《模拟电路与数字电路》第3版 寇戈 第四章 基本放大电路
电子线路考试大纲
电子线路考试大纲基本参考书：模拟电路部分，童诗白、华成英：模拟电子技术基础(第三版)教师手册数字电路部分，阎石：数字电子技术基础(阎石第四版课后习题答案详解)说明：每章要求中，“熟悉”内容为基本概念类内容，“掌握”内容为分析、设计与计算类内容。
1. 基本放大电路2. 多级放大电路与集成放大电路3. 负反馈放大电路4. 放大电路的频率特性5. 组合逻辑电路6. 触发器及其简单应用7. 时序逻辑电路1 基本放大电路本章要求：熟悉晶体管与场效应管的工作原理掌握场效应管的交流小信号等效模型和场效应管放大电路的动态分析掌握晶体管单管放大电路的工作点估算、共射（包括带发射极电阻的共射）电路和共集放大电路的动态分析了解三种接法的比较结果1.1 晶体管与场效应管1.1.1 晶体管的类型、结构与工作原理1.1.2 场效应管的类型、结构与工作原理1.2 晶体管单管放大电路1.2.1 晶体管的静态工作点估算1.2.2 晶体管的交流小信号等效模型1.2.3 共射放大电路的动态分析1.2.4 带发射极电阻的共射放大电路的动态分析1.2.5 共集放大电路的动态分析1.2.6 共基放大电路的动态分析1.2.7 三种接法的比较1.3 场效应管单管放大电路1.3.1 场效应管的静态工作点估算1.3.2 场效应管的交流小信号等效模型1.3.3 场效应管放大电路的动态分析2 多级放大电路与集成放大电路本章要求：熟悉多级放大电路的结构与级间耦合方式的特点熟悉集成运放的结构与特点、集成运放的性能指标掌握差分放大电路以及多级放大电路的动态分析2.1 多级放大电路2.1.1 多级放大电路的结构2.1.2 级间耦合方式2.1.3 多级放大电路的动态分析2.2 电流源电路2.2.2 其他电流源电路2.3 差分放大电路2.3.1 基本电路结构与特性2.3.2 差分放大电路的四种接法2.3.3 带电流源偏置电路的差分放大电路2.3.4 带电流源负载电路的差分放大电路2.4 互补输出级电路2.4.1 基本电路2.4.2 交越失真及其消除方法2.5 集成运放2.5.1 集成运放的结构与特点2.5.2 集成运放的性能指标3 负反馈放大电路本章要求：熟悉反馈的基本概念、四种基本组态及其对电路特性的影响掌握正确判断反馈的类型和反馈组态掌握深度负反馈电路的分析，能用深度负反馈电路的分析手段分析集成运放构成的一般电路3.1 反馈的判断3.1.1 反馈的基本概念3.1.2 反馈的判断3.2 负反馈电路的四种基本组态3.2.2 反馈组态的判断3.3 负反馈电路的特性3.3.1 四种基本组态的信号特征3.3.2 负反馈对于电路特性的影响3.4 深度负反馈电路和集成运放的运用3.4.1 深度负反馈电路的分析3.4.2 用集成运放构成的深度负反馈电路4 放大电路的频率特性本章要求：熟悉晶体管与场效应管的高频等效模型掌握晶体管与场效应管单管放大器的频率响应特性了解集成运放的频率响应特性，了解频率补偿的方法与作用4.1 晶体管与场效应管的高频等效模型4.1.1 晶体管的高频等效模型4.1.2 场效应管的高频等效模型4.2 单管放大电路的频率响应4.2.1 单管共射放大电路的频率响应4.2.2 单管共源放大电路的频率响应4.2.3 单管共集放大电路和共基放大电路的频率响应4.2.4 不同接法的放大电路的频率响应比较4.3 集成运放的稳定性与频率补偿4.3.1 集成运放的频率响应4.3.2 负反馈放大电路的稳定性4.3.3 集成运放的频率补偿5 组合逻辑电路本章要求：掌握逻辑代数的基本公式和基本定理掌握逻辑函数的卡诺图化简方法掌握组合逻辑电路的分析与设计过程了解组合逻辑电路中的竞争-冒险现象产生的原因及消除方法5.1 逻辑代数基础5.1.1 逻辑代数的基本公式和基本定理5.1.2 逻辑函数的标准表示方法5.1.3 逻辑函数的卡诺图化简5.2 组合逻辑电路的分析与设计5.2.1 组合逻辑电路的分析方法5.2.2 组合逻辑电路的设计方法5.3 常用的组合逻辑电路5.3.1 加法器5.3.2 编码器和译码器5.4 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象5.4.1 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象的成因及其判别5.4.2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象的消除6 触发器及其简单应用本章要求：掌握四种基本触发器的逻辑功能及它们的相互转换掌握触发器的简单应用6.1 四种基本触发器6.1.1 触发器的结构6.1.2 四种触发器的逻辑功能6.1.3 四种触发器之间的相互转换6.2 寄存器和移位寄存器6.2.1 寄存器6.2.2 移位寄存器6.3 异步计数器6.3.1 异步二进制计数器6.3.2 移位寄存器型计数器7 时序逻辑电路本章要求：掌握同步时序电路的分析与设计过程了解异步时序电路的分析与设计过程7.1 时序电路模型7.1.1 两种时序电路的模型7.2 同步时序电路的分析7.2.1 状态机7.2.2 同步时序电路分析7.3 同步时序电路的设计7.3.1 状态的构造7.3.2 同步时序电路设计7.4 异步时序电路的分析7.4.1 异步时序电路的分析7.4.2 异步时序电路中的竞争-冒险现象7.5 异步时序电路的设计7.5.1 异步时序电路设计的一般过程7.5.2 异步时序电路设计的例子。
模拟电子技术教案课程
模拟电子技术教案课程公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]模拟电子技术教案电子与信息工程学院目录第一章常用半导体器件第一讲半导体基础知识第二讲半导体二极管第三讲双极型晶体管三极管第四讲场效应管第二章基本放大电路第五讲放大电路的主要性能指标及基本共射放大电路组成原理第六讲放大电路的基本分析方法第七讲放大电路静态工作点的稳定第八讲共集放大电路和共基放大电路第九讲场效应管放大电路第十讲多级放大电路第十一讲习题课第三章放大电路的频率响应第十二讲频率响应概念、RC电路频率响应及晶体管的高频等效模型第十三讲共射放大电路的频率响应以及增益带宽积第四章功率放大电路第十四讲功率放大电路概述和互补功率放大电路第十五讲改进型OCL电路第五章模拟集成电路基础第十六讲集成电路概述、电流源电路和有源负载放大电路第十七讲差动放大电路第十八讲集成运算放大电路第六章放大电路的反馈第十九讲反馈的基本概念和判断方法及负反馈放大电路的方框图第二十讲深度负反馈放大电路放大倍数的估算第二十一讲负反馈对放大电路的影响第七章信号的运算和处理电路第二十二讲运算电路概述和基本运算电路第二十三讲模拟乘法器及其应用第二十四讲有源滤波电路第八章波形发生与信号转换电路第二十五讲振荡电路概述和正弦波振荡电路第二十六讲电压比较器第二十七讲非正弦波发生电路第二十八讲利用集成运放实现信号的转换第九章直流电源第二十九讲直流电源的概述及单相整流电路第三十讲滤波电路和稳压管稳压电路第三十一讲串联型稳压电路第三十二讲总复习第一章半导体基础知识本章主要内容本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义，工作状态或工作区的分析。
首先介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成及其特点。
其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例。
然后介绍两种三极管（BJT和FET）的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判断分析方法。
模拟电子技术总结(华成英)
； 理解基本放大电路的组成和工作原理； 掌握放大电路的静态、动态指标的分析计算（含 图解法和小信号模型分析法）； 理解共E、共C、共B三种基本放大电路的组成及其 特点； 掌握多级放大电路的分析计算； 掌握放大电路频率响应的分析方法。
第五章场效应管放大电路
重点 了解场效应管的工作原理和场效应管的输出特 性、转移特性和主要参数 掌握场效应管放大电路的组成、工作原理和电 路特点，以及分析放大电路静态和动态参数的 一般办法。
第九章信号处理与信号产生电路
重点
理解有源滤波电路的有关概念、幅频特性和用途，掌握滤 波电路的识别和分析方法。
理解正弦波振荡电路的组成和各部分的作用，掌握RC正 弦波振荡电路、LC正弦波振荡电路、石英晶体正弦波振 荡电路的工作原理和是否能产生正弦波振荡的判别方法。 掌握单门限电压比较器（含过零比较器）、迟滞比较器的 分析和电压传输特性的求解方法。 理解与普通运放比较，集成电压比较器的特点。 掌握矩形波、三角波和锯齿波等非正弦波产生电路的工作 原理、波形分析和主要参数的求解方法。
第十章直流稳压电源
重点
掌握单相整流电路的工作原理和分析方法；
了解典型滤波电路的工作原理，掌握电容滤波 电路输出电压平均值的估算； 理解线性串联型稳压电路的工作原理。掌握集 成稳压器的应用。
第七章反馈放大电路
重点 掌握反馈的基本概念及反馈的判别方法。 理解负反馈放大电路的四种组态及增益的一般 表达式。 理解负反馈对放大电路性能的影响。 掌握深度负反馈条件下增益的近似计算。 理解负反馈放大电路稳定性判别方法和自激振 荡的消除方法。
第八章功率放大电路
重点 掌握OCL功率放大电路的组成、工作原理、最 大输出功率和效率的估算以及功放管的选择。 了解各种功率放大电路的特点。
模拟与数学电路
1947年 晶体管诞生
1958年集成电 路研制成功
电子管、晶体管、集成电路比较
Hale Waihona Puke 本课程相关的基本概念电路模型： 对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。
输出电流 输入电流
信号源 内阻
信号源
输入电压
输出电压
Auu
Au
U o U i
Aii
Ai
Io Ii
Aui
U o Ii
电压放大倍数是最常被研究和测试的参数
电子器件——电子电路——电子系统
扩声系统方框图
传
扬
声
声频放大器
声
器
器
自动计数系统方框图
物品 光源
数字信号 处理
光—电转换器
传送带 电源
数字显示 记录
电子系统的基本组成框图
非
电 信 号 输
传 感 器
入
信号处理 电路
非
再 生
电 信
器
号
输
出
电源
基本功能电路
信号产生电路 信号放大电路 信号变换电路 信号存储电路 信号运算与处理电路 电源电路
模拟电路与数字电路
本课程的简介
电子信息类专业重要的专业基础课 获得电子技术的基本理论、基本知识和基本技能 是培养硬件应用能力的工程类课程 是工程师训练的基本入门课程
先修课程
高等数学 普通物理 电路分析
本课程的主要内容
第一部分 模拟电路
第2章 半导体器件基础 第3章 放大电路基础 第4章 放大电路中的反馈 第5章 集成运算放大器 第7章 直流稳压电源
本课程相关的基本概念
分立元件电路：将单个的电子元件连接在一起的 电路。
模拟电路4
即：IE0Re0 IE1Re1 IE2Re2 IE3Re3
P179 例4.2.1
精品教学课件PPT
(4-19)
4.2.4 以电流源为有源负载的放大电路
模拟电子技术基础
第四章
集成运算放大 电路
精品教学课件PPT
(4-1)
第四章 集成运算放大器
§4.1 概述
§4.2 集成运放中的电流源电路
§4.3 集成运放电路简介
§4.4 集成运放的性能指标及低频等 效电路
§4.5 集成运放的种类及选择
§4.6 集成运放的使用
精品教学课件PPT
(4-2)
§4.1 概述
+VCC
IR R
IB
IC0
T0
2
T2
IE2 IB1
IB0
Re2
特点：利用T2管的电流放大 作用，减小了基极电流IB0和 IC1 IB1对基准电流IR的分流。
IC1 IC0 IR IB2
T1
IR
IE2 1
IR
2IC1 ( 1 )
整理得：IC1 1
IR 2
IR
精品教学课件PPT
( 1 )
(4-18)
4.2.3 多路电流源电路
+VCC
IR R
IC1
IC2
IC3
IC0
T0
T1
T2
T3
Re0 IE0
Re1 IE1 Re2 IE2 Re3 IE3
特点：利用一个 基准电源可以获 得多个不同的输 出电流。
UBE0 IE0Re0 UBE1 IE1Re1 UBE2 IE2Re2 UBE3 IE3Re3
IC1
T1
U U BE 0
模电ch4n3
AV
Vo Vi
I b rbe (1 ) Re
I b R L
RL rbe (1 ) Re
工作点稳定，增益下降。
(3)输入电阻
V Ri T Rb // Ri' Ri R’i I T R R // R b b 1 b2 VT ' r 1 R Ri V I T b be e I
v BE hre r v ce 0 be vCE
r
10-3
v ce 0
iC hoe vCE
1 10-4 i 0 rce
b
（2)模型中的主要参数
①hie为输入电阻，即 rbe。
②hre为电压反馈系数，10-3 。 ③hfe为电流放大系数，即。
26 mV rbe 200 (1 ) IE
小信号模型分析法的适用范围
输入信号幅度较小，线性范围（即放大区）内。 H参数的值是Q点上求得的。 优点： 分析放大电路的动态性能指标(Av 、Ri和Ro等) 缺点： 不能用来分析计算静态工作点,失真分析。
4.4 放大电路的静态工作点稳定问题
静态工作点Q在放大电路中非常重要，关系 到波形失真，电压放大倍数，效率等 一、温度对静态工作点Q的影响 1、对ICBO的影响，ICBO= ICBO（T=250C）e k(T-T0) 。
三、射极偏置电路
1. 基极分压式射极偏置电路
I1
VB IB
+ VBE -
VB
+ VE -
IE
Ri
R’i
Ro
Ro
(2)电压增益
I R' V o b L
模拟电子电路及技术基础(第三版) 放大电路组成及三种组态
使交流信号畅通！
例如：X C
1
C
2
1 100010106
16()
晶体管放大器电路结构及放大原理
谢谢收看和听讲, 欢迎下次再相见!
信号从发射极输入, 从集电极输出, ------共基极
第二章
以用途最为广泛的阻容耦合共发射极放大器为例：
RB
C1
RS + + Ui
Us- -
RC
C2
+
RL UO
-
▲ 管子--核心控制元件;
▲ RB--偏置电阻, 保证发射结正偏,(放大区);
Hale Waihona Puke ▲ UCC---能源, 同时保证集电结反偏, 管子工
UCC
5.信号可从集电极或发射极输出,不可从基极(或栅极)输出; 6.要有一定的负载(RC或RE), 将变化电流转为变化电压。
第二章
根据输入、输出回路公共端所接的电极不同，实际有共发射极、 共集电极和共基极三种基本(组态)放大器。
信号从基极输入, 从集电极输出, ------共发射极
信号从基极输入, 从发射极输出, ------共集电极
作在放大区; ▲ RC---集电极负载电阻, 将变化电流转变为
变化电压;
▲ 信号源通过耦合电容C1输入到管子基极; ▲ 放大了的信号又通过耦合电容C2输出到负载RL;
u 放大原理为：s
ui
ube 控制 ib
ic
放大
ib
uo
转换
ic
(RC
//
RL )
us
耦合电容C1、C2对直流呈现开路, 使信号源和负载不影响工作点;对交流呈现短路,
典型放大电路结构特点 三种组态放大器电路
模拟电子技术：第4章三极管基本放大电路3.4小信号模型分析法
放大器对负载来说就是一个信号源，而该信号 源的内阻就是放大器的输出电阻Ro
•
Ii
Rs
•
•
Vi
Vs
放大器
Ro
Ri
•
Vo'
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
•
Io
•
Vo
Ro
RL
上页
下页
4.4.3 小信号模型分析基本共射放大电路
• 步骤5——求输出电阻R o
•
Av
Ri Ri Rs
92 0.87 0.87 0.5
58.6
记忆
由于信号源存在内阻Rs，输入信号在Rs上要按损失掉一部分，使放大 器实际输入信号Vi<Vs，从而使放大倍数下降。所以Ri越大越好。
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
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4.4.3 小信号模型分析基本共射放大电路
• 讨论
– ③放大电路常用正弦波作为输入信号电压，所以等效
电路中采用复数符号标出各电压和电流。
cபைடு நூலகம்
b ib
b
vi Rb
T
RC e
RL
vo
Rs
vs
vi Rb rbe
e
ic c
b ib
RC RL
vo
交流通路
微变等效电路
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
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4.4.3 小信号模型分析基本共射放大电路
第四章 半导体三极管及放大电路
武汉理工大学 信息工程学院 电子技术基础课程组
模拟电子技术——电子技术基础精品课程
4 半导体三极管及放大电路
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共射极放大电路
直流负载线：静态分析时产生的负载线，由直流通路决定。对于阻容耦合放大电路，直流输出被电容隔离， 对负载不起作用。所以静态分析时负载RL不会对Q点产生影响。 交流负载线：动态分析时产生的负载线，由交流通路决定。对于阻容耦合放大电路，电容把交流输出到负 载，对负载起作用。所以动态分析时负载RL会对Q点产生影响。 根据：vce=-ic(RC//RL)=-icRL'
实用放大电路：经过改进的、具有实用价值的放大电路
Ø 负反馈放大电路 Ø 正反馈放大电路 Ø 级联放大电路 Ø 差分放大电路
共射极放大电路
基本பைடு நூலகம்构：
Ø 发射结施加正向偏置电压VBB，集电结施加反向偏置电压VCC； Ø 在基极输入信号激励，在集电极输出信号响应； Ø 输入激励信号的电流与输出激励信号的电流在射极重叠（共路）；
合适的静态工作点： IB：不能太大、也不能太小。太大容易导致饱和失真，太小容易导致截止失真 IC：不能太大、也不能太小。太大容易导致饱和失真，太小容易导致截止失真 VCE：不能太大、也不能太小。太大容易导致饱和失真，太小容易导致截止失真 IB、IC、VCE太大还容易导致三极管因过流、过压、过功率而损坏
第四章 基本放大电路
1. 晶体管放大电路 2. 场效应管放大电路
放大电路
放大电路：把输入端电子信号的电压或电流放大，传送到输出端 基本放大电路：能实现对电子信号的电压或电流进行放大的基本功能
Ø 晶体管放大电路 共射极放大电路 共基极放大电路 共集电极放大电路
Ø 场效应管放大电路 共源极放大电路 共漏极放大电路
交流等效电路 RC与RL并联，使交流信号的负载线变陡
交流负载线与直流负载线 叠加交流信号后，放大电路可能会提前进入饱和失真或截止失真
共射极放大电路
静态工作点（IB，IC，VCE）： IB，取决于Vbe，Vbe取决于VCC和基极分压电阻 IC=βIB，取决于β和IB VCE=VCC-ICRC，取决于VCC、IC和RC
基本结构示意图-1 双电源直接耦合放大电路
基本结构示意图-2 双电源阻容耦合放大电路
基本结构示意图-3 单电源阻容耦合放大电路
共射极放大电路
基本工作原理：
VBB与Rb给发射结提供正向偏压，VCC与Rc给发射结提供反向偏压，使三极管工作在放大区；输入信号vi通过电 容C1耦合到基极，基极正向导通后产生iB；iB被三极管放大产生iC，iC=βiB；iC在Rc上产生压降，产生vCE；C2 隔离直流分量后，在输出端产生交流输出vo，∆vo=-β∆vi；由于β>>1，所以共射极放大电路具有电压放大功 能。同理，如果在输入端提供电流信号，在输出端也能达到放大的电流信号，∆io=β∆ii；共射极放大电路也 有电流放大功能。
交流通路
共射极放大电路
静态分析——计算法（估算法）： 先画出直流通路，然后按如下公式计算：
IB=(VCC-VBE)/Rb≈VCC/Rb IC=βIB VCE=VCC-ICRC
静态分析——图解法： 先画出直流通路，然后在输出交流特性曲线上按如下方式绘图： ① 在横坐标上取第一个点（VCE=VCC，IC=0） ② 在纵坐标上取第二个点（VCE=0，IC=VCC/RC） ③ 两点连成一条直线，这条直线就叫直流负载线，斜率=-1/RC ④ 根据IB≈VCC/Rb找出一条输出特性曲线 ⑤ 这条直线与这条输出特性曲线的交叉点Q，就是该电路的静态工作点 ⑥ Q点的横坐标就是该工作点的VCE ⑦ Q点的纵坐标就是该工作点的IC ⑧ 静态工作点对应的IB、IC、VCE就是静态工作点参数 静态工作点的意义和价值： Ø 为交流信号提供一个搭载平台，让输入信号在这个平台上被正常放大和输出 Ø 如果静态工作点过低，会导致发射结截止，产生截止失真 Ø 如果静态工作点过高，会导致集电结饱和，产生饱和失真
共射极放大电路
静态工作点对放大电路的影响：
Q点太低，进入截止区 引起截止失真（削顶失真）
Q点太高，进入饱和区 引起饱和失真（削底失真）
共射极放大电路
温度对静态工作点的影响： Ø 温度升高使发射结多数载流子的扩散运动增强，导致在相同VBE的情况下IB变大；IB变大导致IC变大；Q点上移。 Ø 温度降低使发射结多数载流子的扩散运动减弱，导致在相同VBE的情况下IB变小；IB变小导致IC变小；Q点下移。 Ø Q点上移使放大电路更容易发生饱和失真，Q点下移使放大电路更容易发生截止失真。
共射极放大电路
直流偏置电压和直流偏置电阻对放大电路的影响： ① VCC<0可以吗？VCC越大越好吗？为什么？VCC对放大电路起什么作用？ ② Rc=0可以吗？Rc=∞可以吗？为什么？Rc对放大电路起什么作用？ ③ Rb1=0可以吗？Rb1=∞可以吗？为什么？Rb1对放大电路起什么作用？ ④ Rb2=0可以吗？Rb2=∞可以吗？为什么？Rb2对放大电路起什么作用？ ⑤ Re=0可以吗？Re=∞可以吗？为什么？Re对放大电路起什么作用？ ⑥ 在下图红色位置增加一个串联电阻，好还是不好？为什么？
母+大写下标表示，如：iB、iC、vCE。复合时注意参考方向。 Ø 静态分析：假定交流分量=0，只对直流通路进行分析，确定放大电路的工作状态。 Ø 动态分析：假定直流分量=0，只对交流通路进行分析，确定放大电路的工作能力
实际通路
直流为零 电容短路
交流为零 电容开路
直流通路
实际通路=直流通路+交流通路=复合通路
ic=iC-IC vce=vCE-VCE 得出：iC=ic+IC=-(vCE-VCE)/RL'+IC 交流负载线的斜率=-1/RL' 因为：RL'<RC 所以：交流负载线比直流负载线变陡。交流负载线和直流负载线在Q点交叉（Q点=交流信号的过零点）
阻容耦合共射极放大电路 C1把交流耦合进来，C2把交流耦合出去
共射极放大电路
基本分析方法：
Ø 直流通路：直流信号的电流回路。直流通路上的信号叫直流分量，用大写字母+大写下标表示，如IB、VBE Ø 交流通路：交流信号的电流回路。交流通路上的信号叫交流分量，用小写字母+小写下标表示，如ic、vce Ø 复合通路：交直流信号的共同回路。复合通路上的信号是交直流信号的叠加，叠加后的复合总量用小写字