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1、江西省电子信息技师学院江西省电子信息工程学校实用模拟电子技术项目教程主编:罗国强 罗伟内容介绍:江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系项目项目1 直流稳压电源的制作直流稳压电源的制作 项目项目2 音频功率放大器的制作音频功率放大器的制作 项目项目3 远距离调频无线话筒的制作远距离调频无线话筒的制作 项目项目4 温度指示器的制作温度指示器的制作 项目项目5 节能调节器的制作节能调节器的制作 项目项目2 2 音频功率放音频功率放大器的制作大器的制作 许多电子产品都要用到音频功率放大器，诸如音响、电视许多电子产品都要用到音频功率放大器，诸如音响、电视机、收音机等，均要求放大电路的末
2、级有足够的功率去推动扬机、收音机等，均要求放大电路的末级有足够的功率去推动扬声器（喇叭）音圈振动发出声音。这种用于向负载提供足够信声器（喇叭）音圈振动发出声音。这种用于向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路，简称功放。音频功率放号功率的放大电路称为功率放大电路，简称功放。音频功率放大器的作用是将微弱的声音电信号放大为功率或幅度足够大、大器的作用是将微弱的声音电信号放大为功率或幅度足够大、且与原来信号变化规律一致的信号，即进行不失真的放大。且与原来信号变化规律一致的信号，即进行不失真的放大。江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系内容提要内容提要任务任务任务任务1 1
3、前置放大电路制作前置放大电路制作前置放大电路制作前置放大电路制作 1 1 任务任务任务任务2 2 负反馈在放大电路的应用负反馈在放大电路的应用负反馈在放大电路的应用负反馈在放大电路的应用2 2 任务任务任务任务3 3 功率放大电路的制作功率放大电路的制作功率放大电路的制作功率放大电路的制作 3 33 3江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系任务任务1 前置放大电路制作前置放大电路制作任务目标：任务目标：任务目标：任务目标：1 1能熟练画出分压偏置式放大电路图，并对其能自能熟练画出分压偏置式放大电路图，并对其能自动稳定工作点的原理进行分析。动稳定工作点的原理进行分析。2 2能准
4、确分析电路元件参数对静态工作点的影响，能准确分析电路元件参数对静态工作点的影响，并正确设置静态工作点。并正确设置静态工作点。3 3能熟练掌握直流工作点与放大器非线性失真的关能熟练掌握直流工作点与放大器非线性失真的关系。系。4 4能熟练安装、调试分压偏置式放大电路。能熟练安装、调试分压偏置式放大电路。江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系知识知识1 分压偏置式放大电路分压偏置式放大电路 温度变化会引起放大电路的静态工作点发生偏移，从温度变化会引起放大电路的静态工作点发生偏移，从而影响放大电路的正常工作。为了提高静态工作点的稳定而影响放大电路的正常工作。为了提高静态工作点的稳定性
5、，在放大电路中通常采用分压偏置式放大电路来提高静性，在放大电路中通常采用分压偏置式放大电路来提高静态工作点的稳定性。态工作点的稳定性。 分压偏置式放大电路是最常用的音频信号前置放大电分压偏置式放大电路是最常用的音频信号前置放大电路。下面以路。下面以NPNNPN型晶体三极管所组成的分压偏置式放大电型晶体三极管所组成的分压偏置式放大电路为例，介绍放大电路的工作原理。路为例，介绍放大电路的工作原理。江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系1电路结构及各元件的作用电路结构及各元件的作用 电路结构如图电路结构如图2121所示。所示。R Rb1b1为为上偏置电阻，上偏置电阻，R Rb2b2
6、为下偏置电阻，为下偏置电阻，R Rb1 b1 、R Rb2b2的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为几十千欧。电源电压电源电压V VCCCC经经R Rb1 b1 、R Rb2b2分压后分压后得到基极电压得到基极电压U UBQBQ，给三极管，给三极管V V的的发射结提供合适的正向偏置电压，发射结提供合适的正向偏置电压，同时给基极提供一个合适的基极同时给基极提供一个合适的基极电流。电流。 图图21 21 分压偏置式放大电路分压偏置式放大电路 R Re e为发射极电阻，也称发射极负反馈电阻，主要起到为发射极电阻，也称发射极负反馈电阻，主要起到稳定工作点的作用。稳定工作点的作用。江西省电子信息技师学院电子
7、系江西省电子信息技师学院电子系 C Ce e称为发射极交流旁路电容，作用是避免交流信号电压在发射极称为发射极交流旁路电容，作用是避免交流信号电压在发射极电阻电阻R Re e上产生压降，造成放大电路电压放大倍数下降。上产生压降，造成放大电路电压放大倍数下降。 R Rc c为集电极电阻，电源通过为集电极电阻，电源通过R Rc c给集电结加上反向偏压，使三极管工给集电结加上反向偏压，使三极管工作在放大区。作在放大区。V V为晶体三极管，是放大电路的核心元件。为晶体三极管，是放大电路的核心元件。R RL L为负载电阻。为负载电阻。2 2稳定工作点的原理稳定工作点的原理稳定工作点的原理稳定工作点的原理
8、当温度升高时，由于三极管当温度升高时，由于三极管V V的的 、I ICEQCEQ增大及增大及U UBEQBEQ减小而引起集电减小而引起集电极电流极电流I ICQCQ增大，则发射极电阻增大，则发射极电阻R Re e上的压降上的压降U UEQEQ增大。增大。 基极电位基极电位V VBQBQ由由R Rb1b1、R Rb2b2串联分压提供，大小基本稳定，因此发射串联分压提供，大小基本稳定，因此发射结电压结电压U UBEQBEQ( (U UBEQBEQ = = V VBQBQU UEQEQ) )减小，于是集电极电流减小，于是集电极电流I ICQCQ的增加受到限的增加受到限制，达到稳定静态工作点的目的。上
9、述自动稳定工作点过程总结如下：制，达到稳定静态工作点的目的。上述自动稳定工作点过程总结如下： 温度温度t t升高升高 集电极电流集电极电流I ICQCQ增大增大 发射极电流发射极电流I IEQEQ增大增大 发射发射极电位极电位V VEQEQ升高升高 发射结电压发射结电压U UBEQBEQ下降下降 基极电流基极电流I IBQBQ减小减小 集电集电极电流极电流I ICQCQ下降。下降。江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系注意：注意： 分压偏置式放大电路稳定工作点的关键在于利用发射极电阻分压偏置式放大电路稳定工作点的关键在于利用发射极电阻R Re e两端的电压来反映集电极电流的变
10、化情况，实质上是通过两端的电压来反映集电极电流的变化情况，实质上是通过R Re e的变化量来控的变化量来控制并调节集电极电流制并调节集电极电流I ICQCQ的变化，最后达到稳定静态工作点的目的。可从的变化，最后达到稳定静态工作点的目的。可从以下三点加深理解：以下三点加深理解： 1 1）由于温度变化对）由于温度变化对 、I ICEQCEQ及及U UBEQBEQ等参数产生影响，将导致三极管集等参数产生影响，将导致三极管集电极电流电极电流I ICQCQ变化，从而引起放大电路工作点的偏移。因此，要稳定工作变化，从而引起放大电路工作点的偏移。因此，要稳定工作点，关键在于稳定三极管集电极电流点，关键在于稳
11、定三极管集电极电流I ICQCQ。 2 2）放大电路中三极管基极电压）放大电路中三极管基极电压U UBEQBEQ由偏置电阻由偏置电阻R Rb1b1、R Rb2b2分压得到（即分压得到（即分压式偏置电路），故三极管基极电压相对比较稳定，与温度无关。分压式偏置电路），故三极管基极电压相对比较稳定，与温度无关。 3 3）由于三极管发射极电阻）由于三极管发射极电阻R Re e的存在，与基极电压共同起作用，稳定了的存在，与基极电压共同起作用，稳定了三极管集电极电流的变化，使放大电路的静态工作点趋于稳定。三极管集电极电流的变化，使放大电路的静态工作点趋于稳定。江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师
12、学院电子系3 3元件参数对静态工作点的影响元件参数对静态工作点的影响元件参数对静态工作点的影响元件参数对静态工作点的影响 静态工作点合适与否决定着电路能否正常进静态工作点合适与否决定着电路能否正常进行交流放大，可以用以前学过的估算法求出静态行交流放大，可以用以前学过的估算法求出静态工作点，也可以用作图的方法求出。图工作点，也可以用作图的方法求出。图2222所示所示为共射基本放大电路的直流通路，在集电极回路为共射基本放大电路的直流通路，在集电极回路可以列出如下方程：可以列出如下方程： U UCECE = =V VCCCC I IC CR Rc c 这就是直流负载线方程。这就是直流负载线方程。U
13、UCECE与与I IC C是线性关是线性关系，是一条直线。在输出特性曲线所在坐标中，系，是一条直线。在输出特性曲线所在坐标中，只需在坐标轴上确定两个特殊点只需在坐标轴上确定两个特殊点V VCCCC和和V VCCCC/ /R Rc c，便，便可作出这条直流负载线可作出这条直流负载线MNMN，其中当，其中当i iB B = I IBQBQ的这的这条输出特性曲线与直流负载线条输出特性曲线与直流负载线MNMN的交点即为的交点即为QQ点，点，如图如图2323所示。所示。江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系图2-2 直流通路 图2-3 直流负载线与Q点电路中元件参数Rb、Rc对静态工作
14、点Q的影响见图2-4所示。江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系（1）增大Rb时，静态工作点由Q下移到Q1；减小Rb时，静态工作点由Q上移到Q2。（2）增大Rc时，静态工作点由Q 左移到Q3；减小Rc时，静态工作点由Q右移到Q4。同理可分析VCC对静态工作点Q的影响。江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系知识知识2 直流工作点与放大器非线性失真直流工作点与放大器非线性失真的关系的关系 对放大器的最基本的要求是实现交流信号的对放大器的最基本的要求是实现交流信号的不失真放大，即输出信号的波形与输入信号的波不失真放大，即输出信号的波形与输入信号的波形应是相似的。如
15、果放大器的工作点设置不合适，形应是相似的。如果放大器的工作点设置不合适，将导致输出波形产生失真现象。例如，在音频放将导致输出波形产生失真现象。例如，在音频放大电路中，表现为声音失真；而在电视扫描放大大电路中，表现为声音失真；而在电视扫描放大电路中，将表现为图像比例失真。这种失真是由电路中，将表现为图像比例失真。这种失真是由于电路的工作范围超出了三极管的特性曲线的线于电路的工作范围超出了三极管的特性曲线的线性区而产生的，称为非线性失真。它包括饱和失性区而产生的，称为非线性失真。它包括饱和失真和截止失真两类。真和截止失真两类。江西省电子信息技师学院电子系江西省电子信息技师学院电子系1 1交流通路与
16、交流负载线交流通路与交流负载线交流通路与交流负载线交流通路与交流负载线 放大电路在输入交流信号的情况下处于动态工作状放大电路在输入交流信号的情况下处于动态工作状态，称为动态。在动态时，放大电路在输入信号态，称为动态。在动态时，放大电路在输入信号u ui i和直流和直流电源电源V VCCCC共同作用下工作，电路中既有直流分量，又有交共同作用下工作，电路中既有直流分量，又有交流分量，形成了交、直流共存于同一电路之中的情况，各流分量，形成了交、直流共存于同一电路之中的情况，各极的电流和各极的电压都在静态值的基础上叠加一个随输极的电流和各极的电压都在静态值的基础上叠加一个随输入信号入信号u ui i作相应变化的交流分量。由于耦合电容对交流信作相应变化的交流分量。由于耦合电容对交流信号可看成短路，而直流电源号可看成短路，而直流电源V VCCCC对交流信号则看成直接对对交流信号则看成直接对地短路，由此可画出放大电路的交流通路图。如图地短路，由此可画出放大电路的交流通路图。如图225 5（a a）所示为基本共射放大电路的交流通路图，图中，）所示为基本共射放大电路的交流通路图，图中， R RL L =
