1、1,電子技術(shù)基礎(chǔ),華中科技大學(xué)電信系鄒韜平 郵箱：,復(fù) 習(xí),2007.12.2,2,講課思路,1. 模電主線索放大電路 2. 三極管放大電路（分立元件放大器） 3. 集成運(yùn)放電路 4. 反饋的概念和應(yīng)用 5. 模電的其他內(nèi)容 6. 數(shù)電主線索邏輯功能 7. 組合邏輯的分析與設(shè)計(jì) 8. 時(shí)序邏輯的分析與設(shè)計(jì) 9. 脈沖電路與555定時(shí)器 10.數(shù)字器件的I/O特性與內(nèi)部構(gòu)成,3,3. 集成運(yùn)放電路,(1) 運(yùn)放特點(diǎn) (2) 運(yùn)放應(yīng)用電路的結(jié)構(gòu)（反饋） (3) 運(yùn)放電路的功能 (4) 分析方法（解題）,4,(1) 運(yùn)放特點(diǎn),高增益的直接耦合 多級(jí)差分放大電路,5,線性應(yīng)用（放大）的條件,必須引入負(fù)

2、反饋，用Xf 抵消Xi ，使Vid Vim，運(yùn)放工作在線性區(qū)。,由于AVO , 深度負(fù)反饋，有虛短和虛斷。,理想運(yùn)放,虛斷,(vP= vN ),虛短,增益與負(fù)載無關(guān),差模電壓增益AVO 106dB ？,線性范圍小,6,按功能分類,按工作區(qū)域分類,線性應(yīng)用,非線性應(yīng)用 電壓比較器,(2) 運(yùn)放電路的功能,7,(3) 運(yùn)放應(yīng)用電路的結(jié)構(gòu)（反饋）,開環(huán)單門限比較器 正反饋遲滯比較器 負(fù)反饋放大電路（線性區(qū)） 有正有負(fù) 正弦波振蕩器 放大電路（負(fù)正）,8,基本電路,方法二： C ZC = 1/sC,9,功放的前級(jí)放大電路，串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的比較放大電路,注意知識(shí)之間的相互關(guān)聯(lián)！,10,同相遲滯比較器,反

3、相遲滯比較器,11,分析舉例2,畫傳輸特性,解：,(1) A1 , A2開環(huán)單門限比較器,(2) D1 , D2和三極管或非門邏輯電路,則 D1 ,D2和三極管都截止,則 D1 ,D2有1個(gè)導(dǎo)通三極管Je正偏,所以,三極管飽和 vO = 0V,窗口比較器,12,13,(4) 分析方法（解題）,分析方法：,(a) 基本的虛短、虛斷,(b) 分解為基本電路（多個(gè)運(yùn)放）,(c) 疊加原理,(d) 有電容的電路,14,(a) 基本的虛短、虛斷,02年光電,15,02年光電,16,456電子06,17,考題（07年431）,18,(b) 分解為基本電路（多個(gè)運(yùn)放）,(1) 求vO 表達(dá)式,(2) 說明A

4、1 , A2各構(gòu)成 什么功能電路。,解:,第一級(jí)A1同相比例,第二級(jí)A2差分電路,具有高輸入電阻的減法電路,19,電子、圖像所-456-2005,分析舉例2,理想運(yùn)放構(gòu)成的電路如圖所示，該電路采用了自舉擴(kuò)展的方法提高電路的輸入阻抗。,(1) 求閉環(huán)增益AVF ；,(2) 當(dāng)滿足(RR1)/R 0.05%時(shí)， 求電路的輸入阻抗Rif ？,R1 = 20k,解: (1) 由A1的虛短、虛斷得：,(2) 由Ri的定義式得：,因A2構(gòu)成反相比例，所以：,(+),(+),(-),(-),(+),20,21,(c) 疊加原理,22,(d) 有電容的電路,05年光電,8.1.3 積分電路, 特點(diǎn)： 反相比例

5、 Rf C, 輸出表達(dá)式推導(dǎo)：,根據(jù)“虛短、虛斷”，得,反相積分運(yùn)算,方法二： C ZC = 1/sC,23,24,448光電06,25,分析舉例8,習(xí)題8.1.12,用方法二較方便,26,456電子06,3. 波形,4. 計(jì)算周期,問題：能否調(diào)整占空比，產(chǎn)生矩形波？,7.7.1 矩形波產(chǎn)生電路,27,7.7 非正弦波產(chǎn)生電路,7.7.2 鋸齒波及三角波產(chǎn)生電路,電路組成,用積分運(yùn)算電路可將方波變?yōu)槿遣?反相遲滯比較器,RC積分,反相積分電路,同相遲滯比較器,分析方法：比較器輸出只有兩個(gè)暫態(tài)。設(shè)輸出為某一暫態(tài)，看是否能自動(dòng)翻轉(zhuǎn)為另一暫態(tài)，并能再回到原暫態(tài)。,不能振蕩！應(yīng)更換為,28,7.7.

6、2 鋸齒波及三角波產(chǎn)生電路,1. 電路組成,反相積分電路,反相遲滯比較器,反相積分電路,同相遲滯比較器,習(xí)題9.4.9,不能振蕩！,可以振蕩！,29,30,習(xí)題9.4.9,畫出vO1、vO2的波形。求振蕩頻率；,反相積分電路,同相遲滯比較器,習(xí)題9.4.9,求振蕩頻率；畫出vO1、vO的波形。,如何調(diào)整三角波的幅值和頻率？,31,32,講課思路,1. 模電主線索放大電路 2. 三極管放大電路（分立元件放大器） 3. 集成運(yùn)放電路 4. 反饋的概念和應(yīng)用 5. 模電的其他內(nèi)容 6. 數(shù)電主線索邏輯功能 7. 組合邏輯的分析與設(shè)計(jì) 8. 時(shí)序邏輯的分析與設(shè)計(jì) 9. 脈沖電路與555定時(shí)器 10.數(shù)

7、字器件的I/O特性與內(nèi)部構(gòu)成,33,5. 模電的其他內(nèi)容,二極管電路 功放電路 正弦波電路 穩(wěn)壓電路,34,其它電路 功放電路,35,其它電路 功放電路, 集電極最大允許耗散功率 PCM, 集電極-發(fā)射極間擊穿電壓V(BR)CBO, 集電極最大允許電流ICM,36, 集電極-發(fā)射極間擊穿電壓V(BR)CBO, 集電極最大允許電流ICM,37,448光電,38,四、（10分）電路如圖四所示。 （1）R5、R6和T4 構(gòu)成的電路有什么作用？ （2）希望在不增加其它任何元器件情況下，通過圖中反饋電阻Rf引入負(fù)反饋，以穩(wěn)定輸出電壓vO。試畫出反饋通路的連線，并說明該反饋是什么組態(tài)； （3）假設(shè)引入的負(fù)

8、反饋為深度負(fù)反饋，可忽略T2、T3的飽和管壓降。當(dāng)電路輸入幅值為300mV的正弦波信號(hào)時(shí)，若要求負(fù)載電阻RL上得到最大不失真輸出電壓，反饋電阻Rf 應(yīng)取多大？此時(shí)負(fù)載獲得的功率有多大？,39,40,其它電路 正弦波電路, 滿足相位平衡條件？, 滿足振幅平衡條件？,電路可以輸出正弦波，頻率為,4. 穩(wěn)幅措施,41,07年431,42,05年光學(xué),43,04年電子,44,其它電路 穩(wěn)壓電路,直流穩(wěn)壓電源電路如圖11.2.2所示。,例11.2.1,(1) 說明整流電路、濾波電路、調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓電路、比較放大電路、采樣電路等部分各由哪些元件組成。,(2) 標(biāo)出集成運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端。,(3

9、) 寫出輸出電壓的表達(dá)式。,(2) 為了使電路引入負(fù)反饋，集成運(yùn)放的輸入端應(yīng)為上“”下“”。,解:,(3) 由集成運(yùn)放兩輸入端的虛短關(guān)系VP VN，可得,當(dāng)R2滑動(dòng)端移到上端時(shí),當(dāng)R2動(dòng)端置下端時(shí),45,46,講課思路,1. 模電主線索放大電路 2. 三極管放大電路（分立元件放大器） 3. 集成運(yùn)放電路 4. 反饋的概念和應(yīng)用 5. 模電的其他內(nèi)容 6. 數(shù)電主線索邏輯功能 7. 組合邏輯的分析與設(shè)計(jì) 8. 時(shí)序邏輯的分析與設(shè)計(jì) 9. 脈沖電路與555定時(shí)器 10.數(shù)字器件的I/O特性與內(nèi)部構(gòu)成,47,教學(xué)計(jì)劃,第1章 緒論 2學(xué)時(shí) 第2章 半導(dǎo)體二極管及其基本電路 4學(xué)時(shí) 第3章 半導(dǎo)體三極

10、管及放大電路基礎(chǔ) 14學(xué)時(shí) 第4章 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 3學(xué)時(shí) 第5章 功率放大電路 4學(xué)時(shí) 第6章 集成電路運(yùn)算放大器 5學(xué)時(shí) 第7章 反饋放大電路 6學(xué)時(shí) 第8章 信號(hào)的運(yùn)算與處理電路 6學(xué)時(shí) 第9章 信號(hào)產(chǎn)生電路 6學(xué)時(shí) 第10章 直流穩(wěn)壓電源 2學(xué)時(shí)/52,48,第1章 緒論,放大電路的主要性能指標(biāo)： AV（dB）、Ri（AVS）、Ro（AVO） 線性范圍（最大不失真輸出幅值） 頻率失真（幅度失真、相位失真） 通頻帶BWfHfL 放大電路的模型,練習(xí): 1.2.3、1.2.4、1.2.5,49,第2章 二極管及其基本電路,半導(dǎo)體導(dǎo)電的特點(diǎn) 其能力容易受溫度、光照等環(huán)境因素影響 本征激發(fā)、

11、空穴、載流子； 摻雜可以顯著提高導(dǎo)電能力 N型、P型、多數(shù)載流子、少數(shù)載流子 2、PN結(jié)的特性 PN結(jié)的形成，擴(kuò)散、漂移、內(nèi)電場(chǎng)；PN結(jié)的單向?qū)щ娦?；PN結(jié)的擊穿 3、二極管（含齊納二極管） 伏安特性，PN結(jié)方程，門坎電壓；二極管導(dǎo)通、截止?fàn)顟B(tài)判斷；二極管的模型（恒壓降）；二極管應(yīng)用電路及分析,50,分析方法小結(jié),2.4 二極管基本電路及其分析方法,假設(shè)D截止（開路） 求D兩端開路電壓,VD 0.7V,狀態(tài),等效電路,條件,將不同狀態(tài)的等效電路（模型）帶入原電路中，分析vI和vO 的關(guān)系,畫出電壓波形和電壓傳輸特性,特殊情況：求vD（波動(dòng)）,小信號(hào)模型和疊加原理,恒壓降模型,51,第3章 三極

12、管及放大電路基礎(chǔ),1、基本概念 BJT的結(jié)構(gòu)；BJT的電流分配原理；BJT的放大條件；BJT的特性曲線（輸出特性），飽和、放大、截止?fàn)顟B(tài)判斷；溫度對(duì)BJT的影響，穩(wěn)定Q的電路及原理 2、基本放大電路的分析方法 靜態(tài)：圖解法-畫直流負(fù)載線；近似估算法。典型電路：固定偏流電路、射極偏置電路和分壓式射極偏置電路。 動(dòng)態(tài)：小信號(hào)等效電路法 3、基本單元電路:共射、共集、共基 分析方法、電路特點(diǎn)、用途 4、頻率響應(yīng) 頻率響應(yīng)的分析方法；波特圖（會(huì)畫一階）； 影響放大器頻率響應(yīng)的主要因素（高頻、低頻）；,52,第4章 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,4.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 工作原理:VGS-導(dǎo)電溝道寬度-iD； 特性曲線

13、，夾斷電壓VP，可變電阻區(qū) 4.4 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 FET的小信號(hào)模型 動(dòng)態(tài)分析方法同BJT放大器 場(chǎng)效應(yīng)管與BJT的區(qū)別,53,第5章 功率放大器,1、提高效率和減少非線形失真矛盾的方法：甲類-乙類-甲乙類 2、指標(biāo)計(jì)算：Po、PT、效率及功放管安全工作參數(shù),54,第6章 集成電路運(yùn)算放大器,1、電流源 會(huì)辨認(rèn)電流源；會(huì)計(jì)算鏡像電流源、比例電流源的電流（歸結(jié)為共射電路Q求解） 2、差分電路 基本概念：差模與共模、抑制共模（零漂）的原理；如何提高差分性能指標(biāo) 基本分析方法：如何轉(zhuǎn)換為單邊電路；Re的等效，RL的折算 3、多級(jí)放大器的動(dòng)態(tài)計(jì)算下一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的負(fù)載電阻（Ri1=RL2），見例6.3.1， 4、集成電路運(yùn)算放大器主要參數(shù),55,第7章 反饋放大電路,基本概念； 交流反饋極性、類型的判斷； 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的改善； 深度負(fù)反饋的近似計(jì)算。,56,第8章 信號(hào)的運(yùn)算與處理電路,主要是虛短的運(yùn)用,求輸出表達(dá)式(8.1),第9章 信號(hào)產(chǎn)生電路,RC正弦波振蕩電路：相位條件，振蕩頻率計(jì)算，起振條件，穩(wěn)幅原理 電壓比較器：門限電壓計(jì)算，畫傳輸特性，畫輸出波形；（單門限、遲滯） 方波、三角波產(chǎn)生：遲滯比較器+積