模擬電子技術教案基本放大電路

《模擬電子技術》電子教案授課教案課程：模擬電子技術任課教師：教研室主任：課號：５課題：第二章基本放大電路2.1簡單交流放大電路教學目的：（1）熟練掌握基本放大電路的組成，工作原理及作用。（2）重點掌握靜態(tài)工作點的建立條件、作用教學內(nèi)容：放大的概念，共射電壓放大器及偏置電路，放大電路的技術指標和基本分析方法教學重點：基本放大電路的組成、工作原理教學難點：放大過程中交直流的疊加教學時數(shù)：2學時課前提問及復習：結型場效應管、絕緣柵型場效應管的構造原理和特性參數(shù)新課導入：放大的概念，應用場合以及放大電路。新課介紹：第二章基本放大電路2．1概述2.1.1放大的概念放大對象：主要放大微弱、變化的信號（交流小信號），使V或I、P得到放大！OOO放大實質(zhì)：能量的控制和轉換，三極管——換能器?；咎卣鳎汗β史糯?。有源元件：能夠控制能量的元件。放大的前提是不失真，即只有在不失真的情況下放大才有意義。2.1.2放大電路的性能指標為了反映放大電路的各方面的性能，引出如下主要性能指標。、放大倍數(shù)1輸出量與輸入量之比，根據(jù)輸入量為電流、電壓和輸出量為電流、電壓的不同，可以得到四種放大倍數(shù)。2、輸入電阻為從放大電路輸入端看進去的等效電阻，輸入電阻RiRi=Ui/Ii。和輸入電流有效值Ii之比，即定義為輸入電壓有效值Ui、輸出電阻3任何的放大電路的輸出都可以等效成一個有內(nèi)阻的電壓源，從放大電路輸出端看進去的等效。內(nèi)阻稱為輸出電阻Ro、通頻帶4通頻帶用于衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力。-f=f上限截止頻率f中頻放大倍數(shù)下限截止頻率LbwH頁15共頁1第章2第《模擬電子技術》電子教案5、非線性失真系數(shù)6、最大不失真輸出電壓定義：當輸入電壓再增大就會使輸出波形產(chǎn)生非線性失真時的輸出電壓，用U表示。om7、最大輸出功率與效率最大輸出功率P：在輸出信號不失真的情況下，負載上能夠獲得的最大功率。om效率η：直流電源能量的利用率。2.2基本共射放大電路的工作原理2.2.1基本共射放大電路的組成及各元件的作用基本組成如下：晶體管T負載電阻Rc、RL、CC耦合電容偏置電路V、R2bCC1晶體管起著核心的能量控制與轉化作用。偏置電路及負載電阻使晶體管工作在放大區(qū)。耦合電容隔離直流信號，通過交流信號。2.2.2設置靜態(tài)工作點的必要性一、靜態(tài)工作點當輸入信號為零時，晶體管的基極電流I、集電極電流I、U、U稱為放大電路的靜態(tài)CEBECB工作點。二、設置靜態(tài)工作點的原因要保證在輸入信號的整個周期內(nèi)晶體管始終工作在放大狀態(tài)，輸入信號馱載在直流信號上，這樣才能將輸入信號進行放大。2.2.3基本共射放大電路的工作原理及波形分析2.2.4放大電路的組成原則一、組成原則1、設置合適的靜態(tài)工作點2、電阻取值得當，與電源配合，使放大管有合適的靜態(tài)工作電流。3、輸入信號必須能夠作用于放大管的輸入回路。4、當負載接入時，必須保證放大管輸出回路的動態(tài)電流能作用于負載。二、常見的兩種共射放大電路1、直接耦合共射放大電路2、阻容耦合共射放大電路耦合電容阻容課堂小結：共射電壓放大器及偏置電路，放大電路的技術指標和基本分析方法作業(yè)布置：課堂思考題：靜態(tài)工作點為什么是必須的？頁15共頁2第章2第《模擬電子技術》電子教案授課教案課程：模擬電子技術任課教師：教研室主任：課號：6課題：放大電路的分析方法教學目的：理解放大電路工作原理能夠求解靜態(tài)工作點能夠求解各項動態(tài)參數(shù)教學內(nèi)容：直流通路、交流通路圖解法靜態(tài)工作點、放大倍數(shù)直流負載線交流負載線教學重點：圖解分析法教學難點：交流負載線教學時數(shù)：2學時課前提問及復習：放大的概念放大電路的各項性能指標放大電路中靜態(tài)工作點的作用新課導入：晶體管的輸入、輸出特性曲線靜態(tài)工作點正弦信號新課介紹：2．3兩種分析方法2.3.1直流通路與交流通路一般情況下，放大電路中直流信號與交流信號總是共存的。直流通路：在直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路。用于研究靜態(tài)工作點。對于直流通路：1、電容視開路。2、電感線圈視為短路。3、信號源視為短路。交流通路：在輸入信號作用下交流信號流經(jīng)的通路。用于研究動態(tài)參數(shù)。對于交流通路：1、容量大的電容視為短路。2、無內(nèi)阻的直流電源視為短路。根據(jù)上述原則，可將前面所述共射放大電路分離出直流通路和交流通路。在分析放大電路時，應遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)”的原則，求解靜態(tài)工作點時應利用直流通路，求解動態(tài)參數(shù)時應利用交流通路。共射放大電路如圖：頁15共頁3第章2第《模擬電子技術》電子教案直流通路交流通路圖解分析法2.3.2概念：在已知放大管的輸入特性、輸出特性以及放大電路中其它各元件參數(shù)的情況下，利用作圖的方法對放大電路進行分析。一、靜態(tài)工作點的分析對于如圖所示的直流通路可以求解其靜態(tài)工作點：U。，I，U，ICEBEBC并作出其輸入輸出特性曲線：二、電壓放大倍數(shù)其輸入、輸出波形可以如圖所示：、交直流迭加。結論：1v2、與v相位相反。io、非線性失真：飽和失真、3截止失真。、最大不失真輸出幅度。4頁15共頁4第章2第《模擬電子技術》電子教案三、圖解法的適用范圍用于分析輸出幅值比較大而工作頻率不太高的情況。點位置、最大不失真輸出應用范圍：分析Q電壓、失真情況。課堂小結：晶體管的輸入、輸出特性曲線靜態(tài)工作點放大倍數(shù)的分析失真的種類及產(chǎn)生原因圖解法的適用范圍2.3a2.4作業(yè)布置：頁15共頁5第章2第《模擬電子技術》電子教案授課教案課程：模擬電子技術任課教師：教研室主任：課號：7課題：放大電路的分析方法(等效電路法)教學目的：掌握等效電路法應用簡化的等效電路法求解電路參數(shù)教學內(nèi)容：h參數(shù)等效模型簡化的h參數(shù)等效模型教學重點：等效電路分析法教學難點：h參數(shù)等效模型教學時數(shù)：2學時課前提問及復習：直流通路的作法交流通路的作法作圖法求解靜態(tài)工作點Q的過程新課導入：等效電路建立線性模型，用線性電路的分析方法來分析晶體管電路。新課介紹：2.3.3等效電路分析法等效電路法：在一定的條件下將晶體管的特性線性化，建立線性模型，用線性電路的分析方法來分析晶體管電路。一、晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點的估算法使用條件：U>U且U>UBEonBECEh參數(shù)等效模型二、晶體管共射概念：在共射接法放大電路中，在低頻小信號作用下，將晶體參數(shù)來表示輸入、輸出的管看成一個線性雙口網(wǎng)絡，利用網(wǎng)絡的h電壓與電流的相互關系所得到的等效電路。參數(shù)的由來、h1b-e將晶體管看成一個雙口網(wǎng)絡，并以作為輸入端口則網(wǎng)絡外部的端電c-e為輸出端口，以壓和電流關系就是晶體管的輸入特性和輸出特性。h、參數(shù)的物理意義2頁15共頁6第章2第《模擬電子技術》電子教案h參數(shù)等效模型3、簡化的間的動態(tài)電晶體管工作在放大區(qū)時，管子的內(nèi)反饋可忽略不計，同樣可以認為c-e阻無窮大。這樣可以得到其簡化的等效電路如圖所示：的近似表達式r4、be+≈r=r+r200WI(1+β)26/|ebb'b￠EQQbe二、共射放大電路動態(tài)參數(shù)的分析Au、電壓放大倍數(shù)：1Ri、輸入電阻：2Ro、輸出電阻：3Avs4、源電壓放大倍數(shù)：課堂小結：h參數(shù)等效模型簡化的h參數(shù)等效模型共射放大電路動態(tài)參數(shù)的分析））作業(yè)布置：2.13（1、（2頁15共頁7第章2第《模擬電子技術》電子教案授課教案課程：模擬電子技術任課教師：教研室主任：課號：8課題：微變等效電路法教學目的：掌握微變等效電路分析方法及其應用教學內(nèi)容：動態(tài)分析教學重點：微變等效電路分析方法教學難點：等效電路的畫法教學時數(shù)：2學時h參數(shù)等效模型課前提問及復習：簡化的h參數(shù)等效模型新課導入：圖解法比較直觀，但對多級放大電路來說，太繁。因此，采用微變等效電路法。新課介紹：微變等效電路的應用（習題課）r等指標。A：據(jù)右圖，計算出、r、例1oUi2：電路如圖，試用等效電路分析法進行分析三個指標。例等指標。、：如下圖，計算出A、rr例3oUi頁15共頁8第章2第《模擬電子技術》電子教案r等指標。A、r、4例：如下圖，計算出oUi課堂小結：掌握微變等效電路分析方法及其應用，關鍵是會應用2.72.6、作業(yè)布置：頁15共頁9第章2第《模擬電子技術》電子教案授課教案課程：模擬電子技術任課教師：教研室主任：課號：9課題：靜態(tài)工作點Q的穩(wěn)定教學目的：掌握靜態(tài)工作點的穩(wěn)定電路掌握穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點求解方法掌握穩(wěn)定電路的動態(tài)參數(shù)求解方法教學內(nèi)容：靜態(tài)工作點的穩(wěn)定電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定電路的分析方法教學重點：靜態(tài)工作點Q的重要性教學難點：靜態(tài)工作點的穩(wěn)定方法教學時數(shù)：2學時課前提問及復習：h參數(shù)等效模型簡化的h參數(shù)等效模型利用簡化的h參數(shù)等效模型求解共射電路新課導入：靜態(tài)工作點的影響因素穩(wěn)定工作點的常用方法靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路的求解新課介紹：2．4靜態(tài)工作點的穩(wěn)定一、穩(wěn)定的必要性由于電源電壓的波動、元件的老化以及因為溫度變化所引起的晶體管參數(shù)變化，都會造成靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定，從而使動態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定，有時電路甚至無法正常工作。工作點的穩(wěn)定問題：工作點不穩(wěn)定的原因是溫度對參數(shù)的影響。在引起Q點不穩(wěn)定的諸多因素中，溫度對晶體管參數(shù)的影響是最為主要的。三極管V、β、I參數(shù)均為溫度的函數(shù)：CBOBEV↓BE溫度T↑→{β↑}→I↑→Q↑CI↑CEO二、典型的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路穩(wěn)定過程：1、Re的直流負反饋作用2、在I》I的情況下，U在溫度變化時基本不變。BQBQRb2三、靜態(tài)工作點的估算頁15共頁10第章2第《模擬電子技術》電子教案+R)V=VR/(Rb2Bb2CCb1)/RV=(V－=IIeBEBEC)+RI(R/I=IβV=V－eCCCcCEBC四、動態(tài)參數(shù)的估算Au1、電壓放大倍數(shù)：mV/I)26r=200Ω+(1+βEbeR2、輸入電阻：i3、輸出電阻：RO課堂小結：靜態(tài)工作點的影響因素穩(wěn)定工作點的常用方法靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路的求解（2）1作業(yè)布置：2.19（）、頁15共頁11第章2第《模擬電子技術》電子教案授課教案課程：模擬電子技術任課教師：教研室主任：課號：10課題：放大電路的三種基本接法、派生電路教學目的：掌握三種接法及其特點掌握三種接法動態(tài)參數(shù)的分析掌握復合管的特性教學內(nèi)容：基本共集放大電路、基本共基放大電路教學重點：三種組態(tài)的各自特點教學難點：共集、共基組態(tài)的分析教學時數(shù)：2學時課前提問及復習：靜態(tài)工作點的影響因素穩(wěn)定工作點的常用方法射極負反饋電阻的作用靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路的求解新課導入：基本共集放大電路、基本共基放大電路新課介紹：2．5三種組態(tài)的放大電路共集放大電路以集電極為公共端，通過i對i的控制作用實現(xiàn)功率放大。共基放大電路以基EB極為公共端，通過i對i的控制作用實現(xiàn)功率放大。共射、共集、共基是單管放大電路的三種基CE本接法。一、基本共集放大電路靜態(tài)工作點的分析+R)V=VR/(Rb2b2Bb1CCR)/－VI=I=(VBECQeEBR－IR=VI－VII=/=VβeEeCEQCCCBQCCC頁15共頁12第章2第《模擬電子技術》電子教案動態(tài)分析Au電壓放大倍數(shù)：輸入電阻：])R'=R//R//[r+(1+RβLb2b1ibeRo輸出電阻：1Au≈共集電路特點：Ro低Ri高二、基本共基放大電路靜態(tài)工作點的分析：與共射靜態(tài)工作點分析相同。動態(tài)參數(shù)的分析：Au電壓放大倍數(shù)：Ri輸入電阻：R輸出電阻：R≈oC三、晶體管基本放大電路的派生電路1、復合管放大電路共射—共基放大電路、2、共集—共基放大電路3課堂小結：基本共集放大電路的組成與特點基本共基放大電路的組成與特點3）、、2.18作業(yè)布置：（1）（2）（頁15共頁13第章2第《模擬電子技術》電子教案授課教案課程：模擬電子技術任課教師：教研室主任：課號：11課題：場效應管放大電路教學目的：掌握場效應管放大器的各種偏置電路用圖解分析法分析計算放大器用微變等效電路分析法分析計算放大器教學內(nèi)容：場效應管的三種接法場效應管放大器的各種偏置電路用圖解分析法分析計算放大器用微變等效電路分析法分析計算放大器教學重點：用微變等效電路分析法分析計算放大器教學難點：跨導的理解教學時數(shù)：2學時課前提問及復習：場效應管的種類和結構場效應管的轉移特性曲線場效應管的輸出特性曲線新課導入：場效應管的三種基本接法設置靜態(tài)工作點的必要性