26单管放大器1教案.doc

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1、长春职业技术学院课程教案用纸教学环节教 学 内 容备 注组织教学引 入新 课 新 课新 课新 课新 课小 结师生互相问好、考勤放大电路(amplifier)是可以将电信号（电压、电流）不失真地进行放大的电路。放大电路放大的本质是能量的控制和转换。表面是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量转换，即由一个能量较小的输入信号控制直流电源，将直流电源的能量转换成与输入信号频率相同但幅度增大的交流能量输出，使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。因此，电路放大的基本特征是功率放大，即负载上总是获得比输入信号大得多的电压或电流，有时兼而有之。模块八 基本放大电路（单管放大器的组成及工作原理）

2、一、放大电路的组成通过控制三极管的基极电流来控制集电极的电流，放大电路正是利用三极管的这一特性组成放大电路。由于三极管有三种不同的接法，我们先以共发射极电路为例说明放大电路的组成原则。1、放大电路的组成原则基本共发射极电路如图所示。图中的T是NPN型三极管，担负放大作用，是整个电路的核心器件。放大电路组成原则是：（1）必须根据所用三极管的类型提供直流电源，以便设置合适的静态工作点，同时也为输出提供能量。直流电源的大小和极性应使三极管的发射结处于正向偏置；集电结处于反向偏置，使三极管工作在放大区。图7-1中Rb，UBB即保证了发射结正向偏置，同时也为T提供了合适的静态基极电流IB；Rc，UCC保

3、证了集电结的反向偏置。（2）放大电路要对某一交流信号进行放大，故电路应保证被放大信号加至三极管的发射结，以控制三极管的基极电流；同时要保证放大后的信号能从电路中输出，Rc就是将被放大后的集电极电流ic转换为电压输出。（3）既要保证直流设置静态工作点，又要保证被放大的交流信号送到放大电路以及将放大后的信号输出。耦合电容(coupling capacitor)C1、C2的作用使交流信号可以通过；直流分量被隔离。图中Rs为信号源内阻，us为信号源电压。ui为放大器输入信号。C1一般选用容量大的电解电容，使其在输入信号频率范围内的容抗很小，可视为短路，所以输入信号几乎无损失地加在放大管的基极与发射极之

4、间。电解电容是有极性的，使用时它的正极与电路的直流正极相连，不能接反。C2的作用与C1相似，使交流信号能顺利的传送到负载，同时将放大器与负载的直流分量隔离。RL是电路的负载。（4）图中使用两个电源UBB和UCC，由于需多个电源，给使用带来不便，为此，只要电阻取值合适，就可以与单电源配合使三极管工作在合适的静态工作点，将Rb接至UCC即可。判断一个晶体管放大电路是否正确，按上述原则进行。如用PNP三极管，则电源和电容C1、C2的极性均相反。二、 直流通路和交流通路一般情况下，在放大电路中，直流量和交流信号总是共存的。在对放大电路进行分析时，一方面要了解放大电路的静态工作点是否合适，另一方面还要分

5、析放大电路的一些动态参数。由于放大电路中会有电容、电感等电抗元件的存在，直流量所流经的通路和交流信号所流经的通路是不同的。1、 直流通路(direct current path)在直流电源的作用下直流电流流经的通路称为直流通路，直流通路是用于研究放大电路静态工作点。对于直流通路，电容视为开路；电感视为短路；信号源为电压源视为短路，为电流源视为开路，但电源内阻保留。参见下图2、交流通路(alternating current path)交流通路是在输入信号作用下交流信号流经的通路，交流通路是用来研究放大电路的动态参数。对于交流通路，容量大的电容视为短路；无内阻的直流电源视为短路。由于理想直流电源

6、的内阻为零，交流电流在直流电源上产生的压降为零（直流电源对交流通路而言视为短路）。如图所示就是按此原则画出的交流通路。放大电路的分析，包含两个部分：直流分析。又称静态分析，主要求出电路的直流工作状态（即确定放大电路的工作状态）。目的确定三极管工作在放大区的中间。交流分析。又称动态分析，主要求出放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标，这些指标是设计放大电路的目的。三、放大电路的静态分析放大电路的核心器件是具有放大作用的三极管。要保证三极管工作在放大区，使信号得到不失真地放大，其直流工作状态有一定的要求，即保证发射结正向偏置、集电结反向偏置。如何根据放大电路计算出直流工作状态，或者说

7、如何改变电路的参数保证三极管工作在放大区，是本节讨论的主要问题。直流工作点（又称静态工作点quiescent point），简称Q点。它既可以通过解析的方法求出，也可以通过作图的方法求出。图解法形象直观，是对放大电路进行定性分析，有助于理解放大电路；解析法逻辑清晰，是对放大电路进行定量分析，可以得到放大电路的具体参数。解析法确定静态工作点，通常是求出基极直流电流IB、集电极直流电流IC和集电极与发射极间的直流电压UCE。根据所求的参数可以确定三极管放大电路静态工作点是否合适。计算这些参数是根据放大电路的直流通路。首先可求出基极回路静态时的基极电流IBQ： （7-1）由于三极管导通时，UBE变化

8、很小，可视为常数，一般 （7-2）当UCC、Rb已知，则由（7-1）式可求出IBQ。根据三极管各极的电流关系，可求出静态工作点的集电极电流ICQ。 （7-3）再根据集电极输出回路可求出UCEQ （7-4）至此，静态工作点的电流、电压都已估算出来。通常当UCEQ=(1/2)UCC可以大致认为静态工作点较为合适。例7-2 估算7-2放大电路的静态工作点。设UCC=12V，Rc=3k，Rb=280k,=50。解：根据公式（7-1）、（7-3）、（7-4）得 本课介绍了共射单管放大器的结构功能以及静态工作点的相关知识。其中静态工作点的估算是学习的重点和难点。养成教育举例说明画图分析简单介绍需重点记忆让学生思考为什么？