD與柵源電壓uGS的關(guān)系，如圖4-1-6（b）所示。從該曲線上直接可以讀出夾斷電壓UGS，off和漏極飽和電流IDSS，該曲線直觀地反映了uGS對iD的控制作用。低頻跨導(dǎo)（互導(dǎo)）gm低頻跨導(dǎo)gm是指在uDS為某一固定值時，漏極電流的微小變化?ID與對應(yīng)的輸入電壓變化量?UGS之比，即4.2增強型絕緣柵場效應(yīng)晶體管

絕緣柵型場效應(yīng)管是由金屬（metal）、氧化物（oxide）和半導(dǎo)體（semiconductor）組成的，稱為MOSFET，簡稱MOS管MOS管也有N溝道和P溝道兩類，其中每一類又可分成增強型和耗盡型兩種。所謂“增強型”：指uGS=0時，沒有導(dǎo)電溝道，即iD=0，而必須依靠柵源電壓uGS的作用，才形成感生溝道的FET，稱為增強型FET。所謂“耗盡型”：指uGS=0時，也會存在導(dǎo)電溝道，iD≠0的FET，稱為耗盡型FET4.2.1結(jié)構(gòu)與符號4.2.2工作原理N溝道增強型MOS管不存在原始導(dǎo)電溝道，即使漏源之間加電壓，漏極電流iD≈0。當(dāng)柵源極間加上一定的uGS（uGS＞0）時，構(gòu)成了漏源極之間的N型導(dǎo)電溝道。使導(dǎo)電溝道（反型層）開始形成時的柵源電壓稱為開啟電壓UGS，th。顯然，如果uGS再進一步增大，反型層即N溝道將加寬，即可以用uGS來控制導(dǎo)電溝道的寬窄4.3耗盡型絕緣柵場效應(yīng)晶體管

4.3.1結(jié)構(gòu)與符號它與N溝道增強型MOS管的結(jié)構(gòu)基本相同，不過制造時，在SiO2絕緣層中摻入大量的正離子，則可在P型襯底表面感應(yīng)出一個N型層，預(yù)先形成導(dǎo)電溝道。各種場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性對比4.4場效應(yīng)晶體管放大電路

4.4.1自偏壓電路柵源極之間的直流偏壓UGS是由場效應(yīng)管的自身電流ID流過RS產(chǎn)生的，故稱該電路為自偏壓電路這種偏壓方式只適用JFET、耗盡型MOSFET，不適用于增強型MOSFET4.4.2分壓式自偏壓電路4.4.3共源放大電路1.微變等效電路【例11】場效應(yīng)管分壓式自偏壓電路如圖4-4-5所示，其中RG1=100k

，RG2=20k

，RG3=1M

，RD=10k

，RS=2k

，RL=10k

，VDD=18V，場效應(yīng)管的IDSS=5mA，UGS，off=

4V。求電路的Au，Ri和Ro知識梳理與總結(jié)FET分別為JFET和MOSFET兩大類。每類都有兩種溝道類型，而MOSFET又分為增強型和耗盡型（JFET屬耗盡型），故共有6種類型FET（圖4-1）。JFET和MOSFET內(nèi)部結(jié)構(gòu)有較大差別，但內(nèi)部的溝道電流都是多子漂移電流。一般情況下，該電流與

、

都有關(guān)。FET是電壓控制電流器件。在FET放大電路中，UDS的極性取決于FET的溝道性質(zhì)，N溝道時為正，P溝道時為負(fù)；為了建立合適的偏置電壓UGS，不同類型的FET，對偏置電壓的極性有不同要求：JFET的UGS與UDS極性相反，增強型MOSFET的UGS與UDS極性相同，耗盡型MOSFET的UGS可正、可負(fù)或為零。

由于FET具有輸入阻抗高、噪聲低（如JEFT）等一系列優(yōu)點，若FET和BJT結(jié)合使用，就可大大提高和改善電子電路的某些性能指標(biāo)。習(xí)題4.3、4.5、4.6、4.9、4.10、4.12第五章

功率放大電路建議學(xué)時：2~4學(xué)時知識點了解功率放大器的特點和主要研究對象；了解功率放大器的分類；了解功放管的選擇方法；掌握甲類、乙類、甲乙類的概念；（重點）熟練掌握OCL電路的工作原理及其性能分析；（重點）熟悉交越失真的概念及克服交越失真的方法；正確估算功率放大電路的輸出功率和效率。（重點）5.1多級放大電路在實際應(yīng)用中，要放大的信號往往很微弱，比如電視機，收音機所接受的電視信號和電臺信號，要放大這種微弱信號，一級放大電路很難滿足，因此，實用放大電路中常選擇多個基本放大電路并將它們合理連接構(gòu)成多級放大電路5.1.1級間耦合方式組成放大電路的每一個基本放大電路稱為一級，級與級之間的連接稱為耦合1.阻容耦合級與級之間用電容連接起來，稱為阻容耦合2．直接耦合將前一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端，稱為直接耦合5.1.2多級放大電路的性能分析Ri=Ri1Ro=Ron【思考與討論】1.判斷圖5-1-8所示各兩級放大電路中T1和T2管分別組成哪種基本接法的放大電路。設(shè)圖中所有電容對于交流信號均可視為短路5.2功率放大電路概述5.2.1功率放大電路的分類功率放大電路按放大器中三極管靜態(tài)工作點設(shè)置的不同，可以分為甲類、甲乙類、乙類、丙類、丁類等等。甲類指功率放大電路通常將工作點設(shè)置在交流負(fù)載線的中點，放大管在整個輸入信號周期內(nèi)都導(dǎo)通，有電流流過。甲類功放的導(dǎo)通角θ為360°。甲類放大電路靜態(tài)工作點設(shè)置較高，始終有較大直流電流IC，消耗一定的電源功率，因此效率低下，理想甲類功放的最高效率也只能達到50%。實際的甲類放大器的效率通常在10%以下。乙類功率放大電路通常將工作點設(shè)置在截止區(qū)，放大管在整個輸入信號周期內(nèi)僅有半個周期導(dǎo)通，有電流流過，當(dāng)輸入信號為0V時，放大器就會因為進入截止區(qū)而輸出為0。乙類功放的導(dǎo)通角θ為180°。乙類功率放大電路無輸入時靜態(tài)電流為0，功放管不消耗功率，效率較高，但波形失真嚴(yán)重甲乙類功率放大電路介于甲類和乙類之間，通常將工作點設(shè)置在放大區(qū)內(nèi)，但很接近截止區(qū)，放大管在整個輸入信號周期內(nèi)有大半個周期導(dǎo)通，有電流流過。甲乙類功放的導(dǎo)通角為180°≤θ≤360°。靜態(tài)功耗效率介于甲類和乙類之間5.2.2功率放大電路的要求1、要盡可能大的輸出功率輸出功率

Po是指供給負(fù)載的信號功率。功率放大電路在輸入正弦信號且輸出基本不失真的情況下，負(fù)載上能夠獲得的最大交流功率，稱為最大輸出功率Pom2、效率

要盡可能高智慧職教：物聯(lián)網(wǎng)硬件基礎(chǔ)2-模塊4單元1-功率放大電路的性能指標(biāo)-視頻功率放大器的輸出功率是由直流電源提供的，設(shè)直流電源在提供輸出功率為PV，功放管的損耗功率為PVT5.3乙類互補對稱功率放大電路5.3.1OCL電路由于電路的輸出不經(jīng)電容耦合，直接接至負(fù)載，所以命名為OCL電路。由于沒有直流偏置電壓（VB=0），只有信號電壓才能驅(qū)動三極管進入導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)信號處于正半周時，VT2截止，VT1發(fā)射結(jié)正偏導(dǎo)通，有電流iL通過負(fù)載RL。而當(dāng)信號處于負(fù)半周時，VT1截止，VT2發(fā)射結(jié)正偏導(dǎo)通，仍有電流iL通過負(fù)載RL。即該電路實現(xiàn)了在靜態(tài)時管子不取電流，而在有信號時，VT1和VT2輪流導(dǎo)通使輸出不失真的功能。此電路實際上是一種推挽式電路。由于兩個管子互補對方的不足，工作性能對稱，所以該電路也稱為互補對稱電路。為分析方便起見，設(shè)BJT是理想的，兩管完全對稱，其導(dǎo)通電壓UBE=0，飽和壓降UCES=

0，因兩管子的靜態(tài)電流很小，所以可以認(rèn)為靜態(tài)工作點在橫軸上，如圖中所標(biāo)的Q點。則放大器的最大輸出電壓振幅為VCC，最大輸出電流振幅為VCC

RL，且在輸出不失真時始終有ui=

uo。VCESiC1QVCCvCE1OiB

=常數(shù)

Icm1Vcem1VCESiC1QvCEOiB

=常數(shù)

IcmVcemiC2OVCES2Vcem2Icm【例5.2】功放電路如圖5-3-1（a）所示，設(shè)VCC=12V，RL=8Ω，BJT的極限參數(shù)為ICM=2A，=30V，PCM=5W。試求：最大輸出功率Pom值，并檢驗所給BJT是否能安全工作？5.交越失真由于三極管沒有靜態(tài)電流，當(dāng)輸入信號ui低于三極管的閾值電壓時，在輸入電壓正負(fù)半周交替處，三極管VT1和VT2都截止，iC1和iC2基本為零，負(fù)載RL上無電流通過，出現(xiàn)一段死區(qū)，如圖5-3-4（b）所示。這種現(xiàn)象稱為交越失真。本章小結(jié)

功率放大電路研究重點是如何在允許的失真情況下，盡可能提高輸出功率和效率。功率放大電路按其晶體管導(dǎo)通時間不同，可分為甲類、乙類、甲乙類和丙類等四種。與甲類功率放大電路相比，乙類互補對稱功率放大電路的主要優(yōu)點是效率高，在理想情況下，其最大效率約為78.5%由于BJT輸入特性存在死區(qū)電壓，工作在乙類的互補對稱電路將出現(xiàn)交越失真，習(xí)題5.4、5.5、5.8、5.9、5.10建議4、5章進行小測和講評建議學(xué)時：4~6學(xué)時第六章

運算放大器及負(fù)反饋電路知識點熟悉集成運算放大電路的組成、基本特性及主要參數(shù)；掌握反饋的基本概念、類型；理解理想運放的特性。（重點）掌握反饋放大電路的組成、基本類型；掌握反饋的判斷方法；（重點）熟悉集成運放的傳輸特性及集成運放工作在線性區(qū)和非線性區(qū)時的特點。6.1集成運算放大器6.1.1集成運算放大器結(jié)構(gòu)與特點1.集成運算放大器結(jié)構(gòu)集成運算放大器的內(nèi)部實際上是一個高增益的直接耦合放大器，它一般由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路等四部分組成輸入級：輸入級是提高運算放大器質(zhì)量的關(guān)鍵部分，要求其輸入電阻高。為了能減小零點漂移和抑制共模干擾信號，輸入級都采用具有恒流源的差動放大電路，又稱差動輸入級，它的兩個輸入端分別構(gòu)成整個電路的同相輸入端和反相輸入端。中間級：中間級通常是共發(fā)射極放大電路，其主要作用是提供足夠大的電壓放大倍數(shù)，故又稱電壓放大級，一般由一級或多級放大器構(gòu)成。輸出級：主要作用是輸出足夠的電流以滿足負(fù)載的需要，要求輸出電阻小，帶負(fù)載能力強。一般由電壓跟隨器或互補電壓跟隨器組成，以降低輸出電阻，提高運放的帶負(fù)載能力和輸出功率。偏置電路：為各級提供合適的工作點及能源的。2.集成運算放大器電路符號集成運放有兩個輸入端分別稱為同相輸入端uP（或u+）和反相輸入端uN（或u—），一個輸出端uo。其中的“

”、“+”分別表示反相輸入端和同相輸入端。6.2.2理想集成運放1.集成運放的電壓傳輸特性集成運放有兩個輸入端分別稱為同相輸入端u+和反相輸入端u-；一個輸出端uo。集成運放的輸出電壓與輸入電壓差（同相輸入端和反相輸入端之間的差值電壓）之間的關(guān)系曲線稱為電壓傳輸特性從特性曲線圖中可以看出，集成運放分為線性放大區(qū)（稱為線性區(qū)）和非線性區(qū)（稱為飽和區(qū)）兩部分3.“虛短”和“虛斷”概念理想集成運算放大器線性工作區(qū)的特點是存在著“虛短”和“虛斷”兩個概念。反相端與同相端其電壓幾乎相等，近似于短路又不是真正短路，我們將此稱為虛短路，簡稱“虛短”流入集成運算放大器同相端和反相端的電流幾乎為零，所以稱為虛斷路，簡稱“虛斷”6.3反饋放大電路6.3.1反饋的基本概念1.反饋的組成把系統(tǒng)輸出量的一部分或全部，經(jīng)過反饋機構(gòu)反過來送回到它的輸入端，與原來的輸入量共同控制該系統(tǒng)，這種連接方式稱為反饋。引入反饋的放大電路稱為反饋放大電路，它由基本放大電路A和反饋網(wǎng)絡(luò)F構(gòu)成。基本放大電路的功能是放大輸入信號，反饋網(wǎng)絡(luò)的功能是傳輸反饋信號，兩者構(gòu)成一個閉合環(huán)路反饋放大電路中，Xi是反饋放大電路的原輸入信號，Xo為輸出信號，Xf是反饋信號，Xi’是基本放大電路的凈輸入信號?；痉糯箅娐稟實現(xiàn)信號的正向傳輸，反饋網(wǎng)絡(luò)F則將部分或全部輸出信號反向傳輸?shù)捷斎攵恕纠?.2】判斷下圖是否存在反饋2.反饋的參數(shù)【例6.3】某反饋放大器的方框圖如圖6-3-3所示，已知其開環(huán)電壓增益Au=2000，反饋系數(shù)Fu=0.0495。若輸出電壓Uo=2V，求輸入電壓Ui、反饋電壓Uf及凈輸入電壓Ui′UfUi′AuFuUiUo圖6-3-3例6.3圖6.3.2反饋的類型1.直流反饋與交流反饋僅在放大電路直流通路中存在的反饋稱為直流反饋。直流反饋影響放大電路的直流性能，如可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點。

僅在放大電路交流通路中存在的反饋稱為交流反饋。交流反饋影響放大電路的交流性能，如增益、輸入電阻、輸出電阻及帶寬等。

在放大電路交直流通路中均存在的反饋，稱為交直流反饋【例6.4】判斷下圖中反饋為直流反饋還是交流反饋？2.串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋是針對基本放大器與反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端的連接方式而言的。串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷方法一：在輸入端，輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓的方式疊加，為串聯(lián)反饋；以電流的方式疊加，為并聯(lián)反饋。

串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷方法二：若反饋信號與原輸入信號在同一輸入節(jié)點，則為并聯(lián)反饋；若反饋信號與原輸入信號不在同一輸入節(jié)點，則為串聯(lián)反饋?！纠?.5】判斷下列電路中反饋類型是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋？3.正反饋和負(fù)反饋反饋信號送回到輸入回路與原輸入信號共同作用后，對凈輸入信號的影響有兩種結(jié)果：一種是使凈輸入信號的變化得到增強，這種反饋稱為正反饋；另一種是使凈輸入信號的變化得以削弱，這種反饋稱為負(fù)反饋。正反饋和負(fù)反饋的判斷方法為：瞬時極性法先假定輸入信號瞬時對地有一正向（或負(fù)向）的變化，即瞬時電位升高（用“↑”表示）時，相應(yīng)的瞬時極性用“（+）”表示；然后按照信號先放大后反饋的傳輸途徑，根據(jù)放大器在中頻區(qū)有關(guān)電壓的相位關(guān)系，依此得到各級放大器的輸入信號與輸出信號的瞬間電位是升高還是降低，即極性是“（+）”還是“（

）”，最后推出反饋信號的瞬時極性，從而判斷反饋信號是加強還是削弱輸入信號。若為加強（即凈輸入信號增大）則反饋為正反饋，若為削弱（即凈輸入信號減?。﹦t反饋為負(fù)反饋?！纠?.6】用瞬時極性法判斷如圖6-3-7（a）、（b）、（c）、（d）所示電路的反饋是正反饋還是負(fù)反饋4.電壓反饋和電流反饋電壓反饋與電流反饋反映的是反饋信號與輸出回路之間的關(guān)系，即電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端的取樣對象決定。

在電壓反饋放大電路中，反饋信號取自輸出電壓，并與之成比例；在電流反饋放大電路中，反饋信號取自輸出電流，并與之成比例。

判斷電壓反饋與電流反饋的常用方法（“輸出短路法”）：假定輸出電壓為0，若反饋信號也隨之為0，則為電壓反饋；若反饋信號不為0，則為電流反饋。

判斷電壓反饋與電流反饋的直觀法