低頻電子線路復(fù)習(xí).ppt

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第一章半導(dǎo)體器件與模型 本征半導(dǎo)體 完全純凈的 結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體 雜質(zhì)半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中人為摻入某種 雜質(zhì) 元素形成的半導(dǎo)體 N型半導(dǎo)體 在本征Si中摻入微量5價(jià)元素元素后形成的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為 P型半導(dǎo)體 在本征Ge中摻入微量3價(jià)元素后形成的雜質(zhì)半導(dǎo)體稱為 半導(dǎo)體器件 本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體 一 基本概念 1 在本征半導(dǎo)體中加入元素可形成N型半導(dǎo)體 加入元素可形成P型半導(dǎo)體 A 五價(jià)B 四價(jià)C 三價(jià) 二 選擇合適答案填入空內(nèi) 2 PN結(jié)加正向電壓時(shí) 空間電荷區(qū)將 A 變窄B 基本不變C 變寬 4 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在 A 正向?qū)˙ 反向截止C 反向擊穿 3 空間電荷區(qū)內(nèi)僅存在 自由電子 空穴對(duì)B 自由電子 正離子C 負(fù)離子 正離子 6 當(dāng)場效應(yīng)管工作在放大區(qū)時(shí) 管子處于狀態(tài) A 飽和B 非飽和C 擊穿 5 工作在放大區(qū)的三極管 其中共基組態(tài)只能放大 共集組態(tài)只能放大 共射組態(tài)既能放大也能放大 A 電壓B 電流C 跨導(dǎo) 解二 1 A C2 A3 C4 C5 A B A B 6 A7 B 7 當(dāng)晶體管工作在放大區(qū)時(shí) 發(fā)射結(jié)電壓和集電結(jié)電壓應(yīng)為 A 前者反偏 后者也反偏B 前者正偏 后者反偏C 前者正偏 后者也正偏 例1 1 二極管電路如圖 判斷圖中二極管是導(dǎo)通還是截止?fàn)顟B(tài) 并確定輸出電壓Vo 設(shè)二極管的導(dǎo)通壓降為0 7V 解 首先將D1 D2斷開 求得兩管將承受的電壓 二極管接入以后 D2因正偏處于導(dǎo)通狀態(tài) VA被D2鉗位在9 3V D1因反偏處于截止?fàn)顟B(tài) 例1 2 已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值VZ 6V 穩(wěn)定電流的最小值IZmin 5mA 求圖所示電路中VO1為多少伏 解 假設(shè)電路處于穩(wěn)壓狀態(tài) 流過電路的電流為 試問二極管中流過的交流電流有效值為多少 例1 3 解 二極管的直流電流 其動(dòng)態(tài)電阻 故動(dòng)態(tài)電流有效值 輸入阻抗 輸出阻抗 放大器的性能指標(biāo) 增益 第2章放大器基礎(chǔ) 為有效傳輸信號(hào) 例2 1 在圖所示電路中 已知VCC 12V 晶體管的 100 Rb 100K 選擇一個(gè)合適的答案填入空內(nèi) 要求先填文字表達(dá)式后填得數(shù) 1 當(dāng)時(shí) 測得VBEQ 0 7V 若要基極電流IBQ 20 A 則Rb和RW之和 而若測得VCEQ 6V 則 解 1 當(dāng)時(shí) 測得VBEQ 0 7V 若要基極電流IBQ 20 A 則Rb和RW之和 而若測得VCEQ 6V 則 解 2 若測得輸入電壓有效值時(shí) 輸出電壓有效值 則電壓放大倍數(shù) 若負(fù)載電阻RL值與RC相等 則帶上負(fù)載后輸出電壓有效值 例2 2 1 試求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 2 畫出簡化的小信號(hào)等效電路 3 求該電路的電壓增益Av 輸出電阻Ro 輸入電阻Ri 1 求Q點(diǎn) 作直流通路 解 2 畫出小信號(hào)等效電路 交流通路 小信號(hào)等效電路 3 求電壓增益 求輸入電阻 輸出電阻 一 差分放大電路的工作原理 1 基本信號(hào) 1 差模輸入信號(hào) 輸入信號(hào)分別為一對(duì)大小相等 極性相反的輸入電壓 第3章集成電路與運(yùn)算放大器 2 共模輸入信號(hào) 輸入信號(hào)分別為一對(duì)大小相等 極性相同的輸入電壓 二 填空 1 理想集成運(yùn)放電路具有輸入電阻 輸出電阻 共模抑制比 A 大B 中等C 小 2 差分放大電路采用恒流源可以獲得高的 A 輸入電阻B 輸出電阻C 共模抑制比 3 差動(dòng)放大電路的差模信號(hào)是兩個(gè)輸入端信號(hào)的 共模信號(hào)是兩個(gè)輸入端信號(hào)的 A 差B 和C 平均值 解1 1 A C B 2 C 3 C 例3 1 電路如圖 在差分電路中 已知 試求 1 T1和T2管的集電極靜態(tài)電流ICQ 3 差模輸入電阻Rid和共模輸出電阻Ric 4 共模電壓增益Avc和差模電壓增益Avd 2 共模輸入電壓vvc和差模輸入電壓vvd 解 1 T1 T2的集電極靜態(tài)電流ICQ 2 共模輸入電壓vic差模輸入電壓vid 3 差模 共模輸入電阻Rid Ric 微變等效電路 差模 共模輸出電阻R0d R0c 4 共模電壓增益Avc和差模電壓增益Avd 例3 2 差分電路電路如圖 T1與T2管的特性相同 所有晶體管的 均相同 Rc1遠(yuǎn)大與二極管的正向電阻 當(dāng)vi1 vi2 0時(shí) v0 0 b 問當(dāng)輸入端有共模輸入電壓時(shí) v0 簡述理由 a 求解電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式 解 交流電路 Rc1遠(yuǎn)大與二極管的正向電阻 微變等效電路 電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式 由分流公式 輸入端有共模輸入電壓時(shí) v0 理由 共模輸入時(shí) T3的射極電流 基極電流 D上的電流 T2的集電極負(fù)載Rc1上的電流 T3的射極電壓不能滿足T3BE結(jié)導(dǎo)通的要求 T3截止 例3 3 電路如圖所示 試求集成運(yùn)放輸出電壓的表達(dá)式 解 第4章負(fù)反饋放大器 一 反饋放大器的分類 1 電壓負(fù)反饋的特性 穩(wěn)定輸出電壓 2 電流負(fù)反饋的特性 穩(wěn)定輸出電流 二 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響 3 負(fù)反饋提高了放大器增益的穩(wěn)定性 但降低了放大倍數(shù) 4 負(fù)反饋可展寬放大器的頻帶寬度 1 反饋信號(hào)與外加輸入信號(hào)的求和方式只對(duì)放大電路的輸入電阻有影響 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小 2 反饋信號(hào)在輸出端的采樣方式只對(duì)放大電路的輸出電阻有影響 電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小 電流負(fù)反饋使輸出電阻增大 5 負(fù)反饋對(duì)放大器輸入 輸出電阻的影響 當(dāng)信號(hào)源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時(shí) 為增大放大電路的輸入電阻 以減小信號(hào)源的輸出電流和內(nèi)阻上的壓降 6 根據(jù)信號(hào)源的性質(zhì)引入串聯(lián)負(fù)反饋 或者并聯(lián)負(fù)反饋 當(dāng)信號(hào)源為恒流源或內(nèi)阻較大的電壓源時(shí) 為減小電路的輸入電阻 使電路獲得更大的輸入電流 引入串聯(lián)負(fù)反饋 引入并聯(lián)負(fù)反饋 負(fù)反饋放大器方框圖 1 電流并聯(lián)負(fù)反饋 2 電流串聯(lián)負(fù)反饋 3 電壓并聯(lián)負(fù)反饋 4 電壓串聯(lián)負(fù)反饋 三 負(fù)反饋放大電路的分析方法 1 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算 2 方框圖分析法 2 引入反饋后的電路在深度負(fù)反饋條件下輸出電阻Rof和閉環(huán)增益Avf分別為多大 例4 1 設(shè)兩級(jí)放大電路如圖題所示 1 為使輸出電阻減小 應(yīng)引入何種反饋 在圖中標(biāo)明反饋支路 1 應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋 使輸出電阻減小 解 2 在深度負(fù)反饋條件下輸出電阻Rof和閉環(huán)增益Avf分別為 例4 3 在圖所示二級(jí)反饋放大器中 用瞬時(shí)極性法判別反饋極性及反饋類型 并估算反饋放大器的電壓增益 反饋系數(shù)B 輸入電阻和輸出電阻 解 1 電壓串聯(lián)負(fù)反饋 2 反饋放大器的電壓增益 3 反饋系數(shù)B 3 輸入電阻 4 輸出電阻 例4 3 運(yùn)放應(yīng)用電路如圖所示 1 求出三極管c b e各級(jí)電位 對(duì)地 2 若電壓表讀數(shù)為200mV 求出三極管的 值 圖中運(yùn)放均為理想組件 VBE 0 7V 解 1 由理想運(yùn)放的 虛短 虛斷 可知 2 若電壓表讀數(shù)為200mV 由b點(diǎn)電位為0及理想運(yùn)放的 虛斷 可知 完整的頻響表達(dá)式及波特圖 第5章放大器的頻率響應(yīng) 1 放大器的低頻響應(yīng) 低頻小信號(hào)等效電路 低頻響應(yīng)的下限頻率主要由旁路電容和耦合電容決定 低頻增益 低頻響應(yīng)的轉(zhuǎn)折頻率 2 共發(fā)射極放大器的高頻響應(yīng) 高頻小信號(hào)等效電路 高頻響應(yīng)的上限頻率主要由結(jié)電容和分布電容決定 密勒電容CM1 密勒倍增因子 頻響表達(dá)式 確定fH 完整的頻響表達(dá)式及波特圖 例5 1 在圖示電路中 已知 求出電路的fH fL 1 求解fL 2 求解fH和中頻電壓放大倍數(shù) 例5 2 設(shè)只含一個(gè)RC環(huán)節(jié)的單級(jí)放大電路如圖 已知 電路中頻區(qū)電壓增益 通頻帶范圍為 1 確定RC的的數(shù)值 2 計(jì)算電容C1的大小 解 1 確定RC的的數(shù)值 由中頻電壓增益 2 計(jì)算電容C1的大小 低頻區(qū)等效電路 由于 第6章集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 1 反相放大器 2 同相放大器 3 積分運(yùn)算電路 輸出電壓 4 微分運(yùn)算電路 輸出電壓 例6 1 在圖 a 所示電路中 已知輸入電壓uI的波形如圖 b 所示 當(dāng)t 0時(shí)uO 0 試畫出輸出電壓uO的波形 解 輸出電壓的表達(dá)式為 當(dāng)uI為常量時(shí) 輸出波形如圖 5 集成電壓比較器 門限電平 例6 2 分別推導(dǎo)出圖所示各電路的傳遞函數(shù) 并說明它們屬于哪種類型的濾波電路 6 有源濾波器 解 利用節(jié)點(diǎn)電流法求出它們的傳輸函數(shù) 在圖 a 所示電路中 高通濾波器 在圖 b 電路中 低通濾波器 例6 3 試說明圖所示各電路屬于哪種類型的濾波電路 是幾階濾波電路 解 一階高通濾波器 二階高通濾波器 由高通和低通連接而成的二階帶阻濾波器 1 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的原理框圖 第7章直流穩(wěn)壓電源 1 基準(zhǔn)電壓 若基準(zhǔn)電壓值改變了 即使VI和RL均不變 也會(huì)引起穩(wěn)壓電路直流輸出電壓的變化 破壞輸出電壓的穩(wěn)定性 2 反饋網(wǎng)絡(luò) 取樣網(wǎng)絡(luò) 改變反饋系數(shù)B 即可在一定的范圍內(nèi)改變輸出電壓 3 比較放大器 將反饋網(wǎng)絡(luò)得到的反饋電壓VF與基準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行比較 并將二者的差值進(jìn)行放大 控制調(diào)整管 使輸出電壓保持穩(wěn)定 4 調(diào)整環(huán)節(jié) 是穩(wěn)壓電路的核心環(huán)節(jié) 穩(wěn)定電路的輸出電壓和最大電流主要取決于調(diào)整環(huán)節(jié) 2 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路 在深度負(fù)反饋的條件下 可得穩(wěn)壓電路的基本關(guān)系式