模拟电子技术基础基本放大电路
《模拟电子技术基础》第三版习题解答第2章 基本放大电路题解
第二章基本放大电路自测题一、在括号内用“ ”或“×”表明下列说法是否正确。
（1）只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；（）（2）可以说任何放大电路都有功率放大作用；（）（3）放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（）（4）电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的；（）（5）放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；（）（6）由于放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化；（）（7）只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。
（）解：（1）×（2）√（3）×（4）×（5）√（6）×（7）×二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图T2.2解：（a）不能。
因为输入信号被V B B短路。
（b）可能。
（c）不能。
因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然失真。
（d）不能。
晶体管将因发射结电压过大而损坏。
（e）不能。
因为输入信号被C2短路。
（f）不能。
因为输出信号被V C C短路，恒为零。
（g）可能。
（h）不合理。
因为G-S间电压将大于零。
（i）不能。
因为T截止。
三、在图T2.3所示电路中， 已知V C C ＝12V ，晶体管的β＝100，'b R ＝100k Ω。
填空：要求先填文字表达式后填得数。
（1）当iU ＝0V 时，测得U B E Q ＝0.7V ，若要基极电流I B Q ＝20μA ， 则'b R 和R W 之和R b＝ ≈ k Ω；而若测得U C E Q ＝6V ，则R c ＝ ≈ k Ω。
（2）若测得输入电压有效值i U =5mV 时，输出电压有效值'o U ＝0.6V ， 则电压放大倍数uA ＝ ≈ 。
若负载电阻R L 值与R C 相等 ，则带上负载图T2.3 后输出电压有效值o U ＝ ＝ V 。
《模拟电子技术基础》(童诗白、华成英第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零，则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。
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(4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。
模拟电子技术教案基本放大电路
《模拟电子技术》电子教案授课教案课程：模拟电子技术任课教师：教研室主任：课号：５课题：第二章基本放大电路 2.1 简单交流放大电路教学目的：（1）熟练掌握基本放大电路的组成，工作原理及作用。
（2）重点掌握静态工作点的建立条件、作用教学内容：放大的概念，共射电压放大器及偏置电路，放大电路的技术指标和基本分析方法教学重点：基本放大电路的组成、工作原理教学难点：放大过程中交直流的叠加教学时数：2学时课前提问及复习：结型场效应管、绝缘栅型场效应管的构造原理和特性参数新课导入：放大的概念，应用场合以及放大电路。
新课介绍：第二章基本放大电路2．1 概述2.1.1 放大的概念放大对象：主要放大微弱、变化的信号（交流小信号），使V或I、P得到放大！OOO放大实质：能量的控制和转换，三极管——换能器。
基本特征：功率放大。
有源元件：能够控制能量的元件。
放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。
2.1.2 放大电路的性能指标为了反映放大电路的各方面的性能，引出如下主要性能指标。
、放大倍数1输出量与输入量之比，根据输入量为电流、电压和输出量为电流、电压的不同，可以得到四种放大倍数。
2、输入电阻为从放大电路输入端看进去的等效电阻，输入电阻Ri Ri=Ui/Ii。
和输入电流有效值Ii之比，即定义为输入电压有效值Ui 、输出电阻3任何的放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源，从放大电路输出端看进去的等效。
内阻称为输出电阻Ro 、通频带4 通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
-f=f 上限截止频率 f 中频放大倍数下限截止频率LbwH页15共页1第章2第《模拟电子技术》电子教案5、非线性失真系数6、最大不失真输出电压定义：当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压，用U表示。
om7、最大输出功率与效率最大输出功率P：在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率。
om效率η：直流电源能量的利用率。
模拟电子技术基础 各章节重难点
各章节重难点
第1章半导体器件
•PN结及其单向导电性
•半导体二极管电路分析
•半导体三极管及其特性曲线
•场效应管的原理及特性
第2章基本放大电路
•放大电路的结构
•微变等效电路
•三种组态放大电路的分析
•放大电路的频率特性
第3章集成运算放大器
•集成电路的特点
•多级放大电路的分析
•差分放大电路的分析和计算
第4章放大电路中的负反馈
•负反馈的概念及分类
•负反馈的判断
•深度负反馈下电路的计算
第5章集成运算放大器的应用
•集成运放的基本运算
•集成运放的非线形应用
•有源滤波器的分析
第6章功率放大电路
•功率放大电路的特点
•互补对称功率放大电路的分析
第7章波形产生电路
•正弦波振荡电路的振荡条件
•RC正弦波振荡电路的原理
•L C正弦波振荡电路的原理
第8章直流稳压电源
•单相桥式整流电路的分析
•滤波电路的分析
•稳压电路的分析与设计
•开关稳压电源的分析与设计。
模拟电子技术基础(第4版华成英)ppt课件
1
乙类功率放大器是一种非线性放大器，其工作原 理是将输入信号的负半周切除，仅让正半周通过 晶体管放大。
2
在乙类功率放大器中，晶体管只在正半周导通， 因此效率较高。但因为晶体管工作在截止区和饱 和区，所以失真较大。
3
乙类功率放大器通常采用推挽电路形式，以减小 失真。
THANKS
感谢观看
利用晶体管、可控硅等开关元件的开关特性，通过适当组合实现非 正弦波信号的输出。
非正弦波发生电路的组成
包括开关元件、储能元件和输出电路。
非正弦波发生电路的特点
输出信号波形多样，幅度大，但频率稳定性较差，且波形质量受开 关元件特性的影响较大。
波形变换电路
波形变换电路的原理
利用运算放大器和适当组合的RC电路，将一种波形变换为另一种波 形。
基本放大电路 放大电路的基本概念和性能指标
总结词
共基极放大电路的特点是输入阻抗低、 输出阻抗高。
VS
详细描述
共基极放大电路是一种特殊的放大电路， 其工作原理基于晶体管的电压放大作用。 由于其输入阻抗低、输出阻抗高的特点， 因此常用于实现信号的电压放大。在电路 结构上，共基极放大电路与共发射极放大 电路类似，只是晶体管的基极接输入信号 而不是发射极。
01
特征频率
晶体管在特定工作点上的最高使 用频率，超过该频率时放大电路 将失去放大能力。
截止频率
02
03
放大倍数
晶体管在正常放大区与截止区的 交界点上所对应的频率，是晶体 管的重要参数之一。
晶体管在不同频率下的电压放大 倍数，反映了晶体管在不同频率 下的放大性能。
单级放大电路的频率响应
低通部分
放大电路对低频信号的放大能力较强，随着频 率升高，增益逐渐下降。
第2章 基本放大电路(5)2.4静态工作点稳定电路
Ri Rb1 // Rb2 //rbe (1 ) Re RO RC
2 - 4 - 27
电路的动态参数： (1 ) R r e be
RL ' RL ' ( R ' R // R ) L C L Au rbe (1 ) Re Re
2 - 4 - 36
解:空载时根据电路的输入回路得到:IBQ VBB UBE 20A Rb 确定ICQ＝2mA A ICQ Q
●
IBQ B
UCEQ 根据电路的输出回路电压方程画出输出负载线A-B, 确定Q: IBQ＝20μ A，ICQ＝2mA, UCEQ＝6V.
2 - 4 - 37
空载时最大不失真输出电压幅值约为 6-0.7=5.3V， A ICQ Q
按要求画图
注意
2 - 4 - 33
2.2 画出如图所示各电路的直流通路和交流通路。设所 有电容对交流信号均可视为短路。 解:将电 容开路 即为直 流通路。
2 - 4 - 34
各电路的交流通路如图所示；
2 - 4 - 35
2.4电路如图（a）所示，图（b）是晶体管的输出特 性，静态时UBEQ＝0.7V。 利用图解法分别求出RL ＝∞和RL ＝3kΩ 时的静态工 作点和最大不失真输出电压Uom（有效值）。
iC iC 交流负载线
iB Q 0 t 0 0 u CE u CE
(a) t
2-4-9
Q点偏高产生的非线性失真-------饱和失真（对于uO 底部平顶失真）
iC iC Q iB
交流负载线 0 t 0 0 (b) u CE u CE
t
2 - 4 - 10
为了保证放大电路的正常工作，必须有 合适的、稳定的静态工作点。电源电压的 波动、元件的老化以及因温度变化所引起 晶体管参数的变化，都会造成静态工作点 的不稳定。其中温度对晶体管参数的影响 是最主要。 UBE
模拟电子技术基础 3.3差分放大电路PPT课件
ic2 = ic1
而（对镜像源）：
二、双端变单端的转换电路
对共模信号：
ic4 = ic3 ≈ ic1
iL = ic4 – ic2 = 0
uoc = 0
ic2 = ic1
而
具有双端输出的效果！
3.3.4 差分放大电路的差模传输特性
O
ui
iC
iC1
iC2
I0
UT
-UT
4UT
采用 V3 管代替 R
4 FET管电流源
I0 = IREF
2、有源负载
以电流源取代电阻作放大电路的负载。
优点：既提高了电压放大倍数，又设置了合适的工作点。
一、电流源与有源负载
二、具有电流源的差分放大电路
二、具有电流源的差分放大电路
CMOS差分放大电路
V1、V2构成差放， V3、V4构成电流源作有源负载， V5、V6 、V7构成电流源提供偏置。
第3章 放大电路基础
3.1 放大电路的基础知识 3.2 基本组态放大电路 3.3 差分放大电路 3.4 互补对称功率放大电路 3.5 多级放大器
3.3 差分放大电路
3.3.1 基本差分放大电路
3.3.2 电流源与具有电流源的差分放大电路
3.3.3 差分放大电路的输入、输出方式
差分放大电路又称差动放大电路，简称差放，具有输出电压近似与两个输入电压之差成正比的特性，是集成运放中重要的基本单元电路。
3.3.3 差分放大电路的差模传输特性及应用
一、电路组成及静态分析
一般
3.3.1 基本差分放大电路
结构特点： 1 两个输入端，两个输出端； 2 电路结构和元件参数对称； 3 双电源供电； 4 RE是公共发射极电阻。
《模拟电子技术基础》第6章 集成运算放大器
RF R RF [ R1 (R2 // R ')uI1 R2 (R1 // R ')uI2 ] RF R R1 R1 (R2 // R ') R2 R2 (R1 // R ')
RF Rn
( RP R1
uI1
RP R2
uI2 )
当 R1 R2 R Rp Rn
uO
RF R
(uI1
uI2 )
t /ms
-2
0
-2
12 34 5
t /ms
uO /V
uO /V
12345 0 -1
t /ms
12345
0
t /ms
-2
-1
-2
输入方波不完全对称，导致输出偏移，以致饱和。 旁路电阻只对直流信号起作用，对交流信号影响要尽量小。
积分电路应采用失调电压、偏置电流和失调电流较小的运放，并在同相输 入端接入可调平衡电阻；选用泄漏电流小的电容，可以减少积分电容的漏电流 产生的积分误差。
iR
iD
uI R
uO uD
由二极管的伏安特性方程：
uo
iD
ISexp
uD UT
对数运算电路
uO
UTln
iD IS
U T ln
uI RI S
只有uI>0时，此对数函数关系才成立。
6.6 对数和指数运算电路
6.6.2 指数运算电路
将对数运算电路中的二极管VD和电阻R互换，可得指数运算电路。
uP
A
uN
uO
UoM 非线性区
uo
+Uom
uO
O
uId =uP -uN
非线性区 uId
非线性区 0
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4
2.1.2、性能指标 (交流电路)
对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。
D ( A2 )2 ( A3 )2 ...... ( An )2
A1
A1
A1
10
6、最大不失真输出电压 Uom (交流有效值)
输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失 真时的输出电压。
7、最大输出功率Pom和效率η(功率放大电路的参数)
POm输出信号不失真情况下，负载上能获得的最大功率 PV电源消耗功率
14
2.2.1、电路的组成及各元件的作用 （瞬时通路）
VBB、Rb：使UBE＞ Uon，且有 合适的IB。 VCC：使UCE≥UBE，同时作为 负载的能源。
Rc：将变化的集电极电流转换 为电压输出。 。
共射
15
2.2.2、设置静态工作点的必要性
一、静态工作点 （直流通路）
求解举例：
输入交流电压ui为零时， 晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压降称为静态工作点Q， 记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。 其中， UBEQ已知，对于硅管0.7V；（对于锗管0.2 V）；
各点波形
+EC
iC
ui
RB RC C1
iB
C2
uC uo
iB uC
uo
19
2.2.4、放大电路的组成原则
• 静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电 路参数。
• 动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负 载上能够获得放大了的动态信号。
• 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类 尽可能少、负载上无直流分量。
20
两种实用放大电路：（1）直接耦合放大电路
将两个电源 合二为一
有交流损失 有直流分量
21
静态工作点
IBQ＝VCC－R bU2 BEQ
UBEQ R b1
ICQ IBQ
UCEQ VCC ICQRc
22
（2）阻容耦合放大电路
－＋
UBEQ
＋－
UCEQ
C1、C2为耦合电容！
耦合电容的容量应足够 大，即对于交流信号近似 为短路。其作用是“隔离 直流、通过交流”。
POm PV
11
课程回顾
(1)重要概念： 当三极管、场效应管工作在线性区域时， 根据叠加原理，直流信号、交流信号可以分开 讨论。这样能简化运算过程，节省运算时间， 在模电中广泛采用这一方法。 (2)性能指标 (交流电路)
12
放大倍数：
Au
Uo Ui
输入电阻
Ri
Ui Ii
输出电阻
Ro
设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点 几乎影响着所有的动态参数！
17
2.2.3、基本共射放大电路的波形分析(定性分析、找找 感觉)
ICQ IBQ
动态信号 驮载在静 态之上
与iC变化 方向相反
要想不失真，就要 在信号输的出整和个输入周反期相内！ 保证晶体管始终工作 在放大区！
18
2.2.3 共发射极放大电路的工作原理及波形分析
4. 通频带
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。 由于电容、电感及放大管PN结的电容效应，使放大电路在信 号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。
下限频率
fbw fH fL
上限频率
9
5. 非线性失真
由元器件非线性特性引起的失真。
非线性失真系数
输出波形中的谐波成分总量与基波成分之比 称为非线性失真系数。
第2章 基本放大电路
§2.1 放大的概念与放大电路的性能指标 §2.2 基本共射放大电路的工作原理 §2.3 放大电路的分析方法 §2.4 静态工作点的稳定 §2.5 晶体管放大电路的三种接法 §2.6 场效应管及其基本放大电路 §2.7 基本放大电路的派生电路
1
§2.1 放大的概念与放大电路 的主要性能指标
U
' o
Uo
Uo
(U
' o
Uo
1)RL
RL
13
§2.2 基本共射放大电路的工作原理
本节将以NPN型晶体管组成的基本共射放大电路为 例，阐明放大电路的组成原理及电路中各元件的作用。
2.2.1、电路的组成及各元件的作用 2.2.2、设置静态工作点的必要性 2.2.3、波形分析 2.2.4、放大电路的组成原则
Ri
Ui Ii
输入电压与输 入电流有效值 之比。
从输入端看进去的 等效电阻
将输出等效成 有内阻的电压源， 内阻就是输出电 阻。
7
3. 输出电阻
将输出等效成
有内阻的电压源， 内阻就是输出电 阻。
Ro
' o
Uo
1)RL
RL
空载时输出电 压有效值
带RL时的输出电压 有效值
8
动态时， uBE＝ui＋UBEQ，信号驮载在静态之上。 负载上只有交流信号。
23
瞬时电路
静态工作点 步骤：先画直流通路，再计算。
IBQ＝VCC－RUb BEQ ICQ IBQ UCEQ VCC ICQRc
24
例题 2.2.1 现有一个直流电源，使用一只PNP型管组成共射放大电路。 （电阻、电容若干）
2.1.1、放大的概念 2.1.2、放大电路的性能指标
2
2.1.1、放大的概念 （瞬时模型）
VCC
至少一路直流 电源供电
放大的对象：变化量 放大的本质：能量的控制
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的特征：功率放大
放大的基本要求：不失真——放大的前提
3
由于任何稳态信号都可以分解为若干频率 正弦信号（谐波）的叠加，所以放大电路常以 正弦波作为测试信号。
解： 要点： （1）发射结正偏，集电结反偏； （2）动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得
输出电流 输入电流
信号源 内阻
信号源
输入电压
输出电压
5
1. 放大倍数：输出量与输入量之比
电压放大倍数
Auu
Au
U o U i
电压放大倍数是最常被研究和测试的参数
电流放大倍数
Aii
Ai
Io Ii
互阻放大倍数
Aui
U o Ii
互导放大倍数
Aiu
Io U i
6
2. 输入电阻
I
＝VBB－U
BQ
Rb
BEQ
ICQ IBQ
U CEQ VCC ICQ Rc
16
二、为什么要设置静态工作点
为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？
去掉VBB后，IBQ=0, 输出电压必然失真！
对于放大电路的基本要求，一是不失真，二是能够放大 。