非线性电路 第二讲 ● 《电路分析原理》 发光;发光条件:电液和效率:限电阻的估算 整流:二极曾方向;反向耐压;须的变化 2009.12.17 检波:位袖测:豐流滤波:电阻电客对波形的影响 卜第8章:6,1L,第九章 稳压:电源/负就变化时的现象:限流电阻的选值 应用5:光电转换 应用5:电子调谐 作区嫦:零偏或反角 工作区:反偏时,结电客受偏压控 辅助电路:转换电阻,电流电压转换 辅助电路:偏置电路;隔直电容; 算分析:响应度X光强=光电流 计算分析:等效电路+变容特性曲线 扩展问题:恕样保持恒定偏压 扩展问题:可调诺范圆较小,怎么办? 应用6:逻辑门电路 应用7:电荷泵升压电路 Va 工作区城:正情导通和反情止 工作区城:正偏导和反情截止 辅助电路:级联时需注盒电平和娶动力 辅助电路:振荡电路;滤波电路 计算分析:开、关两种状态 计算分析:开、关两状态:电容充放电 扩晨问题:可否不用二极管直?与门? 扩腰问题:其它升压办法?相比较如何?
第二讲 应用5：光电转换 Vs R R 应用5：电子调谐 Vset V反 CD 应用6：逻辑门电路 RL 应用7：电荷泵 升压电路 V2
极管的小结 双极结型晶体管(BJT) 体二极管:典型的二端非性元件 机理1:VBE控制L的上限大小←类似于二极曾 应用中用到:伏安/动态/受控转性 机理2:Va控刚“L是否的等于 常用分析法:分段近似为直线;作图 形p醫件结构决定L飞时,C/A→流控流源 常用设计法:偏置电路,辋合电路 机理3:如果C、E外部支路有内阻 BJT的伏安特性 场效应晶体管(FT N沟道 P沟道 输入特性:相当于二极管 中机理1:Vas制L的最大值 输出特性:止、畿性、饱和、过载→理姐化 肀机理2:Vs制s是否能达到最大值 训节输入:工作点的变化←未接Rc 結构决定v足够大时,AD/△Vas=gm 调节输入:工作点的变化←接有 很好的压控电流源<除了增益小,性差点 FET的伏安特性 非线性元件的建模Br你真B模型参数列表 Is饱和电流 B-E结零偏置耗尽电容 BF正向电流增益 VJE B-E结内建电势 R反向电流增盍 MEBE结梯度因子 RC集电极电阻 CJCB-C结零偏置耗尽电容 VCB-C结内建电势 MCB-C结梯度因子 TF理想正向渡越时间CsC-衬底结零偏置电容 TR理想反向渡越时间FC正偏耗尽电容系数 输入特性:L≈0 非线性元器件的大信号模型较为复杂 输出特性:锻止,线性,饱和,过载 D、、F的SPcE模型有IA、16、1个参 训节输入:工作点的变化∈未接R BJT更精密的接型有60个数 调节辙入:工作点的变化∈接有R 卜面小信号情形下,最基本的数只戀很少几个
二极管的 小结 P N I V N P N+ 双极结型晶体管 （BJT） NPN PNP IB VBE BJT 的伏安特性 IC VCE IB1 IB2 IB3 IB4 IB5 I IC B6 VCE RC 场效应 晶体管（FET） P型衬底 S D G N+ N+ N沟道 P沟道 VGD＝VT VG5 VG4 VG3 VG2 VG1>Vth ID VDS FET 的伏安特性 ID VDS RD IC VCE BJT 非线性元件的建模 IS 饱和电流 BF 正向电流增益 BR 反向电流增益 RC 集电极电阻 RE 发射极电阻 RB 基极电阻 TF 理想正向渡越时间 TR 理想反向渡越时间 CJE B-E 结零偏置耗尽电容 VJE B-E 结内建电势 MJE B-E 结梯度因子 CJC B-C 结零偏置耗尽电容 VJC B-C 结内建电势 MJC B-C 结梯度因子 CJS C-衬底结零偏置电容 FC 正偏耗尽电容系数 BJT 仿真 EM2 模型参数列表
BJT的信号模型 小信号模型:BJ的H参量模型 RI 线性区 C E D B 大信号完横型: Ebers-Mol理恕愦型 橄止区:L=0:L0→全部 正常故大的状态:V正偏;Vc反偏+简化 饱和区:BE间为二叔管:CE间非性 确定工作点之后:二极管可以用等效电路代 线性区:BE间为二截管;CE间为受控原 动态小售号情形:性微分提型→合江型 稍榨缀一些:基区体电阻;受控源非理想 小信号模型:FE 关于小信号线性模型的补充(1) 放大区 变阻区 导通的二极管|性区的BrT 大区的F apV 只要末被击穿,则输入端总是近似断路 注意1:横型中的参数和工作点有关 止区:=0 BT的工作点比较客易计算:VEe 放大区:D、S间为va控制的电济原(内阻rp) FET的工作点较难估算→往生洞要解方程 变阻区左下角:D、S间为V控制的电器 虽FET的型筒单,但本课程习题很少涉及 关于小信号线性模型的补充(2) 小信号模型的应用实例 性区的Br BTT的T形型 注意2:横型并不唯 先计算工作点 不同的模型→不同的准确度 确定亮在那个工作区→选定模 同的板型→在不同问题中的促性不同 》根据直流,确定小值号型中的参量 BT的另一型:T形模型不全等价 小信号提型代入电,完成计算
BJT 的信号模型： E C B αRIR αFIF DR E C B DF B C E 小信号模型：BJT 的 H 参量模型 IC VCE VC=VB rB rC βIB rBE 小信号模型：FET ID VDS rD gVGS G D S G D S VGS k VGD=Vth 关于小信号线性模型的 补充（1） G D S B C E gVGS rDS rD rBE rCE βIB B C E βIB rE rB 关于小信号线性模型的 补充（2） rC B C E rB’E rCE βIB rBB’ N P N+ 小信号模型的应用实例 VCC
Tanks② 注意:构造非维性电路←对器件特性很好的理解 注意:线性电路的分析方法井不多:定性和定量 注意:理解应用电路的原理→有助于高效准确分析
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