課題§2-2 共發(fā)射極放大電路的分析

1、課 題：§2-2 共發(fā)射極放大電路的分析。教學時數(shù)：2課時(第一課時講解理論，第二課仿真演示相關內容)教學內容：放大電路非線性失真的分析。教學目的：放大電路非線性失真分析是教學中的一個重點，同時也是一個難點；在生產(chǎn)實踐中，放大電路的失真也是常見的需要排除的故障，因此維修電工專業(yè)的學生要做到以下三點：1、了解非線性失真對放大電路性能的影響； 2、掌握產(chǎn)生非線性失真的原因； 3、掌握判斷和排除非線性失真的方法。教學重點：克服非線性失真的方法。教學難點：看懂波形圖，掌握分析波形的方法。教學方法：多媒體教學法，利用大屏幕展示教學內容。講完相應理論內容后，應用EWB_電子實驗平臺做仿真實驗，從

2、仿真示波器上觀察電路在不同工作狀態(tài)下其輸入、輸出電壓波形的變化特點，做到理論課和實驗課的有機結合。教學用具：多媒體教室、EWB仿真軟件、共發(fā)射極放大電路程序文件復習學過的相關內容：圖1電路如圖1所示，提問學生回答電路中各元件的名稱和作用：VCC： 直流電源、提供放大電路的能量Q： 晶體管、具有電流放大作用，是放大電路的核心器件RB： 基極偏置電阻、提供合適的靜態(tài)工作點RC： 集電極負載、將晶體管電流放大轉為電壓放大的形式C1、C2： 隔直流通交流電容一、非線性失真對放大電路性能的影響； 放大器的輸出信號與輸入信號在波形上的畸變稱為失真，失真將影響到放大信號的真實性。例如，我們和家人通電話時的聲

3、音與面談時的聲音有一定的差別，這種差別就是由電話機中放大電路和元件失真引起的。二、引起失真的原因 靜態(tài)工作點不合適； 輸入信號太大，使放大電路的工作范圍超出了晶體管特性曲線上的線性范圍。這種失真通常稱為非線性失真。靜態(tài)工作點位置不合適，對波形失真的影響可分兩種情況說明：a靜態(tài)工作點偏低時產(chǎn)生截止失真（圖2-17）當靜態(tài)工作點偏低為QB時，接近截止區(qū)，交流量在截止區(qū)不能放大(三極管截止)，使輸出電壓波形正半周被削頂，產(chǎn)生截止失真。b靜態(tài)工作點偏高時產(chǎn)生飽和失真（圖2-17）當靜態(tài)工作點偏高為QA時，接近飽和區(qū)，交流量在飽和區(qū)不能放大，使輸出電壓波形負半周被削底，產(chǎn)生飽和失真。因此，要放大電路不產(chǎn)

4、生失真，必須有一個合適的靜態(tài)工作點Q，它應大致選在交流負載線的中點。此外，輸入信號ui的幅值不能太大，以避免放大電路的工作范圍超過特性曲線的線性范圍。三、選擇合適的靜態(tài)工作點，輸入交流小信號，觀察輸入輸出波形圖2 1、當 時，用仿真電壓表測得 ， 靜態(tài)工作點處于放大區(qū)中間（圖2）；2、 輸入信號 （圖3）；3、 對電路進行仿真，在雙蹤示波器顯示輸入（黑色）和輸出（紅色）電壓波形（圖4）。圖3 圖45、觀察輸入、輸出電壓波形，可看出放大后波形基本上不失真，移動指針到信號的最大值處，從雙蹤示波器的數(shù)據(jù)欄中讀出相關數(shù)據(jù)： 可算出該放大電路的電壓放大倍數(shù)四、減小RB阻值，造成飽和失真，觀察輸入輸出波形1、當 時， 靜態(tài)工作點處于飽和區(qū)；2、輸入信號 ；3、對電路進行仿真，從雙蹤示波器上觀察輸入和輸出電壓波形（圖5），可看出輸出電壓波形負半周被削底，產(chǎn)生飽和失真。 圖5五、增大RB阻值，造成截止失真，觀察輸入輸出波形1、當 時， 靜態(tài)工作點接近于截止區(qū)；2、輸入信號 ；3、對電路進行仿真，從雙蹤示波器觀察輸入和輸出電壓波形（圖6），可看出輸出電壓波形正半周被削頂，產(chǎn)生截止失真 圖6六、結論1、 產(chǎn)生非線性失真的主要原因是靜態(tài)工作點偏離放大區(qū)中間；2、 基極偏置電阻RB的大小對靜態(tài)工作點的影響最大；RB偏小，靜態(tài)工作點過高，容易產(chǎn)生飽和失真；RB偏大，靜態(tài)工作點過低，