模拟电子技术说课教案

第一篇：模拟电子技术说课教案

模拟电子技术说课教案 湖北航天工业学校_何晓君

一、说教材

我说课的内容是《模拟电子技术》教材中第一章第一节：半导体的基本知识。这一节是本章的重点，也是整本书的基础，就象盖房子，打好地基，才能建起高楼大厦。这一节讲了许多基本概念，如半导体共价键、空穴，N型半导体、P型半导体等，重点是PN结的单向导电性，难点是PN结是怎样形成的。因为构成物质的微观粒子看不见、摸不着，PN结的形成过程全靠想象，所以学生感到太抽象，不好接受，所以我考虑到用实验演示和多媒体动画演示来授课，以期达到良好的教学效果。

二、说目标

本教材适用对象为中等专业学校电工类专业学生。我们的教学目的是培养技术人才，教学重点是如何提高学生的动手能力。所以教材应适当掌握深广度，以讲请基本概念、定性分析，定量估算为主，注意联系实际，加强应用，避免过多过深的理论探讨、公式推导，注意培养学生的自学能力，开拓思路，激发学生的专业学习兴趣。

三、说教法

（1）

时间安排：一学时

（2）

任务：掌握必要的基本概念：共价键、价电子、自由电子、空穴、P型和N型半导体。理解PN结的形成过程。（3）

教学过程

1.新课导入（大约需要3分钟）

拿出事先准备好的各种类型二极管给学生看，然后用实验箱演示二极管的单向导电性。目的：吸引学生的注意力和好奇心，提出问题：二极管和金属导体在电路中表现有什么不同？进而提出本课要探索的内容：半导体和导体有着不同的导电机理，半导体有一个特殊的结构：PN结。

2、新课探索

比较导体，绝缘体、半导体结构的不同，用动画演示半导体中的共价键结构、两种不同的载流子：空穴、自由电子。

空穴实质上是价电子在共价键中留下的空位，空穴的移动实际上是价电子在共价键中的移动。情景教学：互动，教师利用现成的材料：老师、学生、每个学生的固定座位，指派几个学生为自由电子，让学生在轻松有趣的游戏中掌握枯燥的概念。半导体中有空穴和自由电子两种不同的载流子，在电场的作用下，它们都可以定向移动形成电流。（10分钟）

3、设问：掺入五价元素得到什么半导体？掺入三价元素得到什么半导体？磷元素，五价，提供一个自由电子，自由电子为多子，空穴为少子，磷元素变成正离子。硼元素，三价，提供一个空穴，多子：空穴，少子为自由电子。硼元素变为负离子。自己画。（10分钟）

4、PN结的形成过程：（15分钟）

多子的浓度差异，引起扩散运动，扩散使交界面处的载流子跑到对方区域，留下不能移动的正负离子，即阻挡层，建立起内电场，阻止扩散进一步进行。内电场使双方区域的少子漂移，补充交界面处损失的载流子，使阻挡层变窄。内电场被削弱，有利于扩散进行，阻挡层变宽，内电场增强，有利于漂移运动进行。漂移运动使阻挡层变窄，削弱内电场，促使扩散运动进行，二者的运动是矛盾的，当扩散和漂移相等时，达到一个动态平衡。PN结的厚度不再发生变化。

5、安排学生自己动手做实验。提问：PN结的单向导电性，归纳总结，帮助学生整理知识，消化吸收。做习题（大约7分钟）

本文来自: 中职机电教研网(http://jd.ycsl.com)

晶体二极管说课稿

湖北信息工程学校_余小英

一、教学目的1、理解PN结的单向导电特性

2、了解晶体二极管分类和基本结构，会识别二极管的型号，并会利用手册查找相关的数据

3、正确使用万用表检测晶体二极管的极性、挑选以及二极管的材质

4、了解二极管的伏安特性，掌握关键名词，理解二极管的导电特性

5、掌握晶体二极管的各主要参数及选择二极管的方法

6、识别晶体二极管的型号并会使用《电工手册》查找相关的数据

二、实验器材各种晶体二极管实（发光二极管、整流二极管、大功率二极管、稳压二极管），MF万用表15块，硅整流二极管1N4007 15只，锗二极管15只，试验板一块、3伏的直流电源一块

三、教学过程

1、引入新课

（5分钟）

教师举例说明在日常生活中经常看到很多电器，如：电视机、计算机、音箱，DVD等。这些电器都是由各种各样的电子元件组成的。今天，我们就学习常见的有用的电子元件的初步知识。首先学习二极管。让学生观察实物，认识各种晶体二极管。引出问题：“什么是晶体二极管？”一个PN结加上两个引出线和管壳构成就构成一个二极管。什么是PN结？ 板书：（第一章第一节

晶体二极管）

2、进行新课

(1)PN结

（20分钟）1介绍半导体二极管的定义及引出半导体二极管材料——半导体的概念。2讲解P型和N型半导体材料 3PN结的概念

4PN结的单向导电特性：用演示实验解释PN结的单向导电特性。

用发光二极管演示实验验证PN结的单向导电特性，加深学生对PN结单向导电特性的理解。同时让学生看看老师自作的课件，感受知识的实用性，激发学生的学习热情。

（2）二极管的分类、结构及命名方法

（15分钟）

1用课件展示二极管分类和结构示意图。根据学生认知规律，以直观彩色的画面让学生真切感受和轻松记住各种二极管分类和内部的结构。2二极管的符号：认识二极管的符号。3掌握二极管的命名方法，让学生识别二极管的型号，并会使用手册查找相关的数据。

（3）直观法识别二极管的极性：a：观察外壳上的符号标记b：观察外壳上的色点c：观察玻璃壳内的触针

（10分钟）

（4）二极管的单向导电特性：根据教学直观性原则，加入两个演示实验；培养学生实际技能和调动学习兴趣，加入两个操作训练。

（30分钟）1用演示实验验证二极管单向导电特性，加深学生对二极管工作原理的理解。注意万用表红、黑表笔正负极性，讲述用此法可以判定二极管的极性。2老师讲解检测方法，分小组让每个学生学会使用万用表检测二极管的材质以及二极管的挑选。最后学生总结检测的过程，老师作板书记录，注意学生的问题答疑。

（6）伏安特性

（45分钟）晶体二极管两端电压和电流关系可以用伏安特性曲线表示。它反映了流过二极管的电流随外加电压变化的规律。可用实验的方法逐点测量给出，也可用示波器显示。1什么是伏安特性曲线呢？出示伏安特性曲线概念课件，3然后播放伏安特性曲线课件，进一步分析伏安特性曲线，详细讲解各名词的概念以及在曲线上的位置。注意各关键名词定义及区别（死区、正向特性、门坎电压、导通电压、正向饱和压降、反向特性、反向电压、反向击穿特性、击穿电压）。4文字总结二极管的导电特性，进一步理解二极管的工作原理。

5下一步又引出：主要参数。课件展示出主要参数并逐条讲解定义，借助伏安特性曲线指出具体的位置，把抽象的概念具体化，强调各参数的选值范围。6选择几个管型号让学生查找相关的参数。

如：1N4001 1N4007、2AP8A、2CZ58的VR、VF、IR、IFS

四、归纳总结：（5分钟）设计问题，由学生回答问题：

（1）

PN结的最重要特性是什么？

（2）

二极管按材料分成哪两种？按结构分又能分成哪几种？（3）

怎样检测二极管的材质，请叙述出方法，并操作过程。（4）

二极管的伏安特性分为几个部分？

（5）

什么是正向特性？什么是反向特性？什么是反向击穿特性？（6）

正向特性又分成几个区域？（7）

反向特性有什么特点？（8）

反向击穿特性有什么特点？

（9）

IFM、VRM、IR、fM、VR、VF、IFS各代表什么意思？（10）请查出以下各二极管的工作参数：2AP23、1N4002（11）怎样检测二极管的极性？边做边演示（12）怎样检测二极管的好坏？（13）说出以下各二极管的名称

采用小组抽签的方式，每题五分，优胜的小组获得红旗。

教师作点评和归纳，理顺整节课教学内容，融会贯通各部分知识，让学生对二极管建立全面认识。

五、反馈练习：（5分钟）

1．书面练习：课本练习题P23—2、3、4 2．操作练习：动手反复练习二极管的极性和好坏判断。第五部分：板书设计 §半导体二极管

、认识半导体二极管的封装 2

PN结

１、二极管的基本结构和分类 ２、认识二极管的命名方法

4、伏安特性：正向特性和反向特性

5、主要参数：IF、UR、IR、fM 本文来自: 中职机电教研网(http://jd.ycsl.com)

第二篇：电子技术基础第二章第二节说课教案

《电子技术基础》说课教案

2011年5月14日

《电子技术基础》第二章第一节

一、说教材

1、教材内容要点

整流原理和工作特点，分析单相桥式整流电路产生各种故障导致的后果。

2、教材的地位和作用

本节的内容是全书的第二章第一节，是学生在学习了变压器、正弦交流电、二极管单向导电性、整流的定义以及半波整流的基础上需要重点掌握的关于二极管的最基本的应用电路。学生掌握了本章节的内容能够为下一步学习滤波电路和直流稳压电源奠定基础。

3、教学目标

知识目标：通过对这一节课的教学，使学生掌握单相桥式1）

整流电路的结构、整流原理和工作特点，能够分析单相桥式整流电路产生各种故障导致的后果。了解单项桥式整流电路的用途。2）能力目标：通过学习培养学生绘制电路图和波形图的能力，分析问题和解决问题的能力以及逻辑思维和归纳总结能力。3）情感目标：通过学习培养学生认真做事，实事求是，科学严谨的治学态度，细心的观察能力，渗透节约用电的思想，提高学生职业道德水平。

4、教学的重点和难点

根据教学大纲对船舶电工专业中职学生的要求，本节学生应重点掌握单相整流电路的结构和整流原理。由于学生分析电路和解决实际问题的能力很弱，所以本节课的难点是整流原理和分析产生故障导致的后果。培养学生的多种能力也是这节课的重点，这是素质教育对现代教学的要求。

二、学生分析

任教班级10年初中毕业生。多数学生学习态度端正，有较好的学习习惯，但是缺乏一定的探索研究问题的能力，对变压器、正弦交流点的基础知识有些遗忘，在课前复习巩固这两个知识点。

三、教学方法

可综合应用目标导学、点拨法、直观演示法、讲授和讨论等多种形式的教学方法。提高课堂效率。充分体现以教师为主导，以学生为主体的原则。从教师的引导和点拨中结论以调动学生的积极性。

四、教学程序

1、新课导入 1）变压器2）正弦交流电波形3）二极管的单向导电性。引出一种常用的整流电路——桥式整流电路

1、讲授新课

电路结构：四个二极管排列方式

整流原理：正负半周过程中四只二极管工作状态;正负半周1）2）二极管电流方向；对应负载电流电压方向。3）桥式整流电路的工作特点：采用启发式教学，引导学生推导出负载的平均电压公式和整流二极管两个重要参数。

2、反馈和巩固

引导学生对这一节知识点总结归纳

培养学生总结归纳能力，语言表达能力，要把分析电路产生各种故障后导致的后果设置为难点。数要设置：一只二极管接反、短路、断路、脱焊和负载短路。通过这一环节，提高学生解决实际问题的能力。

3、作业：

P39 6、7题

五、教学工具

桥式整流电路示意图；桥式整流电路输入、输出波形图

六、板书设计

1)电路结构：相对极性同，相邻极性反

2)整流原理：交流电正负半周二极管交替导通——负载上电流电压方向一致——实现全波整流。3)工作特点 4)分析故障

第三篇：模拟电子技术基础教案

教案

2014/ 2015 学年，第一学期

课程名称

电路与模拟电子技术

任课教师

周拓

本学期学时数

专业、班级

14物联网

学生用教科书：《模拟电子技术基础》刘国巍主编

学生用参考书：

教案：

教案是教师以章节或每次课为单元，根据教学大纲和教学内容，针对不同层次、不同专业学生，对授课的知识群和知识点进行思考设计，周密组织编写出的整个教学过程方案。

教案也是具体授课的计划，是实施教学过程的演义方案。它反映了教师的教学水平、教学思路、教学经验和自身素质，反映了教师钻研教学大纲、熟悉教材、拓展知识、准确把握教学方式方法和责任心的程度。要求：

教案作为教学实施文件，应在充分备课的基础上对教学目的、主要内容、重点、难点、学时分配及教学方式方法做出具体设计。

教案的编写要按章（节）或每次课为单元。

关于讲课方式方法，主要包括：传统教学、多媒体电子课件教学，其中某节采用讨论式、现场教学、或是放录像、放录音，听力训练、习题课等。

第 1 章（次）：半导体器件本章学时数： 12学时

主要内容：本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数数及其物理意义，工作状态或工作区的分析。

重点：PN结，二极管、三极管的内部结构及特性

难点：二极管、三极管的内部结构

讲授方式方法及要求：采用多媒体课件教学，板书为辅，实物观察要求学生能够理解半导体器件的内部结构及工作原理，掌握二极管三极管等半导体器件的特性及作用。

第 2 章：基本放大电路本章（次）学时数：12学时

主要内容：基本共射放大电路，放大电路的分析方法，静态工作点的稳定以及放大电路的频率特性

重点：放大电路的分析方法，基本共射放大电路

难点：放大电路的分析方法

讲授方式方法及要求：板书为主，多媒体课件为辅，同时采用讨论式、现场教学、案例教学等方式，采用共创模式活跃课堂气氛，引发学生学习兴趣。要求学生掌握放大电路的分析方法。

第 3 章：集成电路运算放大器本章（次）学时数：10学时

主要内容：多级放大电路，长尾式差动放大电路

重点：长尾式差动放大电路

难点：长尾式差动放大电路

讲授方式方法及要求：板书为主，多媒体课件为辅，同时采用讨论式、现场教学、案例教学等方式，采用共创模式活跃课堂气氛，引发学生学习兴趣。要求学生掌握长尾式差动放大电路的分析方法和作用。

第 4 章：电路中的负反馈本章（次）学时数：4学时

主要内容：反馈的概念，反馈的分类，反馈对放大电路性能的影响

重点：反馈的分类，反馈对放大电路性能的影响

难点：反馈对放大电路性能的影响

讲授方式方法及要求：板书为主，多媒体课件为辅，同时采用讨论式、现场教学、案例教学等方式，采用共创模式活跃课堂气氛，引发学生学习兴趣。要求学生能够理解反馈的概念并判断反馈的种类，并能分析反馈对放大电路性能的影响。

第 5 章：集成运算放大器本章（次）学时数：8学时

主要内容：基本运算放大器，集成运算放大器的应用

重点：基本运算放大器

难点：集成运算放大器的应用

讲授方式方法及要求：板书为主，多媒体课件为辅，同时采用讨论式、现场教学、案例教学等方式，采用共创模式活跃课堂气氛，引发学生学习兴趣。要求学生能够掌握基本运算电路的性能及应用。

第 6 章：功率放大电路本章（次）学时数：6学时

主要内容：功率放大电路的特点，功率放大电路中的问题

重点：功率放大电路的特点

难点：功率放大电路的特点

讲授方式方法及要求：板书为主，多媒体课件为辅，同时采用讨论式、现场教学、案例教学等方式，采用共创模式活跃课堂气氛，引发学生学习兴趣。要求学生了解功率放大电路的特点，能够预见功率放大电路中常见的问题。

第 7 章：波形产生电路本章（次）学时数：6学时

主要内容：正弦波振荡电路的振荡条件，RC、LC正弦波振荡电路

重点：RC、LC正弦波振荡电路

难点：RC、LC正弦波振荡电路

讲授方式方法及要求：板书为主，多媒体课件为辅，同时采用讨论式、现场教学、案例教学等方式，采用共创模式活跃课堂气氛，引发学生学习兴趣。要求学生了解振荡电路的振荡条件和振荡的频率特性。

第 8 章：直流稳压电源本章（次）学时数：8学时

主要内容：单项整流电路，滤波电路，稳压电路，开关稳压电路

重点：滤波电路，稳压电路

难点：滤波电路，稳压电路

讲授方式方法及要求：板书为主，多媒体课件为辅，同时采用讨论式、现场教学、案例教学等方式，采用共创模式活跃课堂气氛，引发学生学习兴趣。要求学生了解直流稳压电路的特征。

第 9 章：实验本章（次）学时数：12学时

主要内容：各种半导体器件的认识，基本共射放大电路的性能分析，负反馈放大电路的研究

重点：负反馈放大电路的研究

难点：负反馈放大电路的研究

讲授方式方法及要求：软件模拟。

总结复习本章（次）学时数：6学时

主要内容：各章知识点

重点：各章知识点

难点：各章知识点

讲授方式方法及要求：板书。

习题课本章（次）学时数：12学时

主要内容：各章课后作业

重点：各章课后作业

难点：各章课后作业

讲授方式方法及要求：板书。

第四篇：教案-模拟电子技术

模拟电子技术第二章授课教案

教材：康华光主编《电子技术基础》模拟部分

1999版（获部级优秀教材一等奖）

第二章 基本放大电路

一、教学基本要求

熟练掌握：共射（共源）、共集（共漏）和共基组态放大电路的工作原理；静态工作点；用微变等效电路分析增益、输入电阻、输出电阻。

正确理解：图解分析法

二、内容提要

基本放大电路部分，是模拟电子技术的重点内容或核心内容之一，是必须做到正确理解和熟练掌握的重要知识。

这部分内容包括基本放大电路的组成及其电压放大原理。要着重强调放大电路是一个非线性器件（晶体三极管、场效应管）组成的非线性电路，工作时各点的电压和电流都是既有交流又有直流，即交直流共存，且信号并非单频正弦波，而是具有很复杂的频率成分。

根据上述情况可知基本方法应为图解法。图解法可以充分考虑器件的非线性；但图解法依赖曲线，且求解麻烦且不准，而且较复杂的电路图解法无法求解，因此图解法仅用于大信号（如功率放大电路）的分析，其他方法不能用的情况。在输入信号很小时，非线性器件可以看作是线性的，可以用一个线性模型代替非线性的晶体三级管（场效应管），这就是微变等效电路分析法。等效电路是一种线性电路，因此一切线性定理、定律均可使用，如欧姆定律、KCL、KVL、诺顿定理、戴维南定理、迭加原理等等。这就给分析计算带来很大方便，是电路的分析计算变为简单（且电路分析课程已为此打下基础），且很容易计算出电压放大倍数、电流放大倍数、输入电阻、输出电阻、上限频率、下限频率等等，而且对复杂电路可以求解。

基本电路——固定偏流电路不能稳定静态工作点，为使工作点稳定采用电阻分压式电流负反馈偏置稳定电路。

在组成放大电路时，有输入回路、输出回路（共有四个端点），而管子有三个电极（e、b、c），这样输入回路和输出回路必然要共一个电极。这就有了放大电路的三种组成，即共射（CE）电路、共集（CC）电路和共基（CB）电路，场效应管放大电路有类似的组态。

这部分内容归纳起来：有两种基本电路（固定偏置电路、偏置稳定电路）、两种分析方法（图解法和微变等效电路法）、三种组态（CE、CC、CB）、（CS、CG、CD）。

三、教学安排（13学时）

2.1 放大的基本概念、放大电路的主要指标

（0.5学时）

2.2 放大电路组成及工作原理

（1.5学时）习题2—

1、2—3 2.3 放大电路的图解分析法

（2学时）习题2—

4、2—7 2.4 放大电路的微变等效电路分析法

（2学时）习题2—

9、2—10 2.5 具有稳定工作点的放大电路

（1学时）习题2—

12、2—13 2.6 共集电极电路

（1学时）习题2—

16、2—17 2.7 共基极放大电路

（0.5学时）习题补充题1 2.8 场效应管放大电路

（2.5学时）习题2—20、2—21 阶段小结、习题课

（2学时）习题 2—

19、补充题2

四、要求达到下列能力

1.会判断一个电路能否正弦交流电压信号

2.会画出一个电路的直流通路、交流通路、微变等效电路

3.会用图解法确定固定偏流电路的静态工作点，确定输出电压的最大不失真幅度，会分析波形失真的原因和解决的办法

4.会求共射、共集和共基三种基本放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。

5.会求共源极、共漏极两种场效应管放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。

6.会比较各种电路的特点，初步掌握各种电路应用范围。

7.初步具有分析由两种基本电路组成的复杂电路的分析能力（如共射和共集）

五、重点和难点

本章是课程的重点，对于初学者也是难点所在。本章所讲述的基本概念、基本电路和基本分析方法是学习后面个章节的基础。

本章的重点是放大的概念、放大电路的主要指标参数、基本放大电路和放大电路的分析方法。共射、共集、共基、共源、共漏放大电路的组成、工作原理、静态和动态分析。

1.晶体三级管三种放大电路和场效应管共源、共漏放大电路的组成、工作原理和特点 2.用图解法确定共射放大电路的静态工作点，分析波形失真 3.用估算法求放大电路的静态工作点

4.用微变等效电路分析法计算放大电路的电压放大倍数、源电压放大倍数、输入电阻和输出电阻

有源元件对能量的控制作用，有放大、静态和动态、等效电路等概念的建立，电路能否放大的判断，各种基本放大电路的失真分析等等，是初学者的难点： 1.用图解法分析波形失真 2.场效应管放大电路组成和图解法

六、讲课主线

从扩音机→放大的基本概念→放大电路的框图→放大电路的主要技术指标→组成放大电路→放大电路组成原则（共射、共集、共基）→放大电路工作原理→解决放大电路的两大问题----静态工作点、动态指标的计算→非线性电路的两种分析方法----图解法、微变等效电路法。

图解法：静态→直流通路→静态工作点

动态→交流通路→Au ——〉图解法存在的问题→微变等效电路法

微变等效电路法→求解动态指标→三级管的H参数等效模型→放大电路的等效电路→等效电路求解，即求Au、Ri、Ro。共射、共集、共基的分析方法：电路特点→静态分析→动态分析→应用

由晶体管放大电路的不足→场效应管放大电路→分析方法。

场效应管放大电路与晶体管放大电路的共性和个性→着重讲场效应管放大电路的特殊性→静态分析→动态分析→两种放大电路的比较

七、讲授方法

1.提出问题、解决问题的方法

2.非线性电路的分析方法，并与电路分析课密切结合，既搞清模拟电路特点，又能用已学的电路知识解决模拟电路的特点

3.强调放大电路的两种状态，掌握分析放大电路的主旋律和分析方法，从而关难点 4.采用对比法：三种共射、共集、共基的共性和个性

场效应管放大电路与晶体管放大电路的共性和个性

用共性贯穿放大电路的分析，用个性解决具体问题，从而加深记忆，学习处理问题的方法

5.强调搞清概念、搞清电路的前提下记公式

6.在利用多媒体教学和传统教授方法相结合的讲解方法，搞清各知识点的用何种手段已于使学生掌握。

7.强调学生课后总结，看参考书。

8.强调理论与实践相结合。（利用EDA软件仿真）传统教学方式、多媒体教学、EDA教学相结合的方式

八、两学时示范讲稿

2.5射极偏置放大电路（分压式具有稳定工作点的放大电路）

● 教学基本要求：正确理解静态工作点的稳定原理和条件，掌握静态工作点和动态指标（Au、Ri、Ro）的分析计算方法，深刻理解Re对放大电路静态、动态的作用。● 时间：50分钟

● 重点：稳定工作点的原理及条件，动态、静态分析。● 难点：Re对静态工作点、动态指标的作用

● 讲授方法：由共射固定偏置放大电路存在的问题——静态工作点不稳定，引出射极偏置放大电路，证明该电路为什么能稳定静态工作点及其应具备的条件，进一步来估算静态工作点的参数，计算动态指标Au、Ri、Ro，深入讨论Re的作用，最后证明结论，并作小结。

● 教学手段：多媒体课件和传统讲授方法相结合，采用提出问题、解决问题的方法。

2.5.1问题的提出

1.固定偏流放大电路存在的问题

当输入信号较大时，一开电源，输入为正弦波，输出为正弦波。

当工作一段时间后发现，输出波形产生失真（饱和失真）

问同学们这是什么失真？为什么产生失真？ 2.静态工作点的位置发生变化的原因(1)温度对晶体管参数的影响

1〉T↑→ICBO↑,温度每升高10oC, ICBO↑一倍 2〉T↑→UBE↓,温度每升高1oC, UBE↓2.5mv 3〉T↑→β↑,温度每升高1oC,Δβ/β ↑ 0.5---1%(2)温度对静态工作点的影响 ICQ=βIBQ+(1+β)ICBO

IBQ=（Vcc-UBE）/ Rp → T↑→ICQ↑→Q↑→饱和失真

怎么办？

2.5.2电路组成及稳定静态工作点的原理

一、电路组成

特点：RB1—上偏流电阻、RB2—下偏流电阻、RE—发射电阻

二、稳定静态工作点的原理 1.直流通路

UB=VCC*RB2 /(RB1+RB2)2.稳定过程（原理）

T↑→ICQ↑→ICQ*RE↑→UB固定→UBE↓→IBQ↓→ICQ↓ 若电路调整适当，可以使ICQ基本不变。

3.稳定的条件 UB=常数固定（1）I1 >> IB

硅管I1=（5--10）IBQ

锗管I1=（10--20）IBQ

（2）UB 〉〉UBE 硅管UB=（3--5）V

锗管UB=（1--3）V

2.5.3静态分析

求Q（IBQ、ICQ、UCEQ）

求法：画出直流通路求解

方法有二：

一、估算法

ICQ=IEQ=(UB-UBE)/ RE IBQ=ICQ / β

UCEQ=VCC-ICQ*RC-ICQ*RE=VCC-IC*(RC+RE)证明Q是否合适

二、利用戴维南定理（同学自己做）

UB= IBQ*RB+ UBE +(1+β)*IBQ *Re IBQ=(UB-UBE)/ [RB+(1+β)*Re]，RB= RB1 // RB2 ICQ= β*IBQ

UCEQ =VCC-IC*(RC+RE)2.5.4动态分析

求AU、Ri、RO

一、画出放大电路的微变等效电路 1.画出交流通路

2.画出放大电路的微变等效电路

二、计算动态性能指标 1.计算Au Au=Uo / Ui

Uo=-β*Ib* Rc//RL=-β*Ib*RL’ Ui= Ib*rbe+(1+β)*Ib*RE

Au=-β*Ib*RL’ / [ Ib*rbe+(1+β)*Ib*RE ]=-β*RL’ / [ rbe+(1+β)*RE ](1)“-”表示Uo和Ui反相

(2)Au的值比固定偏流放大电路小了 2.计算输入电阻

Ri=Ui / Ii，Ii=Ui / RB1 + Ui / RB2 + Ui / [ rbe+(1+β)*RE ] 代入即得：Ri=RB1 // RB2 // [ rbe+(1+β)RE ]

Ri↑

同时证明公式的证法和折合的概念 3.计算输出电阻

Ro=Uo / Io，（Us=0，RL=∞）

证明：Uo在RE的电压可以忽略不计。

Ro= Rc

2.5.5讨论

一、上述电路Au↓ Ri↑ Ro不变

如何提高电压放大倍数Au→在RE两端并联一个电路 此时:

Ri=RB1 // RB2 // rbe ≈ rbe

Ro= Rc

Au=-β*RL’ / rbe

与固定偏流放大电路同

二、如何使放大倍数减小不大，但输入电阻有所提高

改：RE>>RE’

三、计算输入电阻时，若考虑RE两端电压，如何计算输出电阻呢？

同学参考教材P110 2.6共集电极放大电路（射极输出器、射极跟随器）

● 教学基本要求：正确理解共集电极放大电路的组成特点，掌握静态工作点和动态性能指标（Au、Ri、Ro）的分析、计算方法，深刻理解提高输入电阻Ri、的方法，并了解其应用。● 时间：50分钟

● 重点：动态性能指标Au、Ri、Ro的分析计算及其特点。深入理解Ro的计算方法以及

Ri、Ro计算中的折合关系，进一步提高输入电阻的方法。

● 难点：输出电阻Ro的分析、计算。Ri和Ro在计算中的特点，提高输入电阻的方法。

● 讲授方法：预先证明为什么介绍共集电极放大电路，电路组成特点，估算静态工作点参数的方法。重点强调微变等效电路的画法。Au、Ri、Ro的计算方法。讨论Ri、Ro公式特点，并证明物理意义，深入讨论提高Ri的思路和方法。最后介绍应用，并作小结。

● 教学手段：多媒体课件和传统讲授方法相结合，采用对比和讨论方式。

问题的提出： 前面讲过的两种共射电路，输入电阻低、输出电阻高，通常需要输入电阻高、输出电阻小。如何解决这一问题呢？下面讨论共集电极放大电路。2.6.1电路组成及特点

一、电路组成

二、特点

1.集电极直接接Vcc，故对交流来说，集电极接地，输入b—c，输出e—c，称共集电极电路。

2.负载电阻RL接到发射极回路，故称射极输出器。2.6.2静态分析

求静态工作点： IBQ

ICQ

UCEQ

一、画出直流通路

画法：Ui=0，C断开

二、计算

Vcc= IBQ*RB+ UBE +(1+β)*IBQ *RE IBQ=(Vcc-UBE)/ [RB+(1+β)*RE]，ICQ= β*IBQ

UCEQ =VCC-IC*RE

（证明Q是否合理）2.6.3动态分析

一、画出放大电路的微变等效电路（很清楚证明是共C电路）1.画出交流通路

2.画出微变等效电路

二、动态性能指标计算 1.电压放大倍数Au Au=Uo / Ui Uo=（1+β）*Ib* RE//RL=（1+β）*Ib* RL’ Ui= Ib*rbe+(1+β)*Ib* RL’ Au=（1+β）*RL’/ rbe+(1+β)* RL’ 讨论：①“+”是输入和输出同相

② |Au|<1，因为(1+β)* RL’ 〉〉rbe

→

|Au| 接近于1，即Uo与Ui相同，故称射极输出器。2.输入电阻Ri Ri=Ui / Ii，Ri=RB // [ rbe+(1+β)RL’ ]

讨论：① Ri提高了

② 注意rbe与RL’串联时，一定要乘(1+β)，即rbe+(1+β)RL’ 3.输出电阻Ro Ro=Uo / Io，（Us=0，RL=∞）

Io=IRE—Ib—βIb IRE=Uo / RE

Ib=--Uo /(rbe+Rs’)

Rs’= RB // Rs

Io=Uo / RE + Uo /(rbe+Rs’)+ β*Uo /(rbe+Rs’)Ro=Uo / Io= RE // [(rbe+Rs’)/(1+β)] 讨论：① Ro↓ 一般为几Ω---几十Ω

② 注意RE与rbe+Rs’并联时，一定要除一个折合系数(1+β)

三、应用

在输入级中应用，可提高输入电阻；在中间级中应用，进行阻抗变换；在输出级中应用，减小输出电阻，提高带负载能力。

四、进一步提高输入电阻的方法

进一步提高输入电阻的电路如图所示：

下面分三种情况计算Ri的大小

1.当不接RB3和C3的情况

Ri=RB1 // RB2 // [rbe+(1+β)RE] 2.当不接C3、接RB3的情况

Ri=（RB3 + RB1//RB2）// [ rbe+(1+β)RE] 3.接RB3和C3的情况

Ri=（RB3 // rbe）// [ rbe+(1+β)（RB1 // RB2 // RE // RL）

第五篇：《模拟电子技术基础》电子教案

《模拟电子技术基础》教案

1、本课程教学目的：

本课程是电气信息类专业的主要技术基础课。其目的与任务是使学生掌握常用半导体器件和典型集成运放的特性与参数，掌握基本放大、负反馈放大、集成运放应用等低频电子线路的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法和工程计算方法；使学生具有一定的实践技能和应用能力；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。

2、本课程教学要求：

1．掌握半导体器件的工作原理、外部特性、主要参数、等效电路、分析方法及应用原理。

2．掌握共射、共集、共基、差分、电流源、互补输出级六种基本电路的组成、工作原理、特点及分析，熟悉改进放大电路，理解多级放大电路的耦合方式及分析方法，理解场效应管放大电路的工作原理及分析方法，理解放大电路的频率特性概念及分析。

3．掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法，理解负反馈对放大电路性能的影响，熟练掌握深度负反馈条件下闭环增益的近似估算，了解负反馈放大电路产生自激振荡的条件及其消除原则。

4．了解集成运算放大器的组成和典型电路，理解理想运放的概念，熟练掌握集成运放的线性和非线性应用原理及典型电路；掌握一般直流电源的组成，理解整流、滤波、稳压的工作原理，了解电路主要指标的估算。

3、使用的教材：

杨栓科编，《模拟电子技术基础》，高教出版社

主要参考书目：

康华光编，《电子技术基础》（模拟部分）第四版，高教出版社

童诗白编，《模拟电子技术基础》，高等教育出版社，张凤言编，《电子电路基础》第二版，高教出版社，谢嘉奎编，《电子线路》（线性部分）第四版，高教出版社，陈大钦编，《模拟电子技术基础

问答、例题、试题》，华中理工大学出版社，唐竞新编，《模拟电子技术基础解题指南》，清华大学出版社，孙肖子编，《电子线路辅导》，西安电子科技大学出版社，谢自美编，《电子线路

设计、实验、测试》（二），华中理工大学出版社，绪论

本章的教学目标和要求：

要求学生了解放大电路的基本知识；要求了解放大电路的分类及主要性能指标。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§1－1　电子系统与信号

0.5

§1－2

放大电路的基本知识

0.5

本章重点：

放大电路的基本认识；放大电路的分类及主要性能指标。

本章教学方式：

课堂讲授

本章课时安排：

本章的具体内容：

1节

介绍本课程目的，教学参考书，本课程的特点以及在学习中应该注意的事项和学习方法；

介绍放大电路的基本认识；放大电路的分类及主要性能指标。

重点:

放大电路的分类及主要性能指标。

第1章　　半导体二极管及其基本电路

本章的教学目标和要求：

要求学生了解半导体基础知识；理解PN结的结构与形成；熟练掌握普通二极管和稳压管的V-I特性曲线及其主要参数，熟练掌握普通二极管正向V-I特性的四种建模。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§1－1　PN结

§1－2

半导体二极管

§1－3　半导体二极管的应用

§1－4　特殊二极管

本章重点：

PN结内部载流子的运动，PN结的特性，二极管的单向导电性、二极管的特性、参数、应用电路分析及稳压管的特性、参数及其特点。

本章难点：

PN结的形成原理，二极管的非线性伏安特性方程和曲线及其电路分析。

本章主要的切入点：

“管为路用”

从PN结是半导体器件的基础结构，PN结的形成原理入手，通过对器件的非线性伏安特性的描述，在分析电路时说明存在的问题，引出非线性问题线性化的必要性和可行性。

本章教学方式：

课堂讲授

本章课时安排：3

本章习题：

P26

1.1、1.2、1.7、1.9、1.12、1.13。

本章的具体内容：

2、3节

1、介绍本课程目的，教学参考书，本课程的特点以及在学习中应该注意的事项和学习方法；

2、讲解半导体基础知识，半导体，杂质半导体；

3、讲解PN结的特点，PN结的几个特性:单向导电性、伏安特性、温度特性、电容特性。

重点:

PN结的形成过程、PN结的单向导电性、伏安特性曲线的意义，伏安方程的应用。

4节

1、讲解半导体二极管结构和电路符号，基本特点，等效电路；

2、讲解稳压二极管工作原理，电路符号和特点，等效电路；

3、讲解典型限幅电路和稳压电路的分析。

重点：两种管子的电路符号和特点。

讲解课后习题，让学生更好地了解二极管基本电路及其分析方法。

【例1】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。

图(b)

【例1-8】

设本题图所示各电路中的二极管性能均为理想。试判断各电路中的二极管是导通还是截止，并求出A、B两点之间的电压ＵAB值。

【相关知识】

二极管的工作状态的判断方法。

【解题思路】

（1）首先分析二极管开路时，管子两端的电位差，从而判断二极管两端加的是正向电压还是反向电压。若是反向电压，则说明二极管处于截止状态；若是正向电压，但正向电压小于二极管的死区电压，则说明二极管仍然处于截止状态；只有当正向电压大于死区电压时，二极管才能导通。

（2）在用上述方法判断的过程中，若出现两个以上二极管承受大小不等的正向电压，则应判定承受正向电压较大者优先导通，其两端电压为正向导通电压，然后再用上述方法判断其它二极管的工作状态。

【解题过程】

在图电路中，当二极管开路时，由图可知二极管D1、D2两端的正向电压分别为

10V和25V。二极管D2两端的正向电压高于D1两端的正向电压，二极管D2优先导通。当二极管D2导通后，UAB=－15V，二极管

D1两端又为反向电压。故D1截止、D2导通。U

AB

=

－15V。

【例1-9】

硅稳压管稳压电路如图所示。其中硅稳压管DZ的稳定电压UZ=8V、动态电阻rZ可以忽略，UI=20V。试求：

(1)

UO、IO、I及IZ的值；

(2)

当UI降低为15V时的UO、IO、I及IZ值。

【相关知识】

稳压管稳压电路。

【解题思路】

根据题目给定条件判断稳压管的工作状态，计算输出电压及各支路电流值。

【解题过程】

(1)

由于

＞UZ

稳压管工作于反向电击穿状态，电路具有稳压功能。故

UO

=

UZ

=

8V

IZ=

I－IO=6－4=2

mA

(2)

由于这时的＜UZ

稳压管没有被击穿，稳压管处于截止状态。故

IZ

=

0

【例1-10】电路如图(a)所示。其中未经稳定的直流输入电压UI值可变，稳压管DZ采用2CW58型硅稳压二极管，在管子的稳压范围内，当IZ为5mA时，其端电压UZ为10V、为20Ω，且该管的IZM为26mA。

(1)

试求当该稳压管用图(b)所示模型等效时的UZ0值；

(2)

当UO

=10V时，UI

应为多大？

(3)

若UI在上面求得的数值基础上变化±10%，即从0.9UI变到1.1UI，问UO

将从多少变化到多少？相对于原来的10V，输出电压变化了百分之几？在这种条件下，IZ变化范围为多大？

(4)

若UI值上升到使IZ=IZM，而rZ值始终为20Ω，这时的UI和UO分别为多少？

(5)

若UI值在6~9V间可调，UO将怎样变化？

图

(a)

图

(b)

【相关知识】

稳压管的工作原理、参数及等效模型。

【解题思路】

根据稳压管的等效模型，画出等效电路，即可对电路进行分析。

【解题过程】

(1)

由稳压管等效电路知，(2)

(3)

设不变。当时

当时

(4)

(5)

由于U

I＜UZ0，稳压管DZ没有被击穿，处于截止状态

故UO将随U

I在6~9

V之间变化

第2章　　半导体三极管及放大电路基础

本章的教学目标和要求：

要求学生正确理解放大器的一些基本概念，掌握BJT的简化模型及其模型参数的求解方法，掌握BJT的偏置电路，及静态工作点的估算方法；掌握BJT的三种基本组态放大电路的组成，指标，特点及分析方法；理解放大器的频率响应的概念和描述，掌握放大器的低频、高频截止频率的估算，单管放大器的频率响应的分析，波特图的折线画法。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体与板书相结合的教学方式）

§2－1

半导体BJT

§2－2

共射极放大电路

§2－3

图解分析法

§2－4

小信号模型分析法

§2－5

放大电路的工作点稳定问题

§2－6

共集电极电路和共基极电路

§2－7

多级放大电路

§2－8

放大电路的频率响应

习题课

本章重点：

以共射极放大电路为例介绍基本放大电路的组成、工作原理、静态工作点的计算、性能指标计算。

频率响应的概述，波特图的定义；BJT的简化混合高频等效模型，单管共射放大器中频段、低频段、高频段的频率响应的分析和波特图的画法。

本章难点：

对放大概念的理解；等效模型的应用；对电路近似分析的把握。

本章主要的切入点：

通过易于理解的物理概念、作图的方法理解放大的概念；通过数学推导与物理意义的结合，加强对器件等效模型的理解；通过CB、CC、CS等基本电路的分析，强化工程分析的意识和分析问题的能力。

本章教学方式：

课堂讲授+仿真分析演示

本章课时安排：

本章习题：

P84

2.3、2.4、2.7、2.8、2.11、2.12、2.13、2.14、2.15、2.16、2.18、2.19、2.20。

本章的具体内容：5、6、7节：

介绍半导体BJT的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。

重点：BJT内部载流子的移动、电流的分配关系和特性曲线。8、9、10节：

介绍共射放大器组成原则，电路各元件的作用，介绍Q点定义及其合理设置的重要性，放大电路的工作原理，信号在放大电路各点的传输波形变化；放大电路组成原则。

重点:

强调对于各个基本概念的理解和掌握。11、12、13、14节：

对放大电路进行分析，介绍直流、交流通路的画法原则，并例举几个电路示范；

采用图解法对放大电路的Q点、电压放大倍数和失真情况进行分析，强调交、直流负载线的区别。

再对一个典型共射放大电路进行完整的动态参数分析，并对其分析结果进行详细分析和讨论，从而作为此部分的一个小结。

重点:

直流、交流通路的画法原则，典型共射放大电路进行完整的动态参数分析。

15、16节：

介绍三极管的小信号等效模型、并用小信号模型法分析基本放大电路的主要性能指标Av，Ri，Ro。

重点：建立小信号电路模型，将非线性问题线性化。

讲解课后习题，使学生熟悉用图解法和小信号模型法分析放大电路的方式方法。

讨论放大电路Q点的稳定性。从影响Q点稳定的因素入手，在固定偏流电路的基础上介绍分压偏置电路，并对其稳定静态工作点的原理进行详细分析。

对典型分压偏置共射放大器进行直流分析，强调直流分析中VCC的分割，工程近似法计算Q点；

重点:

对典型分压偏置共射放大器进行交直流分析。

17、18节：

简要介绍有稳Q能力的其它电路结构形式，介绍共集放大器（CC）的原理图、直流通路、交流通路、交直流分析，介绍其特点和典型应用；给出一个典型CC放大器和其分析结论由学生课外完成分析；

介绍共基放大器（CB），原理图，直流通路，交流通路，交直流分析，介绍其特点和典型应用；

给出一个典型CB放大器和其分析结论由学生课外完成分析。

结合一个简单综合性例题小结三组态的特点。

给出一个CE，CC，CB放大器比较对照表由学生课外完成分析。

重点:

共集放大器（CC）的交直流分析，共基放大器（CB）的交直流分析。

频率响应的概述，基本概念，三个频段的划分，引入RC高通电路模拟低频响应，RC低通电路模拟高频响应，它们的幅频响应，相频响应；的频率响应；波特图的定义；BJT的完整混合模型，简化高频等效模型，主要参数的推导；单管共射放大器中频段、低频段、高频段的频率响应的分析和波特图的画法。放大器增益带宽积的概念，影响因素，多级放大器的频率响应。以一个单管共射放大电路的分析为例题对以上内容做一个小结。

重点:

频率响应的基本概念，简化高频等效模型，主要参数的推导；单管共射放大器频率响应的分析。

讲解课后习题，并对本章内容作个简单的小结。

【例2-1】电路如图所示，晶体管的β＝100，UBE＝0.7

V，饱和管压降UCES＝0.4

V；稳压管的稳定电压UZ＝4V，正向导通电压UD＝0.7

V，稳定电流IZ＝5

mA，最大稳定电流IZM＝25

mA。试问：

（1）当uI为0

V、1.5

V、25

V时uO各为多少？

（2）若Rc短路，将产生什么现象？

【相关知识】

晶体管工作状态的判断，稳压管是否工作在稳压状态的判断以及限流电阻的作用。

【解题思路】

（1）

根据uI的值判断晶体管的工作状态。

（2）

根据稳压管的工作状态判断uO的值。

【解题过程】

（1）当uI＝0时，晶体管截止；稳压管的电流

在IZ和IZM之间，故uO＝UZ＝4

V。

当uI＝15V时，晶体管导通，基极电流

假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流

由于uO＞UCES＝0.4

V，说明假设成立，即晶体管工作在放大状态。

值得指出的是，虽然当uI为0

V和1.5

V时uO均为4

V，但是原因不同；前者因晶体管截止、稳压管工作在稳压区，且稳定电压为4

V，使uO＝4

V；后者因晶体管工作在放大区使uO＝4

V，此时稳压管因电流为零而截止。

当uI＝2.5

V时，晶体管导通，基极电流

假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流

在正电源供电的情况下，uO不可能小于零，故假设不成立，说明晶体管工作在饱和状态。

实际上，也可以假设晶体管工作在饱和状态，求出临界饱和时的基极电流为

IB=0.18

mA＞IBS，说明假设成立，即晶体管工作在饱和状态。

（2）若Rc短路，电源电压将加在稳压管两端，使稳压管损坏。若稳压管烧断，则uO＝VCC＝12

V。

若稳压管烧成短路，则将电源短路；如果电源没有短路保护措施，则也将因输出电流过大而损坏。

【方法总结】

（1）

晶体管工作状态的判断：对于NPN型管，若uBE＞Uon（开启电压），则处于导通状态；若同时满足UC≥UB>UE，则处于放大状态，IC＝βIB；若此时基极电流

则处于饱和状态，式中ICS为集电极饱和电流，IBS是使管子临界饱和时的基极电流。（2）稳压管是否工作在稳压状态的判断：稳压管所流过的反向电流大于稳定电流IZ才工作在稳压区，反向电流小于最大稳定电流IZM才不会因功耗过大而损坏，因而在稳压管电路中限流电阻必不可少。图示电路中Rc既是晶体管的集电极电阻，又是稳压管的限流电阻。

【例2-2】电路如图所示，晶体管导通时UBE＝0.7V，β=50。试分析uI为0V、1V、1.5V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。

【相关知识】

晶体管的伏安特性。

【解题思路】

根据晶体管的管压降与，以及基极电流和集电极电流的特点，直接可以判别出管子的工作状态，算出输出电压。

【解题过程】

（1）当VBB＝0时，T截止，uO＝12V。

（2）当VBB＝1V时，因为

μA

所以T处于放大状态。

（3）当VBB＝3V时，因为

μA

所以T处于饱和状态。

【例2-3】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)

【相关知识】

放大电路的组成原理。

【解题思路】

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，动态时电源相当于短路，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2-4】单级放大电路如图所示，已知Vcc=15V，，此时调到，，，晶体管饱和压降UCES为1V，晶体管的结电容可以忽略。试求：

（1）静态工作点，：

（2）中频电压放大倍数、输出电阻、输入电阻；

（3）估计上限截止频率和下限截止频率；

（4）动态范围=？输入电压最大值Ui

p=？

（5）当输入电压的最大值大于Ui

p时将首先出现什么失真？

【相关知识】

（1）共射极放大电路。

（2）放大电路的频率特性。

【解题思路】

（1）根据直流通路可求得放大电路的静态工作点。

（2）根据交流通路可求得放大电路的、、。

（3）根据高频区、低频区的等效电路可分别求出和。

（4）根据静态工作点及交流负载线的斜率可求得动态范围，同时可判断电路出现失真的状况。

（5）根据电压放大倍数和动态范围可求出Ui

p。

【解题过程】

（1）采用估算法求解静态工作点。由图可知

故

（2）利用微变等效电路法，求解放大电路的动态指标。

（3）当电路中只有一个惯性环节时，电路的截止频率可以表示为，其中

为电容

所在回路的等效电阻。

在高频区，根据题意，晶体管的结电容可以忽略，影响电路上限截止频率的电容只有负载等效电容。故电路的上限截止频率为

在低频区，影响下限截止频率的电容有、和。可以分别考虑输入回路电容（、）和输出回路电容（）的影响，再综合考虑它们共同作用时对电路下限截止频率的影响。

只考虑输出回路电容时

只考虑输入回路电容和时，为了简化计算，忽略偏置电阻及射极电阻的影响，把射极旁路电容折算到基极回路，则有

由于，所以电路的下限截止频率为

（4）

由于，即电路的最大不失真输出电压受截止失真的限制，故电路的动态范围

输入电压最大值

（5）

由上述分析可知，当输入电压的最大值大于U

ip时，电路将首先出现截止失真。

【例2-5】

图示放大电路为自举式射极输出器。在电路中，设，，晶体管的，各电容的容量足够大。试求：

（1）断开电容，求放大电路的输入电阻和输出电阻。

（2）接上电容，写出的表达式，并求出具体数值，再与（1）中的数值比较。

（3）接上电容，若通过增大来提高，那么的极限值等于多少？

图(a)

【解相关知识】

射极输出器、自举原理、密勒定理。

【解题思路】

根据放大电路的微变等效电路求放大电路的输入电阻。

【解题过程】

在分析电路的指标之前，先对自举式射极输出器的工作原理作一简要说明。在静态时，电容相

当于开路；在动态时，大电容相当于短路，点

E和点A的交流电位相等。由于点E的交流电位跟随输入信号（点B的交流电位）变化，所以两端的交流电位接近相等，流过的交流电流接近

于零。对交流信号来说，相当于一个很大的电阻，从而减小了、对电路输入电阻的影响。由于大电容C的存在，点A的交流电位会随着输入信号而自行举起，所以叫自举式射极输出器。

这种自举作用能够减小直流偏置电阻对电路输入电阻的影响，可以进一步提高射极输出器的输入电阻。

（1）在断开电容C后，电路的微变等效电路如图

(b)所示。图中

图（b）。

由图可以求出

可见，射极输出器的原来是很大的，但由于直流偏置电阻的并联，使减小了很多。

（2）接上自举电容后，用密勒定理把等效为两个电阻，一个是接在B点和地之间的，另一个是接在A(E)点和地之间的，其中是考虑了与、以及并联后的，如图(c)所示。

图(c)

由于，但小于1，所以是一个比大得多的负电阻，它与、、并联后，总的电阻仍为正。由于很大，它的并联效应可以忽略，从而使

此时

所以，自举式射极输出器的输入电阻

由于对的并联影响小得多，所以比没有自举电容时增大了。

（3）

通过增大以增大的极限情况为，即用自举电阻提高的结果，使

只取绝于从管子基极看进去的电阻，与偏置电阻几乎无关。

【例2-6】试判断图示各电路属于何种组态的放大电路，并说明输出电压相对输入电压的相位关系。

（a）

（b）

（c）（d）

【相关知识】

共集－共射，共射－共集，共集－共基组合放大电路。

【解题思路】

根据信号流向分析各个晶体管放大电路的组态及输出电压与输入电压的相位关系。

【解题过程】

图（a）所示电路第一级是共集电极放大电路，输出电压与输入电压同相；第二级是共射极放大电路，输出电压与输入电压反相。因此，整个电路是共集－共射组合电路，输出电压与输入电压反相。

图（b）所示电路第一级是共射极放大电路，输出电压与输入电压反相；第二级是共基极放大电路，输出电压与输入电压同相。因此，整个电路是共射－共基组合电路，输出电压与输入电压反相。

图（c）所示电路第一级是共集电极放大电路，输出电压与输入电压同相；第二级是共基极放大电

路，输出电压与输入电压同相。因此整个电路是共集－共基组合电路，输出电压与输入电压同相。

图（d）所示电路由于T1管集电极具有恒流特性，因而T1管是T2管的有源负载，所以T2管组成了有源负载的共射放大器，输出电压与输入电压反相。

【例2-7】

晶体管组成的共集－共射、共射－共集、共射－共基等几种组合放大电路各有其独特的优点，请你选择合适的组合放大电路，以满足如下所述不同应用场合的需求。

（1）电压测量放大器的输入级电路。

（2）输出电压受负载变化影响小的放大电路。

（3）负载为0.2kΩ，要求电压增益大于60dB的放大电路。

（4）输入信号频率较高的放大电路。

【相关知识】

共集－共射，共射－共集，共射－共基组合放大电路。

【解题思路】

根据三种组合放大电路的特点，选择满足应用需求的组合放大电路。三种组合放大电路的特点如下：

（1）共集－共射组合放大电路，不仅具有共集电极电路输入电阻大的特点，而且具有共射电路电压放大倍数大的特点；

（2）共射－共集组合放大电路，不仅具有共射电路电压放大倍数大的特点，而且具有共集电极电路输出电阻小的特点；

（3）共射－共基组合放大电路，共基极电路本身就有较好的高频特性，同时将输入电阻很小的共基极电路接在共射极电路之后，减小了共射极电路的电压放大倍数，使共射极接法的管子集电结电容效应减小，改善了放大电路的频率特性。因此，共射－共基组合放大电路在高频电路中获得了广泛的应用。该组合电路的电压放大倍数近似等于一般共射电路的电压放大倍数。

【解题过程】

（1）电压测量放大器的输入级既要有较大的输入电阻，又要有一定的电压放大能力，应采用共集－共射组合放大电路。

（2）输出电压受负载变化影响小的放大电路应具有较小的输出电阻，也要有一定的电压放大能力，应采用共射－共集组合放大电路。

（3）负载为0.2kΩ，电压增益大于60dB的放大电路应采用电压放大倍数大、输出电阻小的共射－共集组合电路，最好在输入级再增加一级具有高输入电阻的共集电极电路。

（4）输入信号频率较高时，应采用频率特性好的共射－共基组合放大电路。

第3章

场效应管放大电路

本章的教学目标和要求：

要求学生了解JFET、MOSFET的结构特点，理解其工作原理；掌握JFET、MOSFET的特性曲线及其主要参数，掌握BJT、JFET、MOSFET三者之间的差别；掌握FET的偏置电路，工作点估算方法，掌握FET的小信号跨导模型，掌握FET的共源和共漏电路的分析和特点。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学方式）

§3－1

结型场效应管

§3－2

金属－氧化物－半导体场效应管

§3－3

场效应管放大电路

习题课

本章重点：

各种场效应管的外特性及参数，场效应管放大电路的偏置电路及特点。

本章难点：

场效应管的工作原理以及静态工作点的计算。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：8

本章的具体内容：

19、20节：

介绍结型场效应管的工作原理、结型场效应管的特性曲线以及主要参数。

重点：对结型场效应管的特性曲线的理解。21、22、23节：

介绍MOS效应管的工作原理、MOS效应管的特性曲线以及主要参数。

重点：对MOS效应管的特性曲线的理解。24、25、26节：

FET放大电路的分类，Q点设置方法，两种偏置方法的特点，以及用图解法、计算法对电路进行分析。FET的小信号模型，并用它对共源、共漏放大器分析；加一习题课讲解习题并对本章作一小结。

重点:强调分析方法的掌握，以及电路结构、分析过程与BJT放大器的对比。

【例3-1】在图示电路中，已知场效应管的；问在下列三种情况，管子分别工作在那个区？

（1）,（2）,（3）,【相关知识】

场效应管的伏安特性。

【解题思路】

根据管子工作在不同区域的特点，判断管子的工作状态。

【解题过程】

(1)

因为

管子工作在截止区。

(2)

因为

管子工作在放大区。

(3)

因为

管子工作在可变电阻区。

【例3-2】

电路如图(a)示。其中，，场效应管的输出特性如图（b）

所示。试求电路的静态工作点、和之值。

图(a)

图(b)

【相关知识】

结型场效应管及其外特性，自给偏压电路，放大电路的直流通路、解析法、图解法。

【解题思路】

根据放大电路的直流通路，利用解析法或图解法可求得电路的静态工作点。

【解题过程】

由场效应管的输出特性可知管子的，由式

及

得

与双极型晶体管放大电路类似，分析场效应管放大电路的静态工作点，也有两种方法，解析法和图解法

【另一种解法】

（1）在输出特性曲线上，根据输出回路直流负载线方程

作直流负载线MN，如图(d)所示。MN与不同的输出特性曲线有不同的交点。Q点应该在MN上。

图(c)

图(d)

（2）由交点对应的、值在~坐标上作曲线，称为~控制特性，如图

(c)所示。

（3）在控制特性上，根据输入回路直流负载线方程

代入，可作出输入回路直流负载线。该负载线过原点，其斜率为，与控制特性曲线的　　交点即为静态工作点。由此可得，（4）根据，在输出回路直流负载线上可求得工作点，再由点可得。

【例3-3】

两个场效应管的转移特性曲线分别如图

(a)、(b)所示，分别确定这两个场效应管的类型，并求其主要参数（开启电压或夹断电压，低频跨导）。测试时电流iD的参考方向为从漏极D到源极S。

(a)

(b)

【相关知识】

（1）场效应管的转移特性。

（2）场效应管的电参数。

【解题思路】

根据场效应管的转移特性确定其开启电压或夹断电压，及在某一工作点处的跨导。

【解题过程】

（a）图曲线所示的是P沟道增强型MOS管的转移特性曲线。其开启电压UGS（th）＝－2V，IDQ=

-1mA

在工作点（UGS＝－5V，ID＝－2.25mA）处，跨导

（b）图曲线所示的是N沟道耗尽型MOSFET的转移特性曲线，其夹断电压，在工作点（UGS＝－2V，ID＝1mA）处，跨导

第4章

集成运算放大器

本章的教学目标和要求：

要求学生了解差分式放大低电路的基本概念，简单差分式放大电路的组成、工作原理，差分放大电路静态工作点与主要性能指标的计算；了解集成运放电路的组成及特点；了解集成运放的主要参数和性能指标；理解理想运放的概念，掌握理想运放的线性工作区的特点，运放在线性工作区的典型应用；掌握理想运放的非线性工作区的特点，运放在非线性工作区的典型应用。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§4－1

集成运放概述

§4－2

集成运放中的基本单元电路

§4－3　通用集成运放

§4－4　运放的主要参数几简化低频等效电路

本章重点：

差分式放大电路的组成、工作原理，差分放大电路静态工作点与主要性能指标的计算；零点漂移现象；差动放大器对差模信号的放大作用和对共模信号的抑制作用；半电路分析方法。

电流源电路的结构和工作原理、特点；

直接耦合互补输出级电路的结构原理、特点，交越失真的概念；

本章难点：

对差模信号共模信号的理解，对任意信号单端输入、单端输出差动放大器的分析；多级放大器前后级之间的相互影响。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：6

本章习题：

P144

4.1、4.2、4.3、4.5、4.6、4.10、4.11、4.12、4.13、4.19、4.20。

本章的具体内容：27、28、29节：

介绍集成电路运算放大器中的几种电流源形式；介绍引入直接耦合放大电路的产生零点漂移的原因，零点漂移的抑制方法；直接耦合放大电路的直流分析。任意信号的差模共模分解，典型差分放大器的结构，对共模差模信号的不同响应。

重点:

产生零点漂移的原因，零点漂移的抑制方法；典型差分放大器的原理。30、31、32节：

差分放大器对差模信号的放大作用的详细分析，共模抑制比的概念。差放的四种典型接法，并对几种结构的交流特性做分析。简要介绍改进型差放的改进原理。

介绍集成电路运算放大器的内部结构、工作原理、主要参数和性能指标。

重点：共模抑制比，差放的四种典型接法和集成运放的工作原理。

【例4-1】三个两级放大电路如下图所示，已知图中所有晶体管的β均为100，rbe均为1

kΩ，所有电容均为10

μF，VCC均相同。

填空：

（1）填入共射放大电路、共基放大电路等电路名称。

图（a）的第一级为_________，第二级为_________；

图（b）的第一级为_________，第二级为_________；

图（c）的第一级为_________，第二级为_________。

（2）三个电路中输入电阻最大的电路是_________，最小的电路是_________；输出电阻最大的电路是_________，最小的电路是_________；电压放大倍数数值最大的电路是_________；低频特性最好的电路是_________；若能调节Q点，则最大不失真输出电压最大的电路是_________；输出电压与输入电压同相的电路是_________。

【相关知识】

晶体管放大电路三种接法的性能特点，多级放大电路不同耦合方式及其特点，多级放大电路动态参数与组成它的各级电路的关系。

【解题思路】

（1）通过信号的流通方向，观察输入信号作用于晶体管和场效应管的哪一极以及从哪一极输出的信号作用于负载，判断多级放大电路中各级电路属于哪种基本放大电路。

（2）根据各种晶体管基本放大电路的参数特点，以及单级放大电路连接成多级后相互间参数的影响，分析各多级放大电路参数的特点。

【解题过程】

（1）在电路（a）中，T1为第一级的放大管，信号作用于其发射极，又从集电极输出，作用于负载（即第二级电路），故第一级是共基放大电路；T2和T3组成的复合管为第二级的放大管，第一级的输出信号作用于T2的基极，又从复合管的发射极输出，故第二级是共集放大电路。

在电路（b）中，T1和T2为第一级的放大管，构成差分放大电路，信号作用于T1和T2的基极，又从T2的集电极输出，作用于负载（即第二级电路），是双端输入单端输出形式，故第一级是（共射）差分放大电路；T3为第二级的放大管，第一级的输出信号作用于T3的基极，又从其发射极输出，故第二级是共集放大电路。

在电路（c）中，第一级是典型的Q点稳定电路，信号作用于T1的基极，又从集电极输出，作用于负载（即第二级电路），故为共射放大电路；T2为第二级的放大管，第一级的输出信号作用于T

2的基极，又从其集电极输出，故第二级是共射放大电路。

应当特别指出，电路（c）中T3和三个电阻（8.2

kΩ、1.8

kΩ、1

kΩ）组成的电路构成电流源，等效成T2的集电极负载，理想情况下等效电阻趋于无穷大。电流源的特征是其输入回路没有动态信号的作用。要特别注意电路（c）的第二级电路与互补输出级的区别。

（2）比较三个电路的输入回路，电路（a）的输入级为共基电路，它的e−b间等效电阻为rbe/(1+β)，Ri小于rbe/(1+β)；电路（b）的输入级为差分电路，Ri大于2rbe；电路（c）输入级为共射电路，Ri是rbe与10

kΩ、3.3

kΩ电阻并联，Ri不可能小于rbe/(1+β)；因此，输入电阻最小的电路为（a），最大的电路为（b）。

电路（c）的输出端接T2和T3的集电极，对于具有理想输出特性的晶体管，它们对“地”看进去的等效电阻均为无穷大，故电路（c）的输出电阻最大。比较电路（a）和电路（b），虽然它们的输出级均为射极输出器，但前者的信号源内阻为3.3

kΩ，后者的信号源内阻为10

kΩ；且由于前者采用复合管作放大管，从射极回路看进去的等效电阻表达式中有1/(1+β)2，而后者从射极回路看进去的等效电阻表达式中仅为有1/(1+β)，故电路（a）的输出电阻最小。

由于电路（c）采用两级共射放大电路，且第二级的电压放大倍数数值趋于无穷大，而电路（a）和（b）均只有第一级有电压放大作用，故电压放大倍数数值最大的电路是（c）。

由于只有电路（b）采用直接耦合方式，故其低频特性最好。

由于只有电路（b）采用±VCC两路电源供电，若Q点可调节，则其最大不失真输出电压的峰值可接近VCC，故最大不失真输出电压最大的电路是（b）。

由于共射电路的输出电压与输入电压反相，共集和共基电路的输出电压与输入电压同相，可以逐级判断相位关系，从而得出各电路输出电压与输入电压的相位关系。电路（a）和（b）中两级电路的输出电压与输入电压均同相，故两个电路的输出电压与输入电压均同相。电路（c）中两级电路的输出电压与输入电压均反相，故整个电路的输出电压与输入电压也同相。

综上所述，答案为（1）共基放大电路，共集放大电路；差分放大电路，共集放大电路；共射放大电路，共射放大电路；（2）（b），（a）；（c），（a）；（c）；（b）；（b）；（a），（b），（c）。

【例4-2】电路如图所示。已知，，。时。

（1）试说明和、和、以及分别组成什么电路？

（2）若要求上电压的极性为上正下负，则输入电压的极性如何？

（3）写出差模电压放大倍数的表达式，并求其值。

【相关知识】

（1）差分放大电路。

（2）多级放大电路。

（3）电流源电路。

【解题过程】

根据差分放大电路、多级放大电路的分析方法分析电路。

【解题过程】

（1）、管组成恒流源电路，作和管的漏极有源电阻，、管组成差分放大电路，并且恒流源作源极有源电阻。管组成共射极放大电路，并起到电平转化作用，使整个放大

电路能达到零输入时零输出。管组成射极输出器，降低电路的输出电阻，提高带载能力，这

里恒流源作为管的射极有源电阻。

（2）为了获得题目所要求的输出电压的极性，则必须使基极电压极性为正，基极电压极性为负，也就是管的栅极电压极性应为正，而管的栅极电压极性应为负。

（3）整个放大电路可分输入级（差分放大电路）、中间级（共射放大电路）和输出级（射极输出器）。

对于输入级（差分放大电路），由于恒流源作漏极负载电阻，使单端输出具有与双端输出相同的放大倍数。所以

式中，漏极负载电阻，而

为管的等效电阻。为管组成的共射放大电路的输入电阻。

由于恒流源的。所以：

管组成的共射放大电路的电压放大倍数

由于管组成的射极输出器的输入电阻，所以：

管组成的射极输出器的电压放大倍数

则总的差模电压放大倍数的表达式为

其值为

【例4-3】下图所示为简化的集成运放电路，输入级具有理想对称性。选择正确答案填入空内。

（1）该电路输入级采用了__________。

A．共集−共射接法

B.共集−共基接法

C.共射−共基接法

（2）输入级采用上述接法是为了__________。

A.展宽频带

B.增大输入电阻

C.增大电流放大系数

（3）T5和T6作为T3和T4的有源负载是为了__________。

A.增大输入电阻

B.抑制温漂

C.增大差模放大倍数

（4）该电路的中间级采用__________。

A.共射电路

B.共基电路

C.共集电路

（5）中间级的放大管为__________。

A.T7

B.T8

C.T7和T8组成的复合管

（6）该电路的输出级采用__________。

A.共射电路

B.共基电路

C.互补输出级

（7）D1和D2的作用是为了消除输出级的__________。

A.交越失真

B.饱和失真

C.截止失真

（8）输出电压uO与uI1的相位关系为__________。

A.反相

B.同相

C.不可知

【相关知识】

集成运放电路（输入级，中间级，互补输出级），基本放大电路的接法及性能指标，有源负载，差模放大倍数，复合管。

【解题思路】

（1）用基本的读图方法对放大电路进行分块，分析出输入级、中间级和输出级电路。

（2）分析各级电路的基本接法及性能特点。

【解题过程】

（1）输入信号作用于T1和T2管的基极，并从它们的发射极输出分别作用于T3和T4管的发射极，又从T3和T4管的集电极输出作用于第二级，故为共集−共基接法。

（2）上述接法可以展宽频带。

为什么不是增大输入电阻呢？因为共基接法的输入电阻很小，即T1和T2管等效的发射极电阻很小，所以输入电阻的增大很受限。因为共基接法不放大电流，所以不能增大电流放大系数。

（3）T5和T6作为T3和T4的有源负载是为了增大差模放大倍数。利用镜像电流源作有源负载，可使单端输出差分放大电路的差模放大倍数增大到近似等于双端输出时的差模放大倍数。

（4）为了完成“主放大器”的功能，中间级采用共射放大电路。

（5）由于第一级的输出信号作用于T7的基极以及T7和T8的连接方式，说明T7和T8组成的复合管为中间级的放大管。

（6）T9和T10的基极相连作为输入端，发射极相连作为输出端，故输出级为互补输出级。

（7）D1和D2的作用是为了消除输出级的交越失真。

（8）若在输入端uI1加“＋”、uI2加“－”的差模信号，则T2的共集接法使其发射极（即T4的发射极）电位为“－”，T4的共基接法使其集电极（即T7的基极）电位也为“－”；以T7、T8构成的复合管为放大管的共射放大电路输出与输入反相，它们的集电极电位为“＋”；互补输出级的输出与输入同相，输出电压为“＋”；故uI1一端为同相输入端，uI2一端为反相输入端。

综上所述，答案为（1）B，（2）A，（3）C，（4）A，（5）C，（6）C，（7）A，（8）B。

第5章

反馈和负反馈放大电路

本章的教学目标和要求：

要求学生理解反馈的基本概念，掌握四种反馈类型；掌握实际反馈放大器的类型和极性的判断；掌握负反馈对放大电路的影响；掌握在深度负反馈条件下的计算；了解负反馈放大器的稳定性。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§5－1

反馈的基本概念及类型

§5－2

负反馈对放大电路性能的影响

§5－3　负反馈放大电路的分析及近似计算

§5－4　负反馈放大电路的自激振荡几消除

本章重点：

反馈的基本概念；反馈类型的判断；负反馈对放大器性能的影响；在深度负反馈条件下放大器增益的估算。

本章难点：

反馈的基本概念；反馈类型的判断；自给振荡条件及消除振荡的措施

本章主要的切入点：为改善放大器的性能，引入负反馈的概念，通过方块图理解负反馈放大器的组成；通过方框图理解负反馈放大器的四种组态；定性理解负反馈对放大器的性能的理解；根据深度负反馈条件，估算放大器的增益。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：12

本章习题：

P183

5.3、5.4、5.5、5.8、5.9、5.10、5.11、5.13。

本章的具体内容：33、34、35、36节：

反馈的基本概念，反馈放大器的组成，工作原理，反馈的判断（有无、正负、交流直流），结合对运放和分离元件放大器反馈电路的分析介绍。

四种基本反馈方式的划分，典型结构的分析，结合例题判断反馈组态。

重点:

反馈的基本概念，反馈组态判断。37、38、39、40、41节：

反馈的引入对放大电路性能的影响，增益带宽积，负反馈引入的原则；

负反馈放大器的结构，特点，一般表达式的分析和推导。

在深度负反馈条件，在深度负反馈条件下负反馈放大器的性能分析，例题2个；

四种基本反馈在深度负反馈条件下放大器不同增益的表达式；

重点:

反馈的引入对放大电路性能的影响，负反馈引入的原则；一般表达式的分析和理解。42、43、44节：

负反馈放大器的稳定性分析：负反馈放大器自激振荡产生的原因和条件，负反馈放大器的稳定性的定性分析和判断，负反馈放大器自激振荡的消除方法。

重点:

负反馈放大器自激振荡产生的原因和条件，负反馈放大器的稳定性的判断，负反馈放大器自激振荡的消除方法。

【例5-1】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。

（4）既然电压负反馈可以稳定输出电压，即负载上的电压，那么它也就稳定了负载电流。

（5）放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差，说明电路引入了串联负反馈；净输入电流等于输入电流与反馈电流之差，说明电路引入了并联负反馈。

（6）将负反馈放大电路的反馈断开，就得到电路方框图中的基本放大电路。

（7）反馈网络是由影响反馈系数的所有的元件组成的网络。

（8）阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。

【相关知识】

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

【解题思路】

正确理解反馈的相关概念，根据这些概念判断各题的正误。

【解题过程】

（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。

（4）电压负反馈稳定输出电压，是指在输出端负载变化时输出电压变化很小，因而若负载变化则其电流会随之变化。故本题说法错误。

（5）根据串联负反馈和并联负反馈的定义，本题说法正确。

（6）本题说法错误。负反馈放大电路方框图中的基本放大电路需满足两个条件，一是断开反馈，二是考虑反馈网络对放大电路的负载效应。虽然本课程并不要求利用方框图求解负反馈放大电路，但是应正确理解方框图的组成。

（7）反馈网络包含所有影响反馈系数的元件组成反馈网络。例如，在上图所示电路中，反馈网络由R1、R2和R4组成，而不仅仅是R2。故本题说法正确。

（8）在低频段，阻容耦合负反馈放大电路由于耦合电容、旁路电容的存在而产生附加相移，若满足了自激振荡的条件，则产生低频振荡。根据自激振荡的相位条件，在放大电路中有三个或三个以上耦合电容、旁路电容，引入负反馈后就有可能产生低频振荡，而且电容数量越多越容易产生自激振荡。故本题说法正确。



综上所述，答案为：（1）√，（2）×，（3）×，（4）×，（5）√，（6）×，（7）√，（8）√

【例5-2】

电路如图所示，图中耦合电容器和射极旁路电容器的容量足够大，在中频范围内，它们的容抗近似为零。试判断电路中反馈的极性和类型（说明各电路中的反馈是正、负、直流、交流、电压、电流、串联、并联反馈）。

【相关知识】

反馈放大电路。

【解题思路】

根据反馈的判断方法判断电路中反馈的极性和类型。

【解题过程】

图示放大电路输出与输入之间没有反馈，第一级也没有反馈，第二级放大电路有两条反馈支路。一条反馈支路是，另一条反馈支路是和串联支路。支路有旁路电容，所以它是本级直流反馈，可以稳定第二级电路的静态工作点。和串联支路接在第二级放大电路的输出（集电极）和输入之间（基极），由于的“隔直”作用，该反馈是交流反馈。

和串联支路交流反馈极性的判断：

当给第二级放大电路加上对地极性为♁的信号时，输出电压极性为㊀，由于电容对交流信号可认为短路，所以反馈信号极性也为㊀，因而反馈信号削弱输入信号的作用，该反馈为负反馈。判断过程如图所示。

负反馈组态的判断：

若令输出电压信号等于零，从输出端返送到输入电路的信号等于零，即反馈信号与输出电压信号成正比，那么该反馈是电压反馈；反馈信号与输入信号以电流的形式在基极叠加，所以它是并联反馈。

总结上述判别可知，图示电路中和串联支路构成交流电压并联负反馈。

【例5-3】试判断图示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈，是直流反馈还是交流反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

【相关知识】

分立元件放大电路（双极型管放大电路和单极型管放大电路）各种接法的极性判断，反馈的判断方法，包括判断是否引入了反馈、判断反馈的正负、判断直流反馈和交流反馈、判断交流负反馈的四种组态。

【解题思路】

（1）根据反馈的定义，判断电路中是否存在反馈通路，从而判断是否引入了反馈。

（2）若引入了反馈，利用瞬时极性法判断反馈的正负。

（3）根据直流反馈和交流反馈的定义，判断引入的反馈属于哪种反馈。

（4）根据交流反馈四种组态的判断方法，判断引入的反馈属于哪种组态。

【解题过程】

在图（a）电路中，Rf将输出回路与输入回路连接起来，故电路引入了反馈；且反馈既存在于直流通路又存在于交流通路，故电路引入了直流反馈和交流反馈。利用瞬时极性法，在规定输入电压瞬时极性时，可得到放大管基极、集电极电位的瞬时极性以及输入电流、反馈电流的方向，如图（e）所示。晶体管的基极电流等于输入电流与反馈电流之差，故电路引入了负反馈，且为并联负反馈。当输出电压为零（即输出端短路）时，Rf将并联在T的b−e之间，如图（e）中虚线所示；此时尽管Rf中有电流，但这个电流是uI作用的结果，输出电压作用所得的反馈电流为零，故电路引入了电压负反馈。综上所述，电路引入了直流负反馈和交流电压并联负反馈。

在图（b）电路中，R1将输出回路与输入回路连接起来，故电路引入了反馈；且反馈既存在于直流通路又存在于交流通路，故电路引入了直流反馈和交流反馈。利用瞬时极性法，在规定输入电压瞬时极性时，可得到放大管各极电位的瞬时极性以及输入电流、反馈电流方向，如图（f）所示。由于反馈减小了T1管的射极电流，故电路引入了并联负反馈。令输出电压为零，由于T2管的集电极电流（为输出电流）仅受控于它的基极电流，且R1、R2对其分流关系没变，反馈电流依然存在，故电路引入了电流负反馈。综上所述，该电路引入了直流负反馈和交流电流并联负反馈。

在图（c）电路中，R4在直流通路和交流通路中均将输出回路与输入回路连接起来，故电路引入了直流反馈和交流反馈。按u

I的假设方向，可得电路中各点的瞬时极性，如图（g）所示。输出电压uO作用于R4、R1，在R1上产生的电压就是反馈电压uF，它使得差分管的净输入电压减小，故电路引入了串联负反馈。由于uF取自于uO，电路引入了电压负反馈。综上所述，电路引入了直流负反馈和交流电压串联负反馈。

根据上述分析方法，图（d）电路的瞬时极性如图（h）所示。电路引入了直流负反馈和交流电流串联负反馈。

从图（c）和（d）电路可知，它们的输出电流均为输出级放大管的集电极电流，而不是负载电流。

【方法总结】

分立元件放大电路反馈的判断与集成运放负反馈放大电路相比有其特殊性。电路的净输入电压往往指输入级放大管输入回路所加的电压（如晶体管的b−e或e−b间的电压、场效应管的g−s或s−g间的电压），净输入电流往往指输入级放大管的基极电流或射极电流。在电流负反馈放大电路中，输出电流往往指输出级晶体管的集电极电流、发射极电流或场效应管的漏极电流、源极电流。

【常见错误】

在分立元件电流负反馈放大电路中，认为输出电流是负载RL上的电流。

【例5-4】某一负反馈放大电路的开环电压放大倍数，反馈系数。试问：

（1）闭环电压放大倍数为多少？

（2）如果发生20%的变化，则的相对变化为多少？

【相关知识】

（1）相对变化率

（2）闭环增益的一般表示式

【解题思路】

当已知的相对变化率来计算的相对变化率时，应根据的相对变化率的大小采用不同的方法。当的相对变化率较小时，可对求导推出与的关系式后再计算。当的相对变化率较大时，应通过计算出后再计算。

【解题过程】

（1）闭环电压放大倍数

（2）当变化20%，那么，则的相对变化为

当变化-20%，那么

则的相对变化为

【常见错误】

本例中已有20%的变化，的相对变化率较大，应通过计算出后再计算。

【例5-5】电路如图所示，试合理连线，引入合适组态的反馈，分别满足下列要求。

（1）减小放大电路从信号源索取的电流，并增强带负载能力；

（2）减小放大电路从信号源索取的电流，稳定输出电流。

【相关知识】

双极型管放大电路和单极型管放大电路各种接法的分析及其极性分析，反馈的基本概念，负反馈对放大电路性能的影响，放大电路中引入负反馈的一般原则。

【解题思路】

（1）分析图中两个放大电路的基本接法。

（2）设定两个放大电路输入端的极性为正，分别判断两个放大电路其它输入端和输出端的极性。

（3）根据要求引入合适的负反馈。

【解题过程】

图示电路的第一级为差分放大电路，输入电压uI对“地”为“＋”时差分管T1的集电极（即④）电位为“−”，T2的集电极（即⑤）电位为“＋”。第二级为共射放大电路，若T3管基极（即⑥）的瞬时极性为“＋”，则其集电极（即⑧）电位为“−”，发射极（即⑦）电位为“＋”；若反之，则⑧的电位为“＋”，⑦的电位为“−”。

（1）减小放大电路从信号源索取的电流，即增大输入电阻；增强带负载能力，即减小输出电阻；故应引入电压串联负反馈。

因为要引入电压负反馈，所以应从⑧引出反馈；因为要引入串联负反馈，以减小差分管的净输入电压，所以应将反馈引回到③，故而应把电阻Rf接在③、⑧之间。Rb2上获得的电压为反馈电压，极性应为上“＋”下“−”，即③的电位为“＋”。因而要求在输入电压对“地”为“＋”时⑧的电位为“＋”，由此可推导出⑥的电位为“−”，需将⑥接到④。

结论是，需将③接⑨、⑩接⑧、⑥接④。

（2）减小放大电路从信号源索取的电流，即增大输入电阻；稳定输出电流，即增大输出电阻；故应引入电流串联负反馈。



根据上述分析，Rf的一端应接在③上；由于需引入电流负反馈，Rf的另一端应接在⑦上。为了引入负反馈，要求⑦的电位为“＋”，由此可推导出⑥的电位为“＋”，需将⑥接到⑤。

结论是，需将③接⑨、⑩接⑦、⑥接⑤。

【方法总结】

（1）减小放大电路从信号源索取的电流，即增大输入电阻，应引入串联负反馈。

（2）增强带负载能力，即减小输出电阻，应引入电压负反馈；稳定输出电压，即减小输出电阻，应引入电压负反馈。

（3）稳定输出电流，即增大输出电阻，应引入电流负反馈。

【常见错误】

在引入反馈时只注意保证引入的反馈组态正确，但没有保证引入的反馈为负反馈。

第6、7章

信号的运算与处理电路

本章的教学目标和要求：

要求学生理解掌握理想运放的虚短与虚断的特点，熟练掌握比例、加法、减法、微分、积分等几种基本理想运算电路的工作原理及应用；掌握实际运放的误差分析；理解对数和反对数运算电路以及模拟乘法器的基本概念及应用，有源滤波器的基本概念及一阶、二阶有源滤波器电路分析，单门限、双门限电压比较器电路分析。

本章的总体教学内容：（采用多媒体教学）

§6－1

基本运算电路

§6－2

对数和反对数运算电路

§6－3

模拟乘法器及其应用

§6－4

集成运放使用中的几个问题

§7－1

电子系统概述

§7－2

信号检测系统中的放大电路

§7－3

有源滤波电路

§7－4

电压比较器

习题课

本章重点：

理想运放线性应用的规律分析、基本运算电路分析、模拟乘法器的基本概念及应用、有源滤波器、电压比较器的基本概念、双门限电压比较器电路分析。

本章难点：

正确判断运放的工作区，并灵活运用所在区的特点分析电路的功能。

本章主要的切入点：

通过引入理想运放的概念，建立虚短与虚断的概念和零子模型电路；围绕理想运放的两个工作区各自的特点，分析比例、求和、，从而掌握运放应用电路的一般分析方法。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：8

本章习题：P203

P233

6.1、6.9、6.10、6.11、6.13、6.14、6.16、7.3、7.13、7.20、7.21、7.22。

45、46节：

运用虚短与虚断概念分析反相比例、同相比例、加法、减法、积分和微分运算电路的工作原理；对实际运算电路的误差进行分析。

重点：基本运算电路的工作原理。47、48、49节：

运用虚短与虚断概念分析对数和反对数运算电路的工作原理。介绍模拟乘法器的工作原理及应用。

重点:

模拟乘法器的工作原理。

习题课：应用基本运算放大电路进行电路分析及计算。50、51、52节：

滤波器的概念，分类，频带特性，对用运放构成的简单高通、低通滤波器电路进行分析。电压比较器的概念，分类，应用

重点:

有源高通、低通滤波器电路的分析；电压比较器的分析方法、原理及应用。

【例6-1】如图所示的理想运放电路，可输出对“地”对称的输出电压和。设。

（1）试求/。

（2）若电源电压用15V，电路能否正常工作？

【相关知识】

（1）运放特性。

（2）反相输入比例运算电路。

【解题思路】

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。

【解题过程】

（1）由图可知，运放A1和A2分别组成反相输入比例运算电路。故

（2）

若电源电压用15V，那么，运放的最大输出电压，当时。运放A1和A2的输出电压均小于电源电压，这说明两个运放都工作在线性区，故电路能正常工作。

【例6-2】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。

【相关知识】

运放组成的运算电路。

【解题思路】

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。

【解题过程】

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

运放A3组成差分比例运算电路

以上各式联立求解得：

【例6-3】理想运放电路如图所示，试求输出电压与输入电压的关系式。

【相关知识】

加法器、减法器。

【解题思路】

由图可知，本电路为多输入的减法运算电路，利用叠加原理求解比较方便。

【解题过程】

当时

当时

利用叠加原理可求得上式中，运放同相输入端电压

于是得输出电压

【例7-1】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。

（4）为获得输入电压中的低频信号，应选用。

（5）输入信号频率趋于零时输出电压幅值趋于零的电路为。

（6）输入信号频率趋于无穷大时输出电压幅值趋于零的电路为。

（7）输入信号频率趋于零和无穷大时输出电压幅值趋于零的电路为。

（8）输入信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数为通带放大倍数的电路为。

【相关知识】

四种有源滤波电路的基本特性及其用途。

【解题思路】

根据四种有源滤波电路的基本特性及其用途来选择填入。

【解题过程】

根据表7.1.3可知

答案为（1）D，（2）C，（3）B，（4）A，（5）A、C，（6）B、C，（7）C，（8）D。

【例7-2】已知由理想运放组成的三个电路的电压传输特性及它们的输入电压uI的波形如图所示。

（1）分别说明三个电路的名称；

（2）画出uO1～uO3的波形。

【相关知识】

单限比较器、滞回比较器和窗口比较器电压传输特性的特征。

【解题思路】

（1）根据电压传输特性判断所对应的电压比较器的类型。

（2）电压传输特性及电压比较器的类型画出输出电压的波形。

【解题过程】

（1）图（a）说明电路只有一个阈值电压UT（=2

V），且uI＜UT时uO1

=

UOL

=-0.7

V，uI＞UT时uO1

=UOH=6

V；故该电路为单限比较器。

图（b）所示电压传输特性的两个阈值电压UT1=2

V、UT2=4

V，有回差。uI＜UT1时uO2=

UOH

=+6

V，uI＞UT2时uO2=

UOL

=-6

V,UT1＜uI＜UT2时uO决定于uI从哪儿变化而来；说明电路为滞回比较器。

图（c）所示电压传输特性的两个阈值电压UT1=1

V、UT2=3

V，由于uI＜UT1和uI＞UT2时uO3=

UOL=-6

V，UT1＜uI＜UT2时uO1=

UOH

=+6

V，故该电路为窗口比较器。

答案是具有如图（a）、（b）、（c）所示电压传输特性的三个电路分别为单限比较器、滞回比较器和窗口比较器。

（2）根据题目给出的电压传输特性和上述分析，可画出uO1～uO3的波形，如图(e)所示。

应当特别提醒的是，在uI＜4

V之前的任何变化，滞回比较器的输出电压uO2

都保持不变，且在uI=4

V时uO2从高电平跃变为低电平，直至uI=2

V时uO2才从低电平跃变为高电平。

【方法总结】

根据滞回比较器电压传输特性画输出电压波形时，当输入电压单方向变化（即从小逐渐变大，或从大逐渐变小）经过两个阈值时，输出电压只跳变一次。例如本题中，当uI从小逐渐变大时，只有经过阈值电压UT2=4

V时输出电压才跳变；而当uI从大逐渐变小时，只有经过阈值电压UT1=2

V时输出电压才跳变。

【常见错误】

认为只要uI变化经过阈值电压UT1=2

V或UT2=4

V时输出电压就跳变。

图(e)

第8章　　信号发生器

本章的教学目标和要求：

要求学生理解掌握正弦波信号产生电路的基本概念，RC串联、LC并联正弦信号产生电路的组成、振荡条件判断、振荡频率计算；掌握理想运放非线性应用的分析规律，方波产生电路组成及工作原理。

本章的总体教学内容：（采用多媒体教学）

§8－1

正弦波信号发生器

§8－2

非正弦波信号发生器

本章重点：

正弦波振荡电路的振荡条件及比较器的基本原理。

本章难点：

振荡条件的判别

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：4

本章习题：

P259

8.1、8.2、9.2.3、8.4、8.5、8.7、8.8、8.9、8.10、8.1253、54节：

介绍正弦波发生器的工作原理，组成结构，产生正弦波振荡的条件；

重点:

正弦波发生器的工作原理。

55、56节：

典型的RC桥式电路的结构及其工作原理；电容三点式、电感三点式振荡电路的结构及工作原理，振荡条件的判别；石英晶体振荡电路的工作原来。

重点:

RC、LC振荡电路的工作原理。

方波、锯齿波产生电路的工作原理。

【例8-1】图(a)所示电路是没有画完整的正弦波振荡器。

（1）完成各节点的连接；

（2）选择电阻的阻值；

（3）计算电路的振荡频率；

（4）若用热敏电阻（的特性如图(b)所示）代替反馈电阻，当（有效值）多大时该电路出现稳定的正弦波振荡？此时输出电压有多大？

图(a)

图(b)

【相关知识】

RC正弦波振荡器。

【解题思路】

根据RC正弦波振荡器的组成和工作原理对题目分析、求解。

【解题过程】

（1）在本题图中，当时，RC串—并联选频网络的相移为零，为了满足相位条件，放大器的相移也应为零，所以结点应与相连接；为了减少非线性失真，放大电路引入负反馈，结点

应与相连接。

（2）为了满足电路自行起振的条件，由于正反馈网络（选频网络）的反馈系数等于1/3（时），所以电路放大倍数应大于等于3，即。故应选则大于的电阻。

（3）电路的振荡频率

（4）由图(b)可知，当，即当电路出现稳定的正弦波振荡时，此时输出电压的有效值

【例8-2】试判断图(a)所示电路是否有可能产生振荡。若不可能产生振荡，请指出电路中的错误，画出一种正确的电路，写出电路振荡频率表达式。

【相关知识】

LC型正弦波振荡器。

【解题思路】

(1)

从相位平衡条件分析电路能否产生振荡。

(2)

LC电路的振荡频率，L、C分别为谐振电路的等效电感和电容。

【解题过程】

图（a）电路中的选频网络由电容C和电感L（变压器的等效电感）组成；晶体管T及其直流偏置电路构成基本放大电路；变压器副边电压反馈到晶体管的基极，构成闭环系统统；本电路利用晶体管的非线性特性稳幅。静态时，电容开路、电感短路，从电路结构来看，本电路可使晶体管工作在放大状态，若参数选择合理，可使本电路有合适的静态工作点。动态时，射极旁路电容和基极耦合电容短路，集电极的LC并联网络谐振，其等效阻抗呈阻性，构成共射极放大电路。利用瞬时极性法判断相位条件：首先断开反馈信号（变压器副边与晶体管基极之间），给晶体管基极接入对地极性为的输入信号，则集电极对地的输出信号极性为㊀，即变压器同名端极性为㊀，反馈信号对地极性也为㊀。反馈信号输入信号极性相反，不可能产生振荡。若要电路满足相位平衡条件，只要对调变压器副边绕组接线，使反馈信号对地极性为即可。改正后的电路如图（c）所示。本电路振荡频率的表达式为

图(c)

图

(d)

图（b）电路中的选频网络由电容C1、C2和电感L组成；晶体管T是放大元件，但直流偏置不合适；电容C1两端电压可作为反馈信号，但放大电路的输出信号（晶体管集电极信号）没有传递到选频网络。本电路不可能产生振荡。首先修改放大电路的直流偏置电路：为了设置合理的偏置电路，选频网络与晶体管的基极连接时要加隔直电容，晶体管的偏置电路有两种选择，一种是固定基极偏置电阻的共射电路，另一种是分压式偏置的共射电路。选用静态工作点比较稳定的电路（分压式偏置电路）比较合理。修改交流信号通路：把选频网络的接地点移到C1和C2之间，并把原电路图中的节点2连接到晶体管T的集电极。修改后的电路如图（d）所示。然后再判断相位条件：在图（d）电路中，断开反馈信号（选频网络与晶体管基极之间），给晶体管基极接入对地极性为的输入信号，集电极输出信号对地极性为㊀（共射放大电路），当LC选频网络发生并联谐振时，LC网络的等效阻抗呈阻性，反馈信号（电容C1两端电压）对地极性为。反馈信号与输入信号极性相同，表明，修改后的电路能满足相位平衡条件，电路有可能产生振荡。本电路振荡频率的表达式为

第9章

功率放大电路

本章的教学目标和要求：

要求学生了解功率放大电路的基本概念和特点；掌握乙类双电源互补对称功率放大电路的组成、工作原理及性能指标的计算；掌握甲乙类互补对称功率放大电路OCL和OTL的组成、工作原理及性能指标的计算。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学方式）

§9－1

功率放大电路的特点及分类

§9－2

互补推挽功率放大电路

本章重点：

乙类、甲乙类互补对称功率放大电路的输出功率和效率的计算。

本章难点：

功率放大电路的工作原理及计算分析。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：4

本章的具体内容：

57、58节：

介绍结型场效应管的工作原理、结型场效应管的特性曲线以及主要参数。

重点：对结型场效应管的特性曲线的理解。

59、60节：

介绍MOS效应管的工作原理、MOS效应管的特性曲线以及主要参数。

重点：对MOS效应管的特性曲线的理解。

FET放大电路的分类，Q点设置方法，两种偏置方法的特点，以及用图解法、计算法对电路进行分析。FET的小信号模型，并用它对共源、共漏放大器分析；加一习题课讲解习题并对本章作一小结。

重点:强调分析方法的掌握，以及电路结构、分析过程与BJT放大器的对比。

【例9-1】单电源互补功率放大电路如图所示。设功率管、的特性完全对称,管子的饱和压降，发射结正向压降，，并且电容器和的容量足够大。

（1）静态时，A点的电位、电容器C两端压降和输入端信号中的直流分量分别为多大？

（2）动态时，若输出电压仍有交越失真，应该增大还是减小?

（3）试确定电路的最大输出功率、能量转换效率，及此时需要的输入激励电流的值；

（4）如果二极管D开路，将会出现什么后果?

【相关知识】

甲乙类互补推挽功放电路的工作原理。

【解题思路】

（1）为了使单电源互补推挽功放电路输出信号正负两个半周的幅值对称，静态时，A点的电位应等于电源电压的一半，由此可推算电容器C两端压降和输入端信号中的直流分量的大小。

（2）分析产生交越失真的原因，讨论的作用。

（3）确定输出电压最大值，求解最大输出功率、能量转换效率及此时需要的输入激励电流的值。

（4）断开二极管，分析电路可能出现的状况。

【解题过程】

(1)

静态时，调整电阻、和，保证功率管和处于微导通状态，使A点电位等于电源电压的一半，即。此时耦合电容C被充电，电容C两端的电压；输入信号中的直流分量的大小，应保证输入信号接通后不影响放大电路的直流工作点，即。

(2)

电路中设置电位器和二极管D的目的是为功率管提供合适的静态偏置，从而减小互补推挽电路的交越失真。若接通交流信号后输出电压仍有交越失真，说明偏置电压不够大，适当增大电位器的值之后，交越失真将会减小。

（3）

功率管饱和时，输出电压的幅值达到最大值，则电路的最大输出功率

此功放电路的能量转换效率最大

当输出电压的幅值达最大值时，功率管基极电流的瞬时值应为

（4）当D开路时，原电路中由电位器和二极管D给功率管和提供微导通的作用消失。、、和的发射结及将构成直流通路，有可能使和管完全导通。若和的值较小时，将会出现，从而使功放管烧坏。

【例9-2】在图示的电路中，已知运放性能理想，其最大的输出电流、电压幅值分别为15mA和15V。设晶体管和的性能完全相同，=60。试问：

（1）该电路采用什么方法来减小交越失真?请简述理由。

（2）如负载分别为20、10时，其最大不失真输出功率分别为多大?

【相关知识】

（1）乙类互补推挽功放。

（2）运算放大器。

（3）电压并联负反馈。

【解题思路】

（1）推导晶体管和即将导通时，管子发射结两端电压与输入电压关系，并由此分析电路减小交越失真的措施。

（2）根据运放输出电流和输出电压的最大值，确定功放电路输出电流和输出电压的最大值。在不同负载条件下，分析电路最大不失真输出功率是受输出电流的限制还是受输出电压的限制，从而可求出其最大不失真输出功率。

【解题过程】

（1）当输入信号小到还不足以使晶体管和导通时，电路中还没有形成负反馈。此时由电路图可列出以下关系式

与

和死区电压的关系为

当时，和未导通；

当时，和导通。

由于运放的很大，即使非常小时，或也会导通，与未加运放的乙类推挽功放电路相比，输入电压的不灵敏区减小了，从而减小了电路的交越失真。

（2）由图可知，功放电路最大的输出电流幅值为

最大的输出电压幅值为

当时，因为，那么，受输出电压的限制，电路的最大输出功率为

当时，因为，受输出电流的限制，电路的最大输出功率为

【例9-3】图示为三种功率放大电路。已知图中所有晶体管的电流放大系数、饱和管压降的数值等参数完全相同，导通时b-e间电压可忽略不计；电源电压VCC和负载电阻RL均相等。填空：

（1）分别将各电路的名称（OCL、OTL或BTL）填入空内，图（a）所示为_______电路，图（b）所示为_______电路，图（c）所示为_______电路。

（2）静态时，晶体管发射极电位uE为零的电路为有_______。

（3）在输入正弦波信号的正半周，图（a）中导通的晶体管是_______，图（b）中导通的晶体管是_______，图（c）中导通的晶体管是_______。

（4）负载电阻RL获得的最大输出功率最大的电路为_______。

（5）效率最低的电路为_______。

【相关知识】

常用功率放大电路（OCL、OTL或BTL）。

【解题思路】

（1）根据三种功率放大电路（OCL、OTL或BTL）的结构特点来选择相应的电路填空。

（2）功率放大电路采用双电源供电时，其晶体管发射极电位uE为零。

（3）根据三种功率放大电路（OCL、OTL或BTL）的基本工作原理来选择相应的晶体管填空。

（4）分析三种功率放大电路的最大不失真输出电压，从而选出输出功率最大的电路。

（5）根据三种功率放大电路的最大输出功率以及功放管消耗的能量大小来确定效率最低的电路。

【解题过程】

（1）答案为OTL、OCL、BTL。

（2）由于图（a）和（c）所示电路是单电源供电，为使电路的最大不失真输出电压最大，静态应设置晶体管发射极电位为VCC/2。因此，只有图（b）所示的OCL电路在静态时晶体管发射极电位为零。因此答案为OCL。

（3）根据电路的工作原理，图（a）和（b）所示电路中的两只管子在输入为正弦波信号时应交替导通，图（c）所示电路中的四只管子在输入为正弦波信号时应两对管子（T1和T4、T2和T3）交替导通。

因此答案为T1，T1，T1和T4。

（4）在三个电路中，哪个电路的最大不失真输出电压最大，哪个电路的负载电阻RL获得的最大输出功率就最大。三个电路最大不失真输出电压的峰值分别为，（5）根据（3）、（4）中的分析可知，三个电路中只有BTL电路在正弦波信号的正、负半周均有两只功放管的消耗能量，损耗最大，故转换效率最低。因而答案为（c）。

第10章　　直流稳压电源

本章的教学目标和要求：

要求学生掌握直流电源的组成，各部分的作用，了解稳压电源的发展趋势和典型的元件。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§10－1　概述

§10－2　单相整流及电容滤波电路

§10－3　串联反馈型线性稳压电路

习题课，复习

本章重点：

直流电源的组成及各部分的作用；单相桥式整流电路、电容滤波、稳压管稳压的工作原理。

本章难点：

滤波电路的定量计算。

本章主要的切入点：

从前几章电子电路对直流电源的要求，简略说明直流电源的任务，进而说明直流电源的组成。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：4

本章习题：

P299

10.1、10.3、10.6、10.13、10.10、10.1761、62节：

直流电源的组成框图，各个部分的作用，主要参数，对器件的选择的要求。介绍半波整流电路，分析典型的单相桥式整流电路。介绍滤波、稳压部分的典型结构。重点:

单相桥式整流电路的工作原理。

63、64节

典型稳压电源电路的工作原理：简介串联反馈式稳压电路和串联开关式稳压电路的工作原理；介绍常用的三端集成稳压器件78XX和79XX系列。

重点:

串联反馈式稳压电路的工作原理。

习题课，讲解本章节的重难点习题，传授解题技巧；对本课程做总结性回顾。

【例10-1】在某一具有电容滤波的桥式整流电路中，设交流电源的频率为1000HZ，整流二极管正向压降为0.7V，变压器的内阻为2。要求直流输出电流IO=100mA，输出直流电压UO=12V，试计算：

（1）估算变压器副边电压有效值U2。

（2）选择整流二极管的参数值。

（3）选择滤波电容器的电容值。

【相关知识】

电容滤波的桥式整流电路。

【解题思路】

（1）根据估算变压器副边电压有效值U2。

（2）根据电路中流过二极管的电流及二极管承受的最高反压电压选择整流二极管。

（3）根据及电容器的耐压选择滤波电容器。

【解题过程】

(1)

由可得。

(2)

流过二极管的电流

二极管承受的反压为

选2CP33型二极管，其参数为URM＝25V，IDM＝500mA。

(3)

由，可得

取，那么

选C＝22μF，耐压25V的电解电容。

【例10-2】串联型稳压电路如图所示。已知稳压管的稳定电压，负载。

(1)

标出运算放大器A的同相和反相输入端。

(2)

试求输出电压的调整范围。

(3)

为了使调整管的，试求输入电压的值。

【相关知识】

串联型稳压电路。

【解题思路】

(1)

运算放大器的同相和反相输入端的连接要保证电路引入电压负反馈。

(2)

根据确定输出电压的调整范围。

(3)

由，并考虑到电网电压有波动，确定输入电压的值。

【解题过程】

(1)

由于串联型稳压电路实际上是电压串联负反馈电路。为了实现负反馈，取样网络（反馈网络）应接到运放的反相输入端，基准电压应接到运放的同相输入端。所以，运放A的上端为反相输入端（–），下端为同相端（+）。

(2)

根据串联型稳压电路的稳压原理，由图可知

式中，为可变电阻滑动触头以下部分的电阻。

当时，最小

当时，最大

因此，输出电压的可调范围为。

（3）由于

当时，为保证，输入电压

若考虑到电网电压有波动时，也能保证，那么，实际应用中，输入电压应取。

【常见的错误】

容易忽视电网电压有波动。

【例10-3】图中画出了两个用三端集成稳压器组成的电路，已知静态电流IQ=2mA。

（1）写出图（a）中电流IO的表达式，并算出其具体数值；

（2）写出图（b）中电压UO的表达式，并算出当R2=0.51k时的具体数值；

（3）说明这两个电路分别具有什么功能？

图(a)

图(b)

【相关知识】

三端集成稳压器。

【解题思路】

(4)

写出图(a)电路输出电流与稳压器输出电压的表达式。

(5)写出图(b)电路输出电压与稳压器输出电压的表达式。

(6)由表达式分析各电路的功能。

【解题过程】

（1）

（2）

（3）图（a）所示电路具有恒流特性，图（b）所示的电路具有恒压特性。