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1、第二章 放大电路分析基础本章介绍三极管的三种基本组态放大电路的分析方法，为分析 其他复杂电路打下基础。本章内容：2.1、放大电路工作原理2.2、放大电路的直流工作状态2.3、放大电路的动态分析2.4、静态工作点的稳定及其偏置电路2.5、多级放大电路本章要点：1、放大电路直流状态的解析法和图解法2、放大电路交流状态的图解法和微变等效电路法3、三种基本组态放大电路的分析方法4、多级放大电路的耦合方式及其分析方法电子课件二：放大电路分析基础课时授课教案一 授课计划批准人：课序： 4课题： 第二章目的要求：批准日期 授课日期： 授课班次 第 2.1 节： 放大电路工作原理1、掌握基本放大电路的组成原则
2、2、掌握放大电路的直流通路和交流通路3、理解放大电路的工作原理重点：放大电路的工作原理难点：放大电路的交流通路教学方法手段：结合电子课件讲解教 具：电子课件、计算机、投影屏幕 复习提问：1、三极管的类型及外部工作条件？2、三级管的特性曲线有何规律？ 课堂讨论：1、如何画放大电路的直流通路和交流通路？2、放大电路中三极管各极电流和极间电压如何变化？布置作业课时分配课堂教学环节复习提问新课讲解课堂讨论每课小结布置作业时间分配（分钟）8751052二、授课内容引言放大电路的任务是不失真地把微小信号放大到所需要的程度。本节首先分 析放大电路的组成原则及工作原理。2.1、放大电路工作原理2.2.1、放大
3、电路的组成一、电路组成基本共发射极放大电路如图 2 一1 所示。V放大三级管VCC主电源、能源V 发射结偏置电源BBR 直流负载电阻，用来确定直流工作点CR 发射结偏置电阻BR 负载电阻LR 、u 信号源的电压和内阻SsC 、C 耦合电容12二、工作条件1、三极管应处于放大状态。即发射结正偏，集电结反偏。2、能够输入和输出信号。3、不失真地放大信号。为了方便起见通常把VCC及VBB合并为一个直流电源，如图2 一 2所示。2.1.2 直流通路和交流通路一、直流通路当交流输入信号为零时，电路中只有直流电流和电压，叫直流通路，又叫 直流状态。此时，可把耦合电容视为开路。如图2 一 3 (a)所示直流
4、状态又叫静态。分析直流电路，叫直流分析，也叫静态分析。目的在 于分析直流工作点，即求解：I、U、I、U。BQ BEQ CQ CEQ二、交流通路当只考虑交流输入信号时的通路，叫交流通路，又叫交流状态。此时，耦合电容及直流电源V均视为短路。如图2 一 3 (b)所示。CC交流状态，又叫动态。分析交流电路，又叫动态分析。目的在于分析交流 放大陪数，输入电阻和和输出电阻。2.1.3 放大原理一、静态分析当交流输入信号为零时，只有直流电源V产生固定的直流电流I、1、1CC BQ CQ EQ和直流电压 U 、U 。BEQ CEQ二、动态分析当交流信号输入时，在三极管各极电流和极间电压中产生交流分量 i、i
5、、 bc u 、u 。be ce由直流电源VCC和交流输入信号ui共同作用的结果，产生如下电流和电压：u = U + u = U + U sin w tBE BEQ be BEQ bemi = I + i = I + I sin w tBBQbBQbmi = I + i = I + I sin w tCCQcCQcmu= U+ uCE CEQ ceu二-R i (Rl开路时)ce c c经耦合电容滤去直流分量后，只输出交流分量uo，电流及电压波形如图2 一 9 所示。小结1、三极管基本放大电路由三极管、耦合电容、电阻、直流电源、信号源及 负载组成。2、放大电路正常工作的条件是：三极管处于放大状
6、态，能够输入和输出信 号，且不失真地放大信号。3、放大电路有静态和动态两种工作状态。进行静态分析时，耦合电容应开路；进行动态分析时，耦合电容和直流电源应短路。4、在放大电路中三极管的各极电流和极间电压既含有直流分量，又含有交流分量，经电容隔去直流后，只输出交流信号。课时授课教案一 授课计划批准人： 批准日期：课 序： 4 授课日期： 授课班次： 课 题： 第二章第 2.2 节： 放大电路的直流工作状态目的要求：1、掌握放大电路直流工作点的解析法及图解法 2、掌握电路参数对直流工作点的影响规律重 点：直流工作点的解析法难 点：电路参数对直流工作点的影响 教学方法手段：结合电子课件讲解教具：电子课
7、件、计算机、投影屏幕复习提问：1、如何画放大电路的直流通路和交流通路？2、三极管放大电路的工作原理 ？课堂讨论：1、如何用图解法确定直流工作点？2、电路参数如何影响直流工作点？布置作业：课时分配：课堂教学环节复习提问新课讲解课堂讨论每课小结布置作业时间分配（分钟）二、授课内容2.2 放大电路的直流工作状态引言分析放大电路的直流状态，其目的不仅在于使三极管处于放大状态，而且应把直流工作点确定在最佳状态，以保证最大限度且不失真地放大信号。2.2.1 解析法确定静态工作点放大电路如图22 (b)所示。根据如图2 3 (a)所示的放大电路的直流通路，首先取：UBEq=0.7V (硅三极管)UBEq=0
8、.3V (锗三极管)V - UI = CCBEQBQRbI 二 BICQBQi =6+p)iEQBQU =V - I RCEQ CC CQ C2.2.2 图解法确定静态工作点1、用输入特性曲线确定直流工作点i = f C )U =常数 u = V -i RBE CC B B方程的图象如图中曲线所示，方程为直线方程，其图象如AB直线所示。二图象的交点Q即为直流工作点，其对应坐标分别为U、I。如图2 4 (BEQ BQd)所示。2、用输出特性曲线确定直流工作点i = f C )I =常数 cCE BQu = V - i RCE CC c C方程和的图象的交点 Q 即为直流工作点，其对应坐标分别为
9、U 、I 、I 。CEQ CQ BQ直流工作点应确定在直流负载线的中点附近，或者说确定在放大区的中央。如图2 一 5 所示。这样可最大限度且不失真地放大信号。2.2.3 电路参数对直流工作点的影响一、R对Q的影响b因 R 、V 不变，直流负载线不变。C CC故 当 R 增大时，则 Q 点沿直流负载线向下移动，输入信号幅度逐渐增大 b时，首先产生载止失真。反之，当R减小时，Q点向上移动。如图2 6 (a) b所示。二、R对Q的影响C因 V、R不变，I不变。CC bBQ故当R增大时，i 乂减小，Q点向左移动；反之，Q点向右移动，如图C c R c2 6 (b)所示。三、V对Q的影响CC因 R 、R
10、 不变。bC故当V减小时，I减小，同时直流负载线向左平移，Q点向左下方向移CCBQ动；反之，Q向右上方移动。如图2 6 (c)所示。为了克服电路参数对直流工作点的影响，直流电源 V 应当采用稳压电源。 CCR 及 R 应采用十分稳定的电阻。Cb小结1、可用解析法和图解法确定放大电路的直流工作点，前者简便，较精确； 后者麻烦，不很精确，但直观。2、用解析法确定直流工作点时，首先依三极管的材料选取 U 的值。再依BEQ具体直流电路计算出 I 、I 、I 、U 。BQ CQ EQ CEQ3、用图解法确定直流工作点时，步骤如下：(1) 首先用图解法或计算法确定 U 、I 。BEQ BQ(2) 在输出特
11、性曲线中画出直流负载线。(3) 直流负载线与I对应的那条输出特性曲线的交点Q即为直流工作点。BQ(4) 最后确定 Q 点所对应的坐标 U 、I 。CEQ CQ作业教 材 P56 习题二： 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6课时授课教案一 授课计划批准 人： 批准日期： 课 序： 5 授课日期： 授课班次： 课 题： 第二章第 2.3 节 放大电路的动态分析目的要求：1. 熟练掌握放大电路的微变等效电路法。2. 牢固掌握三种基本组态放大电路的分析方法。3. 了解三极管放大电路产生非线性失真的原因及克服方法重点：放大电路的的微变等效电路法。难点：共集电极放大电路的动态分析教学方法手段：结合
12、电子课件讲解教具：电子课件、计算机、投影屏幕复习提问：1. 如何确定放大电路的直流工作点？2. 电路参数如何影响直流工作点？课堂讨论：1. 在什么条件下才能应用微变等效电路法？2. 三极管三种基本组态放大电路的特点？布置作业课时分配课堂教学环节复习提问新课讲解课堂讨论每课小结布置作业时间分配（分钟）8751052二 授课内容2.3 放大电路的动态分析引言 当交流信号输入放大电路时，三极管各极电流和极间电压均发生变化，不仅有直流电源 产生的直流分量，还有交流输入信号产生的交流分量。2.3.1 图解分析动态电路一、交流负载线对交流信号而言，在通带内，耦合电容C和c2可视为短路，电源Vcc也视为短路
13、。交 流负载电阻为：R二 R / RR RL c L L c交流负载线的斜率为：1L交流负载线必定要经过直流工作点Q。首先任意作一条斜率为-丄的辅助线，如图2 7中的虚线所示。然后过Q点作一条RL平行于辅助线的直线，该直线即为交流负载线。或者取V = U +1 R，过V 点和Q点作一条直线即为交流负载线。cc CEQ CQ L CC二、电流和电压波形u = U + uBE BEQ bei = I + iB BQ bi = I + ic CQ Cu = U + uCECEQceu = R icec cu = uo ce波形如图29所示。2.3.2 放大电路的非线性失真一、产生非线性失真的原因1
14、三极管特性曲线的非线性引起的失真，如图2-10所示。2 .直流工作点不适当引起的失真，如图2-11所示。3交流输入信号的幅值过大会引起双向失真。最大不失真输出电压的振幅为：U =I Rcem CQ L二、克服非线性失真的措施1. 从三极管输入特性曲线看，工作点Q应避开其弯曲部分，而确定在特性曲线线性度 较好的地方。2. 从输出特性曲线看，直流工作点Q应确定在直流负载线或交流负载线的中点，不可 偏高和偏低。3. 输入信号的幅值必须适当。2.3.3 微变等效电路法一、 条件当放大电路输入微变信号时，三极管各极电流和极间电压只在直流工作点附近很小 的范围内变化。只要直流工作点Q选得适当，在微小信号作用下，三极管的输入特性曲 线和输出特性曲线可视为一小段直线，这样就可以把非线性的三极管用一个线性电流控 制电流源的模型来代替。进而建立整个放大电路的微变等效电路，然后按线性电路
