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电工与电子技术 电子技术模块. 第 7 章 放大电路和集成运算放大器. 7.1 共发射极单管放大电路. 安徽省肥西金桥高级职业中学. 2014年11月8日. 第 1 页. 教学导航. 1 、了解共发射极单管放大电路的组成; 2 、能识读和绘制基本共射放大电路; 3 、会使用万用表调试三极管的静态工作点 ; 4 、理解基本共射放大电路的特点,掌握共射放大电路的组成。 。. 第 2 页. 7.1 共发射极单管放大电路. 复习三极管三种状态:. 一 . 共发射极单管放大电路. 1. 组成. VT 电流放大元件.
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电工与电子技术 电子技术模块 第7章 放大电路和集成运算放大器 7.1 共发射极单管放大电路 安徽省肥西金桥高级职业中学 2014年11月8日 第1页
教学导航 1、了解共发射极单管放大电路的组成; 2、能识读和绘制基本共射放大电路; 3、会使用万用表调试三极管的静态工作点; 4、理解基本共射放大电路的特点,掌握共射放大电路的组成。。 第2页
7.1共发射极单管放大电路 复习三极管三种状态: 一.共发射极单管放大电路 1.组成 VT 电流放大元件 UCC直流电源。与 RB、RC 配合,保证管子的发射极正偏、集电极反偏;为输出信号提供能量。 输出回路 输入回路 RB基极偏置电阻。与 UCC 配合,为晶体管提供合适的基极电流。 RC集电极负载电阻。将晶体管的电流放大作用转化为电压放大。 C1、C2耦合电容。“隔直通交”。 发射极是输入、输出回路的公共端。 第3页
二、共发射极放大电路工作原理 1. 静态工作情况 静态:放大器无信号输入时的直流工作状态。 静态工作点:静态时,各极电流、电压在三极管输入输出特性曲线族上所确定的点,用Q 表示。一般包括 IB、UBE、IC、UCE。 静态工作点的设置应使放大器工作在放大状态。 直流通路:直流信号在电路中流通的路径。 直流通路的画法:电容视为开路。 第4页
静态工作点的估算: 根据直流通路列回路方程: IBRB + UBE = UCC ICRC + UCE = UCC UBE 0.7 V 解得: 例:UCC = 12 V, RB = 300 k, RC = 4 k, = 50, 求放大电路的静态工作点。 解: 第5页
2.动态工作情况 动态:有交流信号输入时放大电路的状态。 动态时,在输入交流信号 ui 作用下,电路中各极电压、电流在原静态值上叠加一个交流分量。只要静态工作点合适,晶体管工作在放大状态,各极电压、电流交流分量的变化规律与输入交流信号 ui 同。 第6页
3、放大电路的工作波形 输入交流信号 ui 经耦合电容 C1 加在晶体管的发射结。 uBE = UBE + ui uBE 的变化引起基极电流 iB 的变化。 iB = IB + ib 由于晶体管处于放大状态,集电极电流 iC 受基极电流 iB 控制, iC = iB = IC + ic ,uCE = UCC – iCRC 随iC作相反的变化。 经耦合电容 C2 “隔直通交”后,输出交流电压 uo。uo 与 ui 反相。 第7页
4、静态工作点的选择与波形失真 放大电路在输入交流信号后,如果静态工作点选择的合适,在整个信号周期内,晶体管都工作在线性放大区,放大电路能不失真地放大信号。 如果静态工作点选择不当,晶体管有时会进入截止状态或饱和状态,从而产生非线性失真。 第8页
( 1)静态工作点设置太高时 在交流信号的正半周,随输入信号增大,集电极电流 iC 因受最大值 ICm 的限制不能相应增大,iB 对iC 失去控制作用,晶体管进入饱和区,输出波形产生失真。 饱和失真:因晶体管进入饱和区而产生的失真。 饱和失真的特点:对于 NPN 型晶体管组成的放大电路,发生饱和失真时,输出电压波形的负半周被削。 克服饱和失真的办法:减小静态工作点的值,通常增大基极偏置电阻 RB。 第9页
(2)静态工作点设置太低时 UBE 小于 uim, 在交流信号的负半周,晶体管发射结因反偏而截止,没有放大作用,输出波形失真。 截止失真:因晶体管进入截止区而产生的失真。 截止失真的特点:对于 NPN型晶体管组成的放大电路,发生截止失真时,输出电压波形的正半周被削。 克服截止失真的办法:增大静态工作点的值,通常减小基极偏置电阻 RB。 第10页
ICEO 为了不失真的放大信号,必须给放大电路设置一个合适的静态工作点。 由于晶体管的参数与温度有关,当环境温度变化或更换管子时,晶体管的参数要发生变化,引起静态工作点的变化,从而影响放大电路的正常工作。 IC 例: T 即,温度升高,静态工作点上移,可能会引起饱和失真。 为此,采用具有稳定静态工作点作用的分压式放大电路。 第11页
则: 基本不变 基本不变 IC IE T VE IC UBE(=UB – UE) 分压式放大电路: 稳定静态工作点的原理: 如果 I1 >> IB,UCC>> UBE, UE = UB – UBE 也基本不变 稳定静态工作点的过程: 第12页
四、电压放大倍数、输入电阻 和输出电阻 1. 放大电路的交流通路 交流通路:交流信号在电路中流通的路径。 交流通路的画法:对交流信号阻抗很小的耦合电容、旁路电容视为短路;直流电源对交流信号内阻很小,也视为短路。 交流通路 输入回路 输出回路 第13页
; 2. 电压放大倍数 电压放大倍数 所以 负号表示输出与输入信号反相。 第14页
3. 输入电阻 ri 和输出电阻 ro 放大电路的输入电阻 ri是从放大电路的输入端看进去的交流等效电阻。 ri ro ri 相当于信号源或前级放大电路的负载。一般来说, ri 越大,放大电路向信号源取用的电流越小,对信号源的影响越小。 放大电路的输出电阻 ro是从放大电路的输出端(不包括负载)看进去的交流等效电阻。 ro 表示放大电路的带负载能力。放大电路对负载来说相当于一个内阻为 ro 的信号源。 ro 越小,放大电路带负载的能力越强。 第15页
例:UCC = 12 V, RB = 300 k, RC = 4 k, = 50,rbe = 1 k, RL = 4 k,求放大电路的 Au、ri、ro。 解: 第16页
小 结 1.放大电路电路的一个核心问题是能放大、不失真,其工作状态有静态和动态两种。 2、学会描述共发射极单管放大电路的结构并学会解释其工作原理。 3、会求解静态工作点、会调整波形失真和调整方法。 第17页
学习效果检验 A 1.画放大器交流通道时,耦合电容应视为( )。 A.短路 B.开路 C.不变 2.放大电路在为零时,由于的存在,电路中各处已存在和,电路这时的工作状态叫静态,静态时,晶体管的、、称为静态工作点。 3.共发射极单管放大电路,输出电压与输入电压相位差为,这是放大器的重要特征,称为放大器的作用。 输入信号为零 直流电源UCC 直流电压 直流电流 IBQ IC Q UCEQ 1800、反相 作业布置 P216 一、是非题:1、2、3; 二、选择题:1、2 、4、5、6 ;三、填空题:1-5。 第18页
Thank You ! • 谢谢! 第19页