清华 杨素行 第三版 模电 第7章
模电第3版电子教案第7章课件
7.3 甲乙类互补对称功率放大电路
7.3.1 实用的甲乙类双电源互补对称功 率放大电路
7.3.2 甲乙类单电源对称功率放大电路
交越失真
7.3.1 实用的甲乙类双电源互补对称功放电路
一、交越失真的问题
T1 +VCC
+ ui
T2
+ RL uo
VEE
交越失真
1. 问题： 当输入电压小于阈值电压Uon时，三 极管截止，引起 交越失真。
二、D2006集成功放的典型应用
1. 双电源应用电路
泄放感性负载的自
消除电感源应电压 R3为平衡电高阻频干扰
Auf
1
R1 R2
33.4
电压串联负反馈
高频校正网络, 抑制高频自激
2. 单电源应用电路 退耦电容，消除电源的低频和高频干扰
VCC/2
输出电 容
3. BTL应用电路 BTL (Balanced Transformerless) — 平衡式无输出变压器
（2）U(BR)CEO ： U(BR)CEO 2VCC= 40 V
选管时要留有 余地，即提高
（3） ICM ：
50% ~ 100%。
ICM VCC / RL= 20 / 8 = 2.5 (A)
教学要求: 掌握 Po、 PV的公式，再根据Uom或Uo(max)=VCC
–UCE(sat) VCC条件代入计算，并求取 PT、和。
+ ui
T2
+VCC
+ RL uo
VEE
[例 7.2.1] 乙类双电源互补对称功放电路，已知 VCC = ± 20 V，RL = 8 ，求对功率管参数的要求。
[解]（1）最大输出功率Po(max)：
模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行版 答案全面解析
习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。
理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。
习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA ，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。
解：在20℃时的反向电流约为：3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为：321080A Aμμ⨯=习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。
一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。
但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80Aμ60A μ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。
解：20℃时，()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时，8CBO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
①查看该三极管的穿透电流I CE O 约为多大？输入特性的死区电压约为多大？②为了使PNP 型三极管工作在放大区，其u BE 和u BC 的值分别应该大于零还是小于零？并与NPN 型三极管进行比较。
模拟电子技术基础【杨素行】第三版-复习资料ppt课件
图 2.3.2(b)
图 2.4.1(a)
.
图 2.4.1(b)
2.4.2 静态工作点的近似计算
UBEQ = (0.6 ~ 0.8) V硅管 UBEQ = (0.1 ~ 0.2) V锗管
IB
Q
VCC
U Rb
B EQ
ICQ IBQ
UCEQ = VCC – ICQ RC
c b
IBQ e
ICQ UCEQ
பைடு நூலகம்
I / mA
60
40
正向特性
20
–50 –25
反 向
0 0.5 1.0 U / V 击穿电–压0.002
特 性
U(BR–) 0.004 死区电压
15
10
5
– 50 – 25
–0.01 0 0.2 0.4 U / V
–0.02
硅管的伏安特性
锗管的伏安特性
图 1.2.4 二极. 管的伏安特性
I/mA
+ 正向
线比较平坦，近似为水平线，
区
20 µA
且等间隔。
1
IB =0
集电极电流和基极电流
O5
10
15 UCE /V 体现放大作用，即
图 1.3.9 NPN 三极管的输出特性. 曲线
ΔIC ΔIB
c
3. 饱和区：
b
IC / mA
条件：两个结均正偏 e
4
饱3 和 区2
1
O5
100 µA
对 NPN 型管，UBE > 0
IB = 0
约为几十 ~ 几百微安。
15 UCE /V 条件：两个结都处于反向 偏置。
图 1.3.9 NPN 三极管的输出特性. 曲线
模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行课后答案
I Z I I RL 30 6 24 m A
③ I RL
UZ RL
3mA
I Z I I RL 20 3 17 m A
习题 1-8 设有两个相同型号的稳压管，稳压值均为
6V ，
当工作在正向时管压降均为 0.7V ，如果将他们用不同的方
法串联后接入电路，可能得到几种不同的稳压值？试画出
各种不同的串联方法。
习题 1-4 已知在下图中， uI = 10sinω t (V)， R L=1k?，试 对应地画出二极管的电流 i D、电压 uD以及输出电压 uO 的波
形，并在波形图上标出幅值。设二极管的正向压降和反向
电流可以忽略。
uI /V
10 + uD -
0
+
uI -
+
iD
RL
uD -
iD/mA
10
t
( a)
习题 1-16 已知一个 N 沟道增强型 MOS 场效应管的输出特性
曲线如图 P1-16所示。试作出 uDS=15V 时的转移特性曲线，并
由特性曲线求出该场效应管的开启电压
UGS(th)和 IDO 值，以及
当 uDS=15V ， uGS=4V 时的跨导 gm。
uDS =15V
由图可得，开启电压 UGS(th)=2V ， IDO =2.5mA ，
习题 2-2 试画出图 P2-2中各电路的直流通路和交流通路。 设各电路中的电容均足够大，变压器为理想变压器。
答： (a) Rb
+V CC Rc
R e1 R e2 (a)直流通路
+
+
Ui
Re1
Uo
Rb
Rc
-
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行
第一章 微型计算机基础题1-1 计算机发展至今，经历了哪几代？答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、非冯诺伊曼计算机和神经计算机。
题1-2 微机系统由哪几部分组成？微处理器、微机、微机系统的关系是什么？ 答：1、微机系统分硬件和软件，硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出接口，软件包括系统软件和应用软件。
2、微处理器是指微机的核心芯片CPU；微处理器、存储器和输入输出设备组成微机；微机、外部设备和计算机软件组成微机系统。
题1-3 微机的分类方法包括哪几种？各用在什么应用领域中？答：按微处理器的位数，可分为1位、4位、8位、32位和64位机等。
按功能和机构可分为单片机和多片机。
按组装方式可分为单板机和多板机。
单片机在工业过程控制、智能化仪器仪表和家用电器中得到了广泛的应用。
单板机可用于过程控制、各种仪器仪表、机器的单机控制、数据处理等。
题1-4 微处理器有哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：微处理器包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。
运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算；控制器的功能是根据指令的要求，对微型计算机各部分发出相应的控制信息，使它们协调工作，从而完成对整个系统的控制；寄存器用来存放经常使用的数据。
题1-5 微处理器的发展经历了哪几代？Pentium系列微处理器采用了哪些先进的技术？答：第一代4位或低档8位微处理器、第二代中高档8位微处理器、第三代16位微处理器、第四代32位微处理器、第五代64位微处理器、第六代64位高档微处理器。
Pentium系列微处理器采用了多项先进的技术，如：RISC技术、超级流水线技术、超标量结构技术、MMX技术、动态分支预测技术、超顺序执行技术、双独立总线DIB技术、一级高速缓冲存储器采用双cache结构、二级高速缓冲存储器达256KB或512KB、支持多微处理器等。
题1-6 何为微处理器的系统总线？有几种？功能是什么？答: 系统总线是传送信息的公共导线，微型计算机各部分之间是用系统总线连接的。
模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行 课件 第七章
图 7.1.6 无源高通滤波器
其通带截止频率： 1
f0 2RC
图 7.1.7 二阶有源高通滤波器(a)
Au
Uo Ui
1
(3 -
(jRC )2 Aup Aup )jRC (jRC )2
Aup
1 - ( f )2 - j 1 f0
f0
Qf
图 7.1.7 (b)
当 uI > 0 时，右边的稳压管 被反向击穿，uO = - UZ ；
uO +UOpp +UZ
O
uI
-UZ -UOpp
图 7.2.2
7.2.2 单限比较器
单限比较器有一个门限
电平，当输入电压等于此门
限电平时，输出端的状态立
即发生跳变。
当输入电压 uI 变化，使反相 输入端的电位为零时，输出端的
状态将发生跳变，门限电平为：
若 uO = UZ ，当 uI 逐渐增大时，使 uO 由 +UZ 跳变
为 -UZ 所需的门限电平 UT+
可见高通滤波电路与低通滤波电路的对数幅频特性互
为“镜像”关系。
7.1.4 带通滤波器(BPF)
只允许某一段频带内的信号通过，将此频带以外的信
号阻断。
Ui
低通
高通
Uo
20lg Au
低通
O
f
f2
20lg Au
高通
O
20lg Au
f1
f
O阻 f1
通阻 f2
f
图 7.1.8
带通滤波器的典型电路
f0
Q f0
Aup
1
RF R1
模拟电子技术第三版课后题第七章作业答案
模电第七章作业7.1 三极管串联型稳压电路如下图所示，R1=1K，R2=2K，Rp=1K，Uz=6V，Ui=15V，（1）说明由哪些元件组成哪些基本单元功能电路；（2）求出输出电压的调节范围。
解：V1组成调整管电路，A组成比较放大电路，R3、V2组成基准电压电路，R1、Rp、R2组成取样电路。
7.2 1、直流稳压电源由哪几部分组成？2、连接下图，合理组成一个5V的直流稳压电源。
3、若变压器次级输出电压U2为9V，则进入W7805的输入电压U是多少？（1）直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分组成。
（3）进入W7805的输入电压U 为：U=1.2U2=1.2*9=10.8V7.3电路如图所示,二极管为理想元件,已知负载电阻R L =200Ω,负载两端直流电压Uo=30V, （1）构成直流稳压电源需要哪几部分？（2）交流电压表()V 和交流电流表（A ）的读数(设电压表内阻为无穷大，电流表内阻为零 )。
（3）在下表中选出合适型号的二极管。
u 1O 最 大整 流 电流 平 均 值 最 高 反 向 峰 值电 压mA V10CP 15CP 12CP O -+12最 大整 流 电流 平 均 值 最 高 反 向 峰 值电 压/mA /V210CP 215CP 212CP 25100100100100250解：（1）直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分组成。
（2）交流电压表读数U 2=30/0.9=33.33V ，交流电流表读数为Io=30/0.2=150mA 。
（3）二极管上所承受的最高反向电压U RM ==47.13V二极管上流过的平均电流I D =Io/2=75mA因此，考虑到一定得余量，二极管选用2CP12，满足要求。
7.4桥式整流滤波电路如图所示，已知变压器二次侧电压有效值U 2=20V ，试求（1）直流输出电压Uo 的值；（2）二极管承受的最大反向压降；（3）R L 开路时Uo 的值；（4）C 开路时Uo 的值。
模拟电子技术基础简明教程第三版杨素行
ib(不失真)
Q
ICQ
NPN 管 uo波形
O
tO
UCEQ
O
t
uo = uce
IB = 0
uCE/V
uCE/V
(二)用图解法估算最大输出幅度
输出波形没有 明显失真时能够输 出最大电压。即输 出特性的 A、B 所 限定的范围。
iC / mA
交流负载线
A
Q
U om
CD 2
DE 2
O
C
D
B
iB = 0
2.3 单管共发射极放大电路
2.3.1 单管共发射极放大电路的组成
VT：NPN 型三极管，为放大元件；
VCC：为输出信号提供能量； RC：当 iC 通过 Rc，将 电流的变化转化为集电极
电压的变化，传送到电路
的输出端；
VBB 、Rb：为发射结提 供正向偏置电压，提供静
态基极电流(静态基流)。
图 2.3.1 单管共射放大电路 的原理电路
iB / µA
—— 截止失真
ib
IBQ
O
结论：iB 波形失真
iB / µA
Q tO
O
Байду номын сангаас
t
ui
uBE/V uBE/V
iC 、 uCE (uo )波形失真
iC / mA iC
NPN 管截止失真时 的输出 uo 波形。
ICQ
O
tO
O
t
Q UCEQ
uo = uce
uCE/V uCE/V
2.
iC
Q 点过高，引起 iC、uCE的波形失真—饱和失真
iB
iB / µA
60
- 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)。
优点：
uI1
uI2 uI3
调节灵活方便；
共模电压很小； 实际工作中应用广泛。
R2
i1
A + R´
iF
uO
R3
i2
i3
上页
下页
首页
[ 例7.3.1 ] 假设一个控制系统中，要求其输出、输入电 压之间的关系为 uO = - 3uI1- 10uI2 - 0.53uI3 。
R1 R2 RF
uI1 uI2 uI3
“虚短”, 不“虚地”，共模输入电压高。 2. 实现了同相比例运算, Auf 只与 RF 和 R1 有关，
uO 与 ui 同相，Auf 大于 1 或等于 1。
3. 输入电阻高，输出电阻低。
上页
下页
首页
三、差分比例运算电路
RF
R1 = R1´、RF = RF´
uI iI
R1 u R1´ u +
iF
RF´ u+ = u I´ R1´ + RF´
故数据放大器的输入电阻为：
R1 Ri = 2 × ( 1+ Aod ) Rid R1+2R2 2 = [ 2× ( 1+ ×10 5 ) × 2 ]MΩ ≈ 2×105 MΩ 2+2×1
上页 下页 首页
[例7.2.2] 设 A 为理想运放:
RF R2 i2 M R3 i4 A i3
(1) 列出Auf和 Rif的表达式。
上页 下页 首页
二、同相比例运算电路
R2 = R1 // RF R1 u0 u- = R1 + RF
R1 ui+ i+ A uO RF
R1
R1 + RF
u0 = uI
ui = u+
uI
uO RF Auf = = 1+ uI R1
R2
u+
i- = i+ = 0 同相比例运算电路
同相比例运算电路的比例系数总是大于或等于1。 uF R1 F = = Rif = ( 1 + AodF ) Rid uO R1 + RF
uo ≠ Aod （ u+ - u- ） 1. 理想运放输出电压uo的值只有两种可能：
uo = + Uopp
当 u +> u -
uo = - Uopp 当 u+ < u不再存在虚短现象 2. 理想运放的输入电流等于零。 i+ = i虚断
上页 下页 首页
[例7.1.1] 下图中运放为理想运放，列出输入、输出 关系式。 iF iI = iF RF iI i
ui
-
R1
uu+
-
i+
R
Aod
+
uO
u+ = u- = 0
ui - uR1 ui R1 = = u - - uO
RF
- uO RF
uO = –
RF R1
ui
上页 首页
第二节 比例运算电路
反相比例运算电路 同相比例运算电路 差分比例运算电路
下页 总目录
一、 反相比例运算电路
1. 电路组成
这种现象称为“ 虚地” u- = u+ = 0 RF R1
=
2R2 R6 （1 + R ） = - 100 R4 1
上页 下页 首页
（2） 由图可见，数据放大器的差模输入电阻等于
A1 、A2 的输入电阻之和，因参数对称,
Ri= 2 ( 1 + AodF ) Rid F= R1/2
ui1 ui1 R1/2 + A R2
uo1
R1/ 2+ R2
=
R1 R1 + 2R2
(2) R1= 2MΩ , R4 =1kΩ , R2= R3 = 470kΩ , 估算 Auf 和 Rif 的数值。
uI
R1 i1
R4
-
+
R5 T形反馈网络电路
uO
(3) 若采用虚线所示的反相比例运算电路，为了得到 同样的 Auf 和 Rif 值， R1 、 R2 和 RF 应为多大？ (4) 由以上结果，小结 T 形反馈网络电路的特点。
在各种不同的应用电路中，集成运放的工作范围可能 有两种情况：工作在线性区或工作在非线性区。 当工作在线性区时，集成运放的输出电压与其两个输 入端的电压之间存在着线性放大关系，即
u+ ui+ i-
+ -
Aod
uO
uO Aod ( u+ u- )
集成运放的电压和电流
当工作在非线性区时，集成运放的输出、输入信号之 间将不满足关系式： u A ( u u )
（1）求: 电压放大倍数 Au ；
（2）已知A1、A2 的 Aod和 Rid , 求电路的输入电阻Ri 。
上页 下页 首页
先分析电路 电路可等效为：
1 uI 2 +A 1 R2 R1 2 R5 R1 2 R 3 - 1 uI 2 + uO1 R4 R6 + R7
A3
uO
A2
uO2
若R2 = R3则uO1 = - uO2
R2R3 uO = - [ i2R2 + ( i2 + i4) R3] = - i2 ( R2 + R3 + ) R4
上页 下页 首页
则T 形反馈网络电路的电压放大倍数为： R2R3 R2 + R3 + uO R4 = Auf = uI R1
可见，此电路的输出电压与输入电压之间同样存在 反相比例运算关系。 由于反向输入端 “虚地” , 电路的输入电阻为： Rif = R1 (2) 将给定参数值分别代入上式： Auf = - 110. 9
第一节 理想运放的概念
什么是理想运放 理想运放工作在线性区时的特点 理想运放工作在非线性区时的特点
下页 总目录
一、 什么是理想运放
开环差模电压增益 Aod = ∞
差模输入电阻 Rid = ∞
所谓理想运放,就是将集成运放的各项技术指标理想化：
输出电阻 ro = 0
共模抑制比 KCMR = ∞ 输入失调电压 UIo 及其温漂 α I O 为零 U 输入失调电流 IIo 及其温漂α I O为零 I 输入偏置电流 IIB =0 - 3dB 带宽 fH = ∞ 等等。
R4 + R6
uO
则第二级的电压放大倍数为： uO uO1 - uO2= R6 R4
上页 下页 首页
uO1 - uO2 2R2 =1+ ui R1
uO uO1 - uO2=
R6 R4
因此，该数据放大器总的电压放大倍数为：
uO1 - uO2 uO uO Au = u = ui uO1 - uO2 I
元件对称性要求高。
上页 下页 首页
[例7.2.1] 电路如图所示：
+
+A 1 R2
uO1
R6
R4
R5
+ R7
uI
R1
-
A3
设R1=1kΩ 设R2=R3=1kΩ， 设R4=R5=2kΩ， 设R6=R7=100kΩ。
uO
R3
-
+
A2
uO2 三运放数据放大器原理图
已知A1、A2的 开环放大倍数 Aod=105 ， 差模输入电阻 Rid=2MΩ。
O od + 上页 下页 首页
二、理想运放工作在线性区时的特点
u+ i+
+
u-
i-
Aod
uO
-
集成运放的电压和电流
uO = Aod （ u+ - u- ）
1. 理想运放的差模输入电压等于零。 u+ = u -
虚短
2. 理想运放的输入电流等于零。 i+ = i- = 0
虚断
上页 下页 首页
三、理想运放工作在非线性区时的特点
R1´ u + RF´
Auf
uO = = ui – ui´
RF R1 Rif = 2R1
上页 下页 首页
差模输入电阻：
结论： 1. 实现差分比例运算（减法运算），
Auf 决定于电阻 RF 和 R1 之比，
与集成运放内部参数无关。 2. 共模输入电压高， “虚短”，，
Rif = 2 MΩ
上页 下页 首页
RF
uI R1 i1 R5 A +
uO
(3) 若要求Rif = 2 MΩ ，则 Auf = RF
R1 = Rif = 2 MΩ
R1
= - 110. 9
RF = |Auf | R1 = ( 110. 9 × 2 ) MΩ = 221. 8 MΩ R5 = R1 // RF 2 × 221. 8 =( ) MΩ = 1. 98 MΩ 2 + 221. 8
i1
A +
iF
uO
R3
i2 i3
R´
现采用上图所示的求和电路，
试选择电路中的参数以满足以上关系。
上页 下页 首页
解：
R1 uI1 uI2 R2 R3 + R´ RF
uO =
RF RF RF uI3 ) ( uI1+ uI2 + R1 R2 R3
uO = - 3uI1- 10uI2 - 0.53uI3
上页 下页 首页
解：
i1 = i2
i2 uI R1 i1
R2
M
R3 i4 i3
uI = i1R1= i2R1 uO = - (i2R2 + i3R3 ) , 其中 i3 = i2+ i4