基本放大电路静态分析

实验1 单级放大电路

实验1 单级放大电路 1.实验目的 1)学习使用电子仪器测量电路参数的方法。 2)学习共射放大电路静态工作点的调整方法。 3)研究共射放大电路动态特性与信号源内阻、负载阻抗、输入信号幅值大小的关系。2.实验仪器 示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。 3.预习内容 1)三极管及共射放大器的工作原理。 2)阅读实验内容。 4.实验内容 实验电路为共射极放大器,常用于放大电压。由于采用了自动稳定静态工作点的分压式偏置电路(引入了射极直流电流串联负反馈),所以温度稳定性较好。 1)联接电路 (1)用万用表判断实验箱上的三极管的极性和好坏。由于三极管已焊在实验电路板上,无法用万用表的h EF档测量。改用万用表测量二极管档测量。对NPN三极管,用正表笔接基极,用负表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结导通;再用负表笔接基极,用正表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结截止。这说明该三极管是好的。用万用表判断实验箱上电解电容的极性和好坏。对于10μF电解电容,可选择200kΩ电阻测量档,用万用表的负极接电解电容的负极,用万用表的正极接电解电容的正极,万用表的电阻示数将不断增加,直到超过示数的范围。这说明该电解电容是好的。 ⑵按图1.1联接电路。 ⑶接通实验箱交流电源,用万用表测量直流12V电源电压是否正常。若正常,则将12V 电源接至图1.1的Vcc。 图1.1 共射极放大电路

⑷ 测量电阻R C 的阻值。将V i 端接地。改变R P (有案可查2 2k Ω、100k Ω、680k Ω三个可变电阻可选择),测量集电极电压V C ,求 I C =(V CC -V C )/R C 分别为0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管的β值。建议使用以下方法。 b B cc 2b B B R V V R V I -=+ p 1b b R R R += B C I I =β (1-1) 请注意,电路断电、电阻从电路中开路后才能用万用表测量电阻值。本实验用测电阻值、电 压值来计算电流值,而不是直接测量电流,是因为本实验电路的电流较小,测量电流的测量误差较测量电压、电阻的误差大。同时还因为测量电流时万用表的内阻趋于零,使用不当很可能损坏万用表。 Vcc=11.992 V 图1.2是示意图。它示意i C 并不严格等于βi B , 只是近似等于βi B ;或者说β并不是一个常数。通常, β随i B 增大而增大。 对于一个三极管,β随i B 的变化越小越好。用图 解法表示共发射极放大器放大小信号的原理可知,β 随i B 变化而变化是正弦波小信号经共发射极放大器放 大后产生非线性谐波失真的原因。若表1.1中β的数 值较接近,则表1.6中的非线性谐波失真应较小。使 用不同实验箱的同学之间可验证上述分析。由此可见, 在制作小信号放大器时,若要求其非线性谐波失真尽可能小,则应挑选β值随i B 变化而变化尽可能小的三极管。 2) 调整静态 电压放大器的主要任务是使失真尽可能小地放大电压信号。为了使输出电压失真尽可能小,一般地说,静态工作点Q 应选择在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选得太高,放大器在加入交流信号后容易引起饱和失真;若选得太低,容易引起截止失真。对于小信号放大器而言,若输出交流信号幅度较小,电压放大器的非线性失真将不是主要问题,因此Q 点不一定要选在交流负载线的中点,而可根据其他要求来选择。例如,希望放大器耗电省、噪声低,或输入阻抗高,Q 点可选得低一些。 将V i 端接地。调整R P ,使V C =6V ,测量计算并填写表1.2,绘制直流负载线,估算静态工作点和放大电路的动态范围;分析发射极直流偏置对放大器动态范围的影响。

三极管放大电路及其分析方法

三极管电路放大电路及其分析方法 一、教学要求 1. 重点掌握的内容 (1)放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念; (2)用近似计算法估算共射放大电路的静态工作点; (3)用微变等效电路法分析计算共射电路、分压式工作点稳定电路的电压放大倍数A u和A us,输入电阻R i和输出电阻R0。 2. 一般掌握的内容 (1)放大电路的频率响应的一般概念; (2)图解法确定共射放大电路的静态工作点,定性分析波形失真,观察电路参数对静态工作点的影响,估算最大不失真输出的动态范围; (3)三种不同组态(共射、共集、共基)放大电路的特点; (4)多级放大电路三种耦合方式的特点,放大倍数的计算规律。 3. 一般了解的内容 (1)共射放大电路f L、f H与电路参数间的定性关系,波特图的一般知识<多级放大电路与共射放大电路频宽的定性分析; (2)用估算法估算场效应管放大电路静态工作点的方法。 二?内容提要 1. 共射接法的两个基本电路 共射放大电路和分压式工作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。学习这两种基本电路的分析方法是学习比较复杂的模拟电路的基础。 2. 两种基本分析方法——图解法和微变等效电路法 在“模拟电路”中,三极管是非线性元件,因此不能简单地采用“电路与磁路”课中线性电路地分析方法。图解法和微变等效电路法就是针对三极管非线性的特点而采用的分析方法。 3. 放大电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态 由于放大电路输入、输出端取自三极管三个不同的电极,放大电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。由于组态的不同,其放大电路反映出的特性是不同的。在实际中,可根据要求选择相应组态的电路。 4. 两种放大元件组成的放大电路——双极型三极管放大电路和场效应管放大电路 一般来说,双极性三极管是一种电流控制元件,它通过基极电流i B的变化控制集电极电流I c的变化。而场效应管是一种电压控制元件,它通过改变栅源间的电压U GS来控制漏极电流i D的变化;其次,双极性三极管的输入电阻较小,而场效应管的输入电阻很高,静态时栅极几乎不取电流。由于它们性能和特点的不同,可根据要求选用不同元件组成的放大电路。 5. 多级放大电路的三种耪合方式一一阻容耦合、直接耦合和变压器耦合 将多级放大电辟连接起来的时候,就出现了级与级之间的耦合方式问题。通过电阻和电容将两级放大电路连接起来的方式称为阻容耦合。由于电容的作用,

共射极基本放大电路分析汇总讲解

教案首页

一、组织教学(3分钟) 二、复习旧课5分钟) 三、导入新课(5分钟) 1.检查学生出勤情况、安全文明生产情况; (包括工作服,绝缘鞋等穿戴情况) 2.课前安全教育;按操作规程要求正确操作电器设备的运行。 1、复习旧知识:(1)放大电路的工作原理。 (提问:简述共发射极放大电路的工作原理。) (2)基本放大电路的工作状态分:静态和动态。 (3)静态工作点的设置。 (提问:设置静态工作点的目的是什么?) 2、启发、提出问题:(1)放大电路设置静态工作点的目的是 为了避免产生非线性失真,那么如何设置静态工作点才能避免非线性失真呢? (2)放大器的主要功能是放大信号,那怎 样计算放大器的放大能力呢? 引入新课题:必须学习如何分析放大电路。 课题:§2-2共发射极低频电压放大电路的分析 强调 安全用电 线 路 板 接 通 电 源 连 接 示 波 器 调 R B 观察示波器中输出电压的波形是否失真, 思考,回答 思 考 , 回 答 讲 授 法 讲 授 法 讲 授 法 稳定课堂秩序,准备上课。 巩固已学知识,为本次课程学习新知识作铺垫。 通过实际生产中的问题引入课程内容,激发学生的求知欲望,达到更好的教学效果。 +U CC + + V C 1 C 2 R B R C u i u o 放大电路的分析方法: 近似估算法; 图解分析法 教师活动 教学方法 设计目的 教学内容与过程 学生活动

四、讲授新课(20分钟) 1、分析静态工作点的估算。 (1) 静态工作点要估算的物理量。 提问:什么是静态工作点? 回答:当静态时,直流量I B 、I C 、U CE 在晶体管输出特性曲线上 所对应的点称为静态工作点。 提问:要确定静态工作点,必须要计算什么量? 回答:I B 、I C 、U CE 。 (2) 计算静态工作点的解题步骤。 启发提问:怎样计算I B 、I C 、U CE 呢? 以例2.1为例子,具体讲解静态的分析解题步骤。 ① 学生阅读例题;(例2.1) ② 画图:共发射极基本放大电路; ③ 提问:什么是直流通路? 回答:直流电流通过的路径。 ④画出放大器的直流通路。 方法:电容视为开路,其余不变 画图:放大器的直流通路 ⑤ 计算I B ; 适度引导板书课 题 讲解 学生阅读例题; 学生自己画出直流通路 +U CC V R B R C I CQ I BQ U BEQ U CEQ

单级放大电路知识点

一、三种常见共射放大电路静态分析见下表所示 上表是常见共射电路的静态工作点。对于实际电路不一定完全跟表中电路相同。求解时遵循以下几点可以求出。 1.思路:①画出该电路的直流通路图。 ②从电源经过基极绕到地列出电压方程(有些电路需经过电工知识进行简化,像分压式可用戴维南定理对R b1、R b2部分等效)求出I BQ 。 ③根据电流放大作用求出I CQ 。 ④从电源经过集电极到发射极到地列电压方程求出U CEQ 。 2.静态工作点的稳定 (1)固定偏置电路 没有稳定静态工作点作用,只能用在要求不高的电路中。 (2)分压式偏置电路 ①静态工作点稳定过程 ②工作点稳定对电路元件参数要求 A .要稳定效果好:V BQ 要一定,就要求I 1≈I 2 I BQ 。这样才能保证V BQ ≈ R b2 R b1+R b2 V G 。一般情况下 ??? ??I 1≈I 2=(5~10)I BQ 硅管 I 1≈I 2=(10~20)I BQ 锗管 B .稳定静态工作点效果:V EQ =I EQ R E 的上升使U BEQ 下降。当R e 越大,U BEQ 下降越快,调整灵敏度

越高,这样就有V EQ U BEQ ,一般有?????V BQ =(3~5)U BEQ 或(3~5)V 硅管 V BQ =(5~10)U BEQ 或(1~3)V 锗管。 (3)集—基反馈式 静态工作点稳定过程:V CQ =V G -(I CQ +I BQ )R c 二、三种常见共射放大电路动态分析见下表所示

几点说明: 1.r be 是三极管的输入电阻,属动态电阻,即交流阻抗,但其大小跟晶体管的静态电流大小有关,一般的估算公式为r be =r ′bb +(1+β)26mV I E mA =r ′bb +26mV I BQ mA 单位为欧姆(Ω)。 (2)r′bb 为三极管基极的等效 电阻,小功率一般约为300Ω,近似计算时,按给出值代入,不给出值时取300Ω代替。 2.输入电阻r i 和输出电阻r o 的物理意义。 r i 表征放大器输入端,相对于信号源而言是信号源的等效负载电阻。r i 越大,则向信号源索取的电流越小,信号源负担越轻。r o 表征放大器的输出端,相对于负载而言是负载的信号源,r o 即为信号源内阻,显然r o 越小,带负载的能力越强。 三、射极输出器 1、静态工作点 I BQ R b +I BQ (1+β)R e +U BEQ =V G , I CQ =βI BQ , U CEQ =V G -I EQ R e ≈V G -I CQ R e 2、动态分析 ①电压放大倍数:A u =(1+β)R L ′/[r be +(1+β)R L ′],其中R L ′=R e ∥R L ②输入电阻:r i =[r be +(1+β)R L ′]∥R b ③输出电阻:r o =∥R e ,其中R s ′=R b ∥R s 3、射极输出器的特性: 射极输出器是共集电极电路,又称射极跟随器(uo ≈ui ,且同相) 电压放大倍数略小于1,电压跟随特性好,输入阻抗高,输出阻抗低,具有一定的电流放大能力和功率放大能力。 射极输出器的反馈类型为电压串联负反馈,且反馈系数为1,属深度负反馈,Auf ≈1/F =1。 4、射极输出器的应用 在多级放大电路中,射极输出器可作为输入级,以减轻信号源的负担;也可用作输出级,提高带负载的能力;还可作为放大器的中间隔离级,减小后级对前级电路的影响;另外,还可以用作阻抗变换器。

基本放大电路及其分析方法

二、基本放大电路及其分析方法 一个放大器一般是由多个单级放大电路所组成,着重讨论双极型半导体三极管放大电路的三种组态,即共发射极,共集电极和共基极三种基本放大电路。从共发射极电路入手,推及其他二种电路,其中将图解分析法和微变等效电路分析法,作为分析基础来介绍。分析的步骤,首先是电路的静态工作点,然后分析其动态技术指标。对于放大器来说,主要的动态技术指标有电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗。 2.1.共射极基本放大电路的组成及放大作用 在实践中,放大器的用途是非常广泛的,它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值,为了了解放大器的工作原理,先从最基本的放大电路学习: 图2.1称为共射极放大电路,要保证发射结正偏,集电极反偏Ib=(V BB-V BE)/Rb,对于硅管V BE约为0.7V左右,锗管约为0.2V左右,I B=(V BB-0.7)/Rb这个电路的偏流I B决定于V BB 和Rb的大小,V BB和Rb一经确定后,偏流I B就固定了,所以这种电路称为固定偏流电路,Rb又称为基极偏置电阻,电容Cb1和Cb2为隔直电容或耦合电容,在电路中的作用是“传送交流,隔离直流”,放大作用的实质是利用三极管的基极对集电极的控制作用来实现的. 上图是共射极放大电路的简化图,它在实际中用得比较多的一种电路组态,放大电路的主要性能指标,常用的有放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、非线性失真、频率失真以及输出功率和效率等。对于不同的用途的电路,其指标各有侧重。 初步了解放大电路的组成及简单工作原理后,就可以对放大电路进行分析。主要方法有图解法和微变等效法。 2.2.图解分析法 2.2.1.静态工作情况分析 当放大电路没有输入信号时,电路中各处的电压,电流都是不变的直流,称为直流工作状态简称静态,在静态工作情况下,三极管各电极的直流电压和直流电流的数值,将在管子的特性曲线上确定一点,这点称为静态工作点,下面通过例题来说明怎样估算静态工作点。 解:Cb1与Cb2的隔直作用,对于静态下的直流通路,相当于开路,计算静态工作点时,只需考虑图中的Vcc、Rb、Rc及三极管所组成的直流通路就可以了,I B=(Vcc-0.7)/Rb (I C=βI B+I CEO ) I C=βI B,V CE=V CC-I C R C 如已知β,利用上式可近似估算放大电路的静态工作点。 2.2.2.用图解法确定静态工作点 在分析静态工作情况时,只需研究由V CC、R C、V BB、Rb及半导体三极管所组成的直

PNP型单级共射放大电路

PNP 型单级共射放大电路 一、 实验目的 1、 设计一个PNP 型共射放大器,使其放大倍数为80,工作电流为80mA 。 二、 实验仪器 1、 示波器 2、信号发生器 3、数字万用表 4、交流毫伏表 5、直流稳压源 三、 实验原理 1、PNP 型单级共射放大器电路图如下: 2、 静态工作点的理论计算: 静态工作点可由以下几个关系式确定: 4 34 B C C R U V R R = + 5 B BE C E U U I I R -≈= 由以上式子可知,当管子确定后,改变CC V 、3R 、4R 中任意参数值,都会导致静态工作点的变化。当电路参数确定后,静态工作点主要通过P R 调整。工作点偏高,输出信号波形易产生饱和失真;工作点偏低,输出波形易产生

截止失真。但当输入信号过大时,管子将工作在非线性区,输出波形会产生双向失真。当输出波形不很大时,静态工作点的设置应偏低,以减小电路的 静态损耗。 3、电压放大倍数的测量与计算 电压放大倍数是指放大电路输出端的信号电压(变化电压)与输入端的信号电压之比, 即:o u i u A u = 电路中有12 (//) u be R R A r β =-、 26 '(1) be bb EQ mV r r I β =++ 其中,' bb r一般取300Ω。 当放大电路静态工作点设置合理后,在其输入端加适当的正弦信号,同时用示波器观察放大电路的输出波形,在输出波形不失真的条件下,用交流毫伏表或示波器分别测量放大电路的输入、输出电压,再按定义式计算即可。 四、实验内容及结果 1、按图连接电源,确认电路无误后接通电源。 2、在放大器的输入端加入频率f=1KHz,幅值约为10mV的正弦信号,用示波器观察,同时,用示波器的另一端监视放大器的输出电压Uo的波形。调整Rp的阻值,使静态工作点处于合适位置,此时,输出波形最大而不失真。 3、测量电路工作电流Ic并与理论计算值比较

基本放大电路的分析方法

3.2 基本放大电路的分析方法 3.2.1 放大电路的静态分析 放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。 (1)静态工作状态的计算分析法 根据直流通路可对放大电路的静态进行计算 (03.08) I C= I B (03.09) V CE=V CC-I C R c (03.10) I B、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点,用Q表示。 在测试基本放大电路时,往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。 (2)静态工作状态的图解分析法 放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。 图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析 直流负载线的确定方法:

1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC-I C R c 2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。 3. 在输入回路列方程式V BE =V CC-I B R b 4. 在输入特性曲线上,作出输入负载线,两线的交点即是Q。 5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。 例3.1:测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示,试判断三极管的工作状态。 图03.09 三极管工作状态判断 例3.2:用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C=8V,试判断三极管的工作状态。 电路如图03.10所示 图03.10 例3.2电路图 3.2.2 放大电路的动态图解分析 (1) 交流负载线 交流负载线确定方法:

1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线,其斜率为1/R L'。 2.R L'= R L∥R c,是交流负载电阻。 3.交流负载线是有交流输入信号时,工作点Q的运动轨迹。 4.交流负载线与直流负载线相交,通过Q点。 图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析 (2) 交流工作状态的图解分析 动画 图03.12 放大电路的动态图解分析(动画3-1)通过图03.12所示动态图解分析,可得出如下结论: 1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑; 2. v o与v i相位相反; 3.可以测量出放大电路的电压放大倍数; 4.可以确定最大不失真输出幅度。 (3) 最大不失真输出幅度 ①波形的失真

单级放大电路

实验二 单级放大电路 一、实验目的 1. 掌握放大器静态工作点的调试方法,学会分析静态工作点对放大器性能的影响。 2. 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3. 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验仪器及器材 双踪示波器、低频函数信号发生器、低频交流毫伏表、数字万用表、模拟电路实验箱 三、实验原理 图2-1 共射极单管放大器 图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B2和R B1 组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号U i 后,在放大器的输出端便可得到一个与U i 相位相反,幅值被放大了的输出信号U 0,从而实现了电压放大。 在图2-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算,U CC 为供电电源,此为+12V 。 CC B B B B U R R R U 2 11 +≈ (2-1) C E BE B E I R U U I ≈-= (2-2) )(E C C CC CE R R I U U +-= (2-3) 电压放大倍数 be L C V r R R A β -= (2-4)

输入电阻 be B B i r R R R 21= (2-5) 输出电阻 C R R ≈0 (2-6) 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点,应在输入信号U i =0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的数字万用表,分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压,然后算出I C 的方法,例如,只要测出U E ,即可用E E E C R U I I = ≈算出I C (也可根据C C CC C R U U I -=, 由U C 确定I C ),同时也能算出E C CE E B BE U U U U U U -=-=,。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对三极管集电极电流I C (或U CE )调整与测试。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大的影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时u O 的负半周将被削底,如图2-2(a )所示,如工作点偏低则易产生截止失真,即u O 的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b )所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的u i ,检查输出电压u O 的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。 (a)饱和失真 (b)截止失真 图2-2 静态工作点对U0波形失真的影响 改变电路参数U CC ,R C ,R B (R B1,R B2)都会引起静态工作点的变化,如图2-3所示,但通常多采用调节偏电阻R B2的方法来改变静态工作点,如减小R B2,则可使静态工作点提高等。 最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切的说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如须满足较大信号的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。

基本共射极放大电路的工作原理

基本共射极放大电路的工作原理 (1)共射组态基本放大电路的组成<?xml:namespace prefix = o /> 共射组态基本放大电路如图1所示。 图1共射组态交流基本放大电路 基本组成如下: 三极管T——起放大作用。 负载电阻RC,RL——将变化的集电极电流转换为电压输出。

偏置电路VCC,Rb——使三极管工作在线性区。 耦合电容C1,C2——输入电容C1保证信号加到发射结,不影响发射结偏置。输出电容C2保证信号输送到负载,不影响集电结偏置。 (2)静态和动态 静态—时,放大电路的工作状态,也称直流工作状态。 动态—时,放大电路的工作状态,也称交流工作状态。 放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通路和交流通路。 (3)直流通路和交流通路 放大电路的直流通路和交流通路如图2中(a),(b)所示。 直流通路,即能通过直流的通路。从C、B、E向外看,有直流负载电阻、Rc、Rb。

交流通路,即能通过交流的电路通路。如从C、B、E向外看,有等效的交流负载电阻、Rc//RL、Rb。 直流电源和耦合电容对交流相当于短路。因为按迭加原理,交流电流流过直流电源时,没有压降。设C1、C2足够大,对信号而言,其上的交流压降近似为零,在交流通路中,可将耦合电容短路。 (a)直流通路(b)交流通路 图2基本放大电路的直流通路和交流通路 (4)放大原理

输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结,于是有下列过程: (5)静态工作状态的计算分析法 根据直流通路可对放大电路的静态进行计算

第4讲基本共射极放大电路的静态分析

课题:基本共射极放大电路的静态分析 课型:讲练结合 教学目的: 知识目标: 1. 熟悉基本共射极放大电路的组成、特点、工作原理 2. 掌握基本共射极放大电路的静态分析。 技能目标: 学会基本共发射极放大电路静态工作点的调试方法。 教学重点、难点: 重点:基本共发射极放大电路的静态分析 难点:基本共发射极放大电路的静态分析 复习与提问: 1、三极管有哪几种工作状态? (在黑板上画出三极管的输出特性图并提问让学生指出相应的区域) 2、在模拟电子电路中三极管通常工作在什么区? 教学过程: ,也就引子:我们知道在模拟电路中,三极管通常都工作在放大区,那么如何保证三极管始终工作在放大区 是让发射结正偏、集电结反偏?这节课我们主要来解决这个问题. (在黑板上画出基本共射放大电路,进行讲解)我们来看下这个电路. 、基本共射极放大电路 1、电路图

° 十Ucc 2、电路组成元件及作用 (1)三极管V :具有电流放大作用,是放大器的核 心元件。不同的三极管有不同的放大倍数。 产生放大作用的外部条件是:发射结为正向电压偏置,集电结为反向电压偏置。 (2) 集电极直流电源 U cC 确保三极管工作在放大状态。 (3) 集电极负载电阻RC:将三极管集电极电流的变化转变为电压变化,以实现电压放大。 (4) 基极偏置电阻RB:为放大电路提供基极偏置电压。 (5) 耦合电容C i 和C 2:隔直流通交流。 电容C i 和C 2具有通交流的作用,交流信号在放大器之间的传递叫耦合, C i 和C 2正是起到这种作用,所 以叫作耦合电容。C i 为输入耦合电容,C 2为输出耦合电容。 电容C i 和C 2还具有隔直流的作用,因为有 C 和C 2,放大器的直流电压和直流电流才不会受到信号源和 输出负载的影响。 3?放大器的工作原理(这部分知识先在这里讲解,具体的实际操作能力在动态分析的测试中再进行) (1) ui 直接加在三极管 V 的基极和发射极之间,引起基极电流 i B 作相应的变化。 (2) 通过V 的电流放大作用,V 的集电极电流i C 也将变化。 (3) i C 的变化引起V 的集电极和发射极之间的电压 U CE 变化。 (4) u CE 中的交流分量u ce 经过C 2畅通地传送给负载 R L ,成为输出交流电压 uo,,实现了电压放大作用。 二、基本共射放大电路的静态分析(先理论后实践的方法来实现) 我们看到在这个放大电路中,即有交流信号也有直流信号,为了便于分析和理解,我们将分别对这两个 信号在放大电路中的作用进行分析。我们先来学习只有直流信号作用时的放大电路。我们将这种状态叫 静态。 Rc O- + R B C I ■ C 2 K EV R L U o

单级交流放大电路

深圳大学实验报告课程名称:模拟电路 实验项目名称:单级交流放大电路 学院:信息工程学院 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.复习三极管及单管放大电路工作原理。

2.进行放大电路静态工作点和电压放大倍数的估算。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图1.l 基本放大电路 如三极管为3DG6,放大倍数β一般是25—45;如为9013,一般在150以上 (1)用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏,电解电容C的极性和好坏。 U BE=0.7V、U BC=0.7V,反向导通电压无穷大。 所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V电源,关断电源后再连线), 、 (2)按图1.2接线,调整R P使V E=2.2V,计算并填表1.1。 图1.2 工作点稳定的放大电路 为稳定工作点,在电路中引入负反馈电阻R e,用于稳定静态工作点,即当环境温度变化时,保持静态集电极电流I CQ和管压降U CEQ基本不变。依靠于下列反馈关系: T↑—β↑—I CQ↑—U E↑—U BE↓—I BQ↓—I CQ↓,反过程也一样,其中R b2的引入是为了稳定U b。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了,而输入电阻r i变大了,输出电阻r o不变。

e be L c u R r R R A )1()(ββ++-= ,))1((21e be b b i R r R R r β++=,c o R r = 由以上公式可知,当β很大时,放大倍数u A 约等于 e L c R R R ,不受β值变化的影响。 输出波形时要调节R b1,使输出波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相,相差180度。 (3) 信号源频率不变,逐渐加大信号源幅度,观察V O 不失真时的最大值并填表1.2。 分析图1.3的交流等效电路模型,由下述几个公式进行计算: E be I mV r 26) 1(200β++≈,be ce c L V r r R R A β-=,c ce o be b b i R r r r R R r ==,2

基本共射极放大电路电路分析

基本共射极放大电路电路分析 基本共射放大电路 1.放大电路概念:基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。 a.放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。 b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。 2.电路组成:(1)三极管T; (2)VCC:为JC提供反偏电压,一般几~几十伏; (3)RC:将IC的变化转换为Vo的变化,一般几K~几十K。 VCE=VCC-ICRC RC,VCC同属集电极回路。 (4)VBB:为发射结提供正偏。 (6)Cb1,Cb2:耦合电容或隔直电容,其作用是通交流隔直流。 (7)Vi:输入信号 (8)Vo:输出信号 (9)公共地或共同端,电路中每一点的电位实际上都是该点与公

共端之间的电位差。图中各电压的极性是参考极性,电流的 参考方向如图所示。 3.共射电路放大原理 4.放大电路的主要技术指标 放大倍数/输入电阻Ri/输出电阻Ro/通频带 (1)放大倍数

(2)输入电阻Ri (3)输出电阻Ro

(4)通频带 问题1:放大电路的输出电阻小,对放大电路输出电压的稳定性是否有利? 问题2:有一个放大电路的输入信号的频率成分为100Hz~10kHz,那么放大电路的通频带应如何选择?如果放大电路的通频带比输入信号的频带窄,那么输出信号将发生什么变化? 放大电路的图解分析法 1.直流通路与交流通路 静态:只考虑直流信号,即Vi=0,各点电位不变(直流工作状态)。 动态:只考虑交流信号,即Vi不为0,各点电位变化(交流工作状态)。 直流通路:电路中无变化量,电容相当于开路,电感相当于短路。 交流通路:电路中电容短路,电感开路,直流电源对公共端短路。 放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通道和交流通道。 直流通路

实验1单级放大电路

实验 1 单级放大电路 1.实验目的 1)学习使用电子仪器测量电路参数的方法。 2)学习共射放大电路静态工作点的调整方法。 3)研究共射放大电路动态特性与信号源内阻、负载阻抗、输入信号幅值大小的关系。2.实验仪器 示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。 3.预习内容 1)三极管及共射放大器的工作原理。 2)阅读实验内容。 4.实验内容实验电路为共射极放大器,常用于放大电压。由于采用了自动稳定静态工作点的分压式偏置电路(引入了射极直流电流串联负反馈) ,所以温度稳定性较好。 1) 联接电路 (1) 用万用表判断实验箱上的三极管的极性和好坏。由于三极管已焊在实验电路板上,无法用万用表的h EF 档测量。改用万用表测量二极管档测量。对NPN 三极管,用正表笔接 基极,用负表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN 结导通;再用负表笔接基极,用正表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN 结截止。这说明该三极管是好的。用万用表判断实验箱上电解电容的极性和好坏。对于10μF 电解电容,可选择200k Ω电阻测量档,用万用表的负极接电解电容的负极,用万用表的正极接电解电容的正极,万用表的电阻示数将不断增加,直到超过示数的范围。这说明该电解电容是好的。 ⑵ 按图1.1 联接电路。 ⑶ 接通实验箱交流电源,用万用表测量直流12V 电源电压是否正常。若正常,则将12V 电源接至图1.1 的Vcc 。 图1.1 共射极放大电路

⑷ 测量电阻 R C 的阻值。将 V i 端接地。改变 R P (有案可查 2 2k Ω、 100k Ω、 680k Ω三 个可变电阻可选择) ,测量集电极电压 V C ,求 I C =(V CC -V C )/R C 分别为 0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管的 β值。建议使用以下方法。 I B 请注意,电路断电、 压值来计算电 流值, 误差较测量电压、 可能损坏万用表。 Vcc=11.992 V 表 1.1 测量 β 值 I C (mA) V C (V) 测量值 计算值 V B (V) R b (k ) I B ( A) 0.5 9.442 1.5821 147.436 4.685 106.72 1 6.892 2.5657 82.236 7.72 138.89 1.5 4.342 3.5445 52.950 11.85 126.58 图 1.2 是示意图。它示意 i C 并不严格等于 βi B , 只是近似等于 βi B ;或者说 β并不是一个常数。通常, β随 i B 增大而增大。 对于一个三极管, β随 i B 的变化越小越好。用图 解法表示共发射极放大器放大小信号的原理可知, β 随 i B 变化而变化是正弦波小信号经共发射极放大器放 大后产生非线性谐波失真的原因。若表 1.1中 β的数 值较接近,则表 1.6 中的非线性谐波失真应较小。使 用不同实验箱的同学之间可验证上述分析。由此可见, 在制作小信号放大器时,若要求其非线性谐波失真尽可能小,则应挑选 化尽可能小的三极管。 2) 调整静态 电压放大器的主要任务是使失真尽可能小地放大电压信号。为了使输出电压失真尽可 能小,一般地说,静态工作点 Q 应选择在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作 点选 得太高,放大器在加入交流信号后容易引起饱和失真;若选得太低,容易引起截止失真。对 于小信号放大器而言, 若输出交流信号幅度较小, 电压放大器的非线性失真将不是主要问题, 因此 Q 点不一定要选在交流负载线的中点,而可根据其他要求来选择。例如,希望放大器 耗电省、噪声低,或输入阻抗高, Q 点可选得低一些。 将 V i 端接地。调整 R P ,使 V C =6V ,测量计算并填写表 1.2,绘制直流负载线,估算静 态工作点和放大电路的动态范围;分析发射极直流偏置对放大器动态范围的影响。 表 1.2 调整静态 测量值 测量计算值 V B V cc V B I C R R R b R b1 R p C (1-1) R b2 R b I B 电阻从电路中开路后才能用万用表测量电阻值。本实验用测电阻值、电 而不是直接测量电流, 是因为本实验电路的电流较小, 测量电流的测量 电阻的误差大。 同时还因为测量电流时万用表的内阻趋于零, 使用不当很 CE β值随 i B 变化 而变

基本共射极放大电路电路分析

基本共射极放大电路电路分析 3.2.1 基本共射放大电路 1. 放大电路概念:基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。 a.放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。 b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。 2. 电路组成:(1)三极管T; (2)VCC:为JC提供反偏电压,一般几~ 几十伏; (3)RC:将IC的变化转换为Vo的变化,一般几K~几十K。 VCE=VCC-ICRC RC ,VCC 同属集电极回路。 (4)VBB:为发射结提供正偏。 (6)Cb1,Cb2:耦合电容或隔直电容,其作用是通交流隔直流。 (7)Vi:输入信号 (8)Vo:输出信号 (9)公共地或共同端,电路中每一点的电位实际上都是该点与公 共端之间的电位差。图中各电压的极性是参考极性,电流的 参考方向如图所示。

3. 共射电路放大原理 4. 放大电路的主要技术指标 放大倍数/输入电阻Ri/输出电阻Ro/通频带(1) 放大倍数 (2) 输入电阻Ri

(3) 输出电阻Ro (4) 通频带

问题1:放大电路的输出电阻小,对放大电路输出电压的稳定性是否有利? 问题2:有一个放大电路的输入信号的频率成分为100 Hz~10 kHz,那么放大电路的通频带应如何选择?如果放大电路的通频带比输入信号的频带窄,那么输出信号将发生什么变化? 3.2.2 放大电路的图解分析法 1. 直流通路与交流通路 静态:只考虑直流信号,即Vi=0,各点电位不变(直流工作状态)。 动态:只考虑交流信号,即Vi不为0,各点电位变化(交流工作状态)。 直流通路:电路中无变化量,电容相当于开路,电感相当于短路。 交流通路:电路中电容短路,电感开路,直流电源对公共端短路。 放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通道和交流通道。 直流通路 交流通路

放大电路练习试题和答案解析

一、填空题 1.射极输出器的主要特点是电压放大倍数小于而接近于1,输入电阻高、输出电阻低。 2.三极管的偏置情况为发射结正向偏置,集电结反向偏置时,三极管处于饱和状态。 3.射极输出器可以用作多级放大器的输入级,是因为射极输出器的输入电阻高。 4.射极输出器可以用作多级放大器的输出级,是因为射极输出器的输出电阻低。 5.常用的静态工作点稳定的电路为分压式偏置放大电路。 6.为使电压放大电路中的三极管能正常工作,必须选择合适的静态工作点。 7.三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点,即计算I B 、I C 、U CE三个值。 8.共集放大电路(射极输出器)的集电极极是输入、输出回路公共端。 ( 9.共集放大电路(射极输出器)是因为信号从发射极极输出而得名。() 10.射极输出器又称为电压跟随器,是因为其电压放大倍数电压放大倍数接近于1 。 11.画放大电路的直流通路时,电路中的电容应断开。 12.画放大电路的交流通路时,电路中的电容应短路。 13.若静态工作点选得过高,容易产生饱和失真。 14.若静态工作点选得过低,容易产生截止失真。 15.放大电路有交流信号时的状态称为动态。 16.当输入信号为零时,放大电路的工作状态称为静态。 17.当输入信号不为零时,放大电路的工作状态称为动态。 18.放大电路的静态分析方法有估算法、图解法。 ^ 19.放大电路的动态分析方法有微变等效电路法、图解法。 20.放大电路输出信号的能量来自直流电源。 二、选择题 1、在图示电路中,已知U C C=12V,晶体管的=100,' R=100kΩ。当i U=0V时, b 测得U B E=,若要基极电流I B=20μA,则R W为kΩ。A A. 465 B. 565 2.在图示电路中,已知U C C=12V,晶体管的=100,若测得I B=20μA,U C E=6V,则R c=kΩ。A

基本放大电路说课稿

王学民说课稿 各位老师下午好: 我说课的内容是09高级电工班《电子技术》课中《2.1 共发射极基本放大电路的静态分析》。 教材分析 1、选用教材 本教材是由天津职师推荐的高等自学考试用书,北京理工大学出版社出版。全书分为模拟电路和数字电路两个部分,总体难度不大,但比较抽象,适合高职高专学校用书。《2.1 共 发射极基本放大电路的静态分析》是模拟电路的第2章半导体 三极管及放大电路基础中的一节,是高自考的一个重点内容之 一。 2、考试要求: 1)了解直流通路的概念 2)掌握阻共发射极基本放大电路的静态分析 3) 掌握静态工作点的计算 3、课题时间:1课时 学生是09级电工高级班的孩子,他们需要通过天津高等自学考试,但学生学习的积极性不高,基础薄弱,没有良好的学习习惯,自觉性和主动性较差,抽象分析问题的能力和计算能力不强。学生擅长模仿式学习、合作式学习,喜欢动手操作。在进行此课题之前已经学习了分压式偏置电路,本次课在此基础上对新电路进行学习。 教学目标 根据以上情况,我将此课教题教学目标制定如下: 一、知识与技能目标: 1、了解直流通路的概念 2、掌握电路的静态分析计算,会画直流通路 3、掌握静态工作点的计算

4、公式的综合应用能力 二、过程与方法: 通过自主学习、对比分析、合作学习等方式,通过学生的亲身参与,达到以下目标: 1、通过本次课掌握晶体管放大电路静态分析方法 2、掌握公式的推导方法 3、培养自己独立或合作解决问题的能力 4、提高自主分析问题和表达能力 三、态度与价值观: 1、激发学生对电子学习的兴趣 2、提高学生解决问题的自信心 3、增强学生的自我价值评价 4、增强学生世界观的形成 5、加强学生的纪律意识 6、提高学生的思想道德水平 教学过程 一、教学思路 放大电路的静态分析是分析放大电路的基础,也是考自考每年的必考内容之一,此次课的学习效果直接影响其它放大电路的学习。同时由于11电工高级工的学生基本没有经过筛选,学习主动性、纪律性不强,基础比较薄弱。因此在整个教学过程中注重吸引学生兴趣,调动学生积极参与学习,同时大力进行德育和纪律教育。 总的思路是:复习提问(以选择题为主)——导入(创设情境)引出共发射极基本放大电路——教师、学生动态分析——小组讨论——学生总结——例题——总结——作业 学生的学情是学生自主性差,学习、分析能力不强,如果完全采用行为导向教学法,学生可能会出现失控或完成不了课题的情况,而采用层层推进起到了引导和督促作用,也确保了每个组每一个步骤

电子专业技术实验报告—实验4单级放大电路

电子技术实验报告—实验4单级放大电路

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电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期:

目录 一、实验目的 (5) 二、实验仪器 (5) 三、实验原理 (5) (一)单级低频放大器的模型和性能 (5) (二)放大器参数及其测量方法 (7) 四、实验内容 (9) 1、搭接实验电路 (9) 2、静态工作点的测量和调试 (10) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (11) 4、放大器上限、下限频率的测量 (12) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (13) 五、思考题 (13) 六、实验总结 (13)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一)单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放

大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

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