課堂課件-2-13-14“模擬電子技術(shù)與實(shí)踐”第2章動(dòng)態(tài)分析

1、第2章典型放大電路的分析與制作寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院模擬電子技術(shù)與實(shí)踐第2章寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院模擬電子技術(shù)與實(shí)踐第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)1：第1級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 任務(wù)2：第2級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分第一級(jí)放大電路負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)第二級(jí)放大電路圖2.2.16 兩級(jí)電壓放大電路第一級(jí)放大電路負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)第二級(jí)放大電路圖2.2.16 兩級(jí)電第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)1：第1級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 對(duì)于放大電路的動(dòng)態(tài)分析，可以采用應(yīng)用微變

2、等效電路法或者圖解分析法。用微變等效電路法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，電路中的電容和直流電源對(duì)交流信號(hào)來(lái)說(shuō)，可以看作是短路的，所以在畫交流通路時(shí)，把電容和直流電源用短路線連接。 下面我們對(duì)于兩級(jí)電壓放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分圖2.2.19 第1級(jí)放大電路的微變等效電路的繪制第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)1：第1級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 圖2.2.19 第1級(jí)放大電路的微變等效電路的繪制第2章 典第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大

3、電路的分析 分析：由三極管等效電阻計(jì)算式可得等效電阻rbe： 有載電壓放大倍數(shù)Au 其中則 式中“-”表示輸入信號(hào)與輸出信號(hào)相位反相。 任務(wù)1：第1級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分空載時(shí)的電壓放大倍數(shù) 代入數(shù)據(jù)得：第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 輸入電阻Ri 根據(jù)則 任務(wù)1：第1級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 空載時(shí)的電壓放大倍數(shù) 代入數(shù)據(jù)得：第2章 典型放大電所以 代入數(shù)據(jù)： 輸出電阻Ro 代入數(shù)據(jù)：第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放

4、大電路的分析 根據(jù)戴維南定理可得 任務(wù)1：第1級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 所以 代入數(shù)據(jù)： 輸出電阻Ro 代入數(shù)據(jù)：第2章 第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 畫出微變等效電路，畫微變等效電路的原則是：三極管等效、電容和直流電源短路。 根據(jù)交流通路列出函數(shù)關(guān)系式，得出Au、Ri和Ro值。討論輸出電壓的最大值。* 根據(jù)得出的Au、Ri和Ro值分析兩級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。 寫出分析報(bào)告，分組做出PPT演示文檔，分工進(jìn)行交流，討論。圖2.2.20 第2級(jí)電壓放大電路 任務(wù)2：第2級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 2.2.5 典型放

5、大電路的動(dòng)態(tài)分析 第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分 （1） 學(xué)生自主分析第2級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)2：第2級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 （3）準(zhǔn)備發(fā)言交流材料，介紹分析結(jié)果（2）做好動(dòng)態(tài)分析報(bào)告 畫出微變等效電路；分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)，得出Au、Ri和Ro值；分析電路的工作狀態(tài)是否處于合適狀態(tài)。說(shuō)明理由； （1） 學(xué)生自主分析第2級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)第2章 課堂課件-2-13-14“模擬電子技術(shù)與實(shí)踐”第2章動(dòng)態(tài)分析第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)

6、1：第1級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 任務(wù)2：第2級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 任務(wù)3：兩級(jí)放大電路的仿真分析 第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)3：兩級(jí)放大電路的仿真分析 （1）繪制兩級(jí)電壓放大電路仿真電路圖 打開仿真軟件，繪制信號(hào)產(chǎn)生與變換電路的原理圖，如圖2.2.27所示。 調(diào)整函數(shù)發(fā)生器，使放大器輸入峰值Ui=5mV，f=1kHz的正弦信號(hào)，測(cè)量輸出電壓Uom，計(jì)算電壓計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au。（2）電壓放大倍數(shù)的測(cè)量2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 第2章 典型放大電路的分

7、析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分接入交流信號(hào)發(fā)生器，設(shè)置信號(hào)參數(shù)接入雙蹤示波器觀察輸入、輸出電壓波形 圖2.2.27 兩級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)仿真接入交流信號(hào)發(fā)生器，設(shè)置信號(hào)參數(shù)接入雙蹤示波器觀察輸入、輸出輸入、輸出波形圖2.2.28 示波器觀察到的波形輸入、輸出波形圖2.2.28 示波器觀察到的波形表2.2.9 放大倍數(shù)的測(cè)量 第一級(jí)輸入U(xiǎn)im第一級(jí)輸出Uo1=Ui2末級(jí)輸出Uom電壓放大倍數(shù)Au5mV30 mV2V400Au1=6 Au2=66.7 Au= 400 仿真分析： 根據(jù)仿真得到的結(jié)論，多級(jí)放大電路的各級(jí)電壓放大倍數(shù)與總的電壓放大倍數(shù)有何關(guān)系？能否用理論簡(jiǎn)單推導(dǎo)一下。數(shù)據(jù)處理可得：

8、第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)3：兩級(jí)放大電路的仿真分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 表2.2.9 放大倍數(shù)的測(cè)量 第一級(jí)輸入U(xiǎn)im第一級(jí)輸出U 運(yùn)用兩次電壓法測(cè)量?jī)杉?jí)放大器的輸入電阻和輸出電阻。（3）輸入電阻的測(cè)量 表2.2.10 輸入電阻的測(cè)量UsUi取樣電阻R1Ri= RUi/(Us-Ui) 3.536mV3.12mV5.1k38.25k 數(shù)據(jù)處理可得 第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)3：兩級(jí)放大電路的仿真分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 運(yùn)用兩次電壓法測(cè)量?jī)杉?jí)放大器的輸入電阻和輸出圖2.2.29

9、輸入電阻的測(cè)量圖2.2.29 輸入電阻的測(cè)量閉合開關(guān)測(cè)量值 兩次電壓法測(cè)輸出電阻：（a）第1次測(cè)量 圖2.2.30 輸出電阻的測(cè)量閉合開關(guān)測(cè)量值 兩次電壓法測(cè)輸出電阻：（a）第1次測(cè)量測(cè)量值斷開開關(guān)（b）第2次測(cè)量 圖2.2.30 輸出電阻的測(cè)量 兩次電壓法測(cè)輸出電阻：測(cè)量值斷開開關(guān)（b）第2次測(cè)量 圖2.2.30 輸出電阻的表2.2.11 輸出電阻的測(cè)量測(cè)量值Uo測(cè)量值UoL負(fù)載電阻RL計(jì)算值Ro= RL(Uo/UoL-1)1.708V1.273V5.1k1.74K 數(shù)據(jù)處理可得： 第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)3：兩級(jí)放大電路的仿真分析 2.2.5 典

10、型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 （4）輸出電阻的測(cè)量 運(yùn)用兩次電壓法測(cè)量?jī)杉?jí)放大器的輸出電阻。表2.2.11 輸出電阻的測(cè)量測(cè)量值Uo測(cè)量值UoL負(fù)載電阻表2.2.12 幅頻特性的測(cè)試頻率值(Hz)fL/2fLfo/2fo2fofH10fH通頻帶fH-fL28561.663.32k6.64k193k1.93M192.944kHz輸出幅度23036852052052036850.6通頻帶BW=fH-fL=192.944kHz數(shù)據(jù)處理可得：采用掃頻儀等測(cè)量?jī)x器，可以得到如下特性曲線和參數(shù)。（5）幅頻、相頻特性的測(cè)量第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 任務(wù)3：兩級(jí)放大電路的仿真分析

11、 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 表2.2.12 幅頻特性的測(cè)試頻率值(Hz)fL/2fLfo圖2.2.31 幅頻和相頻特性的測(cè)量圖2.2.31 幅頻和相頻特性的測(cè)量 第一級(jí)放大倍數(shù)Au1=6 第二級(jí)放大倍數(shù)Au2=66.7 總電壓放大倍數(shù)Au=400輸出電阻上限頻率fH=193kHz，下限頻率fL=56Hz，帶寬BW=192.944kHz輸入電阻綜上所述，兩級(jí)放大電路的各參數(shù)歸納如下： UCE1= 4.515V IC1= 2.07mA IB1= UCE2= 7.095V IC2= 1.445mA IB2=靜態(tài)參數(shù)動(dòng)態(tài)參數(shù) 第一級(jí)放大倍數(shù)Au1=6 第二級(jí)放大倍數(shù)Au 多級(jí)放大電路的輸入電阻就是由第一級(jí)求得的考慮到后級(jí)放大電路影響后的輸入電阻，即RiRi1。多級(jí)放大電路的輸出電阻即由末級(jí)求得的輸出電阻，即RoRo2。 多級(jí)放大電路的輸入電阻就是由第一級(jí)求得的考慮到后級(jí)放 （1）兩級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)與各級(jí)電壓放大倍數(shù)的關(guān)系如何？ 思考與訓(xùn)練 第2章 典型放大電路的分析與制作2.2 兩級(jí)電壓放大電路的分析 2.2.5 典型放大電路的動(dòng)態(tài)分析 兩級(jí)電壓放大電路的各級(jí)電壓放大倍數(shù)與總電壓放大倍數(shù)的關(guān)系滿足： 則總電壓放大倍數(shù)為： 如果令 （1）兩級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)與各級(jí)電壓放大