电子技术基础模拟部分(第六版)康华光ch

《电子技术基础》模拟部分（第六版）华中科技大学张林电子技术基础模拟部分1绪论2运算放大器3二极管及其基本电路4场效应三极管及其放大电路5双极结型三极管及其放大电路6频率响应7模拟集成电路8反馈放大电路9功率放大电路10信号处理与信号产生电路11直流稳压电源10信号处理与信号产生电路10.1滤波电路的基本概念与分类10.2一阶有源滤波电路10.3高阶有源滤波电路*10.4开关电容滤波器10.5正弦波振荡电路的振荡条件10.6RC正弦波振荡电路10.7LC正弦波振荡电路10.8非正弦信号产生电路10.1滤波电路的基本概念与分类1.基本概念滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无用频率信号的电子装置。有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。滤波电路传递函数定义其中——模，幅频响应——相位角，相频响应群时延响应10.1滤波电路的基本概念与分类2.分类低通（LPF）希望抑制50Hz的干扰信号，应选用哪种类型的滤波电路？高通（HPF）带通（BPF）带阻（BEF）全通（APF）放大音频信号，应选用哪种类型的滤波电路？10.2一阶有源滤波电路1.低通滤波电路传递函数其中特征角频率故，幅频相应为同相比例放大系数10.2一阶有源滤波电路电路如何改变？幅频响应如何变化？一阶有源滤波电路通带外衰减速率慢（-20dB/十倍频程），与理想情况相差较远。一般用在对滤波要求不高的场合。有源滤波电路和无源滤波电路相比有何优缺点？2.高通滤波电路10.3高阶有源滤波电路10.3.1有源低通滤波电路10.3.2有源高通滤波电路10.3.3有源带通滤波电路10.3.4二阶有源带阻滤波电路10.3.1有源低通滤波电路1.二阶有源低通滤波电路2.传递函数得滤波电路传递函数（二阶）（同相比例）10.3.1有源低通滤波电路2.传递函数令称为通带增益称为特征角频率称为等效品质因数则10.3.1有源低通滤波电路归一化的幅频响应相频响应2.传递函数10.3.1有源低通滤波电路3.幅频响应归一化的幅频响应曲线产生增益过冲的原因是什么？上限角频率H和特征角频率C有何差别？4.n阶巴特沃斯传递函数传递函数为式中n为阶滤波电路阶数，c为3dB载止角频率，A0为通带电压增益。10.3.2有源高通滤波电路1.二阶高通滤波电路将低通电路中的电容和电阻对换，便成为高通电路。传递函数归一化的幅频响应10.3.2有源高通滤波电路2.巴特沃斯传递函数及其归一化幅频响应归一化幅频响应10.3.3有源带通滤波电路1.电路组成原理可由低通和高通串联得到必须满足10.3.3有源带通滤波电路2.例10.3.3有源带通滤波电路3.二阶有源带通滤波电路传递函数得关于选择性10.3.4二阶有源带阻滤波电路可由低通和高通并联得到10.3.4二阶有源带阻滤波电路双T选频网络10.3.4二阶有源带阻滤波电路双T带阻滤波电路10.3.4二阶有源带阻滤波电路阻滤波电路的幅频特性10.4开关电容滤波器1.基本原理积分电路由电容C1和两个MOS开关管T1、T2等效电阻R1的积分电路不重叠的两相时钟脉冲1和2控制关管的接通与断开10.4开关电容滤波器1.基本原理1为高电平时，T1导通，T2截止2为高电平时，T1截止，T2导通C1所充电荷向C2转移C1被充电，有qc1＝C1vI10.4开关电容滤波器1.基本原理1为高电平时，T1导通，T2截止2为高电平时，T1截止，T2导通C1所充电荷向C2转移C1被充电，有qc1＝C1vI在每一时钟周期Tc内，从信号源中提取的电荷qc1＝C1vI供给了积分电容器C2。因此，在节点1、2之间流过的平均电流为10.4开关电容滤波器1.基本原理当Tc远小于信号周期时，可在两节点之间定义一个等效电阻Req时间常数与脉冲周期和电容比有关得等效的积分器时间常数10.4开关电容滤波器2.开关电路滤波器举例一阶低通滤波器电路，传递函数为其中等效开关电容滤波器电路有10.4开关电容滤波器2.开关电路滤波器举例代入传递函数 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式10.4开关电容滤波器2.开关电路滤波器举例代入传递函数表达式其中一阶低通滤波器的波特图通过选择C1、C2和时钟频率fc，便可获得需要的滤波特性10.4开关电容滤波器3.单片集成开关电容滤波器简介目前已有通用型开关电容滤波器，可组成低通、高通、带通等类型滤波电路，阶数达8阶，某些型号的产品能对微伏数量级的有用信号进行滤波。开关电容滤波器的滤波特性决定于电容比和时钟频率， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 简单，可实现高精度和高稳定滤波，同时便于集成。目前集成开关电容滤波器除工作频率还不够高外（受脉冲频率远大于信号频率的限制），大部分性能指标已达到较高水平。10.5正弦波振荡电路的振荡条件正反馈放大电路框图（注意与负反馈方框图的差别）1.振荡条件又所以振荡条件为起振条件2.起振和稳幅#振荡电路是单口网络，无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？电路器件内部噪声以及电源接通扰动当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将出现失真。噪声中，满足相位平衡条件的某一频率0的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。放大电路（包括负反馈放大电路）3.振荡电路基本组成部分反馈网络（构成正反馈的）选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与反馈网络合二为一。）稳幅环节10.6RC正弦波振荡电路1.电路组成2.RC串并联选频网络的选频特性3.振荡电路工作原理4.稳幅措施5.移相式正弦波振荡电路1.电路组成反馈网络兼做选频网络RC桥式振荡电路2.RC串并联选频网络的选频特性反馈系数幅频响应又且令则相频响应2.RC串并联选频网络的选频特性当幅频响应有最大值相频响应3.振荡电路工作原理此时若放大电路的电压增益为断开环路某一点，用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件：则振荡电路满足振幅平衡条件(+)RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于1MHz的正弦波4.稳幅措施采用非线性元件热敏元件热敏电阻即热敏电阻的作用4.稳幅措施采用非线性元件场效应管（JFET）稳幅原理T为压控电阻5.移相式正弦波振荡电路每节RC电路相移小于90当相位移接近90时，R两端电压接近零，所以，两节RC电路组成的反馈网络（兼选频网络）很难既满足相位条件，又满足幅值条件。采用3节RC移相电路，在特定频率f0下移相180，加上放大电路产生的180相移则满足相位平衡条件。只要适当调节Rf的值，使AV适当，便可满足振幅条件，产生正弦振荡。10.7LC正弦波振荡电路10.7.1LC选频放大电路10.7.2变压器反馈式LC振荡电路10.7.3三点式LC振荡电路10.7.4石英晶体振荡电路10.7.1LC选频放大电路等效损耗电阻当时，电路谐振谐振时阻抗最大，且为纯阻性1.并联谐振回路10.7.1LC选频放大电路阻抗频率响应（a）幅频响应（b）相频响应10.7.1LC选频放大电路2.选频放大电路10.7.2变压器反馈式LC振荡电路虽然波形出现了失真，但由于LC谐振电路的Q值很高，选频特性好，所以仍能选出0的正弦波信号。1.电路结构2.相位平衡条件3.幅值平衡条件4.稳幅5.选频（定性分析）10.7.3三点式LC振荡电路仍然由LC并联谐振电路构成选频网络A.若中间点交流接地，则首端与尾端相位相反。1.三点式LC并联电路中间端的瞬时电位一定在首、尾端电位之间。三点的相位关系B.若首端或尾端交流接地，则其他两端相位相同。10.7.3三点式LC振荡电路2.电感三点式振荡电路10.7.3三点式LC振荡电路3.电容三点式振荡电路10.7.4石英晶体振荡电路Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。1.频率稳定问题LC振荡电路Q——数百石英晶体振荡电路Q——1000050000010.7.4石英晶体振荡电路结构极板间加电场极板间加机械力压电效应交变电压机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高当交变电压频率=固有频率时，振幅最大压电谐振2.石英晶体的基本特性与等效电路10.7.4石英晶体振荡电路等效电路A.串联谐振特性晶体等效阻抗为纯阻性B.并联谐振（a）代表符号（b）电路模型（c）电抗-频率响应特性2.石英晶体的基本特性与等效电路10.7.4石英晶体振荡电路实际使用时外接一小电容Cs则新的谐振频率为由此看出2.石英晶体的基本特性与等效电路10.7.4石英晶体振荡电路3.石英晶体振荡电路10.8非正弦信号产生电路10.8.1电压比较器10.8.2方波产生电路10.8.3锯齿波产生电路10.8.1电压比较器，由于|vO|不可能超过VM，特点：（1）过零比较器开环，虚短不成立增益A0大于105（忽略了放大器输出级的饱和压降）当|+VCC|=|-VEE|=VM=15V，A0=105时，可以认为vI>0时，vOmax=+VCCvI<0时，vOmax=-VEE（过零比较器）运算放大器工作在非线性状态下1.单门限电压比较器10.8.1电压比较器特点：（1）过零比较器开环，虚短不成立增益A0大于105输入为正负对称的正弦波时，输出为方波。电压传输特性1.单门限电压比较器10.8.1电压比较器（2）门限电压不为零的比较器电压传输特性输入为正负对称的正弦波时，输出波形如图所示。（门限电压为VREF）1.单门限电压比较器解：（1）A构成过零比较器（2）RC为微分电路，RC<