电子技术基础是电子专业的一门重要的基础课。模拟电路是学生和教师的一门很难的课程。放大器不仅是模拟电路的基础,也是“电子技术基础”的重点和难点。只有解决这个问题,我们才能进入电子技术领域。通过教学实践,逐步形成了非线性器件、线性器件和线性放大之间的主要矛盾。以线性非线性为主线,以直流分析和交流分析为主要内容的放大器的分析思路和原理,解决了电路向电子技术的过渡。解决了引进电子技术的困难。
 
1从线性到非线性
 
电子电路是电路的一个分支,它包含电子器件,电子器件是非线性器件,所以电子电路是非线性电路。”“电路”一般包括一章非线性电路,但内容很少,只是简单介绍一下,没有引起学生足够的重视。因此,在“电子技术基础”课程的开始,我们应该从线性电路向非线性电路进行良好的过渡。
 
“电子技术基础”从半导体器件的基础PN结开始。讨论了PN结的工作原理,得到了PN结的伏安特性,并将其转化为非线性:PN结的伏安特性曲线是一个非线性函数。首先给出了线性电阻的定义,介绍了直流(静态)电阻和交流(动态)电阻的概念。通过比较线性电阻(伏安特性曲线是一条穿过原点的直线,其直流电阻和交流电阻相等且恒定),可以得出以下重要结论:
 
(1)伏安特性曲线上任意点的非线性元件的直流和交流电阻一般不相等。
 
(2)非线性元件的直流电阻和交流电阻不是常数,而是随静态工作点的不同而变化。
 
PN结正向电阻很小,反向电阻很大。因此,他的非线性常被概括为单向导电性。二极管是PN结。晶体管由两个PN结组成。当它在放大状态下工作时,输入特性相当于PN结的正向特性,而输出特性相当于由注入基区的几个载流子控制的PN结的反向特性。
 
以上是关于电子器件的非线性。由于电子器件的非线性,只有电子电路和一般线性电路的区别才能理解放大器的工作原理、静态工作点的设置以及直流分析和交流分析的区别。
 
2。非线性引起的放大器电路特性
 
非线性元件往往产生新的频率元件,即非线性失真。这是电子电路中必须考虑的第一个问题。如果将交流信号直接加到晶体管的发射极结上(即无静偏压),即使忽略了发射极结的死区电压和正向特性的非线性,其单向导电性也会引起严重的非线性失真,因此只有正的半周期传导才会发生,而负的半周期被切断(B型工作)。状态)。只有沿电压轴移动交流信号的中心位置,即向发射结加正向偏压,使正向偏压大于交流信号的振幅,才能在正负半周(A级)中打开PN结。交流信号,并能获得无失真放大。因此,得出了两个结论:
 
(2)放大器电路中既有直流信号,又有交流信号;两个信号的循环回路可能不同,即既有直流通道又有交流通道;放大器中的电压和电流既有直流组件也有交流组件,即瞬时等于直流加交流,即确定放大器。分析包括两部分:直流分析和交流分析。直流分析是确定放大器的直流工作点。交流分析是计算放大系数,输入输出电阻,输出功率和效率,以及频率响应。直流信号的通道与交流信号的通道不同,特别是非线性器件对直流信号和交流信号的性能不同(直流电阻和交流电阻),因此在直流和交流分析中应采用不同的电路网络和参数。这些经常被一些学生忽视,应该特别注意。
 
3微变量信号的线性等效电路分析
 
在放大器的分析方法中,将微变量信号转化为线性电路的分析问题,从而完成了线性-非线性-线性的全过程。但这并不是回到原来的地方,而是质的飞跃和改进。放大器电路的交流分析虽然也是线性分析,但必须采用给定静态工作点非线性器件的交流参数。非线性特性在这里仍然起作用。在许多电子电路中,电子器件的直流电阻和交流电阻是不同的。利用这个概念,我们可以理解和解释许多电路的工作原理。例如,有源负载就是利用这一特性在较低的直流电源电压或较大的静态工作电流下获得较大的交流等效电阻。在差分放大器电路中,通过对长尾差分放大器发射端电阻函数的分析,可以有效地降低共模放大器的功耗。大倍数对差模信号没有影响,所以电阻越大越好。如果使用线性电阻,并且在一定的工作电流下选择大电阻,则必须受到发射极直流电源电压的限制。因此,选择具有大交流电阻和小直流电阻的有功负载是很自然的。
 
4结束语
 
电路过程中的一般线性电路分析,从电子器件的非线性到放大电路中交流信号的线性分析,由于电路是由电路元件组成的电路,基本上完成了放大电路分析的任务;首先用电路单元模型代替分析电路。电子电路和普通电路的唯一区别在于它们包含电子设备。现在,当电子器件被其电路模型所取代时,电子电路将成为一个通用电路,其分析将成为一个通用电路分析。这样,学生就可以理解电子电路是电路的一个分支,而电子技术的基础是“电路”的延续和扩展,它是基础。其规律和分析方法是一致的,从而建立了一个统一完整的电路分析概念。
 
 

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