單管交流電壓放大電路的組成、 放大電路的分析（靜態(tài)分析）（教案）

1、單元七 晶體管交流放大電路及其分析（教案）章節(jié)名稱7.1 單管交流電壓放大電路的組成7.2 放大電路的分析（靜態(tài)分析）學(xué)時安排2學(xué)時教學(xué)目標(biāo)1掌握基本共射極放大電路的組成并理解電路各元件的作用；2理解共射極放大電路的名稱；靜態(tài)分析和動態(tài)分析的概念和方法；3理解共射極放大電路組成、各元器件的作用；直流通路、交流通路的畫法；4了解共集電極放大電路和共基極放大電路的電路結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；5掌握共射放大電路的直流分析，靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置及估算和工作原理。重點(diǎn)難點(diǎn)1基本共射極放大電路的組成及各元件的作用；2共射極放大電路組成、各元器件的作用；直流通路、交流通路的畫法；3共射放大電路的直流分析，靜態(tài)工作點(diǎn)的

2、設(shè)置及估算和工作原理；4放大器的基本概念、“放大”的含義和實(shí)質(zhì)。參考資料1電子技術(shù)，呂國泰主編，北京：高等教育出版社，第2版 2001年2電工學(xué)，秦曾煌主編，北京：高等教育出版社，第5版下冊電子技術(shù)， 1999年考 核與評價1考核與評定要堅(jiān)持結(jié)果評價和過程評價相結(jié)合，定量評價和定性評價相結(jié)合，教師評價和學(xué)生自評、互評相結(jié)合，使考核與評價有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。2考核與評定要根據(jù)本課程的特點(diǎn)，改革單一考核方式，不僅關(guān)注學(xué)生對知識的理解、技能的掌握和能力的提高，還要重視規(guī)范操作、安全文明生產(chǎn)等職業(yè)素質(zhì)的形成，以及節(jié)約能源、節(jié)省原材料與愛護(hù)工具設(shè)備、保護(hù)環(huán)境等意識與觀念的樹立。備

3、注（正文）注：表格內(nèi)黑體字格式為（黑體，小四號，1.25倍行距，居中）7.1 單管交流電壓放大電路的組成7.2 放大電路的分析（靜態(tài)分析）【教學(xué)過程】組織教學(xué)：1檢查出勤情況。2檢查學(xué)生教材，習(xí)題冊是否符合要求。3宣布上課。復(fù)習(xí)舊課：1三極管的結(jié)構(gòu)、類型和電路符號。 2三極管三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)。3. 三極管的電流放大作用，電流分配關(guān)系。引入新課：1通過演示功放經(jīng)揚(yáng)聲器放出音樂的過程，向?qū)W生講解放大電路的基本結(jié)構(gòu)和信號流程，使學(xué)生對放大電路有初步的認(rèn)識。2放大電路廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，如音響設(shè)備、視聽設(shè)備、精密儀器、自動控制系統(tǒng)等。放大電路的功能是將微弱的電信號進(jìn)行放大得到所需要的信號。講授

4、新課：7.1 單管交流電壓放大電路的組成一個放大器必須含有一個或多個有源器件，如三極管、場效晶體管等，同時還包含電阻、電容、電感、變壓器等無源元件。放大器框圖如圖所示。放大器框圖放大電路通常有兩部分，如圖7-1-1所示，第一部分為電壓放大電路，它的任務(wù)是將微弱的電信號加以放大去推動功率放大電路，一般它的輸出電流較小，電壓放大電路是整個放大電路的前置級。第二部分為功率放大電路，是放大電路的輸出級，它的任務(wù)是輸出足夠大的功率去推動執(zhí)行元件（如繼電器、電動機(jī)、喇叭、指示儀表等）工作。功率放大器的輸出電壓和電流比較大。圖7-1-1 放大電路流程圖7.1.1 基本電壓放大電路的組成1對放大電路的基本要求

5、（1）要有足夠大的放大能力或倍數(shù)。（2）非線性失真要小。（3）穩(wěn)定性要好。（4）應(yīng)具有一定的通頻帶。 2放大電路的分類 （1）按晶體三極管的連接方式來分： 共發(fā)射極放大器 共基極放大器 共集電極放大器 （2）按放大信號的工作頻率來分： 直流放大器 低頻（音頻）放大器 高頻放大器 （3）按放大信號的形式來分： 交流放大器 直流放大器（4）按放大器的級數(shù)來分： 單級放大器 單級放大器 （5）按被放大信號的強(qiáng)度來分： 小信號放大器 大信號放大器 （6）按放大信號的性質(zhì)來分： 電流放大器 電壓放大器 功率放大器 （7）按元器件的集成化程度來分： 分立元件放大器 集成電路放大器由型晶體管組成的電壓放大電

6、路，即共射級單管放大電路。共發(fā)射極單管放大電路（雙電源供電）共發(fā)射極單管放大電路（單電源供電）7.1.2 各元件的作用1電路中各器件的作用如下（1）晶體管，起電流放大作用。（2）基極電源，為發(fā)射結(jié)提供正向偏壓。（3）基極電阻，一般是幾十千歐至幾百千歐。（4）集電極直流電源，為集電結(jié)提供反向偏壓。（5）集電極負(fù)載電阻，一般是幾百歐至幾千歐。（6）電容、，分別為輸入、輸出隔直電容，又稱耦合電容（7）輸出端電阻：負(fù)載電阻。（8） ui：信號源電壓；：信號源內(nèi)阻。2放大器中電流及電壓符號使用規(guī)定電路中的電壓、電流都是由直流成分和交流成分疊加而成。對直流分量和交流分量，作如下規(guī)定：（1）用大寫字母帶大寫

7、下標(biāo)表示直流分量。（2）用小寫字母帶小寫下標(biāo)表示交流分量。（3）用小寫字母帶大寫下標(biāo)表示直流分量與交流分量的疊加。（4）用大寫字母帶小寫下標(biāo)表示交流分量的有效值。7.2 放大電路的分析（靜態(tài)分析）單電源供電的放大電路如圖所示。共發(fā)射極單管放大電路（單電源供電）靜態(tài)：放大器無信號輸入時的直流工作狀態(tài)叫靜態(tài)。靜態(tài)工作點(diǎn)：在靜態(tài)下電流電壓共同確定的點(diǎn)叫靜態(tài)工作點(diǎn)，用Q表示。靜態(tài)分析的主要任務(wù)是確定放大電路的靜態(tài)值(直流值)、和。1.估算法用放大電路的直流通路確定靜態(tài)值（1）直流通路的畫法 定義：放大器的直流電流流通的回路。包括輸入直流通路和輸出直流通路。 畫法：將電容視為開路，其他不變。如圖所示。直

8、流通路中電容相當(dāng)于開路，負(fù)載和信號源被電容隔斷，剩下的部分就是直流通路。圖7-2-1 共射極放大電路的直流通路（2）靜態(tài)工作點(diǎn)的計算 （2-2-1） 則 （2-2-2） 式中為三極管發(fā)射結(jié)的正向壓降。當(dāng)發(fā)射結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)時，它類似于一個二極管，其導(dǎo)通壓降約為(鍺管約為)。通常 故 （2-2-3）即基極電流主要和決定。顯然當(dāng)和確定后，靜態(tài)基極電流就近似為一個固定值，因此，常把這種電路稱為固定式偏置放大電路。稱為固定偏置電流，稱為固定偏置電阻。 由可求出靜態(tài)時的集電極電流 （2-2-4） 靜態(tài)時的集-射極電壓為 （2-2-5） 靜態(tài)時的、的值稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。例 7-2-1在圖7-2-1中

9、，已知.試求放大電路的靜態(tài)值。解： 2.用圖解法確定靜態(tài)值 靜態(tài)值也可用圖解法來確定，并能直觀地分析和了解靜態(tài)值的變化對放大電路工作的影響。從理論上分析是可行的，但因半導(dǎo)體手冊并不給出晶體管的曲線，因此在具體應(yīng)用時主要用估算法。 我們知道，在放大電路的輸入回路，只有基極電流時需要計算的，可以通過式（7-2-2）求得。而三極管的輸出特性曲線是非線性的，因此放大電路的輸出回路是一個非線性電阻電路，要通過圖解法來確定靜態(tài)工作點(diǎn)。所謂圖解法，即電路的工作情況由負(fù)載線和非線性元件的伏安特性曲線的交點(diǎn)確定。這個交點(diǎn)就是靜態(tài)工作點(diǎn)。它既要符合非線性原件上的電壓與電流的關(guān)系，同時也要符合線性電路中電壓與電流的

10、關(guān)系。圖7-2-2 圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn) 晶體管是一種非線性元件，它的輸出特性曲線如圖7-2-2（a）所示。在圖7-2-1所示的直流通路中，晶體管與集電極負(fù)載電阻串聯(lián)后接與電源，我們可以列出 或 (7-2-6)這是一個直線方程，其斜率為,時，在圖（b）橫軸上的截距為,得M點(diǎn)，時，在縱軸上的截距為,得N點(diǎn)，連接著兩點(diǎn)即為一直線。由于此直線時通過直流通路得出的，且與集電極負(fù)載電阻有關(guān)，故稱之為直流負(fù)載線。如圖7-2-2(b)所示。負(fù)載線與晶體管的一條（由IB確定）輸出特性曲線的交點(diǎn)Q，即為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。Q點(diǎn)所對應(yīng)的電流、電壓值即為晶體管靜態(tài)工作時的電流（、）和電壓值（）。 若放大電路的、等參

11、數(shù)均保持不變，值調(diào)節(jié)電阻,既改變電流的大小，則靜態(tài)工作點(diǎn)Q的位置也隨之而改變。Q點(diǎn)沿著直流負(fù)載線下移，如圖（c）中的Q”;Q點(diǎn)沿著負(fù)載線上移，如圖中Q。因此，在放大電路中，為了獲得合適的工作點(diǎn)，使晶體管工作于特性曲線的放大區(qū)，通常用改變的阻值大小來調(diào)整偏流IB的大小?！窘虒W(xué)方法】課堂教學(xué)采用板書和多媒體教學(xué)手段相結(jié)合的方法，其多媒體使用率在 60以上。并輔助之以課堂討論、習(xí)題分析以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)。用于基本概念、理論、方法及應(yīng)用的課堂講授約占總學(xué)時的70的時間。習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)操作約占總學(xué)時的30的時間。本課程安排的實(shí)驗(yàn)課，以便學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能。1在開始閱讀某一章教材之前，先閱讀大綱中有關(guān)這一章的考

12、核知識點(diǎn)及考核目標(biāo)，對知識點(diǎn)能力層次即：識記、理解、應(yīng)用的要求，做到有的放矢。2閱讀教材，要逐段細(xì)讀，逐句推敲，集中精力，吃透每個知識點(diǎn)。對基本概念深刻理解，對基本原理徹底弄清，對基本方法牢固掌握。3在學(xué)習(xí)過程中，要邊思考問題，邊做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，從中加深對問題的認(rèn)識、理解和記憶，以利于突出重點(diǎn)，并涵蓋全面，不斷提高自學(xué)能力。4做每一章的練習(xí)題，能及時理解、消化和鞏固所學(xué)知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。【教學(xué)總結(jié)】1電子放大電路的入門課，是基礎(chǔ)知識。日常生活和工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)大器的應(yīng)用實(shí)例非常多，可以從學(xué)生較為熟悉的例子融會于教材內(nèi)容中進(jìn)行講述，以達(dá)到

13、生動具體的教學(xué)效果。2例如，一擴(kuò)音機(jī)為例，很容易說明放大器的結(jié)構(gòu)方框、放大電路的功能、靜態(tài)工作和動態(tài)工作的概念，對放大電路的基本技術(shù)要求等內(nèi)容。最后應(yīng)強(qiáng)調(diào)放大電路工作時既有直流電量、又有交流電量，用疊加原理可獲得電路任意瞬間的總電量，使學(xué)生一開始就明確放大電路是一種交直流共存的電路。同時區(qū)別清楚電路中電壓、電流的符合和正方向的規(guī)定，為后面學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。3放大電路的組成，各組成元器件的作用，教材采用順敘的方法，在學(xué)生已認(rèn)識三極管實(shí)驗(yàn)電路的基礎(chǔ)上，提出能否將交流信號加大三極管的基極，直接放大變化信號，通過分析加以否定，從而引出設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的原因，最后說明基本放大電路的組成及元器件的作用。這種敘述方法適應(yīng)學(xué)生的思維水平。4過早地應(yīng)用輸入特性對波形失真進(jìn)行圖解，對文化知識程度差的學(xué)生也會增加難度，可以采取回避辦法，先做簡單的定性分析?！窘虒W(xué)時間分配】一、組織教學(xué)（2分鐘）二、復(fù)習(xí)舊課（6分鐘）三