电子教案-《模拟电子技术》(冯泽虎)教学课件知识点5：分压偏置共射极放大电路-电子教案 电子课件

《电工电子技术》课程电子教案教师：韩振花序号：04反馈的概念与类型在电子电路中，反馈定义为：将放大电路输出信号（电压或电流）的部分或全部通过一定的电路（反馈电路）回送到输入回路的反送过程。

知识引导1．反馈的基本概念在电子电路中，反馈定义为：将放大电路输出信号（电压或电流）的部分或全部通过一定的电路（反馈电路）回送到输入回路的反送过程。

一个反馈放大器的框图如图1所示。

图1反馈放大电路的框图由图可知，任何一个带有反馈的放大器都包含两个部分：一个是不带反馈的基本放大器A，它可以是单级或多级分立元件放大电路，也可以是集成运算放大器；另一个是反馈电路F，它是联系放大器输出电路和输入电路的环节，多数是由电阻元件组成。

通过反馈电路把基本放大器的输出和输入连成环状，称为闭环放大器或反馈放大器。

没有反馈电路的放大器，称为开环放大器（即基本放大器）。

2．反馈放大器分类(1) 根据输出端取样对象分类根据输出端取样对象分类，可分为电压反馈和电流反馈两类。

电压反馈的反馈信号取自输出电压oU ，反馈量与输出电压成正比。

如图2（a）和（b）所示。

电流反馈的反馈信号取自输出电流oI ，反馈量与输出电流成正比。

如图2（c）和（d）。

（a）电压串联负反馈（b）电压并联负反馈PPT、动画演示、图片30知识引导（c）电流串联负反馈（d）电流并联负反馈图2 反馈的分类(2) 根据与输入端的连接方式分类根据与输入端的连接方式分类，可分为串联反馈和并联反馈两类。

串联反馈是输入信号iU 与反馈信号fU 两者串联后获得净输入信号i U ，如图2（a）和（c）所示。

并联反馈是输入信号iI 与反馈信号f I 两者并联后获得净输入信号iI ，如图2（b）和（d）(3) 根据反馈极性分类根据反馈极性分类，可分为负反馈和正反馈。

若反馈信号与原来输入信号相位相反，削弱原来的输入信号，这种反馈称为负反馈。

若反馈信号与原来输入信号相位相同，加强了原输入信号，这种反馈称为正反馈。

《模拟电子技术》课程标准课程基本信息一、课程简介《模拟电子技术》主要讲述模拟电子技术部分内容，包括：常用半导体器件、基本放大电路、集成运算放大电路、电力电子技术基础等内容。

《模拟电子技术》是高等学校工科电类专业的一门技术基础课程，它研究模拟电子技术的理论和应用的技术基础课程。

模拟电子技术的发展十分迅速，应用非常广泛，现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系，因此模拟电子技术是高等学校工科电类专业的一门重要专业基础课程。

作为技术基础课程，它应具有基础性、应用性和先进性。

基础性是指模拟电子技术研究的是电工电子的基本理论、基本知识和基本技能。

二、课程性质与定位《模拟电子技术》课程是电子信息工程技术、电气自动化技术等专业的一门专业必修课程。

通过讲授常用半导体器件、基本放大电路、集成运算放大电路、电力电子技术基础等内容，使（让）学生掌握电工与电子电路的基本知识和基本操作技能，学会运用本课程的相关知识分析问题和解决问题。

其前修课程有《高等数学》、《电工技术》等，后续课程为《EDA技术》、《电子产品工艺与制作技术》、《单片机应用技术》等课程。

三、课程设计思路（一）设计依据本专业毕业生主要面向电子设备生产企业和经营单位，从事一般电子设备的装配、调试、检测和维修工作，以及电子产品、元器件的采购和销售工作。

也可以从事一些电工相关的行业。

分析岗位群对电工电子基础课程相关内容的要求确立课程的内容知识点。

（二）设计思路本课程的开发是校内课程团队成员与行业企业技术人员共同分析岗位需求，确立岗位职业能力与工作过程。

走访大量从事电子产品、设备生产、制造和电子自动检测相关企业，深入行业企业一线进行岗位职业能力与工作过程调查；与企业生产一线技术人员共同制定课程标准，共建更能贴近和满足实际应用能力需求的能力训练体系；与在企业一线从事电子测量、电子产品设计与制作、电子电气设备生产、运行、维护的毕业学生进行交流，听取毕业生对本课程建设的反馈意见，以他们的亲身经历和切身体会帮助我们审视以往课程建设体系中存在的问题，并对实训教学情境的构建提出修改意见。

《电工电子技术》课程电子教案教师：孙凤芹序号：08教学项目（任务）名称基本放大电路课时数 1 教学内容主要知识点多级放大电路重点、难点多级放大电路的构成、耦合方式，动静态分析。

教学目标专业能力掌握多级放大电路的结构、耦合方式；多级放大电路的静态分析；多级放大电路的动态分析。

方法能力学生利用动画、视频、仿真、实操等掌握多级放大电路的分析社会能力提高逻辑思维能力，锻炼理性思维。

学生情况分析高职高专学生教学环境要求多媒体教室与实训室教学方法理论与实操相结合，即学即练教学手段多媒体教学，小组协作训练教学过程设计教学步骤教学内容学生活动时间分配明确任务多级放大电路1.【引例】音响中的双管前置放大电路在许多情况下，音源输入的信号是很微弱的，（毫伏或微伏级），要把这样微弱的信号放大到足以带动负载，仅用一级电路放大是做不到的，必须经多级放大，以满足放大倍数和其他性能方面的要求。

音频放大器是音响系统的主体，包括前置放大器和功率放大器两部分，每一部分都是由多级放大电路组成的，图7-36为音响中的双管前置放大电路。

图7-36音响中的双管前置放大电路观看图片、动画、仿真52.为什么要多级放大？前面我们主要研究了由一个晶体管组成基本放大电路，它们的电压放大倍数一般只有几十倍。

但是在实际应用中，往往需要放大非常微弱的信号，上述的放大倍数是远远不够的。

为了获得更高的电压放大倍数，可以把多个基本放大电路连接起来，组成“多级放大电路”。

其中每一个基本放大电路叫做一“级”，而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式”。

实际上，单级放大电路中也存在电路与信号源以及负载之间的耦合问题。

教学步骤教学内容学生活动时间分配知识引导1.概述一般多级放大器的组成方框图如图7-37所示。

图7-37多级放大电路组成框图根据信号源和负载性质的不同，对各级电路有不同的要求，输入级一般要求有尽可能高的输入电阻和低的静态工作电流；中间级主要提高电压放大倍数，一般选2~3级，级数过多易产生自激振荡，在音频应用中表现为“啸叫”；推动级（或称激励级）输出一定信号幅度推动功率放大电路工作；功放级则以一定功率驱动负载工作。

《电工电子技术》课程电子教案教师：高红序号：02值只能说明输入信号为零时三极管的状态(静态)，而决不可根据这些数值得出放大倍数的大小（因为前面已经强调过，放大作用是针对变化量而言的，这个重要概念必须充分重视）。

当u i=0时，三极管的基极电流I B 、集电极电流I C 、发射结电压U BE 、管压降U CE 称为静态工作点，用Q 表示，分别表示为I BQ 、I CQ 、U BEQ 、U CEQ 。

其中，U BEQ 为已知量，硅管为0.6～0.8V （一般取0.7V ），鍺管为0.1～0.3V （一般取0.2V ）。

因为电容在直流通路中相当于开路。

图7-6 为共发射极放大电路直流通路。

3．设置合适的静态工作点的必要性把图7-5中的R B 支路去掉，变成图7-6形式。

图7-6 去掉R B 支路的电路图当u I ＝0时，I B ＝0，I C ＝0，U CEQ ＝U CC 。

相当于静态工作点在坐标原点。

此时加入一个正弦信号u I ，而且C 1取得足够大（C 1上没有交流压降），则u BE ＝u I 。

当u I ≠0时，u I 正半周时，信号大于死区电压时，才有可能有i B 产生，当u I 负半周时，三极管的发射结承受反压处在截止状态，因此三极管的i B 肯定不是正弦波，因而i C 肯定也不是正弦波，那么u O 更不可能是正弦波，所以u O 肯定失真。

输出波形失真就谈不上放大了。

图7-7 无静态工作点时工作情况所以只有在输入电压整个周期内，三极管都工作放大状态，输出电压才不会产生失真。

i Bi B i C0 u CE u BE u iu CEi C I B +U CC C 2C 1 + + -- + + u O u I R C I CU BEQ + -U CEQ +-4．放大原理如何使放大不失真呢？在图7- 5中，u I ＝0时，是有一个直流信号流过三极管的，形成了I B 电流，从而得到一个I C ＝βI B ，R C 上获得一个压降I C R C ，那么U CE ＝U CC －I C R C ，U C1＝U BEQ ，同理，U C2＝ U CEQ 。

《电工电子技术》课程电子教案教师：韩振花序号：02知识引导1. 集成运放的电压传输特性集成运放的输出电压与输入电压(即同相输入端与反相输入端之间的差值电压)之间的关系曲线成为电压传输特性。

即u o = f(u+-u_)图1 集成运放的电压传输特性集成运放的两个输入端分别为同相输入端u+和反向输入端u_。

集成运放的工作区域(1)线性区域：输出电压与其两个输入端的电压之间存在线性放大关系，即Aod 为差模开环放大倍数(2)非线性区域：输出电压只有两种可能的情况：+U OM 或-U OM U OM为输出电压的饱和电压。

2．集成运放的主要参数（1）开环差模电压增益Aod是指运放在开环、线性放大区并在规定的测试负载和输出电压幅度的条件下的直流差模电压增益（绝对值）。

一般运放的Aod 为60～120dB ，性能较好的运放Aod ＞140dB 。

PPT 、动画演示、图片 30 )(_od O u u A u -=+知识引导转换速率S R反映运放对高速变化的输入信号的响应情况，主要与补偿电容、运放内部各管的极间电容、杂散电容等因素有关。

S R大一些好，S R越大，则说明运放的高频性能越好。

一般运放S R小于1V/μs，高速运放可达65 V/μs以上。

需要指出的是，转换速率S R是由运放瞬态响应情况得到的参数，而单位增益带宽f T和开环带宽f H是由运放频率响应（即稳态响应）情况得到的参数，它们均反映了运放的高频性能，从这一点来看，它们的本质是一致的。

但它们分别是在大信号和小信号的条件下得到的，从结果看，它们之间有较大的差别。

（8）最大输出电压U o,max最大输出电压U o,max是指在一定的电源电压下，集成运放的最大不失真输出电压的峰－峰值。

除上述指标外，集成运放的参数还有共模抑制比K CMR、差模输入电阻R id、共模输入电阻R ic、输出电阻R o、电源参数、静态功耗P C等。

PPT、动画演示、图片教学步骤教学内容学生活动时间分配知识深化LM741主要特性指标PPT、仿真 5归纳总结集成运算放大器的电压传输特性和主要参数等。

《电工电子技术》课程电子教案教师：高红序号：03引导标。

测试指标时，一般在放大器的输入端加上一个正弦测试电压，见图7-10。

放大电路的主要技术指标有以下几项；图7-10 放大电路性能指标测试电路1．放大倍数放大倍数是衡量一个放大电路放大能力的指标。

放大倍数愈大，则放大电路的放大能力愈强。

放大倍数定义为输出信号与输入信号的变化量之比。

根据输入、输出端所取的是电压信号或电流信号的不同，放大倍数又分为电压放大倍数、电流放大倍数等等。

①电压放大倍数测试电压放大倍数指标时，通常在放大电路的输入端加上一个正弦波电压信号，假设其有效值为U i，然后在输出端测得输出电压的有效值为U O，此时可用U O与U i之比来表示放大电路的电压放大倍数A u，即考虑到输入信号通过放大电路时可能产生相位移，因此，严格地说，应该用输出电压和输入电压的相量U O。

与U i之比表示电压放大倍数。

为了由浅入深地逐步说明问题，这里只讨论中频时的情况，暂时不考虑放大电路的相位移，因此简单地用输出电压与输入电压的有效值之比表示电压放大倍数。

②电流放大倍数同理，可用输出电流的有效值Io与输入电流的有效值Ii之比表示电流放大倍数A i，即显然，上述电压放大倍数和电流放大倍数的表达式，必须在输出电压与输出电流基本上是正弦波，也就是说，放大电路无明显失真的前提下才有意义。

这个前提同样适用于随后将要说明的各项指标。

2．输人电阻输入电阻衡量一个放大电路向信号源索取的电流的大小。

对信号源为电压源而言，输入电阻愈大，则放大电路向信号源索取的电流愈小，同时，输入回路的电流在信号源内阻Rs上的电压降也愈小，因此，放大电路输入端得到的电压以与信号源电压U s的数值愈接近。

放大电路的输入电阻是从电路的输入端看进去的等效电阻，见图7-10。

可用输入电压与相应的输入电流的有效值之比表示输入电阻R i，即3．输出电阻输出电阻是衡量一个放大电路带负载能力的指标。

输出电阻愈小，则放大电路的带负载能力愈强。

《分压式偏置放大电路》教案第一章：分压式偏置放大电路概述1.1 教学目标了解分压式偏置放大电路的定义和作用理解分压式偏置放大电路的基本组成和工作原理掌握分压式偏置放大电路的优点和应用领域1.2 教学内容分压式偏置放大电路的定义和作用分压式偏置放大电路的基本组成：输入级、输出级、偏置电路分压式偏置放大电路的工作原理：信号输入、放大、输出过程分压式偏置放大电路的优点：稳定性好、偏置电流可调、输出阻抗低分压式偏置放大电路的应用领域：模拟放大、滤波、信号处理等1.3 教学方法讲授法：讲解分压式偏置放大电路的基本概念和原理演示法：通过示例电路图和实际电路演示分压式偏置放大电路的工作过程互动法：引导学生提问和讨论，加深对分压式偏置放大电路的理解1.4 教学评价课堂问答：检查学生对分压式偏置放大电路的基本概念的理解习题练习：布置相关习题，让学生巩固所学内容第二章：分压式偏置放大电路的电路设计与分析2.1 教学目标学会设计分压式偏置放大电路掌握分析分压式偏置放大电路的方法了解分压式偏置放大电路的参数优化2.2 教学内容分压式偏置放大电路的设计步骤：确定输入级、输出级、偏置电路的参数分压式偏置放大电路的分析方法：直流分析、交流分析、瞬态分析分压式偏置放大电路的参数优化：电压增益、输入输出阻抗、带宽等2.3 教学方法讲授法：讲解分压式偏置放大电路的设计步骤和分析方法实践法：让学生动手设计、分析实际的分压式偏置放大电路互动法：引导学生提问和讨论，解决设计过程中遇到的问题2.4 教学评价设计报告：评估学生设计的分压式偏置放大电路的合理性和优化程度分析报告：检查学生对分压式偏置放大电路分析的理解和应用能力第三章：分压式偏置放大电路的应用实例3.1 教学目标了解分压式偏置放大电路在实际应用中的具体实例学会分析实际应用中分压式偏置放大电路的性能指标掌握分压式偏置放大电路在实际应用中的优化方法3.2 教学内容分压式偏置放大电路的实际应用实例：放大器、滤波器、振荡器等实际应用中分压式偏置放大电路的性能指标：频率响应、线性度、噪声等实际应用中分压式偏置放大电路的优化方法：电路调整、元件选择、屏蔽等3.3 教学方法讲授法：讲解分压式偏置放大电路在实际应用中的具体实例和性能指标实践法：让学生分析实际应用中的分压式偏置放大电路并进行优化互动法：引导学生提问和讨论，解决实际应用中遇到的问题3.4 教学评价应用实例分析报告：评估学生对分压式偏置放大电路在实际应用中的理解和优化能力性能指标评估：检查学生对实际应用中分压式偏置放大电路性能指标的分析能力第四章：分压式偏置放大电路的测试与调试4.1 教学目标学会使用测试仪器对分压式偏置放大电路进行测试掌握分压式偏置放大电路的调试方法了解测试与调试过程中可能遇到的问题及解决方法4.2 教学内容测试仪器及测试方法：示波器、信号发生器、万用表等分压式偏置放大电路的调试步骤：检查电路连接、调整偏置电流、测试放大倍数等测试与调试过程中可能遇到的问题及解决方法：示波器无信号、信号失真、输出电压不稳定等4.3 教学方法演示法：教师使用测试仪器对分压式偏置放大电路进行测试和调试，学生观摩实践法：学生分组进行测试和调试，教师巡回指导互动法：学生提问，教师解答，共同解决测试与调试过程中遇到的问题4.4 教学评价测试报告：评估学生对分压式偏置放大电路测试方法的掌握程度调试报告：检查学生对分压式偏置放大电路调试方法的运用能力第五章：分压式偏置放大电路的故障排查与维护5.1 教学目标学会分压式偏置放大电路的故障排查方法掌握分压式偏置放大电路的维护技巧了解故障排查与维护过程中可能遇到的问题及解决方法5.2 教学内容故障排查方法：观察法、测量法、替换法等分压式偏置放大电路的维护技巧：清洁、检查元件、调整偏置电流等故障排查与维护过程中可能遇到的问题及解决方法：元件老化、电路短路、电源不稳定等5.3 教学方法演示法：教师展示故障排查与维护的实际操作，学生观摩实践法：学生分组进行故障排查与维护，教师巡回指导互动法：学生提问，教师解答，共同解决故障排查与维护过程中遇到的问题5.4 教学评价故障排查报告：评估学生对分压式偏置放大电路故障排查方法的掌握程度维护报告：检查学生对分压式偏置放大电路维护技巧的运用能力第六章：分压式偏置放大电路的优化与改进6.1 教学目标学会对分压式偏置放大电路进行优化与改进掌握优化与改进的方法与步骤了解优化与改进过程中可能遇到的问题及解决方法6.2 教学内容优化与改进的目的：提高电路性能、降低成本、减小体积等优化与改进的方法：电路分析、参数调整、元件选择等优化与改进的步骤：确定目标、制定方案、实施改进、测试验证等6.3 教学方法讲授法：讲解分压式偏置放大电路优化与改进的目的、方法与步骤实践法：学生分组进行优化与改进，教师巡回指导互动法：学生提问，教师解答，共同解决优化与改进过程中遇到的问题6.4 教学评价优化与改进报告：评估学生对分压式偏置放大电路优化与改进方法的掌握程度性能测试报告：检查学生对优化与改进后电路性能的评估能力第七章：分压式偏置放大电路在工程实践中的应用7.1 教学目标了解分压式偏置放大电路在工程实践中的应用案例学会分析实际工程中分压式偏置放大电路的性能指标掌握分压式偏置放大电路在工程实践中的优化方法7.2 教学内容分压式偏置放大电路在工程实践中的应用案例：音频放大器、无线通信电路等实际工程中分压式偏置放大电路的性能指标：可靠性、稳定性、线性度等实际工程中分压式偏置放大电路的优化方法：电路调整、元件选择、散热设计等7.3 教学方法讲授法：讲解分压式偏置放大电路在工程实践中的应用案例和性能指标实践法：让学生分析实际工程中的分压式偏置放大电路并进行优化互动法：引导学生提问和讨论，解决实际工程中遇到的问题7.4 教学评价应用案例分析报告：评估学生对分压式偏置放大电路在工程实践中的应用理解和优化能力性能重点和难点解析本文主要介绍了分压式偏置放大电路的相关知识，包括其定义、作用、基本组成、工作原理、优点、应用领域、电路设计与分析方法、应用实例、测试与调试、故障排查与维护、优化与改进以及在工程实践中的应用。

《电工电子技术》课程电子教案教师：韩振花序号：05教学项目（任务）名称常用半导体器件课时数 1 教学内容主要知识点光电二极管重点、难点光电二极管的工作原理、主要参数、光电二极管的应用教学目标专业能力掌握光电二极管的主要参数，光电二极管的应用电路方法能力学生利用动画、仿真、实操等掌握光电二极管的使用社会能力提高逻辑思维能力，锻炼理性思维。

学生情况分析高职高专学生教学环境要求多媒体教室与实训室教学方法理论与实操相结合，即学即练教学手段多媒体教学，小组协作训练教学过程设计教学步骤教学内容学生活动时间分配明确任务光电二极管光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。

但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。

什么是光电二极管？光电二级管是怎样把光信号转换成电信号的呢？有哪些应用？观看图片、动画、仿真5教学步骤教学内容学生活动时间分配知识引导1.光电二极管的工作原理光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。

光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。

光敏二极管的电路符号如图所示。

光敏二极管一般有两种工作状态：（1）当光敏二极管上加有反向电压时，管子中的反向电流随光强变化而正比变化；（2）光敏二极管上不加反压，利用PN结在受光照（包括可见光、不可见光）时产生正向压降的原理，作微型光电池使用。

2.光电二极管的分类（1）PN型(也称PD)特性：优点是暗电流小，一般情况下，响应速度较低。

用途：照度计、彩色传感器、光电三极管、线性图像传感器、分光光度计、照相机曝光计。

（2）PIN型特性：缺点是暗电流大，因结容量低，故可获得快速响应用途：高速光的检测、光通信、光纤、遥控、光电三极管、写字笔、传真（3）发射键型特性：使用Au薄膜与N型半导体结代替P型半导体用途：主要用于紫外线等短波光的检测（4）雪崩型特性：相应速度非常快，因具有倍速做用，故可检测微弱光用途：高速光通信、高速光检测PPT、动画演示、图片25知识深化光电二极管的应用在红外遥制系统中，光电二极管(也称光敏二极管)及光电三极管(也称光敏三极管)均为红外线接收管，它把接收到的红外线变成电信号，经过放大及信号处理后用于各种控制。