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1、内蒙古工业大学信息工程学院课程学习报告（2）课程名称：模拟电子技术班 级：电子09-1班姓 名：张佳兴成 绩：指导教师：房建东题目基本放大电路学习总结二学习用仪器设备、器材或软件环境1计算机；2. Multisim 软件/MAX PLUS II 软件;3. Windows2000/XP 环境、MS Office 2000 以上版、Adobe Acrobat 5.0 以上版。ccHJ%三. 主要学习内容1、放大电路的组成 有源器件：VT 直流电源及偏置电路 信号源 负载 耦合电路 地2、放大电路中的电压和电流的符号容称静态值交流分量总电压或总赳流轻流电源嗓时值有效值煙时值平均值电动势电压基扱电流
2、 f集电极电流1仁兀怙AV)发射极电流&纭AV 集-射极电压% .UCECECAV)基-射极电压%集电极电源%基极电源11 1毗炭射扱电源!43、静态工作点的设置与估算输出回路等效为电流控制的电流源CQBQU = V -1 RCEQCCCQ c输入回路等效为恒压源Rcc%利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。利用戴维宁定理等效变换后求解Q点RV = bl - VBB R + R CCblb2R = R Rb blb2静态工作点不但决定了电路是不是会产生失真，而且还影响着电压放大倍数、输入电阻等动态参数。直流模型适于Q点的分析V = I R + U + I R = I R + U +
3、(1 + 卩)I RBB BQ b BEQ EQ e BQ b BEQ BQ eU = U + (1 + P ) I RBQ BEQ BQ eR若(1 + p ) R R，贝V U 沁 bi VebBQ R + R CCbib24、放大电路的稳定偏置 影响UBE：温度每升高1C, UBE约减少22mV 影响ICBO：温度每升高10C, ICBO增大1倍 影响0 ：温度每升高1C, 0增大0.51.0%综合：影响IC=Q偏移O UCE产生：饱和失真；截止失真5、放大电路的基本分析方法图解法：静态分析：图解二元方程6、放大电路的三种组态基本共设放大电路基本共集放大电路基本共基放大电路不同点既能放大
4、电流又能放 大电压，输入电阻居 三种电路之中，输出 电阻较大，频带较窄， 常作低频电压放大电 路的单元电路。只能当打电流不能放 大电压，是三种接法 中输入电阻最大，输 出电阻最小的电路， 并具有电压跟随的特 点。常用于电压放大 电路的输入级和输出 级，在功率放大电路 中也常采用射极输出 的形式。只能放大电压不能放 大电流，输入电阻小， 电压放大倍数、输出 电阻与共射电阻相 当，是三种接法中高 频特性最好的电路， 常作为宽频带放大电 路。相同点组成原则和分析方法完全相同，都有放大功能。三种接法的比较：接法共射共集卄甘Au大 （反相）小于 1（同相）大（同相）Ai01 0aRi中大小Ro大小大频带
5、窄中宽四*学习体会及遇到的主要问题一、在电子线路的分析计算中，哪些因素可以忽略，哪些因素不能忽略？答：在电子线路的分析计算中，经常根据工程观点，采用近似的计算方法。这是为了简化复杂的实际问题，突出主要矛盾，使分析计算得以比较顺利地进行。在这里，过分追求严密， 既无必要，也不可能。但是，近似计算又必须是合理的，必须满足工程上对计算精度的要求。例如，在固定偏置的放大电路中，偏置电流中如Vcc=12V,VBEQ=0.7V,则相对于Vcc，在计算时完全可以略去VBEQ，而认为这样做，计算误差小于10%,满足工程要求。但是，如果 是两个数值较大而又比较接近的电流之差： =叫厂陌刃一鱼= 0.70186m
6、A-0.7mA = 0.00186mA?此时第一个除式中的VBEQ就 不 能忽略，而且两个除式的计算都要比较精确，要有较多的有效数字位数，否则会得出不合理 的结果。又如，在求两个电阻并联后的总电阻时，如果一个电阻比另一 个大 10 倍以上，则 可认为总电阻近似等于较小的电阻，这样的近似计算误差也不大于 10%。再如，在求放大电 路的输出电阻时，管子的rec往往是和一个比它小得多的电阻（例如RC）并联。这时，因为 rceRc，在并联时rce就可略去，而认为输出电阻RORc。但是，在晶体管恒流源中，如 果略去管子的rce，则恒流源的输出电阻Ro-。在这里，rce是和一个无限大的电阻并联, 当然就不
7、能略去。一个电阻是否可忽略，要看他和其他电阻相比所起作用的大小。二、在放大电路中，交流信号源为什么要标出正、负（+、-）？ 答：前面说过，放大电路的特点之一是交、直流共存。直流电压和电流的方向（极性）是 固定的，而交流电压和电流的方向（极性）是随时间变化的。为了分析的方便，对交流电压 和电流要标出假定的正方向，即参考方向。对交流电压，参考方向是以放大电路的输入和输 出回路的共同端（丄）作为负（一）端，其它各点为正（+）端。对交流电流，参考方向则 是 ic、ib 以流入电极为正， ie 以流出电极为正。对于微变等效电路中的受控源，受控量的 参考方向取决于控制量的参考方向。例如，对双极型三极管，当
8、ib的参考方向为从b极到e 极时，ic的参考方向必为从c极到e极。对场效应管，当id的参考方向为G（ + ）S（-） 时，的参考方向为流入D极。参考方向是电路分析的重要工具，必须正确理解和掌握。三、Cb1和Cb2的作用是什么？它们两端电压的极性和大小如何确定？答：弄清这个问题有助于真正理解放大电路的工作原理和交、直流共存的特点，也是初学 者容易产生疑问的地方。放大电路在静态W i=0）和动态W iHO）时，各处的电压如上图所示。 对Cbl：在静态时，+Vcc通过Rb对它充电，稳态时，它两端的电压必然等于VBEQ，而通过 它的直流电流为零。电压极性是右正左负。所以，它的作用之一是隔断直流，不使它
9、影响 信号源。在动态时，如果电容量很大，而vi幅值很小，Cb1两端的电压将保持不变。这样， Cb1两端的交流电压将为零，而全部Vi都加在管子的b-e结上，使VCE=VCBQ+vi所以，Cb1 的另一个作用是传送交流，使交流信号顺利通过。对Cb2情况相似。在静态时，Vcc通过Rc对它充电。稳态时，它两端的电压必然等V ，BEQ极性是左正右负，而通过它的直流电流为零，所以R上的电压vo=0。这是Cb2的隔直作用。L在动态时，如果电容量很大，Cb2两端的电压将保持不变，仍为V。这样，Cb2两端的交流BEQ电压将为零，而V =V +vce中的交流分量全部出现在RL上，即vo=vce0这是Cb2的传送交
10、 CE CBQ流作用。四、如果用 PNP 型三极管组成的共射电路，直流电源和耦合电容的极性应当如何考虑？直流 负载线的方程式有何变化？答：这里也有初学者容易产生混淆的问题。在采用 PNP 型管时，首先电源的极性要反接，耦合电容（一般用电解电容器）的极性也要反接。电路中I、Ic和V的方向也要和NPN型管的相反。这样，直流负载线的的方程式应为BCE-V二V-IR。它的形式与采用NPN管时略有不同。所以，建议放大电路中直流电压和电流的CE CC C C极性和方向以NPN管为准，对PNP管则全部反号。这时，直流负载线的方程式仍为V二V -IR，CE CC C C 式中 V 、 V 、 I 都为负值。C
11、E CC C五、工作点是一个什么概念? 除了直流静态工作点之外，有没有交流动态工作点？ 答：工作点是放大电路分析中一个十分重要的概念，它指的是电路中二极管或晶体管的工作 状态，经常用它们极间的电压和流入电极的电流的大小来表示。例如，二极管的VD、ID，三 极管的 V ， i ， V ，i 。 管子的工作状态和工作点分两类。一类是不加交流输入信号，电路BE b CE c中只有直流量的工作状态和工作点，叫静态和静态工作点。另一类是加了交流输入信号后，电路中直流和交流量共存的工作状态和工作点。此时，电路和管子中的电压和电流都随 时间变动，所以叫动态和动态工作点。前面说过，在直流电源、 元件参数和管子
12、特性（有 时还包括负载电阻）确定之后，直流静态工作点只有一个。而在交流动态时，工作点随交流 输入信号在时间上不断变化，它的变化轨迹就是交流负载线。在某一交流输入信号下，管子 的交流动态工作点在交流负载线上的变化范围就是动态范围。六、什么是管子的静态功耗？如果交流输入信号幅值较大，如何减小这一功耗？答：管子的静态功耗P就是在静态时管子集电极上消耗的功率：P =V I。为了减少这一功VQVQ CEQ CQ耗，就要尽量降低管子的静态工作点Q。但是，在交流输入信号幅度较大时，降低Q点会使 放大电路输出信号失真。此时，可以采用新的电路组成方案来解决，如乙类推挽或互补对称 电路（见功率放大器）。七、放大电
13、路负载最大的情况究竟是Ro-*还是R=0?为什么经常说RL愈小，电路负载愈L大?答：电路负载的大小是指负载上输出功率的大小。在中频时，放大电路可以等效画成交流空载输出电压与输出电阻的串联，如图所示，其中V* 是电路的空载输出电压， R 是内阻， R 是负载电阻。不难求出，负载上的输出功率为利用OL而上式可求出Po为最大值Pomax时，负载电阻RLo=Ro,这就是说，从RL=0到RL二PLO,电路的输出功率P0随RL的增大而增大：从RL=PLO到Rl-*，P0则随RL的增大而减小，如图（b）所示。放大电路一般工作在RLRLO=RO 的情况，所以说负载电阻RL愈小，Po也就是电路负载愈大。如果R（
14、空载）或RL=0 （短 L路），则均有Po=0，是负载最小的情况。八、交流电阻和直流电阻区别何在?线性电阻元件有没有这两种电阻?为什么 rbe 不能用于 静态计算?答：对线性电阻元件，只要工作频率不太高，它的电阻是个常数。也就是说，它在直流工 作和交流工作时电阻相同，没有直流（静态）电阻与交流（动态）电阻之分。非线性电阻元 件则不然。它的伏安特性 I=f（V ）不是直线，是曲线。即使是在直流工作时，只要电压和电流不同，或者说静态工作点不同，它的直流（静态）电阻R=也不同（见图）。如果直流信号 上还叠加着交流小信号，则非线性电阻元件对交流小信号的交流（动态）电阻就是伏安特性1r =_d d； s在静态工作点处切线斜率的倒数，即。所以，非线性电阻元件的交流（动态）电阻随工作点的不同而不同。从几何上说，非线性电阻元件的直流电阻由伏安特性在静态工 作点处的割线斜率决定，而交流电阻则由伏安特性在静态工作点处的切线斜率决定。晶体管抵=% +1 + 工的发射结是PN结，它的伏安特性是非线性的。，其中第二部分就是PN结的伏安特性在静态工作点处切线斜率的倒数折合到基极回路后的值，是发射结的交流（
