共射极基本放大电路 教案

电工电子技术 教案

课 题 第二章 半导体三极管及放大电路 2-2共射极基本放大电路 授课班级 电气142133班 授课时间 2015.4.17 第1.2.3.4节、2015.4.27第1.2.3.4节 1.能识读共射极放大电路，并说出各组成元件的作用。 2.能说出静态工作点的基本概念，并能解释设置静态工作点的原因。 教学目标 3.能熟练画出放大电路的直流通路和交流通路。 4.能估算放大电路的静态工作点、输入、输出电阻和电压放大倍数。 教学重点 放大电路的分析方法 教学难点 放大电路的工作原理 教学内容纲要 教法与说明 上次课内容的回顾 1.请描述出三极管的结构、分类、型号和主要参数。 2.请说出下列三极管的种类，并判断出其极性。 提问法、练习法 3.3DQ56是 材料 型 三极管，3AD30C是 材料 型 三极管。 4.如何用万用表判断三极管的类型和管脚极性？ 5.若测得放大电路中三极管的三个引脚对地的电位U1、U2、U3分别为下列数值，试判断它们是硅管还是锗管，是NPN型还是PNP型，并确定三个电极。 （1）U1=2.5V,U2=6V,U3=1.8V （2）U1=2.5V,U2=-6V,U3=1.8V （3）U1=-6V,U2=-3V,U3=-2.8V （4）U1=-4.7V,U2=-5V,U3=0V 6.根据下图所示三极管对地电位数据，分析各管处于何种工作状态 1

教学内容纲要 教法与说明 1

一、概述 1.放大电路时电子设备中最常用的一种基本单元电路。它是利用半导体三极管的电流控制作用，把信号源传来的微弱电信号不失真地放大到所需要的数值。即在输入信号作用下，把直流电源提供的电能转换为较大能量的电信号。 2.放大电路的种类 详见表2-17 二、共射极基本放大电路的组成及工作原理 1．放大电路组成及各元件的作用 基极电阻RB:其作用为电路提供静态偏流IBQ。 耦合电容C1、C2:其作用隔直流通交流 三极管V:其作用可以将微小的基极电流转换成较大的集电极电流，它是放大器的核心。 集电极电阻RC:其作用将三极管的电流放大作用变换成电压放大作用。 直流电源VCC:其作用一是为电路提供能源；二是为电路提供工作电压。 2、放大器中电压、电流符号及正方向的规定 （1）电压、电流符号： 物 理 量 表 示 符 号 用大写字母带大写下标。如：IB、直流量 IC、IE、UBE、UCE 用小写字母带小写下标。如：ib、交流量 ic、ie、ube、uce、ui、uo 用小写字母带大写下标。如：iB、交直流叠加量 iC、iE、uBE、uCE 交流分量的有用大写字母带小写下标。如：Ib、效值 Ic、Ie、Ube、Uce （2）电压、电流的正方向： 电压用“+”、“-”表示，电流用箭头表示。 3、静态工作点的设置 （1）静态工作点 静态：ui=0 三极管的IB、IC、UBE和UCE值叫静态值。 这些静态值分别在输入、输出特性曲线上对应着一点Q，称为静态工作点，或简称Q点。 讲授法 讲授法、图解法 讲授法 1

教学内容纲要 教法与说明 1

（2）静态工作点的作用 思考：放大电路为什么要设置静态工作点？ 设置静态工作点的目的：使放大器能不失真放大交流信号。 4、工作原理 （1）静态（ui=0）工作情况 所谓静态指的是放大器在没有交流信号输入（即ui=0）时的工作状态。 共射极基本放大电路 静态时电路工作情况 （2）动态工作情况 输入 ui≠0时，称为动态 uBE＝UBEQ＋ui iB=IBQ＋ib iC=ICQ+ic uCE＝UCC－iCRC=VCC－ICQRC－icRC uCE＝UCEQ＋（－icRC）即uCE＝UCEQ＋uce 输出 uo＝uce=－icRC 只要电路参数能使三级管工作在放大区，且RC足够大，则 uo的变化幅度将比ui变化幅度大很多倍。如输入信号电压波 波形图可看出： （1）输出电压uo的幅度比输入电压ui大，说明放大器实现了电压放大。ui、ib、ic三者频率相同，相位相同，而uo与ui相位相反,这叫做共射极放大器的“反相”作用。 （2）动态时，uBE、iB、iC、uCE都是直流分量和交流分量的叠加，波形也是两种分量的合成。 （3）虽然动态时各部分电压和电流大小随时间变化，但方向却始终保持和静态时一致，所以静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ是交流放大的基础。 三、共射极放大电路的分析方法 1、近似估算法 已知电路各元器件的参数，利用公式通过近似计算来分析放大器性能的方法称为近似估算法。 （1）近似估算放大器的静态工作点 直流通路——所谓直流通路是指直流信号流通的路径。 引导法 分析法 视频演示法 讲授法、练习法 1

教学内容纲要 教法与说明 1

画法:把电容看作断路 VCCVCCUBEQ静IBQRBRB态工作点ICQIBQUCEQVCCICQRC （2）近似估算放大器的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数 交流通路——所谓交流通路是指交流信号流通的路径。 画法:把电容和直流电源都视为交流短路 b与e间等效为rbe三极管的交流等效电路 c与e间等效为恒流源 1）输入电阻Ri 放大器的输入电阻是指从放大器的输入端看进去的交流等效电阻。 Ri=RB∥rbe RB>>rbe Ri≈rbe 2）输出电阻Ro 对负载来说，放大器又相当于一个具有内阻的信号源，这个内阻就是放大电路的输出电阻。 Ro≈RC 3）电压放大倍数Au 放大器的电压放大倍数是指放大器输出电压与输入电压的比值。 u即： Auoui uiibrbeuoicRL'由交流等效电路可知： 'RL那么，电压放大倍数为： Aurbe '其中， RLRC//RL特殊地：空载时， RL RAuC电压放大倍数为： rbe 例2-3 2、图解分析法 利用三极管的输入、输出特性曲线和电路参数，通过作图来分析放大器性能的方法，称为图解分析法，简称图解法。 （1）图解分析放大器的静态工作点 直流通路 b + ui RB - rbe βib e 等效电路 RC RL ib ic c + uo - 练习法：P96第9题 1

教学内容纲要 1）求IBQ VUVI由直流通路知： RR2）作直流负载线 由回路电压定律可知：UCE＝VCC－ICRC 例2-4 （2）静态工作点的调整 1） RC、VCC不变，改变RB 2）RB、VCC不变，改变RC 3）RB、RC不变，改变VCC 利用图解法进行动态情况分析的具体作法为： 1）作直流负载线确定静态工作点 2）过静态工作点作交流负载线 3）随输入电压ui的变化，uBE将以UBEQ为基础而变化，对应的iB以IBQ为基础而变化，在Ibmax和Ibmin之间变化 （3）图解分析放大器的动态工作情况 1）画交流负载线 ①作交流负载线的辅助线。辅助线与横轴的交点坐标为 N（VCC，0），与纵轴的交点坐标为L（0，VCC/ RL＇）。 ②过Q点作辅助线的平行线，即为交流负载线。 2）在输出特性曲线上找出IBQ及Ibmax和Ibmin对应的特性曲线和交流负载线的交点Q，可得到相对应的集电极电流的动态范围和集电极与发射极间电压的动态范围。 3）求电压放大倍数。 （4）波形失真与静态工作点的关系 1）工作点偏高 易引起饱和失真 2）工作点偏低 易引起截止失真 CCBEQCCBBQB教法与说明 练习法：P97第10题 讲授法 教学 反思 作业 习题册14-22页 布置 1

1