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？
4 若把实验电路图1中的NPN管改为PNP管,电路中的参数应作哪些调整才能正常工作?V BEQ和V CEQ是正值还是负值？为什么？
5 测量静态工作点时，用万用表分别测量晶体管的各极对地电压，而不是直接测量电压V CE、V BE和电流I CQ，为什么？
6 用示波器观察实验电路和的输入、输出信号波形，可有什么结论？
7 实验电路中，电容C E的作用是什么？取值有无要求？
8 调整R P的大小，输出波形将会发生怎样的变化？
9 自己设计实验步骤，观察R B2变化对工作点稳定性的影响。
10 三极管由NPN管改为PNP管，其输出电压的饱和失真和截止失真波形是否相同？
11 静态工作点设置偏高（或偏低）时是否一定出现饱和（或截止）失真？为什么？若出现失真，应如何调节予以消除
12 RＥ、RＣ或电源电压分别发生变化时，对应的静态工作点和输出波形会如何变化？
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
实验三 分压式偏置放大电路调试与分析
实验三分压式偏置放大电路调试与分析 [课题引入]： 分压式偏置放大电路具有放大和反相的作用，而静态工作点的设置对放大电路的正常工作又具有极其重要的影响，这节课我们就来具体的研究和探讨一下这个问题。 1、学会静态工作点、放大倍数的测量方法。 2、会观察和分析静态工作点的变化对输出波形的影响。 3、培养理论联系实际，细心认真的学习态度，增强动手能力。 图1 分压式偏置放大电路 任务一 任务一：测试静态工作点 如何来测静态工作点呢？我们来看实验图。 1、调试直流稳压电源，使得V CC=12V，并接入电路。 2、调节上偏置电阻Rp，使得基极电位V B固定在3V。 3、用万用表测量V E、V C判断此三极管处于何种工作状态。 4、然后我们再去测I C和V CE。I C如何去测量呢？ 第一种方法：断开C，将万用表串联至电路中，读出I C。 第二种方法：测量U RC，根据欧姆定律算出I C的值。 5、（学生操作，老师循回指导） 强调：安全操作规范： ①．调电源时，请正确选择万用表量程。 ②．测试时：先接线，后开电源，再测量。 ③．测量时，不可以带电转换万用表转换开关。
④．调节电位器测量电位时，俩人合作。 通过测量，我们发现三极管处于放大工作状态。其次，I C和V CE的值有了，那么，在三极管的输出特性曲线的负载线上，就能确定静态工作点Q的位置。（画输出特性曲线，确定Q点）Q对应的横坐标是V CE，所对应的纵坐标为Ic。 任务二 这是放大电路静态时的情况，我们知道放大电路的作用是能把微弱的电信号放大成较强的电信号，所以若此时给放大电路的输入端加上信号源vi的话，电路的输出vo又是一种什么样的信号呢？即我们来研究放大器的动态特性。 任务二、观察vi与vo，测量放大倍数Av。 （如何来测呢？步骤：） 1、使用函数信号发生器，调出频率f=1KHZ，峰-峰值Vip-p为20mV左右的正弦波信号， 接入电路的输入端。 2、用双踪示波器同时观察vi和vo的波形，判断相位关系。 3、以示波器上的读数为准，读出V ip-p和V op-p，计算A v=V op-p/Vip-p。 4、（学生操作，老师循回指导） 强调：安全操作规范： ①．使用示波器前，必须进行校准。 ②．函数信号发生器、示波器接入放大电路时，需可靠接地。 ③．读数时，仔细观察、准确读数。 5、 通过观察和计算，我们可以知道：在共发射极放大电路中，输入电压vi和输出电压vo 之间，兼有放大和反相的作用。
(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
第三章 §3.1 共射极放大电路习题1--2018-7-10
第三章§ 共射极放大电路习题1 【考核内容】 1． 了解单级低频放大电路的组成和工作原理。 放大电路的基本概念 (1) 放大器的定义 放大电路（amplification circuit ，简写AMP ）也称放大器 ，通常是由晶体三极管、直流电源、电阻以及电容等器件组成的电子电路，作用是将一个微小的交流信号转换成较大 幅值的交流信号。 (2) 放大器的方框图 实用放大器的类型虽然各种各样，但是都可以用一个方框图来表示，如图所示，其中Es 是输入信号源，它代表被放大的弱小电信号；ui 为输入电压，uo 为输出电压，接收放大器输出信号的器件为放大器的负载，一般用等效电阻RL 表示， RL 表示各种形式的实际负载的等效电阻，实际用电设备(例如喇叭、显象管等)，有信号源的一端叫输入端，有负载的一端叫输出端。 *(3)．放大器中电流、电压符号使用规定 ： ① 用大写字母带大写下标表示直流分量，如I B 。② 用小写字母带小写下标表示交流分量，如i b 。 对放大电路的基本要求 1. 要有足够大的放大倍数(电压、电流、功率)。 2. 良好的频率特性. 3. 较小的非线性失真。 足够大的放大倍数 一、放大倍数 放大倍数表征放大电路对微弱信号的放大能力，它是输出信号（Uo 、Io 、Po ）比输入信号增大的倍数，又称增益，常用分贝表示，单位dB 。 i o U U A u = ， i o i I I A =， V I P A A V I V I P P A ?=-==i i o o i o 1. 放大电路的电压放大倍数，定义为输出电压有效值与输入电压有效值之比，它表示放大电路放大信号电压的能 力。 2．放大电路电流放大倍数，定义为输出电流有效值与输入电流有效值之比，它表示放大电路放大电流信号的能力。 3．功率放大倍数，放大电路等效负载RL 上吸收的信号功率（Po =UoIo ）与输入端的信号功率（Pi =UiIi ）之比，定义为放大电路的功率放大倍数。 \ 在实际工作中，为了便于表示和计算，放大器的放大倍数也常用对数形式表示，对数的值称为增益，用“分贝”dB 做单位，当改用“分贝”做单位时，放大倍数就称之为增益，这是一个概念的两种称呼。 电压增益Gu 为：)(dB lg 20i o U U G u =，电流增益Gi 为：)(dB lg 20i o I I Gi = 功率增益G P 定义为：)(dB lg 10i o P P G p = 当放大器的电压放大倍数>1时，其增益用分贝表示为一个正数，为放大电路。 当放大器的电压放大倍数<1时，其增益用分贝表示为一个负数，为衰减电路。 良好的频率特性 如放大电路对不同频率信号的幅值放大不同，就会引起幅度失真。如放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真。幅度失真和相位失真总称为频率失真。 .较小的非线性失真 由于此失真是由电路的线性电抗元件（电阻、电容、电感等）引起的，故称为非线性失真。 晶体管工作在非线性区所引起的失真称为非线性失真。产生非线性失真的原因来自两个方面： 共发射极基本放大电路的组成原则 # 单电源共发射极基本放大电路 双电源共发射极基本放大电路 ) 1、固定偏置共发射极放大电路，如图所示： （1）、晶体管T 是整个电路的核心元件，它担负着放大任务，利用输入信号产生微弱的ib 电流，控制集电极ic 变化。 （2）、直流电源EC ，有两个作用，一方面提供负载所需信号的能量；另一方面通过Rb 给晶体管的发射结提供正向偏压，通过RC 给集电结提供反向偏压，EC （一般在几V ～几十V ）。 （3）、基极偏置电阻Rb ：提供基极偏置电压，决定基极偏置电流IB 的大小，称为基极偏置电阻。 选择适当的R b 值，就可使三极管有适当的工作状态（Rb 一般为几十kΩ～几百kΩ）。 （4）、集电极负载电阻Rc ：将集电极电流的变化转换为电压的变化，提供给负载，称为集电极负载电阻，防止输出交流信号被短路，（Rc 一般为几kΩ）； （5）、耦合电容C1、C2的作用是隔断放大电路与信号源、放大电路与负载之间的直流通路，仅让交流信号流通过，即隔直通交。 C1称为输入耦合电容，使信号源的交流信号传送到放大电路输入端。 C2称为输出耦合电容，把放大后的交流信号传送给负载，一般为几微法。 （耦合指信号由第一级向第二级传递的过程，一般不加注明时往往是指交流耦合）。 、 （6）、负载电阻R L ，为放大器输出端的等效电阻，经放大后的信号输出给R L 。 C1、Rb 、EC 及T 的b 、e 极构成信号的输入电路； C2、Rc 、EC 及T 的c 、e 极构成信号的输出电路。 以三极管为核心的基本放大电路，输入信号ui 从三极管的基极和发射极之间输入，放大后输出信号uo 从三极管的集电极和发射极之间输出，发射极是输入、输出回路的公共端，故称该电路为共发射极放大电路。 在分析放大电路时，常以公共端作为电路的零电位参考点，称之为"地"端（并非真正接到大地）。电路图上用"┻"作标记，电路中各点的电压都是指该点对地端的电位差。电压参考正方向规定为上"+"下"－"电流参考正方向规定为流入电路为正，流出电路为负。 【说明】：放大电路放大的本质．．．．．．．．．是能量的控制和转换，在输入信号的作用下，通过放大电路将直流电源的能量转换成负载所获得的能量，使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。 2、放大电路的组成原则 （1）、必须有直流电源，电阻适当，同电源配合，使放大管有合适静态工作点（Q 点）。 基极偏置 R b R c V CC C 2 C 1 ＋ ＋ u o … u R L VT ＋ ＋ V BB u o R b R c +V CC C 2 C 1 ＋ ＋ u i ^ R
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
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
分压式偏置电路
§2-3 分压式偏置电路 教学目标： [知识目标] 1、理解温度对静态工作点的影响及分压式偏置电路的电路特点； 2、掌握分压式偏置电路稳定静态工作点的过程； 3、会近似估算分压式偏置电路的静态工作点、输入电阻、输出电阻和 电压放大倍数。 [能力目标] 1、通过教学，培养学生观察事物、总结归纳的能力； 2、通过教学，培养学生识别和分析电路的能力。 教学重点：1、温度对静态工作点的影响 2、分压式偏置电路的作用3、近似估算分压式偏置电路的静态工作点、输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。 教学难点：分压式偏置电路稳定静态工作点的过程。 教学方法：讲授法、归纳总结法和类比法相结合 一、组织教学 （1分钟）安定课堂秩序，集中学生注意力，检查学生学习用品。 二、复习旧课 (4分钟) 图1〈共发射极基本放大电路〉 教师设问：问题：1、静态工作点的位置与波形失真之间有何关系？ 学生回答：答案：静态工作点设置得太高，易引起饱和失真， 静态工作点设置得太低，易引起截止失真。 问题：2、要是放大电路输出最大不失真信号，静态工作点应该设置在何处？ 答案：交流负载线的中点 导入：（1分钟） 由以上分析可知，要使放大器输出信号不失真，就必须设置合适的静态工作点，但已设置好的静态工作点在放大器的工作过程中并不是稳定不变的。那是什么因素影响静态工作点的稳定，如何稳定静态工作点就是我们这节课要学习的内容。
四、展开讲授新课 （58分钟） §2-3 分压式偏置电路 一 、温度对静态工作点的稳定 固定偏置电路电路如图1所示。由直流通路可见，偏置电流BQ I 是通过偏置电阻R b 由电源Ucc 提供，当BEQ U Ucc >>时 只要Ucc 和b R 为定值，BQ I 就是一个常数，故把这种电路称为固定偏置电路。该电路由于 因此，当环境温度升高时，虽然BQ I 为常数，但???和CEQ I 的增大会导致CQ I 的上升。可见，电路的温度稳定性较差。只能用在环境温度变化不大，要求不高的场合。 β↑ （T ↑1℃ β↑％～％） T ↑→I CBO ↑（T ↑10℃ I CBO ↑一倍）→I CEO ↑→I C ↑ 工作点不稳定 |U B E |↓（T ↑1℃ U B E ↓ mV ） 导语：通过以上分析可知，如果把共射基本放大电路置于温度变化较大的环境中，已设定的静态工作点会偏离原来设定的位置，输出信号可能会产生失真。因此，要稳定静态工作点，必须对共射基本放大电路结构加以改进，采用分压式偏置电路。 二、分压式偏置电路 1.电路结构特点 电路特点是静态工作点比较稳定 图2分压式偏置电路 （1）．元件作用 b1R R R e C ：发射极旁路电容。 强调：C E 对于直流相当于断路。 （2）．工作原理 基极电压BQ U 由b1R 和b2R 分压后得到，即Ucc R R R U b2 b1b2 BQ += 固定。当环境温度上升时， 引起CQ I 增加，导致EQ I 的增加，使e EQ EQ R I U ?=增大。由于EQ BQ BEQ U U U -=，使得BEQ U 减小，于是基极偏流BQ I 减小，使集电极电流CQ I 的增加受到限制，从而达到稳定静态工作点的目的 对于节点Ａ： 21I I I BQ += （取BQ I I ??2）
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 +=↑↓
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
分压式放大电路
分压式放大电路 前面讨论的基本放大电路，当基极偏置电阻b R 确定后，基极偏置电流BQ I （/BQ CC b I U R =）也就固定了，这种电路叫固定偏置放大电路。它具有元器件少，电路简单和放大倍数高等优点，但它的最大缺点就是稳定性差，因此只能在要求不高的电路中使用。 当温度变化时，三极管的的参数都会随之发生改变，从而使静态工作点发生变动，进而影响放大器的性能，甚至不能正常工作。 为了使放大电路能减小温度的影响，通常采用改变偏置的方式或者利用热敏器件补偿等办法来稳定静态工作点，下面介绍三种常用的稳定静态工作点的偏置电路。 1)1）电路的特点和工作原理 分压式放大电路如图2－8所示。 图2-8 分压式偏置电路 设流过电阻1b R 和2b R 的电流分别为1I 和2I ，并且，一般I BQ 很小，所以近似认为1I ≈2I 。这样，基极电位B U 就完全取决2b R 上的分压，即 212b b b CC BQ R R R U U ＋≈ （2-13） 从上式看出，在BQ I I <<2的条件下，基极电位BQ U 由电源CC U 经1b R 和2b R 分压所决定，与三极管参数无关，当然也就不受温度影响。
如果BEQ BQ U U <<，则发射极电流为 e 2b 1b CC 2b e BQ e BEQ BQ EQ R )R R (R R R ＋＝－＝U U U U I ≈ (2－14) 从上面分析来看，静态工作点稳定是在满足两式的条件： BQ I I >>1和BEQ BQ U U >> 1I 和BQ U 越大，则工作点稳定性越好。但是1I 也不能太大，因为一方面1I 太大使电阻1b R 和2b R 上的能量消耗太大；另一方面1I 太大，要求1b R 很小，这样对信号源的分流作用加大了，当信号源有内阻时，使信号源内部压降增大，有效输入信号减小，降低了放大电路的放大倍数。同样BQ U 也不能太大，如果BQ U 太大，必然E U 太大，导致CEQ U 减小，甚至影响放大电路的正常工作。在工程上，通常这样考虑： 对于硅管：1I ＝（5～10）BQ I BQ U ＝（3～5）V （2－15） 对于锗管：1I ＝（10～20）BQ I BQ U ＝（1～3）V （2－16） 2)静态工作点的近似估算 根椐以上分析，由图2－8可得 2 12b b b CC B R R R U U ＋≈ e BEQ B EQ CQ R U U I I －=≈ （2－17） )R R (e c CQ CC CEQ ＋－＝I U U （2－18） β≈CQ BQ I I （2－19） 这样就可根据以上各式来估算静态工作点，式（2－19）的实际意义不大。 3)电压放大倍数的估算 图2－8的微变等效电路如图2－9所示。
分压式射极偏置电路教案
***********2014年教学质量月优秀教案评选参评教案 课程名称：电子技术基础 教案编号： 分压式射极偏置电路 作者姓名： **** 教学系部：电气工程系 联系电话： ********
教案正页序号 09
通过提问复习旧课作为新课切入点，并指出共射极基本放大电路静态工作点不能自动调整，从而顺利导入新课。结合三极管实【复习提问】5分钟 1.共射极基本放大电路的组成及各元件的作用是什么？ 2.共射极基本放大电路的静态工作点是如何设置的？ 【新课导入】3分钟 上次课学习的共射极基本放大电路，结构简单，但由于电源V CC和R B是定值，所以提供的基极电流I BQ也是定值，电路本身不能自动调节静态工作点，故称为固定偏置放大电路。这种电路当外部因素（温度变化、电源电压波动和更换管子等）改变后，静态工作点也随之变化。当静态工作点变动到不合适的位置时，将引起放大信号的失真。 所以我们需要能自动稳定静态工作点的放大电路，这就是本次课我们要学习的内容——分压式射极偏置电路。 【新课讲授】65分钟 课题 分压式射极偏置电路 1、 温度对静态工作点（Q点）的影响 在工作点不稳定的各种因素中，温度的影响最为显著！如 图所示为三极管在25℃和45℃两种情况下的输出特性曲线，温 度升高时，I B=0的曲线升高，各条曲线间隔增大，使整个曲线 簇上移，I CQ增大，静态工作点Q上移到接近饱和区Q’的位置。
内容1 画直流通路的方法已经讲过，让学生到黑板画出。 动画演示电流的流通方向和电压的电位方向，增加形象性和 由此可见，I EQ 也是稳定的，因为I CQ ≈I EQ ，所以I CQ 也稳定不变，从而使静态工作点保持稳定。总结：如果分压式射极偏置电路满足I 2>>I BQ 和U BQ >>U BEQ 两个条件，那么静态工作电压U BQ 、静态工作电流I EQ （或I CQ ）由外电路参数决定，与环境温度、三极管参数几乎无关，所以静态工作点会保持稳定不变。从物理过程上分析假如温度升高，Q点上移，I CQ 增加，I EQ 增加，而U BQ 是由电阻R B1、R B2分压固定的，I CQ 的增加将使外加于三极管的U BEQ 减小，从而使I BQ 自动减小，结果限制了I CQ 的增加，使I CQ 基本恒定，Q 点回到原来位置。稳定过程如下：总结：稳定工作点的实质是利用发射极电阻R E ，将电流I EQ 的变化转化为电压的变化，加到输入回路，通过三极管基极电流的控制作用，使静态电流I CQ 稳定不变，集电极电压U CEQ 也稳定不变，即静态工作点稳定不变。3、静态工作点的估算——分析直流通路
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
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
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
基本共射放大电路
基本共射放大电路 一、实验目的 1、了解电子EDA技术的基本概念。 2、熟悉PSPICE软件的实验方法。 二、实验仪器 1、计算机（486以上IBMPC机或兼容机，8M以上内存，80M以上硬盘）。 2、操作系统Windows95以上。 三、预习要求 1、熟悉PSPICE中的电路描述、PSPICE的集成环境、PSPICE中的有关规定和PSPICE 仿真的一般步骤。 2、了解电子EDA技术的基本概念。 四、实验内容 （一）画电路图 单极共射极放大器电路如图1-1所示，画出电路图。 图1-1单极共射极放大器
1、放置元件 （1）用鼠标单击“开始”按钮，再在“程 序”项中打开Schematics程序（单击 Schematics）则屏幕上出现Schematics程序 主窗口如图1-2所示。 图1-2 图1-3 （2）选择菜单中Draw|Get New Part项 或单击图标工具栏中“”图标，弹出如图1-3所示的元件浏览窗口Part Browser。 （3）在Part Name编辑框中输入元件名称。此时，在Description信息窗口中出现该元器件的描述信息，这里我们先输入BJT名称Q2N2222。（如果不知道元器件名称，可以单击Libraries，打开库浏览器Library Browser,在Library窗口中单击所需元件相应的库类型，移动Part窗口中右侧滚动条，单击列表中的元器件，在Description中查看描述信息，判断所选器件是否需要，若是，则单击OK关闭Library Browser，此时，Part Browser 对话窗的Part Name编辑框中显示的即为选中的元器件。 （4）单击Place，将鼠标箭头移出Part Browser窗口。这时箭头处出现该元器件符号。 （5）移动箭头将元器件拖到合适的位置，若需要，可以用快捷键Ctrl＋R或Ctrl＋F