26單管放大器1教案

長春職業(yè)技術(shù)學院課程教案用紙教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容備注組織教學引入新課新課新課新課新課小結(jié)師生互相問好、考勤放大電路(amplifier)是可以將電信號（電壓、電流）不失真地進行放大的電路。放大電路放大的本質(zhì)是能量的控制和轉(zhuǎn)換。表面是將信號的幅度由小增大，但是，放大的實質(zhì)是能量轉(zhuǎn)換，即由一個能量較小的輸入信號控制直流電源，將直流電源的能量轉(zhuǎn)換成與輸入信號頻率相同但幅度增大的交流能量輸出，使負載從電源獲得的能量大于信號源所提供的能量。因此，電路放大的基本特征是功率放大，即負載上總是獲得比輸入信號大得多的電壓或電流，有時兼而有之。模塊八基本放大電路（單管放大器的組成及工作原理）一、放大電路的組成通過控制三極管的基極電流來控制集電極的電流，放大電路正是利用三極管的這一特性組成放大電路。由于三極管有三種不同的接法，我們先以共發(fā)射極電路為例說明放大電路的組成原則。1、放大電路的組成原則基本共發(fā)射極電路如圖所示。圖中的T是NPN型三極管，擔負放大作用，是整個電路的核心器件。放大電路組成原則是：（1）必須根據(jù)所用三極管的類型提供直流電源，以便設(shè)置合適的靜態(tài)工作點，同時也為輸出提供能量。直流電源的大小和極性應(yīng)使三極管的發(fā)射結(jié)處于正向偏置；集電結(jié)處于反向偏置，使三極管工作在放大區(qū)。圖7-1中Rb，UBB即保證了發(fā)射結(jié)正向偏置，同時也為T提供了合適的靜態(tài)基極電流IB；Rc，UCC保證了集電結(jié)的反向偏置。（2）放大電路要對某一交流信號進行放大，故電路應(yīng)保證被放大信號加至三極管的發(fā)射結(jié)，以控制三極管的基極電流；同時要保證放大后的信號能從電路中輸出，Rc就是將被放大后的集電極電流ic轉(zhuǎn)換為電壓輸出。（3）既要保證直流設(shè)置靜態(tài)工作點，又要保證被放大的交流信號送到放大電路以及將放大后的信號輸出。耦合電容(couplingcapacitor)C1、C2的作用使交流信號可以通過；直流分量被隔離。圖中Rs為信號源內(nèi)阻，us為信號源電壓。ui為放大器輸入信號。C1一般選用容量大的電解電容，使其在輸入信號頻率范圍內(nèi)的容抗很小，可視為短路，所以輸入信號幾乎無損失地加在放大管的基極與發(fā)射極之間。電解電容是有極性的，使用時它的正極與電路的直流正極相連，不能接反。C2的作用與C1相似，使交流信號能順利的傳送到負載，同時將放大器與負載的直流分量隔離。RL是電路的負載。（4）圖中使用兩個電源UBB和UCC，由于需多個電源，給使用帶來不便，為此，只要電阻取值合適，就可以與單電源配合使三極管工作在合適的靜態(tài)工作點，將Rb接至UCC即可。判斷一個晶體管放大電路是否正確，按上述原則進行。如用PNP三極管，則電源和電容C1、C2的極性均相反。直流通路和交流通路一般情況下，在放大電路中，直流量和交流信號總是共存的。在對放大電路進行分析時，一方面要了解放大電路的靜態(tài)工作點是否合適，另一方面還要分析放大電路的一些動態(tài)參數(shù)。由于放大電路中會有電容、電感等電抗元件的存在，直流量所流經(jīng)的通路和交流信號所流經(jīng)的通路是不同的。直流通路(directcurrentpath)在直流電源的作用下直流電流流經(jīng)的通路稱為直流通路，直流通路是用于研究放大電路靜態(tài)工作點。對于直流通路，①電容視為開路；②電感視為短路；③信號源為電壓源視為短路，為電流源視為開路，但電源內(nèi)阻保留。參見下圖2、交流通路(alternatingcurrentpath)交流通路是在輸入信號作用下交流信號流經(jīng)的通路，交流通路是用來研究放大電路的動態(tài)參數(shù)。對于交流通路，①容量大的電容視為短路；②無內(nèi)阻的直流電源視為短路。由于理想直流電源的內(nèi)阻為零，交流電流在直流電源上產(chǎn)生的壓降為零（直流電源對交流通路而言視為短路）。如圖所示就是按此原則畫出的交流通路。放大電路的分析，包含兩個部分：直流分析。又稱靜態(tài)分析，主要求出電路的直流工作狀態(tài)（即確定放大電路的工作狀態(tài)）。目的確定三極管工作在放大區(qū)的中間。交流分析。又稱動態(tài)分析，主要求出放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻等性能指標，這些指標是設(shè)計放大電路的目的。三、放大電路的靜態(tài)分析放大電路的核心器件是具有放大作用的三極管。要保證三極管工作在放大區(qū)，使信號得到不失真地放大，其直流工作狀態(tài)有一定的要求，即保證發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置。如何根據(jù)放大電路計算出直流工作狀態(tài)，或者說如何改變電路的參數(shù)保證三極管工作在放大區(qū)，是本節(jié)討論的主要問題。直流工作點（又稱靜態(tài)工作點—quiescentpoint），簡稱Q點。它既可以通過解析的方法求出，也可以通過作圖的方法求出。圖解法形象直觀，是對放大電路進行定性分析，有助于理解放大電路；解析法邏輯清晰，是對放大電路進行定量分析，可以得到放大電路的具體參數(shù)。解析法確定靜態(tài)工作點，通常是求出基極直流電流IB、集電極直流電流IC和集電極與發(fā)射極間的直流電壓UCE。根據(jù)所求的參數(shù)可以確定三極管放大電路靜態(tài)工作點是否合適。計算這些參數(shù)是根據(jù)放大電路的直流通路。首先可求出基極回路靜態(tài)時的基極電流IBQ：（7-1）由于三極管導通時，UBE變化很小，可視為常數(shù)，一般（7-2）當UCC、Rb已知，則由（7-1）式可求出IBQ。根據(jù)三極管各極的電流關(guān)系，可求出靜態(tài)工作點的集電極電流ICQ。（7-3）再根據(jù)集電極輸出回路可求出UCEQ（7-4）至此，靜態(tài)工作點的電流、電壓都已估算出來。通常當UCEQ=(1/2)UCC可以大致認為靜態(tài)工作點較為合適。例7-2估算7-2放大電路的靜態(tài)工作點。設(shè)UCC=12V，Rc=3kΩ