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正文內(nèi)容

模擬電子技術(shù)說(shuō)課教案(參考版)

2024-11-15 22:27本頁(yè)面
  

【正文】 (3)直流。換言之,無(wú)論放大倍數(shù)的符號(hào)是“+”還是“?”,放大電路均可引入正反饋,也可引入負(fù)反饋。故本題說(shuō)法正確。因而只要輸出回路與輸入回路之間有反饋通路,就說(shuō)明電路引入了反饋,而反饋通路不一定將放大電路的輸出端和輸入端相連接?!窘忸}過(guò)程】(1)通常,稱將輸出量引回并影響凈輸入量的電流通路為反饋通路。(8)阻容耦合放大電路的耦合電容、旁路電容越多,引入負(fù)反饋后,越容易產(chǎn)生低頻振蕩。(6)將負(fù)反饋放大電路的反饋斷開(kāi),就得到電路方框圖中的基本放大電路。(4)既然電壓負(fù)反饋可以穩(wěn)定輸出電壓,即負(fù)載上的電壓,那么它也就穩(wěn)定了負(fù)載電流。(2)若放大電路的放大倍數(shù)為“+”,則引入的反饋一定是正反饋,若放大電路的放大倍數(shù)為“?”,則引入的反饋一定是負(fù)反饋。【例51】在括號(hào)內(nèi)填入“√”或“”,表明下列說(shuō)法是否正確。4444節(jié):負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性分析:負(fù)反饋放大器自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件,負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性的定性分析和判斷,負(fù)反饋放大器自激振蕩的消除方法。33341節(jié):反饋的引入對(duì)放大電路性能的影響,增益帶寬積,負(fù)反饋引入的原則;負(fù)反饋放大器的結(jié)構(gòu),特點(diǎn),一般表達(dá)式的分析和推導(dǎo)。四種基本反饋方式的劃分,典型結(jié)構(gòu)的分析,結(jié)合例題判斷反饋組態(tài)。本章教學(xué)方式:課堂講授本章課時(shí)安排:12本章習(xí)題:P18。5-4 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩幾消除本章重點(diǎn):反饋的基本概念;反饋類型的判斷;負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響;在深度負(fù)反饋條件下放大器增益的估算。5-2負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響167。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排:(采用多媒體教學(xué))167。綜上所述,答案為(1)B,(2)A,(3)C,(4)A,(5)C,(6)C,(7)A,(8)B。(7)D1和D2的作用是為了消除輸出級(jí)的交越失真。(5)由于第一級(jí)的輸出信號(hào)作用于T7的基極以及T7和T8的連接方式,說(shuō)明T7和T8組成的復(fù)合管為中間級(jí)的放大管。利用鏡像電流源作有源負(fù)載,可使單端輸出差分放大電路的差模放大倍數(shù)增大到近似等于雙端輸出時(shí)的差模放大倍數(shù)。因?yàn)楣不臃ú环糯箅娏鳎圆荒茉龃箅娏鞣糯笙禂?shù)。(2)上述接法可以展寬頻帶。(2)分析各級(jí)電路的基本接法及性能特點(diǎn)。【相關(guān)知識(shí)】集成運(yùn)放電路(輸入級(jí),中間級(jí),互補(bǔ)輸出級(jí)),基本放大電路的接法及性能指標(biāo),有源負(fù)載,差模放大倍數(shù),復(fù)合管。(7)D1和D2的作用是為了消除輸出級(jí)的__________。(5)中間級(jí)的放大管為_(kāi)_________。(3)T5和T6作為T3和T4的有源負(fù)載是為了__________。(1)該電路輸入級(jí)采用了__________。所以:管組成的共射放大電路的電壓放大倍數(shù)由于管組成的射極輸出器的輸入電阻,所以:管組成的射極輸出器的電壓放大倍數(shù)則總的差模電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式為其值為【例43】下圖所示為簡(jiǎn)化的集成運(yùn)放電路,輸入級(jí)具有理想對(duì)稱性。為管組成的共射放大電路的輸入電阻。對(duì)于輸入級(jí)(差分放大電路),由于恒流源作漏極負(fù)載電阻,使單端輸出具有與雙端輸出相同的放大倍數(shù)。(2)為了獲得題目所要求的輸出電壓的極性,則必須使基極電壓極性為正,基極電壓極性為負(fù),也就是管的柵極電壓極性應(yīng)為正,而管的柵極電壓極性應(yīng)為負(fù)。管組成共射極放大電路,并起到電平轉(zhuǎn)化作用,使整個(gè)放大電路能達(dá)到零輸入時(shí)零輸出?!窘忸}過(guò)程】根據(jù)差分放大電路、多級(jí)放大電路的分析方法分析電路。(2)多級(jí)放大電路。(1)試說(shuō)明和、和、以及分別組成什么電路?(2)若要求上電壓的極性為上正下負(fù),則輸入電壓的極性如何?(3)寫(xiě)出差模電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式,并求其值。已知。綜上所述,答案為(1)共基放大電路,共集放大電路;差分放大電路,共集放大電路;共射放大電路,共射放大電路;(2)(b),(a);(c),(a);(c);(b);(b);(a),(b),(c)。電路(a)和(b)中兩級(jí)電路的輸出電壓與輸入電壓均同相,故兩個(gè)電路的輸出電壓與輸入電壓均同相。VCC兩路電源供電,若Q點(diǎn)可調(diào)節(jié),則其最大不失真輸出電壓的峰值可接近VCC,故最大不失真輸出電壓最大的電路是(b)。由于只有電路(b)采用直接耦合方式,故其低頻特性最好。比較電路(a)和電路(b),雖然它們的輸出級(jí)均為射極輸出器,kΩ,后者的信號(hào)源內(nèi)阻為10kΩ;且由于前者采用復(fù)合管作放大管,從射極回路看進(jìn)去的等效電阻表達(dá)式中有1/(1+β)2,而后者從射極回路看進(jìn)去的等效電阻表達(dá)式中僅為有1/(1+β),故電路(a)的輸出電阻最小。(2)比較三個(gè)電路的輸入回路,電路(a)的輸入級(jí)為共基電路,它的e?b間等效電阻為rbe/(1+β),Ri小于rbe/(1+β);電路(b)的輸入級(jí)為差分電路,Ri大于2rbe;電路(c)輸入級(jí)為共射電路,Ri是rbe與10kΩ、kΩ電阻并聯(lián),Ri不可能小于rbe/(1+β);因此,輸入電阻最小的電路為(a),最大的電路為(b)。電流源的特征是其輸入回路沒(méi)有動(dòng)態(tài)信號(hào)的作用。在電路(c)中,第一級(jí)是典型的Q點(diǎn)穩(wěn)定電路,信號(hào)作用于T1的基極,又從集電極輸出,作用于負(fù)載(即第二級(jí)電路),故為共射放大電路;T2為第二級(jí)的放大管,第一級(jí)的輸出信號(hào)作用于T2的基極,又從其集電極輸出,故第二級(jí)是共射放大電路。【解題過(guò)程】(1)在電路(a)中,T1為第一級(jí)的放大管,信號(hào)作用于其發(fā)射極,又從集電極輸出,作用于負(fù)載(即第二級(jí)電路),故第一級(jí)是共基放大電路;T2和T3組成的復(fù)合管為第二級(jí)的放大管,第一級(jí)的輸出信號(hào)作用于T2的基極,又從復(fù)合管的發(fā)射極輸出,故第二級(jí)是共集放大電路。【解題思路】(1)通過(guò)信號(hào)的流通方向,觀察輸入信號(hào)作用于晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管的哪一極以及從哪一極輸出的信號(hào)作用于負(fù)載,判斷多級(jí)放大電路中各級(jí)電路屬于哪種基本放大電路。(2)三個(gè)電路中輸入電阻最大的電路是_________,最小的電路是_________;輸出電阻最大的電路是_________,最小的電路是_________;電壓放大倍數(shù)數(shù)值最大的電路是_________;低頻特性最好的電路是_________;若能調(diào)節(jié)Q點(diǎn),則最大不失真輸出電壓最大的電路是_________;輸出電壓與輸入電壓同相的電路是_________。填空:(1)填入共射放大電路、共基放大電路等電路名稱。重點(diǎn):共模抑制比,差放的四種典型接法和集成運(yùn)放的工作原理。簡(jiǎn)要介紹改進(jìn)型差放的改進(jìn)原理。332節(jié):差分放大器對(duì)差模信號(hào)的放大作用的詳細(xì)分析,共模抑制比的概念。任意信號(hào)的差模共模分解,典型差分放大器的結(jié)構(gòu),對(duì)共模差模信號(hào)的不同響應(yīng)。本章教學(xué)方式:課堂講授本章課時(shí)安排:6本章習(xí)題:P14。4-4 運(yùn)放的主要參數(shù)幾簡(jiǎn)化低頻等效電路本章重點(diǎn):差分式放大電路的組成、工作原理,差分放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)與主要性能指標(biāo)的計(jì)算;零點(diǎn)漂移現(xiàn)象;差動(dòng)放大器對(duì)差模信號(hào)的放大作用和對(duì)共模信號(hào)的抑制作用;半電路分析方法。4-2集成運(yùn)放中的基本單元電路167。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排:(采用多媒體教學(xué))167。【解題過(guò)程】(a)圖曲線所示的是P溝道增強(qiáng)型MOS管的轉(zhuǎn)移特性曲線。(2)場(chǎng)效應(yīng)管的電參數(shù)。測(cè)試時(shí)電流iD的參考方向?yàn)閺穆OD到源極S。由此可得,(4)根據(jù),在輸出回路直流負(fù)載線上可求得工作點(diǎn),再由點(diǎn)可得。(3)在控制特性上,根據(jù)輸入回路直流負(fù)載線方程代入,可作出輸入回路直流負(fù)載線。Q點(diǎn)應(yīng)該在MN上?!窘忸}過(guò)程】由場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性可知管子的,由式及得與雙極型晶體管放大電路類似,分析場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn),也有兩種方法,解析法和圖解法【另一種解法】(1)在輸出特性曲線上,根據(jù)輸出回路直流負(fù)載線方程作直流負(fù)載線MN,如圖(d)所示。圖(a)圖(b)【相關(guān)知識(shí)】結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管及其外特性,自給偏壓電路,放大電路的直流通路、解析法、圖解法。其中,場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性如圖(b)所示。(3)因?yàn)楣茏庸ぷ髟诳勺冸娮鑵^(qū)?!窘忸}過(guò)程】(1)因?yàn)楣茏庸ぷ髟诮刂箙^(qū)?!纠?1】在圖示電路中,已知場(chǎng)效應(yīng)管的;問(wèn)在下列三種情況,管子分別工作在那個(gè)區(qū)?(1),(2),(3),【相關(guān)知識(shí)】場(chǎng)效應(yīng)管的伏安特性。FET的小信號(hào)模型,并用它對(duì)共源、共漏放大器分析;加一習(xí)題課講解習(xí)題并對(duì)本章作一小結(jié)。重點(diǎn):對(duì)MOS效應(yīng)管的特性曲線的理解。重點(diǎn):對(duì)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線的理解。本章難點(diǎn):場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理以及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算。3-2金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管167。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排:(采用多媒體教學(xué)方式)167。(4)輸入信號(hào)頻率較高時(shí),應(yīng)采用頻率特性好的共射-共基組合放大電路。(2)輸出電壓受負(fù)載變化影響小的放大電路應(yīng)具有較小的輸出電阻,也要有一定的電壓放大能力,應(yīng)采用共射-共集組合放大電路。該組合電路的電壓放大倍數(shù)近似等于一般共射電路的電壓放大倍數(shù)。三種組合放大電路的特點(diǎn)如下:(1)共集-共射組合放大電路,不僅具有共集電極電路輸入電阻大的特點(diǎn),而且具有共射電路電壓放大倍數(shù)大的特點(diǎn);(2)共射-共集組合放大電路,不僅具有共射電路電壓放大倍數(shù)大的特點(diǎn),而且具有共集電極電路輸出電阻小的特點(diǎn);(3)共射-共基組合放大電路,共基極電路本身就有較好的高頻特性,同時(shí)將輸入電阻很小的共基極電路接在共射極電路之后,減小了共射極電路的電壓放大倍數(shù),使共射極接法的管子集電結(jié)電容效應(yīng)減小,改善了放大電路的頻率特性?!鞠嚓P(guān)知識(shí)】共集-共射,共射-共集,共射-共基組合放大電路。(3),要求電壓增益大于60dB的放大電路。(1)電壓測(cè)量放大器的輸入級(jí)電路。圖(d)所示電路由于T1管集電極具有恒流特性,因而T1管是T2管的有源負(fù)載,所以T2管組成了有源負(fù)載的共射放大器,輸出電壓與輸入電壓反相。圖(c)所示電路第一級(jí)是共集電極放大電路,輸出電壓與輸入電壓同相;第二級(jí)是共基極放大電路,輸出電壓與輸入電壓同相。圖(b)所示電路第一級(jí)是共射極放大電路,輸出電壓與輸入電壓反相;第二級(jí)是共基極放大電路,輸出電壓與輸入電壓同相?!窘忸}過(guò)程】圖(a)所示電路第一級(jí)是共集電極放大電路,輸出電壓與輸入電壓同相;第二級(jí)是共射極放大電路,輸出電壓與輸入電壓反相。(a)(b)(c)(d)【相關(guān)知識(shí)】共集-共射,共射-共集,共集-共基組合放大電路。(3)通過(guò)增大以增大的極限情況為,即用自舉電阻提高的結(jié)果,使只取絕于從管子基極看進(jìn)去的電阻,與偏置電阻幾乎無(wú)關(guān)。圖(c)由于,但小于1,所以是一個(gè)比大得多的負(fù)電阻,它與、并聯(lián)后,總的電阻仍為正。由圖可以求出可見(jiàn),射極輸出器的原來(lái)是很大的,但由于直流偏置電阻的并聯(lián),使減小了很多。(1)在斷開(kāi)電容C后,電路的微變等效電路如圖(b)所示。由于大電容C的存在,點(diǎn)A的交流電位會(huì)隨著輸入信號(hào)而自行舉起,所以叫自舉式射極輸出器。由于點(diǎn)E的交流電位跟隨輸入信號(hào)(點(diǎn)B的交流電位)變化,所以兩端的交流電位接近相等,流過(guò)的交流電流接近于零。【解題過(guò)程】在分析電路的指標(biāo)之前,先對(duì)自舉式射極輸出器的工作原理作一簡(jiǎn)要說(shuō)明。(3)接上電容,若通過(guò)增大來(lái)提高,那么的極限值等于多少?圖(a)【解相關(guān)知識(shí)】射極輸出器、自舉原理、密勒定理。試求:(1)斷開(kāi)電容,求放大電路的輸入電阻和輸出電阻?!纠?5】圖示放大電路為自舉式射極輸出器??梢苑謩e考慮輸入回路電容(、)和輸出回路電容()的影響,再綜合考慮它們共同作用時(shí)對(duì)電路下限截止頻率的影響。在高頻區(qū),根據(jù)題意,晶體管的結(jié)電容可以忽略,影響電路上限截止頻率的電容只有負(fù)載等效電容。由圖可知故(2)利用微變等效電路法,求解放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。(5)根據(jù)電壓放大倍數(shù)和動(dòng)態(tài)范圍可求出Uip。(3)根據(jù)高頻區(qū)、低頻區(qū)的等效電路可分別求出和?!窘忸}思路】(1)根據(jù)直流通路可求得放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。試求:(1)靜態(tài)工作點(diǎn),:(2)中頻電壓放大倍數(shù)、輸出電阻、輸入電阻;(3)估計(jì)上限截止頻率和下限截止頻率;(4)動(dòng)態(tài)范圍=?輸入電壓最大值Uip=?(5)當(dāng)輸入電壓的最大值大于Uip時(shí)將首先出現(xiàn)什么失真?【相關(guān)知識(shí)】(1)共射極放大電路。為了保證輸出信號(hào)不失真(截止、飽和),當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí),應(yīng)不足以使三極管飽和;當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)時(shí),應(yīng)不會(huì)使三極管截止。電路中晶體管發(fā)射結(jié)沒(méi)有直流偏置電壓,靜態(tài)電流,放大電路工作在截止?fàn)顟B(tài)。電路中缺少基極偏置電阻,動(dòng)態(tài)時(shí)電源相當(dāng)于短路,輸入交流電壓信號(hào)也被短路。電路缺少集電極電阻,動(dòng)態(tài)時(shí)電源相當(dāng)于短路,輸出端沒(méi)有交流電壓信號(hào)。因此,首先要檢查電路中的晶體管(非線性器件)是否有合適的直流偏置,是否工作在放大狀態(tài)(線性狀態(tài)),其次檢查信號(hào)源、放大器和負(fù)載之間的信號(hào)傳遞通道是否暢通,并具有電壓放大的能力。【解題思路】放大電路的作用是把微弱的電信號(hào)不失真地放大到負(fù)載所需要的數(shù)值。圖中各電容對(duì)交流可視為短路。(3)當(dāng)VBB=3V時(shí),因?yàn)棣藺所以T處于飽和狀態(tài)?!窘忸}過(guò)程】(1)當(dāng)VBB=0時(shí),T截止,uO=12V。【相關(guān)知識(shí)】晶體管的伏安特性。【例22】電路如圖所示,晶體管導(dǎo)通時(shí)UBE=,β=50。(2)穩(wěn)壓管是否工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的判斷:穩(wěn)壓管所流過(guò)的反向電流大于穩(wěn)定電流IZ才工作在穩(wěn)壓區(qū),反向電流小于最大穩(wěn)定電流IZM才不會(huì)因功耗過(guò)大而損壞,因而在穩(wěn)壓管電路中限流電阻必不可少。若穩(wěn)壓管燒成短路,則將電源短路;如果電源沒(méi)有短路保護(hù)措施,則也將因輸出電流過(guò)大而損壞。(2)若Rc短路,電源電壓將加在穩(wěn)壓管兩端,使穩(wěn)壓管損壞。當(dāng)uI=V時(shí),晶體管導(dǎo)通,基極電流假設(shè)晶體管工作在放大狀態(tài),則集電極電流在正電源供電的情況下,uO不可能小于零,故假設(shè)不成立,說(shuō)明晶體管工作在飽和狀態(tài)。當(dāng)uI=15V時(shí),晶體管導(dǎo)通,基極電
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