1、N型半导体掺入五价杂质元素(如磷)的半导体。 P型半导体掺入三价杂质元素(如硼)的半导体。,当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位,称为加正向电压,简称正偏;反之称为加反向电压,简称反偏。,正向的PN结表现为一个很小的电阻。 反向的PN结表现为一个很大的电阻。 PN结具有单向导电性。,PN结的反向击穿,结构特点:发射区的掺杂浓度最高;集电区掺杂浓度低于发射区,且面积大;基区很薄,一般在几个微米至几十个微米,且掺杂浓度最低。,外部条件:发射结正偏,集电结反偏。,电流分配关系,三极管的三种组态,共发射极接法,发射极作为公共电极,用CE表示。 共基极接法,基极作为公共电极,用CB表示。 共集电极接法,集电极作为公共电极,用CC表示。,BJT的三种组态,各个区电压及电流关系,共射极放大电路,直流通路和交流通路,根据直流通路:硅管BE=0. 7V,锗管VBE=0.2V,共射极放大电路,求电压增益:,求输入电阻:,求输出电阻:,输入电阻,混合型高频小信号模型,L1=RS +(RB /rbe)C1,L2=(Rc +RL)C2,低小信号模型,场效应管与三极管的性能比较:场效应管的源极s、栅极g、
2、漏极d分别对应于三极管的发射极e、基极b、集电极c,它们的作用相似。,CE / CB / CC CS / CG / CD,Ri,CS:Rg1 / Rg2 CD:Rg+ (Rg1 / Rg2 ) CG:R/(1/gm),Ro,CS:Rd CD:R/(1/gm) CG:Rd,RL1=,两个输入端:,双端输出 单端输出,双端输入 单端输入,两个输出端:,双入双出 单入双出 双入单出 单入单出,四种接法:,任意信号分解为共模信号和差模信号,静态计算(Q1、Q2),忽略IB1、IB2,即:VB1=VB2=0,(1) Avd差模电压放大倍数,双入双出差放,(2)差模输入电阻,(3)输出电阻,差模参数(AVd、Rid、Ro),双入单出差放,(1) Avd差模电压放大倍数,(2)差模输入电阻,(3)输出电阻,对臂输出,极性相反,单入双出,单入单出,单入=双入,Avc共模放大倍数,共模参数(AVc、Ric、Ro),单出:,双出:,KCMR共模抑制比,,或,双出:,单出:,三极管电流源,Io = IC=IE = (VZ VBE)/Re,镜象电流源,IC1 = IC2,IC2=IR,IO,VB3=? VE3
3、=? IE3=? IE1=IE2=IE3/2 IC1IE1 IC2IE2 rbe1=? rbe3=?,电路中的反馈形式,1、反馈与反馈通路 (1)我们判断一个电路是否有反馈,是通过分析它是否存在反馈通路而进行的,而反馈通路是跨接在输出和输入间的网络。 (2)若电路中不存在反馈开环,反馈通路 (反馈网络),信号的正向传输,(3)若电路中存在反馈闭环,根据四个部分连接方式的不同,反馈可以分为四种类型,电压并联反馈,电流串联反馈,电流并联反馈,电压串联反馈,输入端:反馈信号在输入端的联接分为串联和并联两种方式。,输出端:反馈信号在输出端分为取电压和取电流两种方式。,(1)放大倍数和反馈系数均为广义的。 (2)反馈信号与输出电压成正比电压反馈; 反馈信号与输出电流成正比电流反馈; (3)反馈信号与输入信号串联串联反馈;在输入端以电压的形式相加减。 反馈信号与输入信号并联并联反馈;在输入端以电流的形式相加减。 (4)电压负反馈使输出电压稳定; 电流负反馈使输出电流稳定;,电压反馈采样的两种形式:,采样电阻很大,电流反馈采样的两种形式:,采样电阻很小,放大电路的两个输入端:,运放,差放,三极管和
4、场效应管,反馈类型的判别步骤,1. 有无反馈 是否存在把输出回路和输入回路连接起来的支路。,2.交流反馈与直流反馈 反馈存在于直流或交流或交直流通路中。,3.正反馈与负反馈 瞬时极性法。,4. 反馈的组态 输出端:并联取电压;串连取电流。 输入端:串联分压 ;并联分流。,串联负反馈,输入端电压求和。,深度负反馈条件下,虚短,虚断,虚短,虚断,并联负反馈,输入端电流求和。,深度负反馈的特点,各种反馈阻态的近似计算,(1)电压串联负反馈,10k,100,(2)电流串联负反馈,(1),(2),而,由h参数等效电路法得,(3),(3)电压并联负反馈,(1),(2),(4)电流并联负反馈,(2),而,(1),最大输出功率的表达式 乙类互补对称电路中的T1、T2可以看成共集状态(射极输出器),即AV =1。所以当输入信号足够大,使Vim = Vommax = VCC- VCES时,可获得最大输出功率,乙类互补对称功率放大器,功率BJT的选择 每只BJT的最大管耗PT1max0.2 Pomax(理想最大!) 通过BJT的最大集电极电流为Icm Voc/ RL 考虑到当T2导通时,-VCE2 =VCE
5、S 0 ,此时VCE1具有最大值,且等于2VCC ,因此,应选用反向击穿电压 | V(BR)CEO | 2VCC的管子。,甲乙类单电源互补对称电路,单电源情况下以Vcc/2代替原来的公式中所有的VCC。 单、双电源与甲类、乙类没有关系!,反相放大电路 同相放大电路,分析 1)“虚短”+ “虚断”; 方法:2)叠加定理,特例:,反号器,同号器,1、反相加法器,(一)加法器,方法一: :“虚短”+ “虚断”,方法二: :叠加定理,一、加法和减法,2、同相加法器,(二)减法器,1、利用加法器,vi2-vi1 = vi2+(-vi1),反号器(-1),叠加定理,(二)减法器,2、差动减法器,Vi1作用,Vi2作用,综合:,其中K为比例因子,,量纲:V-1,符号:,除法运算电路,据虚断,如果令K= R2 / R1则,三、 开平方运算电路,自激振荡条件的推导,自激振荡的条件:,因为:,所以,自激振荡条件也可以写成:,(1)振幅条件:,(2)相位条件:,n是整数,相位条件意味着振荡电路必须是正反馈; 振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。,文氏桥振荡器,所以,要满足相位条件,只有在 fo 处,因为:,(1)电路,(2)传输特性曲线,分析方法: 对于开环或正反馈运放: “+”端电位高,正饱和 “”端电位高,负饱和,单门限比较器,反相输入单门限比较器,双门限(滞回、迟滞)比较器,上限 阈值,下限 阈值,传输特性:,已知,则,两门限:,回差电压,在输出反转瞬间V+=V-,方波发生器,迟滞比较器输出经积分电路再输入到此比较器的反相输入端。,v20 时,D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: A D1 RLD3B,v20 时,D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: B D2 RLD4A,输出是脉动的直流电压!,桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形,串联式稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。,2. 具有放大环节的串联型稳压电路,在运放理想条件下:,RW1,RW2,(VXX=5V),运算放大器作为电压跟随器使用, 它的电源就借助于稳压器的输入直流电压。由于运放的输入阻抗很高 ,输出阻抗很低,可以克服稳压器受输出电流变化的影响。,Vo1,
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