10-4 分压偏置共射放大电路的动态分析

基本共射极放大电路

《基本共射极放大电路》教学设计 课题:第10章放大电路和集成运算放大器 10.1 共发射极单管放大电路 执教人:黄笑颜时间:2013年5月9日星期四上午第一节课 班级:高二(1)班(机电专业) 地点:安庆市第一职业教育中心高二(1)教室 课题:10.1 基本放大电路(第十章放大电路和集成运放)课时:1 课时 课型:新授型 一、教学目标: 1. 知识目标 (1)了解基本共射极放大电路直流通路工作情况。 (2)掌握静态工作点的计算方法。 (3)了解放大电路动态工作原理。 2.能力目标 通过讲解、演示,循序渐进地从简单的放大电路引入,引导学生运用所有电器元件的基本特性逐一分析出放大电路的工作原理。 3. 情感目标 本节内容在第十章里起到开篇的作用,课本第十章介绍的都是模拟电子电路的知识,后面的分压式放大电路,差分放大电路,OCL功率放大电路都是在此基础上慢慢的展现,所以基本共射极放大电路这一开篇电路对于学生学习模拟电路很重要! 二、教学分析: 1、教材分析: 本节内容的作用和地位: 这一节内容比较抽象,但对于参加对口高考的中职学生来说,这一章又至关重要,对于电子部分来说,放大电路将是所有模拟电路的一个起点。 2、学情分析 我们的学生是中等职业机电学生,对电的认识和理解非常有限,想象力也是非常有限的,只有将复杂的东西简单化,抽象变

的具体才能让学生去认识与接受。 三、过程与方法 1.教学方法设计: 利用多媒体方式,将基本共发射机电路波形特点展示给学生,通过讲解、图形收集、网络资料,建立长期记忆模式。 2.教学流程设计思路: 复习前面放大电路知识→导入新课→基本放大电路的组成→基本放大电路的直流通路→基本放大电路的静态工作点计算→→小结→作业 四、教学重点与难点 2.教学重点和难点: 重点:基本共发射极放大电路的直流通路图。 难点:基本共发射机放大电路的静态工作点的计算。 教学过程: 知识回顾: 1、放大电路的核心元件是什么?那么晶体管的作用是什么? (找学生回答):核心元件是晶体管。起到电流放大作业。 2、晶体管电流放大作用的原理是什么? (找学生回答):以较小的基极电流控制较大的集电极电流的变化。 3、看FLASH动画,回顾晶体管在放大状态时偏置情况。 集电结反偏,发射结正偏 导入新课: 前面我们已经接触了晶体管放大电路中的多种状态,今天我们要仔细的了解放大电路的元件名称和作用,了解晶体管放大电路静态工作状态和动态工作模式。 新课讲授 对于单管共射极放大电路而 言,其结构包括以下几个部分 首先,给整个放大电路供电的 直流电源

(完整版)《固定偏置放大电路》教案

教学方案(一)

教学方案(二) 教学内容及导学设计学生活动与调控新课引入:在日常生活中,我们越来越离不开电子产品,通过之前的学习同学们已经 初步了解电子产品具有接受处理电信号的功能,那么用电设备是如何将微 弱的电信号放大,使我们最终能听到声音、看到图像的呢?这是我们高三 学生的毕业作品功率放大器,我们来通过它听一段美妙的音乐,这里起到 放大作用的是什么,对是功率放大器,今后我们也要做一个功率放大器, 我希望同学们做的功放会比这个更好,为了达成这一目标我们先来学习最 基本的放大器——固定偏置放大电路,通过此电路的学习同学们就能了解 放大器是如何工作的。(2分钟) 复习提问:放大器的核心元件是什么? 一、电路组成(15分钟) 做中学:学生动手搭接单电源固定偏置放大电路。 二、放大电路电压电流表示方法(8分钟) 三、静态工作点(15分钟) 1.静态:电路在没有输入信号(即输入端短路), 只有直流电源单独作用下的直流工作状态。 2.静态工作点:I BQ 、I CQ、U BEQ、U CEQ 做中学:学生在电路中只接入直流电源,用万用表测试静态工作点。学生思考电信号特点,B层级学生回答如何处理微弱电信号——放大。 C层级的学生回答放大器的核心元件应该是什么——三极管。 学生分组讨论如何优化电路,A层级学生在老师引导下分析。 C层级学生在老师引导下分析三极管的作用。 B层级学生分析电阻的作用。 A层级学生分析电容的作用。 学生动手搭接电路。 C层级学生识记放大器中电流及电压符号使用规定。 AB层级学生理解放大器中电流及电压符号使用规定。 学生在老师的指导下测试静态工作点。 教师通过复习提问引出 固定偏置放大电路的结 教师利用多媒体演示 双电源供电电路,引导 学生分析电路的弊端, 教师通过多媒体演示单 电源电路特点,并引导学 教师利用多媒体演示确定静态工作点并指导学生利用万用表测量静态工作点使学生

直流电路动态分析(绝对经典)

直流电路动态分析 根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量(如I 、U 、R 总、P 等)的变化情况,常见方法 如下: 一.程序法。 基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手,由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为: (1)确定电路的外电阻R 外总如何变化; ① 当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小) ② 若电键的通断使串联的用电器增多,总电阻增大;若电键的通断使并联的支路增多,总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一段与电器并联(以下简称并联段),另一段与并联部分相路障(以下简称串联段);设滑动变阻器的总电阻为R ,灯泡的电阻为R 灯,与灯泡并联的那一段电阻为R 并,则会压器的总电阻为: 211并灯并灯并灯 并并总R R R R R R R R R R R +-=++-= 由上式可以看出,当R 并减小时,R 总增大;当R 并增大时,R 总减小。由此可以得出结论:分压器总电阻的变化情况,R 总变化与并联段电阻的变化情况相 反,与串联段电阻的变化相同。 ④在图2中所示并联电路中,滑动变阻器可以看作由两段电阻构成,其中一段与串联(简称),另一段与串联(简称), 则并联总电阻 ()()R R R R R R R R 总上下=++++1212 由上式可以看出,当并联的两支路电阻相等时,总电阻最大;当并联的两支路电阻相差越大时,总电阻越小。

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

闭合电路的动态分析

闭合电路的动态分析 1、 总电流I 和路端电压U 随外电阻R 的变化规律: 当R 增大时,I 变小,又据U =E -Ir 知,U 变大。当R 增大到∞时,I =0,U =E (断路)。 当R 减小时,I 变大,又据U =E -Ir 知,U 变小。当R 减小到零时,I =E r ,U =0(短路) 2、 所谓动态就是电路中某些元件(如滑动变阻器的阻值)的变化,会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。 3、 解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析,同时,还要掌握一定的思维方法,如程序法,直观法,极端法,理想化法和特殊值法等等。 4、 基本思路是“部分→整体→部分”,从阻值变化的部分入手,由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻,干路电流和路端电压的变化情况,然后再深入到部分电路中,确定各部分电路中物理量的变化情况。 例题 在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E ,内阻为r ,设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R 5的滑动触头向a 端移动时,判定正确的是( ) A 、I 变大,U 变小 B 、I 变大,U 变大 C 、I 变小,U 变大 D 、I 变小,U 变小 [解析] 当R 5向a 端移动时,其电阻变小,整个外电路的电阻也变小,总 电阻也变小。 根据闭合电路的欧姆定律E I R r =+知道,回路的总电流I 变大,内电压U 内=Ir 变大,外电压U 外=E-U 内变小。所以电压表的读数变小。外电阻R 1及R 4两端的电压U=I (R 1+R 4)变大。R 5两端的电压,即R 2、R 3两端的电压为U’=U 外-U 变小,通过电流表的电流大小为U’/(R 2+R 3)变小。答案:D [规律总结] 在某一闭合电路中,如果只有一个电阻变化,这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化,它们遵循的规则是: (1)凡与该可变电阻有并关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。阻值增大,它们也增大。 (2)凡与该可变电阻有串关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。阻值增大,它们也增大。

分压式放大电路 (2)

分压式单级放大电路 课程名称:分压式单级放大电路 学院::计算机学院 班级:信息安全专业 192111 小组成员:王莉娜,韩春玲,李晓 指导老师:罗大鹏 日期:20112年5月

目录 第一章课题简介 (2) (小组成员介绍及分工) (2) 第二章初始分析 (3) (原理分析) (4) 第三章电路的设计方案 (6) 第四章实验内容 (7) 第五章设计评价及改进方案 (12) 第六章心得体会 (13) 第七章参考文献及鸣谢 (14)

第一章课题简介 通过实验箱制作并测试一个三极管共发射极放大电路, 要求如下: (1)放大电路输出为正弦波,波形无明显失真 (2)放大信号的频率范围:1kHz——100kHz (3)电压放大倍数>100 (4)输出电压峰-峰值:Vp-p>5+/-0.1V (5)测量电路输入、输出电阻及真实的放大倍数 (6)讨论该电路的优缺点及改进方案 实验器材 小组分工: 初始分析 (实验原理)

1.晶体管的放大作用 晶体管具有电流放大作用,它的实质是电流控制作用,在共射接法的NPN 型晶体管中一个较小的基极电流微小变化,就能引起集电极电流的很大变化从而实现电流放大作用。 I C =I CE +I CBO ≈I CE I CE 与I BE 之比称为电流放大倍数 B C CBO B CBO C BE CE I I I I I I I I ≈--== β I B =I BE -I CBO ≈I BE 共射接法采用发射极正向偏置集电极反向偏置的接法 2.晶体管的输出特性曲线 I E I C

要使三极管能正常放大,需了解三极管的输出特性曲线输出特性曲线是在I B 为一常数时,输出回路中I C 与U CE 的关系曲线,它反映了晶体管输出回路中电压与电流的关系。 晶体管可以工作在输出特性曲线的3个区域内,如图: 输出特性曲线的近于水平部分是放大区。晶体管工作在放大区的主要特征是:发射极正向偏置,集电极反向偏置,I C 与I B 具有线性关系: I C =βI B 。在放大电路中晶体管必须工作在放大区。所以实验中静 态工作点必须合适。 3.由于晶体管工作一段时间后温度会上升,使得β会发生改变,固定偏置电路的Q 点是不稳定的。 Q 点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区,从而导致失真。为此,需要改进偏置电路,当 1 2 3 4 CE (V) 6 9 =0 μA μA μA μA μA

模电共射放大电路实验报告

实验一BJT单管共射电压放大电路 实验报告 自动化一班 李振昌 一、实验目的 (1)掌握共射放大电路的基本调试方法。 (2)掌握放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的基本分析方法。(3)进一步熟练电子仪器的使用。 二、实验内容和原理 仿真电路图

静态工作点变化而引起的饱和失真与截止失真 静态工作点的调整和测量 : 调节RW1,使Q 点满足要求(ICQ =。测量个点的静 态电压值 RL =∞及RL =2K 时,电压放大倍数的测量 : 保持静态工作点不变!输入中频段正弦波,示波器监视输出波形,交流毫伏表测出有效值。 装 订 线

RL=∞时,最大不失真输出电压Vomax(有效值)≥3V : 增大输入信号幅度与调节RW1,用示波器监视输出波形、交流毫伏表测出最大不失真输出电压Vomax 。输入电阻和输出电阻的测量 : 采用分压法或半压法测量输入、输出电阻。 放大电路上限频率fH、下限频率fL的测量 : 改变输入信号频率,下降到中频段输出电压的倍。 观察静态工作点对输出波形的影响 : 饱和失真、截止失真、同时出现。 三、主要仪器设备 示波器、函数信号发生器、12V稳压源、万用表、实验电路板、三极管9013、电位器、各种电阻及电容器若干等 四、操作方法和实验步骤 准备工作: 修改实验电路 将K1用连接线短路(短接R7); RW2用连接线短路; 在V1处插入NPN型三极管(9013); 将RL接入到A为RL=2k,不接入为RL=∞(开路) 。 开启直流稳压电源,将直流稳压电源的输出调整到12V,并用万用表检测输出电压。 确认输出电压为12V后,关闭直流稳压电源。 用导线将电路板的工作电源与12V直流稳压电源连接。

(云南专版)2019届中考物理小专题(五)动态电路的定性分析习题

小专题(五) 动态电路的定性分析 类型1开关型动态电路 1.(2018·恩施)如图,电源电压恒定,闭合S2,断开S1和S3,两电表均有示数;再断开S2,同时闭合S1和S3,此时(D) A.电流表示数变小,电压表示数变大 B.电流表示数变大,电压表示数变小 C.两电表示数均变小 D.两电表示数均变大 2.(2018·福建)如图电路中,闭合开关S1、S2,电流表和电压表均有示数,若断开S2,则(A) A.电流表示数变小,电压表示数变小 B.电流表示数变小,电压表示数变大 C.电流表示数变大,电压表示数变小 D.电流表示数变大,电压表示数变大 3.(2016·长沙)如图,电源电压和灯的电阻保持不变,先闭合S1,灯L正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是(B) A.同时闭合S1、S2,电流表示数变大,灯变亮 B.同时闭合S1、S3,电流表示数变大,灯的亮度不变 C.同时闭合S1、S3,电压表的示数不变 D.断开S1,只闭合S2,电流表、电压表示数都变大

4.(2018·赤峰)如图所示的电路中,电源电压保持不变,先闭合开关S1,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,再闭合开关S2、S3,电流表的示数分别为I2、U2,则正确的是(C) A.I1>I2U1>U2 B.I1<I2U1>U2 C.I1<I2U1<U2 D.I1>I2U1<U2 类型2滑动变阻器型动态电路 5.(2018·广安)如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向右移动时,下列说法正确的是(D) A.灯泡L变暗 B.电压表示数变小 C.电流表A1示数变大 D.整个电路消耗的总功率变小 6.(2018·临沂)如图所示的电路中,电源电压恒为3 V,灯泡L的电阻为10 Ω且保持不变.闭合开关S后,滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列判断正确的是(D) A.灯泡L亮度变暗 B.电压表示数变大,电流表示数变小 C.电压表与电流表示数的比值变小 D.灯泡L的最大功率为0.9 W 7.(2018·.泰州)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,调节变阻器,各电表示数变化情况是(D)

共射极基本放大电路分析教案

共射极基本放大电路分析 教学内容分析:§2-2共发射极低频电压放大电路的分析中的“近似估算法”: 近似估算静态工作点、电压放大倍数。 教学对象及分析:1、基础知识:学生已基本掌握了共发射极低频电压放大电路 组成及工作原理。 2、分析与理解能力:由于放大电路的工作原理比较抽象,学生对此理解不够深刻,并且动手调试电子电路的能力有待提高。所以本次课堂将结合共发射极低频电压放大电路演示测试方式调动学生的主动性和积极性。 教学目的: 1、了解、掌握放大电路的分析方法:近似估算法; 2、培养学生分析问题的能力。 3、培养学生耐心调试的科学精神。 教学方法:演示法、启发法、讲练结合法 教具准备:分压式偏置放大电路实验板、示波器、万用表。 教学重点: 1、共射极放大电路的静态工作点的估算; 2、放大器的电压放大倍数的估算。 教学难点:静态工作点的估算。 教学过程: 一、复习及新课引入: 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。

难点突破:解释U BE 的含义。 得到: I B ===4.0×10-5A=40μA 分析:由于V CC >>U BE ,故U BE 可忽略。 I B =。 ⑥计算I C ; 由β?=得到 I C =β?I B 又因为β≈β? 所以 I C =βI B =50×40μA=2mA ⑦计算U CE ; 对I C 回路应用电压方程有: I C R C +U CE = V CC 得: U CE = V CC -I C R C =20-2×16=8(V) ⑧总结静态分析的解题步骤; ⑨学生课堂练习:在演示板电路上让学生用万用表测量其静态工作点,然后根据线路元件参数估算静态工作点,两者进行比较。 2.放大器的电压放大倍数的估算: (1)、动态分析需要计算的物理量。 提问:放大器的作用是什么? 回答:主要作用是将微弱信号进行放大。 分析:对于放大器,我们最关心的是它的放大能力,以及它对信号源的要求和负载能力。因此必须计算放大倍 数、输入电阻和输出电阻。 (2)、放大器的电压放大倍数的估算的步骤: ①画出放大电路的交流通路。 方法:电容及直流电源视为短路,其余不变。学生自己画出直流通路 思考

分压式偏置放大电路

2 分压式偏置放大电路 2.1 分压式偏置放大电路的组成 分压式偏置放大电路如图所示。V 是放大管;R B1、R B2是偏置电阻,R B1、R B2组成分压式偏置电路,将电源电压U CC 分压后加到晶体管的基极;R E 是射极电阻,还是负反馈电阻;C E 是旁路电容与晶体管的射极电阻R E 并联,C E 的容量较大,具有“隔直、导交”的作用,使此电路有直流负反馈而无交流负反馈,即保证了静态工作点的稳定性,同时又保证了交流信号的放大能力没有降低。 . 图a 图b 2.2 稳定静态工作点的原理 分压式偏置放大电路的直流通路如图a 所示。当温度升高,I C 随着升高,I E 也会升高,电流I E 流经射极电阻R E 产生的压降U E 也升高。又因为U BE=U B-U E ,如果基极电位U B 是恒定的,且与温度无关,则U BE 会随U E 的升高而减小,I B 也随之自动减小,结果使集电极电流I C 减小,从而实现I C 基本恒定的目的。如果用符号“ ”表示减小,用“ ”表示增大,则静态工作点稳定过程可表示为: 要实现上述稳定过程,首先必须保证基极电位U B 恒定。由图b 可见,合理选择元件,使流过偏置 电阻R B1的电流I 1比晶体管的基极电流I B 大很多,则U CC 被R B1、R B2分压得晶体管的基极电位U B : 分压式偏置放大电路中,采用了电流负反馈,反馈元件为R E 。这种负反馈在直流条件下起稳定静态工作点的作用,但在交流条件下影响其动态参数,为此在该处并联一个较大容量的电容C E ,使R E 在交流通路中被短路,不起作用,从而免除了R E 对动态参数的影响。 .2.3 电路定量分析 1.静态分析 根据定理可得输出回路方程 ↓↓→↓??????→?↑↑→↑→↑→-=C B BE U U U U E E C I I U U I I T B E B BE 恒定 且CC B B B B U R R R U 2 12 +=↑↓

中考物理复习电学专题:动态电路定性分析

电学专题:动态电路定性分析 类型1开关控制的动态电路 1.如图所示电路中,电源电压保持不变,只闭合开关`S1`,灯泡L发光,电压表有 示数;再闭合开关`S2`,电路中出现的情况是() A.电压表的示数变小 B.电路的总电阻不变 C.灯泡L的亮度不变 D.电路中的电流变大 2.如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S处于闭合状态,当开关`S1`由闭合 到断开时() A.电流表和电压表的示数都变小 B.电流表和电压表的示数都变大 C.电流表示数变小,电压表示数变大 D.电流表示数变大,电压表示数变小 3.如图所示电路中,电源电压保持不变,先闭合开关`S1`,观察电流表、电压表的 示数;再闭合开关`S2`、`S3`,电表示数的变化情况正确的是() A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数变小 C.电流表示数变大,电压表示数变小 D.电流表示数变小,电压表示数变大 4.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关`S1`,再闭合开关`S2`(各元件 均完好)。则闭合开关`S2`前后,各元件变化情况描述正确的是() A.灯泡L1变暗 B.灯泡L变亮 C.电压表示数不变 D.电流表示数变小

类型2滑动变阻器控制的动态电路 5.如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表、电流表示数的变化情况是() A.电压表和电流表的示数均变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大 C.电压表和电流表的示数均变大 D.电压表示数变大,电流表示数变小 6.如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况是() A.电压表示数不变,电流表示数变小 B.电压表示数变大,电流表示数变小 C.两电表示数都变大 D.两电表示数都变小 7.如图所示电路中,电源电压保持不变。开关S闭合,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是() A.电流表`A1`示数变大,电流表A示数不变 B.电流表A示数变大,电压表V示数不变 C.电流表`A1`示数不变,电压表V示数不变

动态电路的分析

动态电路的分析 摘要:动态电路的分析主要讨论含有电容和电感等储能元件的动态电路。描述着类电路的方程式是微分方程。对于只含有一个储能元件或简化后只含有一个独立储能元件的电路,它的微分方程是一阶,故称为一阶电路。其中着重讨论一阶的零输入响应、零状态响应和全响应以及一阶的阶跃响应的概念及求解概念及求解。 关键字:稳态、暂态、换路、三要素。 引言: 由于储能元件的伏安关系不是代数,而是微分关系,所以储能元件又称为动态元件,含有动态元件的电路又称为动态电路。在直流激励的稳态电路中,电容相当于开路,电感相当于短路。 正文: 电容元件和电感元件 电容:如果一个二端元件在任一时刻,其电荷与电压之间的关系由q-u平面上一条曲线所确定,则称此二端元件为电容元件。特性:动态元件,储能元件。 电感:如果一个二端原件在任意时刻,其磁链与电流之间的关系由平面上一条曲线所确定,则称此二端元件为电感元件。特性:动态元件,储能元件。 动态电路的基本概念 含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。 特点:当动态电路状态发生改变时(换路)需要经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这个变化过程称为电路的过渡过程。 稳态与暂态的概念 稳态:所有的响应均是恒稳不变,或是按元素周期表变动电路的这种状态称为稳定状态,简称稳态。 稳态值的计算: 稳态值是指过渡过程结束(即t=∞),电路达到新稳态时各电流、电压达到的终值。 当t=∞得到的电容电压和电感电流的终值记为Uc(∞)和iL(∞),在直流激励下,电感电压uL和电容电流iC最终都变为0,在t= ∞时,电感相当于短路,电容相当于开路,此时电路中其他各电流、电压按直流电路计算。 暂态:电路原来的稳定状态在达到另一种稳定状态之前,一个需要经历的过渡的过程,称为暂态 结论:含有一个动态元件电容或电感的线性电路,其电路方程为一阶线性常微分方程,称一阶电路。含有二个动态元件的线性电路,其电路方程为二阶线性常微分方程,称二阶电路。电路中有多个动态元件,描述电路的方程是高阶微分方程。一阶电路的零输入响应 零输入响应:仅有初始状态所引起的响应。 特点:换路后外加激励为零,仅由动态元件初始储能产生的电压和电流。其中分为RC电路的零输入响应,rl电路的零输入响应 小结:一阶电路的零输入响应是由储能元件的初值引起的响应, 都是由初始值衰减为零的指数衰减函数。 uC (0+) = uC (0-) RC电路 iL(0+)= iL(0-) RL电路

动态电路分析方法大汇总

动态电路分析方法大汇总 电路的动态分析,是欧姆定律的具体应用,在历年的高考中经常出现。此类问题能力要求较高,同学们分析时往往抓不住要领,容易出错。电路发生动态变化的原因是由于电路中滑动变阻器触头位置的变化,引起电路的电阻发生改变,从而引起电路中各物理量的变化,在此将动态电路的分析方法介绍如下。 一、 程序法 根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析。基本思路是:“部分—整体—部分”,即从阻值变化的部分如手,由串并联电路规律判知R 总的变化情况,再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况,最后由部分电路的欧姆定律得知个部分物理量的变化情况,一般思路是: 1确定电路的外电阻R 外总如何变化。 2根据闭合电路的欧姆定律E I R r =+总外总确定电路的总电流如何变化。(利用电动势不变) 3由U I r =内内确定电源内电压如何变化。(利用r 不变) 4由U E U =-外内确定电源的外电压如何变化。 5由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端电压如何变化。 6由部分电路和整体的串并联规律确定支路两端电压如何变化及通过各支路电路如何变化。 二、 图像法 电路发生动态变化时,其电路图可等效为如图(1)所示,根据闭合电路的欧姆定律得到U E Ir =-,其图像如图(2)中的a ,根据部分电路的欧姆定律可知U IR =,其导体的 U —I 图像如(2)中b ,在电源确定的电路中,由图(2)得,当电阻R 增大时(即图中的角度变大),通过R 的电流减小,R 两端的电压变大,当电阻R 减小时(即图中的角度变小),其电流增大,电压减小。 三、“串反并同”法 所谓“串反”,即某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都减小(增大)。所谓“并同”,即某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都增大(减小)。但须注意的前提有两点:1电路中电源内阻不能忽略;2滑动变阻器必须是限流接法。 三、 极限法 即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端讨论。(一般应用于滑至滑动变阻器阻值为零) 例1、 在图中电路中,当滑动变阻器的滑动片由a 向b 移动时,下列说法正确的是:

分压偏置共射极放大电路

实验分压偏置共发射极放大器 一、实验目的 1.了解工作点漂移的原因及稳定措施。 2.熟练掌握静态工作点的测量与调整方法。 3.了解小信号放大器的放大倍数、动态范围与静态工作点的关系。 二、预习要求 1.参考教材中有关稳定放大器工作点的内容,完成本实验习题。 2.按实验电路图3.1中实际元件参数值,计算电路的静态工作点值。 3.据实验要求,设计数据表格,供实验测试时记录数据用。 三、实验电路及测量原理 图1 实验测试电路如图1所示: 1.稳定静态工作点的原理 温度的变化会导致三极管的性能发生变化,致使放大器的工作点发生变化,影响放大器的正常工作。实验图 1 所示电路中是通过增加下偏置电阻和射极电阻来改善直流工作点的稳定性的,其工作原理如下: (1)利用R b和R b2的分压作用固定基极电压V B。 由实验图1可知,当R B、R B2选择适当,满足I2、远大于I B、时,则有 式中R B、R B2和V CC都是固定的,不随温度变化,所以基极电位基本上为一定值。 (2)通过I E的负反馈作用,限制I C的改变,使工作点保持稳定。

具体稳定过程如下: 2.静态工作点的计算与测量 图1所示电路的静态工作点可由以下几个关系式确定: 对静态工作点的测量,在电路中只要分别测出三极管的三个电极对地的电压值,便可求得静态工作点I CQ、V CEQ、V BEQ的大小。 四、实验内容 1.按实验电路图1接线,收音机作信号源,扬声器作负载,用示波器观察输入和输出信号的波形,R L=5.1kΩ电阻作负载,观察输入和输出信号的波形。 2.用音频信号发生器作信号源,在电路的输入端加入频率为1kHz的正弦信号,在增大输入信号v i的同时,调整静态工作点,使用示波器观测到的输出波形最大而不失真。 3.保持静态工作点不变,撤去信号源,用万用表(直流挡)测量V B、V C、V E ,并与实 验习题中计算的结果进行比较。 3.改变R P值的大小,重复上述实验内容3。 4.改变电源电压值(3V、6V、9V、12V)的大小,重复实验内容2和3。 5.改变R C 值的大小,重复上述实验内容2和3。 6.改变R E 值的大小,重复上述实验内容2和3。 7.把发射极旁路电容C E开路或减小为4.7μF,重复上述实验内容2和3。 8.用电烙铁烘烤管子,使管子温度升高,观察I CQ、V CEQ的变化。 10.实验电路中把NPN型管换成PNP型管,调整供电电源性,极性重复实验内容2~6。 五、实验报告要求 1.整理实验数据,填入自拟表格中,计算出静态工作点值,并与对应的理论值相比较,分析产生误差的原因。 2.通过实验结论,总结改变电路R P、R E、R C 、V CC对工作点及输出波形的影响,分析 波形变化的原因。 六、实验习题 1 按实验电路图1 所示参数,计算出静态工作点。 2 影响工作点稳定的因素有哪些?采用何种方式能稳定静态工作点? 3 本实验电路图1与实验1 (a)的电路有何异同?

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

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

2020中考物理 压轴专题:动态电路分析(含答案)

2020中考物理压轴专题:动态电路分析(含答案) 一、串联电路 1.如图1所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,请回答下列问题: (1)去表看电路,复杂电路可分别画出等效电路图,电路中的电流有条路径,电阻R、R1的连接方式是。 图1 (2)判断电表的测量对象:串联不用分析电流表,各处电流都相等,重点分析电压表,电压表测量两端的电压(并联法)。 (3)判断滑动变阻器滑片P移动时相关物理量的变化情况:电源电压不变,滑片P向左移动时→R接入电路的阻值→电路中的总阻值→电流表的示数→电阻R1两端的电压→电压表V的示数。电压表的示数与电流表的示数的比值(实质是滑动变阻器连入电路中的阻值);电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值(实质是定值电阻R1的阻值)。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【规律总结】滑片移动引起的串联电路动态分析:首先确定电阻的变化,根据电源电压不变,确定串联电路电流的变化,再根据串联电路电阻分压(电阻大分得的电压就大),确定定值电阻及滑动变阻器两端电压的变化,根据电功、电功率的公式确定电功、电功率的变化,如图2所示。(先电流后电压、先整体后部分) 滑片的移动方向R滑的变化电路中电流I的变化 定值电阻两端电压U定的变化滑动变阻器两端电压U滑的变化 图2 2.如图3所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,电流表A示数,电压表V1示数,电压表V2示数,电压表V1示数与电流表A示数的比值,电压表V2示数与电流表A示数的比值,电路消耗的总功率。(均选填“变大”“变小”或“不变”)

二、并联电路 3.如图4所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,请回答下列问题:(灯丝电阻不随温度变化) 图4 (1)去表看电路,复杂电路可分别画出等效电路图,电路中的电流有条路径,电阻R、灯泡L的连接方式是。 (2)判断电表的测量对象:并联电路不分析电压表,各支路电压相等且等于电源电压。重点分析电流表,电流表测量的电流。 (3)判断滑动变阻器滑片移动时相关物理量的变化情况(利用并联电路各支路互不影响):电源电压不变→电压表的示数;滑片P向左移动时→滑动变阻器R接入电路的阻值→通过滑动变阻器R的电流、通过灯泡L的电流→灯泡L亮度、电流表A的示数→电路总电阻→电路消耗的总功率。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【规律总结】滑片移动引起的并联电路动态分析:首先确定电阻的变化,根据并联电路各支路电压相等,且等于电源电压,确定电压表示数,根据欧姆定律确定变化支路中电流的变化,其他支路各物理量均不变(快速找出该支路),如图5所示(注:I1为定值电阻所在支路电流,I滑为滑动变阻器所在支路电流)。(先电压后电流,先支路后干路)滑片移动时R滑的变化本支路电阻的变化 本支路中电流的变化干路电流的变化 图5 4.如图6所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向右移动时,电流表A1的示数,电压表V的示数,电流表A2的示数,电压表V示数与电流表A1示数的比值,电压表V示数与电流表A2示数的比值,电路消耗的总功率。(均选填“变大”“变小”或“不变”)

电路动态分析专题 答案

动态电路分析 1.(嘉定区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S ,当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时,电流表 A 的示数将 ,电压表V 与电压表 V2 示数的差值跟电流表 A 示数的比值 ( 选填“变小”、“不变”或“变大”)。 2.(金山区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S 后,当滑动变阻器滑片P 自b 向a 移动的过程 中,电压表V2的示数将_____________,电压表V1与电流表A 的示数的比值将______________。(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 3.(静安区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S ,当滑动变阻器R1的滑片P 向右移动时,电流 表A2的示数I2将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);若电流表A1示数的变化量为ΔI1,电流表A2示数的变化量为ΔI2,则ΔI1________ΔI2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。 4.(卢湾区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。当电键S 由断开到闭合时,电压表V 示数将 _____________。闭合电键后,当滑动变阻器滑片P 向右移动时,电流表A1与电流表A 示数变化量的比值将_____________。(均选填“变小”、“不变”或“变大”) 5.(普陀区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S ,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电压表V 的示数将___________(选填“变小”、“不变”或“变大”),电流表A1的变化值___________电流表A 的变化值。(选填“大于”、“等于”或“小于”) 6.(松江区)在图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S ,当滑片P 向右移时,电压表V 的示数将 ______________(选填“变大”、“不变”或“变小”),电流表A1示数的变化量△I1和电流表A 示数的变化量△I 之比值________________(选填“大于1”、“等于1”或“小于1”)。 第1题 第2题 A 1 A 2 R 1 R 2 S 第3题 R 2 P A A 1 S R 1 V 第4题 V S A A 1 P 图3 第5题 P A 1 A V 1 R 2 R S 图7 第6题

选修动态电路分析习题

高中动态电路分析 一、动态直流电路定性分析 1.如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下 滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△ V3,理想电流表示数变化量的绝对值为△I,则() A.A的示数增大B.V2的示数增大 C.△V3与△I的比值大于r D.△V1大于△V2 2.如图电路中,电源电动势、内电阻、R1、R2为定值.闭合S后,将R的滑 健向右移动,电压表的示数变化量的绝对值为△U,电阻R2的电压变化量的绝对值为 △U′,电源电流变化量的绝对值为△I,下列说法正确的是() A.通过R1的电流增大,增大量等于 B.通过R2的电流增大,增大量△I小于 C.△U′与△I的比值保持不变 D.△U与△I的比值保持不变 3.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为 定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此 时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向 b端移动,则三个电表示数的变化情况是() A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小 C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小 4.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r.当可变电阻的滑片 P向b移动时,电压表V1的示数U1与电压表V2的示数U2的变化情况是 () A.U1变大,U2变小B.U1变大,U2变大 C.U1变小,U2变小D.U1变小,U2变大 5.如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.闭合电键后,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V 1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△ U2、△U3,理想电流表示数变化量的绝对值为△I,则() A.△U2=△U1+△U3 B.=R+r C.电源输出功率先增大后减小D.和保持 不变 6.如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时()A.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大 B.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小 C.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大 D.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小 7.如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()

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