模拟信号是什么意思

统招大专2023-05-07  19

问题一:输出模拟信号是什么意思? 模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息,其信号的幅度,或频率,或憨位随时间作连续变化。工程上输出模拟信号一般是输出4-20mA或1-5V电信号。

问题二:模拟信号,模拟信号是什么意思 主要是与离散的数字信号相对的连续的信号。模拟信号分布于自然界的各个角落,如每天温度的变化,而数字信号是人为的抽象出来的在时间上不连续的信号。电学上的模拟信号是主要是指幅度和相位都连续的电信号,此信号可以被模拟电路进行各种运算,如放大,相加,相乘等。

模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息,其信号的幅度,或频率,或相位随时间作连续变化,如目前广播的声音信号,或图像信号等。

模拟信号与数字信号的区别

(1)模拟信号与数字信号

不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal),例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号(Digital Signal),例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。 当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。

(2)模拟信号与数字信号之间的相互转换

模拟信号和数字信号之间可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值,例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。 计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号,目前在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号,也有由数字信号转换而得的模拟信号。但是更具应用发展前景的是数字信号。

模拟信号的数字传输图所示为一简单增量调制的仿真实验原理图。

图中的话音信号源采用了一个高斯噪声源经过3KHz低通滤波器后的输出来模拟。调整图中的图符5的增益可以改变差值Δ的大小。在接收端,解调器未使用与本地解调器一致的电路,直接使用积分器解调输出。如果希望输出波形平滑,可在积分器和输出放大器之间加入一个低通滤波器,以滤除信号中的高频成分。所示是输入的模拟话音信号波形。是增量调制后的输出波形。为经过积分器解调后的输出波形。观察可以比较输入输出波形之间的失真。

由理论分析可知,ΔM的量化信噪比与抽样频率成三次方关系,即抽样频率每提高一倍则量化信噪比提高9dB。通常ΔM的抽样频率至少16KHz以上才能使量化信噪比达到15dB以上。32KHz时,量化信噪比约为26dB左右,可以用于一般的通信质量要求。如果设信道可用的最小信噪比为15dB,则信号的动态范围仅有11dB,远远不能满足高质量通信要求的35-50dB的动态范围,除非抽样频率提高到100KHz以上采用实用价值。上述理论分析的结论读者可以通过改变仿真实验的信号抽样频率观察到。当抽样频率低于16KHz时,信号失真已十分明显,当抽样频率为128KHz时失真较小。

改进ΔM动态范围的方法有很多,其基本原理是采用自适应方法使量阶Δ的大小随输入信号的统计特性变化而跟踪变化。如量阶能随信号瞬时压扩,则称为瞬时压扩ΔM,记作ADM。若量阶Δ随音节时间问隔(5一20ms)中信号平均斜率变化,则称为连续可变斜>>

问题三:什么是数字信号,模拟信号?两者的区别是什么 数字信号定义

数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号,这种信号的自变量用整数表示,因变量用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中,数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。

由于数字信号是用两种物理状态来表示0和1的,故其抵抗材料本身干扰和环境干扰的能力都比模拟信号强很多;在现代技术的信号处理中,数字信号发挥的作用越来越大,几乎复杂的信号处理都离不开数字信号;或者说,只要能把解决问题的方法用数学公式表示,就能用计算机来处理代表物理量的数字信号。

模拟信号定义

模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息,模拟信号其特点是幅度连续(连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值)。模拟信号,其信号波形在时间上也是连续的,因此它又是连续信号。模拟信号按一定的时间间隔T抽样后的抽样信号,由于其波形在时间上是离散的,但此信号的幅度仍然是连续的,所以仍然是模拟信号。电话、传真、电视信号都是模拟信号。

信号抽样后时间离散,但辐值不离散。常见的抽样信号是周期矩形脉冲和周期冲激脉冲抽样。模拟信号在整个时间轴上都是有定义的,在“没有幅值”的区域的意义是幅值为零。而离散时间信号只在离散时刻上才有定义,其他地方没有定义,和幅值为零是不同概念,这两种信号在时间轴看上去很相似,其实是以不同类型的系统为基础的两种有本质区别的信号。直观的说,离散时间信号的横轴可以认为已经不代表时间了。

二者区别

不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据(模拟量)一般采用模拟信号,例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据(数字量)则采用数字信号,例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。 当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。

二者联系

模拟信号和数字信号之间可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值,例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号,21世纪在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号,也有由数字信号转换而得的模拟信号。但是更具应用发展前景的是数字信号。

问题四:电脑上出现模拟信号,啥意思呀? 显示屏上无信号,说明显示卡没输出到显示屏上。 多半是显卡失效了!

要多听一下开机启动的声音是否和以前一样,原则上,如果显卡坏了,会有报警声的。什么声音都没有,就检查视频连接线是否松动了。

右键桌面--属性--设置一下分辨率和刷新率看看VGA(Video Graphics Array)是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准,这个标准已对于现今的个人电脑市场已经十分过时。即使如此,VGA仍然是最多制造商所共同支援的一个低标准,个人电脑在加载自己的独特驱动程式之前,都必须支援VGA的标准。例如,微软Windows系列产品的开机画面仍然使用VGA显示模式,这也说明其分辨率和载色数的不足。

VGA这个术语常常不论其图形装置,而直接用于指称640×480的分辨率。VGA装置可以同时储存4个完整的EGA色版,并且它们之间可以快速转换,在画面上看起来就像是即时的变色。

问题五:到底什么是模拟信号,其和连续信号有什么区别 数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。

模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内,其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。

可以参考wenkubaidu/view/368dbfd726fff705cc170ab0

问题六:模拟量指的是什么意思 模拟量是指变量在一定范围连续变化的量;也就是在一定范围(定义域)内可以取任意值(在值域内)。数字量是分立量,而不是连续变化量,只能取几个分立值,如二进制数字变量只能取两个值。

一般模拟量

一般模拟量是指现场的水井水位、水塔水位、泵出口压力和出口流量等模拟量,需要通过多路复用芯片完成多路数据的采集和模数转换器完成模拟量和数字量的转换,再将采集的数据给CPU处理。

模拟量模拟电子技术

模拟电子技术研究的是连续信号称为模拟量数字电子技术研究的是断续信号称为数字量根据这一点提出问题:大家非常熟悉也都会用的算盘它的数据是连续的还是断续的。

模拟量AD转换器

AD转换器(模数转换器)的作用是从信号加工放大器输入的0~5V的直流电信号通常称为模拟量,可用无限长的数字来表示,如48213…(V),计算机处理这些模拟量,只能处理有限长度的量,我们称之为数字量。

模拟量量测压

量测值电压值、有功功率、无功功率、温度和变压器抽头位置等均用量测值表示与状态量(也称逻辑量)对照也称为模拟量。因日立仪器吸取试剂时并不是按参数设置的体积吸取,而是要多吸一部分(此部分称为模拟量),此种设计的目的是为了防止试剂被稀释。工作模式比较人们把连续变化的物理量称为模拟量指针式万用表的指针偏转可随时间作连续变化,并与输入量保持一种对应关系,故称之为模拟式万用表(VOM)。

模拟量遥测

遥测――反映电力系统及设备的运行状态如有功功率、无功功率、电压、电流及频率等也称为模拟量电量――这是功率对时间的积分量主要用于统计与记帐。

模拟量与数字量区别

模拟量数字量

在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量。把表示数字量的信号叫数字信号。把工作在数字信号下的电子电路叫数字电路。

例如:

用电子电路记录从自动生产线上输出的零件数目时,每送出一个零件便给电子电路一个信号,使之记1,而平时没有零件送出时加给电子电路的信号是0,所在为记数。可见,零件数目这个信号无论在时间上还是在数量上都是不连续的,因此他是一个数字信号。最小的数量单位就是1个。

模拟量模拟量

在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。把表示模拟量的信号叫模拟信号。把工作在模拟信号下的电子电路叫模拟电路。

例如:

热电偶在工作时输出的电压信号就属于模拟信号,因为在任何情况下被测温度都不可能发生突跳,所以测得的电压信号无论在时间上还是在数量上都是连续的。而且,这个电压信号在连续变化过程中的任何一个取值都是具体的物理意义,即表示一个相应的温度。

转换原理

1 数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的系统,一般用低通滤波即可以实现。数字信号先进行解码,即把数字码转换成与之对应的电平,形成阶梯状信号,然后进行低通滤波。

根据信号与系统的理论,数字阶梯状信号可以看作理想冲激采样信号和矩形脉冲信号的卷积,那么由卷积定理,数字信号的频谱就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频谱(即Sa函数)的乘积。这样,用Sa函数的倒数作为频谱特性补偿,由数字信号便可恢复为采样信号。由采样定理,采样信号的频谱经理想低通滤波便得到原来模拟信号的频谱[1] 。

一般实现时,不是直接依据这些原理,因为尖锐的采样信号很难获得,因此,这两次滤波(Sa函数和理想低通)可以合并(级联),并且由于这各系统的滤波特性是物理不可实现的,所以在真实的系统中只能近似完成。

2 模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的系统,是一个滤波、采样保持和编码的过程。 模拟信号经带限滤波,采样保持电路,变为阶梯形状信号,然后通过编码器, 使得阶梯状信号中的各个电平>>

问题七:何谓数字信号?何谓模拟信号?两者的根本区别是什么? 数字信号:电信号的参量值仅可能取有限个值。模拟信号:电信号的参量取值连续。

两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。

问题八:什么是模拟信号源?? 信号发生器又称信号源或振荡器,是用来产生各种电子信号的仪器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

信号发生器的种类很多有

函数信号发生器

音频信号发生器

低频信号发生器

高频信号发生器

数字信号发生器

至于你说的什么模拟信号发生器应该没有这种说法!

所有的信号发生器都是用来模拟某一种特定的需要的信号

从而来判断和检测电路的好坏!

数字信号发生器就是产生某一特定频率的方波的信号,高低电平分别表示1和0两个二进制数字信号

我刚找到的模拟信号源?概念重复吧``

问题九:分量信号 模拟信号 数字信号都是什么意思 都有什么区别 你提及分量信号,应该问的是电视信号。

模拟视频信号是用连续变化的电压来表示图像,容易受干扰,占用的资源也多。模拟视频有几珐常用的模式,其中分量信号是质量最高的。所以机顶盒用模拟接口连接电视机时,要用分量模式,不要用复合信号。

数字视频信号是采用数字编码的方式,质量就更高了,而且易于存储与后期的处理,抗干扰能力强,占用资源少,所以现在有线电视可以传送很多频道的节目。

详细的介绍你直接百度搜索这三个名词,百度百科或文库都有。

问题十:什么是模拟信号什么是数字信号 模拟信号是指:物理量的变化在时间上和幅度上都是连续的。把表示模拟量的信号称为模拟信号,并把工作在模拟信号下的电路称为模拟电路。声音、温度、速度等都是模拟信号。

数字信号是指:物理量的变化在时间上和数值(幅度)上都是不连续(或称为离散)的。把表示数字量的信号称为数字信号,并把工作在数字信号下的电路称为数字电路。十字路口的交通信号灯、数字式电子仪表、自动生产线上产品数量的统计等都是数字信号。

1.半导体三极管的结构

(1)半导体三极管从结构上可分为NPN型和PNP型两大类,它们均由三个掺杂区和两个背靠背的PN结构成,但两类三极管的电压极性和电流方向相反。

(2)三个电极:基极 b、集电极 c、和发射极 e。从后面工作原理的介绍中可以看到,发射极和集电极的命名是因为它们要分别发射与接收载流子。

(3)内部结构特点:发射区的掺杂浓度远大于集电区的掺杂浓度;基区很薄,且掺杂浓度最低。

(4)三个区作用:发射区发射载流子、基区传输和控制载流子、集电区收集载流子。2.电流的分配和控制作用(1)条件

内部条件:三极管的结构。外部条件:发射结正偏、集电结反偏。

对NPN型:Vc> VB> VE Si管:VBE=07V Ge管:VBE=02V

对PNP型:Vc< VB< VE Si管:VBE=-07V Ge管:VBE=-02V

(2)内部载流子的传输过程(参阅难点重点)

(3)电流分配关系

在众多的载流子流中间,仅有发射区的多子通过发射结注入、基区扩散和复合以及集电区收集三个环节,转化为正向受控作用的载流子流Ic,其它载流子流只能分别产生两个结的电流,属于寄生电流。

为了表示发射极电流转化为受控集电极电流Ic的能力,引入参数α,称为共基极电流传输系数。其定义为α=Ic/IE令β=α/(1-α),称为共射极电流传输系数。3.各极电流之间的关系 IE=Ic+IB (1)共基接法 (IE对Ic 的 控制作用)

Ic=αIE +ICBO

IB=(1-α)IE -ICBO (2)共射接法 (IB对Ic 的 控制作用)

Ic=βIB +ICEO

IE=(1+α)IB +ICEO

ICEO=(1+β)ICBO 4.共射极电路的特性曲线(以NPN型管为例)

(1)输入特性曲线 IB=f(VBE,VCE )

输入特性曲线是指当VCE为某一常数时,IB和BE之间的关系。

特点:VCE=0的输入特性曲线和二极管的正向伏安特性曲线类似;随着VCE增大,输入特性曲线右移;继续增大VCE,输入特性曲线右移很少。

在工程上,常用VCE=1时的输入特性曲线近似代替VCE>1V时的输入特性曲线簇。

(2)输出特性曲线

输出特性曲线是指当IB为某一常数时,IC和VCE之间的关系,可分为三个区: 截止区:发射结反偏,集电结反偏,发射区不能发射载流子,IB≈0,IC≈0。

放大区:发射结正偏,集电结反偏。其特点是:VBE≈07V(或02V),IB>0,IC与IB成线性关系,几乎与

VCE无关。

饱和区:发射结正偏,集电结正偏,随着集电结反偏电压的逐渐减小(并转化为正向偏压),集电结的空间电荷

区变窄,内电场减弱,集电结收集载流子的能量降低,IC不再随着IB作线性变化,出现发射极发射有

余,而集电极收集不足现象。其特点是:VCE很小,在估算小功率管时,对硅管可取03V(锗01V)。

对PNP型管,由于电压和电流极性相反,所以特性在第三象限。4.主要参数

 电流放大倍数,集电极最大允许电流ICM,集电极耗散功率PCM,反向击穿电压V(BR)CEO等32共射极放电电路1.放大的原理和本质(以共发射极放大电路为例)

交流电压vi通过电容C1加到三极管的基极,从而使基极和发射极两端的电压发生了变化:由VBE→VBE +vi,由于PN结的正向特性很陡,因此vBE的微小变化就能引起iE发生很大的变化:由IE→IE+ △IE,由于三级管内电流分配是一定的,因此iB和iC作相同的变化,其中IC→IC +△IC。

iC流过电阻Rc,则Rc上的电压也就发生变化:由VRc→VRc +△VRc。由于vCE=VCC-vRc,因此当电阻Rc上的电压随输入信号变化时,vCE也就随之变化,由VCE→VCE+△VCE,vCE中的变化部分经电容C2传送到输出端成为输出电压vo。如果电路参数选择合适,我们就能得到比△vi大得多的△vo。

所以,放大作用实质上是放大器件的控制作用,是一种小变化控制大变化。2.放大电路的特点

 交直流共存和非线性失真3.放大电路的组成原则

正确的外加电压极性、合适的直流基础、通畅的交流信号传输路径4.放大电路的两种工作状态 (1)静态:输入为0,IB、IC、VCE都是直流量。 (2)动态:输入不为0,电路中电流和电压都是直流分量和交流分量的叠加。保证在直流基础上实现不失真放

大。5.放大电路的分析步骤 (1)先进行静态分析:用放大电路的直流通路。 直流通路:直流信号的通路。放大电路中各电容开路即可得到。 (2)在静态分析的基础上进行动态分析:用放大电路的交流通路。 交流通路:交流信号的通路。放大电路中各电容短接,直流电源交流短接即可得到 33图解分析法1.静态分析

(1)先分析输入回路

首先把电路分为线性和非线性两部分,然后分别列出它们的端特性方程。在线性部分,其端特性方程为VBE=VCC-IBRB将相应的负载线画在三极管的输入特性曲线上,其交点便是所求的(IBQ,VBQ)。

(2)再分析输出回路

用同样的方法,可得到输出回路的负载线方程(直流负载方程)为VCE=VCC-ICRC将相应的负载线(直流负载线,斜率为1/Rc)画在三极管的输出特性曲线上,找到与IB=IBQ相对应的输出特性曲线,其交点便是所求的(ICQ,VCEQ)。2.动态分析(参阅难点重点)交流负载线:是放大电路有信号时工作点的轨迹,反映交、直共存情况。其特点为过静态工作点Q、斜率为

1/(Rc//RL)。3.放大电路的非线性失真及最大不失真输出电压

(1)饱和失真:静态工作点偏高,管子工作进入饱和区(NPN管,输出波形削底;PNP管,输出波形削顶)

(2)截止失真:静态工作点偏低,管子工作进入截止区(NPN管,输出波形削顶;PNP管,输出波形削底)

观看动画 (3)最大不失真输出电压Vom如图 Vom1=VCE-VCES 且因为ICEO趋于0 , Vom2=ICQ(RC//RL)

所以Vom为Vom1及Vom2中较小者,以保证输出波形不失真。 4.图解分析法的特点

图解分析法的最大特点是可以直观、全面地了解放大电路的工作情况,并能帮助我们理解电路参数对工作点的影响,并能大致估算动态工作范围,另外还可帮助我们建立一些基本概念,如交直流共存、非线性失真等。图解分析法实例(工作点移动对输出波形的影响) 34小信号模型分析法指导思想:在一定条件下,把半导体三极管所构成的非线性电路转化为线性电路。1.半导体三极管的小信号模型

(1)三极管小信号模型的引出,是把三级管作为一个线性有源双口网络,列出输入和输出回路电压和电流的关系,然后利用取全微分或泰勒展开的方法得到H参数小信号模型。

(2)关于小信号模型的讨论:

 ①小信号模型中的各参数,如rbe、β均为微变量,其值与静态工作点的位置有关,并非常数。

 ②受控电流源的大中、流向取决于ib

 ③小信号模型适用的对象是变化量,因此电路符号不允许出现反映直流量或瞬时总量的大下标符号。2.用H参数小信号模型分析共射基本放大电路(1)画出小信号等效电路 方法:先画出放大电路的交流通路(电容及电源交流短接),然后将三极管用小信号模型代替。

(2)求电压放大倍数

(3)求输入电阻

(4)求输出电阻以下给出了一共射基本放大电路的分析过程,观看动画。35放大电路的工作点稳定问题偏置电路:一是提供放大电路所需的合适的静态工作点;二是在环境温度、电源电压等外界因素变化时,保持静态工作点的稳定。1.温度对放大电路静态工作点的影响T↑→VBE↓、β↑、ICBO↑→IC↑静态工作点变化,可能导致放大电路输出波形失真。2.稳定静态工作点方法:在放大电路中引电流负反馈(常用射极偏置电路)、采用补偿法。3.射极偏置电路

稳定静态工作点的过程:(1)利用Rb1和Rb2组成的分压器以固定基极电位;(2)利用Re产生的压降反馈到输入回路,改变VBE,从而改变IC。 36共射极电路、共集电极电路和共基极电路特点1.共射极电路

共射极电路又称反相放大电路,其特点为电压增益大,输出电压与输入电压反相,低频性能差,适用于低频、和多级放大电路的中间级。2.共集电极电路

共集电极电路又称射极输出器、电压跟随器,其特点是:电压增益小于1而又近似等于1,输出电压与输入电压同相,输入电阻高,输出电阻低,常用于多级放大电路的输入级、输出级或缓冲级。3.共基极电路

电路特点:输出电压与输入电压同相,输入电阻底,输出电阻高,常用于高频或宽频带电路。37放大电路的频率响应

1.频率响应的基本概念

(1)频率响应:放大电路对不同频率的稳态响应。

(2)频率失真:包括幅度失真和相位失真,均属于线性失真。2.RC低通电路的频率响应

(1)幅频响应:

(2)相频响应:

ψ=-argtg(f/fH) 3.RC高通电路的频率响应

RC高通电路与RC低通电路成对偶关系。4.波特图

为了能同时观察到低频和高频段幅频变化特性,在绘制幅频特性曲线时,通常横坐标和纵坐标均采用对数坐标形式,称之为波特图。5.放大电路存在频率响应的原因

放大电路存在容抗元件(例如外接的耦合电容、旁路电容和三极管的极间电容),使的放大电路对不同频率的输出不同。通常外接电容可以等效为RC高通电路,因而影响下限频率,而三极管的极间电容可以等效为RC低通电路,因而影响上限频率。 例1.半导体三极管为什么可以作为放大器件来使用,放大的原理是什么?试画出固定偏流式共发射极放大电路的电路图,并分析放大过程。答:放大的原理是利用小信号对大信号的控制作用,利用vBE的微小变化可以导致iC的大变化。固定偏流式共发射极放大电路的放大过程,参阅“内容提要——第2页”。例2.电路如图所示,设半导体三极管的β=80,试分析当开关K分别接通A、B、C三位置时,三级管各工作在输出特性曲线的哪个区域,并求出相应的集电极电流Ic。

解:(1)当开关K置A,在输入回路IB.Rb+VBE=Vcc,可得IB=Vcc/Rb=03mA假设工作在放大区,则IC=β.IB=24mA,VCE=Vcc-IC.Re< 07V,故假设不成立,三级管工作在放大区。此时,VCE=VCES=03V,IC=Vcc/Re=3mA

(2)当开关K置B,同样的方法可判断三级管工作在放大区,IC=β.IB=192mA

(3)当开关K置C,三级管工作在截止状态,IC=0例3某固定偏流放大电路中三极管的输出特性及交、直流负载线如图所示,试求:

(1)电源电压VCC、静态电流IB、IC和VCE。

(2)电阻Rb、Rc的值。

(3)输出电压的最大不失真幅度。

(4)要使该电路能不失真地放大,基极正弦电流的最大幅度是多少?

解: (1)直流负载线与横坐标的交点即VCC值,IB=20uA,Ic=1mA VCE=3V

(2)因为是固定偏听偏流放大电路,电路如图所示

Rb=VCC/IB=300KΩ Rc=(VCC-VCE)/IC=3KΩ

(3)由交流负载线和输出特性的交点可知,在输入信号的正半周,输出电压vCE从3V到08V,变化范围为22V,在输入信号的负半周,输出电压vCE从3V到46V,变化范围为16V。综合考虑,输出电压的最大不失真幅度为16V。

(4)同样的方法可判断输出基极电流的最大幅值是20μA 例4电路如图所示,已知三极管的β=100,VBE=-07V

(1)试计算该电路的Q点;

(2)画出简化的H参数小信号等效电路;

(3)求该电路的电压增益AV,输入电阻Ri,输出电阻Ro。

(4)若VO中的交流成分出现如图所示的失真现象,问是截止失真还是饱和失真?为消除此失真,应调节电路中的哪个元件,如何调整?

解:(1)IB=VCC/Rb=40μA

VCE=-(VCC-ICRC)=-4V

(2)步骤:先分别从三极管的三个极(b、e、c)出发,根据电容和电源交流短接,画出放大电路的交流通路;再将三极管用小信号模型替代;并将电路中电量用瞬时值或相量符号表示,即得到放大电路的小信号等效电路。注意受控电流源的方向。(图略)

(3)rbe=200+(1+β)26mA/IEQ =857Ω

AV=-β(RC//RL)/rbe=-1556

(4)因为vEB=-vi+VCb1=-vi+VEB

从输出波形可以看出,输出波形对应vs正半周出现失真,也即对应vEB减小部分出现失真,即为截止失真。减小Rb,提高静态工作点,可消除此失真。

说明:

分析这类问题时,要抓住两点:(1)发生饱和失真或截止失真与发射结的电压有关(对于NPN型管子,为vBE;对于PNP型管子为vEB),发射结电压过大(正半周),发生饱和失真;过小(负半周),发生截止失真。(2)利用放大电路交、直流共存的特点,找出发射结电压与输入信号之间的关系。这里,要利用耦合电容两端的电压不变(因为为大电容,在输入信号变化的范围内,其两端的电压认为近似不变),如上题式子中的VCb1=VEB。 例5电路如图所示为一两级直接耦合放大电路,已知两三极管的电流放大倍数均为β,输入电阻为rbe,电路参数如图,计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

解:本放大电路为一两级直接耦合放大电路,两极都是共集电极组态。计算其性能指标时,应注意级间的相互影响。(1)求电压放大倍数 AV=VO/Vi画出放大电路的小信号等效电路。AV1=VO1/Vi=(1+β)(Re1//RL1)/[rbe+(1+β)(Re1//RL1)]AV2=VO/VO1=(1+β)(Re2//RL)/[rbe+(1+β)(Re2//RL)]AV=VO/Vi=AV1AV2其中:RL1为第一级放大电路的负载电阻,RL1=rbe+(1+β)(Re2//RL)(2)输入电阻RiRi=Vi/Ii=Rb1//[rbe+(1+β)(Re1//RL1)(3)输出电阻RoRo=Re2//[(rbe+Ro1)/(1+β)]其中:Ro1为第一级放大电路的输出电阻,Ro1=Re1//[(rbe+(Rb1//Rs))/(1+β)]难点重点1.半导体三极管内部载流子的传输过程

(1)发射区向基区注入电子由于发射结外加正向电压,发射结的内电场被削弱,有利于该结两边半导体中多子的扩散。流过发射极的电流由两部分组成:一是发射区中的多子自由电子通过发射结注入到基区,成为集区中的非平衡少子而形成的电子电流IEN,二是基区中的多子空穴通过发射结注入到发射区,成为发射区的非平衡少子而形成的空穴电流IEP。由于基区中空穴的浓度远低于发射区中电子的浓度,因此,与电子电流相比,空穴的电流是很小的,即

IE=IEN+IEP(而IEN>>IEP)(2)非平衡载流子在基区内的扩散与复合由发射区注入基区的电子,使基区内少子的浓度发生了变化,即靠近发射结的区域内少子浓度最高,以后逐渐降低,因而形成了一定的浓度梯度。于是,由发射区来的电子将在基区内源源不断地向集电结扩散。另一方面,由于基区很薄,且掺杂浓度很低,因而在扩散过程中,只有很少的一部分会与基区中的多子(空穴)相复合,大部分将到达集电结。(3)集电区收集载流子由于集电结外加反向电压,集电结的内电场被加强,有利于该结两边少子的漂移。流过集电极的电流IC,除了包括由基区中的热平衡少子电子通过集电结形成的电子电流ICN2和集电区中的热平衡少子空穴通过集电结形成的空穴电流ICP所组成的反向饱和电流ICBO以外,还包括由发射区注入到基区的非平衡少子自由电子在基区通过边扩散、边复合到达集电结边界,而后由集电结耗尽层内的电场将它们漂移到集电区所形成的正向电子传输电流ICN1,因此IC=ICN1+ICN2+ICP=ICN1+ICBO

式中ICBO=ICN2+ICP基极电流由以下几部分组成:通过发射结的空穴电流IEP,通过集电结的反向饱和电流ICBO以及IEN转化为ICN1过程中在基区的复合电流(IEN-ICN1),即IB=IEP+(IEN-ICN1)-ICBO

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