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1、授课教师授课教师 张小燕张小燕信息工程系信息工程系信息工程系信息工程系电子信息教研室电子信息教研室电子信息教研室电子信息教研室 电子电路分析与实践电子电路分析与实践项目一 音频功率放大器的组装与调试 n n任务一任务一 前置放大电路的分析与调试前置放大电路的分析与调试n n任务二任务二 集成运算放大器的分析与测试集成运算放大器的分析与测试 n n任务三任务三 负反馈放大电路的分析与调试负反馈放大电路的分析与调试 n n任务四任务四 音频功率放大器的组装与调试音频功率放大器的组装与调试 任务一任务一前置放大电路的分析与调试前置放大电路的分析与调试项目一 音频功率放大器的组装与调试 n n1.1.
2、1 常用电子元器件及其测试与筛选常用电子元器件及其测试与筛选n n1.1.2 放大电路的静态分析与测试放大电路的静态分析与测试 n n1.1.3 放大电路的动态分析与测试放大电路的动态分析与测试任务一任务一 前置放大电路的分析与调试前置放大电路的分析与调试1.1.1常用电子元器件及其测试与筛选常用电子元器件及其测试与筛选(1) 固定电阻器固定电阻器(2)各种电位器的外形)各种电位器的外形1.1.1常用电子元器件及其测试与筛选常用电子元器件及其测试与筛选(3)带开关的电位器)带开关的电位器(4)各类电容器外形)各类电容器外形(5)可变电容器外形)可变电容器外形(6)各类电感器外形)各类电感器外形
3、(7)各类型二极管)各类型二极管(8)各类型三极管)各类型三极管1.1.1常用电子元器件及其测试与筛选常用电子元器件及其测试与筛选 自然界中存在着各种物质,按自然界中存在着各种物质,按导电能力导电能力的强的强弱可分为弱可分为导体导体、绝缘体绝缘体和和半导体半导体。n 半导体半导体就其就其导电能力导电能力有如下三个特点:有如下三个特点:1.1.热热热热敏性敏性敏性敏性 ;2.2.光敏性;光敏性;光敏性;光敏性;3.3.掺杂性。掺杂性。掺杂性。掺杂性。 半导体半导体半导体半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,如硅物质,如硅(Si)、锗锗(Ge)。硅和锗是硅和锗是
4、4价元素,原价元素,原子的最外层轨道上有子的最外层轨道上有4个价电子。个价电子。 每个原子周围有四个相邻的原子,原子之间每个原子周围有四个相邻的原子,原子之间通过通过共价键共价键共价键共价键紧密结合在一起。两个相邻原子共用紧密结合在一起。两个相邻原子共用一对电子。一对电子。一、半导体一、半导体 室温下,由于热运动,少数价电子挣脱室温下,由于热运动,少数价电子挣脱共价键的束缚成为自由电子,同时在共价键共价键的束缚成为自由电子,同时在共价键中留下一个空位这个空位称为中留下一个空位这个空位称为空穴空穴空穴空穴。失去价。失去价电子的原子成为正离子,就好象空穴带正电电子的原子成为正离子,就好象空穴带正电
5、荷一样。但由于纯净半导体中自由电子和空荷一样。但由于纯净半导体中自由电子和空穴的数量有限,导电能力并不很强。穴的数量有限,导电能力并不很强。 在纯净半导体硅或锗中掺入磷、砷等在纯净半导体硅或锗中掺入磷、砷等5价元素,价元素,由于这类元素的原子最外层有由于这类元素的原子最外层有5个价电子,故在构个价电子,故在构成的共价键结构中,由于存在多余的价电子而产成的共价键结构中,由于存在多余的价电子而产生大量自由电子,这种半导体主要靠自由电子导生大量自由电子,这种半导体主要靠自由电子导电,称为电,称为电子半导体电子半导体或或N型半导体型半导体,其中自由电子,其中自由电子为多数载流子,热激发形成的空穴为少数
6、载流子。为多数载流子,热激发形成的空穴为少数载流子。自由电子自由电子1 1 1 1N N型半导体型半导体型半导体型半导体多数载流子(简称多子)多数载流子(简称多子)空空 穴穴少数载流子(简称少子)少数载流子(简称少子) 在在纯纯净净半半导导体体硅硅或或锗锗中中掺掺入入硼硼、铝铝等等3价价元元素素,由由于于这这类类元元素素的的原原子子最最外外层层只只有有3个个价价电电子子,故故在在构构成成的的共共价价键键结结构构中中,由由于于缺缺少少价价电电子子而而形形成成大大量量空空穴穴,这这类类掺掺杂杂后后的的半半导导体体其其导导电电作作用用主主要要靠靠空空穴穴运运动动,称称为为空空穴穴半半导导体体或或P型
7、型半半导导体体,其其中中空空穴穴为为多数载流子,热激发形成的自由电子是少数载流子。多数载流子,热激发形成的自由电子是少数载流子。自由电子自由电子 多数载流子(简称多子)多数载流子(简称多子)空空 穴穴少数载流子(简称少子)少数载流子(简称少子)2 2 2 2P P型半导体型半导体型半导体型半导体无论是无论是P型半导体还是型半导体还是N型半导体都是中性的,型半导体都是中性的,对外不显电性。对外不显电性。掺入的杂质元素的浓度越高,多数载流子的数掺入的杂质元素的浓度越高,多数载流子的数量越多。量越多。少数载流子是热激发而产生的,其数量的多少少数载流子是热激发而产生的,其数量的多少决定于温度。决定于温
8、度。u半导体中载流子有扩散运动和漂移运动两种运动半导体中载流子有扩散运动和漂移运动两种运动方式。载流子在电场作用下的定向运动称为方式。载流子在电场作用下的定向运动称为漂移漂移漂移漂移运动运动运动运动。在半导体中,如果载流子浓度分布不均匀,。在半导体中,如果载流子浓度分布不均匀,因为浓度差,载流子将会从浓度高的区域向浓度因为浓度差,载流子将会从浓度高的区域向浓度低的区域运动,这种运动称为低的区域运动,这种运动称为扩散运动扩散运动扩散运动扩散运动。u将一块半导体的一侧掺杂成将一块半导体的一侧掺杂成P型半导体,另一侧型半导体,另一侧掺杂成掺杂成N型半导体,在两种半导体的交界面处将形型半导体,在两种半
9、导体的交界面处将形成一个特殊的薄层成一个特殊的薄层 PNPN结结结结。1 1 1 1PNPNPNPN结的形成结的形成结的形成结的形成二、二、PNPN结及其单向导电性结及其单向导电性 多子多子扩散扩散 形成空间电荷区形成空间电荷区产生内电场产生内电场 少子少子漂移漂移促使促使阻止阻止 扩散与漂移达到动态平衡扩散与漂移达到动态平衡形成一定宽度的形成一定宽度的PN结结u外加正向电压(也叫正向偏置)外加正向电压(也叫正向偏置) 外加电场与内电场方向相反,内电场削弱,外加电场与内电场方向相反,内电场削弱,扩散运动大大超过漂移运动,扩散运动大大超过漂移运动,N区电子不断扩散区电子不断扩散到到P区,区,P区
10、空穴不断扩散到区空穴不断扩散到N区,形成较大的正区,形成较大的正向电流,这时称向电流,这时称PN结处于结处于导通导通导通导通状态。状态。2 2 2 2PNPNPNPN结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性u外加反向电压(也叫反向偏置)外加反向电压(也叫反向偏置) 外加电场与内电场方向相同,增强了内电外加电场与内电场方向相同,增强了内电场,多子扩散难以进行,少子在电场作用下形场,多子扩散难以进行,少子在电场作用下形成反向电流,因为是少子漂移运动产生的,反成反向电流,因为是少子漂移运动产生的,反向电流很小,这时称向电流很小,这时称PN结处于结处于截止截止截止截止状态。状态。 一一
11、个个PN结结加加上上相相应应的的电电极极引引线线并并用用管管壳壳封封装装起来,就构成了半导体二极管,简称起来,就构成了半导体二极管,简称二极管二极管。 半半导导体体二二极极管管按按其其结结构构不不同同可可分分为为点点接接触触型型和和面面接接触触型型两两类类。点点接接触触型型二二极极管管PN结结面面积积很很小小,结结电电容容很很小小,不不能能通通过过较较大大电电流流,但但高高频频性性能能好好,多多用用于于高高频频检检波波及及脉脉冲冲数数字字电电路路中中的的开开关关元元件件。面面接接触触型型二二极极管管PN结结面面积积较较大大,结结电电容容也也较较大大,允允许许通通过过较较大大电电流流,但但工工作
12、作频频率率较较低低,多多用用于于低低频频整整流电路中。流电路中。 三、半导体二极管三、半导体二极管(1 1)正向特性)正向特性)正向特性)正向特性 外加正向电压较小时,外加正向电压较小时,外电场不足以克服内电场外电场不足以克服内电场对多子扩散的阻力,对多子扩散的阻力,PN结结仍处于截止状态仍处于截止状态 。 正向电压大于死区电正向电压大于死区电压后,正向电流压后,正向电流 随着正向随着正向电压增大迅速上升。通常电压增大迅速上升。通常死区电压死区电压硅管约为硅管约为硅管约为硅管约为0.50.5V V,锗管约为锗管约为锗管约为锗管约为0.20.2V V。 外加反向电压时,外加反向电压时, PN结处
13、于截止状态,反向电流结处于截止状态,反向电流 很很小。小。 反向电压大于击穿电压时,反向电流急剧增加。反向电压大于击穿电压时,反向电流急剧增加。(2 2)反向特性)反向特性)反向特性)反向特性(1)最大整流电流最大整流电流IOM:指管子长期运行时,允许通过指管子长期运行时,允许通过的最大正向平均电流。的最大正向平均电流。(2)反向击穿电压反向击穿电压UB:指管子反向击穿时的电压值。指管子反向击穿时的电压值。(3)最高反向工作电压最高反向工作电压UDRM:二极管运行时允许承受的二极管运行时允许承受的最大反向电压(约为最大反向电压(约为UB 的一半)。的一半)。(4)最大反向电流最大反向电流IRM
14、:指管子未击穿时的反向电流,指管子未击穿时的反向电流,其值越小,则管子的单向导电性越好。其值越小,则管子的单向导电性越好。(5)最高工作频率最高工作频率fm:主要取决于主要取决于PN结结电容的大小。结结电容的大小。理想二极管理想二极管理想二极管理想二极管:正向电阻为零,正向导通时为短路特性,正向电阻为零,正向导通时为短路特性,正向压降忽略不计;反向电阻为无穷大,反向截止时为正向压降忽略不计;反向电阻为无穷大,反向截止时为开路特性,反向漏电流忽略不计。开路特性,反向漏电流忽略不计。 半导体二极管的主要参数半导体二极管的主要参数 稳压管稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二是一种用特殊工艺制造的半导
15、体二极管,稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。极管,稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。稳压管的稳压作用在于:电流增量很大,只引稳压管的稳压作用在于:电流增量很大,只引起很小的电压变化。起很小的电压变化。四、稳压管四、稳压管稳压管的主要参数稳压管的主要参数:(1)稳定电压稳定电压UZ:反向击穿后稳定工作的电压。反向击穿后稳定工作的电压。(2)稳定电流稳定电流IZ:工作电压等于稳定电压时的电流。工作电压等于稳定电压时的电流。(3)动动态态电电阻阻rZ:稳稳定定工工作作范范围围内内,管管子子两两端端电电压压的的 变变 化化 量量 与与 相相 应应 电电 流流 的的 变变 化化 量量 之之 比比 。 即
16、即 :rZ=UZ/IZ(4)额额定定功功率率PZ和和最最大大稳稳定定电电流流IZM:额额定定功功率率PZ是是在在稳稳压压管管允允许许结结温温下下的的最最大大功功率率损损耗耗。最最大大稳稳定定电电流流IZM是是指指稳稳压压管管允允许许通通过过的的最最大大电电流流。它它们们之间的关系是:之间的关系是: PZ=UZIZM五、发光二极管五、发光二极管 当发光二极管的当发光二极管的PN结加上正向电压时,结加上正向电压时,电子与空电子与空穴复合过程以光的形式放出能量穴复合过程以光的形式放出能量。 不同材料制成的发光二极管会发出不同颜色的光。不同材料制成的发光二极管会发出不同颜色的光。发光二极管具有亮度高、
17、清晰度高、电压低(发光二极管具有亮度高、清晰度高、电压低(1.53V)、)、反应快、体积小、可靠性高、寿命长等特点,反应快、体积小、可靠性高、寿命长等特点,是一种很有用的半导体器件,常用于信号指示、数字是一种很有用的半导体器件,常用于信号指示、数字和字符显示。和字符显示。六、光电二极管六、光电二极管 光电二极管的又称为光敏二极管光电二极管的又称为光敏二极管,其工作原理恰,其工作原理恰好与发光二极管相反。当光线照射到光电二极管的好与发光二极管相反。当光线照射到光电二极管的PN结时,能激发更多的电子,使之产生更多的电子空穴结时,能激发更多的电子,使之产生更多的电子空穴对,从而提高了少数载流子的浓度
18、。在对,从而提高了少数载流子的浓度。在PN结两端加反结两端加反向电压时反向电流会增加,所产生反向电流的大小与向电压时反向电流会增加,所产生反向电流的大小与光的照度成正比,所以光电二极管光的照度成正比,所以光电二极管正常工作时所加的正常工作时所加的电压为反向电压电压为反向电压。为使光线能照射到。为使光线能照射到PN结上,在光电结上,在光电二极管的管壳上设有一个小的通光窗口。二极管的管壳上设有一个小的通光窗口。 光电二极管可用于光的测量。当制成大面积光电光电二极管可用于光的测量。当制成大面积光电二极管时,能将光能直接转换成电能,可当作一种电二极管时,能将光能直接转换成电能,可当作一种电源,成为光电
19、池。源,成为光电池。要点回顾:1.半导体有哪三个特点?2.什么是N型半导体、P型半导体,多子和少子是什么?3.PN结是如何形成的?4.二极管的结构和电子符号是什么?5.如何用万用表判断二极管的阳极和阴极?6.如何用万用表判断二极管的材料(硅或锗)?7.如何用万用表判断二极管的好坏?8.硅和锗管的导通电压降分别是多少?七、双极型三极管 半导体三极管是由两个背靠背的半导体三极管是由两个背靠背的PN结构成的。结构成的。在工作过程中,两种载流子(电子和空穴)都参在工作过程中,两种载流子(电子和空穴)都参与导电,故又称为与导电,故又称为双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管,简称晶体管或,简称
20、晶体管或三极管。三极管。 两个两个PN结,把半导体分成三个区域。这三个结,把半导体分成三个区域。这三个区域的排列,可以是区域的排列,可以是N-P-N,也可以是也可以是P-N-P。因因此,三极管有两种类型:此,三极管有两种类型:NPNNPN型型型型和和PNPPNP型型型型。NPN型PNP型箭头方向表示发射结加正向电压时的电流方向电流分配和电流放大作用电流分配和电流放大作用(1)产生放大作用的条件)产生放大作用的条件 内部:内部:a)发射区杂质浓度发射区杂质浓度基区基区集电区集电区 b)基区很薄基区很薄 外部:发射结正偏,集电结反偏外部:发射结正偏,集电结反偏(2)三极管内部载流子的)三极管内部载
21、流子的传输过程:传输过程:发射区向基区注入电子,发射区向基区注入电子,形成发射极电流形成发射极电流 iE电子在基区中的扩散与复电子在基区中的扩散与复合,形成基极电流合,形成基极电流 iB集电区收集扩散过来的电集电区收集扩散过来的电子,形成集电极电流子,形成集电极电流 iC(3)电流分配关系:)电流分配关系: iE = iC + iB U(I)不同书写体电压(电流)符号的规定n大写U(I)大写下标,表示直流电压(电流)值,UBEn小写u(i)小写下标,表示交流电压(电流)的瞬时值,uben小写u(i)大写下标,表示含有直流电压(电流)的瞬时值,uBEn大写U(I)小写下标,表示交流电压(电流)有
22、效值,Uben大写U(I)小写m下标,表示交流电压(电流)的最大值,Icm 实验表明:实验表明:IC比比IB大数十至数百倍,因而有大数十至数百倍,因而有iE = iC iB 。IB虽然很小,但对虽然很小,但对IC有控制作用,有控制作用,IC随随IB的的改变而变,即基极电流较小的变化可以引起集电极电改变而变,即基极电流较小的变化可以引起集电极电流较大的变化,表明基极电流对集电极电流具有小量流较大的变化,表明基极电流对集电极电流具有小量控制大量的作用,这就是三极管的电流放大作用。控制大量的作用,这就是三极管的电流放大作用。1 1 1 1输入特性曲线输入特性曲线与二极管类似与二极管类似2 2 2 2
23、输出特性曲线输出特性曲线(1)放大区:发射极正向偏置,集电结反向偏置)放大区:发射极正向偏置,集电结反向偏置(2)截止区:发射结反向偏置,集电结反向偏置)截止区:发射结反向偏置,集电结反向偏置 (3)饱和区:发射结正向偏置,集电结正向偏置)饱和区:发射结正向偏置,集电结正向偏置 此时此时 三极管的主要参数三极管的主要参数1、电流放大系数、电流放大系数:iC= iB2、极间反向电流极间反向电流iCBO、iCEO:iCEO=(1+ )iCBO3、极限参数、极限参数 (1)集电极最大允许电流)集电极最大允许电流 ICM: 下降到额定值下降到额定值的的2/3时所允许的最大集电极电流。时所允许的最大集电
24、极电流。 (2)反向击穿电压)反向击穿电压U(BR)CEO:基极开路时,集电基极开路时,集电极、发射极间的最大允许电压。极、发射极间的最大允许电压。 (3)集电极最大允许功耗)集电极最大允许功耗PCM : PCM = IC UCE集集- -基极反向截止电流基极反向截止电流ICBO AICBOICBO是集电结反偏时,由少子的漂移形成的反向电流,受温度的变化影响较大。BECNNPICBOICEO= IBE+ICBO =( 1+ )ICBO IBE IBEI ICBOCBO进入进入N N区,区,形成形成I IBEBE。根据放大关系,由根据放大关系,由于于I IBEBE的存在,必有的存在,必有电流电流
25、 I IBEBE。集电结反偏集电结反偏有有I ICBOCBO穿透电流穿透电流ICEOI ICEOCEO受温度影响很大,当受温度影响很大,当温度上升时,温度上升时,I ICEOCEO增加很增加很快,所以快,所以I IC C也相应增加。也相应增加。三极管的温度特性较差三极管的温度特性较差。返回返回例:例:UCE=6V的前提下:的前提下:IB = 40 A,IC=1.5 mA, IB = 60 A时时IC =2.3mA,则,则因为直流电流放大倍数与交流电流放大倍数非常因为直流电流放大倍数与交流电流放大倍数非常接近,一般作近似处理接近,一般作近似处理: = 关于PNP型晶体管nPNPPNP管与管与NP
26、NNPN管之间的差别:管之间的差别:n (1)(1)电压极性不同。电压极性不同。 n (2)(2)电流方向不同。电流方向不同。 VBBVCCbceiBiCiE(a) NPN型VBBVCCbceiBiCiE(b) PNP型NPN型和型和PNP型晶体管电路的差别型晶体管电路的差别例:例:有两个晶体管分别接在放大电路中有两个晶体管分别接在放大电路中, ,测得它们的管脚电位如下测得它们的管脚电位如下表所示表所示: :试判断管子类型。试判断管子类型。解:因为三极管处于放大状态,所以解:因为三极管处于放大状态,所以要点回顾:1.三极管的类型和电气符号?2.三极管的两结和三区分别是什么?3.三极管工作在放大
27、区、截止区和饱和区的条件和特点?4.如何用万用表判断三极管的b、c、e极及类型?5.如何用万用表判断三极管的好坏?1.1.2放大电路的静态分析与测试放大电路的静态分析与测试 放大的实质:用较小的信号去控制较大的信号。放大的实质:用较小的信号去控制较大的信号。常用的放大电路有共发射极放大电路和共集电极放大电路常用的放大电路有共发射极放大电路和共集电极放大电路一、一、放大电路的组成放大电路的组成放大电路的组成放大电路的组成(1)晶体管V。放大元件,用基极电流iB控制集电极电流iC。(2)电源UCC和UBB。使晶体管的发射结正偏,集电结反偏,晶体管处在放大状态,同时也是放大电路的能量来源,提供电流i
28、B和iC。UCC一般在几伏到十几伏之间。(3)偏置电阻RB。用来调节基极偏置电流IB,使晶体管有一个合适的工作点,一般为几十千欧到几百千欧。(4)集电极负载电阻RC。将集电极电流iC的变化转换为电压的变化,以获得电压放大,一般为几千欧。(5)电容Cl、C2。用来传递交流信号,起到耦合的作用。同时,又使放大电路和信号源及负载间直流相隔离,起隔直作用。为了减小传递信号的电压损失,Cl、C2应选得足够大,一般为几微法至几十微法,通常采用电解电容器。二、二、静态分析静态分析静静静静态态态态:是是指指无无交交流流信信号号输输入入时时,电电路路中中的的电电流流、电电压压都都不不变变的的状状态态,静静态态时
29、时三三极极管管各各极极电电流流和和电电压压值值称称为为静静态态工工作作点点Q(主主要要指指IBQ、ICQ和和UCEQ)。静静态态分分析析主主要是确定放大电路中的静态值要是确定放大电路中的静态值IBQ、ICQ和和UCEQ。共发射极放大电路的实用电路共发射极放大电路的实用电路1.画出直流通路画出直流通路2.计算静态值计算静态值IBQ、ICQ和和UCEQ。静态分析步骤静态分析步骤直流通路:直流通路:直流通路:直流通路:耦合电容可视为开路。耦合电容可视为开路。例例:图图示示电电路路,已已知知UCC=12V,RB1=20k,RB2=10k,RC=3k,RE=2k,RL=3k,=50。试试估估算算静静态态
30、工工作点。作点。解:解:三、三、静态测试静态测试1. 按直流通路接线按直流通路接线2.测量测量UB、UE和和UC,并计算出静态工作点并计算出静态工作点静态测试步骤静态测试步骤要点回顾:1.放大电路的组成?2.什么是放大电路的静态分析、静态工作点?3.静态分析的步骤是什么?动态动态动态动态: :是指是指有交流信号有交流信号输入时,电路中的电流、电压输入时,电路中的电流、电压随输入信号作相应变化的状态。由于动态时放大电路随输入信号作相应变化的状态。由于动态时放大电路是在直流电源是在直流电源UCC和交流输入信号和交流输入信号ui共同作用下工作,共同作用下工作,电路中的电压电路中的电压uCE、电流电流
31、iB和和iC均包含两个分量。均包含两个分量。交交交交流流流流通通通通路路路路: :(ui单单独独作作用用下下的的电电路路)。由由于于电电容容C1、C2足足够够大大,容容抗抗近近似似为为零零(相相当当于于短短路路),直直流流电电源源UCC去掉(短接)。去掉(短接)。1.1.3 放大电路的动态分析与测试放大电路的动态分析与测试 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效成一个把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效成一个线性电路,就是放大电路的微变等效电路,然后用线性线性电路,就是放大电路的微变等效电路,然后用线性电路的分析方法来分析,这种方法称为微变等效电路分电路的分析方法来分析,这种方法称为微变等效
32、电路分析法。析法。等效的条件等效的条件等效的条件等效的条件是晶体管在小信号(微变量)情况下是晶体管在小信号(微变量)情况下工作。这样就能在静态工作点附近的小范围内,用直线工作。这样就能在静态工作点附近的小范围内,用直线段近似地代替晶体管的特性曲线。段近似地代替晶体管的特性曲线。(1 1)基本思路)基本思路)基本思路)基本思路(2 2)晶体管微变等效电路)晶体管微变等效电路)晶体管微变等效电路)晶体管微变等效电路 输入特性曲线在输入特性曲线在Q点附近的微点附近的微小范围内可以认为是线性的。当小范围内可以认为是线性的。当uBE有一微小变化有一微小变化UBE时,基极电时,基极电流变化流变化IB,两者
33、的比值称为三极两者的比值称为三极管的动态输入电阻,用管的动态输入电阻,用rbe表示,即:表示,即:一、一、微变等效电路法微变等效电路法集电极和发射极之间可等效为一个受集电极和发射极之间可等效为一个受ib控制的电流源,即:控制的电流源,即:(3 3)放大电路微变等效电路)放大电路微变等效电路)放大电路微变等效电路)放大电路微变等效电路电压放大倍数电压放大倍数式中式中RL=RC/RL。当当RL=(开路)时开路)时()放大电路的性能指标()放大电路的性能指标()放大电路的性能指标()放大电路的性能指标输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻Ri的大小决定了放大电路从信号源吸取电流的大小决定了放大电路从信号源
34、吸取电流(输入电流)的大小。为了减轻信号源的负担,总希(输入电流)的大小。为了减轻信号源的负担,总希望望Ri越大越好。另外,较大的输入电阻越大越好。另外,较大的输入电阻Ri,也可以降低也可以降低信号源内阻信号源内阻Rs的影响,使放大电路获得较高的输入电的影响,使放大电路获得较高的输入电压。在上式中由于压。在上式中由于RB比比rbe大得多,大得多,Ri近似等于近似等于rbe,在在几百欧到几千欧,一般认为是较低的,并不理想。几百欧到几千欧,一般认为是较低的,并不理想。Ri输出电阻输出电阻 对于负载而言,放大器的输出电阻对于负载而言,放大器的输出电阻Ro越小,负载电越小,负载电阻阻RL的变化对输出电
35、压的影响就越小,表明放大器带负载的变化对输出电压的影响就越小,表明放大器带负载能力越强,因此总希望能力越强,因此总希望Ro越小越好。上式中越小越好。上式中Ro在几千欧到在几千欧到几十千欧,一般认为是较大的,也不理想。几十千欧,一般认为是较大的,也不理想。1 1、静态工作点的作用、静态工作点的作用 放大器在工作时,需要有一个合适的静态工作点,它不仅关系到波形失真,而且对电压增益也有重大影响,所以在设计或调试放大电路时,为获得较好的性能,必须首先设置一个合适的静态工作点。否则使放大后的波形和输入信号的波形不能保持一致而产生波形失真。 工作点不稳定的主要因素是更换管子或是环境温度变化引起管子参数变化
36、时,电路的工作点往往会移动。二、二、静态工作点的稳定静态工作点的稳定固定偏置电路分压式偏置电路、静态工作点稳定的放大电路静态工作点稳定的放大电路T TI ICBOCBOI ICQCQU UBEBEI ICQCQU UB B不变不变U UEQEQI IBQBQ条件:条件:条件:条件:I2IB,则则与温度基本无关。与温度基本无关。(1)静态分析)静态分析(2)动态分析)动态分析三、三、静态工作点的调试方法静态工作点的调试方法(1)静态分析)静态分析(2)动态分析)动态分析四、四、举例举例例例:图图示示电电路路(接接CE),已已知知UCC=12V,RB1=20k,RB2=10k,RC=3k,RE=2
37、k,RL=3k,=50。试试估估算算静静态态工工作作点点,并并求求电电压压放放大大倍倍数数、输输入入电电阻阻和和输输出出电电阻。阻。解:解:(1)用估算法计算静态工作点用估算法计算静态工作点(2)求电压放大倍数求电压放大倍数(3)求输入电阻和输出电阻求输入电阻和输出电阻四、四、放大电路的三种基本组态放大电路的三种基本组态1.1.4 射极输出器射极输出器共集电极放大电路电压放大倍数小于电压放大倍数小于1,但约等于,但约等于1,即电压跟随。,即电压跟随。输入电阻较高。输入电阻较高。输出电阻较低。输出电阻较低。一、一、射极输出器的特点射极输出器的特点nui与与uo大小近似相等,相位相同,故,故共集电
38、极电路又称共集电极电路又称“射极跟随器”。 射极跟随器具有较高的输入电阻和较低的输出电阻,射极跟随器具有较高的输入电阻和较低的输出电阻,这是射极跟随器最突出的优点。射极跟随器常用作多级这是射极跟随器最突出的优点。射极跟随器常用作多级放大器的第一级或最末级,也可用于中间隔离级。用作放大器的第一级或最末级,也可用于中间隔离级。用作输入级时,其高的输入电阻可以减轻信号源的负担,提输入级时,其高的输入电阻可以减轻信号源的负担,提高放大器的输入电压。用作输出级时,其低的输出电阻高放大器的输入电压。用作输出级时,其低的输出电阻可以减小负载变化对输出电压的影响,并易于与低阻负可以减小负载变化对输出电压的影响,并易于与低阻负载相匹配,向负载传送尽可能大的功率。载相匹配,向负载传送尽可能大的功率。二、二、射极输出器的用途射极输出器的用途