电子线路第四版线性部分 谢嘉奎 复习资料

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电子线路 非线性部分(第四版)谢嘉奎 第3章正弦波振荡器

电子线路 非线性部分(第四版)谢嘉奎 第3章正弦波振荡器
Qe —— 有载品质因数
(a)并联谐振回路 图 3-1-5 谐振回路的相频特性曲线
可见在实际振荡电路中,是依靠具有负斜率相频特性 的谐振回路来满足相位稳定条件的,且 Qe 越高,Z() 随 的变化斜率越大,频率稳定度越高。
3.1.3 基本组成及其分析方法
要产生稳定的正弦振荡,振荡器必须满足起振、平衡、 稳定三项条件。 1.组成 ① 可变增益放大器——提供足够的增益,且其增益随 输入电压增大而减小。
① A() 放大管(可略) 并联谐振回路相移 Z()
② f(),随 的变化十分缓慢,可认为它与 无关。
故 Z() 随 变化的特性可代表 T() 随 变化的特性。
并联谐振回路,其相频特性
z ( ) arctan
2( 0 )
0
Qe
0 ——谐振频率
① 振荡器离开原平衡状态,导致停振或突变到新的平 衡状态。原平衡状态是不稳定的,应避免。
② 振荡器有回到平衡状态的趋势。当干扰消失后,能 回到平衡状态。原平衡状态是稳定的。 必须讨论稳定条件,保证振荡器所处平衡状态是稳定的。
二、振幅稳定条件
图 3-1-2 所示环路增益特 性,还满足振幅稳定条件。 1.稳定过程 若 Vi ViA , T ( osc ) 1,干扰使:
2.环路增益存在两个平衡点的情况 如图 3-1-3 所示,振荡器存在着两个平衡点 A 和 B, 其中 A 是稳定的,B 点是否稳定? 分析:若使 Vi > ViB ,则 T(osc) 随之增大,导致 Vi 进 一步增大,从而更远离平衡点 B。最后到达平衡点 A。 反之,若 Vi ViB T ( osc )
Vi ,直到停止振荡。
可见,这种振荡器不满足振幅起 振条件,必须加大的电冲击,产生大 于ViB 的起始扰动电压,才能进入平衡 点 A,产生持续等幅振荡。

电子线路_非线性部分(第四版)谢嘉奎_绪论第一章_标准

电子线路_非线性部分(第四版)谢嘉奎_绪论第一章_标准
调幅广播发射机的组成
各部分作用:
(1)振荡器 产生 fosc 的高频振荡信号,几十千赫以上。 (2)高频放大器 多级小信号谐振放大器,放大振荡信号,使频率倍增 至 fc,并提供足够大的载波功率。 (3)调制信号放大器 多级放大器,前几级为小信号放大器,放大微音器的 电信号;后几级为功放,提供功率足够的调制信号。
电磁波一部分被吸收,另一 部分被反射或折射到地面。 频率越高,被吸收的能量越 小,但频率超过一定值,电 磁波会穿过电离层,不再返 回地面
地球表面是弯曲的,所以只 能限制在视线范围内
图 0-1-2 无线电波传播方式
传播距离:电离层 > 地面 > 直线
3.调制和解调
(1)调制 由携有信息的电信号(如音频信号)去控制高频振荡信 号的某一参数(如振幅),使该参数按照电信号的规律而变 化(调幅)。
非线性电路:对信号进行处理时,使用了器件特性的 非线性部分,利用器件的非线性完成振荡、频率变换等功 能。
器件特性与使用条件密切相关,例如:
小信号条件下,输入信号小,在一定条件下电路可用 线性等效电路表示,例如各种小信号放大器(《线性电子线 路》)中,器件的特性归属线性电子线路。
大信号条件下,输入信号大,必涉及器件的非线性部 分,例如功率放大器。故不能用线性等效电路表示电子器 件的特征,而必须用非线性电路的分析方法。所以,功放 归属非线性电子线路。
(2) 混频器
两路输入为:
① 由高放级:已调信号 fc 。 ② 由本机振荡器:本振信号 fL。 作用:载波变频——将已调信号的载波由 fc (高频)变换
为 fI (中频), fI = |fc - fL |而调制波形不变。
(3)本机振荡
产生频率为 fL =|fc fI |(或 fL = fc - fI )的高频等幅振荡

电子线路 非线性部分 第四版 谢嘉奎 课件 第五章 角度解调

电子线路 非线性部分 第四版 谢嘉奎 课件 第五章 角度解调

5.3.3 相位鉴频器 (鉴相器phase detector) 鉴相器是用来比较两个同频输入电压 u1 (t ) 和 u2 (t ) 的相位,而输 出电压 u0 ( t ) 是两个输入电压相位差的函数, uo (t ) 即 uo ( t ) = f [ϕ1 ( t ) − ϕ 2 ( t )] 鉴相器 u (t )
u1 u2
调频脉 冲序列
低通滤波器或 脉冲计数器
u3 单稳 u4

u FM
限幅放大
微分
半波整流 (a)
低通滤波
uo
u FM
t
u1
t
u2 u3
t t
u4 uo (b)
t t
2. 鉴频器的主要特性
能全面描述鉴频器主要特性的是鉴频特性曲线。它是指鉴频器的输出 电压uo(t),与其输入FM信号瞬时频偏Δω(t)或Δf(t)之间的关系曲线
5.3
调频波的解调原理及电路
5.3.1 鉴频方法及其实现模型 5.3.2 振幅鉴频器(斜率鉴频器) 5.3.3 相位鉴频器 5.3.4 比例鉴频器 5.3.5 移相乘积鉴频器
5.3 调频波的解调原理及电路
5.3.1 鉴频方法及其实现模型
1. 鉴频方法 调频信号的解调是从调频波 uFM = U cos[ωo t + m ∫ uΩ (t )dt ] 中 恢 复 出 原 调制信号 uΩ (t ) 过程,完成调频波解调过程的电路称为频率检波器 将调频波进行特定的波形变换,根据波形变换特点的不同,可归 纳以下几种实现方法: 第一种方法,将调频波通过频率—幅度线性变换网络,将调频波变换 成调频—调幅波,再通过包络检波器检测出反映幅度变化的解调电 压。把这种鉴频器称为斜率鉴频器,或称振幅鉴频器 。

线性电子线路(谢嘉奎)第四版第一章课件

线性电子线路(谢嘉奎)第四版第一章课件

ni pi AT e 2kT
3 2
Eg 0
ni pi AT e 2kT
式中,浓度单位为cm , A——常量 (硅:3.88×1016 cm-3K-3/2,锗:1.76×1016cm-3K-3/2) T——热力学温度
-3
3 2
Eg 0
k——是玻尔兹曼常数(8.63×10-5 eV/K),
Eg0 ——T=0 K(即-273℃)时的禁带宽度,导带与价 带间的距离(硅为1.21 eV, 锗为0.785 eV) 该公式的核心是什么? 载流子浓度是温度的函数
ni pi AT e 2kT
公式表明,本征半导体的载流子浓度和温度、材料有关。 将相关参数带入公式中,可以得到300K时硅的 ni=1.43×1010cm-3 (教材给出1.5×1010cm-3,不准确)。 由此可以看到,尽管本征半导体在室温情况下具有一 定的导电能力,但是,本征半导体中载流子的数目远小于 原子数目(硅:4.96×1022cm-3),因此本征半导体的导 电能力很低。 结论:室温下本征半导体的导电能力非常弱 说明:本征半导体的导电能力随温度升高,增加很快 硅,500K时:ni=3.53×1014cm-3, 600K时 : ni=4.81×1015cm-3
3.本征激发和复合 因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现 的,称为电子-空穴对。 游离的部分自由电子也可能回到空穴中去,称为复合
本征激发
+4 +4 +4
+4
+4 +4
+4 +4 +4
复合
本征激发数目越多,复合量 越大,使得本征激发数目减 少;这又使得复合减少。 最终,在一定温度下达到动态平衡

电子线路第四版线性部分教学大纲

电子线路第四版线性部分教学大纲

电子线路第四版线性部分教学大纲一、课程简介电子线路是现代电子技术中的基础课程之一,是掌握电子技术的必修课程。

本课程为电子线路第四版,主要围绕电路中的线性部分展开教学。

通过本课程的学习,学生将会掌握电路的基本理论和方法,包括电子元器件、线性电路基础、放大器、滤波器等知识点。

二、课程内容1.电子元器件•电子元器件的种类及其特点•半导体材料和二极管•三极管的基本原理及应用•MOS场效应管的基本原理及应用2.线性电路基础•电路基本理论及基本电路变换•节能器、电阻、电容、电感等电子元器件的应用•戴维南定理和环路定理在电路分析中的应用3.放大器•放大器的原理及分类•功率放大器的特点和应用•反馈的基本理论和应用4.滤波器•滤波器的基本原理及分类•有源RC滤波器和有源滤波器的应用•操作放大器和滤波器的结合三、教学目标通过本课程的学习,学生应该能够: - 深入了解电子元器件的种类及其特点,掌握半导体材料和二极管的原理及应用 - 熟悉三极管和MOS场效应管的基本原理及应用,并能在电路中灵活运用 - 掌握电路基本理论,重点掌握戴维南定理和环路定理在电路分析中的应用,能够运用节能器、电阻、电容、电感等电子元器件进行电路设计 - 熟悉放大器的原理及分类,了解功率放大器的特点和应用,了解反馈的基本理论和应用场景 - 掌握滤波器的基本原理及分类,熟悉有源RC滤波器和有源滤波器的应用场景,掌握操作放大器和滤波器的结合应用四、教学方法本课程采用理论教学与实践教学相结合的方式进行教学。

理论教学的主要内容包括: - 课前预习:让学生在课前对所要学习的知识点进行了解,为后续的理论讲解打下基础。

- 讲解理论:通过对电路基本理论、电子元器件、放大器、滤波器等内容进行详细的讲解,使学生逐步掌握这些知识点的核心要点。

- 练习:通过课堂练习、作业等方式,巩固学生的理论基础,同时培养学生的分析和解决问题的能力。

实践教学的主要内容包括:- 实验:通过设计与实验相结合的方式,让学生亲手操作电路,加深对理论知识的理解和掌握。

电子线路-非线性部分(第四版)谢嘉奎-第4章振幅调制-解调与混频电路讲课讲稿

电子线路-非线性部分(第四版)谢嘉奎-第4章振幅调制-解调与混频电路讲课讲稿
用三角函数展开
v O ( t ) V m c0 c t o M a V s m c Ω 0 o cc t o s t s
V m c0 c o t 1 2 M s a V m c0 o c Ω ) t s 1 2 M (a V m c0 o c Ω ) t s
单音调制时调幅信号的频谱:由三个分量组成:
(7)
所以,输出调幅波电流的数学表达式为
i I m 0 ( 1 M a cΩ o ) cs to c t s
(8)
式中:Im0 = a1Vcm :调制前载波电流振幅;
Im0(1 + Ma cos t) :调幅波电流振幅;
若负载M 为aLC2a调2aV谐1回m路k,aV V 谐mm 振0 在Mfac:,调谐幅振度电。阻
(2)
其中,c = 2fc:载波角频率; fc:载波频率,c >> 。
若同时作用在一个非线性器件 i = f(v) 上,有
Vcmcos ct + V cos t
(3)
将非线性器件的输出电流用三角函数展开
i a 0 a 1 v a 2 v 2 a 3 v 3
(4)
将式(3)代入式(4) ,取前三项,则
1.电路组成模型
vO (t) [[[V v A c m (tc) V 0 m k A av A M M v( A t)(tc )]c v V m v c( o t)(c tts )]A ]co cts
式中,AM :相乘器乘积系数; A:相加器的加权系数,且 A = k,AM AVcm = ka。
(6)
若负载为 LC 调谐回路, ,2 ,2c 均远离 c,去
掉它们及直流分量,则式(6)可写为
ia1Vcm cocsta2Vcm V[cocs(Ω)tcosc (Ω)t] a1Vcm cocst2a2Vcm VcocstcoΩs t

高频电子线路课件(谢嘉奎第四版)1-5

高频电子线路课件(谢嘉奎第四版)1-5

当 VS = VREF 时 误差放大器输出静态电压,经电压比较器使 T1 管的 导通时间为 ton 或占空系数为 d0,稳压器的输出电压
VO = VREF
R1 R2 = f T
调解过程如下: VO VS ton d VO 反之亦然。
1.5.3 开关型稳压器
开关型稳压器的调整管工作在开关状态,通过控制开 关的启闭时间来调整输出电压。
一、直流–直流变换器 1.降压型变换器
如图 1–5–15(a)所示,电路由开关 S、续流二极管 D 和低通滤波器 L1、C2 组成。 S 闭合:vA = VI,D 截止, 电感 L1 充电。
S 断开:vA = 0,D 导通 (设VD(on) = 0),电感 L1 放电。
稳压二极管构成的基准电压源电路如图 1–5–13(a)所示。
基准电压 VREF
VREF = VZ - 2V(on)
VZ - 3V(on) R2VZ ( R1 - 2 R2 )V(on) R1 = R1 R2 R1 R2
VZ(6 ~ 8 V)具有正温度系数,V(on) 具有负温度系数。
满足 R1 - 2 R2 = - VZ / T 时,基准电压 VREF 的温 R2 V(on) / T 度系数
1.5.2 串联型稳压器
一、工作原理 1.组成
串联型稳压器的组成 如图 1-5-12(a)所示。 串联型稳压器组成: 调整管、取样电路、 基准电压源和比较放大器。
图 1-5-12(a)
串联稳压电路的组成方框图
串联型稳压器组成: 调整管 —— 功率管或 复合管与负载串联。 比较放大器 —— 单管 放大器、差分放大器、集 成运放等。 基 准 电 压 源 —— 温 度 系数很小的电压源电路。

(电子线路线性部分谢嘉奎第四版)第4章+放大器基础-2

(电子线路线性部分谢嘉奎第四版)第4章+放大器基础-2

半电路共模交流通路
voc1 − voc2 voc = A = =0 vc vic vic
双端输出电路利用对称性抑制共模信号。 双端输出电路利用对称性抑制共模信号。
利用对称性抑制共模信号(温漂)原理: 利用对称性抑制共模信号(温漂)原理:
T ↑→ICQ1 = ICQ2 ↑→VCQ1 =VCQ2 ↓ (=VCC − ICQ1RC)
第4章
放大器基础
4.4 差分放大器
差分放大器具有抑制零点漂移的作用, 差分放大器具有抑制零点漂移的作用,广泛用于集 成电路的输入级,是另一类基本放大器。 成电路的输入级,是另一类基本放大器。
4.4.1 电路结构
VCC T1 RC + vo RL REE VEE RC T2 RC T1 VCC RC RL + REE VEE T2
β3R3
R3 + rb′e3 + R1 // R2
)
KCMR = gmRo3 很大
14
第4章
放大器基础
任意输入时, 任意输入时,输出信号的计算
单端输出时
vo1 = voc1 + vod1 = A c1vic + A d1vid v v vo2 = voc2 + vod2 = A c2vic + A d2vid v v
4
第4章
放大器基础
VCC RC T1 + vo RL REE VEE T1 + RC T2
差模性能分析 双端输出电路
1)半电路差模交流通路 ) REE 对差模视为短路。 对差模视为短路。 因 iC1 = ICQ + ic iC2 = ICQ - ic
+ vi1 -
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I = I S (e
V VT
− 1)
正偏时: 反偏时:
I ≈ I Se
V VT
I ≈ − IS
VT = kT q
其中:热电压 Is 约增加一倍。 10℃,
7、硅 PN 结:VD(on)=0.7V 锗 PN 结:VD(on)=0.3V 8、PN 结的击穿特性:热击穿(二极管损坏,不可恢复) ,齐纳击穿 (可恢复) 。
Ro 越小,RL 对 Av 影响越小。
Avs =
源电压增益:
vo v v Ri = o ⋅ i = Av vs vi vs Rs + Ri
Ri 越大,RS 对 Avs 影响越小。 (2)电流放大器:
Ai =
电流增益:
io ii
ion io ion R = ⋅ = Ai (1 + L ) ii ii io Ro
36、负反馈对放大器性能影响主要表现为: (1)降低增益 (2)减小增益灵敏度(或提高增益稳定性) (3)改变电路输入、输出电阻 (4)减小频率失真(或扩展通频带) (5)减小非线性失真 (6)噪声性能不变(信噪比不变) 37、基本放大器引入负反馈的原则: (1)在电路输出端: 若要求电路 vo 稳定或 Ro 小,应引入电压负反馈。 若要求电路 io 稳定或 Ro 大,应引入电流负反馈。 (2)在电路输入端: 若要求 Ri 大或从信号源索取的电流小, 引入串联负反馈。
若要求 Ri 小或从信号源索取的电流大, 引入并联负反馈。 (3)反馈效果与信号源内阻 RS 的关系: 若电路采用 RS 较小的电压源激励,应引入串联负反馈。 若电路采用 RS 较大的电流源激励,应引入并联负反馈。 38、深度负反馈条件:将 T >> 1 或 F >> 1 称为深度负反馈条件。 39、深度负反馈条件下 Avf 的估算: (1)根据反馈类型确定 kf 含义,并计算 kf 若串联反馈:将输入端交流开路 若并联反馈:将输入端交流短路 (2)确定 Afs(= xo / xs) 含义,并计算 Afs = 1 / kf (3)将 Afs 转换成 Avfs = vo / vs
40、 虚短虚断: 虚短路不能理解为两输入端短接, 只是 (v– - v+) 的 值小到了可以忽略不计的程度。实际上,运放正是利用这个极其微小
的差值进行电压放大的。同样,虚断路不能理解为输入端开路,只是 输入电流小到了可以忽略不计的程度。 41、重点
42、反向放大器:
二、计算题
1、第一章:习题 1-13
α = I cn I E ≈ I c I E ≤ 1
IC ≈ α IE
β=
β α α= 1+ β 1−α
( 1 + β)I CBO = β I B + I CEO ≈ β I B IC = β I B +
I E = (1 + β ) I B
15、三极管的三种组态:
16、混合Π型小信号电路模型:
rb′e =
30、集成运放性能特点: Av 很大:(104 ~ 107 或 80 ~ 140 dB) Ri 很大:(几 kΩ~ 105 MΩ) Ro 很小:(几十Ω) 静态输入、输出电位均为零。
31、三种组态电路中,共基电路频率特性最好、共发最差。 32、反馈放大器:将放大器输出信号的一部分或全部,通过反馈网络 回送到电路输入端,并对输入信号进行调整,所形成的闭合回路即反 馈放大器。 33、(重点)反馈放大器组成框图:
vo = −
反向放大器:
Rf vs R1
Rf R )vs = (1 + f )v+ R1 R1
vo = (1 +
同向放大器:
(2)加减法器:习题 6-1
9、PN 结的电容特性:势垒电容、扩散电容。 10、三极管内部结构特点:发射区掺杂浓度大;基区薄;集电结面积 大。 11、三极管的工作状态及其外部工作条件: 放大模式:发射结正偏,集电结反偏; 饱和模式:发射结正偏,集电结正偏; 截止模式:发射结反偏,集电结反偏。 12、三极管工作在放大模式下: 对 NPN 管各极电位间要求:Ve<Vb<Vc 对 PNP 管各极电位间要求:Ve>Vb>Vc 例:测得某三极管的三个极的电压分别为 U1=10V,U2=3V, U3=2.3V,请判断此三极管的类型、工作状态、并指出其 B C E 极。 解:电压值都为正,可判断为 NPN 管;假设三极管工作在放大状 态,根据电位间要求:Ve<Vb<Vc,可判断 U1=10V 为 C 极电压, U2-U3=0.7V,可判断 U2=3V 为 B 极电压;U3=2.3V 为 E 极电压;且 UCE=10-2.3=7.7V>0.3V,由此可判断此三极管为 NPN 型三极管,且工 作在放大状态,假设成立。 13、三极管静态工作点:IBQ、TCQ、VCEQ 14、公式:
Ain =
短路电流增益:
Ro 越大,RL 对 Ai 影响越小。
Ais =
源电流增益:
io i RS i = o ⋅ i = Ai is ii is RS + Ri
Ri 越小,RS 对 Ais 影响越小。
Ag =
(3)互导放大器:互导增益:
io vi
Ar =
(4)互阻放大器:互阻增益: 24、理想放大器性能特点:
开环增益: 反馈系数: 闭环增益: 反馈深度: 环路增益:
A = xo / xi′
kf = xf / xo Af = xo / xi
= xo A A x / x′ = = o i = xi′ + xf 1 + xf / xi′ 1 + Akf F
F = 1 + Akf = 1 + T
T = xf / xi′ = Akf
申明:本复习资料仅作为考试参考,不代表百分百会考本资料上的内 容。 一、选择填空题 1、本征半导体:纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。 2、本征激发是半导体中产生自由的电子空穴对的条件。 3、N 型半导体:本征半导体中掺入少量五价元素构成。 4、P 型半导体:本征半导体中掺入少量三价元素构成。 5、PN 结的基本特性:单向导电性(即正向导通,反向截止) 。除了 单向导电性外还有反向击穿特性、温度特性、电容特性。 6、PN 结的伏安特性方程式:
反馈深度 F(或环路增益 T )是衡量反馈强弱的一项重要指标。 其值直 接影响电路性能。 34、判断反馈类型 — 采用短路法: 判断电压与电流反馈:假设输出端交流短路,若反馈信号消失, 则为电压反馈;反之为电流反馈。 电压反馈使得输出电阻减小,电流反馈使得输出电阻增大。 判断串联与并联反馈:假设输入端交流短路,若反馈作用消失, 则为并联反馈;反之为串联反馈。 串联反馈使得输入电阻增大,并联反馈使得输入电阻减小。 35、几个例题:
19、金属-氧化物-半导体场效应管:
20、增强型 MOS 管特性小结:
21、MOSFET 的特性曲线:
22、放大器性能的主要指标有:输入电阻 Ri 、输出电阻 Ro、增益 A。 23、小信号放大器四种电路模型:
(1)电压放大器:
Av =
电压增益:
vo vi
Avt =
开路电压增益:
vot vo vot R = ⋅ = Av (1 + o ) vi vi vo RL
2、第二章:习题 2-12
3、第三章: (1)习题 3-6
(2)习题 3-11
4、第四章: (1)习题 4-15 共发型放大器:
(2)习题 4-19 共基型放大器:
(3)习题 4-20 共集型放大器:
(4)习题 4-35 差分放大器:
五、第六章 (1)反向放大器、同向放大器的计算记公式就可以了。
∂vB′E ∂iB
=
Q
∂iE ∂vB′E ⋅ ∂iB ∂iE
= (1 + β )re = (1 + β )
Q
26 I CQ
rce 三极管输出电阻,数值较大。RL<< rce 时,常忽略。
VA 为厄尔利电压。 题目中若给出 VA, 需计算 rce, 若没有给出, 忽略 rce。 17、相关例题见第二章 PPT 34 36 37 38 41 43 页。 18、结型场效应管的特性小结:
vo ii
考试有可能会告诉你 Ri R0 的大小,让我们选择放大器的类型。 25、放大器的失真:
26、差分放大器的特点:抑制共模信号,放大差模信号。 27、差放性能指标归纳总结:
28、理想差放特点:输入电阻 Ri 无穷大,输出电阻 R0 无穷小,共模 抑制比无穷大。 29、(了解)镜像电流源电路:
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