电子线路非线性部分第五版第一章功率放大器-文档资料
5-功率放大电路解读
Vcc ic1
T1
Vcc
Vcc
T1
+
v
-
i
iL +
+
T2 RL v 0
-
vi
+
RL
v0
+
vi
-
+
RL
v0
ic2
-
-
-
V cc
两射极输出器组成的基本互补对称电路
(a)基本互 补对称电路
(b)由NPN管组 成的射极输出器
(c)由PNP管组 成的射极输出器
5.2.2 分析计算
1. 图解分析
A
B
功率放大电路的分析任务是求解 A
（2）放大电路在 0.6 时的输出功率PO值。
解： （1）求Pom，并检验三极管的安全工作情况
由 Pom Vc2c / 2RL
得：Pom
1 • Vc2c 2 RL
(12V )2
2 8
9W
又因为：
iCm
VCC RL
12V 8
1.5A
vCEm 2VCC 24V
PT1m 0.2Pom 0.2 9W 1.8W
交越失真
二、 甲乙类双电源互补对称电路
Vcc
1. 基本电路
Re3
为了克服乙类互
放T静压1和级态降T补真偏乙3T提时为组对，置类2组T供，成称需，状1成、足 在前电要使态互T够D置21路给之。补提的、放的电工对供偏D大2交路作称了置上级越设在输一电产，出个流失 置 甲生给级适。的功。
π
0 (VCC
Vomsin
t
)
Vomsint
RL
d( t)
1 RL
模电电子线路线性部分第五版主编冯军谢嘉奎1PPT学习教案
T ICQ VEQ( = ICQRE) VBEQ(= VBQ VEQ)
ICQ
IBQ
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第 4 章 放大器基础
▪ 存在问题：
RE 越 大
VBEQ 越大 Q 点越稳定 VCEQ 越小 输出动态范围越小
工程上，常选用：
VCC
VEQ = 0.2VCC 或 VEQ = 1 ~ 3
RB1
V IBQ
RC1
RC2
RC3
T1
T2
T3
RE2
RE3
RCn
VCC
Tn REn
由图
VCEQ1 VBE(on)2 ICQ2RE2
若 RE2 = 0， 则 VCEQ1 VBE(on)2 0.7 V。
结果：T1 管 Q 点靠近饱和区，输出易出现失真。
解决方法：后级接入 RE，扩大前级动态范围。
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第 4 章 放大器基础
4.1.2
耦合方式
放大器与信号源、放大器与负载以及放大器级与级 之间的连接方式称为耦合方式。
为保证交流信号正常传输、不失真放大，耦合方式 必须保证：
▪ 交流信号正常传输。 ▪ 尽量减小有用信号在传输过程中的损失。
实际电路常采用两种耦合方式： ▪ 具有隔直流作用的耦合方式——电容耦合、变压器耦合。 ▪ 集成电路中广泛采用的一种耦合方式——直接耦合。
RB
RC
IBQ
VCC
VB E(on) RB
IB
ICQ IBQ (1 )ICBO IBQ
VCEQ VCC ICQ RC
▪ 电路优点： Q 点设置方便，计算简单。
▪ 电路缺点： 不具有稳定 Q 点的功能。
电子线路(非线性部分)课程设计教学大纲解析精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版电子线路(非线性部分课程设计教学大纲课程名称:电子线路(非线性部分课程设计英文名称:Course Design of Nonlinear Electronic Circuits课程编号:课程类型:专业基础课学时:两周适用对象:电子信息、通信、电子科学与技术等专业先修课程:电子线路(线性部分、非线性部分、电子线路(线性部分、非线性部分实验一、本课程的性质、目的与任务及对先开课程的要求电子线路(非线性部分课程设计是电子信息工程、通信工程、电子科学与技术等专业的一门必修的专业基础课,同时也是一门理论与实践相结合课程。
本课程的主要目的和任务是:通过非线性电子线路课程设计让学生利用已学过的基础知识,充分发挥主动性,自行设计电路,自拟实验方案,最后完成电路设计、实验、测试的全部工作。
对先开课程的基本要求是:1电子线路(线性部分及实验通过该课程的学习,使学生掌握常用半导体器件及一些典型功能电路的组成、工作原理、性能特点及分析方法,树立工程分析的观点;了解典型集成电路的特征与参数。
2电子线路(非线性部分及实验通过该课程的学习,使学生掌握功率放大器、谐振功率放大器、正弦波振荡器的电路组成、工作原理、性能特点。
掌握功率合成的原理,掌握整流与稳压原理。
掌握集成模拟相乘器的电路组成、工作原理及其在频率变换电路中的应用。
掌握振幅调制信号的性质,实现振幅调制与解调的基本原理、方法,掌握典型振幅调制器与解调器的电路组成、工作原理和性能特点。
掌握典型混频器的电路组成、工作原理、性能特点。
掌握角度调制信号的性质,实现频率调制与解调的基本原理与方法;掌握典型调频器与鉴频器的电路组成、工作原理、性能特点。
初步具有模拟电子线路的设计、装配、调整和测试能力,并能正确使用常用电子仪器进行测试。
二、教学基本要求通过本课程实验,要求掌握最基本的调频发射与接收系统、调幅发射与接收系统的工作原理和整机设计。
在经过非线性电子线路基础实验训练之后,可以参考实验电路利用现有元器件,学习将各种单元电路组合起来完成工程实践要求的整机电路设计。
非线性电子线路
课号:课程名称：非线性电子线路Non-Linear Electronics Circuit学时：72学分：4预修课程：电路理论，线性电子线路适用学科方向：电子工程、电子科学与技术本课程是高等院校电子类系必修之专业基础课，旨在让学生掌握电子器件在大信号作用下所表现出的特有的物理效应及其应用电路分析、设计的基本方法和技巧，为今后工作和深造打下基础。
本课程系统介绍了非线性电子线路的一些基本概念，着重介绍非线性器件在不同应用条件下的数学模型、分析方法以及各种由非线性器件构成的功能电路如振荡电路、幅度调制器、调频电路、混频器和检波器、鉴频器等。
教学重点：正弦振荡器；幅度检波；直接调频和鉴频电路。
教学难点：工程近似分析法。
第一章概述（4学时）第一节非线性器件定义（1学时）第二节非线性器件的频率变换作用（1学时）第三节非线性器件应用简介（2学时）第二章非线性器件分析方法（10学时）第一节非线性电阻分析方法（6学时）第二节线性电抗与非线性电阻组合电路分析方法（4学时）第三章谐振功率放大器（8学时）第一节概述（1学时）第二节谐振功率放大器折线化分析及结论（3学时）第三节谐振功率放大器的负载特性、调制特性和放大特性（4学时）第四章正弦振荡器（14学时）第一节基本原理（6学时）第二节LC正弦振荡器电路分析及性能比较（2学时）第三节负阻振荡器（2学时）第四节石英晶体振荡器（4学时）第五章模拟乘法器（4学时）第一节宽带模拟乘法器（2学时）第二节窄带模拟乘法器（2学时）第六章幅度调制和解调（10学时）第一节幅度调制原理（2学时）第二节调幅电路（4学时）第三节调幅波的解调-检波（4学时）第七章混频（8学时）第一节混频原理（2学时）第二节混频电路与分析（2学时）第三节混频干扰（2学时）第四节参量电路与参量混频简介（2学时）第八章调频与鉴频（14学时）第一节基本概念（2学时）第二节调频信号的传输（2学时）第三节调频信号的产生（4学时）第四节调频信号的解调（6学时）。
第五章-功率放大器
5、C4 自举电容相当于一个电源，使V2的基极电位升高，获得高
于VG的自举电压，提高功率增益。 （使 V2、V3 工作时为共射组态）
6、R4 隔离电阻：将直流电源VG和电容C4分开，使V2管的基
极可获得高于电源电压VG 的自举电压。
7、R4 和C4 自举电路：改善输出波形，克服输出电压顶部失真
克服方法：在两个功放管的基极之间串入两个二 极管，利用二极管的压降为两个三极管提供正向 偏置电压，使两个三极管处于微导通状态，即工 作在甲乙类状态，克服了交越失真。
五、输出功率和效率
1、最大输出功率：
P （A）忽略2个功放管的饱和压降VCES： om
（B） 考虑2个功放管的饱和压降VCES：
VG2 2RL
三、工作原理
1、静态时： 由于V1和V2参数一致，A点和B点的电压都是电源电压Vcc的一半。
VA= Vcc /2 。V1和V2管的发射结电压
VBE=VB — VE=VB — VA= Vcc /2 — Vcc /2 =0。 因此，发射结零偏， V1和V2都截止。
2、 动态时： A、 Vi正半周： V1管（NPN型）导通， V2管（PNP型）截止。直流 电源Vcc通过V1管向耦合电容C1充电。负载RL上输出正半周波形。 B、 Vi负半周： V1管（NPN型）截止， V2管（PNP型）导通。耦合 电容C1放电（容量足够大），向V2管提供电源，并在负载RL上输出 负半周波形。 因此，在一个周期内， V1和V2管交替工作，负载上有完整的波形 输出。
＊七、典型电路
1、电路图： 2、组成： 带反馈的两级放大电路 （采用直接耦合）。 级间反馈元件是RP1，引 入电压并联负反馈。既稳 定输出电压的稳定度，又 稳定静态工作点。
电子线路_梁明理第五版全答案.(DOC)
第1章 半导体器件的特性1.1知识点归纳1.杂质半导体与PN 结在本征半导体中掺入不同杂质就形成N 型和P 型半导体。
半导体中有两种载流子，自由电子和空穴，载流子因浓度而产生的运动成为扩散运动，因电位差而产生的运动成为漂移运动。
在同一种本征半导体基片上制作两种杂质半导体，在它们的交界面上，上述两种运动达到动态平衡，就形成了PN 结。
其基本特性是单向导电性。
2.半导体二极管一个PN 结引出电极后就构成了二极管，加上正向偏压时形成扩散电流，电流与电压呈指数关系，加反向电压时，产生漂移电流，其数值很小。
体现出单向导电性。
3晶体管晶体管具有电流放大作用，对发射极正向偏置集电极反向偏置时，从射区流到基区的非平衡少子中仅有很少部分与基区的多子复合，形成基极电流B I ，而大部分在集电结外电场作用下形成漂移电流C I ，体现出B I 对C I 的控制，可将C I 视为B I 控制的电流源。
晶体管有放大、饱和、截止三个工作区域。
4.场效应管场效应管是电压控制器件，它通过栅-源电压的电场效应去控制漏极电流，因输入回路的PN 结处于反向偏置或输入端处于绝缘状态因此输入电阻远大于晶体管。
场效应管局又夹断区（即截止区）、横流区（即线性区）和可比阿安电阻区三个工作区域。
学完本章后应掌握：1.熟悉下列定义、概念和原理：自由电子与空穴，扩散与漂移，复合，空间电荷区，PN 结，耗尽层，导电沟道，二极管单向导电性，晶体管和场效应管的放大作用及三个工作区域。
2.掌握二极管、稳压管、晶体管，场效应管的外特性，主要参数的物理意义。
1.2习题与思考题详解1-1试简述PN 结的形成过程。
空间电荷压，阻挡层，耗尽层和势垒压等名称是根据什么特性提出来的。
答：PN 结的形成过程：当两块半导体结合在一起时，P 区的空穴浓度高于N 区，于是空穴将越过交界面由P 区向N 区扩散；同理，N 区的电子浓度高于P 区，电子越过交界面由N 区向P 区扩散。
多子由一区扩散到另一区时，形成另一区的少子并与该区的多子复合，因此，在交界面的一侧留下带负电荷的受主离子，另一侧留下带正电荷的施主离子。
高频电子线路讲义5高频功率放大器PPT课件
gd
压
区 Vces
VCC vce
•Q
vcemin
2. 高频功放的负载特性
I cm 1 I c0
V cm
0
欠压
临 界
过压
Rp
Po
1 2
Vcm
I
cm1
c
Po P
P VCC Ic0
Pc P Po
0
欠压
临 界
过压
Rp
临界区
iC
过 压 区
欠压区
vbemax
vce
2. 高频功放的负载特性
I cm 1 I c0
iC cowstcoqsc iCmax 1coqsc
取决于脉冲高度iC max与通角qc
iC cowstcoqsc iCmax 1coqsc
取决于脉冲高度iC max与通角qc
iCIc0Icm 1cowtsIcm c2o2wst Icm nconw st
ic m ax
由傅里叶级数求系数，得
o
wt
w q IC 02 1 π qqcciC dtiC ma0 x(c) w q Icm n 1 π qqcciC co n ω s dtω iC manx (c)
临界：Po最大，ηc较高； 发射机末级 最佳工作状态
End
1. 改变ＶCC对工作状态的影响
q V0VCC Vcm cocs
当 Vbm 、 VBB 、 RP 不变时，动态特性曲线与 VCC 的关系。
V cm
I cm1 I c0
iC
iC
•• •
•
vbemax
0
过压
c
Po P
0
过压
临 界
欠压
非线性电路
电路特点：1）器件均工作在非线性状态； 2）器件一般工作在高频段。
0.1
非线性电子线路的作用
一、线性电子电路与非线性电子电路
线性电路：尽量使用器件特性的线性部分。电路基本 是线性的，但存在不希望有的失真。 非线性电路：利用器件特性的非线性特性，完成振荡、 频率变换、放大等功能。
器件特性与使用条件密切相关。
不稳定；
散射传播：400～6000MHz的无线电波；对流层；传播距离 远且稳定。
表1 波 段 中、 长波 波长/m 频率/MHz
> 200 < 1.5
各波段特点 特 点 沿地表 传播 说 明
大地表面是导体 ，一部分电 磁波会损耗掉，频率越高， 损耗越大 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
6.本课程的主要内容
无线通信系统所涉及的各单元电路的组成、工作 原理和性能特点。 无线通信系统组成：发射装置 + 接收装置 + 传输媒体
7．调幅发射机组成
8．调幅接收机
调幅广播接收机的组成
超外差调幅广播接收机的组成
放大器的增益带宽积为一定值，取决于电路参数。
其他通信系统
① 调频无线通信系统 ② 数字通信系统 ③ 软件无线电
短波
10 ~ 200
1.5 ~ 30
靠电离 层反射 传播 沿空间 直线 传播
超短波
< 10
> 30
5.现代通信技术与高频电子线路
现代通信技术发展的趋势：高频、宽带、无线接入等
蓝牙技术（bluetooth)：开放的技术规范；短距离语 音和数据通信，其载频为2.4GHz； 电力载波技术（PWL，用于固定通讯）：应用OFDM（正 交频率调制），Homepnp 规范，传输速率达10Mbps，载波 频率：150kHz〜450kHz，通过电力线的设备即插即用； 数字扩频技术：将所需传送的信号加到一伪随机序列 上再进行传送；传输方式即可有线亦可无线；特点：抗干 扰性强，保密性强。
第10章功率放大器
Po
Po = Pomax
1 UCC2 = 2 RL
PU ICQUCC IcmUCC
U 2CC RL
c c max
Po 50% PU
需要强调指出的是，对于甲类功率，PU是一常数，与输入信号 的大小无关。即使输入信号为零，直流电源还照样提供直流功率， 因此效率很低。
466
10.2 互补推挽功率放大器
引言：甲类单管功放简介
Po
设变压器为理想的
( RL
N1 2 ) RL N2
1 1 U 2cem 1 (UCC - UCES )2 Po = IcmUcem = = 2 2 RL 2 RL
c
PU = ICQUCC
Po PU
10.2 互补推挽功率放大器
180 360
（4）丙类（C类）工作状态 晶体管导通的时间小功率放大器的分类
（5）丁类（D类）工作状态 此时，晶体管处于开关状态，即在输入信号的半个周期内 饱和导通；在另外半个周期内，晶体管截止。 饱和导通：
uCE UCES
iC1
I cm 1 2π I0 ic d( t ) 0 2π π
PU 2 I 0 UCC
iC 2
2 2 U cem 2 U CC PU U CC π RL π RL
可见，输入信号越大，即ξ 越大， 这说明电源供给的直 需要提供的直流电源供给功率PU就越大；流功率不是恒定不变的， 反之，输入信号越小，需要提供的直流 而是根据输入信号大小而 电压功率就越小。当输入信号为零时， 变化。因此乙类功放的效 直流电源不需要提供功率。 率高（与甲类进行比较）。
Pc Po
Pc I CQ RC
电子线路基础 11-1
§11.1 功率放大器（power amplifiers）
§11.1-1 功率放大器 （power amplifiers） 功率放大器的特点：
第十一章:功率电路
• 用于放大电路的末级，提供足够大的功率（电压、电流）驱动； • 分析方法采用大信号分析的图解法； • 功率放大器易产生非线性失真； • 功率放大管使用时，一般需要加散热器。 • 功率放大器的主要技术指标： 1、最大输出功率 功率放大器提供给负载的信号功率； 在输入为正弦波且输出基本不失真的条件下，输出功率是交流功率， PO=IOVO，其中IO 和VO均为交流有效值。 2、转换效率 功率放大器的最大输出功率与电源提供的功率之比； 直流电源提供的功率是直流功率，其值等于电源输出电流平均值和其 电压值之积。
ICM >
VCC = 3.75A RL
电子线路基础
§11.1 功率放大器（power amplifiers）
§11.1-3 集成功率放大电路 – LM386
第十一章:功率电路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 差分输入级：差分放大电路，具有高的输入阻抗； 2. 放大级：公射放大电路，有源负载； 3. 功放输出级：单电源供电，OTL电路。
Vi Vo
RL
-VCC
IB1
IC1
VBE2
VBE(th)
VBE1
IB2 VI
IC2
电子线路基础
§11.1 功率放大器（power amplifiers）
§11.1-2 互补功率放大器 （OCL） OCL 功率放大器的分析计算： • 输出功率： PO = I ⋅ R L
2 L
第十一章:功率电路
iL icm
PCC