《固定偏置放大电路》教案
固定式偏置放大电路
rbe
300
(1
) 26 mV
I EQ
② 放大器的输入电阻 ri 和输出电阻 ro 的估算
ri Rb // rbe
一般 Rb>> rbe，所以 ri rbe ro 的估算是从放大器输出端(不包括外接负载电阻)看进去
3.2 三极管基本放大电路
3.2.6 基本放大电路的分析方法
1．放大器常用指标 （1）放大倍数 ① 电压放大倍数 Av：
② 电流放大倍数 Ai：
③ 功率放大倍数 Ap：
Av
vo vi
Ai
io ii
Ap
po pi
3.2 三极管基本放大电路
（2）放大器的增益
增益 G：用分贝数表示放大倍数。单位为分贝(dB)。
在电压放大器中希望放大器输入电阻大一些。
3.2 三极管基本放大电路
输出电阻 ro：从放大器输出端(不包括外接负载电阻)看进去 的交流等效电阻。如上图所示 ro 。
ro 表示放大器带负载的能力。输出信号时，自身损耗越小， 带负载的能力就越强，所以输出电阻越小越好。
3.2 三极管基本放大电路
（4）通频带 放大器在放大不同频率的信号时，其放大倍数是不一样 的，放大电路在不同频率下的放大倍数如图所示。 中频区：在一定频率范围内，放大器的放大倍数高且稳 定，这个频率范围为中频区。如图所示。
解：（1）
IB
VCC VBE Rb
12V 300k
40uA
共射极放大电路
IC IB 80 40uA 3.2mA
VCE VCC Rc IC 12V - 2k 3.2mA 5.6V
中职电子线路教案：放大器的偏置电路
中等专业学校2024-2025-1教案编号：备课组别电子课程名称《电子线路》所在年级二年级主备教师授课教师授课系部授课班级授课日期课题 3.4放大器的偏置电路教学目标掌握分压式偏置电路的工作原理和静态工作点估算重点掌握分压式偏置电路的工作原理和静态工作点估算难点掌握分压式偏置电路的工作原理和静态工作点估算教法讲授法、讨论法、练习法教学设备一体机教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容一、导入新课对上节课所学内容进行复习。
二、讲授新课3.4.1固定偏置电路图3.4.1 固定偏置电路电路如图3.4.1所示。
由直流通路可见，偏置电流BQI是通过偏置电阻R b由电源V G提供，当BEQGVV>>时bGbBEQGBQ RVRVVI≈-=教学内容只要GV和b R为定值，BQI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CEQBQCQIII+=β(3.4.2)因此，当环境温度升高时，虽然BQI为常数，但β和CEQI的增大会导致CQI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。
3.4.2 分压式稳定工作点偏置电路图3.4.2 分压式稳定工作点偏置电路电路如图3.4.2所示。
电路特点是静态工作点比较稳定1．元件作用b1R：上偏置电阻，b2R：下偏置电阻，e R：发射极电阻，eC：发射极旁路电容。
2．工作原理基极电压BQV由b1R和b2R分压后得到，即Gb2b1b2BQVRRRV+=固定。
当环境温度上升时，引起CQI增加，导致EQI的增加，使eEQEQRIV⋅=增大。
由于EQBQBEQVVV-=，使得BEQV减小，于是基极偏流BQI减小，使集电极电流CQI的增加受到限制，从而达到稳定静态工作点的目的。
稳定工作点的过程表示如下：↵↓↓←↓←↑↑→↑→↑→BEQ BQ CQ EQ EQ CQ V I I V I I T[例3.4.1] 在图3.4.2具有分压式稳定工作点偏置电路的放大器中，R b130k Ω，R b210k Ω、R c 2k Ω，R e 1k Ω，V G9V ，试估算I CQ 和V CEQ 。
模拟电子技术项目化教程教学课件-共射固定偏置基本放大电路
+
+
ui RB ube rbe
-
-
e
c ic
+
+
βib uce RC RL uo
-
-
e
2）输入电阻Ri
ui=ii（RB∥rbe），考虑到 RB>>rbe，所以输入电阻
Ri
ui ii
RB // rbe
rbe
ii ib b
+
+
ui RB ube rbe
-
-
e
c ic
+
+
βib uce RC RL uo
解：（1）用近似法求静态工作点。
-
--
I BQ
UCC U BEQ
RB (1 )RE
12 0.7 510 511
20 103
20A
ICQ IBQ 50 20μA 1mA
ICQ RC UCEQ IEQ RE UCC
UCEQ UCC ICQ (RC RE ) 12 1 (4 1) 7V
c ic
+
+
βib uce RC RL uo
-
-
e
ib RB rbe
ic
i
βib
RC
+
u
-
4. 静态工作点对波形的影响
1）交流负载线
+
VT
iC
+
ui RB
-
RC
RL uo
ICQ
O
-
iC
t O O
uCE = -iC×R′L
t
动态时 iC 与 uCE 的关系为一直线，
这条直线通过工作点 Q(UCEQ , ICQ)。
固定偏置放大电路设计
一、 设计技术要求：1、电压增益|Au|≥80；2、输出电压峰值V op-p =4V ；3、负载阻抗R L =2K Ω；4、采用3DG6型号的管子。
二、 设计步骤1、选取电路：固定偏置单管共射放大电路。
2、确定静态电压V CE由于放大最大不失真输出条件是C E S P OP CE V V V +≥-21 （1） 3DG6型号的管子的饱和压降约零点几伏，现取V CES =1V ，则V V CE 31421=+⨯= （2） 3、确定电源电压V CC 和集电极电阻R C当静态工作点选在交流负载线中点时，交流等效负载)//(L C LR R R '与工作点电流电压（I C 、V CE ）之间有如下关系LCE C R V I '= （3） 由直流通路得C C CC CE R I V V -= （4）将（3）式代入（4）式再经变换后得CECE CC L C V V V R R )2(-= （5）假设电源电压V CC 给定，可以按上式选取R C 。
若V CC 未给定，则V CC 和R C 可灵活选择。
已知V CE =3V ，V CC 至少应大于2V CE =6V 。
现暂取V CC =12V ，代入（5）式得Rc=4K Ω, 取电阻标称值3.9k4、确定静态电流Ic由（3）式得 mA R V I L CE C 3.24//23≈='=5、确定偏置电阻R b假设晶体管的β在50~120范围，于是Ω==≈-=k Ic Vcc I V I V V R B CC B BE CC b )630~260(/β R b 的具体值需要通过实验调整。
三、增益验算假定测量晶体管3DG6的输入电阻得阻抗为r be =1.2k Ω,放大系数β为80，则882.14//280-≈⨯-='-=be L v r R A β 基本满足设计要求。
前述的固定偏置放大电路
例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位
于哪个区？ USB =-2V， IB=0 ，IC=0， Q位于截止区
IB B RB UBE
USB
IC
C
RC
E UCE
USC
USB =2V， IB= (USB -UBE)/ RB =(2-0.7)/70=0.019 mA
IB B RB
USB
IC
C
RC
E UCE
USC
USB =5V， IB= (USB -UBE)/ RB =(5-0.7)/70=0.061 mA
IC= IB =500.061=3.05 mA> ICS =2 mA ， Q位于饱 和区(实际上，此时IC和IB 已不是的关系）
三极管的技术数据：（自学） （1）电流放大倍数 （2）集-射间穿透电流ICEO （3）集-射间反向击穿电压UCEO (BR) （4）集电极最大电流ICM （5）集电极最大允许功耗PCM
硅原子 空穴
P型半导体 Si Si
硼原子
B
Si
P型硅表示
空穴被认为带一个单位的正电荷，并且 可以移动
杂质半导体的示意表示法
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
P型半导体
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
N型半导体
2.2 PN结及半导体二极管
放大器的偏置电路
返 回
1.当固定偏置电路变化时，应能举一反 三的分析，即掌握方法。 2.固定偏置电路中静态工作点的调节。
返 回
任务驱动法、探究法
返 回
任务一：复习 1.什么是静态工作点，有哪些主要参数 2.设置静态工作点的意义
3.如何设置静态工作点
1、答：将放大器的输入端短路，即放大器处于无信号输 入的状态，称为静态。 对应的三极管直流电压VBE、VCE 和对应的IB、IC 统称为静态工作点Q。常分别记作VBEQ、 VCEQ、 IBQ、ICQ. 2、静态工作点的选择对放大器正常工作有至关重要的 影响，如果静态工作点的选择不当，将会引起放大器输 出波形的饱和失真或截止失真。
布置作业：
P51 3-8、3-9
3、通过改变基极偏置电阻的大小能达到改变电路静态 工作点的目的
任务二：新授Βιβλιοθήκη 1.由原电路画出该电路的直流通路。
VG=IBQ*Rb+VBEQ
VG=ICQ*RC+VCEQ
2.根据直流通路，写出基极回路和集电极回路的两个 KVL方程，并推导出IBQ及VCEQ的公式。
图A: VG=IBQ*Rb+VBEQ
VG=ICQ*Rc+VCEQ
学习目标
知识目标： 1.熟悉放大常见偏置电路的形式； 2.掌握固定偏置电路的计算。 能力目标： 通过对偏置电路的理解，应用于对电路静态工作点的 调节。 情感目标： 培养学生认真、细致、严谨的学习作风，养成良好的 学习、解题习惯。
教学重点
教学难点
教学方法
教学过程
三极管放大器中固定偏置电路静 态工作点的求解。
图B:VG=IBQ*Rb+VBEQ+IEQ*Re VG=VCEQ+IEQ*Re 图C:VG=(IBQ+ICQ)*Rc+IBQ*Rb+VBEQ VG= (IBQ+ICQ)*Rc+VCEQ
固定偏置放大电路设计
一、 设计技术要求：1、电压增益|Au|≥80；2、输出电压峰值V op-p =4V ；3、负载阻抗R L =2K Ω；4、采用3DG6型号的管子。
二、 设计步骤1、选取电路：固定偏置单管共射放大电路。
2、确定静态电压V CE由于放大最大不失真输出条件是C E S P OP CE V V V +≥-21 （1） 3DG6型号的管子的饱和压降约零点几伏，现取V CES =1V ，则V V CE 31421=+⨯= （2） 3、确定电源电压V CC 和集电极电阻R C当静态工作点选在交流负载线中点时，交流等效负载)//(L C LR R R '与工作点电流电压（I C 、V CE ）之间有如下关系LCE C R V I '= （3） 由直流通路得C C CC CE R I V V -= （4）将（3）式代入（4）式再经变换后得CECE CC L C V V V R R )2(-= （5）假设电源电压V CC 给定，可以按上式选取R C 。
若V CC 未给定，则V CC 和R C 可灵活选择。
已知V CE =3V ，V CC 至少应大于2V CE =6V 。
现暂取V CC =12V ，代入（5）式得Rc=4K Ω, 取电阻标称值3.9k4、确定静态电流Ic由（3）式得 mA R V I L CE C 3.24//23≈='=5、确定偏置电阻R b假设晶体管的β在50~120范围，于是Ω==≈-=k Ic Vcc I V I V V R B CC B BE CC b )630~260(/β R b 的具体值需要通过实验调整。
三、增益验算假定测量晶体管3DG6的输入电阻得阻抗为r be =1.2k Ω,放大系数β为80，则882.14//280-≈⨯-='-=be L v r R A β 基本满足设计要求。
【精品课件教案PPT】 固定偏置电路：37页PPT
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37
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有Leabharlann 抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
【精品课件教案PPT】 固定偏置电路：
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
▪
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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。
生分析电路中各元件的
学生动手搭接电路。
作用。
做中学：学生动手搭接单电源固定偏置放大电路。
C 层级学生识记放大 器中电流及电压符号 使用规定。
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），
B
C
基本掌握 初步掌握
知识 2.学会用三极管电流放大原理分析放大电路的工作原理。 目标
3.理解电路设置合适静态工作点的意义。
学会 理解
基本学会 基本理解
初步学会 了解
4.应用理论知识解决实际问题。
会用
基本会用 初步会用
能力 目标
德育 目标
1.学会分析电路的能力。
会分析 基本学会 初步学会
2.能运用所学知识解决实际问题的能力。
正半周对应输出波形负半周，
输入波形负半周对应输出波形
双踪示波器显示
双踪示波器显示
屏
屏
正半周，为下一步波形失真做
铺垫。
学生以小组为单位观 测波形调试静态工作 点。
A 层级学生掌握波形 失真的原因并会判断 失真类型，调试静态 工作点。
（a）工作点合适
（b）工作点过低
（c）工作点过高
五、静态工作点的影响 1．饱和失真：静态工作点设置太高
二、放大电路电压电流表示方法
1.直流分量（大大）：IB 、IC 、UBE 、UCE 2.交流分量（小小）：ib、ic 、ube 、uce 3.交直流叠加（小大）：iB、iC、uBE 、uCE 4.交流分量有效值（大小）：Ui、UO
三、静态工作点 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：IBQ 、ICQ 、UBEQ、UCEQ
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。
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， C 层级的学生回答放
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 大器的核心元件应该 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 是什么——三极管。
掌握
基本掌握 初步掌握
3.能熟练连接调节电路，熟练使用电子仪器的能力。
熟练掌握 基本熟练
掌握
通过小组合作学习培养学生的团队意识，在实践中培养学生的安全用电常识，通过动手实践，小 组讨论解决问题等形式培养学生自主学习的能力，通过连接电路检查电路培养学生的责任心，训练学 生实践动手的规范操作，为今后走向工作岗位打下良好的基础，使学生在学习中分享合作乐趣，并对 知识产生浓厚的兴趣。激发学生的学习热情，养成良好的探索精神，培养学生正确操作安全用电的职 业操守，树立自信心、确立专业信念。
只有直流电源单独作用下的直流工作状态。
教师利用多媒体演示确定静 态工作点并指导学生利用万
AB 层级学生理解放 大器中电流及电压符 号使用规定。
2.静态工作点：IBQ 、ICQ 、UBEQ、UCEQ
做中学：学生在电路中只接入直流电源，用用表万测量用静表态测工试作静点态使工学作生
点。
进一步明确为设置合适的经
基于提高中职学生操作技能实践教学
教
学方案校本研修ຫໍສະໝຸດ 教案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
A 层级的同学在老师 引导下分析放大器放 大信号的能量来源。
增大，引出放大电路的特点。 引导学生分析放大信号的能量
做中学：学生用示波器观测波形。来分源析。静引态导工学生作分点析的输设入置波对形
B 层级的同学能理解 放大器的能量来源。
C 层级学生了解放大 器放大信号的能量来 源。
波形的影响。
双踪示波器显示 屏
引导学生分析判断出现不
基于提高中职学生操作技能实践教学
校本研修课教案
学生在老师的指导下 测试静态工作点。
验工作点做铺垫。
基于提高中职学生操作技能实践教学
校本研修课教案
教 学方案
教学内容及导学设计
学生活动与调控
四、放大器的工作原理
动态——在放大电路中加入输入信号 ui 后，三极管各极电压、电流大小均在 直流量的基础上，叠加了一个随 ui 变化而发生变化的交流量，这时电路处于动态 工作状态。
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）
教师通过复习提问引出 固定偏置放大电路的结
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。
构教。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， 指导学生设计并优化 教电师路。通 过 多 媒 体 演 示 单 电源电路特点，并引导学
四、放大器的工作原理 1.放大 2 .倒相
五、静态工作点的影响：1.截止失真 2.饱和失真
作业
P61 页综合题第 3 小题
小结
本课重点学习固定偏置放大电路的组成、 静态工作点的设置及工作原理，要求同学们熟 练掌握。
本次课是一堂综合实践课，课程容量较大，理论知识较难，让学生在做中学，形象直观的演 示是突出重点突破难点的关键所在，但是这就需要学生有很强的动手操作能力，只有这样才能使 课后反思 课程顺利进行，教师在课堂上对突发事件的掌控也很关键，所以平时对学生的训练和仪器的调试 是保证课程顺利进行的必要条件，在上课前对仪器设备的检修也是至关重要的，这就要求教师在 课下将可能发生的事件逐一排除落实，保证课堂质量。
教师通过多媒体演示 引导学生分析静态工作点
设置太高太低对电路造成
2．截止失真：静态工作点设置太低
的影响，明确电路设置合适
做中学：调试静态工作点，输出不失真波形。
的静态工作点的重要性，并
B 层级学生理解波形 失真的原因并会判断 失真类型，调试静态 工作点。
C 层级学生识记波形 失真的原因并会判断 失真类型，调试静态 工作点。
基于提高中职学生操作技能实践教学
校本研修课教案
教 学方案
授课时间：2013 年 12 月 18 日 授课班级：11 电子
班级人数：7 人 专业：电子技术应用
课题
固定偏置放大电路
授课时间：1 课时
课型：一体化教学
教师：袁德伦
目标项目 1.掌握电路组成并能根据电路图连接实物图。
A 掌握
目 标 层 次（高中低）
重点
固定偏置放大电路静态工作点的设置及放大电路放大、倒相的工作原理，关键点是让学生明 确必须设置合适的静态工作点。
难点
能熟练操作，有识图、分析、运用，理论实践相结合。
教法 讨论法 分析法 归纳法 实验法 演示法
教具
示波器 实验台 多媒体
板书设计：
固定偏置放大电路
一、电路结构
1.电路组成
2.元器件作用
放大器的作用
1.放大信号（分析放大器起到放大作用
的能力来源)
教师利用多媒体演示引导
2.倒相：输入信号和输出信号波形相反 学生分析，ic 随着 ib 的增大而
A 层级学生在老师引 导下分析放大电路的 工作过程。
BC 层级学生通过实 物演示明确放大电路 的工作过程。
增大，减小而减小，而 uce 则 随着 ic 的增大而减小，减小而