《模拟电子技术》教案:基本放大电路.docx
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1、模拟电子技术教案:基本放大电路 模拟电子技术电子教案 授 课 教 案 课程: 模拟电子技术 任课老师: 教研室主任: 课号: 课题: 其次章 基本放大电路 2.1 简洁沟通放大电路 教学目的:(1)娴熟驾驭基本放大电路的组成,工作原理及作用。 (2)重点驾驭静态工作点的建立条件、作用 教学内容:放大的概念,共射电压放大器及偏置电路,放大电路的技术指标和基本分析方法 教学重点:基本放大电路的组成、工作原理 教学难点:放大过程中交直流的叠加 教学时数: 2学时 课前提问及复习:结型场效应管、绝缘栅型场效应管的构造原理和特性参数 新课导入:放大的概念,应用场合以及放大电路。 新课介绍: 其次章 基本
2、放大电路 21 概述 2.1.1 放大的概念 放大对象:主要放大微弱、改变的信号(沟通小信号),使VO或IO、PO得到放大! 放大实质:能量的限制和转换,三极管换能器。 基本特征:功率放大。 有源元件:能够限制能量的元件。 放大的前提是不失真,即只有在不失真的状况下放大才有意义。 2.1.2 放大电路的性能指标 为了反映放大电路的各方面的性能,引出如下 主要性能指标。 1、放大倍数 输出量与输入量之比,依据输入量为电流、电压和输出量为电流、电压的不同,可以得到四种放大倍数。 2、输入电阻 输入电阻Ri为从放大电路输入端看进去的等效电阻,定义为输入电压有效值Ui和输入电流有效值Ii之比,即Ri=
3、Ui/Ii。 3、输出电阻 任何的放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源,从放大电路输出端看进去的等效内阻称为输出电阻Ro。 4、通频带 通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大实力。 中频放大倍数 下限截止频率 上限截止频率 fbw=fH-fL 第2章 第1页 共15页 模拟电子技术电子教案 5、非线性失真系数 6、最大不失真输出电压 定义:当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压,用Uom表示。 7、最大输出功率与效率 最大输出功率Pom:在输出信号不失真的状况下,负载上能够获得的最大功率。 效率:直流电源能量的利用率。 2.2 基本共射放大电路的工作原理 2.2.
4、1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用 基本组成如下: 晶体管T 负载电阻Rc、RL 偏置电路VCC、Rb 耦合电容C1、C2 晶体管起着核心的能量限制与转化作用。 偏置电路及负载电阻使晶体管工作在放大区。 耦合电容隔离直流信号,通过沟通信号。 2.2.2 设置静态工作点的必要性 一、静态工作点 当输入信号为零时,晶体管的基极电流IB、集电极电流IC、UBE、UCE称为放大电路的静态工作点。 二、设置静态工作点的缘由 要保证在输入信号的整个周期内晶体管始终工作在放大状态,输入信号驮载在直流信号上,这样才能将输入信号进行放大。 2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及波形分析 2.2.4 放大
5、电路的组成原则 一、组成原则 1、设置合适的静态工作点 2、电阻取值得当,与电源协作,使放大管有合适的静态工作电流。 3、输入信号必需能够作用于放大管的输入回路。 4、当负载接入时,必需保证放大管输出回路的动态电流能作用于负载。 二、常见的两种共射放大电路 1、干脆耦合共射放大电路 2、阻容耦合共射放大电路 耦合电容 阻容 课堂小结:共射电压放大器及偏置电路,放大电路的技术指标和基本分析方法 作业布置:课堂思索题:静态工作点为什么是必需的? 第2章 第2页 共15页 模拟电子技术电子教案 授 课 教 案 课程: 模拟电子技术 任课老师: 教研室主任: 课号: 课题: 放大电路的分析方法 教学目
6、的:理解放大电路工作原理 能够求解静态工作点 能够求解各项动态参数 教学内容:直流通路、沟通通路 图解法 静态工作点、放大倍数 直流负载线 沟通负载线 教学重点:图解分析法 教学难点:沟通负载线 教学时数: 2学时 课前提问及复习:放大的概念 放大电路的各项性能指标 放大电路中静态工作点的作用 新课导入:晶体管的输入、输出特性曲线 静态工作点 正弦信号 新课介绍: 23 两种分析方法 2.3.1直流通路与沟通通路 一般状况下,放大电路中直流信号与沟通信号总是共存的。 直流通路:在直流电源作用下直流电流流经的通路。用于探讨静态工作点。 对于直流通路: 1、电容视开路。 2、电感线圈视为短路。 3
7、、信号源视为短路。 沟通通路:在输入信号作用下沟通信号流经的通路。用于探讨动态参数。 对于沟通通路: 1、容量大的电容视为短路。 2、无内阻的直流电源视为短路。 依据上述原则,可将前面所述共射放大电路分别出直流通路和沟通通路。 在分析放大电路时,应遵循“先静态,后动态”的原则,求解静态工作点时应利用直流通路,求解动态参数时应利用沟通通路。 共射放大电路如图: 第2章 第3页 共15页 模拟电子技术电子教案 直流通路 2.3.2 图解分析法 沟通通路 概念:在已知放大管的输入特性、输出特性以及放大电路中其它各元件参数的状况下,利用作图的方法对放大电路进行分析。 一、静态工作点的分析 对于如图所示
8、的直流通路可以求解其静态工作点: IB,IC,UBE,UCE。 并作出其输入输出特性曲线: 二、电压放大倍数 其输入、输出波形可以如图所示: 结论: 1、交直流迭加。 2、vo与vi相位相反。 3、非线性失真:饱和失真、截止失真。 4、最大不失真输出幅度。 第2章 第4页 共15页 模拟电子技术电子教案 三、图解法的适用范围 用于分析输出幅值比较大而工作频率不太高的状况。 应用范围:分析Q点位置、最大不失真输出电压、失真状况。 课堂小结:晶体管的输入、输出特性曲线 静态工作点 放大倍数的分析 失真的种类及产生缘由 图解法的适用范围 作业布置:2.3a 2.4 第2章 第5页 共15页 模拟电子
9、技术电子教案 授 课 教 案 课程: 模拟电子技术 任课老师: 教研室主任: 课号: 课题:放大电路的分析方法(等效电路法) 教学目的:驾驭等效电路法 应用简化的等效电路法求解电路参数 教学内容:h参数等效模型 简化的h参数等效模型 教学重点:等效电路分析法 教学难点:h参数等效模型 教学时数: 2学时 课前提问及复习:直流通路的作法 沟通通路的作法 作图法求解静态工作点Q的过程 新课导入:等效电路 建立线性模型,用线性电路的分析方法来分析晶体管电路。 新课介绍: 2.3.3 等效电路分析法 等效电路法:在肯定的条件下将晶体管的特性线性化,建立线性模型,用线性电路的分析方法来分析晶体管电路。
10、一、晶体管的直流模型及静态工作点的估算法 运用条件:UBEUon 且UCEUBE 二、晶体管共射h参数等效模型 概念:在共射接法放大电路中,在低频小信号作用下,将晶体管看成一个线性双口网络,利用网络的h参数来表示输入、输出的电压与电流的相互关系所得到的等效电路。 1、h参数的由来 将晶体管看成一个双口网络,并以b-e作为输入端口 以c-e为输出端口,则网络外部的端电压和电流关系 就是晶体管的输入特性和输出特性。 2、h参数的物理意义 第2章 第6页 共15页 模拟电子技术电子教案 3、简化的h参数等效模型 晶体管工作在放大区时,管子的内反馈可忽视不计,同样可以认为c-e间的动态电阻无穷大。 这
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