单管交流电压放大电路的组成、 放大电路的分析(静态分析)(教案)
电工电子教案之 5.2-单级放大电路的静态动态分析
单级放大电路的静态动态分析（160分钟）本次课的教学内容属于课程标准中工作任务3：基本放大电路。
一、教学说明1、要完成本次课的教学，教师应准备如下材料：教材、多媒体课件。
2、学生应具备的基础：1）理解放大电路的基本知识；2）理解直流交流通路的画法。
二、教学目的通过本次课的学习，要求学生达到以下知识和能力目标。
1、知识目标1）能理解共射放大电路的工作原理；2）能理解共射电路的直流和交流分析方法；3）能识记共集电路的工作原理；4）能识记共基电路的工作原理。
2、能力目标1）能描述三种放大电路的性能特征。
3、素质目标1）具备查阅资料的能力；2）具备独立工作或团队合作的能力；3）具备精益求精、严谨求实的工作态度；4）具备良好的职业道德和素质。
三、教学重点和难点分析1、教学重点共射放大电路的静态动态分析。
按照三极管和外围器件的连接方式，单级电路有共射、共集和共基三种连接方式，在这三种电路中，共射电路是最常见的一种电路，它的分析过程相对简单直观，所以在课上重点讲解了共射电路的直流通路画法，计算步骤，交流通路的分析计算步骤等，只有在掌握了共射的分析方法，后续的其他电路，甚至多级电路的分析才能正确的理解。
2、教学难点微变等效法。
在使用微变等效法之前必须对受控源的概念和三极管的模型有较深刻的理解，对学生的要求是比较高的，但是这种方法在放大电路的动态计算中又是常用的，所以在这次课程中需要从三极管的放大作用、等效、交直流的通路和分析等内容逐一进行梳理，辅以多个例题和习题，务必使学生能将该方法应用自如。
四、教学思想本次课程也是一次纯理论课程，内容虽然比较枯燥，但是它在模拟电路里是最重要的内容，属于模电理论分析的基础部分，也是很多实用电路的基础，在课上我们循序渐进，从前几次可的半导体器件开始，逐一让学生从实物转化到理论的学习上来，既有直观的器件和电路，又有严谨的分析过程，这次课程需要的时间也较之前的理论课程要长，旨在让学生对本次课程的内容有较深刻的理解和掌握。
1 单管放大电路实验指导书V3
单管放大电路实验指导书一、 实验目的1 了解晶体管及相关器件的基本特性；2 熟悉常用仪器的使用方法；3 掌握放大电路的主要指标和测试方法；4 掌握放大电路指标与电路参数的相互关系。
二、 实验仪器及器件设备条件: 万用表, 示波器, 函数发生器, 直流稳压电源 实验器材 表2.1三、 预习要求1 什么是静态工作点, 如何测量静态工作点, 如何调节静态工作点； 2电路放大倍数的定义和测量方法； 3输入电阻、输出电阻的测量方法； 4 最大不失真输出电压的测量方法；四、实验原理单管放大电路是指只有1个三极管和电阻、电容构成的基本放大电路, 根据交流回路的公共关系, 基本放大电路有共射极、共基极、共集电极三种构成方式, 本次实验采用共射极放大电路,如图4.1所示。
三极管是一个电流控制电流源器件（即Ic ＝βIb ）, Ic 、Ib 都正值, 被放大的交流信号有正值有负值, 通过合理设置静态工作点, 用工作点的下降表示交流信号负值, 实现对负信号的放大, 输入电压通过输入电阻产生输入电流Ib 的变化, 电流Ic 的变化通过输出电阻变成输出电压的变化, 从而实现电压信号的放大。
放大电路的主要参数有电压放大倍数Av 、输入电阻Ri 、输出电阻Ro 。
三者之间的关系如下：(/)vo ic Ro ib Ro vi Ri Ro Ro Av vi vi vi vi Riβββ-===-=-=-..........(1) Ro Rc = (2)26(1)be Ri r Ie β=++ (3)式（1）表明Av 与输出电阻Ro 成正比, 与输入电阻Ri 成反比。
图4.1 共射极晶体管放大电路五、实验内容5.1 静态工作点的设置1什么是静态工作点静态工作点是指在电路输入信号为零时, 电路中各支路电流和各节点的电压值, 通常电路的工作点用Vce的值来代表, 或者用Vc来代表, 在共射极放大电路中, 在没有接发射极电阻的情况下Vce＝Vc。
实验2单管交流放大电路
实验2单管交流放大电路实验目的：1. 学习单管放大电路的基本工作原理；2. 掌握单管放大电路的设计方法；3. 通过实验，了解单管放大电路的放大特性。
实验原理：单管交流放大电路是一种利用晶体管进行电压放大的电路，其基本结构如下图所示：其中，VCC为电源电压，RE为电阻，VBE为基极-发射极电压，IC为晶体管的工作电流，RL为负载电阻，VS为输入信号。
在这个电路中，晶体管的基极与信号源之间串联一个耦合电容，用来隔离DC信号，只通过交流信号。
当输入一个交流信号时，信号在耦合电容上产生一个交变电压，将晶体管的基极电压周期性变化。
由于发射极与基极之间存在一个固定的电压VBE，因此，当基极电压变化时，发射极电压也会随之变化，改变电流IC。
在交流工作条件下，这种电流变化将与输入信号同步。
当晶体管基极电压增加时，发射极电压也会增加，使电流增大，从而使负载电阻两端的电压增加。
因此，当输入信号为正时，输出信号也会同步地增加。
当输入信号为负时，输出信号也同步地减小。
总而言之，单管放大电路可以将输入信号进行放大，达到放大器的放大效果。
实验器材：2. 变压器；3. 示波器；4. 电源。
实验步骤：1. 连接实验板将变压器连接到实验板上，将示波器连接到实验板输出端口，将电源连接到实验板上。
2. 调整电路参数调整电路参数VCC、RL、RE的大小，使实验板输出的波形为正弦波，并且波峰尽可能地靠近电源电压。
3. 更改输入电压更改输入电压，观察输出波形和幅度的变化。
4. 测量放大倍数根据示波器上的输出波形来测量输入和输出电压的幅度，并计算得到放大倍数。
注意事项：1. 在实验中需要根据实际情况调整电路参数，使得晶体管能够正常工作。
2. 当更改输入电压时，需要逐渐地改变电压，以防止电压过高损坏电路。
3. 在实验过程中需要仔细观察仪器，以确保实验的正确进行。
实验结果：在实验中，我们使用单管交流放大电路实验板来验证单管放大电路的放大特性。
通过调整电路参数，我们能够得到稳定的正弦波形并计算出放大倍数。
1.单管电压放大电路
静态分析
RB↑ IB ↓ IC ↓ UCE↑ 静态工作点Q下移;
RB↓ IB ↑IC ↑ UCE↓ 静态工作点Q上移。
2.静态工作点的调整及测试
参 工 作状 数
态
工作点合 适（输出 波形不失
真）
一、实验目的
1.掌握晶体管放大电路静态工作点的调试方法。 2.练习测量晶体管放大电路的放大倍数。 3.通过实验了解引
1.直流稳压电源
一台
2.EM1634函数发生器 一台
3.数字万用表
一块
4.cos5020示波器
一台
三、实验内容
1.实验线路
分压式偏置放大电路 稳定静态工作点的原理
工作点偏 高（输出 波形负向
失真）
工作点偏 低（输出 波形正向
失真）
静态 工作点 UBE UCE
输 入 电 压 Ui
数值
波形
输 出 电 压 Uo
数值
波形
失真 名称
当温度升高，IC随着升高，IE也会升高，电流IE流经射极电 阻RE产生的压降UE也升高。
又因为UBE=UB-UE，如果基极电位UB是恒定的，且与温度 无关，则UBE会随UE的升高而减小，IB也随之自动减小，结 果使集电极电流IC减小，从而实现IC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：
单管交流放大电路
实验二单管交流放大电路一、实验目的（1）熟悉晶体管的管型、管脚和电解电容器的极性。
（2）测量单管放大电路的电压增益，并比较测量值与计算值。
（3）测定单级共射放大电路输入与输出波形的相位关系。
（4）测定负载电阻对电压增益的影响。
（5）熟悉放大器静态工作点的调试方法以及静态工作点变化对放大器性能的影响。
（6）研究放大器的动态性能。
二、实验器材虚拟实验设备◆操作系统为Windows XP的计算机1台◆Electronics Workbench Multisim 8.x～9.x电子线路仿真软件1套◆示波器Oscilloscope1台◆直流稳压源1个◆数字万用表1个◆函数信号发生器1台◆电阻（2KΩ，1/4W）2个◆电阻（5.1KΩ，1/4W）1个◆电阻（680Ω，1/4W）1个◆电阻（4.7KΩ，1/4W）2个◆电解电容（10μF，25V）2个◆电解电容（47μF，25V）1个◆NPN型晶体管2N3903 1个实际工程实验设备◆模拟实验箱1台◆函数信号发生器DF1647 1台◆双踪示波器DF4320 1台◆数字万用表DT9806 1个◆晶体管毫伏表DF2173B 1台◆电阻（2KΩ，1/4W）2个◆电阻（5.1KΩ，1/4W）1个◆电阻（680Ω，1/4W）1个◆电阻（4.7KΩ，1/4W）2个◆电解电容（10μF，25V）2个◆电解电容（47μF，25V）1个◆NPN型晶体管2N3903 1个三、实验原理及实验电路晶体三极管由半导体材料硅或锗制成。
各种管的外形和管芯在制造工艺上各有不同，但最基本的结构只有NPN型和PNP型两种，管芯内部包含由两个PN结组成的三个区（发射区、基区、集电区）。
三极管的工作状态可以分为以下三个区域： （1）截止区 减小基极电流I B 、集电极电流I C 也随着减小，当I B =0时，I C ≈0，即特性曲线几乎与横轴重合，这时，三极管相当于一个断开的开关。
（2）饱和区 三极管的发射结、集电结均处于正向偏置，I C 基本上不受I B 控制（I C≠βI B ），晶体管失去了电流放大作用。
单管放大电路课程设计
单管放大电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单管放大电路的基本原理，掌握其组成部分及各自功能；2. 使学生掌握单管放大电路的静态工作点设置方法，了解其对电路性能的影响；3. 帮助学生掌握单管放大电路的动态性能分析方法，包括电压增益、输入输出阻抗等。
技能目标：1. 培养学生具备独立搭建单管放大电路的能力，并能进行电路调试与优化；2. 提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，例如：分析实际电路中的噪声、失真等问题；3. 培养学生通过实验验证理论，具备一定的实验操作和数据分析能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生的团队合作意识，学会在实验和讨论中互相学习、共同进步；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，养成认真观察、思考问题的良好习惯。
本课程旨在通过讲解和实验相结合的方式，使学生深入理解单管放大电路的理论知识，培养其实践操作能力。
针对学生的年级特点，课程内容将注重理论与实践相结合，使学生能够在掌握基本原理的基础上，解决实际问题。
教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考、积极参与，以提高其学习兴趣和成就感。
通过本课程的学习，期望学生能够达到以上所述课程目标，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 简介晶体管及其工作原理；- 单管放大电路的基本构成与功能；- 静态工作点的设置及其对电路性能的影响；- 动态性能分析：电压增益、输入输出阻抗、频率响应等。
2. 实践操作：- 搭建单管放大电路，进行电路调试与优化；- 测量并分析电路的静态工作点、电压增益、输入输出阻抗等参数；- 分析实际电路中的噪声、失真等问题，并提出解决方案。
3. 教学进度安排：- 第一节课：晶体管及其工作原理介绍；- 第二节课：单管放大电路基本构成与功能讲解；- 第三节课：静态工作点设置及其对电路性能的影响；- 第四节课：动态性能分析方法讲解；- 第五节课：实践操作，搭建单管放大电路，进行电路调试与优化；- 第六节课：分析实际电路中的问题，并进行讨论。
单管交流放大电路实验报告
单管交流放大电路实验报告实验目的，通过实验，掌握单管交流放大电路的基本原理和特性，加深对电子技术的理解和应用。
实验仪器与器材，示波器、信号发生器、电压表、电流表、电阻、电容、二极管、电源等。
实验原理，单管交流放大电路是由一个晶体管和少量的无源元件（电阻、电容等）组成的放大电路。
其基本原理是利用晶体管的放大特性，将输入的微弱交流信号放大到一定的程度，以便实现信号的处理和传输。
实验步骤：1. 按照电路图连接好电路，注意接线的正确性和稳固性。
2. 打开电源，调节信号发生器产生所需的交流信号，并通过电容耦合输入到晶体管的基极。
3. 用示波器观察输入信号和输出信号的波形，调节信号发生器的频率和幅度，观察输出信号的变化。
4. 测量电路中各个元件的电压和电流，记录数据并进行分析。
实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们得到了如下的实验结果：1. 输入信号经过晶体管放大后，输出信号的幅度得到了显著的增大，证明了单管交流放大电路的放大作用。
2. 随着输入信号频率的增大，输出信号的波形发生了变化，表现出了晶体管的频率特性。
3. 通过测量电路中各个元件的电压和电流，我们可以进一步分析电路的工作状态和特性，为后续的电子电路设计和调试提供了参考。
实验总结：本次实验通过实际操作，深入理解了单管交流放大电路的工作原理和特性，掌握了相关的实验技能和数据处理方法。
同时，也发现了一些问题和不足之处，为今后的学习和实践提出了一些思考和改进的方向。
通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还培养了动手能力和实验精神，为今后的学习和科研打下了坚实的基础。
希望通过不断的实践和探索，能够更深入地理解电子技术，为科学研究和工程应用做出更大的贡献。
结语：通过本次实验，我们对单管交流放大电路有了更深入的了解，实验结果也验证了理论知识的正确性。
希望今后能够继续深入学习和实践，不断提高自己的技能和能力，为电子技术的发展做出更大的贡献。
九单管交流电压放大电路
实验九 单管交流电压放大电路一、实验目的1．学习放大器静态工作点的调试方法以及电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量方法。
2．观察改变放大器某些元件参数对静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。
3．学习示波器、信号发生器、交流毫伏表等常用仪器的使用方法。
二、实验原理图9.1为常用的单管共射极放大电路。
其偏置电路采用了R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极上接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加上输入信号u i 后，在其输出端便可得到一个与u i 相位相反、幅值增大了的输出信号u o ，从而实现了电压放大。
晶体管为非线性元件，要使放大器不产生非线性失真，就必须建立一个合适的静态工作点，使晶体管工作在放大区，如图9.2所示。
Q 点合适时，输入大小合适的信号，输出波形不失真。
若I B 过小，Q 2点过低，晶体管进入截止区，输出波形产生截止失真；当 I B 过大， Q 1点过高，则晶体管将进入饱和区，输出波形产生饱和失真，如图9.3所示。
但要注意，即使Q 点合适，若输入信号过大，则饱和截止失真会同时出现。
改变电路参数U CC 、R C 、R B1、R B2都会引起静态工作点的变化，通常多采用调节R B2的方法来改变静态工作点，如减小R B2，可使静态工作点提高。
调整放大器到合适的静态工作点，加入输入信号u i 。
在输出电压不失真的情况下，用交流毫伏表测出u i 和u o 的有效值，则电压放大倍数A u = U o / U i 。
为了测量放大器的输入电阻，在图9.1所示电路的输入端与信号源之间串入一已知电阻cc （12V ）tR ，在放大器正常工作情况下，用交流毫伏表测出U S 和U i ，则根据输入电阻的定义可得：R U U U RU U I U r i S iR i i i i -===在放大器正常工作情况下，用交流毫伏表测出放大器空载时的输出电压U O 和接入负载后的输出电压U OL ，则根据O Lo LOL U R r R U +=，可得：L OL O o 1R U U r ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=。
1.单管放大电路
放大电路幅频相频曲线 通频带测量 ( 略)
2020/11/10
FILE NAME: 单管放大电路仿真 --龙从玉 . DSN
2010-4-10
长江大学电工电子实验中心龙从玉
3
图- 3 单管电路实验 分步骤操作示意图
Vcc+12v
测试静态工作点 Ve=? Vb=?
信号us输入 示波器CH2
us
Ri
ui usui
器材名称 型号/参数
数量
晶体管 9013
1
表-1 单管放大电路实验器材表
电容 电位器
电阻
10uF 10K 100 2K 5.1K 10K
3
1
2 21 1
100K 1
导线 若干
2020/11/10
3. 实验原理
基本放大电路有共射极、共基极、共集电极三种构成方式， 本次实验采用共射极放大电路,如图1所示。三极管是一个电流 控制电流源器件（即IC＝βIB），通过合理设置静态工作点，实 现对交流电压信号的放大。放大电路的主要参数有电压放大倍 数Av、输入电阻ri、输出电阻ro。
② 接 ③确同确定一定管 极基三表测管极极笔管:的!量两的管档次脚结检测是构量查基类为三极型几(：百b)。毫伏时,R10bk2
接基极是红表笔的是NPN型管; 接基极是黑表笔则是PNP型管。 ④判断e极与c极:比较2个几百毫伏读
Ce
RL
Re
2k
100
47u
数,电压稍小的PN结是集电结，对应
的集电极C。
VB2 VALUE=1
Q1
2N3704
J1
1 2
us
3 4
uo
SIL-156-04
us AMP=40mv OFFSET=0 FREQ=1k PHASE=0 THETA=0
单管交流放大电路
单管交流放大电路1.实验目的⑴熟悉放大电路静态工作点及主要性能指标的测试方法；⑵定性了解放大电路静态工作点的改变对放大电路性能的影响；⑶学习常用仪器的测试技术及仪器组合的“共地”问题。
2.实验预习要求⑴复习放大电路的有关内容，熟悉静态工作点变化对放大电路产生的影响；⑵阅读实验教材，熟悉并验证放大电路主要性能指标的测试方法；⑶根据实验所给参考电路与参数，估计有关要测量的数据。
3. 实验参考电路图1 单管放大电路4. 实验内容与步骤⑴调整R P使U CE＝6V（用万用表测量），再用万用表测量放大电路的静态工作点：V B＝、V C＝、V E＝，并计算I E＝；⑵在放大电路的输入端加入一个f ＝1KHZ,U s ＝2V （有效值）的正弦信号u s ，用示波器观察输入与输出波形，再用交流毫伏表测量：U i ＝ 、U o ＝ (开关K 打开)，U o ′＝ （开关K 关上），并计算出；，__________ioui ou ='='==U U A U U A 此时，打开开关K 通过调节R P 来改变放大电路的静态工作点，当U CE ＝1V和U CE ＝10V 时观察并绘出其输出波形，并说明产生了何种失真。
5. 实验设备和器材⑴模拟电子技术实验箱或自制实验电路板 ⑵直流稳压电源 ⑶示波器⑷函数信号发生器 ⑸交流毫伏表 ⑹万用表6. 实验注意事项⑴实验中，为了安全和不损坏器件，应先接线后通电。
拆线前，应先关电源。
⑵为避免干扰，放大器与每个电子仪器、仪表的连接应“共地”，即把所有的地与放大器的“地”连在一起。
⑶防止直流稳压电源和函数信号发生器的输出短路。
7. 实验报告要求⑴整理实验数据，进行理论值和测量值的分析比较；⑵讨论静态工作点的变化对放大电路性能（失真、A u 等）的影响； ⑶思考题：①电压放大倍数的大小与输入信号有无关系，与负载电阻的变化有无关系，为什么？②实验电路在更换不同三极管时，其静态工作点及电压放大倍数能否保持基本不变？③在实验电路中，如果电容器C2漏电严重，当接上负载后，会对放大电路性能产生哪些影响？。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单元七晶体管交流放大电路及其分析（教案）
注：表格内黑体字格式为（黑体，小四号，1.25倍行距，居中）
7.1 单管交流电压放大电路的组成
7.2 放大电路的分析（静态分析）【教学过程】
组织教学：
1．检查出勤情况。
2．检查学生教材，习题册是否符合要求。
3．宣布上课。
复习旧课：
1．三极管的结构、类型和电路符号。
2．三极管三种工作状态的特点。
3.三极管的电流放大作用，电流分配关系。
引入新课：
1．通过演示功放经扬声器放出音乐的过程，向学生讲解放大电路的基本结构和信号流程，使学生对放大电路有初步的认识。
2．放大电路广泛应用于各种电子设备中，如音响设备、视听设备、精密仪器、自动控制系统等。
放大电路的功能是将微弱的电信号进行放大得到所需要的信号。
讲授新课：
7.1 单管交流电压放大电路的组成
一个放大器必须含有一个或多个有源器件，如三极管、场效晶体管等，同时还包含电阻、电容、电感、变压器等无源元件。
放大器框图如图所示。
放大器框图
放大电路通常有两部分，如图7-1-1所示，第一部分为电压放大电路，它的任务是将微弱的电信号加以放大去推动功率放大电路，一般它的输出电流较小，电压放大电路是整个放大电路的前置级。
第二部分为功率放大电路，是放大电路的输出级，它的任务是输出足够大的功率去推动执行元件（如继电器、电动机、喇叭、指示仪表等）工作。
功率放大器的输出电（提问,学生回答）
（结合实物讲解）
）。