模拟电路备课Word下载.docx

模拟电路备课Word下载.docx

《模拟电路备课Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电路备课Word下载.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

d.过载能力较差。

e.加电压不能太高。

2．电子电路

电子器件与电阻器、电感器、电容器、变压器、开关等元件适当地连接起来所组成的电路。

电子电路的主要特点

控制方便、工作灵敏、响应速度快等。

电子电路与普通电路的主要区别

（1）电子电路包含有电子器件

（2）电子器件的特性往往是非线性的

（3）电子电路必须采用非线性电路的分析方法来分析

分立电路——由各种单个的电子器件和元件构成的电路

分立电路的主要特点

（1）把许多元件和器件焊接在印制电路板上。

（2）焊点多，容易造成虚焊。

（3）体积大，功耗大，可靠性低。

集成电路（IC—integratedcircuit）——把许多晶体管与电阻等元件制作在同一块硅晶片上的电路

（1）体积小，重量轻。

（2）功耗小。

（3）可靠性高。

（4）寿命长。

世界上第一块集成电路在1959年美国的德州仪器公司和西屋电气公司诞生，电路上仅集成了4只晶体管。

集成电路发展的历程

（1）小规模集成电路

（2）中规模集成电路

（3）大规模集成电路

（4）超大规模集成电路

3．电子技术应用

（1）通信系统

无线电通信（包括广播、电报、电视等）、

有线载波通信、激光通信、光纤维通信等。

（2）自动控制

在自动化技术中，电子控制是后起之秀。

特点：

快速、灵敏、精确等。

（3）测量方面的应用

a.电量测量

b.非电量电测量

电测量的主要特点

a.准确度和灵敏度高，测量范围广。

b.可以智能化。

c.可以进行远距离测量。

（4）电子技术对计算机的发展

20世纪40年代第一台数字电子计算机的一些参数

a.使用了18,000个电子管

b.功率130kW

c.质量达30t

d.占地约150m2

e.运算速度约5000次/秒

f.故障率高

现代微型计算机的主要特点

a.采用了大规模和超大规模集成电路

b.功耗低

d.重量轻

e.运算速度快

f.功能强大

本课程的性质、任务和重点内容

1．本课程的性质与任务

性质:

是电子技术方面入门性质的技术基础课。

任务：

是使学生获得电子技术方面的基本理论、

基本知识和基本技能（简称“三基”）。

基本理论

是指电子电路的基本分析方法。

基本知识

是指基本的电子器件和电子电路的性能以及其主要应用。

基本技能

是指电子测试技术、电子电路的分析计算能力和识图能力。

2．课程内容的重点

本课程的基本内容

（1）电子器件，包括集成电路。

学习的重点

a.掌握电子器件的外部特性

b.掌握电子器件在电路中的基本应用

注意的事项

不深入讨论器件内部微观的物理过程及生产工艺

（2）电路

（a）最基本的电路结构

（b）电路的工作原理

（c）电路的分析方法

（d）电路的组合规律

（e）典型应用电路

（3）器件、电路、应用三者学习的关系

管、路、用结合，管为路用，以路为主。

（4）分立电路与集成电路的关系

（a）分立电路逐渐被集成电路所替代。

（b）分立电路仍然是电子电路中最核心的电路。

（c）分立电路是集成电路中的基本单元电路。

（d）分立为基础，集成是重点，分立为集成服务。

（5）电路的分类

按照处理信号的不同

模拟电路、数字电路

两类电路的主要区别

a.电路中信号

模拟电路：

信号波形是连续变化的

数字电路：

信号波形是跃变的

b.电路中电子器件的工作状态

电子器件工作在放大状态、数字电路工作在开关状态

本课程的特点和学习方法

1.本课程的主要特点

a.内容比较庞杂。

b.技术术语多。

c.基本概念多。

d.电路种类多。

e.课程的难点都集中在前几章，初学者都会有“入门难”的感觉。

2.本课程的学习方法

（1）注重物理概念

（2）采用工程观点

实际工程问题的特点

a.电子器件的特性具有分散性

b.元器件的实际参数值与标称值有一定的偏差

c.实际参数值受环境温度等因素的影响而偏离设计值

d.难以进行精确计算

实际工程问题的算法——估算法

a.忽略一些次要的因素。

b.采用简化的工程模型。

c.有些实际问题的简化处理往往是经验，或者由实验证明而得出的结论。

工程问题合理估算的依据

估算结果所产生的误差应不超过10%

工程估算的目的

a.不是为了获得精确的结果。

b.而是为了获得清晰的、定性的概念和结论。

c.利用获得概念和结论，进一步指导电路和系统的

设计和实验。

3．重视实验技术

a.实用的电子电路必须经过反复调试才能达到预期指标

b.实验是训练电子电路的测试方法、故障的判断和排除方法的必经之路

c.高水平的实验技术是生产高质量电子设备的必要条件之一

d.实验能够加深对基本概念的理解

e.实验是理论与实践结合的桥梁

f.实验是培养发现问题和解决问题能力的有效途径

【例1-2】电路如图（a）所示，已知

，二极管导通电压

。

试画出uI与uO的波形，并标出幅值。

图（a）

【相关知识】

　　　二极管的伏安特性及其工作状态的判定。

【解题思路】

　　　首先根据电路中直流电源与交流信号的幅值关系判断二极管工作状态；

当二极管的截止时，uO=uI；

当二极管的导通时，

【解题过程】

　　　由已知条件可知二极管的伏安特性如图所示，即开启电压Uon和导通电压均为0.7V。

　　　由于二极管D1的阴极电位为＋3V，而输入动态电压uI作用于D1的阳极，故只有当uI高于＋3.7V时

　　　D1才导通，且一旦D1导通，其阳极电位为3.7V，输出电压uO=＋3.7V。

由于D2的阳极电位为－3V，

　　　而uI作用于二极管D2的阴极，故只有当uI低于－3.7V时D2才导通，且一旦D2导通，其阴极电位即为

　　　－3.7V，输出电压uO=－3.7V。

当uI在－3.7V到＋3.7V之间时，两只管子均截止，故uO=uI。

uI和uO的波形如图（b）所示。

【例2-4】试问图示各电路能否实现电压放大？

若不能，请指出电路中的错误。

图中各电容对交流可视为短路。

图（a） 

图（b）

图（c） 

图（d）

放大电路的组成原理。

放大电路的作用是把微弱的电信号不失真地放大到负载所需要的数值。

即要求放大电路既要有一定的放大能力，又要不产生失真。

因此，首先要检查电路中的晶体管（非线性器件）是否有合适的直流偏置，是否工作在放大状态（线性状态），其次检查信号源、放大器和负载之间的信号传递通道是否畅通，并具有电压放大的能力。

【解题过程】 

　　　　图（a）电路不能实现电压放大。

电路缺少集电极电阻

，动态时电源

相当于短路，输出端没有交流电压信号。

　　　　图（b）电路不能实现电压放大。

电路中缺少基极偏置电阻

相当于短路，输入交流电压信号也被短路。

　　　　图（c）电路也不能实现电压放大。

电路中晶体管发射结没有直流偏置电压，静态电流

，

　　　放大电路工作在截止状态。

　　　　图（d）电路能实现小信号电压放大。

为了保证输出信号不失真（截止、饱和），当输入信号

为

　　　正时，应不足以使三极管饱和；

当输入信号

为负时，应不会使三极管截止。

【例3-6】有一个场效应管放大电路如图（a）所示，已知IDSS＝4mA、UGS＝－2V、UP＝UGS（off）＝－4V、VDD＝20V。

试求：

（1）静态漏极电流IDQ；

（2）RS1和RS2最大值；

　　（3）中频电压放大倍数；

　　（4）输入电阻和输出电阻。

图（a）

　　场效应管放大电路的静态、动态分析。

（1）根据放大电路的直流通路确定其静态工作点。

（2）根据放大电路工作于线性区的条件去确定RS1和RS2的最大值。

　　（3）根据放大电路的交流通路确定其电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

（1）根据电路图场效应三极管的符号，是N沟道结型场效应管，采用自给偏压电路（耗尽型结型场效应管）。

由公式

　　可以求出

ID=1mA

（2）电路采用自偏压

　　所以，解出

RS1＝2

RS2越大，UDS越小，大到一定程度，就不能保证工作在线性区（场效应管特性曲线相当双极型三极管的“放大区”称为饱和区，相当双极型三极管的“饱和区”称为可变电阻区）。

进入饱和区的条件是漏端电压达到夹断电压以上，即

　　（3）要求电压放大倍数，应先求跨导

　　根据图（a）做出微变等效电路，如图（b）所示。

由此可求出

图（b）

　　（4）求输入电阻和输出电阻

上式在变换过程中，使用了

这一关系，略去了Ii在Rs2上的压降。

注：

对于增强型场效应管，跨导由增强型场效应管的转移特性曲线方程式求导得到

【例4-6】电路如图所示，已知各三极管的

、

当输入信号电压为

时，求输出电压

之值。

　　差分放大电路的动态分析方法。

　　先分别计算单端输出差模电压放大倍数和共模电压放大倍数，并把输入信号分解成差模和共模信号，然后分别计算差模输出电压和共模输出电压，并求二者的代数和。

【解题过程】

　　由已知条件可得，差模电压放大倍数

　　共模电压放大倍数

　　则，电路的输出信号电压

【例5-2】在括号内填入“√”或“×

”，表明下列说法是否正确。

（1）若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路，则说明电路引入了反馈。

（2）若放大电路的放大倍数为“＋”，则引入的反馈一定是正反馈，若放大电路的放大倍数为“−”，则引入的反馈一定是负反馈。

　　（3）直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈，阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。

　　反馈的有关概念，包括什么是反馈、直流反馈和交流反馈、电压负反馈和电流负反馈、串联负反馈和并联负反馈、负反馈放大电路的方框图、放大电路的稳定性

　　正确理解反馈的相关概念，根据这些概念判断各题的正误。

（1）通常，称将输出量引回并影响净输入量的电流通路为反馈通路。

反馈是指输出量通过一定的方式“回授”，影响净输入量。

因而只要输出回路与输入回路之间有反馈通路，就说明电路引入了反馈，而反馈通路不一定将放大电路的输出端和输入端相连接。

例如，在下图所示反馈放大电路中，R2构成反馈通路，但它并没有把输出端和输入端连接起来。

故本题说法正确。

（2）正、负反馈决定于反馈的结果是使放大电路的净输入量或输出量的变化增大了还是减小了，若增大则为正反馈，否则为负反馈；

与放大电路放大倍数的极性无关。

换言之，无论放大倍数的符号是“＋”还是“−”，放大电路均可引入正反馈，也可引入负反馈。

故本题说法错误。

　　（3）直流反馈是放大电路直流通路中的反馈，交流反馈是放大电路交流通路中的反馈，与放大电路的耦合方式无直接关系。

本题说法错误。

【例6-7】电路如图所示，设运放均有理想的特性，写出输出电压

与输入电压

的关系式。

　　运放组成的运算电路。

　　分析各运放组成哪种单元电路，根据各单元电路输出与输入关系，推导出总的输出电压的关系式。

　　由图可知，运放A1、A2组成电压跟随器。

，

　　运放A4组成反相输入比例运算电路

　　运放A3组成差分比例运算电路

　　以上各式联立求解得：

【例7-4】现有有源滤波电路如下：

　　A、高通滤波器 

B、低通滤波器

　　C、带通滤波器 

D、带阻滤波器

选择合适答案填入空内。

（1）为避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用 

（2）已知输入信号的频率为1～2kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用 

　　（3）为获得输入电压中的低频信号，应选用 

答案为

（1）D，

（2）C，（3）B，