1、緒論主要內容1. 電子技術課程的意義與目的；2. 電子技術發展簡介；3. 教學目的、教學要求和實施方法；4. 教學計劃安排。一、電子技術基礎課程的目的與意義及其發展趨勢1 目的與意義：本課程的教學目的是使學員對電子技術學科有一個全面的認識，對電子技術的歷史、發展與應用有一個全面的了解，掌握電子系統分析設計的一般方法，為今后從事與電子技術有關的工作打下一個良好的基礎。電子技術主要是研究電子線路對所傳輸信號的作用，側重于對信息傳輸規律、特點的研究，是信息交互的工具。電子技術應用廣泛，涉及到人類社會生活的各個方面，從工農業生產過程到日常生活的各方面，從機械控制過程到生命過程電子技術已經并將繼續發揮重

2、要的作用，使人們的生活更加方便、舒適，社會生產力將得到更大更快的發展。電子技術將伴隨人們生活、工作、娛樂休閑的各個方面。2 發展歷程電子技術的發展可以從電的發明算起。從1820年電磁研究的深入到1831年法拉第的電磁理論、麥克斯韋的電磁波理論形成，為電子學的發展奠定了理論基礎。1904年弗萊明(Fleming)制成了電子二極管；1906年法福雷斯制成了電子三極管，從而建立了早期電子學上最重要的里程碑。1948年貝爾實驗室發明了晶體管，為現代電子技術的發展打開了一個新局面。1958年第一片集成電路問世，使材料、元件和電路三位一體，開創了微電子技術的新紀元。集成電路的發展使電路的設計、制造、測試分

3、析等各個方面都產生了深刻的變化。集成電路技術的發展集中體現了當代材料科學、制造工藝、及其基礎理論研究的水平，體現了一個社會科技發展的程度。3 電子技術學科概貌電子技術發展基本沿兩個方向發展：微電子技術和電力電子技術。1 信息電子技術：該方向以晶體管為核心，以信息處理為目的。其特點是：集成度越來越高；處理速度越來越快；處理容量越來越大；體積小、重量輕；低功耗、低電壓。因此現代電子儀器向著小巧靈活、使用方便簡單，智能化、自動化、多功能，并具有良好的人機工程設計。2 電力電子技術：該方向以對能量的控制轉換為目的，又稱為功率電子學。它以晶閘管為核心，通?？梢詫崿F對幾百、幾千安培以上的電流實現控制。由于

4、微電子技術和電力電子技術的發展，現在電力電子技術正在向微電子化發展。電力電子的微電子化使得電力電子產品的功率密度更高，從而顯著的減小了儀器的體積、重量，使其性能更加優越，可靠性高。3 數字化趨勢：現代電子技術的發展，已經進入了數字化的時代，數字化正在深入到社會生活的各個方面。數字信號處理技術、計算機控制、智能控制等高科技技術正在普及到社會的各個方面。4 電子科技的發展趨勢隨著電子技術的發展，電子技術的發展具有以下的特點：（1）集成化：集成電路正在全方位取代分離元件成為電子產品設計的主體。（2）模塊化：電子設計以功能集成形成功能模塊，使電子系統的設計、開發更加簡單、方便，開發研制周期短、成本低。

5、（3）標準化：標準化是電子裝備發展的一個趨勢。（4）智能化。正是由于有了這些特點使電子產品具有體積小、重量輕、可靠性高、可維修性和可測試性好以及使用方便、操作簡單等特點。二 教學實施設計1 教學目的使學員掌握電子技術中有關材料、器件、和電路的基本概念、基本原理和基本分析設計方法，了解所學內容在實際中的應用，建立起電子系統的概念。2 教學設計根據教改的要求和實施素質教育的需要，在具體教學實施過程中通過以下手段和方法提高教學的效果。具體設想如下：實施目標化教學：對每堂課、每節、每章以及本課程都有一個明確的目標，使學員清楚每次學習過程應該學到的、應該掌握的內容和應該達到的目標，能夠給自己一個合理的評

6、測。形成自我監督、自我評測、自我提高和自我督促的學習氛圍。重視基礎，突出能力：基礎就是本學科的基本概念、基本原理和基本分析設計方法，這是本課程乃至今后從事相關工作的必備知識，是必須掌握的內容。能力是指學習掌握知識的能力，靈活應用所學知識的能力，自我學習與發展的能力。利用有限的所學從無限的知識中去尋找自己所需，謀求自我發展的能力。充分調動學員的積極性、主動性：通過靈活多樣的課堂設計、提高教學質量。3 實施方法（1） 緊扣大綱要求，完成施訓內容。（2） 注重三基：基本概念、基本原理、基本分析與設計方法; （3） 點面結合：課堂注重重點、要點明確，重點突出；三基內容要詳細、深入淺出.（4） 適時、適

7、當增加新內容：新技術、新器件、新方法；（5） 增加有關電子系統設計開發平臺的有關實用工具介紹。三 授課內容與要求1 授課內容：從功能上分包括：材料、器件和電路。（1） 材料：半導體材料與PN結；（2） 器件：l 分離器件：二極管、三極管、場效應管、晶閘管等模擬器件；l 小規模數字集成電路：門電路、觸發器；l 集成電路：模擬集成電路：如集成運放，集成乘法器、集成穩壓器等；數字集成電路：各種超大規模的集成電路不計其數。（3） 電路：模擬電路、數字電路、數模混合電路等；電路分類：l 放大電路：共射極放大電路、射極輸出器及其變形；l 運算電路：比例運算、加法運算、加法電路等l 信號產生電路：l 電源電

8、路：l 組合邏輯電路：l 時序邏輯電路：l 模數、數模轉換電路；l 其他電路：光電轉換電路；2 要求：（1）獨立完成作業；（2）積極參與教學設計；（3）認真作好各個實驗（4）積極開拓思路，多接觸有關的課外資料。第十五章 半導體二極管和三極管主要內容1） 半導體材料：本征半導體、雜質半導體的電特性；N型半導體、P型半導體特點；載流子，半導體電流。2） PN結：形成、特性；單向導電特性。3） 二極管特性：單向導電特性，正向導通時正向壓降小、導通電阻低，可以認為短路；反向截止時反向電流小，反向電阻可以認為無窮大。4） 穩壓二極管：穩壓二極管的特性及其應用電路；5） 三極管：三極管的結構特點，三極管的

9、工作特性，三極管工作狀態；151半導體的導電特性重點：半導體的導電特性。1、 本征半導體本征半導體的晶體結構，共價鍵結構半導體中的自由電子、空穴半導體中的電流：電子電流、空穴電流載流子：自由電子、空穴半導體導電：載流子的定向運動構成半導體中的電流。2、 雜質半導體l 雜質半導體的形成：在本征半導體中摻雜入雜質所形成的半導體為雜質半導體。l N型半導體：在四價的Si本征半導體中摻雜入五價元素磷形成的自由電子占多數的雜質半導體稱為N型半導體。l P型半導體：在四價的Si本征半導體中摻雜入三價元素硼形成的空穴占多數的雜質半導體稱為P型半導體。3、 雜質半導體的導電特性：在雜質半導體中自由電子或空穴的

10、數量大量增加，因而導電性能也發生了本質上的改變，其電導性能比本征半導體要強許多倍。152 PN結P型半導體和N型半導體單獨并不能直接用來制作半導體器件，而PN結是制作半導體器件的基礎。一、PN 結的形成在一片晶體上，一邊制作出P型半導體、另一邊制作出N型半導體，在他們的交界面逐漸形成一個空間電荷區，該空間電荷區就是PN結。l PN結：P區在交界面處的空穴被復合后形成一負離子區；N區在交界面處的自由電子被復合后形成一正離子區。因而在P區和N區的交界面處形成了一個空間電荷區，該區就是所謂的PN結。PN結形成過程：在開始時，由于P區空穴濃度大而N區空穴的濃度小，因此空穴由P區向N區擴散，在P區留下了

11、帶負電的負空間電荷區。同樣，N區由于自由電子的濃度高，P區的自由電子濃度低，自由電子由N區向P區擴散，在N區留下了帶正電的正空間電荷區。當空間電荷區形成以后，擴散和漂移形成動態平衡，因而維持PN結形狀保持不變。PN結的不同表現：空間電荷區：由于在PN結處形成了兩個分別帶正電和負電的電荷區，因此可以稱PN結為空間電荷區。耗盡層：由于空間電荷區的多子被復合消耗盡了，載流子極少，電阻率很高，因此又稱PN結為耗盡層。阻擋層：由于PN結形成的空間電荷區的電場對P區和N區的多子的漂移運動具有阻擋作用，因此PN結又被稱為阻擋層。PN結特性：單向導電特性。加正向電壓，PN結導通，結電壓很小，壓降很低；加反向電

12、壓，PN結截止，結電阻很大，反向漏電流很小。當PN結加的反向電壓的較大時，PN結會被擊穿，造成損壞。153 半導體二極管應用：整流，檢波，限幅，開關，保護等方面。結構：點接觸型，主要用于高頻應用。 面接觸型，主要用于整流、開關、保護等。特點：單向導電特性，導通時正向電阻很小，正向壓降也很小，幾乎可以忽略不計；截止時，方向電阻很大，可以認為無電流。講授方法1） 介紹二極管的結構、用途和單向導電特性；2） 介紹二極管的伏安特性；3） 介紹二極管典型應用和解題方法；4） 二極管主要參數要求自學5） 檢查上述內容的掌握情況。15.3.1 基本結構結構：點結構和面結構；點結構由于接觸面小，結電容小因此可

13、以做高頻器件用，由于高頻檢波、高速開關、快速保護等。面結構二極管PN結面積較大，可以流過很大的電流，因此可用于整流，開關等。材料：硅和鍺；硅二極管一般用于制作面結構二極管，其工作頻率較低，但允許流過的電流大，其正向壓降一般為0.60.7V，死區電壓0.5V。鍺二極管一般用于制作高頻小功率二極管，用于高頻檢波、高速開關等場合，其導通時正向壓降為0.20.3V，死區電壓為0.2V15.3.2 伏安特性單向導電特性： 加正向電壓時，導通，正向電壓、正向電阻可以忽略不計。加反向電壓時，截止，可以認為開路。死區電壓：使二極管導通的最小電壓，硅二極管：0.5V；鍺二極管：0.2V。擊穿：當反向電壓足夠大時

14、，反向電流突然急劇增大，此時二極管被擊穿。擊穿的方式有：雪崩擊穿和齊納擊穿。二極管結電容：由于二極管的儲能作用，使得二極管具有電容效應。15.3.3 主要特性二極管的主要特性是單向導電特性，即加正向電壓時二極管導通，正向壓降和正向電阻很低，可以忽略不計；而加反向電壓時，二極管呈現出很大的電阻，反向電流很小可以忽略不計，處于截止狀態。伏安特性是描述二極管的一種主要手段，如下圖所示。15.3.4 主要參數描述二極管的主要參數有：1、 整流電流I0M：2、 反向工作峰值電壓URWM 3、 反向峰值電力IRM 例題15-1：在圖15-15(a)中的R和C構成一微分電路。當輸入電壓ui為圖15-15(b

15、)中所示時，試畫出輸出電壓波形。設uC(0)=U。解：解題關鍵在于掌握（1）二極管的特性：單向導通特性；（2）微分電路對輸入信號的微分特性。輸出波形如所示。 這里二極管具有削波作用，削去正尖脈沖。例題152：在圖15-16中，輸入端A的電位VA=+3V，B的電位VB=0V，求輸出端F的電位VF。電阻R接負電源12V。解：本題要點為：二極管導通時，幾乎短路，因此具有鉗位作用；二極管截止時，相當于開路，具有隔離作用。考慮二極管導通壓降為0.3V，時，F端的電位為2.7V.154穩壓管穩壓二極管：一種特殊的面結構二極管；主要特點：在適當的外電路配合下，能夠起到穩定電壓的作用；反向工作時被擊穿后可以恢

16、復。其伏安特性曲線如下：其主要參數有：1、 穩定電壓UZ 2、 電壓溫度系數U一般小于6V的穩壓管為負溫度系數，而高于6V的穩壓管為正溫度系數。6V左右的穩壓管受溫度影響最小。3、 動態電阻rz ：,其值越小，穩壓性能越好。4、 穩定電流IZ ：穩壓管所允許流過的最大電流。5、 最大允許耗散功率PZM ： PZMUZIZMAX，穩壓管正常工作時允許的最大自身功耗。例15-3：在圖15-19中，已知R=1.6k，UZ=12V，IZMAX18mA。流過穩壓管的電流IZ等于多少？R是限流電阻，其值是否合適？解：在使用穩壓管應時應注意兩個問題，一是流過穩壓管的電流要在允許的范圍內，即IZIZMAX和P

17、ZPZM；二是加到穩壓管上的電壓要大于UZ。IZ(20UZ)/1.65mA 小于IZMAX，R阻值合適。例15-3b：在上題中，如果UI=20V，UO=10V，IZMAX10mA，外接負載RL：1k2k。求：R和UZ？解：穩壓管的典型應用電路如圖所示：已知輸出電壓10V，因此要求穩壓管的穩定電壓也應為10V。求限流電阻R，其阻值必須滿足（1）保證負載最大時流過穩壓管的電流不超過IZMAX；（2）保證負載最小時，加到穩壓管兩端的電壓不小于10V。根據第一個原則可以計算出R為：當R2k時，由IZ(UIUZ)/RUZ/RLIZMAX可得到：根據第二個原則可以計算出R為：當R1k時，由計算到：R1V后

18、輸入特性曲線基本不變，因此可以用一條曲線來表示輸入特性曲線。從輸入特性曲線上可以看出，三極管存在死區電壓，硅管為0.5V，鍺管為0.2V。正常工作情況下，NPN型硅管的發射結電壓UBE=0.60.7V；PNP型鍺管的UBE0.20.3V。2、 輸出特性曲線：在輸出特性曲線上可以將晶體管分為三個工作區(或者說三種工作狀態)，（1） 放大區：ICIB，|UBE|UCE|時，ICIB，|UCE|很小，此時晶體管處于飽和狀態。四、主要參數1、 電流放大系數、：為直流電流放大倍數，；為交流電流放大倍數，；由于ICEO很小，因此可以認為2、 集基極反向截止電流ICBO：發射結開路，集電結反向偏置時，集電區

19、和基區中少數載流子漂移形成的電流。它越小越好，且與發射結無關。3、 集射極反向截止電流ICEO：基極開路，集電結反向偏置，發射結正向偏置時的集電結電流，又稱為穿透電流。因此：ICEOICBOICBO（1）ICBO而集電結電流IC則為：ICIBICEO4、 集電極最大允許電流ICM：當集電結電流IC超過一定值時，晶體管電流放大倍數要下降，當下降到正常值的三分之二時的集電結電流稱為集電結最大允許電流ICM。5、 集射極反向擊穿電壓U(BR)CEO：當基極開路時，加到集電結和發射結之間的最大允許電壓。溫度升高，擊穿電壓降低。6、 集電極最大允許耗散功率PCM在晶體管參數中，和ICEO（ICBO）是晶

20、體管的質量指標；ICM，U(BR)CEO和PCM是極限參數。第十六章 基本放大電路本章主要內容1 放大電路的基本概念：組成、作用、信號傳輸、物理實質；2 基本放大靜態、動態分析方法：直流通路法，微變等效法和圖解法；3 典型電路的分析與計算：基本放大電路的分析與計算法（固定偏置式、分壓偏置式；估算和戴維南法）；射極輸出器分析與計算法；4 放大電路中的負反饋：負反饋基本概念，負反饋分類與判別方法，負反饋對電路性能的影響；5 多級放大電路的分析與計算方法；6 其他晶體管放大電路；7 場效應管及其放大電路；16-0 概述一、放大電路的基本概念1放大電路的功能和定義放大電路：能夠對輸入信號（交流或直流）

21、在幅度或功率上進行不失真的放大功能的電路，叫做放大電路。放大電路包括接收外部輸入信號的輸入回路、具有放大能力的放大部分和為負載提供信號的輸出回路三部分。幅度放大：輸出信號幅度比輸入信號幅度大；功率放大：輸出信號功率比輸入到放大電路中的輸入信號的功率增大。不失真：直觀上看是指輸入信號和輸出信號波形除了幅度上的不同以外，其他參數完全相同。2放大電路的作用或用途放大電路主要用途是對小信號進行放大，以便實現對物理過程的監測和控制。用途非常廣泛，幾乎涉及到人類社會生產生活的各個領域。二、 分類按電路組成分：分立元件放大電路，集成放大電路；按電路結構：單級放大電路和多級放大電路；按功能分：小信號放大電路，

22、功率放大電路；按信號性質分：直接耦合放大電路，低頻放大電路、高頻放大電路；放大電路的類型根據不同的應用場合可以使用不同不同的分類方法，并沒有嚴格的界限三、 分析方法對放大電路的分析，分直流分析和交流分析兩種情況。直流分析法：直流通路法（估算法和戴維南等效電路法）、圖解法。交流分析：圖解法和微變等效電路分析法。16-1 基本放大電路的組成主要內容1 基本放大電路的組成；2 交流信號在放大電路中的傳輸過程；3 放大電路具有放大能力的物理實質。一、 基本放大電路的組成 基本放大電路應包括：輸入回路、放大器件、輸出回路以及保證放大器件能夠正常工作的偏置電路和直流電源，圖16-1為一共發射極接法的基本交

23、流放大電路。圖中各信號的含義如下：F ui為輸入信號，可以等效為一電動勢es和一內阻rs的串聯。es加上rs視為信號源，ui=ube。F uo為輸出信號，為輸入信號經放大后在負載上產生的電壓。F 基極電流iB：為基極中的瞬時流，包括直流電源EB產生的靜態電流IB和信號源提供的交流電流ib。即：iB=IB+ibF 集電結瞬時電流iC：與基極電流相似包括直流電源EC提供的直流電流IC和信號源激勵產生的交流電流ic。即：iC=IC+icF uBE和uCE：分別為基極與射極，集電結與射極之間的瞬時電壓。uBE=UBE+ubeuCE=UCE+uce電路中各器件功能如下：F 晶體管T：放大器件，具有對小信

24、號放大作用及將直流能量轉換為交流能量的功能。輸入：微弱小信號；輸出：大信號，能量來源集電結電源。F 集電極電源EC：保證集電結反偏及為電路提供能量。F 集電極負載RC：將集電極電流變化轉換為電壓變化，實現電壓放大。F 基極電源EB和基極電阻RB：為晶體管工作提供合適的基極電流，它們組成的電路部分稱為偏置電路，對電路工作和性能具有重要影響。F 耦合電容C1和C2：隔直流作用和交流信號傳輸中。n 偏置電路：基極偏置電路、集電極偏置電路n 地：電流匯集之處，電位為零；又稱為公共參考點。二、 信號在電路中的傳輸交流信號由輸入回路加到放大器中，被放大后，經負載回路輸出，在本過程中各處的信號波形如下：16

25、-2 放大電路的靜態分析放大電路的分析包括靜態分析和動態分析。靜態分析：靜態是指輸入信號為零時電路狀態，電路狀態主要由IB，IC，UCE和UBE確定，因此靜態分析就是值以上四個參數的計算，由于UBE近似為0.60.7V（對硅晶體管），0.20.3V（對鍺晶體管），所以一般只須計算前三個參數。分析方法有直流通路法和圖解法。動態分析：動態是指有信號輸入時電路狀態，主要由交流電壓放大倍數Au，放大電路的輸入電阻ri和放大電路的輸出電阻ro三個參數來描述。分析方法有：微變等效法和圖解法。一、 用直流通路法確定靜態值直流通路確定方法為：電容開路，電感短路，直流電流從直流電源流入公共參考點（地）中。下圖所

26、示的為共發射極放大電路及其直流通路。 根據直流通路可以計算電路的靜態值： UBE約為0.6V，一般可以忽略不計。UCEUCCICRC二、 用圖解法確定靜態值圖解法求靜態值的一般步驟為：給出晶體管的輸出特性曲線；作直流負載線；由直流通路求偏流；根據輸出特性曲線確定靜態工作點；找出靜態值。直流負載線：當UBE一定時，集電極電流IC、集射極電壓UCE之間和集電極負載電阻RC的關系，稱為直流負載線。UCEUCCICRC直流負載線與縱軸相交于UCC/RC，與橫軸相交于UCC。該直線與晶體管輸出特性曲線中IB所對應的那條輸出特性曲線的交點，稱為靜態工作點Q。Q對應的IC和UCE即為要求的靜態值。對應一般的

27、放大電路而言，靜態工作點應位于晶體管線性區的中部，晶體管工作才比較好，偏高或偏低均會影響電路的正常工作。三、 直流通路法和圖解法的比較直流通路法：計算方便，簡單和復雜電路均可使用。圖解法：形象直觀，物理概念明確，但不適合于復雜電路分析和需要精確計算的場合。16-3 放大電路的動態分析晶體管正常工作時，必須有合適的靜態工作點，動態分析是在靜態工作點確定以后。對信號傳輸情況的分析。在進行動態分析時只考慮電流和電壓的交流分量（信號分量），而不考慮直流分量，直流分量為瞬時值的平均值。分析方法：微變等效電路法和圖解法。一、 微變等效電路法晶體管的線性化：晶體管為非線性器件，分析困難，為了簡化分析，在一定

28、的條件下將晶體管等效為一個線性器件，使放大電路等效為一個線性電路。晶體管線性化使用的方法就是：微變等效法。微變等效：晶體管在小信號（微變量）情況下，可以近似為一個線性器件。1 晶體管的微變等效電路：在小信號時，晶體管的在靜態工作點Q附近可以近似為一段直線（如圖所示），由此可以求出晶體管的微變等效模型。從晶體管的輸入特性曲線上看，晶體管的輸入電流和輸入電壓為線性關系，可以等效為一個電阻，即在晶體管的輸入回路用晶體管的輸入電阻表示晶體管。晶體管的輸入電阻rbe定義為：rbe可以使用下式進行估計：從晶體管的輸出端看，當晶體管工作于線性區時，集電極電流幾乎不變，因此可以等效為一個恒流源和一個輸出電阻。

29、該恒流源輸出電流由基極電流控制因此為一受控恒流源。即：ic=ib，輸出電阻定義為：由于晶體管的輸出電阻一般較大，往往可以忽略不計。晶體管的微變等效可以表示為：2 放大電路的微變等效電路：使用微變等效法對放大電路進行分析步驟：首先求放大電路的交流通路；把晶體管用其微變等效電路代替。交流通路求法：耦合電容交流短路；濾波電感交流開路。如圖所示：3 動態參數計算：動態參數計算是指計算電路的電壓放大倍數、放大電路的輸入電阻和放大電路的輸出電阻。它們的定義分別為：放大電路的輸入電壓：放大電路的輸出電壓：上式中的負號表示輸出電壓與輸入電壓相位相反，RLRC|RL。當不接負載電阻時，電壓放大倍數為：4 電路特

30、點：共發射極放大電路具有電壓放大倍數大，輸入阻抗小，輸出阻抗大。對于放大電路來講，一般希望它具有：電壓增益高，輸入阻抗大，輸出阻抗小。輸入阻抗大，放大電路從信號源索取的電流小，可以將信號源提供的大部分信號電壓加到放大電路中；輸出阻抗小，在負載變化時，可以輸出電壓基本保持穩定，使電路具有較強的帶負載能力。二、 圖解法在利用晶體管特性曲線作靜態分析的基礎上，用圖解法來分析各個電流和電壓交流分量之間的傳輸關系。1 交流負載線：交流負載線與直流負載線相交于靜態工作點Q，斜率為。如圖所示：2 圖解分析：信號傳輸情況如下圖所示(1) 交流傳輸情況：ui（ube）ibiouo(即uce)(2) 電壓和電流描

31、述：uBE=UBE+ube iB=IB+ibiC=IC+icuCE=UCE+uce 3 非線性失真：靜態工作點不合適或輸入信號過大時，會產生非線性失真。當工作點過低時，會出現截止失真；而當工作點過高時會出現飽和失真。失真都會帶來有害信號產生，應當盡量避免。16-4 靜態工作點的穩定放大電路正常工作需要靜態工作點的穩定，否則會出現失真。在系統中影響靜態工作點的因素有：（1） 溫度：由于晶體管中載流子運動受溫度影響比較大，因而溫度變化時，ICBO、等參數會發生變化，從而使靜態工作點發生變化，影響電路工作性能。（2） 電源電壓：在固定式偏置放大電路中，偏置電流由下式確定：當電源電壓變化時，偏流將發生

32、變化，從而使靜態工作點發生變化影響電路工作性能。如何使靜態工作點不受溫度、電源電壓等因素的影響使晶體管電路設計時應重點考慮的一個問題。固定式偏置放大電路工作點受外部因素影響比較大，穩定性差，因此設計了分壓式偏置電路，使靜態工作點相對穩定。一、 分壓式偏置放大電路分壓式偏置放大電路及其直流通路如圖所示：根據直流通路，有： I1I2IB 若使：I2IB 條件（1）則有：基極電位：可以認為VB與晶體管的參數無關，不受溫度影響，僅僅由偏置電阻決定。由于引入了發射極電阻，UBE可以用下式計算：UBEVBVEVBIERE 若：VBUBE 條件（2）則：使得IC也不受溫度的影響。 當滿足條件（1）和（2）時

33、，靜態工作點基本上不受溫度影響，保持穩定。F 對應條件（1）和（2）不能認為I2和VB越大越好，要綜合考慮。要使I2大，RB1和RB2就要取得較小，從而使輸入電阻降低；如果VB大，則要求VE增大，相應地使UCE增大，使輸出動態范圍降低。二、 穩定過程假設VB不變，溫度升高引起，其穩定過程如圖所示。三、 分壓式偏置放大電路靜態參數的計算分壓式放大電路的靜態分析可以使用戴維南等效電路法進行精確計算，也可以使用估算法進行估算。動態分析與基本共發射極放大電路的分析方法基本相同。1、 靜態分析：（1）戴維南等效電路法：戴維南等效電路如圖。首先求等效電源EB；再求等效電源內阻，此時令電源（UCC）短路：列

34、電壓回路方程 EBUBEIEREIBRBUBEIBRB(1)RE由上式可以計算得到：ICIBUCEUCCICRCIEREUCC（RCRE）IC（2）估算法：忽略IB，則基極電位近似為：UCEUCCICRCIEREUCC（RCRE）IC2、 動態分析：根據放大電路畫交流通路，然后作微變等效電路，如圖：由微變等效電路可以寫出輸入電壓和輸出電壓的表達式：uiibrbeuoicRL然后可以計算出電壓放大倍數，輸入電阻、輸出電阻。 當旁路電容不存在時，交流通路和動態參數計算如下：其靜態參數計算同上，動態參數：輸入電壓ui：uiibrbe+ieREibrbe+(1+)ibRE輸出電壓uo：uoicRL因此

35、：電壓放大倍數為： 輸入電阻： 輸出電阻： 16-5 射極輸出器共發射極放大電路電壓放大倍數大，但有輸入電阻小，輸出電阻大，帶負載能力差的缺點。為此引入了共集電極放大電路，即射極輸出器，電路形式如下：一、 靜態分析根據上圖的直流通路，可以計算電路的靜態值：UCEUCCIERE二、 動態分析射極輸出器的微變等效電路如圖所示，并由圖可以寫出輸入輸出電壓的表達式。 1、 電壓放大倍數：當rbe時，Au接近于1，但恒小于1。輸入電壓和輸出電壓相位相同且近似相等，因此又稱它為射極跟隨器，簡稱射隨器。2、 輸入電阻 3、 輸出電阻輸出電阻計算方法：令輸入信號為零，在負載端加一電壓，計算電壓和電流的比值，使

36、用右圖所示的等效電路。由射極輸出器的微變等效電路可知，此時：其中，。當和1時，輸出電阻可近似為：由此可見，射極輸出器的輸出電阻很小。4、 射極輸出器的特點：（1） 電壓放大倍數近似為1；輸出電壓和輸入電壓同相。（2） 輸入電阻高，可以減輕信號源的負擔。（3） 輸出電阻大，可以增強負載能力。5、 應用：（1） 用于多級放大電路的前級，可以提高整個放大電路的輸入阻抗；（2） 用于多級放大電路的末級，可以提高電路的驅動能力；（3） 用于多級放大電路的中間可以祈禱阻抗變換的作用。16-6 放大電路中的負反饋基本內容1.反饋的基本概念與分類2.電路中負反饋的類型與判別方法3.不同的負反饋類型對電路性能的

37、影響一 反饋的基本概念與分類1 反饋：系統輸入信號部分或全部通過某種方式引回輸入端，就構成了反饋。內部反饋：由器件自身引起的反饋外部反饋：由外接器件引起的反饋直流反饋：只對直流信號具有反饋作用的反饋交流反饋：能對交流信號起到反饋作用的反饋人工反饋：認為的有目的的引入的某種反饋寄生反饋：由器件、電路等各種雜散參數引起的反饋正反饋：反饋信號對輸入信號具有增強作用的反饋負反饋：反饋這對輸入這具有減弱作用的反饋2 放大電路中的反饋帶反饋的放大電路有基本放大電路和反饋網絡組成，如圖所示。其中：基本放大電路增益；：輸入信號，電流或電壓；：反饋信號，電壓或電流；：輸出信號，電壓或電流；：凈輸入信號，電壓或電

38、流；：反饋網絡傳輸系數，稱為反饋系數；：比較環節；（1） 當與同相時，反饋增強了輸入信號，為正反饋；（3） 在電路中，和與可以具有相同的量綱，也可以不同。從輸入端看a) 當和是電壓時，稱為串聯反饋；b) 當和是電流時，稱為并聯反饋；從輸出端看c) 當為電壓時，稱為電壓反饋；d) 當為電流時，稱為電流反饋；二 電路中的反饋類型放大電路增大的負反饋從輸入端看，可以分為串聯反饋和并聯反饋；從輸出端看可以分為電壓反饋和電流反饋；串聯負反饋，使輸入阻抗增加；并聯負反饋，使輸入阻抗降低；電壓負反饋，使輸出阻抗減小，具有穩定輸出電壓的作用；電流負反饋，使輸出阻抗增加，具有穩定輸出電流的作用。負反饋的各種電路

39、形式如下所示：1、 串聯電壓負反饋：在輸入端表現為電壓的相互作用，而反饋信號取自輸出電壓。 Auuf為閉環增益，在串聯電壓負反饋中，閉環增益為閉環電壓增益。2、 串聯電流負反饋在輸入端表現為電壓的相互作用，而反饋信號取自輸出電流。在串聯電流負反饋中，閉環增益為輸出電流和輸入電壓的比值，具有導納量綱，因此稱之為轉移導納。3、 并聯電壓負反饋在輸入端表現為電流的相互作用，而反饋信號取自輸出電壓。在并聯電壓負反饋中，閉環增益為輸出電壓和輸入電流的比值，具有電阻量綱，因此稱之為轉移電阻。4、 并聯電流負反饋；在輸入端表現為電流的相互作用，而反饋信號取自輸出電流。 在并聯電流負反饋中，閉環增益為輸出電流

40、和輸入電流的比值，因此稱之為電流增益。三、 放大電路中反饋類型的判斷反饋類型的判斷可以從輸入端和輸出端分別進行：1 從輸入端看：觀察反饋信號在輸入端是表現為電壓的相互作用還是表現為電流的相互作用，如果是電壓相互作用，則為串聯反饋；如果表現為電流的相互作用，則為并聯反饋?；蛘吡钶斎胂嗷榱悖╱i=0），看反饋信號是否能加到基本放大電路的輸入端，如能加上，則為串聯反饋，否則為并聯反饋?；蛘哂^察輸入信號源提供的電壓分量和電流分量，哪個分量全部加到基本放大電路的輸入端，如信號源提供的電流全部加到基本放大電路的輸入端，反饋信號只能影響基本放大電路的輸入電壓，因此為串聯反饋；如果是信號源提供的電流全部加到

41、基本放大電路的輸入端，反饋信號只能影響基本放大電路的輸入電流，因此為并聯反饋。2 從輸出端看觀察反饋信號和輸出信號中的哪個分量有關，如果如輸出電壓有關，為電壓反饋，如果和輸出電流有關，為電流反饋。判斷方法：令輸出電壓為零（uo=0），如果Io變化時，uf不等于零，則為電流反饋；否則為電壓反饋。四、 負反饋對放大電路性能的影響：基本放大電路的增益；：反饋系數；：閉環增益；|1AF|：反饋深度。1提高了放大電路增益的穩定性在深度負反饋時（|1+AF|1），閉環增益為：，與基本放大電路無關，僅由反饋網絡決定，而反饋網絡一般為無源網絡，不受溫度的影響，因此帶深度負反饋放大電路的增益非常穩定。2改善了失

42、真能夠使波形失真，但不能消除失真。3對頻帶的影響 負反饋能夠使放大電路的通頻帶變寬。16-7 多級放大電路及其耦合方式主要內容1 多級放大電路的種類；2 阻容耦合和直接耦合放大電路的特點、靜態和動態分析；3 零點漂移F 多級放大電路的目的：實現大動態范圍的幅度放大和功率放大；F 電路構成：耦合方式：兩級放大電路之間的連接方式，使用電容連接的稱為阻容耦合；直接連接的稱為直接耦合。常見的耦合方式有：阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合三種方式，由于變壓器體積較大，一般不用。多級放大電路一般具有以下形式： 總的電壓增益：A總A1A2An。一、 阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路的電路形式如圖所示：該電路具有

43、一下特點：（1） 前后兩級放大電路電容和后級輸入電阻連接；（2） 要求電容對所要傳輸的交流信號阻抗要足夠小；（3） 該電路靜態上互相獨立，靜態分析相當于兩個獨立單級放大電路的分析；（4） 低頻性能差。下面將通過具體電路說明阻容耦合放大電路的分析計算方法。例：已知阻容耦合電路如圖所示，其中RB130k，RB215k，RB120k，RB210k，RC13k，RC22.5k，RE13k，RE22k，C1C2C350u，CE1CE2100u，=1=2=40，UCC=12V。解：1、 阻容電路的靜態分析由于阻容耦合放大電路前后兩級使用電容連接，兩級在靜態上相互隔離，因此對阻容耦合放大電路的分析可以前面的

44、方法。首先畫直流通路，如圖所示計算靜態值。使用戴維南等效電路進行計算：（1）第一級：4V10k EB1UBE1IE1RE1IB1RB1UBE1IB1RB1(1)RE10.025mAIC1IB11mAUCE1UCCIC1RC1IE1RE1UCC（RC1RE1）IC16V（2）后級： 使用同樣的方法可以計算出：4V6.7k0.038mAIC2IB21.52mAUCE2UCCIC2RC2IE2RE2UCC（RC2RE2）IC25.2V靜態參數的計算也可以使用估算法：前級：4V=1.33mA2、 動態參數計算 動態參數計算時，對前級放大電路來講，后級相當于它的負載，而對后級放大電路來講，前級相當于特點

45、信號源。使用微變等效法進行計算，首先畫交流通路和微變等效電路，然后計算各級的輸入、輸出電阻和電壓放大倍數，以及電路總的輸入輸出電阻和總的大于放大倍數。計算完畢。二、 直接耦合放大電路應用：放大緩慢變化的信號、直流信號以及交流信號等。特點：（1）前后級直接連接，因此靜態上相互關聯。分析時一般應從后向前分析。（2）存在零點漂移現象。 下面通過例題說明直接耦合放大電路的分析方法。例：有直接耦合放大電路如圖所示。已知RB120k，RB2150k，RC13k，RC22k，=50，UCC=12V。設UBE1UBE20.6V。解： 1 直流分析對前級放大電路，已知UBE10.6V，VB10.6V，因此可以計

46、算出基極電流：IC1=1IB1=2.3mA由于T1的集電結和T2的基極直接相連，T2的基極電位約為0.6V，因此T1的集電結電位也近似為0.6V，這樣可以近似出：UCE10.6V由于T2管的靜態集電結電流最大為UCC/RC2=6mA，因此對一般的晶體管來講，此時已經飽和了，該放大電路已經失去了放大作用。 通過該例題，可以看出，直接耦合放大電路在靜態相互關聯，如果不采取措施，前級放大電路的集電結電位將被鉗位在很低的電壓上。因此必須采取措施提升后級的發射極電位。三、 零點漂移零點漂移：當直接耦合放大電路在無輸入信號時，輸出端確有緩慢變化的、不規則的輸出信號輸出，這種現象稱為直接耦合放大電路的零點漂

47、移。零點漂移產生的原因：溫度因素為主要因素。對多級放大電路而言，第一級放大電路的漂移對這個放大電路的零點漂移的允許最為嚴重。零點漂移的度量：將輸入信號為零時電路產生的零點漂移量折合到輸入端來評價一個直接耦合放大電路的零點漂移程度。16-8 差動放大電路主要內容1 差動放大電路的作和目的；2 差動放大電路的結構、工作原理和分析方法；3 差模、共模信號概念。一、 差動放大電路的形式和特點1 作用和目的：抑制直接耦合放大電路中存在的零點漂移；對直流或緩慢變化的差模信號進行放大；2 電路特點：對稱的電路結構，廣泛應用于集成集成電路的輸入級。3 電路形式和抑制零點漂移原理：差動放大電路的原理電路如圖所示

48、，改電路使用兩個晶體管，并完全對稱的。對稱是指構成兩個晶體管的各個器件的參數和特性一致。在對稱的電路設置下，具有良好的零點漂移抑制能力，抑制過程表現在：當輸入信號為零時，外界溫度變化使晶體管的集電結電流變化，從而使晶體管的集電結電位發生變化。由于電路參數一致，使得兩個晶體管集電結電位變化相同，因而輸出電壓的變化量為零，從而抑制了溫度對電路的影響。4 差模、共模和常模信號差模信號uid：大小相等，相位相反的信號；共模信號uic：幅度和相位都相同的信號；常模信號：幅度不同的信號。對于幅度不等的兩個信號，可以將它們分為差模部分和共模部分。設有兩個信號ui1和ui2，則加到輸入端的差模信號和共模信號分

49、別為uid=ui1-ui2；和uic=(ui1+ui2)/2；5 同相端和反相端：差動放大電路的輸出電壓和輸入電壓的關系可以表示為： uo=Au(ui1-ui2)ui1和輸出電壓同相，稱為同相端；ui2和輸出電壓反相，稱為反相端。6 差動放大電路種類：根據輸入電壓不同和輸出信號取法，差動放大電路可以分為：（1） 雙端輸入雙端輸出；（2） 雙端輸入單端輸出；（3） 單端輸入雙端輸出；（4） 單端輸入單端輸出。二、 典型差動放大電路（長尾電路） 長尾電路如圖所示，其中RP為調零電位器，RE為共模抑制電阻。 RE作用：共模信號輸入時，URE2ICRE； 差模信號輸入時，URE0；該支路差模電流為零。因此，RE只對共模信號有抑制作用，而對差模信號無作用。以雙端輸入雙端輸出為例進行分析。1長尾電路的靜態分析： 設信號源內阻為R，RP一般很小，可以忽略不計，因此可以列出靜態回路電壓方程： EEIBRBUBE2IERE；由于IBRB和UBE很小，可以忽略，因此有： 2. 動態分析 輸入信號為差模信號和共模信號兩種情況。當為差模時，由于RE支路差模電流為零，忽略RP，因此晶體管發射極電位為零。 差模通路如圖所示：輸入電壓：uiui1ui2；輸出電壓：uouce1uce2AuduiAu（ui1u