[工學(xué)]第四章模擬電子電路(已修改)
2024-12-20 00:00 本頁面
【正文】 第 四 章 模 擬 電 子 電 路 — 路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。 屈原 基本內(nèi)容：基本放大電路分析，微變等效電路分析法，直接耦合放大電路，運(yùn)算放大器及電路分析，電源電路。 教學(xué)要求：掌握基本放大電路、微變等效電路分析。 本章重點(diǎn)：微變等效電路分析。 本章難點(diǎn)：運(yùn)算放大器及電路分析。 第一節(jié) 基本放大電路分析 第二節(jié) 微變等效電路分析法 第三節(jié) 直接耦合放大電路 第四節(jié) 運(yùn)算放大器及電路分析 第一節(jié) 基本放大電路分析 ○ ○ ○ RS RB RC + + uS uO ＋ UCC 三極管 放大元件，起電流控制作用。 電 源 UBB 給發(fā)射結(jié)提供正向電壓； UCC 給集電結(jié)提供反向電壓。 電 阻 RB 限制 IB大小 ； RC 一方面給管子合適的電壓，另一方面它將集電極的電流變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?，?shí)現(xiàn)電壓放大。 電 容 C C2耦合電容，其隔直通交的作用。 1 放大電路的組成 ui變化量 Δui 通過 C1加至 B極引起 iB變化 ΔiB，從而引起 iC變化 ΔiC、 RC上壓降 RCiC變化 ， 則uCE=UCC－ iCRC 發(fā)生變化 。 iB↑→ iC↑→ uCE↓ 當(dāng)電路參數(shù)選擇適當(dāng) ， u0的幅度將比 ui大 ， 但兩者相位相反 。 ○ ○ ○ RS RB RC + + uS uO ＋ UCC 放大電路放大交流信號(hào)的條件： 給三極管提供電流放大的必要條件； 保證信號(hào)的暢通。 2 放大電路的工作過程 3 直流分析 直流通道 在 Δui=0時(shí)所形成的直流通路稱為直流通道 。 直流通道里只有直流量 ， 此時(shí)稱放大電路為靜態(tài) 。 畫法：視電容為開路 ， 畫出電路其余部分 。 ○ ○ ○ RS RB RC + + uS uO ○ ○ RB RC +UCC IC IB ○ ○ RB RC +UCC IC IB 靜態(tài)工作點(diǎn) ： 電路處于靜態(tài)時(shí)的 IB、 UBE、 UCE在三極管特性曲線上決定的一點(diǎn) Q， 叫靜態(tài)工作點(diǎn) 。 1） 靜態(tài)工作點(diǎn)的估算法 對(duì)直流通道列寫電壓方程 輸入回路： UIRU BEBBCC ??RUUIBBECCB??RBCC ??（ 硅 =, 鍺 =） UBEUBEII BC ??輸出回路： UIRU CECCCC ??IRUU CCCCCE ?? 2） 圖解法 在輸出特性曲線上UCE=UCC－ RCIC直線，其交點(diǎn)為 Q。 Q點(diǎn)在 x、 y軸上投 影分別為 UCE、 IC， 稱 UCE=UCC－ RCIC為直流負(fù)載線。 IC（ mA) IB=20μA 40 60 80 100 0 UCC CCCRUQ R1C其斜率為 IC UCE 4 交流分析 交流通道 只考慮交流信號(hào)形成的電路通道稱為交流通道 。 此時(shí)視直流量短路 ， 電路為動(dòng)態(tài) 。 畫法：視直流源 、 電容短路 。 ○ ○ RS RB RC uS uO iB (μA) uBE (V) Q′ ube= ui ib ic Q″ Q iC（ mA) uCE(V) IB=20μA 40 60 80 100 Q ic Q″ Q′ uce ui iB IB iC IC 信號(hào)是疊加在靜態(tài)基礎(chǔ)上的 , 輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反，相差 180176。 。 ube uce ＝ ube UBE uCE UCE 5 靜態(tài)工作點(diǎn)的選取 1． 靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置 要使放大器能正常工作 ， 必須設(shè)置一個(gè)合適的靜態(tài)工作點(diǎn) ， 否則將會(huì)引起非線性失真 。 非線性失真：截止失真 、 飽和失真 、 雙向失真 。 截止失真 原因： Q點(diǎn)太低 ， 放大器到了截止區(qū) 改善：提高 Q點(diǎn) ， 一般減少 RB， 增加 IB， 使 IB≥IBM 飽和失真： 原因：工作點(diǎn) Q太高 ， 使放大器工作到了飽和區(qū) 。 改善：降低 Q， 增大 RB， 減少 IB. 截止現(xiàn)象： 、 負(fù)半周削除 。 正半周削除。 飽和現(xiàn)象： 不失真 ， 正半周削除 。 負(fù)半周削除 。 為了防止失真，工作點(diǎn)最好使 Q位于負(fù)載線中點(diǎn)，即 大約為 一半左右。 bi ciceubi ci ceuCEU CCU三極管各極電壓和電流的變化關(guān)系，在較大范圍內(nèi)是非線性的。如果 三極管工作在小信號(hào)情況下 ，信號(hào)只是在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍變化， 三極管特性可看成是近似線性的，可用一個(gè) 線性電路來代替 ，這個(gè)線性電路就稱為 三極管的微變等效電路 第二節(jié) 微變等效電路分析法 第二節(jié) 微變等效電路分析法 一、三極管的微變等效電路 1. 微變等效電路 將三極管等效為線性元件的電路 。 等效條件：信號(hào)變化范圍小 。 2． 三極管微變等效電路 輸入端－－三極管輸入電阻 衡量????IUrBBEbe IB (μA) UBE (V) Q △ UBE △ IB 如果輸入信號(hào)很小，在靜態(tài)工作點(diǎn)Ｑ附近的工作段可近似地認(rèn)為是直線。 )mA(ImV26)1(300Eber ?????輸出端 －－ 輸出等效電阻 IC (mA) UCE (V) IUCCEcer ?????r ce－－受控電流源 IIbc ??三極管 ic= β ib → 受控電流源 rbe → 電阻
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