1、5t1 分压电路（分压器）2 分流电路（分流器）R1 R2 3 电桥工作原理（惠斯通电桥） GVsR1R3R2R4A B当 时 电桥平衡21 43R 1R 2当 时 21 43当 时 21 434 电阻电感的串联、并联电路特性串联电路特性R1R2Vs VsL2L1RVsL 1 2 1 2 12 12 2+2 12 12 2+2并联电路特性 R1Vs R2 Vs L2L1 Vs L R 1 2 1 2 1 2 12 12 2+2 111+12 111+12 112+125RL 和 RC 并联电路Vs L RVs LC电抗 2fL = 12电路阻抗 112+12 1(1)2+(1 )2=arcta
2、n( ) =arctan(- ) 超前电源电压 滞后电源电压电路电流 电路电流 2+2 2+2=arctan(- ) =arctan( ) 落后电源电压 超前电源电压6LC 串联电路和并联电路 = 时的 LC 串联和并联电路Vs LCVs LC电感电压超前电路电流 电容电流超前电路电流900 900电容电压滞后电路电流 电感电流滞后电路电流900 900= - = -电 源 电压 电 路 电 流 = - 电抗电 抗 = （ ）+需 带 入 负值（正的结果表示 ）是感性的 滞后 900(负的结果表示 ）是容性的 超前 900 时的 LC 串联和并联电路A LC 串联电路的相角为正( 超前电路电流
3、 )，电路看成是感性的。 的 当 900 相角为正（超前电路电流 ） 900的相角为负( 滞后电路电流 )，电路看成是容性的。 的 当 900 相角为负（滞后电路电流 ）900B LC 并联电路的相角为负，电路看成是容性的。电流 当 超前 900的相角为正，电路看成是感性的。电流 当 滞后 9007 LC 串联谐振和并联谐振Vs LCVs LC谐振频率 =12 = 12电抗 = =0 异相和 异相 1800 和 1800（即 ） (即 = )=1800 = 1800I 受电源电阻 限制，I 与 相位相同 8 RC 和 RL 滤波器RC 和 RL 低通滤波器RC 低通滤波器VsCFRfRLA 电
4、路原理分析=0 时电容 CF 相当于开路 此时负载 = - 当 当 接近时 近似为 0 =0 电 容 相当与短路 B 最大电压增益=0 低通滤波器产生最大增益，负载电路和滤波器电路（ ）形成分压器，当 因此最大负载电压为 =()+电压增益= 最大电压增益 = ()+C 截止频率RC 低通滤波器的截止频率由电路的电阻和电容值 ,以及电源内阻所决定，公式为 = (R 为从电容方向看的电路总电阻) R= + 12 RL 低通滤波器VsLRf RLA 电路原理分析=0 时电感 L 电抗为 0，但是他存在一定的导线电阻（ ）, 此时负载电当 压= -当 接近时 接近于无穷大，电感相当于开路,此时负载电压
5、为 0V B 最大电压增益=0 低通滤波器产生最大增益，负载电路和滤波器电路（ ）的并联组合当 与 形成分压器，因此最大负载电压为 = = ()+ （其中 ）电压增益= 最大电压增益 = ()+C 截止频率RL 低通滤波器的极致频率由电感、 的并联组合，以及电源内阻 来确和 定公式为 = = +( )2 RC 和 RL 高通滤波RC 高通滤波器VsCFRf RLA 电路原理分析=0 时电容 CF 的电抗等于无穷大，等效电路相当于开路此时负载 = V当 0当 接近时 近似为 0 = 电 容 相当与短路 B 最大电压增益=0 即 低通滤波器产生最大增益，此时 = 并且 1当 =0时 C 截止频率=
6、 = +( )12 RL 高通滤波器A 电路原理分析=0 时电感 L 电抗近似为 0，电抗相当于将负载短路，结果 0当 当 时电感的高电抗电路相当于开路，此时， = - V sLFR fR LB 最大电压增益当工作频率足够高，使电感可以看做开路时（ ）,RL 高通滤波器有最大的增益 =()+C 截止频率= = +2（ )9 LC 带通和带阻滤波器带通滤波器LC 串联带通滤波器VsL CRLVs RLXSXL-XC（串联） LC 串联带通滤波器等效电路 A 电路原理分析当 时当输入频率超过 时 减小而 增大电抗成感性，阻抗角为正，随 着 的继续增加 的幅值增大, 阻抗角的正值更大 ,当 接近无穷
7、大时, 和 接 近无穷大，并且 =0A( 为中心频率) 当 时当电路工作在谐振频率时，元件的电抗相等，并且 = -= =0，他表示如果忽略掉 ,电路电流由电源电压和负载( = )决定，电路 是阻性的相角等于 0当 时当输入频率小于 时 增大而 减小，电抗成容性，阻抗角为负， 随着 的继续减小， 的幅值增大, 阻抗角的负值更大 ,当 达到 0 时, 和 接 近无穷大，并且 =0ALC 并联带通滤波器VsLCRLVs RLXP（并联） 滤波器的电抗等效电路电路原理分析 =111当 时当输入频率超过 时， 开始减小，随着 的继续增加, 接近于 0，它将负载短路，并且 =0V当 时当电路工作在谐振频率
8、时， = ，并且 接近于无穷大，这相当= 与滤波器从电路中去除，并且 = ,这时电路是纯阻性的，相角等于+0 当 时当输入频率小于 时， 开始减小，当 接近于 0 时，并联电 抗接近于 0，它将负载电路短路，此时 09 LC 带阻滤波器LC 串联带阻滤波器VsLCRL（串联） 电路原理分析当 =0 时电感的电抗为 0， 和负载之间通过电感耦合，并且 = ,注 意 比 1 稍小一些，因为电感导线的电阻产生了压降。随着 的增加,LC() 电路的阻抗也增加，所以电路的电流和负载电压都减小。当 时 LC 滤波器的阻抗接近于无穷大，结果，负载与电源断开， 0= 当 时（理论值），电容的电抗接近于 0.当
9、 0 时，电源信号与负 载之间形成耦合， 当 从 (理论值) 减小到 时，LC 电路的电抗增加，使电路电流和负载电压 减小LC 并联带阻滤波器电路原理分析当 =0 时电容的电抗为无穷大，所以 LC 电路相当于开路，此时，LC 电路 相当于从电路中去掉，最大电压增益为 ，当 开始增加时，(） = + LC 电路的端电压减小。当 时 LC 电路负载被短路，当电路工作在谐振频率时， 0V= 当 时（理论值），电感的电抗接近于.当 时，LC 电路相当 与开路(就像 =0 时)，并且负载电压达到最大值。当 从 (理论值)减小 到 时，LC 电路的电抗减小，使 LC 电路的端电压减小V sLCR L（并联
10、）10 其它滤波器RC 滤波器CF1RFCF2RL信信（2 ） LC 滤波器LFCFRL信信(3)LC 滤波器LFCF1 CF2 RL信信11 整流电路半波整流电路正半波整流电路RLF1VDT正半波整流电路A 电路原理分析：当二极管在输入信号的正半周，二极管正向导通，当二极管在输入信号的负半周，二极管反向截止，结果输入信号的负半周被削去 。负半波整流电路同理 。B 负载电压和电流值在半波整流电路中，忽略了二极管的正向压降（ ）.当考虑 值时，负载电压 的峰值为 = - ( 为变压器到副边电压的峰值)()()()C 平均负载电压和电流值整流器输出的平均电压（ ）是电路输出脉冲的直流平均值= =0
11、.318 直流负载电流 = 负半波整流电路RLF1VDT负半波整流电路峰值反向电压 二极管反向偏置的最大值称为峰值反向电压（PIV），对于半波整流器 PIV=()全波整流电路 正全波整流电路 VLVD1TVD2F1电路原理分析：当输入信号在正半周期时，VD1 正向导通 VD2 反向截止，同理当输入信号在正负周期时，VD1 反向截止 VD2 正向导通负载电压：当考虑二极管的正向压降时全波整流负载电压的峰值 =()-0.7( 为变压器到副边电压的峰值)()2 ()平均负载电压 全波整流电路输出脉冲（每个输入周期）是半波整流电路的2 倍，因此 = =0.637 2 ()直流负载电流 =负全波整流电路
12、VLVD1TVD2F1峰值反向电压 当全波整流电路中一个二极管处于反向偏置时，通过二极管的电压近似等于变压器副边电压峰值 ,表达为 PIV ，当考虑二极管的() ()正向压降时 PIV= -0.7()全波桥式整流电路RLF1T1234BVD2VD1 VD4VD3电路原路分析：当输入信号位于正半周期时，电流通路顺序为变压器副边上端VD3负载 RL地VD1 变压器副边下端。当输入信号位于负半周期时，电流通路顺序为变压器副边下端VD4负载 RL地VD2 变压器副边上端，负载峰值电压 = -1.4V ( 为变压器到副边电压的峰值)()()()平均负载电压 = =0.6372 ()直流负载电流 =峰值反
13、向电压 PIV= -0.7V，通过每个二极管的峰值电压等于() ()12 限幅电路（限幅器）串联限幅电路RLVSVDRLVSVD(a)负串联限幅电路 (b)正串联限幅电路负串联限幅电路消除了信号的负半周 正串联限幅电路消除了信号的正半周 = -0.7V =- +0.7V 并联限幅电路RsRLVS VDRsRLVS VD(a)正半周工作原理 (b) 负半周工作原理电路原理分析：并联限幅器的工作过程和串联限幅器的恰好相反，并联限幅器当二极管反向偏置时有输出信号，当二极管正向偏置时，将输出信号对地短路。负载电压 当二极管反向偏置时 = ( 为电源内阻) +当二极管正向偏置时 =-0.7V偏置限幅器R
14、sRLVBVDRsRLVBVD(a)正向偏置限幅电路 (b) 负向偏置限幅电路电路原理分析：当二极管正向偏置时，参考点不再是地，负载的波形是 (二极管的导通后的压降)和 和（4 ）实际电路中的偏置限幅电路（图 12-4）RsRLVDR1VBA（图 12-4）电路原理分析： 可以调整 A 点的电位为期望的限幅器，限幅电压大于（1+0.7V）或等于 0V,因为当二极管导通时，通过二极管的电压值提高。负载电压 + 是可调的- =- ( 为电源内阻 )+13 箝位器(1) 箝位器的工作原理C1RLVD+VsC1RLVD-Vs（a）电容充电电路 (b) 电容放电电路电路原理分析：箝位器的工作过程是基于开
15、关时间常数的当二极管正向偏置时，二极管正向导通，负载 RL 被短路，电容通过二极管 VD开始充电，电容的充电时间为 =5=5 ( 为二极管的体电阻) 1当二极管反向偏置时，二极管反向截止，电容通过电阻 放电，电容的放电时间为 =5=5 1（2 ）偏置箝位器C1RLVSVDR1-VBC1RLVSVDR1+-VB（a）负偏置箝位器 （b）正偏置箝位器(3)稳压管箝位器C1RLVS VDVD1C1RLVSVDVD1（a）正稳压管箝位器 （b）负稳压管箝位器 14 电压乘法器 （1）半波倍压整流电路C 1R LV S V D1V D2C 2电路原理分析:1 在输入信号的负半周 D1 正向偏置，D2 反
16、向偏置，在这半个周期中 C1 充电，直到电容两极板之间的电压（理想情下）等于输入信号峰值电压，C2 通过电阻 RL（缓慢）放电2 在输入信号的正半周 D1 反向偏置，D2 正向偏置，在这半个周期中，电压源（ ）与 C1 相连，再与 C2 串联，和 C1 作为辅助电压源，对 C2 进行充电，直到两极板之间的电压近似等于 2()3 当 返回到输入信号的负半周时，D2 又截止。随着 D2 的截止，C2 唯一的放电通路是负载。通常电路的时间常数使C2 在输入信号的极性改变之前，放电缓慢，而当输入信号极性改变时，又对 C2 进行充电(2)全波倍压整流电路C1RLVSVD2VD1C2C3电路原理分析：在输
17、入信号的正半周，VD1 正向偏置，VD2 反向偏置，结果，该电流对 C1 充电至 .当输入极性相反时，D1 反向偏置，D2 正向偏()置，C2 充电至 .由于 C1 和 C2 串联，通过两个元件的总电压为 2 。() ()在输入信号的第二个正半周，VS、VD1、C3、C2、C1 形成回路，C1 补充电荷，C3 充电到 2 。在输入信号的第二个负半周，()VS、VD2 、C3、C1 、C2 形成回路，C2 补充电荷，C3 两端电压保持 2不变，由于电路中增加了一个滤波电容（C3），电压的脉动程度很小，()这就是使用全波倍压整流器代替半波倍压整流器的一个优点（3 ）三倍压和四倍压整流电路C1RLV
18、SD3D2C2C3D1C4三倍压整流电路电路原理分析：在输入信号的负半周，D1、D3 导通， C1 和 C3 充电至,在输入信号的正半周， D2 导通，C2 充电至 2 .在输入信号的第二() ()个负半周，VS、VD1 、C3、C1、C2 、C4 形成回路，C1、C3 补充电荷， C4充电至 3 ，在输入信号的第二个正半周，C1 、C2、C3、C4 、形成回路，()C4 两端电压保持 3 不变，滤波电容（C4）使电压的脉动程度很小，选择()C4 值以使在充电周期内极间电荷达到最多。C1RLVSD4D2C2C4D1C5D3C3四倍压整流电路电路原理分析：在输入信号的负半周，D1 导通，C1 充
19、电至 ，在输入()信号的正半周，D2、D3 导通，C1 补充电荷，C3 充电至 ，C2 充电至 2()，在输入信号的第二个负半周,Vs、C1、D1、C3、D4 、C4 形成回路，()C4 被充电至 2 ，在输入信号的第二个正半周，C5 被充电至 4() ()15 三极管放大电路工作状态：截止 发射极反偏 集电极反偏饱和 发射极正偏 集电极正偏放大 发射极正偏 集电极反偏电流电压关系： = + = = ( 为放大倍 数)= = = ( 为晶体管直流值)(1+) +1总结1 选择三极管时，并不是 越大越好，一般取硅管 为 40 150 ，锗管取 40 80 。2 当原件工作在放大区时， 受 控制，
20、当 或 变化时，会影响 值 3 直流电流增益（ ）随温度的升高而增大。当温度上升时， 使 升高(因 为 = )降低( 因为 = - ) （1 ）三极管偏置电路（甲类放大电路）基极偏置电路C1RcC2RBQ1+VC C信信基极偏置电路特征负载线方程= （ 为电路饱和电流的理想值 ） () ()= ( 为电路截止电流的理想值)()()Q 点方程= = = = - 电路标志：在基极和 之间有一个基极电阻，没有发射极电阻优点：电路简单缺点;输出与 有关，Q 点漂移严重应用：仅仅在开关电路中发射极偏置C 1R cR EC 2R BQ 1+V C C信信信信-VE E发射极偏置电路特性线性负载方程= =
21、-()+ ()Q 点方程= = - +0.7V+ 电路特征：一个双分电源（双极性）电源和与地连接的基极电阻优点:电路 Q 点值不受 的影响缺点：要求使用双极电源（与分压偏置电路比较，分压偏置电路不用双极电源）应用：主要用于线性偏置电路发射极反馈偏置C1RcREC2RBQ1+VCC信信信信发射极反馈偏置电路特性Q 点方程= = = -+（ +1） )(+电路特点：电路简单 Q 值稳定，比集电极反馈偏置电路具有更好的交流特性缺点:比集电极偏置需要更多的元件 应用：主要用于线性偏置放大电路集电极反馈偏置 C 1R cC 2R BQ 1+V C C信信信信集电极反馈偏置电路特性Q 点方程= = = -
22、+ 电路特征：晶体管的基极和集电极之间连接基极电阻缺点：较差的交流特性应用：主要应用于线性偏置放大电路分压偏置（图 15-5）C 1R cR EC 2R 1Q 1+V C C信信信信R 2分压偏置电路特性负载线方程= =()+ ()Q 点方程= = = 21+2 1 2 += - )(+当 10 ，使用公式可求得 2= = -0.7V 21+2 电路特征：在偏置电路中进行分压优点：电路的 Q 点值不随 的变化而变化缺点：无（就直流特性而言）比其它电路要求更多的元件应用：主要用于线性偏置放大电路中三极管放大电路(甲类放大电路)A 定义放大电路增益电压增益 = ( 为放大电路的交流输出电压 为放大
23、电路的交流输入) 电流增益 =功率增益 =电压放大器模型V S ZinR SZo utR LA vV in放大电路输入阻抗当放大电路和信号源相连时，放大电路可看作是电源的负载，此时电源的内阻的测量值即为放大电路的输入阻抗=+由于 和 分压，放大电路的输入电压一定低于电源额定电压 放大电路输出阻抗当放大电路与负载相连时，对负载而言，放大电路可看做电压源，此时电源内阻的测量值即为放大电路的输出阻抗= 其中 =+理想电压放大器特性 1 增益无穷大2 输入阻抗无穷大（即 = ）3 输出阻抗为零(即 = )B 三极管放大电路的接线方式1 共射极放大电路C 1R cR EC 2R 1C BQ 1+V C C信信信信信信信信R 2特征输入信号由晶体管基极输入，输出信号由集电极输出晶体管发射端通常交流接地，即发射端的交流电位为 0输入和输出信号电压相差 相位1800交流发射极电阻= ( 为发射极动态电阻)25（3 ）集电极交流总电阻= (4) 共射极放大电路晶体管小信号电流增益=（5 ）共射极放大电路的电流增益= = （ ） (） 输入阻抗 = （ 为晶体管基极的输入电阻）1 2 ()()=()交流等效电路在确定等效电路时，可应用下面两个条件将所有电容短路将所有的直流电源接地电压增益
