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1、引入新课 谈到“放大” , 学生自然而然会问 : “放大有什么样的用途？”放大器是把微弱的输入信号，通过电子器件的控制作用，将直流电源功率转换成较强的电信号的电路，称为放大电路，简称放大器。 “放大”指的是功率放大，即 P 出 P 入放大电路在工业生产过程及日常生活中应用很广， 扩音机就是一个非常典型的例子，如图所示： 讲授新课 第八章 单级低频小信号放大器 8.1 基本共射放大电路一、基本共射放大电路的组成和原理（一）电路说明1、单管共发射极放大电路在教学中的位置（承上启下）提问 （ 1）三极管最重要的特性是什么？（电流放大）（ 2）它的放大能力如何表示？（ IC=?IB）（ 3）它是一个有
2、源的器件吗？（不是，澄清“无中生有”的错误概念）（ 4）三极管工作于放大区的条件是什么？（外部、内部条件）2、电路的组成及电路图画法A 电路组成：（ 1）三极管 V：采用 NPN 型硅管；（ 2）基极电源 GB：作用是使发射结正偏；（ 3）集电极电源 GC：作用是使集电结反偏；（ 4） 基极偏置电阻 Rb： 作用是与电源 VB 一起给基极提供一个合适的基极电流 IB，双电源供电 又称偏置电阻；（ 5）集电极电阻 Rc：作用是将集电极电流 ic 的变化转换成集 -射之间的电压 uCE 的变化；（ 6）负载电阻 RL（ 7）耦合电容 C1 和 C2：又称隔直电容，作用是隔直通交，避免了电源与放大电
3、路之间，放大电路与负载之间直流电流的互相影响，分有极性、无极性两种；（ 8） “”表示接地，它并不真正接到大单电源供电 地的地电位，而表示电路的参考零电位，它只是电路中各点电压的公共端点。B、电路图画法 ：单电源供电放大器的习惯画法分析电路：1、 I BQ VG/Rb因为 VG、 Rb 为定值所以 I BQ也为定值，称为固定偏置电路。2、 I CQ= I BQ+I CEQ因为 I CEQ随 T 的变化而变化 ， 所以 I CQ也随 T 变化 ,Q 点不稳定，只能用在环境温度变化不大 , 要求不高的场合。（二）电路中电压和电流符号写法的规定1、直流分量：用大写字母和大写下标的符号；如： IB、
4、IC、 IE、 UBE、 UCE 2、交流分量：用小写字母和小写下标的符号；如： ib、 ic、 ie、 ube、 uce 3、总量：是交流分量和直流分量之和，用小写字母和大写下标的符号；如： iB、 iC、 iE、 uBE、 uCE 二、放大器的静态工作点1、静态： Vi=0 的状态，称为静态；2、静态工作点 Q： Vi=0 时，晶体管直流电压 VBE、 VCE 和对应的 IB、 IC统称为静态工作点，分别记作： VBEQ、VCEQ、 IBQ、 ICQ；由单管共发射极电路可知：IBQ=（ VG-VBEQ） /RbICQ=?IBQVCEQ=V G-ICQ RC 其中 VBEQ=0.7V(硅 )
5、 0.3V( 锗 ) 例 ：上图中 ,已知 VG=12V， RC=2K Rb=220K ? =60 求 Q 点。解 :IBQ=(V G-VBQ)/Rb=(12-0.7)/220 103=50( A)ICQ= ?IBQ=60 50( A)=3(mA) VCEQ=VG-ICQ RC=12-3 2=6V 3若 VG不变，改变 Rb，可改变 Q 点。4直流通路直流通路 : 只有直流信号作用时的电路；要点 : 电容开路，其它不变 课堂小结 (1) 静态工作点(2) 共发射电路的放大 , 反相作用 布置作业 P113 8-3 复习提问 1、什么是静态 ?什么是静态工作点 ? 2、画出单管共极放大电路的直流
6、通路。3、写出静态工作点对应的电压电流。 引入新课 为了解基本放大电路的工作情况 , 我们分析了电路的静态，下面我们一起来看一下它的动态。 讲授新课 8.1 基本共射放大电路三、基本放大电路的工作情况（动态）1、动态：放大器输入端加入信号时，电路的工作状态长称为动态。2、反（倒）相作用：当放大器选择好 ( 或设置 ) 静态工作点 Q 以后。电路就有一组直流分量 , 这时输入信号 ui 叠加在直流的 UBE上，即直流分量的基础叠加交流分量。则： i B=I BQ+i b i C=I CQ+i c u CE=VCEQ+vce分析 uCE： u CE=VCEQ+uce=VCC-i CRc=VCC-(
7、I CQ+i c)RC=VG-I CQRC-i cRc所以 u ce=-i cRc v 0=uce=-i cRc表明 : 输出交流电压 v0 与 vi 是反相关系3、波形图（见书 92 页）（ 1）当共发射极电路放大器输入端加上交流信号电压 vi 时（见 1 图）（ 2）该电压通过电容 C1送到晶体管的基极 b 与发射极 e 之间，引起基极电流的变化。这时基极总电流 i B（见 2 图）（ 3）由于基极电流对集电极电流的控制作用，基极电流的变化将使集电极电流在静态值 I CQ的基础上跟着变化（见 3 图） ，集电极电流也是直流与交流两个电流的合成。（ 4）由于集电极电流 i C流过电阻 Rc
8、时，在 Rc 上产生电压降，则集电极与发射极间总的电压为直流成分和交流成分合成（见 4 图）（ 5）最后得到 uCE的波形（见 5 图）（ 6）耦合电容 C2起隔直流、通交流的作用，仅通过交流成分 uce，在放大器输出端可获得放大后的输出电压 vo，如图最后所示。结论：表明输出交流电压 vo与 vi 是反相关系。4、放大作用用示波器观察共射放大电路的输入、 输出波形， 可以看到 uo 与 ui 大得多，说明共射放大电路具有电压放大作用。5、放大器工作时的特点 . （ 1）为了使放大器不失真地放大信号 , 放大器必须建立合适的静态工作点；（ 2）具有放大和反相作用；（ 3）在交流放大器中同时存在
9、着直流分量和交流分量两种成分。6、交流通路 : 只有交流信号作用时的电路；要点 : 电源短路，电容短路VG 短路的原因 :V G 是直流电源 , 故其变化量 VG=0, 因此将电源简化成一条短路的直线 . 四、放大电路的非线性失真1 饱和失真： Q 点过高， 信号的正半周进入饱和区 , 造成输出电压波形负半周被部分削除 , 产生饱和失真； （ UCE 1；调大 Rb，消除失真）2截止失真： Q点过低，信号的负半周进入截止区，造成输出电压的上半周部分切掉，产生截止失真； （ UCE VCC；调小 Rb，消除失真）3、放大器的静态工作点应选在交流负载线的中点 Q处。前面已经分析过，要使放大器能正常
10、工作，必须选择合适的静态工作点。但是晶体管的特性受温度影响很大，当温度变化时，晶体管的参数都会随之改变，这样，原来设置的静态工作点就会发生变化，使放大器的性能变坏。放大倍数和穿透电流对温度的敏感， 是造成晶体管静态工作点不稳定的重要原因。因此，保证放大器静态工作点的稳定是放大电路一个十分重要的问题。下面介绍常用的偏置电路 。五、静态工作点的稳定1图所示放大器的偏置电路，它具有稳定静态工作点的作用，称为分压式偏置电路。2电路工作原理：由图可知， VBEQ=VBQ-VEQ。 当环境温度升高时， 引起 I CQ也增大， 因为 I EQ=I BQ+I CQ，略去数值很小的 I BQ，则 I EQ=I
11、CQ。所以 ICQ的增加量也就等于 IEQ 的增加量，导致发射极电位 VEQ=I EQRe的增大，使得 VBEQ减小，于是基极偏流 I BQ减小，使集电极电流 I CQ的增加受到抑制，达到稳定工作点的目的。3稳定工作点的过程：T（温度） I CQ I EQ V EQ V BEQI BQ I CQ例：在图所示电路具有分压式稳定工作点偏置电路的放大器中， Rb1=30K、Rb2=10K、 RC=2K、 Re=1K、 VG=9V，试估算 I CQ和 VCEQ。解：估算时可认为 VBQ是基极开路时的电压值。VVVRRIVRIRIVVmARVIIVVVVVVVRR RVVeCCQGeEQCCQGCEQe
12、EQEQCQBEQBQEQbbbGBQ35.4)21(55.19)(55.155.1)7.025.2(25.21030109211 课堂小结 1共发射电路的放大 , 反相作用2固定偏置电路、分压式稳定工作点偏置电路 布置作业 P113 8-4 复习提问 1、什么是静态 ?什么是静态工作点 ? 2、画出单管共极放大电路的直流通路和交流通路。3、写出集电极与发射极电压的直流、交流总量表达式。 引入新课 为了解放大电路的基本性能 , 例如静态工作点的设置是否恰当，放大倍数的多少等 , 需要对放大电路进行分析。 讲授新课 8.1 基本共射放大电路六、放大电路的分析方法应用数学方程式通过近似计算来分析放
13、大器性能的方法 , 称为估算法。1、估算静态工作点（ Q）单级放大器：估算静态工作点的公式：I BQ=（ VG- VBEQ） /Rb VG/R bI CQ= I BQ+I CEO I BQVCEQ=VG- I CQ RC例：图 1 所示的放大器，设 VG=12V， Rb=200K， RC=3K，若晶体管电流放大系数 =35，试估算静态工作点。解 ：VKmAVRIVVmAAIIAKVRVICCQGCEQBQCQbGBQ7.531.2121.2603560200122放大电路的动态分析（ 1）三极管的微变等效电路晶体管的输入端加入交流信号电压时，在其基极将产生相应的基极变化电流，如同在一个阻抗上加
14、上交流电压的情况一样。因此晶体管的输入端之间可用一个等效阻抗来代替。由于低频时可忽略其电抗部分，而只计算其电阻部分，因而把这个电阻称为晶体管的输入电阻 r be， r be的大小为：r be=ube/i br be 的近似计算公式：r be r b + （ 1+ ） 26（ mv） /I E（ mA）小功率 r b=300 大功率 r b=5 50故 r be=300+(1+ )26mv/I EmA 通常 r be在 1K 左右三极管的微变等效电路见书 94 页图 8-9 2放大器的输入电阻（ RI ） , 输出电阻（ R0）(1) R i ：从放大器输入端看进去的交流等效电阻称为输入电阻；如
15、果把一个内阻为 RS的信号源加到放大器的输入端时， 放大器就相当于信号源的一个负载，这个负载就是把放大器的输入电阻 Ri 。r i =Vi /i i =Rb r be式中的 Vi 为放大器输入端所加的信号电压， i i 为输入电流。放大器的输入电阻应为 Rb 和 r be 的并联值。即：r i =Rb r be 因为 R br be所以 r i r be(2)R o：从放大器输出端看进去的交流等效电阻（不包括 RL）称为输出电阻；R0=RC显然， RO愈小，则即使负载 RL 变化，而输出电压变化很小，就是说 RO愈小的放大器带负载能力愈强。 因此一般情况下， 都希望输出电阻 RO尽量小些。一般 , 放大器 Ri 大 , 有利于减小前一级电路的负担 ,R 0小 , 有利于提高带负载能力。3 放大器的电压放大倍数 AV定义：放大器的输出电压与输入电压之比。估算电压放大倍数的方法是：先画出放大器的微变等效电路；然后分别写出 uO与 ui 的表达式（ 1）输出端不带负载vo=-i c RC=- i bRCvi =i br be所以 AV=vo/v i =- i bRC/i br be=- RC/r be（ 2）输出端带负载vo=-i cRL =-i c(RCRL)/(R C+RL) 所以 A V=V0/V i =- RC/r be 课堂小结 1估算输入电阻、输出电阻和放大倍
