第16章
基本放大电路
哈尔滨工业大学电工学教研室
目录
16.1 基本放大电路的组成
16.2 放大电路的静态分析
16.3 放大电路的动态分析
16.4 静态工作点的稳定
16.5 射极输出器
16.6 放大电路中的负反馈
16.7 放大电路的频率特性
16.8 多级放大电路及其级间耦合方式16.9 差动放大电路
16.1 基本放大电路的组成
放大器的目的是将微弱的变化电信号转换为较强的电信号。
放大器实现放大的条件：
1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。
2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。
3. 输出回路将变化的集电极电流转化成变
化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。
u i
u o
共射极放大电路
1. 晶体管T 的作用
R B +U CC
R C
C 1
C
2
放大元件满足i C = i B ，T 应工作在放大区，
即保证集电结反
偏，发射结正偏。i b
i c i e
2. 集电极电源U CC 作用
共射极放大电路
R B +U CC
R C
C 1
C 2
集电极电
源作用，是为电路提供能量。
并保证集电结反偏。
3. 集电极负载电阻R C 作用共射极放大电路
R B +U CC R C
C 1
C 2
集电极电阻的作用是将变化的电流转变为变化的电压。
4. 基极电阻R B 的作用
+U CC
R C
C 1
C 2
T
R B
共射极放大电路
基极电阻能提供适当的静态工作点。并保证发射结正偏。
5. 耦合电容C 1和C 2作用
(1) 隔直作用隔离输入.输出与电路的直流通道。
(2)交流耦合作用能使交流信号
顺利通过。
共射极放大电路
R B +U CC
R C
C 1
C 2
16.2 放大电路的静态分析
16.2.1 用放大电路的直流通路确定静态值
放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。
电路中电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。
交流通道---只考虑交流信号的分电路。
直流通道---只考虑直流信号的分电路。
1. 直流通道
R B
+U CC R C I
C
U CE
I B
T
将电路中的隔直
电容C
1、C
2
开路，直
流通道的简化电路如
图所示。
直流通道的简化电路
I B =
U CC -U BE
R B
①基极电流
②集电极电流I C = βI B
③集-射极电压
U CE = U CC -R C I C
2. 静态时当U BE << U CC 时B
CC
B R U I ≈
[解]根据直流通道可得出I C = I B =37.5×0.04
= 1.5 mA
U CE = U CC –I C R C
=12 -1.5×10-3×4×103
R B
+U CC
R C
U CE
I B
U BE +-
+-
B
C
E
I C
T =
12300×103
I B =
U CC
R B
μA
已知U CC =12V , R C =4kΩ, R B =300kΩ, β=37.5 , 试求放大电路的静态值。
例题16.1
16.2.2 用图解法确定静态值
电路的工作情况由负载线与非线性元件的伏安特性曲线的交点确定。这个交点称为工作点。
R C的直流负载线与晶体管的某条（由I B 确定）输出特性曲线的交点Q，称为放大电路的静态工作点，由它确定放大电路的电压和电流的静态值。
I B
U BE
Q
I BQ
U BEQ
I C
U CE
Q
U CEQ
I CQ
如图所示，(I BQ ,U BEQ ) 和( I CQ ,U CEQ )分别对应于输入输出特性曲线上的一个点，称为静态工作点Q 。输入输出特性曲线
1. 输入输出特性曲线
U CE = U CC –I C R C
Q
I B I C
U CE
U CC
U CC R C
2. 直流负载线
C
CC
R U R U I +
-=C CE C
Q
U CC
（1）作直流负载线[解]
I C =0 时
U CE =U CC
可在图上作直流负载线。
I C U CE Q 1
Q 2
I B = 20μA I B = 0
I B = 40μA I B = 60μA I B = 80μA
I B = 100μA
1.5
3
12
6
(V)
(mA)
3mA A 10
4123
C CC C =?==R U I U CE = 0 时
根据U CE =U CC -R C I C
C
CC R U 已知U CC =12V , R C =4kΩ, R B =300kΩ, β=37.5 。（1）作直流负载线；（2）求静态值。
例题16.2
（2）求静态值
基极电流
= 40 μA
I B = 40μA I C = 1.5mA U CE = 6V
6
3
B C
C B 104010
30012-?=?==R U I 由图中Q 点得:
集电极电流发射极电流
I C = βI B
=37.5×40×10-61=1.5mA I E = ( 1+β)I B = 1.5mA
16.3.1 微变等效电路法
i B U BE
当输入信号很小时，在静态工
作点Q 附近的工作段可认为是直线。
对输入的小交流信号而言，三极管
相当于电阻r be ，表示输入特性。
?U BE ?I B
CE
CE
U U i u i u r b
be B
BE
be =??=
1. 晶体管的微变等效电路
（1）输入特性曲线
Q
16.3 放大电路的动态分析
对于低频小功率晶体管的输入电阻估算为：
Ω
++Ω=)
mA ()
mV (26)1()(200E be I r β式中，I E ：发射极电流的静态值; β：晶体管的放大倍数；r be ：输入电阻，其值一般为几百欧到几千欧(动态电阻)。
i C
u CE
)
(
b
B
c
C
C
i
I
i
I
i+
=
+
=β
b
B
i
Iβ
β+
=
CE
CE
U
b
C
U
B
C
i
i
I
I
=
?
?
=
β
输出端相当于一个受i b控制的电流源。
输出端还等效并联一
个大电阻r
ce
。
（2）输出特性曲线
在线性工作区是一族平行直线。
i b
i C
宜兴技师学院 江苏城市职业学院宜兴办学点 江苏省宜兴中等专业学校 教 案 授课者：汤丽亚 授课学科：《电子线路》 授课课题：认识基本放大电路 授课课时间：2011月4月26日上午第4节课授课地点：电教楼304
【指导思想】 本教案内容选自中等职业学校国家规划教材《电子线路》第二版第三章单级低频小信号放大器§3.1-§3.4（P37-P50）。 单级低频小信号放大器是日常实用电路之一，它能够把微弱的电信号增强到所要求的值。常用于各种复杂电路的中间级起放大作用，在实际生活中广泛应用于扩音器、音响、助听器等音频放大设备中。本章主要的学习内容是基本放大电路的组成、静态分析和动态分析、非线性失真、稳定静态工作点原理，研究方法主要是图解法和估算法。本单元所介绍的知识是第四章多级放大器和负反馈放大器、第五章直接耦合放大器的基础，其估算法作为电路分析的重要手段，在今后电路的学习被普遍使用。 中职学生本身对于理论性较强的学科就缺乏兴趣，本书的设计比较注重理论知识的传授，从而影响学习效果；另外，中职学生知道自己的定位是工作，更加看重知识在今后工作中的实用性。 ⑴考虑到中职学生的学习特点和兴趣取向，选取和日常生活联系紧密的电子助听器电路作为项目背景将第三章的内容联系起来，形成一个有机的整体。既可以将零散的知识整合，又可以让学生看到实用性。 本单元的教学内容及课时安排如下： 任务一：认识基本放大电路1课时 任务二：静态工作点的测试和分析1课时 任务三：放大电路交流工作状态测试1课时 任务四：放大电路异常现象的测试1课时 任务五：Q点对输出波形影响的测试1课时 任务六：分析工作点稳定的放大电路1课时 任务七：组装电子助听器2课时 ⑵内容安排上从对三极管相关知识的复习，到放大器的定义、电路组成、放大倍数的测试计算和放大器作用的分析，层层递进，实现从理论到实践的飞跃。 ⑶教学手段上，增加幻灯片图片、FLASH动画、软件仿真等，来丰富课堂形式，调节气氛，提高课堂效率。 【教学目标】 1.能力目标：⑴能描述晶体管放大电路的结构
江苏省职业学校 理论课程教师教案本 （2015 —2016学年第一学期） 专业名称预科班课程名称电子技术授课教师左爱娟学校江苏省高邮中等专业学校
了解基本共射放大电路的结构，了解工作原理。 学会 画直流通路和交流通路。 学会计算静态工作点。 授课时间 2015-10-12 教者 左爱娟 授课班级 13预科 课程名称 授课章节 名 称 使用教具 电子技术 授课形式 新授 基本共射放大电路（固定偏置电路） 纸质导学案、多媒体、黑板等 授课课时 2课时 教学目的 教学重点 了解基本共射放大电路的结构，了解工作原理。 教学难点 学会画直流通路和交流通路，计算静态工作点。 课外作业 补充 三极管单管放大电路 放大 的实质：用较小的信号去控制较大的信号。 一、共发射极基本放大电路的组成及工作原理 主要内容 板书设计 + U cc 、共发射极基本放大电路的静态分析 + RS + O U B 缶 U
课堂教学安排 主要教学内容及步骤 复习：1、三极管的工作状态 2、三极管的输出特性 三极管单管放大电路 放大的 实质：用较小的信号去控制较大的信号。 一、共发射极基本放大电路的组成及工作原理 （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 iB 和iC o 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 、C2o 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、共发射极基本放大电路的静态分析 静态是指无交流信号输入时，电路中的电流、电压都不变的状态， 静态时三极管各极电流和电压值称为静态工作点 Q （主要指IBQ 、 ICQ 和UCEQ ）o 静态分析主要是确定放大电路中的静态值 IBQ 、 ICQ 和 UCEQ o + U cc 教学过程 复习导入 教学设计 课堂讨论
2-2 电路如图2-35所示，已知V CC =12 V ，R C =2 k Ω，晶体管的β=60，U BE =0.3 V , I CEO =0.1 mA ,要求： (1) 如果欲将I C 调到1.5 mA,试计算R B 应取多大值？(2) 如果欲将U CE 调到3 V ，试问R B 应取多大 值？ 图2-35 题2-2图 解：1）C B 1.5I βI mA == B 0(12)0.3 1.5/600.025B I mA R ---=== 所以B 468R k =Ω 2）C 3 123 4.5210 I mA -= =?，B 0(12)0.34.5/600.075B I mA R ---===所以B 156R k =Ω 2-3 电路图2-36所示，已知晶体管的β=60，r be k =1Ω，BE U =0.7 V ，试求：(1)静态工作点 I B ，I C ，U CE ；(2) 电压放大倍数；(3) 若输入电压 mV sin 210i t u ω=，则输出电压U o 的有效值为多少? V 图2-36 题2-3图 解：1）计算电路的静态工作点： B 120.7 0.04270 I mA -= = C B 0.0460 2.4I I mA β==?= CE 12 2.43 4.8U V =-?= 2)对电路进行动态分析 o L u i be 6031801 U βR A U r '-?= =-==- 3）0180101800u i U A U =?=?=V 所以输出电压的有效值为1800V 1.放大器中的信号是交、直流共存的。交流信号是被放大的量；直流信号的作用是使放大器工作在放大状态，且有合适的静态工作点，以保证不失真地放大交流信号。 2.若要使放大器正常地放大交流信号，必须设置好工作状态及工作点，这首先需要作直流量的计算；
第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路 一、 单项选择题 *1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ） A 、正、反向电阻相等 B 、正向电阻大，反向电阻小 C 、反向电阻比正向电阻大很多倍 D 、正、反向电阻都等于无穷大 *2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V ，当U i =3V 时，则U 0的值( D )。 A 、不能确定 B 、等于0 C 、等于5V D 、等于3V **3．半导体三极管是具有( B )PN 结的器件。 A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个 5．晶体管的主要特性是具有（ D ）。 A 、单向导电性 B 、滤波作用 C 、稳压作用 D 、电流放大作用 *6．稳压管的稳压性能是利用PN 结的（ D ）。 A 、单向导电特性 B 、正向导电特性 C 、反向截止特性 D 、反向击穿特性 8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（ C ） A 、确定静态工作点Q B 、确定集电结和发射结的偏置电压 C 、确定电压放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r 0 D 、确定静态工作点Q 、放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r o *9．射极输出器电路如题9图所示，C 1、C 2足够 大，对输入的交流信号u 可视作短路。则输出电压u 0 与输入电压u i 之间的关系是( B )。 A 、两者反相，输出电压大于输入电压 B 、两者同相，输出电压小于且近似等于输入电 压 C 、两者相位差90°，且大小相等 D 、两者同相，输出电压大于输入电压 *11．在共射极放大电路中，当其他参数不变只有 负载电阻R L 增大时，电压放大倍数将( B ) A 、减少 B 、增大 题2图 题9图
教学方案（一）
教学方案（二） 教学内容及导学设计学生活动与调控新课引入：在日常生活中，我们越来越离不开电子产品，通过之前的学习同学们已经 初步了解电子产品具有接受处理电信号的功能，那么用电设备是如何将微 弱的电信号放大，使我们最终能听到声音、看到图像的呢？这是我们高三 学生的毕业作品功率放大器，我们来通过它听一段美妙的音乐，这里起到 放大作用的是什么，对是功率放大器，今后我们也要做一个功率放大器， 我希望同学们做的功放会比这个更好，为了达成这一目标我们先来学习最 基本的放大器——固定偏置放大电路，通过此电路的学习同学们就能了解 放大器是如何工作的。（2分钟） 复习提问：放大器的核心元件是什么？ 一、电路组成（15分钟） 做中学：学生动手搭接单电源固定偏置放大电路。 二、放大电路电压电流表示方法（8分钟） 三、静态工作点（15分钟） 1.静态：电路在没有输入信号（即输入端短路）， 只有直流电源单独作用下的直流工作状态。 2.静态工作点：I BQ 、I CQ、U BEQ、U CEQ 做中学：学生在电路中只接入直流电源，用万用表测试静态工作点。学生思考电信号特点，B层级学生回答如何处理微弱电信号——放大。 C层级的学生回答放大器的核心元件应该是什么——三极管。 学生分组讨论如何优化电路，A层级学生在老师引导下分析。 C层级学生在老师引导下分析三极管的作用。 B层级学生分析电阻的作用。 A层级学生分析电容的作用。 学生动手搭接电路。 C层级学生识记放大器中电流及电压符号使用规定。 AB层级学生理解放大器中电流及电压符号使用规定。 学生在老师的指导下测试静态工作点。 教师通过复习提问引出 固定偏置放大电路的结 教师利用多媒体演示 双电源供电电路，引导 学生分析电路的弊端， 教师通过多媒体演示单 电源电路特点，并引导学 教师利用多媒体演示确定静态工作点并指导学生利用万用表测量静态工作点使学生
第2章自测题、习题解答 自测题2 一、在括号内用“”或“×”表明下列说法是否正确。 （1）只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；（） （2）可以说任何放大电路都有功率放大作用；（） （3）放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（） （4）电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的；（） （5）放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；（） （6）由于放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化；（） （7）只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。（） 解：（1）×（2）√（3）×（4）×（5）√（6）×（7）× 二、试分析图所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。 图T2－2 解： （a）不能。因为输入信号被直流电源U B B短路。 （b）可能。 （c）不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载（叠加）在静态电压之上，必然失真。 （d）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。 （e）不能。因为输入信号被C2短路。 （f）不能。因为输出信号被U C C短路，恒为零。 （g）可能。 （h）可能。
（i ）不能。因为T 截止。 三、在图T2－3所示电路中， 已知U CC ＝12V ，晶体管的＝100，' b R ＝100k Ω。填空：要求先填文字表达式后填得数。 （1）当i U ＝0V 时，测得U BEQ ＝，若要基极电流I BQ ＝20μA ， 则' b R 和R W 之和R b ＝ ≈ k Ω；而若测得U CEQ ＝6V ，则R c ＝ ≈ k Ω。 （2）若测得输入电压有效值i U =5mV 时，输出电压 有效值o U ＝， 则电压放大倍数u A ＝ ≈ 。 (3) 若负载电阻R L 值与R C 相等 ，则带上负载后输出电压有效值 o U ＝ ＝ V 。 解：（1）3 )( 565 )(BQ CEQ CC BQ BEQ CC ，；， I U U I U U 。 （ 2 ） ' L o i o C L 120 (3) 0.3R U U U R R －；＋ 图T2－3 四、已知图T2－3所示电路中U CC ＝12V ，R C ＝3k Ω，静态管压降U CEQ ＝6V ；并在输出端加负载电阻R L ，其阻值为3k Ω。选择一个合适的答案填入空内。 （1）该电路的最大不失真输出电压有效值U om ≈ ； （2）当i U ＝1mV 时，若在不失真的条件下，减小R W ，则输出电压的幅值将 ； A.减小 B.不变 C.增大 （3）在i U ＝1mV 时，将R w 调到输出电压最大且刚好不失真，若此时增大输入电压，则输出电压波形将 ； A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波 （4）若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将 。 减小 减小 减小 解：（1）A （2）C （3）B （4）B
共射极基本放大电路分析 教学内容分析：§2-2共发射极低频电压放大电路的分析中的“近似估算法”： 近似估算静态工作点、电压放大倍数。 教学对象及分析：1、基础知识：学生已基本掌握了共发射极低频电压放大电路 组成及工作原理。 2、分析与理解能力：由于放大电路的工作原理比较抽象，学生对此理解不够深刻，并且动手调试电子电路的能力有待提高。所以本次课堂将结合共发射极低频电压放大电路演示测试方式调动学生的主动性和积极性。 教学目的： 1、了解、掌握放大电路的分析方法：近似估算法； 2、培养学生分析问题的能力。 3、培养学生耐心调试的科学精神。 教学方法：演示法、启发法、讲练结合法 教具准备：分压式偏置放大电路实验板、示波器、万用表。 教学重点： 1、共射极放大电路的静态工作点的估算； 2、放大器的电压放大倍数的估算。 教学难点：静态工作点的估算。 教学过程： 一、复习及新课引入： 1、复习旧知识：（1）放大电路的工作原理。 （提问：简述共发射极放大电路的工作原理。） （2）基本放大电路的工作状态分：静态和动态。 （3）静态工作点的设置。 （提问：设置静态工作点的目的是什么？） 2、启发、提出问题：（1）放大电路设置静态工作点的目的是为了避免产生非线 性失真，那么如何设置静态工作点才能避免非线性失真呢？ （2）放大器的主要功能是放大信号，那怎样计算放大器的放 大能力呢？ 引入新课题：必须学习如何分析放大电路。
难点突破：解释U BE 的含义。 得到： I B ===4.0×10-5A=40μA 分析：由于V CC >>U BE ，故U BE 可忽略。 I B =。 ⑥计算I C ； 由β?=得到 I C =β?I B 又因为β≈β? 所以 I C =βI B =50×40μA=2mA ⑦计算U CE ； 对I C 回路应用电压方程有： I C R C +U CE = V CC 得： U CE = V CC －I C R C =20－2×16=8（V） ⑧总结静态分析的解题步骤； ⑨学生课堂练习：在演示板电路上让学生用万用表测量其静态工作点，然后根据线路元件参数估算静态工作点，两者进行比较。 2.放大器的电压放大倍数的估算： （1）、动态分析需要计算的物理量。 提问：放大器的作用是什么？ 回答：主要作用是将微弱信号进行放大。 分析：对于放大器，我们最关心的是它的放大能力，以及它对信号源的要求和负载能力。因此必须计算放大倍 数、输入电阻和输出电阻。 （2）、放大器的电压放大倍数的估算的步骤： ①画出放大电路的交流通路。 方法：电容及直流电源视为短路，其余不变。学生自己画出直流通路 思考
基本共射放大电路教案 教材分析 基本共发射极放大电路是模拟电子技术中非常重要的内容，是学生掌握负反馈放大电路、功率放大电路的基础。考虑到职校学生的学习特点和兴趣取向，选取和日常生活联系紧密的扩音机电路作为项目背景，本次课是该项目中任务二共射基本放大电路的学习。通过本项目的学习，既可以将零散的知识整合，又可以让学生看到实用性。让学生由被动变为主动，达到学生乐于学习，积极性增强的效果。 学情分析， 学生们在认知方面，已经具有了一定分析、概括与归纳的能力，能较快接受新的知识，掌握新技能。而且在通过前一章半导体器件的学习，已经具备了良好的学习基础。 教学目标 1.能力目标：⑴能描述基本共射放大电路的结构 ⑵说明各电路组成部分的作用 2.知识目标：⑴掌握基本共射放大电路的组成 ⑵理解基本共射放大电路的各元件作用 3.情感目标：⑴培养学生对该门专业课的兴趣 ⑵促进学生形成严密的逻辑思维。 4.思想目标：帮助学生克服对专业基础课的畏难情绪，从被动学习转变为主动学习。 教学重难点： 1.共射放大电路的组成 2.共射放大电路的各元件作用 教学方法 讲授法和任务驱动法并用，发挥学生的主体地位，以小组为单位，在学生独立自主的基础上，进行合作交流。结合丰富的网络资源库，激发学生的学习兴趣，在动手活动中，让学生掌握基本共射基本放大电路的结构，增加幻灯片图片、FLASH动画等，来丰富课堂形式，调节气氛，提高课堂效率。 教学过程 一、创设情景，项目引领 展示扩音机图片和实物，扩音机是如何实现扩音功能的呢？ 二、新课学习，任务实施： （一）放大的概念
（以扩音机为例分析总结放大电路出放大电路的结构） （1）放大的概念 教师使用扩音机演示，引导学生讨论分析扩音机的工作流程，并总结扩音机结构框图。使用PPT课件展示。 扩音机结构框图 放大的对象：变化量 放大的本质：能量的控制 放大的特征：功率放大 放大的基本要求：不失真，放大的前提 （2）基本共射放大电路的组成及各元件的作用 VBB、Rb：使UBE＞Uon，且有合适的IB。 VCC：使UCE≥Uon，同时作为负载的能源。 Rc：将ΔiC 转换成ΔuCE(uo) 。 动态信号作用时： 输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、ICQ（IEQ）、UBEQ、UCEQ。 （3）设置静态工作点的必要性 为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压？ 输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点几乎影响着所有的动态参数！ ) ( o CE c b i c u u i i i u R ? → ? → → →
习 题 2.1基本要求 1.熟练掌握三种组态的BJT 基本放大电路的构成、工作原理；熟练估算其直流工作点、交流指标。 2.熟悉三种组态的BJT 基本放大电路的性能差异。 3.熟练掌握BJT 放大电路的模型分析法：会根据BJT 的直流模型作静态分析；根据交流小信号模型作动态分析。 4.熟悉图解法。 5.了解射极偏置电路稳定工作点的原理、作电流源的原理以及电流源的应用 2-1 在共射基本放大电路中，适当增大R C ，电压放大倍数和输出电阻将有何变化。 A ．放大倍数变大，输出电阻变大； B ．放大倍数变大，输出电阻不变 C ．放大倍数变小，输出电阻变大； D ．放大倍数变小，输出电阻变小 解：共射放大电路C be //(L u R R A r β =-，o C r R = 所以选择a 2-2 电路如图2-35所示，已知V CC =12 V ，R C =2 k Ω，晶体管的β=60，U BE =0.3 V , I CEO =0.1 mA ,要求： (1) 如果欲将I C 调到1.5 mA,试计算R B 应取多大值？(2) 如果欲将U CE 调到3 V ，试问R B 应取多大 值？ 图2-35 题2-2图 解：1）C B 1.5I βI mA == B 0(12)0.3 1.5/600.025B I mA R ---=== 所以B 468R k =Ω 2）C 3 123 4.5210I mA -= =?，B 0(12)0.34.5/600.075B I mA R ---===所以B 156R k =Ω 2-3 电路图2-36所示，已知晶体管的β=60，r be k =1Ω，BE U =0.7 V ，试求：(1)静态工作点 I B ，I C ，U CE ；(2) 电压放大倍数；(3) 若输入电压 mV sin 210i t u ω=，则输出电压U o 的有效值为多少?
《基本共射极放大电路》教学设计 课题：第10章放大电路和集成运算放大器 10.1 共发射极单管放大电路 执教人：黄笑颜时间：2013年5月9日星期四上午第一节课 班级：高二（1）班（机电专业） 地点：安庆市第一职业教育中心高二（1）教室 课题：10.1 基本放大电路（第十章放大电路和集成运放）课时：1 课时 课型：新授型 一、教学目标： 1. 知识目标 （1）了解基本共射极放大电路直流通路工作情况。 （2）掌握静态工作点的计算方法。 （3）了解放大电路动态工作原理。 2．能力目标 通过讲解、演示，循序渐进地从简单的放大电路引入，引导学生运用所有电器元件的基本特性逐一分析出放大电路的工作原理。 3. 情感目标 本节内容在第十章里起到开篇的作用，课本第十章介绍的都是模拟电子电路的知识，后面的分压式放大电路，差分放大电路，OCL功率放大电路都是在此基础上慢慢的展现，所以基本共射极放大电路这一开篇电路对于学生学习模拟电路很重要！ 二、教学分析： 1、教材分析： 本节内容的作用和地位： 这一节内容比较抽象，但对于参加对口高考的中职学生来说，这一章又至关重要，对于电子部分来说，放大电路将是所有模拟电路的一个起点。 2、学情分析 我们的学生是中等职业机电学生，对电的认识和理解非常有限，想象力也是非常有限的，只有将复杂的东西简单化，抽象变
的具体才能让学生去认识与接受。 三、过程与方法 1.教学方法设计： 利用多媒体方式，将基本共发射机电路波形特点展示给学生，通过讲解、图形收集、网络资料，建立长期记忆模式。 2.教学流程设计思路: 复习前面放大电路知识→导入新课→基本放大电路的组成→基本放大电路的直流通路→基本放大电路的静态工作点计算→→小结→作业 四、教学重点与难点 2.教学重点和难点： 重点：基本共发射极放大电路的直流通路图。 难点：基本共发射机放大电路的静态工作点的计算。 教学过程： 知识回顾： 1、放大电路的核心元件是什么？那么晶体管的作用是什么？ （找学生回答）：核心元件是晶体管。起到电流放大作业。 2、晶体管电流放大作用的原理是什么？ （找学生回答）：以较小的基极电流控制较大的集电极电流的变化。 3、看FLASH动画，回顾晶体管在放大状态时偏置情况。 集电结反偏，发射结正偏 导入新课： 前面我们已经接触了晶体管放大电路中的多种状态，今天我们要仔细的了解放大电路的元件名称和作用，了解晶体管放大电路静态工作状态和动态工作模式。 新课讲授 对于单管共射极放大电路而 言，其结构包括以下几个部分 首先，给整个放大电路供电的 直流电源
练习七 学院 班级 姓名 学 号 1．图示电路中，稳压管用来为三极管提供稳定的基极偏置电压。已知稳压管的稳定电压U Z =，I ZM =50mA ，R B =220k Ω，R E =2k Ω， R C =1k Ω，U CC =12V ，三极管为硅管（U BE =），试求三极管的集电 极电流和所消耗的功率。若欲使给定的工作电流I C =1mA ，则 R E 应选择多大 解：227 .07.4=-=-= ≈k R U U I I E BE Z C E mA ； 6)21(212)(=+?-=+-=E C C CC CE R R I U U V 1262=?==CE C C U I P mW 41 7 .07.4=-≈ E R k Ω 2．分压偏置共射放大电路如图所示，已知R B1=30k Ω，R B2=10k Ω， U CC =12V ，β=80，R E1=Ω，R E2=2k Ω，R L = k Ω，R C = k Ω，R S = k Ω， 设U BE =。 ⑴确定静态工作点。 ⑵计算输入电阻r i 和输出电阻r o 。 ⑶若U o =400mV ，求信号源电压为多大 o
⑷当R E1=0时，信号源电压保持不变，求此时的输出电压。 解：⑴31210 3010 212=?+=+= CC B B B B U R R R V V ； 1.12 1.07 .0321=+-=+-= ≈E E BE B E C R R U V I I mA ；75.1380/1.1/===βC B I I μA ； 08.4)21.01.5(1.112)(=++?-=+-=E C C CC CE R R I U U V ⑵微变等效电路如图。 1.220901 .1268020026200≈Ω=?+=+=C be I r β k Ω 34.4]1.0811.2//[10//30])1(//[//121=?+=++=E be B B i R r R R r βk Ω； 1.5==C o R r k Ω ⑶因为： 6.171 .0811.21 .5//1.58034.46.034.4)1(//1 =?+?-?+= ++-+== E be C L S i i s o US R r R R R R R e u A ββ 所以：7.226 .17400 == s e mV ⑷当R E1=0时，7.22=s e mV ，求此时的输出电压 此时，15.127.032=-=-=≈E BE B E C R U V I I mA 0.2200815 .126 8020026200≈Ω=?+=+=C be I r βk Ω 2////21=≈=be be B B i r r R R r k Ω； 17817.222 1.5//1.58034.46.034.4//=??-?+=-+= =s be C L S i i s US o e r R R R R R e A u βmV ＝
第2章三极管及放大电路基础 【课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1．掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2．了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3．理解三极管的三种工作状态的特点，并会判断三极管所处的工作状态。 4．理解三极管的主要参数的含义。 【教学重点】 1．三极管结构特点、类型和电路符号。 2．三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3．三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1．三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2．三极管工作在放大状态时的条件。 3．三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路，通过对放大电路输入信号及输出信号的测试，引导学生认识三极管，并知道三极管能放大信号，为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个PN结把整块半导体基片分成三部分，中间部分是基区，两侧部分分别是发射区和集电区，排列方式有NPN和PNP两种， 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量，这就是三极管的电
流放大特性。 要使三极管具有放大作用，必须给管子的发射结加正偏电压，集电结加反偏电压。 三极管三个电极的电流(基极电流B I 、集电极电流C I 、发射极电流E I )之间的关系为： C B E I I I +=、B C I I = --β、B C I I ??=β 2.1.3 三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线，称为三极管的特性曲线，又称伏安特性曲线。 1. 输入特性曲线 输入特性曲线是指当集-射极之间的电压CE V 为定值时，输入回路中的基极电流B I 与加在基-射极间的电压BE V 之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似，也存在一段死区。 2. 输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流B I 为定值时，输出电路中集电极电流C I 与集-射极间的电压CE V 之间的关系曲线。B I 不同，对应的输出特性曲线也不同。 截止区：0=B I 曲线以下的区域。此时，发射结处于反偏或零偏状态，集电结处于反偏状态，三极管没有电流放大作用，相当于一个开关处于断开状态。 饱和区：曲线上升和弯曲部分的区域。此时，发射结和集电结均处于正偏状态，三极管没有电流放大作用，相当于一个开关处于闭合状态。 放大区：曲线中接近水平部分的区域。此时，发射结正偏，集电结反偏。三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1. 性能参数：电流放大系数- -β、β，集电极-基极反向饱和电流CBO I ，集电极-发射极反向饱和电流CEO I 。 2. 极限参数：集电极最大允许电流CM I 、集电极-发射极反向击穿电压CEO BR V )(、集电极最大允许耗散功率CM P 。
第3章 思考题与习题 ３.6在题3.5图示的放大器中当改变电路参数和输入信号时，用示波器观察输出电压u o,,发现有如题3.6图(a)、（ｂ）、（ｃ)和（ｄ）所示的四种波形，试求: （１）指出它们有无失真。如有失真,属于 ,并提出改进措施。 解：(1) (ａ）无失真（b) 截止失真 （c）饱和失真（d)饱和失真和截止失真 （2）(b）截止失真静态工作点设置偏低，减小Rb电阻或增大Ｒｃ (ｃ) 饱和失真静态工作点设置偏高，增大Rb电阻或减小Rc (ｄ)饱和失真和截止失真减小输入信号 3.7 在题3.7图中,设Rｂ=３00kΩ,R C=２.５kΩ，U BE≈0．7V,Ｃ1、C２的容抗可忽略,β=10 ０,Ω = '300 bb r。试计算： (1）静态工作点。 (2)电压放大倍数Ａu。 (３）如加大输入信号的幅值,则首先出现什么性质的失真(饱和还是截止）?为减小失真应改变那个电阻元件的阻值？增大还是减小? mA 02 .0 300 7.0 7.6 = - mA 2 02 .= V7.1 2 5.2= ? (２）Ω = + = + =K I r BQ be 6.1 02 .0 26 300 26 300 125 6.1 10 5.2 100- = ? - = - = be L C u r R R Aβ (3） CEQ L C CQ U V V R R I= > =7.1 4 ) ( ∴首先出现饱和失真。为减小失真应增大b R电阻或减小 C R。 u u u + - + - U o · 题3.5图
3.1２ 设题3.12图示放大器中三极管的β=1０0，U BE ≈0.7V 。（1）求静态工作点Q;（2)画出微变等效电路;(３)求i o u ?? =U U A ;(４）求s o ? ? = U U A s u ;(５)求R i 和R ｏ。 解:（１)V B I I EQ CQ ≈I BQ =V I R R R V U CQ e e C CC CEQ 279.4)2.08.11.5(51.115)(21=++?-=++-≈ （2） + - o u (3)Ω=?+=?+=K I r EQ be 039.251 .126 10130026101300 52 .112.0101039.21 .51.5100)1(1-=?+?-=++?-=e be L C u R r R R A ββ （４) 58 .8)52.11(4 7.117 .11) 52.11(-=-?+= -?+= ? =? ? ? ? S i i S i i o us R R R U U U U A （５)[]Ω=?+=++=K R r R R R e be b b i 7.11)2.0101039.2(10033)1(121β Ω==K R R c o 1.5 3.14 在题３.1４图示的射极输出器中，设三极管的参数为:50==ββ，U ＢＥ≈０．7V,其它元件数值已在图中标出。试求:(1)计算静态工作点Q;(2）画微变等效电路,并计算电压放大倍数A u 。（3)计算输入电阻R i 和输出电阻Ｒo 。
第十章基本放大电路 第一节基本交流放大电路的组成 第二节放大电路的图解法 第三节静态工作点的稳定 第四节微变等效电路法 第五节共集电极放大电路(射极输出器) 第六节阻容耦合多级放大电路与功率放 大电路 授课老师陈鸣 1
2 放大是最基本的模拟信号处理功能。一、放大电路的基本概念 这里的“放大”是指把微小的、微弱的电信号的幅度不失真的进行放大。 所谓“不失真”：就是一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅度得到了放大，但它随时间变化的规律不能变。 具有放大特性的电子设备：收音机、电视机、 手机、扩音器等等。 第一节基本交流放大电路的组成
3 二、基本共射放大电路的组成及各元件作用图10.1基本共射放大电路 T 需放大的信号 c i T ：NPN 型三极管，为放大电路核心元件 输入回路: V BB ：基极直流电源，保证J e 正向偏置 V BE >V on 为发射结提供正向偏置电压，提供静态基极电流(静态基流)。 R b ：限流电阻
4 输出回路: V CC ：为输出信号提供能量； R C ：当i C 通过R c ，将电流的变化转 化为集电极电压的变化，传送到电路的输出端； C c CC o R i V v -=由于发射极是输出、输入回路的公共端，所以称这种电路为共射极电路。
当提供基极直流的电源由为输出信号提供能量的电源通过电阻降压来代替，则电路变成如下共射极放大电路。 共射极交流放大电路 在共射极放大电路的基础 上增加两个电容。 电容起到耦合作用， 称耦合电容 5
直流通路：是在直流电流作用下直流电流 流经的通路。 1、电容开路 2、电感短路（电阻忽略） 3、交流信号源短路（保留其内阻） 交流通路：是在输入信号作用下交流信号（电流）流经的通路 1、耦合电容对交流相当于短路 2、无内阻的直流电源为短路 6
授课教案 课程：模拟电子技术任课教师：教研室主任： 课号：５课题：第二章基本放大电路 2.1 简单交流放大电路 教学目的：（1）熟练掌握基本放大电路的组成，工作原理及作用。 （2）重点掌握静态工作点的建立条件、作用 教学内容：放大的概念，共射电压放大器及偏置电路，放大电路的技术指标和基本分析方法 教学重点：基本放大电路的组成、工作原理 教学难点：放大过程中交直流的叠加 教学时数：2学时 课前提问及复习：结型场效应管、绝缘栅型场效应管的构造原理和特性参数 新课导入：放大的概念，应用场合以及放大电路。 新课介绍： 第二章基本放大电路 2．1 概述 2.1.1 放大的概念 放大对象：主要放大微弱、变化的信号（交流小信号），使V O或I O、P O得到放大！ 放大实质：能量的控制和转换，三极管——换能器。 基本特征：功率放大。 有源元件：能够控制能量的元件。 放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。 2.1.2 放大电路的性能指标 为了反映放大电路的各方面的性能，引出如下 主要性能指标。 1、放大倍数 输出量与输入量之比，根据输入量为电流、电压和输 出量为电流、电压的不同，可以得到四种放大倍数。 2、输入电阻 输入电阻Ri为从放大电路输入端看进去的等效电阻， 定义为输入电压有效值Ui和输入电流有效值Ii之比，即Ri=Ui/Ii。 3、输出电阻 任何的放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源，从放大电路输出端看进去的等效内阻称为输出电阻Ro。 4、通频带 通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。 中频放大倍数下限截止频率上限截止频率f bw=f H-f L
教案首页
一、组织教学（3分钟） 二、复习旧课5分钟） 三、导入新课（5分钟） 1.检查学生出勤情况、安全文明生产情况； （包括工作服，绝缘鞋等穿戴情况） 2.课前安全教育；按操作规程要求正确操作电器设备的运行。 1、复习旧知识：（1）放大电路的工作原理。 （提问：简述共发射极放大电路的工作原理。） （2）基本放大电路的工作状态分：静态和动态。 （3）静态工作点的设置。 （提问：设置静态工作点的目的是什么？） 2、启发、提出问题：（1）放大电路设置静态工作点的目的是 为了避免产生非线性失真，那么如何设置静态工作点才能避免非线性失真呢？ （2）放大器的主要功能是放大信号，那怎 样计算放大器的放大能力呢？ 引入新课题：必须学习如何分析放大电路。 课题：§2-2共发射极低频电压放大电路的分析 强调 安全用电 线 路 板 接 通 电 源 连 接 示 波 器 调 R B 观察示波器中输出电压的波形是否失真， 思考，回答 思 考 ， 回 答 讲 授 法 讲 授 法 讲 授 法 稳定课堂秩序，准备上课。 巩固已学知识，为本次课程学习新知识作铺垫。 通过实际生产中的问题引入课程内容，激发学生的求知欲望，达到更好的教学效果。 +U CC + + V C 1 C 2 R B R C u i u o 放大电路的分析方法： 近似估算法； 图解分析法 教师活动 教学方法 设计目的 教学内容与过程 学生活动
四、讲授新课（20分钟） 1、分析静态工作点的估算。 （1） 静态工作点要估算的物理量。 提问：什么是静态工作点？ 回答：当静态时，直流量I B 、I C 、U CE 在晶体管输出特性曲线上 所对应的点称为静态工作点。 提问：要确定静态工作点，必须要计算什么量？ 回答：I B 、I C 、U CE 。 （2） 计算静态工作点的解题步骤。 启发提问：怎样计算I B 、I C 、U CE 呢？ 以例2.1为例子，具体讲解静态的分析解题步骤。 ① 学生阅读例题；（例2.1） ② 画图：共发射极基本放大电路； ③ 提问：什么是直流通路？ 回答：直流电流通过的路径。 ④画出放大器的直流通路。 方法：电容视为开路，其余不变 画图：放大器的直流通路 ⑤ 计算I B ； 适度引导板书课 题 讲解 学生阅读例题； 学生自己画出直流通路 +U CC V R B R C I CQ I BQ U BEQ U CEQ
基本放大电路 一、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1 在基本放大电路的三种组态中：①输入电阻最大的放大电路是 ；②输入电阻最小的放大电路是 ；③输出电阻最大的是 ；④输出电阻最小的是 ； ⑤可以实现电流放大的是 ；⑥电流增益最小的是 ；⑦可以实现电压放大的是 ；⑧可用作电压跟随器的是 ；⑨实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合的是 ；⑩可以实现功率放大的是 。 A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2 在由NPN 晶体管组成的基本共射放大电路中，当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时，输出 电压波形出现了底部削平的失真，这种失真是 。 A.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 3 晶体三极管的关系式i E =f(u EB )|u CB 代表三极管的 。 A.共射极输入特性 B.共射极输出特性 C.共基极输入特性 D.共基极输出特性 4 在由PNP 晶体管组成的基本共射放大电路中，当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时，输出电压波形出现了顶部削平的失真，这种失真是 。 A ．饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 5 对于基本共射放大电路，试判断某一参数变化时放大电路动态性能的变化情况 (A.增大，B.减小，C.不变)，选择正确的答案填入空格。 1).R b 减小时，输入电阻R i 。 2).R b 增大时，输出电阻R o 。 3).信号源内阻R s 增大时，输入电阻R i 。 4).负载电阻R L 增大时，电压放大倍数||||o us s U A U 。 5).负载电阻R L 减小时，输出电阻R o 。 6.有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A 和B ，对同一个具有内阻的信号 源电压进行放大。在负载开路的条件下测得A 的输出电压小。这说明A 的 。
第三章基本放大电路 第一节放大器概述 基本放大电路也叫放大器，它是利用三极管的电流放大作用，将微弱的电信号（电压信号、电流信号）进行有限的放大，得到需要的电信号。 一、放大器的基本概念 放大器 输入端输出端 1、特点 1）输出信号的功率比输入信号的功率要大此时我们说电子信号得到了放大 2）输出信号的波形与输入信号的波形要相同即信号不产生失真 2、组成 有源器件：三极管场效应管等 无源器件：电阻电容电感变压器等 3、基本要求 1）足够的放大倍数 2）一定宽度的同频带信号围的频率应得到同样的放大 3）非线性失真小由于非线性元件引起的波形畸变叫非线性失真 4）工作要稳定各项参数不随工作时间、环境而改变，同时放大器本身不产生自激信号 5）输入信号的电压、电流及功率不能超过放大器的最大允许值否则会损坏放大器
6）放大器允许输出的输出信号的最大功率应小于由电源提供给放大器的功率。 二、三极管的连接方式 共发射极放大电路 共基极放大电路 共集电极放大电路 特点：各种基本放大电路的输入端和输出端 共发射极放大电路：信号从基极输入，集电极输出；公共端为发射极 共基极放大电路：信号从发射极输入，集电极输出；公共端为基极 共集电极放大电路：信号从基极输入，发射极输出，公共端为集电极 输 输 R4 输出
举例： 信号 上图为共发射极放大电路，右图为电路图的另一种画法，其中的“⊥”为公共接地，是电路中的电流、电压的零参考点，称为接地端。 各元件的作用： C1、C2：C1为输入信号耦合电容，为输入信号提供交流通路；C2为输出信号耦合电容，为输出信号提供交流通路。它们同时起隔断直流作用，避免影响三极管的静态工作点。 R1、R2：基极偏置电阻，电源电压经这两个电阻分压给基极提供偏置电压，使发射结处于正向导通状态。R1叫上偏电阻，R2叫下偏电阻。它们一般为几千欧姆。 Rc叫集电极供电电阻，它起两个作用，其一是将放大的电流信号转为电压信号，其二是电源Vc通过它给集电极供电，使集电结处于反向偏置状态。其阻值一般为几欧姆~几千欧姆。 R e为发射极负反馈电阻，其作用是稳定静态工作点。 C e为发射极交流旁路电容，其作用是提高交流信号的放大倍数。
三极管 30076普通双极型晶体管是由（）。 (a)一个PN结组成(b)二个PN结组成(c) 三个PN 结组成 31079测得电路中工作在放大区的某晶体管三个极的电位分别为0V、-0.7V 和-4.7V，则该管为（）。 (a) NPN型锗管(b) PNP型锗管(c) NPN型硅管(d) PNP型硅管 32080已知放大电路中某晶体管三个极的电位分别为V E = -1.7V，V B= -1.4V ，V C = 5V，则该管类型为（）。 (a) NPN型锗管(b) PNP型锗管(c) NPN型硅管(d) PNP型硅管 34084晶体管的主要特点是具有（）。 (a) 单向导电性(b) 电流放大作用(c) 稳压作用 35086如果改变晶体管基极电压的极性，使发射结由正偏导通改为反偏，则集电极电流 （）。 (a) 反向(b) 近似等于零(c) 不变(d) 增大 36088晶体管处于截止状态时，集电结和发射结的偏置情况为（）。 (a) 发射结反偏，集电结正偏(b)发射结、集电结均反偏(c) 发射结、集电结均正偏(d) 发射结正偏，集电结反偏 第16章基本放大电路 30148电路如图所示，设晶体管工作在放大状态，欲使静态电流I C减小，则应（〕。 (a) 保持U CC，R B一定，减小R C (b) 保持U CC，R C一定，增大R B (c)保持R B，R C一定，增大U CC 50156对放大电路进行静态分析的主要任务是（）。 (a)确定电压放大倍数A u (b)确定静态工作点Q (c)确定输入电阻r ，输出电阻r o i 60158放大电路如图所示，其中的晶体管工作在()。 (a)放大区(b)饱和区(c)截止区