33.单管放大电路工作原理.docVIP

成都铁路工程学校教案 共 6 页 任 课 老 师 张瑛 2010年 11月17日 电大09-4班《电工电子技术》课 教研组长批准 2010年 11月17日 科 目 8.1单管放大电路的工作原理 目 的 要 求 掌握放大电路的组成。 熟悉放大电路中电压和电流的符号规定。 掌握共发射极放大电路的工作原理。 重 点 1．掌握放大电路的组成 2．运用放大电路静态分析方法确定晶体管是否处于放大状态 难 点 运用放大电路静态分析方法确定晶体管是否处于放大状态 需 要 时 间 2课时 教 学 类 型 单一型 教 学 方 法 讲授 教 学 过 程 和 内 容 （包括时间分配﹑教具使用﹑板书设计等） 组织教学 清点人数，整顿课堂秩序。 复习旧课 晶体管的结构和特性曲线 讲授新课 一、放大电路的组成 一个放大电路通常由输入信号源、放大元件、直流电源、相应的偏置电路以及输出负载四部分组成。 输入回路： 信号源us和信号源内阻Rs：给放大电路的输入端即晶体管的发射结提供一定频率和幅度的正弦甲流信号电压ube ui 耦合电容C1：隔直流通交流的作用。一方面隔断信号源与放大电路之间的直流通路，一方面连通信号源与放大电路的交流电路，容抗近似为0，可视为短路。 基极电源UBB和基极偏置电阻RB：给发射结提供正向的偏置电压，并给基极合适的偏置电流IB，使晶体管有合适的静态工作点。 2、输出回路 基极电源UCC和基极偏置电阻RC：一方面给输出信号提供能量，一方面通过RC给集电结提供反向偏置电压，使晶体管处于放大状态。 耦合电容C2：一方面隔断放大电路与负载之间的直流通路，使晶体管在静态工作点不收影响，一方面连通放大电路与负载的交流电路。容抗近似为0，可视为短路。 负载电阻Rl：实际的电路中，Rl为扬声器、继电器线圈的交流阻抗或后一级放大电路。 3、晶体管VT：具有电流放大作用，是核心元件。利用电流放大的作用可实现用输入端能量较小的信号源去控制电源UCC供给的能量，以在输出端获得一个能量较大的信号。 结论：所谓放大，表面看来是将信号的幅度由小增大，但是，放大电路本身并不能放大能量，实际上负载得到的能量来自于放大电路的供电电源，放大的本质是实现能量的控制，放大电路的作用只不过是控制了电源的能量，放大输出后的信号形态及变化规律要和输入的信号要保持一致，不能失真。由于输入信号的能量过于微弱，不足以推动负载，因此，需要另外提供一个能源，由能量较小的输入信号控制这个能源，使之输出较大的能量，然后推动负载，这种小能量对大能量的控制作用，就是放大作用的本质。 从以上元件介绍中,初步了解到在放大电路中既有直流又有交流。交流量就是需要放大的变化信号，直流量就是为放大建立平台条件，起铺垫作用。 二、放大电路的简化 将UBB省略，把RB改接到UCC上，选用合理的RB可保证发射结正偏、集点结反偏，使晶体管处于放大状态。 将公共端接“地”，设其电位为零，作为电路中其他各点的参考点。 三、放大器中有关符号的规定 直流分量：用大写字母带大写下标符号来表示。例如，基极直流电流用IB表示。 交流分量：即动态信号，用小写字母带小写下标符号来表示。基极交流电流用ib表示。 交流、直流叠加量：是瞬时值，用小写字母带大写下标符号来表示。基极总电流用iB表示。 放大电路的工作情况可以分为静态和动态两种。 静态时放大电路没有交流信号输入时的直流工作状态，其静态值用IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。由于这组数值分别与晶体管输入、输出特性曲线上一点的坐标值相对应，故常称这组数值为静态工作点Q，用Q表示。 动态是放大电路有交流信号输入时的工作状态，这时可以确定放大电路的电压放大倍数Au、输入电阻ri和输出电阻r0。 四、共发射极放大电路的工作原理 1、静态分析 当ui 0的工作状态称静态，电路中只有直流，故C1、C2模拟开路，电路变为下图所示 静态基极电流IB很重要，IB确定了放大电路的直流工作状态，通常称为偏置电流，简称偏流，产生偏流的电路，称为偏置电路。RB称为偏置电阻。 因为UBEQ 0.7V，可忽略 根据晶体管放大原理得到： UCEQ UCC-ICQRC 例题：在图所示的基本共发射极放大电路中，已知三极管的UCC＝12V， ＝37.5，RB 300k，RC＝4 k，试用估算法求出静态工作点,并判断是否处于放大状态。 解: UCEQ UCC-ICQRC 12-1.5×4 6 V 集-基极电压UCB UCEQ –UBEQ 6-0.7 5.3 V 可见晶体管集点结反向偏置，发射结正向偏置，处于放大状态。 动态分析 将交流信号电压ui Umsin，经C1加到晶体管的发射结上，交流电压ui与直流电压UBEQ叠加，为保证叠加后的总