【正文】 體教學(xué)）167。6－1 基本運(yùn)算電路 167。6－2 對數(shù)和反對數(shù)運(yùn)算電路167。6－3 模擬乘法器及其應(yīng)用 167。6－4 集成運(yùn)放使用中的幾個問題 167。7－1 電子系統(tǒng)概述167。7－2 信號檢測系統(tǒng)中的放大電路167。7－3 有源濾波電路167。7－4 電壓比較器習(xí)題課 本章重點：理想運(yùn)放線性應(yīng)用的規(guī)律分析、基本運(yùn)算電路分析、模擬乘法器的基本概念及應(yīng)用、有源濾波器、電壓比較器的基本概念、雙門限電壓比較器電路分析。本章難點：正確判斷運(yùn)放的工作區(qū)，并靈活運(yùn)用所在區(qū)的特點分析電路的功能。本章主要的切入點：通過引入理想運(yùn)放的概念，建立虛短與虛斷的概念和零子模型電路；圍繞理想運(yùn)放的兩個工作區(qū)各自的特點，分析比例、求和、從而掌握運(yùn)放應(yīng)用電路的一般分析方法。本章教學(xué)方式：課堂講授本章課時安排：8本章習(xí)題：P203 P、。446節(jié)：運(yùn)用虛短與虛斷概念分析反相比例、同相比例、加法、減法、積分和微分運(yùn)算電路的工作原理；對實際運(yùn)算電路的誤差進(jìn)行分析。重點：基本運(yùn)算電路的工作原理。4449節(jié)：運(yùn)用虛短與虛斷概念分析對數(shù)和反對數(shù)運(yùn)算電路的工作原理。介紹模擬乘法器的工作原理及應(yīng)用。重點: 模擬乘法器的工作原理。 習(xí)題課：應(yīng)用基本運(yùn)算放大電路進(jìn)行電路分析及計算。50、552節(jié)： 濾波器的概念，分類，頻帶特性，對用運(yùn)放構(gòu)成的簡單高通、低通濾波器電路進(jìn)行分析。電壓比較器的概念，分類，應(yīng)用重點: 有源高通、低通濾波器電路的分析；電壓比較器的分析方法、原理及應(yīng)用?！纠?1】如圖所示的理想運(yùn)放電路，可輸出對“地”對稱的輸出電壓和。設(shè)?！　?（1）試求/?！　?（2）若電源電壓用15V，電路能否正常工作？【相關(guān)知識】　　 （1）運(yùn)放特性。　　 （2）反相輸入比例運(yùn)算電路。【解題思路】　　 分析各運(yùn)放組成哪種單元電路，根據(jù)各單元電路輸出與輸入關(guān)系，推導(dǎo)出總的輸出電壓的關(guān)系式。【解題過程】（1）由圖可知，運(yùn)放A1和A2分別組成反相輸入比例運(yùn)算電路。故　　 （2） 若電源電壓用15V，那么，運(yùn)放的最大輸出電壓，當(dāng)時。運(yùn)放A1和A2的輸出電壓均小于電源電壓，這說明兩個運(yùn)放都工作在線性區(qū)，故電路能正常工作?！纠?2】電路如圖所示，設(shè)運(yùn)放均有理想的特性，寫出輸出電壓與輸入電壓、的關(guān)系式。【相關(guān)知識】　　 運(yùn)放組成的運(yùn)算電路。【解題思路】　　 分析各運(yùn)放組成哪種單元電路，根據(jù)各單元電路輸出與輸入關(guān)系，推導(dǎo)出總的輸出電壓的關(guān)系式?！窘忸}過程】　　 由圖可知，運(yùn)放AA2組成電壓跟隨器。 ， 　　 運(yùn)放A4組成反相輸入比例運(yùn)算電路 　　 運(yùn)放A3組成差分比例運(yùn)算電路運(yùn)放A3組成差分比例運(yùn)算電路　　 以上各式聯(lián)立求解得：【例63】理想運(yùn)放電路如圖所示，試求輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式。【相關(guān)知識】 加法器、減法器?！窘忸}思路】　　 由圖可知，本電路為多輸入的減法運(yùn)算電路，利用疊加原理求解比較方便。【解題過程】當(dāng)時　　 當(dāng)時 　　 利用疊加原理可求得上式中，運(yùn)放同相輸入端電壓 　　 于是得輸出電壓【例71】現(xiàn)有有源濾波電路如下：　　 A、高通濾波器 B、低通濾波器　　 C、帶通濾波器 D、帶阻濾波器選擇合適答案填入空內(nèi)。　　 （1）為避免50Hz電網(wǎng)電壓的干擾進(jìn)入放大器，應(yīng)選用 　　 （2）已知輸入信號的頻率為1～2kHz，為了防止干擾信號的混入，應(yīng)選用 　　 （3）為獲得輸入電壓中的低頻信號，應(yīng)選用 　　 （4）為獲得輸入電壓中的低頻信號，應(yīng)選用 　　 （5）輸入信號頻率趨于零時輸出電壓幅值趨于零的電路為 　　 （6）輸入信號頻率趨于無窮大時輸出電壓幅值趨于零的電路為 　　 （7）輸入信號頻率趨于零和無窮大時輸出電壓幅值趨于零的電路為 　　 （8）輸入信號頻率趨于零和無窮大時電壓放大倍數(shù)為通帶放大倍數(shù)的電路為 【相關(guān)知識】四種有源濾波電路的基本特性及其用途?！窘忸}思路】根據(jù)四種有源濾波電路的基本特性及其用途來選擇填入?！窘忸}過程】　　 答案為（1）D，（2）C，（3）B，（4）A，（5）A、C，（6）B、C，（7）C，（8）D?！纠?2】已知由理想運(yùn)放組成的三個電路的電壓傳輸特性及它們的輸入電壓uI的波形如圖所示?！　?（1）分別說明三個電路的名稱；　　 （2）畫出uO1～uO3的波形。【相關(guān)知識】　　 單限比較器、滯回比較器和窗口比較器電壓傳輸特性的特征。【解題思路】　　 （1）根據(jù)電壓傳輸特性判斷所對應(yīng)的電壓比較器的類型?！　?（2）電壓傳輸特性及電壓比較器的類型畫出輸出電壓的波形。【解題過程】　　 （1）圖（a）說明電路只有一個閾值電壓UT（=2 V），且uI＜UT時uO1 = UOL = V，uI＞UT時uO1 =UOH=6 V；故該電路為單限比較器。　　 圖（b）所示電壓傳輸特性的兩個閾值電壓UT1=2 V、UT2=4 V，有回差。uI＜UT1時uO2= UOH =+6 V， uI＞UT2時uO2= UOL =6 V, UT1＜uI＜UT2時uO決定于uI從哪兒變化而來；說明電路為滯回比較器。　　 圖（c）所示電壓傳輸特性的兩個閾值電壓UT1=1 V、UT2=3 V，由于uI＜UT1和uI＞UT2時uO3= UOL=6 V，UT1＜uI＜UT2時uO1= UOH =+6 V，故該電路為窗口比較器。　　 答案是具有如圖（a）、（b）、（c）所示電壓傳輸特性的三個電路分別為單限比較器、滯回比較器和窗口比較器。　　 （2）根據(jù)題目給出的電壓傳輸特性和上述分析，可畫出uO1～uO3的波形，如圖(e)所示?！　?應(yīng)當(dāng)特別提醒的是，在uI＜4 V之前的任何變化，滯回比較器的輸出電壓uO2都保持不變，且在uI=4 V時uO2從高電平躍變?yōu)榈碗娖?，直至uI=2 V時uO2才從低電平躍變?yōu)楦唠娖?。【方法總結(jié)】　　 根據(jù)滯回比較器電壓傳輸特性畫輸出電壓波形時，當(dāng)輸入電壓單方向變化（即從小逐漸變大，或從大逐漸變?。┙?jīng)過兩個閾值時，輸出電壓只跳變一次。例如本題中，當(dāng)uI從小逐漸變大時，只有經(jīng)過閾值電壓UT2=4 V時輸出電壓才跳變；而當(dāng)uI從大逐漸變小時，只有經(jīng)過閾值電壓UT1=2 V時輸出電壓才跳變?！境Ｒ婂e誤】　　 認(rèn)為只要uI變化經(jīng)過閾值電壓UT1=2 V或UT2=4 V時輸出電壓就跳變。圖(e)第8章　　信號發(fā)生器本章的教學(xué)目標(biāo)和要求：要求學(xué)生理解掌握正弦波信號產(chǎn)生電路的基本概念，RC串聯(lián)、LC并聯(lián)正弦信號產(chǎn)生電路的組成、振蕩條件判斷、振蕩頻率計算；掌握理想運(yùn)放非線性應(yīng)用的分析規(guī)律，方波產(chǎn)生電路組成及工作原理。本章的總體教學(xué)內(nèi)容：（采用多媒體教學(xué)）167。8－1 正弦波信號發(fā)生器 167。8－2 非正弦波信號發(fā)生器 本章重點：正弦波振蕩電路的振蕩條件及比較器的基本原理。本章難點：振蕩條件的判別本章教學(xué)方式：課堂講授本章課時安排：4本章習(xí)題： P、554節(jié)：介紹正弦波發(fā)生器的工作原理，組成結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生正弦波振蕩的條件；重點: 正弦波發(fā)生器的工作原理。556節(jié)：典型的RC橋式電路的結(jié)構(gòu)及其工作原理；電容三點式、電感三點式振蕩電路的結(jié)構(gòu)及工作原理，振蕩條件的判別；石英晶體振蕩電路的工作原來。重點: RC、LC振蕩電路的工作原理。方波、鋸齒波產(chǎn)生電路的工作原理?！纠?1】圖(a)所示電路是沒有畫完整的正弦波振蕩器?！　?（1）完成各節(jié)點的連接；　　 （2）選擇電阻的阻值；　　 （3）計算電路的振蕩頻率；　　 （4）若用熱敏電阻（的特性如圖(b)所示）代替反饋電阻，當(dāng)（有效值）多大時該電路出現(xiàn)穩(wěn)定的正弦波振蕩？此時輸出電壓有多大？ 圖(a) 圖(b) 【相關(guān)知識】　　 RC正弦波振蕩器?！窘忸}思路】　　 根據(jù)RC正弦波振蕩器的組成和工作原理對題目分析、求解?！窘忸}過程】　　 （1）在本題圖中，當(dāng)時，RC串—并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的相移為零，為了滿足相位條件，放大器的相移也應(yīng)為零，所以結(jié)點應(yīng)與相連接；為了減少非線性失真，放大電路引入負(fù)反饋，結(jié)點應(yīng)與相連接。　　 （2）為了滿足電路自行起振的條件，由于正反饋網(wǎng)絡(luò)（選頻網(wǎng)絡(luò)）的反饋系數(shù)等于1/3（時），所以電路放大倍數(shù)應(yīng)大于等于3，即。故應(yīng)選則大于的電阻。　　 （3）電路的振蕩頻率　?。?）由圖(b)可知，當(dāng)，即當(dāng)電路出現(xiàn)穩(wěn)定的正弦波振蕩時，此時輸出電壓的有效值 【例82】試判斷圖(a)所示電路是否有可能產(chǎn)生振蕩。若不可能產(chǎn)生振蕩，請指出電路中的錯誤，畫出一種正確的電路，寫出電路振蕩頻率表達(dá)式?！鞠嚓P(guān)知識】　　 LC型正弦波振蕩器?！窘忸}思路】　　 (1) 從相位平衡條件分析電路能否產(chǎn)生振蕩?！　?(2) LC電路的振蕩頻率，L、C分別為諧振電路的等效電感和電容?！窘忸}過程】　　 圖（a）電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)由電容C和電感L（變壓器的等效電感）組成；晶體管T及其直流偏置電路構(gòu)成基本放大電路；變壓器副邊電壓反饋到晶體管的基極，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)；本電路利用晶體管的非線性特性穩(wěn)幅。靜態(tài)時，電容開路、電感短路，從電路結(jié)構(gòu)來看，本電路可使晶體管工作在放大狀態(tài)，若參數(shù)選擇合理，可使本電路有合適的靜態(tài)工作點。動態(tài)時，射極旁路電容和基極耦合電容短路，集電極的LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)諧振，其等效阻抗呈阻性，構(gòu)成共射極放大電路。利用瞬時極性法判斷相位條件：首先斷開反饋信號（變壓器副邊與晶體管基極之間），給晶體管基極接入對地極性為的輸入信號，則集電極對地的輸出信號極性為一，即變壓器同名端極性為一，反饋信號對地極性也為一。反饋信號輸入信號極性相反，不可能產(chǎn)生振蕩。若要電路滿足相位平衡條件，只要對調(diào)變壓器副邊繞組接線，使反饋信號對地極性為即可。改正后的電路如圖（c）所示。本電路振蕩頻率的表達(dá)式為圖(c) 圖 (d)　　圖（b）電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)由電容CC2和電感L組成；晶體管T是放大元件，但直流偏置不合適；電容C1兩端電壓可作為反饋信號，但放大電路的輸出信號（晶體管集電極信號）沒有傳遞到選頻網(wǎng)絡(luò)。本電路不可能產(chǎn)生振蕩。首先修改放大電路的直流偏置電路：為了設(shè)置合理的偏置電路，選頻網(wǎng)絡(luò)與晶體管的基極連接時要加隔直電容，晶體管的偏置電路有兩種選擇，一種是固定基極偏置電阻的共射電路，另一種是分壓式偏置的共射電路。選用靜態(tài)工作點比較穩(wěn)定的電路（分壓式偏置電路）比較合理。修改交流信號通路：把選頻網(wǎng)絡(luò)的接地點移到C1和C2之間，并把原電路圖中的節(jié)點2連接到晶體管T的集電極。修改后的電路如圖（d）所示。然后再判斷相位條件：在圖（d）電路中，斷開反饋信號（選頻網(wǎng)絡(luò)與晶體管基極之間），給晶體管基極接入對地極性為的輸入信號，集電極輸出信號對地極性為一（共射放大電路），當(dāng)LC選頻網(wǎng)絡(luò)發(fā)生并聯(lián)諧振時，LC網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗呈阻性，反饋信號（電容C1兩端電壓）對地極性為。反饋信號與輸入信號極性相同，表明，修改后的電路能滿足相位平衡條件，電路有可能產(chǎn)生振蕩。本電路振蕩頻率的表達(dá)式為第9章 功率放大電路本章的教學(xué)目標(biāo)和要求： 要求學(xué)生了解功率放大電路的基本概念和特點；掌握乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率放大電路的組成、工作原理及性能指標(biāo)的計算；掌握甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路OCL和OTL的組成、工作原理及性能指標(biāo)的計算。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排：（采用多媒體教學(xué)方式）167。9－1　 功率放大電路的特點及分類 167。9－2　 互補(bǔ)推挽功率放大電路 本章重點： 乙類、甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路的輸出功率和效率的計算。本章難點：功率放大電路的工作原理及計算分析。本章教學(xué)方式：課堂講授本章課時安排：4本章的具體內(nèi)容：558節(jié)： 介紹結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理、結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線以及主要參數(shù)。 重點：對結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線的理解。560節(jié)： 介紹MOS效應(yīng)管的工作原理、MOS效應(yīng)管的特性曲線以及主要參數(shù)。 重點：對MOS效應(yīng)管的特性曲線的理解。FET放大電路的分類，Q點設(shè)置方法，兩種偏置方法的特點，以及用圖解法、計算法對電路進(jìn)行分析。FET的小信號模型，并用它對共源、共漏放大器分析；加一習(xí)題課講解習(xí)題并對本章作一小結(jié)。重點:強(qiáng)調(diào)分析方法的掌握，以及電路結(jié)構(gòu)、分析過程與BJT放大器的對比?！纠?1】單電源互補(bǔ)功率放大電路如圖所示。設(shè)功率管、的特性完全對稱, 管子的飽和壓降，發(fā)射結(jié)正向壓降，，并且電容器和的容量足夠大?！　?（1）靜態(tài)時，A點的電位、電容器C兩端壓降和輸入端信號中的直流分量分別為多大？　　 （2）動態(tài)時，若輸出電壓仍有交越失真，應(yīng)該增大還是減小?　　 （3）試確定電路的最大輸出功率、能量轉(zhuǎn)換效率，及此時需要的輸入激勵電流的值；　　 （4）如果二極管D開路，將會出現(xiàn)什么后果? 【相關(guān)知識】 甲乙類互補(bǔ)推挽功放電路的工作原理?！窘忸}思路】　　 （1）為了使單電源互補(bǔ)推挽功放電路輸出信號正負(fù)兩個半周的幅值對稱，