電工電子教案 多級(jí)放大電路

1、課程指導(dǎo)方案（首頁(yè)）學(xué)期課次課時(shí)班級(jí)2013機(jī)電3+2周次日期上課地點(diǎn)教學(xué)實(shí)施資訊示范小組討論計(jì)劃或項(xiàng)目實(shí)施實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)情境名稱多級(jí)放大電路能力目標(biāo)掌握計(jì)算多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)的方法知識(shí)目標(biāo)1. 了解各種耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn)；2. 掌握計(jì)算多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)的方法。教學(xué)資源教材、學(xué)習(xí)資料教學(xué)方法討論法考核與評(píng)價(jià)教師評(píng)價(jià)作業(yè)教研室主任意見：簽字：日期：課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)意見教師授課教案教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)： 1、學(xué)習(xí)任務(wù)：多級(jí)放大電路2、提出要求：（1）了解各種耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn)；（2）掌握計(jì)算多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)的方法。知識(shí)準(zhǔn)備：【新課導(dǎo)入】上一節(jié)我們主要研究了由一個(gè)晶體管組成基本放大電路

2、，它們的電壓放大倍數(shù)一般只有幾十倍。但是在實(shí)際應(yīng)用中，往往需要放大非常微弱的信號(hào)，上述的放大倍數(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為了獲得更高的電壓放大倍數(shù)，可以把多個(gè)基本放大電路連接起來(lái)，組成“多級(jí)放大電路”。其中每一個(gè)基本放大電路叫做一“級(jí)”，而級(jí)與級(jí)之間的連接方式則叫做“耦合方式”。【講授內(nèi)容】一、級(jí)間耦合問(wèn)題極間耦合形式：1、阻容耦合阻容耦合是通過(guò)電容器將后級(jí)電路與前級(jí)相連接，其方框圖所示。教師授課教案單級(jí)阻容耦合放大電路兩極阻容耦合放大電路優(yōu)點(diǎn)：1）各級(jí)的直流工作點(diǎn)相互獨(dú)立。由于電容器隔直流而通交流，所以它們的直流通路相互隔離、相互獨(dú)立的，這樣就給設(shè)計(jì)、調(diào)試和分析帶來(lái)很大方便。2）在傳輸過(guò)程中，交流信號(hào)

3、損失少。只要耦合電容選得足夠大，則較低頻率的信號(hào)也能由前級(jí)幾乎不衰減地加到后級(jí)，實(shí)現(xiàn)逐級(jí)放大。3）電路的溫漂小。4）體積小，成本低。缺點(diǎn)：1）無(wú)法集成；2）低頻特性差；3）只能使信號(hào)直接通過(guò)，而不能改變其參數(shù)。2、 變壓器耦合變壓器可以通過(guò)磁路的耦合把一次側(cè)的交流信號(hào)傳送到二次側(cè)，因此可以作為耦合元件。變壓器耦合的兩級(jí)放大電路教師授課教案變壓器在傳送交流信號(hào)的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)電流、電壓以及阻抗變換。工作原理：優(yōu)點(diǎn)：1）變壓器耦合多級(jí)放大電路前后級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)是相互獨(dú)立、互不影響的。因?yàn)樽儔浩鞑荒軅魉椭绷餍盘?hào)。2）變壓器耦合多級(jí)放大電路基本上沒(méi)有溫漂現(xiàn)象。3）變壓器在傳送交流信號(hào)的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)電

4、流、電壓以及阻抗變換。缺點(diǎn)：1）高頻和低頻性能都很差；2）體積大，成本高，無(wú)法集成。3直接耦合（1）直接耦合的具體形式 直接耦合和兩級(jí)放大電路存在兩個(gè)問(wèn)題：1）第一級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)已接近飽和區(qū)。2）由于采用同種類型的管子，級(jí)數(shù)不能太多。教師授課教案為了解決第一個(gè)問(wèn)題：可以采用如下的辦法。加入電阻RE2為了解決第二個(gè)問(wèn)題：可以在電路中采用不同類型的管子，即NPN和PNP管配合使用，如下圖所示。（2）直接耦合放大電路的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）電路可以放大緩慢變化的信號(hào)和直流信號(hào)。由于級(jí)間是直接耦合，所以電路可以放大緩慢變化的信號(hào)和直流信號(hào)。2）便于集成。由于電路中只有晶體管和電阻，沒(méi)有電容器和電感器，因此便

5、于集成。缺點(diǎn)：1）各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)不獨(dú)立，相互影響。會(huì)給設(shè)計(jì)、計(jì)算和調(diào)試帶來(lái)不便。2）引入了零點(diǎn)漂移問(wèn)題。零點(diǎn)漂移對(duì)直接耦合放大電路的影響比較嚴(yán)重。3）直接耦合放大電路中的零點(diǎn)漂移問(wèn)題*什么是零點(diǎn)漂移？P174教師授課教案實(shí)踐證明，溫度是產(chǎn)生漂移的主要原因，也是最難克服的因素，所以零漂也叫做溫漂*產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因電源電壓的波動(dòng)，電路元件的老化，半導(dǎo)體隨溫度變化而產(chǎn)生的變化。*抑制零點(diǎn)漂移的方法：采用恒溫措施，使晶體管工作溫度穩(wěn)定。需要恒溫室或槽，因此設(shè)備復(fù)雜，成本高。采用溫度補(bǔ)償法。就是在電路中用熱敏元件或二極管（或晶體管的發(fā)射結(jié)）來(lái)與工作管的溫度特性互相補(bǔ)償。最有效的方法是設(shè)計(jì)特殊形式的放

6、大電路，用特性相同的兩個(gè)管子來(lái)提供輸出，使它們的零點(diǎn)漂移相互抵消。這就是“差動(dòng)放大電路”的設(shè)計(jì)思想。采用直流負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。各級(jí)之間采用阻容耦合。4）零點(diǎn)漂移大小的衡量uIdr= uOdr/Au TuIdr= uOdr/Au TT是溫度的變化；Au是電路的電壓放大倍數(shù)；uIdr就是溫度每變化1折合到放大電路輸入端的漂移電壓。二、多級(jí)放大電路的分析1、靜態(tài)工作點(diǎn)的分析思路：根據(jù)電路的約束條件和管子的IB、IC和IE的相互關(guān)系，列出方程組求解。例:1如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知1= 2 =50。計(jì)算前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值(UBE=0.6V);教師授課教案解: 兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別

7、計(jì)算。第一級(jí)是射極輸出器:第二級(jí)是分壓式偏置電路教師授課教案2、動(dòng)態(tài)性能分析（1）放大倍數(shù)的計(jì)算（2）輸入和輸出電阻的計(jì)算多級(jí)放大電路的輸入電阻為第一級(jí)放大電路的輸入電阻。多級(jí)放大電路的輸出電阻為最后一級(jí)放大電路的輸出電阻。例:2如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知1= 2 =50。（1）求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。（2）求放大電路的輸入電阻和輸出電阻。解：（1）求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)第一級(jí)放大電路為射極輸出器第二級(jí)放大電路為共發(fā)射極放大電路教師授課教案總電壓放大倍數(shù)(2) 計(jì)算 r i和 r 0微變等效電路由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻 ri 等于第一級(jí)的輸入電阻ri1。第一級(jí)是射極輸出器，它的輸入電阻ri1與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)載即是第二級(jí)輸入電阻 ri2。例 3: b1 = 60, b2 = 100; rbe1= 2 kW, rbe2 = 2.2 kW。求 Au, Ri, Ro。教師授課教案解：3、三種耦合方式放大電路的應(yīng)用場(chǎng)合