第一篇：第六章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 模電教師教案

模擬電子技術(shù)

教案

授課人：王旭東

第六章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用

課時(shí)分配: 8學(xué)時(shí)

目的要求： 1.掌握深度負(fù)反饋條件下“虛短”和“虛斷”概念，推導(dǎo)基本運(yùn)算電路；

2.了解有源濾波電路的分類及頻率特性。

重 點(diǎn)：1.靈活運(yùn)用“虛短、虛斷”的概念，推導(dǎo)各電路輸出與輸入的關(guān)系；

2.差動比例運(yùn)算電路，反相求和電路。

難 點(diǎn)：1.理解集成運(yùn)算工作在線性區(qū)的條件和特點(diǎn)； 2.同相求和電路

教 學(xué)

方法手段: 結(jié)合多媒體電子課件, 啟發(fā)式、互動式講解；屏幕投影、黑板、模型實(shí)物及實(shí)物投影四體合一課堂教學(xué)手段；理論講解和電路仿真同步。

教 具： 電子課件、計(jì)算機(jī)、投影、電子展臺。

復(fù)習(xí)提問

1.根據(jù)集成運(yùn)放的Ａo及電壓傳輸特性估算出集成運(yùn)放的線性輸入范圍；

2.集成運(yùn)放開環(huán)應(yīng)用能否使運(yùn)放工作在線性區(qū)？

復(fù)習(xí)提問: 1.基本放大電路中RE、CE或RS、CS的作用？ 2.共集電極、共漏極放大器的性能特點(diǎn)？

新 授：

6.1集成運(yùn)放的應(yīng)用基礎(chǔ)

復(fù)習(xí)：上一章介紹了集成運(yùn)放的符號及集成運(yùn)放的電壓傳輸特性如圖示由電壓傳輸特性曲線知，集成運(yùn)放有線性工作區(qū)和非線性工作區(qū)集成運(yùn)放的最大輸出

12電壓?UOM??12V,Aod?106則最大線性輸入電壓為Uimax?6?12?v，即只有

10Ui?12?v時(shí)運(yùn)放才工作在線性區(qū)。

可見集成運(yùn)放開環(huán)應(yīng)用不能工作在線性區(qū)，要使集成運(yùn)放工作在線性區(qū)，必需在集成運(yùn)放外部電路引入負(fù)反饋。6.1.1 理想運(yùn)放的條件

理想條件：Aod??,rid??,ric??,r0?0,CMMR??,UIO?0,Iio?0等 用理想運(yùn)放代替實(shí)際運(yùn)放所產(chǎn)生的誤差工程上是允許的 6.1.2 理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)

在線性區(qū)U0?Aod(U??U?)

U??U??U0?0U??U?

虛短路 AodIi?U??U??0

虛開路 rid虛短路、虛開路是分析集成運(yùn)放線性應(yīng)用電路的出發(fā)點(diǎn)。6.2 運(yùn)算電路 6.2.1 比例運(yùn)算 1.反相比例運(yùn)算電路

（1）電路結(jié)構(gòu)：從輸出端到反相輸入端引入負(fù)反饋，信號加到反相輸入端（2）U0與Ui關(guān)系

據(jù)圖示電路及其參考方向

U??U??0(虛短)有

i1?i2(虛斷)

UiU??0 R1RU0??R2Ui R1R2Ui R1Au??若R2?R

1則 U0??Ui ,Au?1 稱為反相器或反號器平衡電阻RP?R1R2（3）特點(diǎn)

①電路引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻ri?R1低輸出電阻r0?0 ②存在虛地U??U??0

③共模輸入信號Uic?0，對于集成運(yùn)放的共模抑制比要求不高 2.同相比例運(yùn)算電路

（1）電路結(jié)構(gòu)：從輸出端到反相輸入端引入負(fù)反饋，信號加到同相輸入端（2）U0與Ui關(guān)系

由圖示參考方向：

U??U??Ui(虛短)

i1?i2(虛斷)有 UiU?Ui ??0R1R2 U0?(1?整理

R2)Ui R1Au?(1?R2)R1（3）特點(diǎn)

① 電路引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻很大，輸出電阻很小，可以認(rèn)為ri?? ri?0

② 共模輸入信號Uic?Ui，對于集成運(yùn)放的共模抑制比要求較高。若同相比例運(yùn)算電路中R1??，R2?RP?0

U0?Ui

稱為電壓跟隨器

電壓跟隨器可以看成是同相比例運(yùn)算電路的特例 此電路、電壓跟隨效果非常好 6.2.2 差動比例運(yùn)算

（1）電路結(jié)構(gòu).從輸出端到反向輸入端引入負(fù)反饋。兩路輸入信號分別加到反相輸入端和同相輸入端。（2）Uo和Ui的關(guān)系

應(yīng)用疊加定理：

Ui1單獨(dú)作用，輸出電壓Uo1ˊ=-(R2/R1)Ui1 Ui2單獨(dú)作用，輸出電壓U02ˊ=(1+R2/R1)R4/(R3+R4)Ui2 Ui1和 Ui2共同作用

UO= Uo1ˊ +U02ˊ=（1+R2/R1）R4/R3+R4 Ui2-R2/R1 Ui1 若R1=R3 R2=R4 則有UO=R2/R1(Ui2-Ui1)差動比例運(yùn)算又是減法運(yùn)算 6.2.3 求和運(yùn)算 1.反相求和運(yùn)算

（1）電路結(jié)構(gòu)

在反相比例運(yùn)算電路基礎(chǔ)上，反相輸入端多加幾路輸入信號即構(gòu)成反相求和運(yùn)算電路

（2）Uo和Ui關(guān)系 Ui1/R1+Ui2/R2=-UO/Rf UO=-Rf/R1 Ui1-Rf/R2 Ui2 若R2=R1=Rf 則UO=-(Ui1+Ui2)2.同相求和運(yùn)算

（1）電路結(jié)構(gòu) 在同相比例運(yùn)算電路基礎(chǔ)上，在同相輸入端多加幾路輸入信號，即構(gòu)成同相求和運(yùn)算電路。（2）Uo與Ui的關(guān)系

利用疊加定理可得到圖示電路的Uo為

Uo=（1+Rf/R1）R3/(R2+R3)Ui1+（1+Rf/R1）R2/(R2+R3)Ui2 =（1+Rf/R1）[R3/(R2+R3)Ui1+R2/(R2+R3)Ui2]平衡電阻應(yīng)滿足R1‖Rf=R2‖R3 3.代數(shù)求和電路

兩級電路構(gòu)成的和差電路如圖所示 Uo1=-Rf/R1 Ui1-Rf/R2 Ui2

Uo=-R6/R4 Uo1-R6/R3 Ui3=(Rf/R1 Ui1+Rf/R2 Ui2)R6/R4-R6/R3 Ui3 =Rf/R1 R6/R4 Ui1+Rf/R2 R6/R4 Ui2-R6/R3 Ui3 6.2.4 積分和微分運(yùn)算電路 復(fù)習(xí)：兩級運(yùn)放電路分析 1.積分運(yùn)算電路(1)電路結(jié)構(gòu)

反相比例運(yùn)算電路中，反饋支路中的電阻換成電容即構(gòu)成積分運(yùn)算電路(2)Uo與Ui關(guān)系

由圖示參考方向

Uo=-Uc=-1/c∫i1dt=-1/RC∫Uidt(3)實(shí)用的積分運(yùn)算電路

在上述積分電路中，反饋電容兩端并上一個(gè)大電阻即構(gòu)成實(shí)用的積分電路。1.微分運(yùn)算電路(1)電路結(jié)構(gòu)

積分和微分互為逆運(yùn)算，積分電路中的C和R互換位置即構(gòu)成微分運(yùn)算電路。(2)Uo與Ui關(guān)系

Uo=-R iF=-R iC=-RC dUi/dt(3)實(shí)用微分電路

在輸入端與電容C串接一個(gè)小電阻，可使微分電路的工作穩(wěn)定性提高。6.2.5 對數(shù)和指數(shù)運(yùn)算電路 1.對數(shù)運(yùn)算電路(1)電路結(jié)構(gòu)

反相積分運(yùn)算電路中的電容換成二極管則構(gòu)成基本的對數(shù)運(yùn)算電路(2)Uo與Ui關(guān)系

iD=Is(eUD/UT-1)i1=iD≈IS eUD/UT UO=-UD 考慮上述各式得

UO=-UT㏑

Ui RIS2．指數(shù)運(yùn)算電路(1)電路結(jié)構(gòu)

對數(shù)電路中的二極管D與電阻R互換位置則構(gòu)成指數(shù)電路。（2）Uo與Ui關(guān)系

UD=Ui-U-=Ui iD=Is eUi/UT

Uo=-iFR=-iDR=-IsR eUi/UT

6.2.6 乘法運(yùn)算電路

模擬乘法器的符號如圖，它有兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端，兩個(gè)輸入端分別加上輸入信號Ux和Uy，則輸出 Uo=kUxUy 式中k為運(yùn)算系數(shù)，由生產(chǎn)廠家定。

若兩個(gè)輸入端聯(lián)在一起，加上輸入信號UI,可實(shí)現(xiàn)平方運(yùn)算

即 Uo=kUI2

乘法器和集成運(yùn)放配合可構(gòu)成除法，開方，開立方等運(yùn)算。除法電路如圖： Ux1/R1=U2/R2 U2=kUoUx2

所以 Uo=-R2/(kR1)Ux1/Ux2 若選R2/R1=k 則有 Uo=-Ux1/Ux2 注意，此電路要求Ux2為正極 6.3 有源濾波電路 6.3.1低通濾波電路

圖（a）的通帶電壓放大倍數(shù)為

Aup=(1+Rf/R1)截止角頻率

ωO=1/RC 圖（b）通帶電壓放大倍數(shù)

Aup=-Rf/R1

截止角頻率

ωO=1/RfC 6.3.2 高通濾波電路

圖(a)為同相輸入的高通濾波電路 通帶電壓放大倍數(shù) Aup=1+Rf/R 截止角頻率 ωO=1/RC 圖(b)為反相輸入高通濾波電路 通帶電壓放大倍數(shù) Aup=-Rf/R1 截止角頻率 ωO=1/RfC

課堂討論：1.兩級運(yùn)放構(gòu)成的電路：

（1）各構(gòu)成何種運(yùn)算電路（2）分析uo與ui關(guān)系（3）指出虛短路、虛地

2.利用模擬乘法器能否實(shí)現(xiàn)倍頻？

小

結(jié)：

? 運(yùn)算電路(比例電路、加減法電路、微分與積分電路、對數(shù)與指數(shù)電路、乘法與除法電路等)；

? 小信號放大電路(精密放大電路、電荷放大電路和隔離放大電路等)； ? 有源濾波電路(低通、高通、帶通、帶阻電路)； ? 電壓比較器(單限、滯回和窗口比較器)； ? 集成乘法器及應(yīng)用電路；

? 正弦波產(chǎn)生器(RC正弦振蕩器、LC正弦振蕩器、石英振蕩器)； ? 非正弦波發(fā)生器(矩形波、三角波及鋸齒波發(fā)生器)； ? 波形變換電路(三角波變鋸齒波、三角波變正弦波)；

? 信號轉(zhuǎn)換電路(電流-電壓互換電路、電壓-頻道變換電路)。

布置作業(yè):

P290-6.4 P291-6.8 P292-6.10 P294-6.15 ；6。16 P295-6.17；6.19 P296-6.22 P298-6.27

第二篇：第一章 半導(dǎo)體器件 模電教師教案

模擬電子技術(shù)

教案

授課人：王旭東

第一章 半導(dǎo)體器件

課時(shí)分配: 6學(xué)時(shí)

目的要求：了解半導(dǎo)體二極管；穩(wěn)壓管；晶體管和MOS場效應(yīng)管的工作原理和主要參數(shù)。

重 點(diǎn)：PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦?；二極管的伏安特性曲線；三極管的電流分配方式和電流放大作用。

難 點(diǎn)：二極管的基本電路及分析方法；二極管的伏安特性曲線；三極管的電流分配方式和電流放大作用。

教 學(xué)

方法手段: 結(jié)合多媒體電子課件, 啟發(fā)式、互動式講解；屏幕投影、黑板、模型實(shí)物及實(shí)物投影四體合一課堂教學(xué)手段；理論講解和電路仿真同步。

教 具： 電子課件、計(jì)算機(jī)、投影、電子展臺。

新 授： 0 引言

模擬電子電路的核心是半導(dǎo)體器件，而半導(dǎo)體器件是由半導(dǎo)體材料制成的。因此，我們必須首先了解半導(dǎo)體的有關(guān)知識，尤其應(yīng)當(dāng)了解半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性。1.1 半導(dǎo)體的特性

物質(zhì)按其導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，可分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。

一、導(dǎo)體

導(dǎo)電能力很強(qiáng)的物質(zhì)，叫導(dǎo)體。如低價(jià)元素銅、鐵、鋁等。

二、絕緣體

導(dǎo)電能力很弱，基本上不導(dǎo)電的物質(zhì),叫絕緣體.如高價(jià)惰性氣體和橡膠、陶瓷、塑料等高分子材料等.三、半導(dǎo)體

導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，叫半導(dǎo)體。如硅、鍺等四價(jià)元素，其簡化原子結(jié)構(gòu)模型如圖1.1.1所示。

為什么物質(zhì)的導(dǎo)電能力有如此大的差別呢？這與它們的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，即與它們的原子最外層的電子受其原子核束縛力的強(qiáng)弱有關(guān)。1.1.1 本征半導(dǎo)體

純凈且呈現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，叫本征半導(dǎo)體。

一、本征半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)

通過特殊工藝加工，可以使硅或鍺元素的原子之間靠共有電子對—共價(jià)鍵，形成非常規(guī)則的晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。結(jié)果每個(gè)原子外層相對排滿８個(gè)電子，形成相對穩(wěn)定的狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)整齊且單一的純凈半導(dǎo)體，叫本征半導(dǎo)體。如圖1.1.3所示

二.本征激發(fā)

在常溫下，由于熱能的激發(fā)，使本征半導(dǎo)體共價(jià)鍵中的價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子。同時(shí)，在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，叫空穴。這種產(chǎn)生自由電子和空穴對的現(xiàn)象，叫本征激發(fā)。溫度一定，自由電子和空穴對的濃度也一定。

由于本征激發(fā)而在本征半導(dǎo)體中存在一定濃度的自由電子（帶負(fù)電荷）和空穴（帶正電荷）對，故其具有導(dǎo)電能力，但其導(dǎo)電能力有限。1.1.3 雜質(zhì)半導(dǎo)體

在本征半導(dǎo)體中摻入適量且適當(dāng)?shù)钠渌兀ń须s質(zhì)元素），就形成雜質(zhì)半導(dǎo)體，其導(dǎo)電能力將大大增強(qiáng)。

一、Ｎ型半導(dǎo)體

在硅或鍺本征半導(dǎo)體中摻入適量的五價(jià)元素（如磷），則磷原子與其周圍相鄰的四個(gè)硅或鍺原子之間形成共價(jià)鍵后，還多出一個(gè)電子，這個(gè)多出的電子極易成為自由電子參與導(dǎo)電。同時(shí),因本征激發(fā)還產(chǎn)生自由電子和空穴對。結(jié)果,自由電子成為多數(shù)載流子(稱多子),空穴成為少數(shù)載流子(稱少子)。這種主要依靠多數(shù)載流子自由電子導(dǎo)電的雜質(zhì)半導(dǎo)體，叫N型半導(dǎo)體，如圖1.1.4所示。

二、P型半導(dǎo)體

在硅或鍺本征半導(dǎo)體中，摻入適量的三價(jià)元素（如硼），則硼原子與周圍的四個(gè)硅或鍺原子形成共價(jià)鍵后，還留有一個(gè)空穴。同時(shí)，因本征激發(fā) 還產(chǎn)生自由電子和空穴對。結(jié)果，空穴成為多子，自由電子成為少子。這種主要依靠多子空穴導(dǎo)電的雜質(zhì)半導(dǎo)體，叫P型半導(dǎo)體。如圖1.1.5所示。

無外電場作用時(shí)，本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體對外均呈現(xiàn)電中性，其內(nèi)部無電流。

本征半導(dǎo)體、P型和N型半導(dǎo)體都不能單獨(dú)構(gòu)成半導(dǎo)體器件，PN結(jié)才是構(gòu)成半導(dǎo)體器件的基本單元。1.2 半導(dǎo)體二極管

半導(dǎo)體二極管是利用雜質(zhì)半導(dǎo)體做成的。1.2.1 PN結(jié)的形成

一、多數(shù)載流子的擴(kuò)散

在P型和N型半導(dǎo)體交界面兩側(cè),電子和空穴的濃度差很大。在濃度差的作用下，P區(qū)中的多子空穴向N區(qū)擴(kuò)散,在P區(qū)一側(cè)留下雜質(zhì)負(fù)離子,在N區(qū)一側(cè)集中正電荷;同時(shí)，N區(qū)中的多子自由電子向P區(qū)擴(kuò)散，在N區(qū)一側(cè)留下雜質(zhì)正離子，在P區(qū)一側(cè)集中負(fù)電荷。結(jié)果，在P型和N型半導(dǎo)體交界面處形成空間電荷區(qū)，自建內(nèi)電場ε內(nèi)（從N區(qū)指向P區(qū)），如圖1-6所示。

二、少數(shù)載流子的漂移

在內(nèi)電場的作用下，P區(qū)中的少子自由電子向N區(qū)漂移，而N區(qū)中的少子空穴向P區(qū)飄移，使內(nèi)電場削弱。

三、擴(kuò)散與漂移的動態(tài)平衡 當(dāng)內(nèi)電場達(dá)到一定值時(shí)，多子的擴(kuò)散運(yùn)動與少子的漂移運(yùn)動達(dá)到動態(tài)平衡時(shí)，空間電荷區(qū)不再變化，這個(gè)空間電荷區(qū)，就稱為PN結(jié)。

空間電荷區(qū)無載流子停留，故曰耗盡層，又叫阻擋層或勢壘層。無外電場作用時(shí)，PN結(jié)內(nèi)部雖有載流子運(yùn)動，但無定向電流形成。1.2.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦?/p>

一、PN結(jié)加正向電壓

PN結(jié)加正向電壓（正偏）時(shí)，外電場與內(nèi)電場反方向，使空間電荷區(qū)變窄，多子的擴(kuò)散運(yùn)動遠(yuǎn)大于少子的漂移運(yùn)動，由濃度大的多子擴(kuò)散形成較大的正向電流，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，其正向通態(tài)電阻很小，正向通態(tài)管壓降也很小。

二、PN結(jié)加反向電壓

PN結(jié)加反向電壓（反偏）時(shí)，外電場與內(nèi)電場同方向，使空間電荷區(qū)變寬，多子擴(kuò)散運(yùn)動大大減弱，而少子的漂移運(yùn)動相對加強(qiáng)，由濃度很小的少子漂移形成很小的反向飽和電流IS,PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，反向電阻很大。

PN結(jié)正偏時(shí)導(dǎo)通，反偏時(shí)截止，故具有單向?qū)щ娞匦?。其特性曲線如 圖1-8所示，電壓U與電流I的關(guān)系式為

ID=IS（e?1）

三、反向擊穿

當(dāng)PN結(jié)所加反向電壓達(dá)到UB時(shí)，其反向電流急劇增加，叫反向擊穿，UB叫擊穿電壓。

PN結(jié)有雪崩擊穿和齊納擊穿兩種擊穿狀態(tài)。無論處于何種擊穿時(shí)，反向電流只要不超過允許值，去掉反向電源后，仍能恢復(fù)單向?qū)щ娦浴?/p>

四、PN結(jié)的電容效應(yīng) 1.勢壘電容CT 當(dāng)PN結(jié)的反偏電壓變化時(shí)，空間電荷區(qū)隨之變寬（相當(dāng)于充入電荷）或變窄（相當(dāng)于放出電荷），故具有電容效應(yīng)，叫勢壘電容，用CT表示。2.擴(kuò)散電容CD 當(dāng)PN結(jié)的正偏電壓變化時(shí)，P區(qū)和N 區(qū)中多子的濃度和濃度梯度均隨之變化，也具有一定的電容效應(yīng)，叫擴(kuò)散電容，用CD表示 3.PN結(jié)的結(jié)電容CJ CJ=CT+CD

正偏時(shí)，CD起主要作用；反偏時(shí)，CT起主要作用。1.2.3 半導(dǎo)體二極管 一、二極管的結(jié)構(gòu)

給PN結(jié)加上兩個(gè)引線（管腳）和管殼即成二極管，接P區(qū)的管腳稱陽極，接N區(qū)的管腳稱陰極。二、二極管的類型 1.按結(jié)構(gòu)區(qū)分

點(diǎn)接觸型：PN結(jié)面積小，工作電流小，PN結(jié)電容小，工作頻率高。面接觸型：PN結(jié)面積大，工作電流大，PN結(jié)電容大，工作頻率低。2.按工作頻率區(qū)分 有高頻管和低頻管。3.按功率區(qū)分

有大功率管和小功率管。4.按用途區(qū)分

有普通管、整流管、穩(wěn)壓管、開關(guān)管等等。三、二極管的特性

1.正向特性，與PN結(jié)相同 UPUT2.反向特性，與PN結(jié)相同 3.擊穿特性，與PN結(jié)相同

4.溫度特性，溫度升高時(shí)，二極管的正反向特性曲線均向縱軸靠近。

四、主要參數(shù)

1.最大整流電流IF，又叫額定電流。2.最大反向工作電壓UR，又叫額定電壓。3.反向飽和電流IS。

4.反向電流IR，二極管未擊穿時(shí)的電流值。5.最高工作頻率fM。

6.直流電阻RD：RD=UD/IF，如圖1-14所示。

7.交流電阻rd：RD=ΔUD/ΔID=dud/did,如圖1-15所示。

rd系指某一工作點(diǎn)的動態(tài)電阻。常溫下，rd=UT/ID=26(mv)/IDQ IDQ為直流工作點(diǎn)的電流，單位為mA 1.2.4 穩(wěn)壓二極管

一、結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)與普通二極管相似，只是摻雜濃度比普通二極管大得多，通常為硅材料穩(wěn)壓二極管。

二、特性

正向特性曲線與普通二極管的正向特性曲線相似；反響未擊穿的特性曲線與普通二極管的反向擊穿時(shí)的特性曲線相似。但穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性曲線很陡。如圖1-16所示。

三、參數(shù)

1.穩(wěn)定電壓UZ 2.穩(wěn)定電流IZ 3.額定功率PZ

4.動態(tài)電阻rZ，rZ=ΔUZ/ΔIZ，rZ很小。

5.電壓溫度系數(shù)α。α=ΔUZ/Ut × 100%。UZ>7V時(shí)，α為正溫度系數(shù)；UZ<5V時(shí)，α為負(fù)溫度系數(shù)；5V

一、發(fā)光二極管

將電能轉(zhuǎn)換為光能的半導(dǎo)體器件。正偏時(shí)，有正向電流通過而發(fā)光，其正向通態(tài)管壓降為1.8—2.2V.二、光電二極管

將光能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件。反向偏置下，當(dāng)光線強(qiáng)弱改變時(shí)，光電二極管的反向電流隨之改變。

三、光電耦合器

光電耦合器由光電二極管和發(fā)光二極管組合封裝而成。發(fā)光二極管為輸入端，光電二極管輸出端。

四、變?nèi)荻O管

變?nèi)荻O管的勢壘電容隨外加反向電壓變化而變化。1.3 雙極型三極管

半導(dǎo)體三極管又稱為晶體管或雙極性三極管，是組成各種電子電路的核心器件。

1.3.1 三級管的結(jié)構(gòu)和類型

一、結(jié)構(gòu)

三極管有兩個(gè)結(jié)，三個(gè)電極，三個(gè)區(qū)組成。

兩個(gè)結(jié)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)

三個(gè)極：發(fā)射極E，基極B，和集電極C 三個(gè)區(qū)：發(fā)射區(qū)；參雜濃度大。

基區(qū)；很薄，參雜濃度很小。

集電區(qū):參雜濃度小，但面積大。

這種特殊結(jié)構(gòu)是三極管具有電流放大作用的內(nèi)部依據(jù)。

二、類型

1.按結(jié)構(gòu)區(qū)分：有NPN型和PNP型。2.按材料區(qū)分：有硅三極管和鍺三極管。

3.按工作頻率區(qū)分：有高頻三極管和低頻三極管。4.按功率大小區(qū)分：有大功率三極管和小功率三極管。

三、工作條件 三極管有電流放大作用大外部條件。

1.NPN型三極管：VC>VB>VE

2.PNP型三極管：VC

1.共發(fā)射極接法：發(fā)射極為交流輸入和輸出信號的公共端。2.共集電極接法：集電極為交流輸入和輸出信號的公共端。3.共基極接法： 基極為交流輸入和輸出信號的公共端。1.3.3 三極管的電流放大原理

一、載流子傳輸過程

以NPN型三極管為例進(jìn)行分析。

1.發(fā)射。發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)中的多子電子大量地向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流。

2.復(fù)合。從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子，很少一部分與基區(qū)中的空穴相復(fù)合，形成基極電流的主要部分ICN。

3.收集。從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子，除很少部分被復(fù)合掉外，絕大部分電子向集電結(jié)擴(kuò)散，且在集電結(jié)反偏電壓的作用下，迅速漂移過集電結(jié)被集電區(qū)所收集，形成集電極電流的主要部分。同時(shí)，集電區(qū)少子空穴在集電結(jié)反偏電壓的作用下向基區(qū)漂移，形成集電結(jié)反向飽和電流ICBO，它是集電極電流的極小部分，也是基極電流的一部分。如圖1-32所示。

二、各極電流的關(guān)系

IC=ICN+ICBO ICN=IC-ICBO IB=IBN-ICBO IBN=IB+ICBO IE≈ICN+IBN=IC-ICBO+IB+ICBO IE=IC+IB

三、電流放大系數(shù) 1.直流電流放大系數(shù)β

β=ICN/IBN=(IC-ICBO)/(IB+ICBO)≈IC/IB(IC>>IB>>ICBO)2.交流電流放大系數(shù)β β≈ΔIC/ΔIB

3.穿透電流ICEO ICEO=(1+β)ICBO

1.3.4 三極管的特性曲線

一、輸入特性

iB=f(ube)∣UCE=常數(shù)

1.UCE =0V時(shí)

三極管的輸入特性曲線，相當(dāng)于二級管的正向特性曲線，如圖1-34所示。2.UCE =1V時(shí)

三極管的輸入特性曲線將向右移。3.UCE >1V時(shí)

三極管的特性曲線幾乎與UCE =1V時(shí)的輸入特性曲線重合。

二、輸出特性

iC=f(uCE)∣IB=常數(shù)

輸出特性曲線有三個(gè)主要區(qū)域。如圖1-35所示。1.截止區(qū)

UBE≤0V,IB≤0,IC=ICEO,三極管幾乎不導(dǎo)通，叫截止?fàn)顟B(tài)。2.放大區(qū)

UBE>0.5—0.7（硅管）,UBE>0.1—0.3V(鍺管)，UCE>>UBE,當(dāng)UCE不變時(shí)，IC=βIB 3.飽和區(qū)

UBE>0.5—0.7（硅管）,UBE>0.1—0.3V(鍺管)，UCE0 , UCES=0.3v(硅管), UCES =0.1v(鍺管).1.3.5 三極管的主要參數(shù)

一、電流放大系數(shù)

β=ΔIC/ΔIB∣UCE=常數(shù)

二、極間反向電流

ICBO

ICEO=(1+β)ICBO

三、極限參數(shù)

1.集電極最大允許電流ICM 2.集電極最大允許功率損耗PCM

PCM=UCEIC 3.反向擊穿電壓

BUCBO>BUCEO>BUEBO

為了安全起見，應(yīng)使三極管的UCE

四、溫度對三極管參數(shù)的影響

1.對VBE有影響

2.對ICBO和ICEO有影響 3.對β有影響

如溫度升高時(shí)，VBE↓,ICBO↑,ICEO↑,β↑；反之，亦反之。1.4 場效應(yīng)三極管

場效應(yīng)管(簡稱FET)是一種電壓控制(電場效應(yīng)控制)器件(uGS~ iD)，工作時(shí)，只有一種(多數(shù))載流子參與導(dǎo)電，因此它是單極型器件。

場效應(yīng)管分為兩大類：絕緣柵場效應(yīng)管和結(jié)型場效應(yīng)管。1.4.1 結(jié)型場效應(yīng)管

一、結(jié)構(gòu)

在一塊N型半導(dǎo)體的兩邊利用雜質(zhì)擴(kuò)散出高濃度的P型區(qū)域,用P+表示,形成兩個(gè)P+N結(jié)。

N型半導(dǎo)體的兩端引出兩個(gè)電極，分別稱為漏極D和源極S。把兩邊的P區(qū)引出電極并連在一起稱為柵極G。

二、工作原理

首先，假如在G—S間加上反向電壓VGS，則PN結(jié)反向偏置。顯然,改變VGS將改變耗盡層的寬度。

其次，由于PN結(jié)兩邊，P區(qū)摻雜濃度很高，N區(qū)摻雜濃度相對較低；PN結(jié)中N區(qū)一側(cè)的正離子數(shù)與P區(qū)一側(cè)的負(fù)離子數(shù)相等，因而交界面兩側(cè)的寬度并不相等。摻雜程度低的N溝道層寬比P區(qū)層寬大很多。

故此,可以認(rèn)為,當(dāng)耗盡層展寬時(shí)主要向著導(dǎo)電溝道的一側(cè)。

UGS、UDS影響ID電流的大小。VGS越負(fù)，溝道越窄，VGD越負(fù)，溝道越窄。

三、特性曲線

JFET的特性曲線有兩條：轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線。

轉(zhuǎn)移特性描述柵源電壓UGS對漏極電流ID的控制作用。轉(zhuǎn)移特性有兩個(gè)重要參數(shù)：夾斷電壓UP和飽和漏極電流IDSS。

輸出特性描述當(dāng)柵源電壓UGS不變時(shí)，漏極電流ID與漏源電壓UDS的關(guān)系。

1.4.2 絕緣柵型場效應(yīng)管(IGFET)分為：

增強(qiáng)型 ? N溝道、P溝道 耗盡型 ? N溝道、P溝道

一、N溝道增強(qiáng)型MOS管

1.結(jié)構(gòu)

四個(gè)電極：漏極D，源極S, 柵極G和 襯底B。

2.工作原理

①柵源電壓UGS的控制作用

②漏源電壓UDS對漏極電流ID的控制作用 3.特性曲線

①輸出特性曲線： ID=f(UDS)?UGS=const ②轉(zhuǎn)移特性曲線： ID=f(UGS)?UDS=const 4．重要參數(shù)--跨導(dǎo)gm gm=?iD/?uGS?uDS=const(單位mS)gm的大小反映了柵源電壓對漏極電流的控制作用.在轉(zhuǎn)移特性曲線上，gm為的曲線的斜率。

二、N溝道耗盡型MOSFET 在柵極下方的SiO2層中摻入了大量的金屬正離子。所以當(dāng)UGS=0時(shí)，這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出反型層，形成了溝道。特點(diǎn)：當(dāng)UGS=0時(shí),就有溝道，加入U(xiǎn)DS，就有ID。

三、P溝道MOSFET P溝道MOSFET的工作原理與N溝道MOSFET完全相同，只不過導(dǎo)電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。

四、例題

例1.4.1 絕緣柵場效應(yīng)管工作狀態(tài)分析 1.4.3 場效應(yīng)管的主要參數(shù)

一、直流參數(shù)

二、交流參數(shù)

三、極限參數(shù)

課堂討論：

1.何謂本征半導(dǎo)體？其導(dǎo)電能力由什么因素決定。2.P型和N型半導(dǎo)體的特點(diǎn)？

3.半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力與哪些因素有關(guān)？ 4.三極管如何實(shí)現(xiàn)放大功能？ 5.場效應(yīng)管與三極管如何區(qū)分？

小

結(jié)：

1．半導(dǎo)體材料中有兩種載流子：電子和空穴。電子帶負(fù)電，空穴帶正電。在純凈半導(dǎo)體中摻入不同的雜質(zhì)，可以得到N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體。

2．采用一定的工藝措施，使P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，就形成了PN結(jié)。PN結(jié)的基本特點(diǎn)是單向?qū)щ娦浴?/p>

3．二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的。其特性可以用伏安特性和一系列參數(shù)來描述。在研究二極管電路時(shí)，可根據(jù)不同情況，使用不同的二極管模型。

4．BJT是由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的。工作時(shí),有兩種載流子參與導(dǎo)電，稱為雙極性晶體管。BJT是一種電流控制電流型的器件,改變基極電流就可以控制集電極電流。BJT的特性可用輸入特性曲線和輸出特性曲線來描述。其性能可以用一系列參數(shù)來表征。BJT有三個(gè)工作區(qū)：飽和區(qū)、放大器和截止區(qū)。

5．FET分為JFET和MOSFET兩種。工作時(shí)只有一種載流子參與導(dǎo)電，因此稱為單極性晶體管。FET是一種電壓控制電流型器件。改變其柵源電壓就可以改變其漏極電流。FET的特性可用轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線來描述。其性能可以用一系列參數(shù)來表征。

布置作業(yè):P45-1.3 P46-1.4；1.5；1.8 P47-1.12；1.13 P48-1.15 P49-1.19

第三篇：2018年技能高考電氣類《集成運(yùn)算放大器》試題含答案

：級班 ：號考 ：名姓《集成運(yùn)算放大器》試題

時(shí)間：60分鐘

總分：

分

班級：

班

命題人：

一、判斷題

1.按反饋的信號極性分類，反饋可分為正反饋和負(fù)反饋。

（正確）

2.負(fù)反饋使輸出起到與輸入相反的作用，使系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)目標(biāo)的誤差增大，使系統(tǒng)振蕩。

（錯(cuò)誤）

3.若反饋信號與輸入信號極性相同或變化方向同相，則兩種信號混合的結(jié)果將使放大器的凈輸入信號大于輸出信號，這種反饋叫正反饋。正反饋主要用于信號產(chǎn)生電路。（正確）4.正反饋使輸出起到與輸入相似的作用，使系統(tǒng)偏差不斷增大，使系統(tǒng)振蕩，可以放大控制作用。

（正確）

5.反饋信號與輸入信號極性相反或變化方向相反，則疊加的結(jié)果將使凈輸入信號減弱，這種反饋叫負(fù)反饋。（正確）

6.放大電路通常采用負(fù)反饋技術(shù)。

（正確）

7.負(fù)反饋的取樣一般采用電流取樣或電壓取樣。

（正確）

8.反饋按取樣方式的不同，分為電阻反饋和電流反饋。

（錯(cuò)誤）

9.負(fù)反饋有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際放大器中得到了廣泛的應(yīng)用，它改變了放大器的性能。采用負(fù)反饋使得放大器的閉環(huán)增益趨于穩(wěn)定。

（正確）

10.正反饋使得放大器的閉環(huán)增益趨于穩(wěn)定。

（錯(cuò)誤）

11.線性運(yùn)算電路中一般均引入負(fù)反饋。

（正確）

12.在運(yùn)算電路中，同相輸入端和反相輸入端均為“虛地”。

（錯(cuò)誤）

13.使凈輸入量減小的反饋是負(fù)反饋，否則為正反饋。

（正確）

14.集成運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)，這時(shí)集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)。

（正確）

15.運(yùn)算電路中一般引入正反饋。

（錯(cuò)誤）

16.集成運(yùn)放只能夠放大直流信號，不能放大交流信號。

（錯(cuò)誤）

17.集成運(yùn)放在實(shí)際運(yùn)用中一般要引入深度負(fù)反饋。

（正確）

18.集成運(yùn)算放大電路是一種阻容耦合的多級放大電路。

（錯(cuò)誤）

19.集成運(yùn)放的“虛斷”是指運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端的電流趨于零，好像斷路一樣，但卻不是真正的斷路。（正確）

20.若放大電路的放大倍數(shù)為負(fù)值，則引入的反饋一定是負(fù)反饋。

（錯(cuò)誤）

21.電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流。

（正確）

22.只要在放大電路中引入反饋，就一定能使其性能得到改善。

（錯(cuò)誤）

23.反相比例運(yùn)算電路中集成運(yùn)放反相輸入端為“虛地”。

（正確）

24.集成運(yùn)算放大電路產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是晶體管參數(shù)受溫度的影響。

（正確）25.實(shí)際集成運(yùn)算放大電路的開環(huán)電壓增益非常大，可以近似認(rèn)為A=∞。

（正確）

26.實(shí)際集成運(yùn)算放大電路的開環(huán)電壓增益非常小，可以近似認(rèn)為A=0。

（錯(cuò)誤）

27.“虛短”和“虛斷”是分析集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩條重要依據(jù)。

（正確）

28.負(fù)反饋可以大大減少放大器在穩(wěn)定狀態(tài)下所產(chǎn)生的失真。

（正確）

29.理想的差動放大電路，即能放大差模信號，也能放大共模信號。

（錯(cuò)誤）

30.由集成運(yùn)放和外接電阻、電容構(gòu)成比例、加減、積分和微分的運(yùn)算電路工作在線性工作范圍。

（正確）

二、單選題

1.理想集成運(yùn)放具有以下特點(diǎn)：（B）。

A.開環(huán)差模增益Aud=∞，差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=∞

B.開環(huán)差模增益Aud=∞，差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=0 C.開環(huán)差模增益Aud=0，差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=∞

D.開環(huán)差模增益Aud=0，差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=0 2.在輸入量不變的情況下，若引入反饋后（D），則說明引入的反饋是負(fù)反饋。A.輸入電阻增大

B.輸出量增大

C.凈輸入量增大

D.凈輸入量減小 3.負(fù)反饋能抑制（B）。

A.輸入信號所包含的干擾和噪聲

B.反饋環(huán)內(nèi)的干擾和噪聲

C.反饋環(huán)外的干擾和噪聲

D.輸出信號中的干擾和噪聲

4.對于集成運(yùn)算放大電路，所謂開環(huán)是指（B）。A.無信號源

B.無反饋通路

C.無電源

D.無負(fù)載 5.對于集成運(yùn)算放大電路，所謂閉環(huán)是指（D）。A.考慮信號源內(nèi)阻

B.接入負(fù)載

C.接入電源

D.存在反饋通路 6.下面關(guān)于線性集成運(yùn)放說法錯(cuò)誤的是（D）。

A.用于同相比例運(yùn)算時(shí)，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)總是大于等于1。

B.一般運(yùn)算電路可利用“虛短”和“虛斷”的概念求出輸入和輸出的關(guān)系

C.在一般的模擬運(yùn)算電路中往往要引入負(fù)反饋

D.在一般的模擬運(yùn)算電路中，集成運(yùn)放的反相輸入端總為“虛地” 7.集成運(yùn)放級間耦合方式是(B)。

A.變壓器耦合B.直接耦合 C.阻容耦合 D.光電耦合 8.同相比例運(yùn)算電路的比例系數(shù)會（A）。

A.大于等于1

B.小于零

C.等于零

D.任意值

9.直接耦合放大器能夠放大（C）。

A.只能放大直流信號

B.只能放大交流信號

C.交、直流信號都能放大

D.任何頻率范圍的信號都能放大 10.下面關(guān)于集成運(yùn)放理想特性敘述錯(cuò)誤的是（C）。A.輸入阻抗無窮大

B.輸出阻抗等于零

C.頻帶寬度很小

D.開環(huán)電壓放大倍數(shù)無窮大

11.反相比例運(yùn)算電路的電壓放大倍數(shù)為（A）。A.-Rf/R1

B.R1/Rf

C.1-R1/Rf D.1+Rf/R1 12.同相比例運(yùn)算電路的電壓放大倍數(shù)為（D）。A.-Rf/R1

B.R1/Rf

C.1-R1/Rf D.1+Rf/R1

13.用運(yùn)算放大器構(gòu)成的“跟隨器”電路的輸出電壓與輸入電壓（B）。A.相位相同，大小成一定比例

B.相位和大小都相同

C.相位相反，大小成一定比例

D.相位和大小都不同 14.差模輸入信號是兩個(gè)輸入信號的（B）。A.和

B.差

C.比值

D.平均值

15.輸出量與若干個(gè)輸入量之和成比例關(guān)系的電路稱為（A）。

A.加法比例運(yùn)算電路

B.減法電路

C.積分電路

D.微分電路 16.集成運(yùn)算放大器，輸入端u-與輸出端uo的相位關(guān)系為(B)。A.同相

B.反相

C.相位差90o

D.相位差270o 17.理想運(yùn)算放大器的開環(huán)電壓放大倍數(shù)是（A）。

A.無窮大

B.零

C.約120 dB

D.約10 dB 18.理想運(yùn)算放大器的開環(huán)差模輸入電阻Rid是(A)。

A.無窮大

B.零

C.約幾百千歐

D.約幾百歐姆 19.理想運(yùn)算放大器的共模抑制比為(A)。

A.無窮大

B.零

C.約120 dB

D.約10 dB 20.理想運(yùn)算放大器的開環(huán)輸出電阻Ro是（B）。

A.無窮大

B.零

C.約幾百千歐

D.約幾百歐姆 21.直接耦合電路中存在零點(diǎn)漂移主要是因?yàn)椋–）。A.晶體管的非線性

B.電阻阻值有誤差

C.晶體管參數(shù)受溫度影響

D.靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)計(jì)不當(dāng)

22.在集成運(yùn)算放大電路中，為了穩(wěn)定電壓放大倍數(shù)，通常應(yīng)引入（B）負(fù)反饋。A.直流

B.交流

C.串聯(lián)

D.并聯(lián)

23.在集成運(yùn)算放大電路中，為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，通常應(yīng)引入（A）負(fù)反饋。A.直流

B.交流

C.串聯(lián)

D.并聯(lián)

24.為了使放大器帶負(fù)載能力強(qiáng)，通常引入（A）負(fù)反饋。A.電壓

B.電流

C.串聯(lián)

D.并聯(lián) 25.引入并聯(lián)負(fù)反饋，可使放大器的（C）。A.輸出電壓穩(wěn)定

B.反饋環(huán)內(nèi)輸入電阻增加 C.反饋環(huán)內(nèi)輸入電阻減小

D.輸出電流穩(wěn)定

26.為了增大輸出電阻，應(yīng)在放大電路中引入（A）。A.電流負(fù)反饋

B.電壓負(fù)反饋

C.直流負(fù)反饋

D.交流負(fù)反饋 27.欲減小放大電路從信號源索取的電流，增大帶負(fù)載能力，應(yīng)在放大電路中引入（A）。A.電壓串聯(lián)負(fù)反饋

B.電壓并聯(lián)負(fù)反饋

C.電流串聯(lián)負(fù)反饋

D.電流并聯(lián)負(fù)反饋

28.欲從信號源獲得更大的電流，并穩(wěn)定輸出電流，應(yīng)在放大電路中引入（D）。

A.電壓串聯(lián)負(fù)反饋

B.電壓并聯(lián)負(fù)反饋

C.電流串聯(lián)負(fù)反饋

D.電流并聯(lián)負(fù)反饋

29.工作在線性區(qū)的運(yùn)算放大器應(yīng)置于（A）狀態(tài)。A.深度負(fù)反饋

B.開環(huán)

C.閉環(huán)

D.正反饋

30.在四種反饋組態(tài)中，能夠使輸出電壓穩(wěn)定，并提高輸入電阻的負(fù)反饋是(B)。A.電壓并聯(lián)負(fù)反饋

B.電壓串聯(lián)負(fù)反饋

C.電流并聯(lián)負(fù)反饋

D.電流串聯(lián)負(fù)反饋

31.電壓并聯(lián)負(fù)反饋對放大器輸入電阻和輸出電阻的影響是（B）。A.輸入電阻變大，輸出電阻變小

B.輸入電阻變小，輸出電阻變小

C.輸入電阻變大，輸出電阻變大

D.輸入電阻變小，輸出電阻變大 32.集成運(yùn)放具有很高的開環(huán)電壓放大倍數(shù)，這得益于（B）。

A.輸入級常采用差分放大器

B.中間級由多級直接耦合放大器構(gòu)成C.輸出級常采用射極輸出器

D.中間級由多級阻容耦合放大器構(gòu)成 33.集成運(yùn)放的主要參數(shù)中，不包括以下哪項(xiàng)（D）。

A.輸入失調(diào)電壓

B.開環(huán)放大倍數(shù)

C.共模抑制比

D.最大工作電流

34.集成運(yùn)放組成（B）放大器的輸入電流基本上等于流過反饋電阻的電流。A．同相比例運(yùn)算

B．反相比例運(yùn)算

C．差動

D．開環(huán)

35.欲實(shí)現(xiàn)Au＝－100的放大電路，應(yīng)選用（A）。

A.反相比例運(yùn)算電路

B.同相比例運(yùn)算電路

C.積分運(yùn)算電路

D.微分運(yùn)算電路

36.集成運(yùn)算放大電路調(diào)零和消振應(yīng)在（A）進(jìn)行。

A.加信號前

B.加信號后

C.自激振蕩情況下

D.以上情況都不行 37.欲將正弦波電壓疊加上一個(gè)直流量，應(yīng)選用（A）。

A.加法運(yùn)算電路

B.減法運(yùn)算電路

C.積分運(yùn)算電路

D.微分運(yùn)算電路

38.集成運(yùn)算放大器對輸入級的主要要求是（C）。A.盡可能高的電壓放大倍數(shù)

B.盡可能大的帶負(fù)載能力

C.盡可能高的輸入電阻，盡可能小的零點(diǎn)漂移

D.盡可能小的輸出電阻 39.集成運(yùn)算放大器輸出級的主要特點(diǎn)是（A）。A.輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)

B.能完成抑制零點(diǎn)漂移

C.電壓放大倍數(shù)非常高

D.輸出電阻高，帶負(fù)載能力強(qiáng)

40.集成運(yùn)算放大器中間級的主要特點(diǎn)是（C）。A.輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)

B.能完成抑制零點(diǎn)漂移

C.電壓放大倍數(shù)非常高

D.輸出電阻高，帶負(fù)載能力強(qiáng)

41.集成運(yùn)算放大器的共模抑制比越大，表示該組件(C)。

A.差模信號放大倍數(shù)越大

B.帶負(fù)載能力越強(qiáng)

C.抑制零點(diǎn)漂移的能力越強(qiáng)

D.共模信號放大倍數(shù)越大

42.構(gòu)成反饋通路的元器件(D)。A.只能是電阻元件

B.只能是電容元件

C.只能是三極管，集成運(yùn)放等有源器件

D.可以是無源元件，也可以是有源器件

43.同相輸入比例運(yùn)算放大器電路中的反饋極性和類型屬于（D）。A.正反饋

B.串聯(lián)電流負(fù)反饋

C.并聯(lián)電壓負(fù)反饋

D.串聯(lián)電壓負(fù)反饋

44.在運(yùn)算放大器電路中，引入深度負(fù)反饋的目的之一是使運(yùn)放(C)。A.工作在線性區(qū)，降低穩(wěn)定性

B.工作在非線性區(qū)，提高穩(wěn)定性

C.工作在線性區(qū)，提高穩(wěn)定性

D.工作在非線性區(qū)，降低穩(wěn)定性

第四篇：模電課程設(shè)計(jì)

門鈴對講系統(tǒng)

課題名稱：門鈴對講設(shè)計(jì)

姓名： 何偉偉 專業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班級： 2008-1 學(xué)號： 0801050107

指導(dǎo)教師：王桂海

信息科學(xué)與工程學(xué)院電子信息系

2010

年

07 月

05 日

門鈴對講系統(tǒng)

摘要：

本課題設(shè)計(jì)了一個(gè)以設(shè)計(jì)對講電路為核心的樓宇式門鈴對講系統(tǒng)。該門鈴對講系統(tǒng)主要短時(shí)間按鍵有效、用戶響鈴設(shè)計(jì)、電壓放大器設(shè)計(jì)、無輸出變壓器的功率放大器設(shè)計(jì)（OCL電路）、雙向?qū)υ捘K等組成。采用了LM386集成運(yùn)放（由于仿真時(shí)Multisim軟件無法找到，故用分離元件代替）和OP07集成功放、JK鎖存器、繼電器、電阻、電容元件、直流電源及各種測量仿真器件等，實(shí)現(xiàn)了訪客用戶選擇、呼叫、雙向?qū)χv功能，同時(shí)還添加了按鍵亮燈指示、鍵盤熒光顯示及免打擾功能等，其靜態(tài)功耗可達(dá)0.5W, 真正實(shí)現(xiàn)了超低功耗，使該門鈴對講系統(tǒng)更加人性化和實(shí)用化。

與傳統(tǒng)的門鈴對講系統(tǒng)相比，該設(shè)計(jì)具有保真度高、可靠性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、易操作性好等特點(diǎn)，可用于普通小區(qū)或樓宇使用。

關(guān)鍵詞：門鈴

樓宇

雙向?qū)χv

門鈴對講系統(tǒng)

前言

如今社會發(fā)展迅速，人民生活水平日益提高，早已超越滿足溫飽的需要，現(xiàn)在講究如何更好的生活，我國很大一部人分人居住小區(qū)，居民都希望有著良好的環(huán)境和安全感，過上更加安逸的生活。社區(qū)的發(fā)展需有這些基本條件才能吸引購買力，房地產(chǎn)發(fā)展商將面臨一些實(shí)際問題：對于如何保障社區(qū)的安全及在管理上的方便，即能保障發(fā)展商的利益又能保障居住社區(qū)人員的需求及安全感、歸屬感，這是一個(gè)新的課題，讓發(fā)展商去面對和解決好。小區(qū)門鈴對講系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，在保障資金投入合理的情況下讓社區(qū)形成一個(gè)安全、舒適的文明社區(qū)。另一方面，最近五年的時(shí)間內(nèi)，隨著中國內(nèi)地經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，人民生活水平有了很大程度的提高，大量商品房推向市場。隨著商品房的大量推出，地產(chǎn)商直接的競爭也越來越激烈，要實(shí)現(xiàn)商品房的良好銷售業(yè)績，推向市場的樓盤開始需要有良好的概念才能在市場競爭中取得成功。于是智能小區(qū)的概念幾年前開始導(dǎo)入中國內(nèi)地并迅速蔓延，以至于出現(xiàn)不是智能小區(qū)樓盤很難銷售的情況。

隨著城市的不斷發(fā)展，現(xiàn)代生活小區(qū)作為一種新穎的居家理念及物業(yè)管理模式越來越成為社會的需求及認(rèn)同。智能樓宇管理和樓宇可視對講系統(tǒng)及產(chǎn)品的生產(chǎn)商應(yīng)及時(shí)跟蹤市場需求，不斷創(chuàng)新，在各方面力求做到最好。智能建筑是未來建筑的發(fā)展方向，特別是隨著21世紀(jì)的到來，現(xiàn)代高科技和信息技術(shù)正在由智能大廈走向智能住宅小區(qū)，進(jìn)而走進(jìn)家庭。

技術(shù)方案比較：

(一)音頻運(yùn)算放大器的選擇：

門鈴對講系統(tǒng)

方案一OP37為低噪聲高速精密運(yùn)放，轉(zhuǎn)換速率很高，帶寬很大，適合做音頻放大，但它的價(jià)格高，成本大，故不采用。

方案二：OP07是一種高精度單片運(yùn)算放大器，具有很低的輸入失調(diào)電壓和漂移。OP07的優(yōu)良特性使它特別適合作前級放大器，放大微弱信號。使用OP07一般不用考慮調(diào)零和頻率問題就能滿足要求，價(jià)格低廉，故選此方案。

方案三：利用分立元件實(shí)現(xiàn)，即可以熟悉Multisim軟件，又可以對課本中有關(guān)三極管的知識加以鞏固，故優(yōu)先選擇；

本課題設(shè)計(jì)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

系統(tǒng)中如何正確分使用立元件完成特定功能關(guān)鍵；

分立元件中三極管、電阻、電容是構(gòu)成所有電路的基礎(chǔ)，故能充分理解它的特性不是易事，這需要很扎實(shí)的基本功，否則實(shí)驗(yàn)起來很浪費(fèi)時(shí)間，就像筆者遇到的困難一樣，對于電壓放大倍數(shù)、飽和失真、截止失真、動態(tài)特性、靜態(tài)工作點(diǎn)的選取、互補(bǔ)功率放大器的設(shè)計(jì)、放大倍數(shù)計(jì)算、功率計(jì)算，由于失調(diào)電壓及失調(diào)電流的存在，運(yùn)放輸入為零時(shí)輸出往往不為零。對于內(nèi)部無自動穩(wěn)零措施的運(yùn)放需外加調(diào)零電路，使之在零輸入時(shí)輸出為零。對于單電源功電的運(yùn)放，常需在輸入端加直流偏置電壓，設(shè)置合適的靜態(tài)輸出電壓，以便能放大正、負(fù)兩個(gè)方向的變化信號。電路自激震蕩的消除也是一個(gè)涉及的難點(diǎn)。

門鈴對講系統(tǒng)

目錄

第一章 總體設(shè)計(jì)思路

1.1總體描述與系統(tǒng)框架： 1.2設(shè)計(jì)框圖;第二章 有關(guān)樓宇和用戶的設(shè)計(jì)

2．1 確保短時(shí)間按鍵有效的設(shè)計(jì) 2．1用戶響鈴設(shè)計(jì)

第三章 對講電路的設(shè)計(jì)

3.1 電壓放大器設(shè)計(jì) 3.2 功率放大器設(shè)計(jì)

第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)

4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

4．2 參考文獻(xiàn)

4.2 實(shí)驗(yàn)心得

第五章 附錄及說明

門鈴對講系統(tǒng)

第一章 總體設(shè)計(jì)

1.1總體描述與系統(tǒng)框架：

該門鈴對講系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)用模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的知識，旨在實(shí)現(xiàn)樓宇門鈴對講功能。功能實(shí)現(xiàn)流程如下：

圖1-1 1.2設(shè)計(jì)框圖：用總實(shí)驗(yàn)圖代替：

門鈴對講系統(tǒng)

第二章 有關(guān)樓宇和用戶的設(shè)計(jì)

2．1確保短時(shí)間按鍵有效的設(shè)計(jì)

課題選用JK鎖存器復(fù)位功能由異步JK觸發(fā)器的異步復(fù)位端控制。異步JK鎖存器的特性如下描述：

J=0,K=0,保持；J=0,K=1,置0；J=1,K=0,置1；J=1,K=1,翻轉(zhuǎn)；沒有時(shí)鐘觸發(fā)也是保持；

實(shí)驗(yàn)圖如下：

原理:開關(guān)打向上為1，打向下為0，只要是按了（打向上），鎖存器就是所存起來，后來雖為0，但是它一直保持，故Q輸出一直為1，知道后來復(fù)位。

2．2 用戶響鈴設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)圖如下：

門鈴對講系統(tǒng)

原理：按鈴前開關(guān)A處于斷開狀態(tài)，按鈴后開關(guān)接通，利用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，其中利用了電容C3的充放電，電流的方向使得D1、D2輪流導(dǎo)通（二極管的單向?qū)щ娦裕?，充放電時(shí)構(gòu)成回路的電阻不同其充放電時(shí)間也不一，電流大小不同，由喇叭發(fā)出聲音不同，有兩種叮、咚聲音，這就是用戶聽到的聲音。

結(jié)論：發(fā)出了咚聲音。

第三章 對講電路的設(shè)計(jì)

3.1電壓放大器： 實(shí)驗(yàn)圖如下：

說明：本課題用0.3v電壓代替從話筒傳出的信號大小（經(jīng)驗(yàn)值），頻率用一千赫茲，聲音信號含有較多頻率成分，但是本放大器對一切頻率都有相同作用，說明了此放大器的實(shí)用性，門鈴對講系統(tǒng)

結(jié)論：電壓經(jīng)放大之達(dá)到4.3v（由上圖示波器所示），使得信號傳到用戶時(shí)可以直接經(jīng)功率放大器輸出。

3.2功率放大器：

實(shí)驗(yàn)圖如下：

門鈴對講系統(tǒng)

結(jié)論：圖最右邊為Speker,阻值為8歐姆，圖中所示電壓值大小為4.3v，本課題采用互補(bǔ)式功率放大器，能克服交越失真，功率計(jì)算為：

p?u22R?4.322?8?1.1156w

由計(jì)算可得P=1.1156w,滿足了驅(qū)動聽筒的要求，故方案可行。

第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)

4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)每個(gè)部分均較理想，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)功能，詳細(xì)請見每部分實(shí)驗(yàn)圖

4．2 參考文獻(xiàn)：

童詩白 華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）高等教育出版社 1980年 4．3實(shí)驗(yàn)心得

通過做本課題的內(nèi)容，前前后后花費(fèi)兩個(gè)星期，自知，內(nèi)容較為簡單，但做起來并非如想象得那樣順利，每一個(gè)小小的錯(cuò)誤（電容、電阻的大?。┚蜁?dǎo)致沒有結(jié)果，什么也沒有，故聯(lián)想到，要想學(xué)好本門課程知識，得從基礎(chǔ)抓起，先分立，后集成，只有這樣，才能為以后所學(xué)課程做好準(zhǔn)備，同時(shí)，也堅(jiān)定了自己要好

第五章 附錄及說明

（1）電壓放大器：純屬用三極管、電阻、旁路電容構(gòu)成。

（2）低功率音頻放大：功率放大電路通常作為多級放大電路的輸出級。要求放大電路有足夠大的輸出功率，驅(qū)動揚(yáng)聲器，使之發(fā)聲。

門鈴對講系統(tǒng)

（3）用戶選擇控制：方案可如下：

A/D轉(zhuǎn)換器、譯碼器、D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，純屬數(shù)字電路課程內(nèi)容，很容易即可實(shí)現(xiàn)，這里就不作為設(shè)計(jì)的內(nèi)容，故略。

（4）電磁繼電器：

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。

說明：繼電器在本課題中有用到，但是在軟件中無法找到適合本課題的電磁繼電器，原理很簡單（利用電流磁效應(yīng)來工作），與模擬電路課程無直接關(guān)系，故可略去。

第五篇：模電課程設(shè)計(jì)

要求: 按照課程設(shè)計(jì)報(bào)告書的格式，要求有原理設(shè)計(jì)，元件選擇，原理仿真，電路設(shè)計(jì)，調(diào)試及測試，結(jié)果分析等。

作品在本學(xué)期考試結(jié)束后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯之后交給老師。

模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)——小型模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作，參考題目如下：

1．多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作

要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)多路輸出直流穩(wěn)壓電源，可將220V/50HZ交流電轉(zhuǎn)換為多路直流穩(wěn)壓輸出：+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5V/1A，+5V/3A及一組可調(diào)正電壓。

2．高保真音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與制作

要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)高保真音頻功率放大器，輸出功率10W/8Ω，頻率響應(yīng)20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。

3．函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作

要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)方波－三角波－正選波發(fā)生器，頻率范圍 10～100 Hz，100 Hz～1 KHz，1KHz～10 KHz；正弦波Upp≈3v，三角波Upp≈5v，方波Upp≈14v，幅度連續(xù)可調(diào)，線性失真小。

4．水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作

要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)可以測量和控制溫度的溫度控制器，測量和控制溫度范圍：室溫～80 °Ｃ，控制精度 ± 1 °Ｃ，控制通道輸出為雙向晶閘管或繼電器，一組轉(zhuǎn)換接點(diǎn)為市電220ｖ，10Ａ。

5．雙工對講機(jī)的設(shè)計(jì)與制作

采用集成運(yùn)放和集成功放及阻容元件等構(gòu)成對講機(jī)電路，實(shí)現(xiàn)甲、乙雙方異地有線通話對講；用揚(yáng)聲器兼作話筒和喇叭，雙向?qū)χv，互不影響；電源電壓＋9v，功率≤0.5W，工作可靠，效果良好。