電路與模擬電子技術(shù)第3版演講人：日期:CONTENTS目錄01電路基礎(chǔ)理論02半導(dǎo)體器件原理03放大電路設(shè)計(jì)04集成運(yùn)算放大器05電源電路技術(shù)06實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐模塊01電路基礎(chǔ)理論電路基本變量與定律電流、電壓、電荷、電阻、電導(dǎo)、電容、電感等。電路基本變量歐姆定律、基爾霍夫定律、疊加原理、戴維南定理、諾頓定理等。電路基本定律電壓源與電流源等效變換、電路元件伏安特性、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。電路分析方法線性電路分析方法電路定理應(yīng)用戴維南定理、諾頓定理、最大功率傳輸定理、特勒根定理等。03節(jié)點(diǎn)分析法、網(wǎng)孔分析法、回路分析法、等效電源法等。02線性電路分析方法線性電路基本概念線性電路、疊加原理、齊次性和疊加性、線性時(shí)不變電路等。01零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)等。一階電路暫態(tài)響應(yīng)阻尼自由振動(dòng)、無阻尼自由振動(dòng)、強(qiáng)迫振動(dòng)等。二階電路暫態(tài)響應(yīng)01020304動(dòng)態(tài)電路、暫態(tài)過程、穩(wěn)態(tài)過程、時(shí)間常數(shù)等。動(dòng)態(tài)電路基本概念時(shí)域分析法、復(fù)頻域分析法、拉普拉斯變換等。暫態(tài)響應(yīng)分析方法動(dòng)態(tài)電路暫態(tài)響應(yīng)02半導(dǎo)體器件原理二極管特性與應(yīng)用二極管的基本結(jié)構(gòu)由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦?。伏安特性正向?qū)〞r(shí)，二極管呈現(xiàn)低阻抗；反向截止時(shí)，二極管呈現(xiàn)高阻抗。整流作用二極管可將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，廣泛應(yīng)用于整流電路。穩(wěn)壓作用在穩(wěn)壓電路中，二極管可作為穩(wěn)壓元件，保證電路電壓穩(wěn)定。晶體管結(jié)構(gòu)與模型晶體管類型晶體管放大原理輸入特性曲線輸出特性曲線分為NPN型和PNP型兩種。通過控制基極電流，實(shí)現(xiàn)集電極電流的變化，從而放大信號(hào)。描述晶體管基極電流與發(fā)射極電壓之間的關(guān)系。描述晶體管集電極電流與集電極電壓之間的關(guān)系，反映晶體管的放大性能。場效應(yīng)管工作機(jī)制場效應(yīng)管類型特性曲線工作原理應(yīng)用領(lǐng)域主要分為結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）和金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（MOSFET）。通過改變柵極電壓，控制漏極與源極之間的導(dǎo)電溝道寬度，從而改變漏極電流。包括轉(zhuǎn)移特性和輸出特性曲線，反映場效應(yīng)管的電流-電壓關(guān)系。場效應(yīng)管在電子電路中廣泛用作放大、開關(guān)和穩(wěn)壓等元件，特別是在集成電路中具有重要作用。03放大電路設(shè)計(jì)通過提高信號(hào)的電壓幅度來增強(qiáng)信號(hào)的功率。通過提高信號(hào)的電流強(qiáng)度來增強(qiáng)信號(hào)的功率。利用跨導(dǎo)元件（如晶體管）將輸入電壓轉(zhuǎn)化為電流，實(shí)現(xiàn)電壓到電流的轉(zhuǎn)換。將輸入信號(hào)功率放大，輸出足夠大的功率以驅(qū)動(dòng)負(fù)載?；痉糯箅娐贩诸愲妷悍糯箅娐冯娏鞣糯箅娐坊?dǎo)放大電路功率放大電路頻率響應(yīng)與失真分析頻率響應(yīng)指放大電路對不同頻率信號(hào)的放大能力，通常包括增益隨頻率變化的特性。02040301線性失真主要由電路的線性元件引起，如電阻、電容等，導(dǎo)致輸出信號(hào)波形與輸入信號(hào)波形不一致。失真指放大電路在放大信號(hào)過程中產(chǎn)生的信號(hào)失真現(xiàn)象，包括線性失真和非線性失真。非線性失真主要由電路的非線性元件引起，如晶體管等，導(dǎo)致輸出信號(hào)產(chǎn)生諧波失真、飽和失真等。負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋指將放大電路的輸出信號(hào)取出一部分，經(jīng)過處理后與輸入信號(hào)相加，以減小輸入信號(hào)的幅度。反饋類型包括電壓反饋和電流反饋，以及串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋等。負(fù)反饋?zhàn)饔每梢苑€(wěn)定電路的增益、減小非線性失真、擴(kuò)展頻帶等。負(fù)反饋電路的設(shè)計(jì)需要合理設(shè)置反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，以確保電路的穩(wěn)定性和性能。04集成運(yùn)算放大器典型運(yùn)放電路結(jié)構(gòu)輸入級(jí)輸出級(jí)中間級(jí)偏置電路采用差分放大電路，提高電路的輸入阻抗和共模抑制比。通常采用多級(jí)直接耦合放大電路，提供較高的電壓增益。采用共集電極或互補(bǔ)輸出電路，降低輸出阻抗，提高電路的帶負(fù)載能力。為各級(jí)電路提供穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)，通常采用電流源電路。運(yùn)算放大器應(yīng)用電路反相放大器同相放大器加法器積分器與微分器通過輸入信號(hào)與反饋信號(hào)的相位相反，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大和反向。輸入信號(hào)與輸出信號(hào)同相位，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大和緩沖。實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)的加法運(yùn)算，可采用反相輸入加法器或同相輸入加法器。積分器實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的積分運(yùn)算，微分器實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的微分運(yùn)算。穩(wěn)定性頻率補(bǔ)償多級(jí)放大電路的穩(wěn)定性是運(yùn)放的重要指標(biāo)，需通過頻率補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)保證。通過增加補(bǔ)償電容等元件，改變運(yùn)放的頻率特性，使其在高頻率下具有穩(wěn)定的增益和相位裕度。穩(wěn)定性與補(bǔ)償技術(shù)消除自激振蕩自激振蕩會(huì)導(dǎo)致運(yùn)放無法正常工作，需采取消振措施，如合理布局、增加去耦電容等。溫度補(bǔ)償運(yùn)放的性能會(huì)隨溫度變化而變化，需采用溫度補(bǔ)償技術(shù)，以保證電路在各種溫度下的穩(wěn)定性。05電源電路技術(shù)整流濾波電路原理半波整流、全波整流、橋式整流等。整流電路類型平滑直流電壓，減小脈動(dòng)。濾波電路作用電容濾波、電感濾波、復(fù)式濾波等。濾波電路類型電源供電、電機(jī)調(diào)速等。整流濾波電路應(yīng)用線性穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)6px6px6px通過調(diào)整晶體管導(dǎo)通程度，實(shí)現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定。線性穩(wěn)壓電源工作原理穩(wěn)壓精度、最大輸出電流、輸入輸出電壓差等。線性穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)要素輸出電壓穩(wěn)定度高、紋波小、可靠性高。線性穩(wěn)壓電源特點(diǎn)010302實(shí)驗(yàn)室電源、電子儀器等。線性穩(wěn)壓電源應(yīng)用04開關(guān)電源基礎(chǔ)架構(gòu)開關(guān)電源工作原理通過開關(guān)管的高頻開關(guān)，將輸入電壓轉(zhuǎn)換為高頻脈沖，再經(jīng)過整流濾波得到穩(wěn)定的輸出電壓。開關(guān)電源特點(diǎn)效率高、體積小、重量輕、穩(wěn)壓范圍廣。開關(guān)電源類型反激式、正激式、半橋式、全橋式等。開關(guān)電源應(yīng)用家用電器、計(jì)算機(jī)電源、通信設(shè)備等。06實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐模塊基礎(chǔ)電路仿真方法仿真軟件選擇仿真步驟仿真電路類型仿真應(yīng)用Multisim、LTSpice等電路仿真軟件。繪制電路圖、設(shè)置元件參數(shù)、運(yùn)行仿真、結(jié)果分析。模擬電路、數(shù)字電路、混合信號(hào)電路等。電路性能分析、參數(shù)掃描、溫度分析等。典型故障診斷流程故障現(xiàn)象觀察觀察電路的工作狀態(tài)，識(shí)別異常情況。故障定位使用測量工具，如萬用表、示波器等，定位故障元件或電路區(qū)域。故障原因分析分析故障元件或電路的工作原理，找出故障原因。故障排除與驗(yàn)證修復(fù)故障元件或電路，并驗(yàn)證電路恢復(fù)正常工作。電路參數(shù)測量規(guī)范選擇