《电子技术与实践 教学课件 ppt 作者 刘淑英 主编 《电子线路分析与实践》学习情境2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术与实践 教学课件 ppt 作者 刘淑英 主编 《电子线路分析与实践》学习情境2（180页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、对讲机的制作与调试,学习情境二,内容提要,在本学习情境中，主要通过对讲机的制作与调试，介绍单级放大电路、多级放大电路、负反馈放大电路、功率放大电路的组成、工作原理及分析计算，使学生掌握实际电路装配基本的工艺要求及调试方法。,教学目标,（1）能正确使用常用仪器（晶体管毫伏表、函数信号发生器）； （2）能熟练使用万用表, 检测、选用半导体二极管、三极管、场效应管进行； （3）能运用所学知识分析放大电路、功率放大电路的工作原理，计算电路的主要指标参数； （4）能分析说明放大电路中引入反馈的类型及作用； （5）能根据电路图，正确装配、调试电路； （6）能分析并排查电路的常见故障。,2.1 工作任务,2
2、.1.1 任务书,本学习情境中的工作任务是：对讲机的制作与调试。对讲机的电路原理图如图2-1所示 。,2.1.1 任务书,图2-1 对讲机电路原理图,2.1.1 任务书,要求： 1最大输出电压U0=1V 2频率响应：30Hz30KHz 3工作温度250400 4失真度：10%,2.1.2 电路装配工艺要求,1工艺流程,熟悉工艺要求 准备工作 绘制装备草图 核对元器件数量、规格、型号 元件检测 元器件的预加工 电路装配、焊接 调试。,2.1.2 电路装配工艺要求,2工艺要求,电路板装配焊接工艺要求为：,（1）电阻、二极管均采用水平安装方式，高度为元件体离板面5mm，色环电阻的色环标志顺序方向一致
3、。 （2）电容器、三极管应采用垂直安装方式，高度为低部离板面8mm。 （3）微调电位器应紧贴电路板面安装。,2.1.2 电路装配工艺要求,2工艺要求,（4）所有焊点均采用直角焊，焊接完成后剪去多余引脚，留头在焊面上0.5mm1mm，且不能损伤焊接面。 （5）电路板布线应正确、平直、转角处成直角，焊接可靠，无漏焊、短路现象。,2.1.3 清点元器件数量及规格,1所需元器件,表2-1 元器件明细表,2.1.3 清点元器件数量及规格,1所需元器件,表2-1 元器件明细表（续）,2.1.3 清点元器件数量及规格,2所需仪器设备,（1）万用表 （2）稳压电源 （3）晶体管毫伏表 （4）示波器 （5）信号
4、发生器 （6）常用电子组装工具一套(电烙铁,尖嘴钳等),2.2 学习内容,2.2.1 共发射极基本放大电路,根据放大电路连结方式的不同，放大电路分为共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路三种，其中共发射极放大电路应用最为广泛。我们首先对共发射极放大电路进行分析，然后在此基础上再对共集电极和共基极放大电路进行分析。,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,（1）电路组成 共发射极基本放大电路如图2-2所示。,图2-2共发射极基本放大电路,电路中各元件的作用为：,1）晶体管V：它是整个放大电路的核心，用来实现电流放大作用。 2）集电极电源Ucc：保证发射结正偏，集
5、电结反偏，使晶体管工作在放大状态。 3）集电极负载电阻Rc：Rc主要是将集电极电流的变化转换为电压的变化，以实现电压的放大。Rc的阻值一般约为几千欧到几十千欧。,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,4）基极偏置电阻Rb：Rb提供合适的基极电流，使晶体管工作在放大区。Rb的阻值一般约为几十千欧到几百千欧。 5）耦合电容C1和C2：起隔直流、通交流的作用。通常C1和C2的电容值要求足够大，这样可以使其交流容抗值足够小，对交流信号而言，C1和C2电容相当于短路，而对直流信号而言，相当于开路。C1和C2通常采用电解
6、电容。,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,（2）放大电路的直流通路和交流通路,在放大电路正常工作情况下，电路中各处的电压和电流是由直流电源和交流信号源共同作用而产生的。因此在分析放大电路时，要将放大电路的工作情况分为各静态和动态分别进行分析。,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,1）静态和直流通路,静态是指放大电路没有交流信号输入，即ui=0时的工作状态，此时对应的通路称为直流通路。由于电容的隔直作用，静态时电容等效为开路，图2-2对应的直流通路如图2-3所示。,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,图2-3共发射极
7、放大电路的直流通路,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,2）动态和交流通路,当交流信号ui0时，电路中各电量的瞬时值都是在原静态值基础上叠加一个交流量，此时放大电路的工作状态成为动态，对应的电路称为交流通路。对交流而言，电容可视为短路，所以图2-2对应的交流通路如图2-4所示。,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,图2-4 共发射极放大电路的交流通路,2.2.1 共发射极基本放大电路,2.共发射极基本放大电路的静态分析,静态分析的目的是确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UBEQ和UCEQ，它们将在晶体管的输入、输出特性曲线上唯一地确定一个点
8、，称为静态工作点，也称Q点。Q点的设置应保证晶体管工作在放大状态。静态工作点的确定方法有二种：估算法和图解法。,2.2.1 共发射极基本放大电路,（1）估算法,静态分析必须根据放大电路的直流通路进行；估算是指UBEQ的确定方法，UBEQ为晶体管发射结正向导通压降，通常硅管的UBEQ为0.6V0.8V，一般取0.7V；锗管UBEQ为0.1V0.3V，一般取0.2。用估算法确定静态工作点时，首先要画出放大电路的直流通路，再根据直流通路计算IBQ、ICQ、UCEQ的值。,2.共发射极基本放大电路的静态分析,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,根据图2-3分析可知：,则有,再
9、根据晶体管的电流分配关系有,对输出回路有,2.共发射极基本放大电路的静态分析,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,（2）图解法,根据三极管的输出特性曲线及放大电路，用作图的方法求静态工作点的方法称为图解法。,2.共发射极基本放大电路的静态分析,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,图解法确定静态工作点的一般步骤为： 用估算法求出基极电流IBQ； 根据IBQ的值在输出特性曲线中找到对应的特性曲线； 根据UCE=UCC-ICRC做直流负载线； 确定静态工作点。（IBQ对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是静态工作点。）由Q点分别向横坐标和纵坐标引
10、垂线，可得ICQ和UCEQ的值。,2.共发射极基本放大电路的静态分析,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,a）输出回路的分割,b）直流负载线,图解法求放大电路的静态工作点：,2.共发射极基本放大电路的静态分析,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,c）在输出特性曲线上作负载线,2.共发射极基本放大电路的静态分析,2.2.1 共发射极基本放大电路,1.共射基本放大电路的组成,3.共射基本放大电路的动态分析,动态分析就是在静态值确定以后分析信号的传输情况，利用放大电路的交流通路确定放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等。动态分析方法有二种：图
11、解法和微变等效电路法。,（1）图解法,图解法是利用晶体管的输入、输出特性曲线，经作图的方法来分析放大电路的动态工作情况，图解法能直观地看出信号的放大和传输过程。,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,以共发射极放大电路为例我们来讨论图解法的分析步骤。,设输入信号 ，,图解分析步骤如下：,1）根据估算法，确定静态工作点Q，见图2-6a。 2）根据ui在输入特性曲线上求uBE和iB。uBE为：,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,其波形如图2-6a中的曲线1所示，它是由直流分量和交流分量叠加而成的。在uBE的作用下，工作点Q在输入特性曲线的
12、线性段Q1和Q2之间移动，由此可作出基极电流iB的波形，即：,其波形如图2-6a中的曲线2所示。,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,3）作交流负载线,如图2-4，在交流通路中，负载电阻RL和RC并联，此时的负载电阻为RL，则iC/uCE= ,即这时负载线的斜率是由RL决定；另外，当ui的瞬时值为零时，如果不考虑电容C1和C2的影响，电路的外界条件和静态相同，即由信号电压变化所产生的iC的轨迹必在该时刻通过Q点，因此只要过Q点作一条斜率为 的直线，就是由交流通路得到的负载线，称为交流负载线。,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,做交流
13、负载线的方法是：先在输出特性曲线上作一条斜率为 的辅助直线，再过Q点做辅助直线的平行线，该直线为交流负载线，如图2-6b所示。,当iB随信号电压变化时，输出回路的工作点将沿着交流负载线移动，所以交流负载线是放大电路动态工作点移动的轨迹。,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,4）由输出特性曲线和交流负载线求iCE和uCE,在iB的作用下，由iB的波形作出iC的波形，如图2-6b的曲线3所示。即：,根据iB变化是负载线上工作点的变化情况可知，当iB增大时，iC增大，但uCE减小；当iB减小时，uCE增大。由此可作出uCE的波形，如图2-6b中的曲线4所示。即：,2.2
14、.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,由于电容C2的隔直作用，uCE的直流分量不能到达输出端，只有交流分量能过C2构成输出电压u0，即：,可见输出电压与输入电压相位相反，也就是共发射极放大电路起到了反相放大的作用。,放大电路的电压放大倍数Au可由u0与ui之比求出，即：,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,图2-6a) 输入回路工作性况,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,图2-6b) 输出回路工作情况,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,（2）静态工作点对输出波形的影响,对于放大电
15、路来说，要求输出波形的失真尽量小。但是，如果放大电路的静态工作点选得不合适或者输入信号太大，则会使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线上的线性区域，从而使输出波形产生畸变。这种失真通常称为非线性失真。,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,如果静态工作点选得太低，在输入特性上，信号电压的负半周有一部分在死区电压以下，管子进入截止区，使iB的负半周被“削”去一部分，引起失真，经放大后的iC和 uCE的波形也发生类似的失真，此时的输出电压uO(uCE)的波形出现顶部失真，如图2-7a所示。因为这种失真是出现在三极管的截止区，所以称为截止失真。,2.2.1 共发射极基本
16、放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,图2-7a) Q点偏低引起的截止失真,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,图2-7b) Q点偏高引起的饱和失真,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,如果静态工作点选得太高，这时基极电流iB的波形虽然不会发生失真，但iC的正半周进入输出特性曲线的饱和区而产生失真，iC的正半周和uCE的负半周被“削”去一部分，输出电压uO(uCE)的波形出现底部失真，这种失真称为饱和失真。如图2-7b所示。PNP型三极管的输出电压uO的波形失真现象与NPN型三极管相反。,2.2.1 共发射极基本放大电路,3.共射基本放大电路的动态分析,（3）微变等效电路分析法,用一个线性电路来代替在小信号工作范围内的三极管，只要从这个线性电路的相应引出端看进去的电压和电流的变量关系与从三极管对应引出端看进去一样就行，然后用线性电路的分析方法来分析，这个电路就称为三极管的微
