05低频放大模电东北大学
东北大学电工学-集成运算放大器
u uo uo if RF RF
负号表示输 入输出反相。
电压放大倍数
上式表明闭环电压放大倍数只由RF和R1决 定，而与集成运放元件本身无关。改变RF和R1 的值，就可使输出与输入满足不同的比例关系， 只要RF和R1的阻值精确。
当RF=R1时，uo= -ui ，称为反号器，或反相器。
u
o
uo +Uop
p
u +– u –
线性区
(1）由于开环差模增益 Aod →∞ ，而输出电压uo为有限 值，有u+-u-≈0 ， 即 u =u + -
O–Uopp(2) 由于差模输入电阻 rid→∞ ,输入电流约等于 0
即
i+=i-≈0
运放工作在线性区的条件是必须引入负反馈：
这是由于，当 |uo |<Uopp时，运放工作在线性区，输入电 压和输出电压有线性关系：
集成电路的分类：
按功能集成电路可分为数字集成电路和模拟集成 电路两大类，本章所讲集成运算放大器是模拟集成电 路的一种。在第5章数字电路中，将介绍几种数字集 成电路。 集成运算放大器特点： 集成运算放大器是一种采用多级直接耦合的高放 大倍数的放大电路，它既能放大缓慢变化的直流信号， 又能放大交流信号。用运算放大器及其反馈网络，可 以组成多种运算电路，模拟数学运算，还广泛用于信 号处理、波形发生等电路中。
结论：
① Auf为负值，即 uo与 ui 极性相反。因为 ui 加
在反相输入端。
② Auf 只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本
身参数无关。
③ | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。 ④ 因u–= u+= 0 ， 所以反相输入端“虚地”。
2005模电试卷B卷
4．对于单级阻容耦合放大器来说，影响低频特性的因素为
A、耦合电容B、PN结电容C、寄生电容答（）
5．功率放大器的输出波形在信号过零点附近产生的失真为
A、截止失真B、饱和失真C、交越失真答（）
6．其它条件不变，若放大器输入端电阻减小应引入答（）
A、电压负反馈B、电流负反馈C、串联负反馈D、并联负反馈
总分
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
东北大学考试试卷（B卷）
2004—2005学年第2学期
课程名称：模拟电子技术
1．P型半导体是在本征半导体中加入下面物质后形成的。
A、电子B、空穴C、三价元素D、五价元素答（）
2．当PN结加反向电压时，其空间电荷区
A、变宽B、变窄C、基本不变答（）
3．放大器中三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置，则三极管处于
4．已知由理想运放组成的电路如图12所示，试计算UO1=？UO2=？UO3=？UO4=？（8分）
（a）
（b）
图12
5．电路如图13所示，设UI1=5V，UI2=5.1V，计算理想情况下，（1）当合上电源4.9S瞬间UO1、UO2、UO3、UO各点对地电压为多少？（2）当合上电源5.1S瞬间UO1、UO2、UO3、UO各点对地电压为多少？（8分）
图9
2．电路如图10所示，设两管的β均为50，UBE1=UBE2=0.7V，输出端所接电流表的满偏电流为100μA，电流表的内阻已经包括在负载电阻2kΩ内。（6分）
（1）计算静态时的UC1、UC2和IC1、IC2；
（2）要使电流表得到如图所示的正向满偏电流，ΔU1应为何值？
东北大学21春学期《模拟电子技术基础Ⅰ》在线平时作业1-辅导资料答案
东大21春学期《模拟电子技术基础Ⅰ》在线平时作业1
注：本套试卷为2021年春季东北大学课程复习资料，仅作参考学习使用！！！！
一、单选题 (共 15 道试题,共 60 分)
1.要求电压放大倍数的数值大于10，输入电阻大于10MΩ，输出电阻小于100Ω，第一级应采用（），第二级应采用共集电路。
[A.]共射电路
[B.]共集电路
[C.]共基电路
[D.]共源电路
标准参考选择:D
2.作低频放大器，集成运放应选用（）。
[A.]通用型
[B.]高阻型
[C.]高速型
[D.]低功耗型
标准参考选择:A
3.此题目对应作业试卷
[A.]甲类
[B.]乙类
[C.]丙类
[D.]甲乙类
标准参考选择:B
4.与甲类功率放大方式相比，乙类互补对称功放的主要优点是( )。
[A.]不用输出变压器
[B.]不用输出端大电容
[C.]效率高
[D.]无交越失真
标准参考选择:D
5.功率放大电路的转换效率是指（）。
[A.]输出功率与晶体管所消耗的功率之比
[B.]最大输出功率与电源提供的平均功率之比
[C.]晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比
标准参考选择:B
6.互补输出级采用射极输出方式是为了使（）
[A.]电压放大倍数高
[B.]输出电流小
[C.]输出电阻增大
[D.]带负载能力强。
东南大学单级低频电压放大电路(扩展 )
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电子电路实验第四次实验实验名称：单极低频电压放大器（拓展）院（系）：仪器科学与工程学院专业：姓名：学号：实验室: 实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：一、实验目标：1、 掌握幅频特性等的基本概念以及测量方法2、 了解负反馈对放大电路特性的影响 二、设计提示：1、 电路频率特性的下限频率值主要受C 1，C 2和C E 影响，其关系分别为11(3~10)2()L S be f R r C π≥⋅+⋅ 21(3~10)2()L C L f R R C π≥⋅+⋅ 1(1~3)2(//)1L S be E Ef R rR C πβ≥+⋅⋅+2、 幅频特性曲线、上限频率、下限频率、截止频率中心频率、带宽的测量方法AA(a)单级放大器放大特性(b)低通特性A(c)高通特性 (d)带通特性幅频特性反应了电路增益和频率之间的关系，上图列出了常见的幅频特性类型。
(a)和(d)中的f L 表示下限频率，f H 表示上限频率，(d)中的f 0表示中心频率，带宽BW=f H -f L ； (b)和(c)中的 f 0表示截止频率。
在实验中可采用“逐点法”测量不同频率时的电压放大倍数A V 来测量幅频特性。
测量时，保持输入信号幅度不变，改变输入信号频率，每改变一次信号频率，用交流毫伏表或示波器测量一个输出电压值，计算其增益，然后将测试数据列表、整理并在坐标纸上将其连接成曲线。
由于函数发生器的输出信号幅度在不同的频率会有变化，因此每改变一次频率都要用交流毫伏表或示波器测量输入信号的幅度，一定要保证输入信号的幅度不改变。
为了更快更准确的测量幅频特性，必须根据不同幅频特性类型，选择不同的测量技巧。
对于(a)可先测出中频区的输出电压值，然后调高或调低频率使输出电压降到中频电压值的0.707倍，从而找到f L 和f H ，然后在f L 和f H 之间和左右找3至5个点进行测量，即可较准确的绘制曲线。
方波三角波模电东北大学课件
三角波转方波的转换原理
三角波信号的特性
三角波信号的幅度在一定范围内不断变化，频率较低。
转换原理
通过适当比较器电路，将三角波信号转换为方波信号。具体来说，将三角波信 号输入到比较器的正输入端，将参考电平（通常是零电平）输入到比较器的负 输入端，比较器的输出即为方波信号。
方波与三角波转换的应用场景
方波转三角波的应用场景
通过一个电阻、一个电感和一个 电容相串联的电路，利用运放器 来形成一个负反馈，从而产生三 角波。
三角波的参数调整与控制
频率调整
通过改变RC电路中的电阻或电 容，或者改变RLC电路中的电感
或电容，可以调整三角波的频 率。
幅度调整
通过改变运放器的放大倍数， 可以调整三角波的幅度。
偏置调整
通过在运放器的输入端添加一 个直流偏置电压，可以调整三 角波的偏置。
1 2
方波三角波用于波形合成
方波和三角波可以组合成复杂的波形，如正弦波 、余弦波等，用于信号处理和通信领域。
方波三角波用于电路调试
在模拟电路调试过程中，方波和三角波可以作为 测试信号，检测电路的性能和参数。
3
方波三角波用于自动控制系统
方波和三角波可以作为控制系统的输入信号，实 现系统的自动控制和调节。
当电路中的电容通过电阻进行充放电时，随着时间的推移，电容上的电荷 量会发生变化，从而形成三角波。
三角波的电路实现
RC电路
通过一个电阻和一个电容相串联 的电路，利用运放器来形成一个 负反馈，从而产生三角波。
LC电路
通过一个电感和一个电容相串联 的电路，利用运放器来形成一个 负反馈，从而产生三角波。
RLC电路
波形调整
通过改变运放器的反馈电阻或 电容，可以调整三角波的波形 ，从而得到不同形状的三角波
大学生电子方案设计书竞赛G题低频功率放大器题解分享
2009年全国大学生电子设计竞赛G题低频功率放大器题解分享本主题由 soso 于 2009-10-30 16:47 解除置顶裸片初长成芯币4693 枚∙个人空间∙发短消息∙加为好友∙当前离线xu__changhua的全部文章楼主大中小发表于 2009-9-8 01:06 只看该作者2009年全国大学生电子设计竞赛G题低频功率放大器题解分享2009年全国大学生电子设计竞赛G题是一个设计功率放大器的题，主要考核学生模拟电子技术的基础技能，要求是一定要用场效应晶体管做末级放大，且电路增益要求很大，如5mV的输入要达到5W（8欧负载）的输出，算下来要1265倍，这么大倍数的放大器还要求噪声非常小，小到5mV，失真度1%，这题相对来说是比较难的。
此外，还要检测放大器的输出功率、电源供给功率以及效率，这部分稍微容易些，但是也不是那么轻易就能解决的。
先说说实现方案吧。
功率放大器实现方法有几类，低频的有甲、乙、甲乙、丁等几种。
甲类效率很低，约20%左右，但是其失真度可以做的非常小，如0.1%，效率没做评分要点，只是适当考虑，所以可以采用；乙类的只能有半周输出，失真度太大所以不能采用。
甲乙类是解决甲类的效率和乙类的失真度的综合途径，推荐采用；丙类肯定不用了，那是高频功率放大器专用的类型，这里是低频的（10Hz~50KHz），所以不能采用；丁类的（就是所谓的D类）采用H桥的开关方式工作，输入的信号要进行PWM（PWM是脉冲宽度调制），H桥输出后是一个开关量，要经过LC滤波转变为模拟量，再传送给扬声器。
这种方法效率极高，但是电路复杂，调试困难，且效率不做评分的主要依据，建议舍弃这种方案。
经过综合权衡考虑，宜采用甲乙类比较合适。
再说下电路组成结构该课题有三个主要部分构成，1：功率传输部分；2：电压放大部分（1265倍以上）；3：信号测量部分功率传输部分没得选，课题已经规定了，一定得用场效应管，最好是P沟道和N沟道互补，这么大功率的场效应管要用V-MOS的，需要查场效应管资料来选型，尤其注意其源极电阻要小，这样才能发挥出优秀的转换效率，此外就是电压和电流的选型。
模拟电子技术基础 东北大学信息科学与工程学院Northeastern University
①温度升高时，纯净的半导体的导电能力显著 增加；
②在纯净半导体材料中加入微量的“杂质”元 素，它的电导率就会成千上万倍地增长；
③纯净的半导体受到光照时，导电能力明显提 高。
半导体为什么具有以上的导电性质？
⑵半导体的晶体结构
原子的组成：
带正电的原子核 若干个围绕原子核运动的带负电的电子 且整个原子呈电中性。
纯净的、结构完整的单晶半导体，称为 本征半导体。
物质导电能力的大小取决于其中能参与导 电的粒子—载流子的多少。
⑴ 本征半导体
本 征 半 导 体 在 绝 对 零 度 （ T=0K 相 当 于 T=－273℃）时，相当于绝缘体。
在室温条件下，本征半导体便具有一定 的导电能力。
⑴ 本征半导体
半导体中的载流子 自由电子 空穴（Hole） 空穴和自由电子同时参加导电，是半导 体的重要特点
⑶ PN结的反向击穿
I（mA）
加大PN结的反向电压 到某一值时，反向电
流突然剧增，这种现
象称为PN结击穿，发
生击穿所需的电压称
UBR
为击穿电压，如图所
0
U（V） 示。
反向击穿的特点：反
向电压增加很小，反
向电流却急剧增加。
图4-6 PN结反向击穿
① 雪崩击穿
由倍增效应引起的击穿。当PN结外加的反 向电压增加到一定数值时，空间电荷数目 较多，自建电场很强，使流过PN结的少子 漂移速度加快，可获得足够大的动能，它 们与PN结中的中性原子碰撞时，能把价电 子从共价建中碰撞出来，产生新的电子空 穴对。
多子的积累引起的。是指PN结两侧积累 的非平衡载流子数量随外加电压改变所产生 的电容效应。
⑷ PN结的电容效应
低频OTL功率放大电路实验
二、实验电路与原理
1、实验电路
C2和R构成自举 支路，提高输出 电压正半周的幅 度，以得到更大 的动态范围 ①互补推挽OTL功 放 ②射级输出，输出 电阻小，带负载能 力强
前置放大 图1 OTL功率放大器实验电路
二、实验电路与原理
2、工作原理
输入正弦交流信号ui为经T1放大、倒相后同时作用于T2、 T3的基极，ui的负半周使T3管导通（T2管截止），有电流 通过负载RL，同时向电容Co充电；在ui的正半周，T2导通
四、实验内容与步骤
1、调试静态工作点 （1）调节RW1使得VA=VCC/2=2.5V。 （2）调节RW2使得电流表读数为5mA左右。 2、观察各级放大器波形 （1）接通信号发生器，使f=1kHz，Ui=10mV（RL=8Ω）。 （2）用示波器观察T1及RL上的波形，并记入表1中。
表1
T1
Uo
交越失真
（T3截止），则已充好电的电容器Co起着电源的作用，
通过负载RL放电，这样在RL上就得到完整的正弦波。
二、实验电路与原理
3、OTL功率放大器的主要性能指标
⑴最大不失真输出功率Pomax
2
P 理想情况下： o max VCC 8 RL 在实验中可通过测量RL 两端的最大不失真输出电压Uo有效值， 来求得实际的Pomax：
表2 负载电阻 8 输出电压UO 电源提供 的电流IDC 输入功率PE 输出功率PO 管耗PT 效率
100
30
五、分析与思考
1、整理实验数据，完成实验报告。 2、引入自举电路为什么能够扩大输出电压的动态范围？3、为什么会产生交越失真？
《模拟电子技术实验》教学课件
END
国家级电工电子实验教学示范中心
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频率（Hz）
测量值Uo （V） 理论值Uo （V）
100 500 1000 1500 1800 1900 1950 2000 2050 2100 2500
4.测量输入电阻和输出电阻
六、实验报告要求
写出设计步骤及计算公式，画出电路图，并标注元 件参数值。 整理实验数据，计算实验结果。 把理论值与实验结果进行比较，说明误差原因。
Ui
R
R
A
+
CC
Uo
0
1 RC
Af
1
Rf R1
二阶低通滤波电路
1 Q
3Afຫໍສະໝຸດ 出电路： 同相比例电路或电压跟随电路。
R1 _ Rw
_ Uo
Ui
+
Rb
Ui +
Uo
四、实验仪器、设备与器件
1．万用表； 2．毫伏表； 3．ADCL-IV型电子实验仪； 4．函数发生器； 5．示波器； 6．集成运放：LM324 ，电位计、电阻、电容若干。
请家长和孩子自由交流
05低频放大模电东北大学
任课教师:
低频放大电路的设计
信
前置
有
信
负
号
放
源
号
载
输
大
滤
输
入
器
波
出
三、设计参考
前置放大电路： 采用高共模抑制比的运放组成的同相比例电路构成。
R1
_
Rf
Uo
Ui
+
Rb
有源滤波电路：
可由运放构成的二阶低通滤波器组成。
R1
_ Rf
Af()U Uof 10A 2fjQ 10
五、实验内容与步骤
1.根据设计要求，设计出完整电路，计算和确定元件参数。 2.在实验仪器上安装好电路，检查无误后接通电源。 3.测量电路的输出： （1）从正弦信号发生器上用屏蔽线接入输入信号，使其频率 为500Hz，电压有效值为Ui=10mV。然后用示波器观察输出端， 在波形无明显失真的条件下，用毫伏表测量Uo的值。 （2）改变输入信号的频率，测量Uo的值，并填入表中。