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[導(dǎo)讀]模擬電子技術(shù)是電氣工程及其自動化等專業(yè)的學(xué)生必須掌握的一門技術(shù),此課程在專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中具有舉足輕重的的地位,少年子弟江湖老,如今,走上工作崗位的我們在工作中也許

模擬電子技術(shù)是電氣工程及其自動化等專業(yè)的學(xué)生必須掌握的一門技術(shù),此課程在專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中具有舉足輕重的的地位,少年子弟江湖老,如今,走上工作崗位的我們在工作中也許會接觸到這些知識,下面就模擬電子技術(shù)中的重難點(diǎn)做一些說明。

一、放大電路基礎(chǔ)

作為本課程的基礎(chǔ),由于課程剛?cè)腴T,概念較多,又要初步培養(yǎng)分析、計(jì)算能力,因此,必須放慢進(jìn)度,保證足夠的學(xué)時。

關(guān)于半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)部分,因“物理”和“化學(xué)”兩課中一般都已講過,本課程不必重復(fù),可從晶體的共價鍵結(jié)構(gòu)講起。PN結(jié)是重點(diǎn)內(nèi)容,要求用物理概念講清PN結(jié)的單向?qū)щ娦?,三極管的電流分配及放大原理。重點(diǎn)掌握二極管與三極管的特性和主要參數(shù)。

1、在放大器的三種基本組態(tài)(共射、共基、共集)中,應(yīng)重點(diǎn)掌握共射和共集電路的組成和工作原理。

2、放大器的圖解分析法,主要用來確定靜態(tài)工作點(diǎn)和分析動態(tài)工作過程,不要求用它來計(jì)算放大倍數(shù)。

3、微變等效電路分析法是分析放大器的一個重要工具。H參數(shù)的導(dǎo)出,等效電路的建立,受控電源的概念等要讓學(xué)生牢固地掌握。要使學(xué)生能用h參數(shù)等效路計(jì)算放在器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。要通過各個教學(xué)環(huán)節(jié),把上述分析工具應(yīng)用達(dá)到熟練掌握的程度。

4、在放大器的工作點(diǎn)穩(wěn)定電路的特性分析中,以射極偏置電路為主。但對集電極——基極偏置電路,可以簡單地介紹其穩(wěn)定工作點(diǎn)的物理過程,也可以組織學(xué)生自學(xué)。至于用密勒定理來分析此電路,可在習(xí)題課中介紹,或指導(dǎo)學(xué)生閱讀。密勒定理在電子電路的近似分析中有一定的實(shí)用價值,不僅在這里應(yīng)用在

高頻特性分析中,由于密勒效應(yīng)而引出密勒電容一詞。在由集成運(yùn)放組成的積分與微分電路中,也可用密勒定理來解釋電路時間常數(shù)的擴(kuò)大與縮小。

5、在介紹射極偏置電路之后,可以順便引出恒流源,它作為一種電路組成單元,不僅在分立元件電路中常見,在模擬集成電路中使用更為普遍。

6、對于共集電極電路,除講基本電路外,最好能介紹一下復(fù)合自舉跟隨器,復(fù)合管的概念,在功放及電源中要用到;自舉的概念也常用于許多實(shí)際的電路。

二、場效應(yīng)管放大器

場效應(yīng)管是一種單極型器件。這部分內(nèi)容可以重上討話結(jié)型場效應(yīng)管及其放大電路,絕緣柵型管及其放大電路可與型場效應(yīng)管及其放大電路類比研究。

結(jié)型場效應(yīng)管是以PN結(jié)為基礎(chǔ)的場效應(yīng)器件。要熟悉它的簡單結(jié)構(gòu)和工作原理、特性曲線、主要參數(shù)和使用注意點(diǎn)。

對于場效應(yīng)管放大器,主要講清偏壓電路及其交流放大實(shí)質(zhì)(輸入電壓對輸出電流的控制)。由于器件特性的分散性,在分析表態(tài)工作點(diǎn)時,可偏重于公式

計(jì)算法。在分析它的放大倍數(shù)等指標(biāo)時,則用微變等效電路法。

三、頻率特性與多級放大器

1、這部分內(nèi)容,首先要明確研究放大器頻率特性的實(shí)際背景,目的、意義,并講清基本概念,使學(xué)生從物理概念理解隔直電容和射極旁路電容對電路低頻特

性的影響,結(jié)電容(擴(kuò)散電容和勢壘電容的總稱)和接線電容對電路高頻特性的影響。

2、為了簡明起見,可以通過RC高通和RC低通電路,討論頻率特性的近似分析方法——波特圖法。然后,把阻容耦合放大器簡化為高通電路和低通電路來分析。

3、當(dāng)討論共射電路低頻特性時,對低頻特性的影響可由輸出(發(fā)射極旁路電容在輸出回路基本上不存在折算的問題、且發(fā)射極旁路電容一般遠(yuǎn)大于輸出耦合電容,故發(fā)射極旁路電容在輸出回路對低頻特性的影響可忽略)、輸入回路的時間常數(shù)確定(至于發(fā)射極旁路電容對低頻特性的影響,可把發(fā)射極旁路電容折合到基極電路來處理,由輸入回路的時間常數(shù)確定),若輸入回路與輸出回路決定的下限截止彼此相差在四倍以上,則將其中較大者作為放大器的下限頻率。

4、討論電路高頻特性時,重點(diǎn)討論混合∏型等效電路和三極管的高頻參數(shù)。

5、單級放大器的瞬態(tài)特性可以不作要求。

6、RC耦合多級放大器主要計(jì)算其電壓放大倍數(shù),在計(jì)算過程中,要注意級間的相互影響,要讓學(xué)生掌握一種重要關(guān)系,即前級的輸出電阻就是后級信號源的內(nèi)阻,而后級的輸入電阻就是前級的負(fù)載。對多級放大器的頻率響應(yīng),能定性地了解級數(shù)愈多頻帶愈窄即可。

四、反饋放大器與正弦波振蕩器

反饋是電子技術(shù)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。

1、首先,通過射極偏置放大電路建立反饋的概念(實(shí)際上,在第一章討論工作點(diǎn)穩(wěn)定時,即開始引入反饋的概念),然后從這個特例抽象為一般方框圖,

從而導(dǎo)出放大倍數(shù)的一般表達(dá)式。能利用瞬時極性法判別正、負(fù)反饋及四種類型的反饋電路及其特點(diǎn),能解釋負(fù)反饋對放大器性能的影響。

2、由于工程實(shí)際中,負(fù)反饋放大器通常滿足深度負(fù)反饋條件,故關(guān)于負(fù)反饋放大器放大倍數(shù)的定量分析,以在深度負(fù)反饋條件下,進(jìn)行近似估算為主。

3、負(fù)反饋放大器的方框圖分析法,一般作為加深加寬的內(nèi)容,這部分內(nèi)容可以不講。

4、關(guān)于負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定問題,首先可介紹產(chǎn)生自激的原因,自激振蕩的條件,然后用定性的概念介紹消除自激振蕩的方法。如在放大器的級間基極到地或在三極管的集電極——基極間接入小電容C或接入RC串聯(lián)電路,主要從破壞振蕩條件來解釋。這部分內(nèi)容也可作為自學(xué)處理。

5、正弦波振蕩器以闡明產(chǎn)生振蕩的原理為主,重點(diǎn)掌握振蕩器的相位平衡和振幅平衡條件。對于RC和LC振蕩器,可選一種(如RC橋式電路)為重點(diǎn),其他類型可略作介紹。這部分主要要求學(xué)生弄清電路的組成,掌握正確判斷正反饋的方法及振蕩頻率的計(jì)算。

五、功率放大器

本章的主線是功率、效率和非線性失真三方面的問題。三者之間是有矛盾的,要通過具體電路來闡明解決矛盾的思路與措施。要熟悉放大器的三種工作狀態(tài)——甲類、乙類和甲乙類的工作特點(diǎn)。互補(bǔ)對稱功率放大電路是本章的重點(diǎn)內(nèi)容,在射極輸出器的基礎(chǔ)上進(jìn)行與定量的分析。復(fù)合互補(bǔ)對稱功率放大電路作為加深加寬的內(nèi)容(復(fù)合管的概念在復(fù)合射極輸出器中介紹,不能兩處落空)。

六、集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用

本章是模擬電子技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容和發(fā)展方向。

1、首先,通過理想運(yùn)算放大器來建立基本概念。要從工程實(shí)際出發(fā),提出多級直接耦合放大器輸出電壓的隨機(jī)波動性,由此引出零點(diǎn)漂移的概念,以及抑制零點(diǎn)漂浮移的措施。

2、差動式放大器是多級直接耦合放大器的重要組成單元,除了應(yīng)掌握其工作原理外,還應(yīng)注意計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)。

3、集成運(yùn)算放大器以一種典型電路(如741)為例分析即可,分析時要了解各組成部分的工作原理,對于新型電路的內(nèi)部單元,可以有重點(diǎn)地予以介紹,指明發(fā)展方向。重點(diǎn)放在各主要技術(shù)指標(biāo)的含義和使用注意事項(xiàng),以便于在設(shè)計(jì)電路時,正確選擇型號。由于工藝水平的提高,實(shí)際的集成運(yùn)放我與理想運(yùn)放接近,故在分析運(yùn)算電路時,常把實(shí)際運(yùn)放看作理想運(yùn)放,這樣能使分析過程簡便有效。同時,也應(yīng)指出,非理想?yún)?shù)將使運(yùn)算結(jié)果帶來誤差。

4、在分析集成運(yùn)放的線性應(yīng)用電路時,應(yīng)抓住“虛短”,“虛斷”這兩個基本概念。只要集成運(yùn)放在線性范圍內(nèi)工作,下列兩條重要結(jié)論具有普遍的意義。

a、因?yàn)檩敵鲭妷河邢?,而開環(huán)差模放大倍數(shù)可視為無窮大,所以輸入電壓約為零或兩輸入端視為“虛短”。

b、因?yàn)榧蛇\(yùn)放輸入電阻可視為無窮大的,而輸入電壓有限,所以,兩端輸入端之間不取用電流,即輸入端視為“虛斷”。抓住這兩條結(jié)論,對分析各種線性應(yīng)用電路將十分靈活、簡便,要求學(xué)生熟練掌握。

5、對于集成運(yùn)放的線性應(yīng)用電路,要求重點(diǎn)掌握比例器、加法器、積分器、有源濾波器等。

6、直流穩(wěn)壓電源

單相橋式整流電容濾波穩(wěn)壓電路是本章所要討論的典型電路。穩(wěn)壓部分以帶放大器的串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路為重點(diǎn),介紹其穩(wěn)壓原理,并計(jì)論有關(guān)參數(shù)的選擇計(jì)算。關(guān)于穩(wěn)壓性能的進(jìn)一步改善措施,可留給學(xué)生自己閱讀。

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