第2章 放大电路分析基础分析
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第二章放大电路分析基础1、放大电路工作原理2、2、放大电路的直流工作状态2、3、放大电路的动态分析2、4、静态工作点的稳定及其偏置电路2、5、多级放大电路本章要点:1、放大电路直流状态的解析法和图解法2、放大电路交流状态的图解法和微变等效电路法3、三种基本组态放大电路的分析方法4、多级放大电路的耦合方式及其分析方法电子课件二:放大电路分析基础课时授课教案一授课计划批准人:批准日期:课序:4授课日期:授课班次:课题:第二章第2、1节:放大电路工作原理目的要求:1、掌握基本放大电路的组成原则2、掌握放大电路的直流通路和交流通路3、理解放大电路的工作原理重点:放大电路的工作原理难点:放大电路的交流通路教学方法手段:结合电子课件讲解教具:电子课件、计算机、投影屏幕复习提问:1、三极管的类型及外部工作条件?2、三级管的特性曲线有何规律?课堂讨论:1、如何画放大电路的直流通路和交流通路?2、放大电路中三极管各极电流和极间电压如何变化?布置作业:课时分配:课堂教学环节复习提问新课讲解课堂讨论每课小结布置作业时间分配(分钟)8751052二、授课内容引言放大电路的任务是不失真地把微小信号放大到所需要的程度。
本节首先分析放大电路的组成原则及工作原理。
2、1、放大电路工作原理2、2、1、放大电路的组成一、电路组成基本共发射极放大电路如图2一1所示。
V──放大三级管VCC──主电源、能源VBB──发射结偏置电源RC──直流负载电阻,用来确定直流工作点RB──发射结偏置电阻RL──负载电阻RS、us──信号源的电压和内阻C1、C2──耦合电容二、工作条件1、三极管应处于放大状态。
即发射结正偏,集电结反偏。
2、能够输入和输出信号。
3、不失真地放大信号。
为了方便起见通常把VCC及VBB合并为一个直流电源,如图2一2所示。
2、1、2 直流通路和交流通路一、直流通路当交流输入信号为零时,电路中只有直流电流和电压,叫直流通路,又叫直流状态。
第二章放大电路分析基础〖本章主要内容〗本章重点讲述基本放大电路的组成原理和分析方法,三种组态基本放大电路的特点和应用场合。
多级放大电路的耦合方式和分析方法,差动放大器的分析方法。
首先介绍基本放大电路的组成原则。
三极管的低频小信号模型。
固定偏置共射放大电路的图解法和等效电路法静态和动态分析,最大不失真输出电压和波形失真分析。
分压式偏置共射放大电路的分析以及稳定静态工作点的方法。
共集和共基放大电路的分析,由BJT 构成的三种组态放大电路的特点和应用场合。
然后介绍多级放大电路的两种耦合方式、直接耦合多级放大电路的静态偏置以及多级放大电路的静态和动态分析,差动放大器的分析方法。
通过习题课掌握放大电路的静态偏置方法和性能指标的分析计算方法。
〖学时分配〗本章有6 讲,每讲两个学时。
第四讲放大电路的工作原理一、主要内容1、放大的概念在电子电路中,放大的对象是变化量,常用的测试信号是正弦波。
放大电路放大的本质是在输入信号的作用下,通过有源元件(BJT或FET)对直流电源的能量进行控制和转换,使负载从电源中获得输出信号的能量,比信号源向放大电路提供的能量大的多。
因此,电子电路放大的基本特征是功率放大,表现为输出电压大于输入电压,输出电流大于输入电流,或者二者兼而有之。
在放大电路中必须存在能够控制能量的元件,即有源元件,如BJT和FET等。
放大的前提是不失真,只有在不失真的情况下放大才有意义。
2、电路的主要性能指标1)输入电阻R i:从输入端看进去的等效电阻,反映放大电路从信号源索取电流的大小。
2)输出电阻R o:从输出端看进去的等效输出信号源的内阻,说明放大电路带负载的能力。
3)放大倍数(或增益):输出变化量幅值与输入变化量幅值之比。
或二者的正弦交流值之比,用以衡量电路的放大能力。
根据放大电路输入量和输出量为电压或电流的不同,有四种不同的放大倍数:电压放大倍数、电流放大倍数、互阻放大倍数和互导放大倍数。
电路处于放大状态且输出不失真的条件下才有意义。
教案放大电路的基本分析方法第一章:放大电路概述1.1 放大电路的定义解释放大电路的基本概念强调放大电路在电子技术中的重要性1.2 放大电路的分类介绍放大电路的常见类型,如放大器、振荡器等分析不同类型放大电路的特点和应用1.3 放大电路的基本组成介绍放大电路的基本组成部分,如电源、输入电阻、输出电阻等强调各个部分在放大电路中的作用和重要性第二章:放大电路的静态分析2.1 静态分析的基本概念解释静态分析和动态分析的区别强调静态分析在放大电路中的重要性2.2 直流静态分析介绍直流静态分析的基本方法分析放大电路的直流工作点选择和稳定性2.3 交流静态分析介绍交流静态分析的基本方法分析放大电路的交流信号传输和响应特性第三章:放大电路的动态分析3.1 动态分析的基本概念解释动态分析和静态分析的区别强调动态分析在放大电路中的重要性3.2 瞬态分析介绍瞬态分析的基本方法分析放大电路在瞬态过程中的响应特性和稳定性3.3 稳态分析介绍稳态分析的基本方法分析放大电路在稳态过程中的信号传输和响应特性第四章:放大电路的频率特性分析4.1 频率特性分析的基本概念解释频率特性分析的含义和重要性强调放大电路在不同频率下的行为差异4.2 放大电路的频率特性介绍放大电路的频率特性的基本方法分析放大电路在不同频率下的增益和相位响应4.3 放大电路的带宽设计介绍放大电路的带宽设计方法和技巧强调带宽设计对放大电路性能的影响和重要性第五章:放大电路的误差分析和补偿5.1 误差分析的基本概念解释误差分析的含义和重要性强调放大电路中误差来源和影响因素5.2 放大电路的误差分析方法介绍放大电路的误差分析的基本方法分析放大电路中的静态误差、动态误差和温度误差等5.3 放大电路的补偿方法介绍放大电路的补偿方法和技巧强调补偿对放大电路性能的改善和稳定性的重要性第六章:放大电路的实际问题分析6.1 热噪声分析解释热噪声的产生原因及其对放大电路的影响介绍热噪声分析的基本方法6.2 闪烁噪声分析解释闪烁噪声的产生原因及其对放大电路的影响介绍闪烁噪声分析的基本方法6.3 非线性失真分析解释非线性失真产生的原因及其对放大电路的影响介绍非线性失真分析的基本方法第七章:放大电路的测试与调整7.1 放大电路的测试方法介绍放大电路的测试方法,如直流参数测试、交流参数测试等强调测试方法在放大电路调试中的重要性7.2 放大电路的调整技巧介绍放大电路调整的基本方法及技巧强调调整对放大电路性能的影响和重要性7.3 放大电路的性能评估介绍放大电路性能评估的基本方法分析评估结果对放大电路性能改进的指导意义第八章:放大电路的设计与应用实例8.1 放大电路的设计流程介绍放大电路设计的基本流程,如需求分析、电路设计、仿真与测试等强调设计流程在放大电路开发中的重要性8.2 放大电路应用实例分析分析放大电路在不同应用领域的实例,如音频放大器、无线通信放大器等强调应用实例在放大电路实际应用中的作用和重要性8.3 放大电路的优化与改进介绍放大电路优化与改进的方法和技巧强调优化与改进对放大电路性能提升的必要性第九章:放大电路的故障诊断与维修9.1 放大电路故障诊断的基本方法介绍放大电路故障诊断的基本方法,如观测法、信号注入法等强调故障诊断方法在放大电路维护中的重要性9.2 放大电路常见故障分析与维修分析放大电路常见故障的原因及其维修方法强调维修对放大电路正常运行的保障作用9.3 放大电路的可靠性提升介绍放大电路可靠性提升的方法和技巧强调可靠性提升对放大电路长期稳定运行的意义第十章:放大电路的未来发展趋势10.1 放大电路技术的发展趋势分析放大电路技术的未来发展趋势,如集成电路、新型材料等强调技术发展趋势对放大电路行业的影响和重要性10.2 放大电路应用领域的拓展分析放大电路在不同应用领域的拓展情况,如物联网、等强调应用领域拓展对放大电路市场需求的影响和重要性10.3 放大电路产业的机遇与挑战分析放大电路产业面临的机遇与挑战,如市场竞争、政策法规等强调应对策略对放大电路产业可持续发展的重要性重点和难点解析一、放大电路的分类及特点理解不同类型放大电路的原理和应用分析放大电路的优缺点二、放大电路的基本组成了解放大电路各组成部分的作用掌握各个元件参数对电路性能的影响三、静态分析和动态分析的方法学会静态和动态分析的基本步骤理解放大电路的工作点和频率响应四、频率特性分析分析放大电路的截止频率和带宽掌握滤波器和补偿技术五、误差分析和补偿方法识别放大电路中的主要误差源学会误差分析和补偿的技术六、实际问题分析探讨放大电路中的噪声问题和失真分析理解非线性失真的影响和测试方法七、测试与调整技巧学习放大电路的测试方法和参数掌握调整技巧以优化电路性能八、设计与应用实例分析分析实际应用中的放大电路设计探讨放大电路在不同领域的应用案例九、故障诊断与维修学习放大电路的故障诊断方法掌握维修技巧以提高电路可靠性十、未来发展趋势探讨放大电路技术的未来发展方向分析新兴应用领域对放大电路的影响本教案围绕放大电路的基本分析方法展开,从放大电路的基本概念、分类、组成到静态和动态分析,再到频率特性、误差分析、测试与调整、设计应用实例、故障诊断与维修,展望未来发展趋势。
教案放大电路的基本分析方法教学目标:1. 理解放大电路的基本概念;2. 掌握放大电路的基本分析方法;3. 能够应用放大电路的基本分析方法解决实际问题。
教学内容:第一章:放大电路的基本概念1.1 放大电路的定义1.2 放大电路的作用1.3 放大电路的组成第二章:放大电路的基本分析方法2.1 电压放大倍数的计算2.2 输入阻抗的计算2.3 输出阻抗的计算2.4 频率响应的分析2.5 非线性失真的分析第三章:放大电路的静态工作点调整3.1 静态工作点的概念3.2 静态工作点的调整方法3.3 静态工作点对放大电路性能的影响第四章:放大电路的动态分析4.1 输入信号的分类4.2 输出信号的分类4.3 放大电路的动态响应分析第五章:放大电路的实际应用5.1 放大电路在模拟信号处理中的应用5.2 放大电路在数字信号处理中的应用5.3 放大电路在音频设备中的应用教学方法:1. 采用讲解和示例相结合的方式进行教学;2. 通过电路仿真软件进行实践操作,加深对放大电路分析方法的理解;3. 组织小组讨论,分享实际应用案例,提高学生的应用能力。
教学评估:1. 课堂问答:通过提问的方式检查学生对放大电路基本概念的理解;2. 练习题:布置相关的练习题,检查学生对放大电路分析方法的掌握程度;3. 小组项目:要求学生分组完成一个放大电路的实际应用项目,评估学生的应用能力。
教学资源:1. 教材:选用相关的电路分析教材,提供理论知识的支持;2. 电路仿真软件:使用电路仿真软件,进行放大电路的分析和设计;3. 实际应用案例:收集相关的实际应用案例,用于教学示例和学生练习。
教学安排:1. 第一章:2学时;2. 第二章:3学时;3. 第三章:2学时;4. 第四章:3学时;5. 第五章:2学时。
通过本教案的教学,使学生掌握放大电路的基本概念和分析方法,能够对放大电路进行静态工作点调整和动态分析,并能够应用放大电路解决实际问题。
通过实践活动和小组讨论,培养学生的动手能力和团队合作精神。
第二章放大电路分析基础在生产和生活实践活动中,常常需要把微弱的电在生产和生活实践活动中,信号加以放大,用以推动执行机构,信号加以放大,用以推动执行机构,以便有效地进行观察、测量和控制。
例如,进行观察、测量和控制。
例如,收音机中来自天线的微弱信号被其内部放大以后推动扬声器发声;线的微弱信号被其内部放大以后推动扬声器发声;来自各种探测器(如传感器)来自各种探测器(如传感器)的微弱信号经放大以后再作处理,使显示器显示有关信息或者推动以后再作处理,控制设备动作,以达到自动控制的目的。
控制设备动作,以达到自动控制的目的。
放大电信号是电子电路的基本用途之一,信号是电子电路的基本用途之一,将微弱电信号放大成较大信号的电路称为放大电路或放大器,放大成较大信号的电路称为放大电路或放大器,其工作示意图如图2所示所示。
其工作示意图如图所示。
图2放大电路工作示意图“放大是放大器的一种特定的工作性能,它将微放大”是放大器的一种特定的工作性能放大是放大器的一种特定的工作性能,弱小信号加以放大再输出。
放大放大”的实质是以微弱小信号加以放大再输出。
“放大的实质是以微弱小信号控制放大电路工作,弱小信号控制放大电路工作,将电源能量转化为与微弱小信号相对应的大信号能量输出,与微弱小信号相对应的大信号能量输出,驱动负这里反映的“放大是一种以小控大的能力。
放大”是一种以小控大的能力载。
这里反映的放大是一种以小控大的能力。
三极管具有电流放大作用(即三极管可利用控制三极管具有电流放大作用(基极电流从而控制集电极电流以实现放大目的),基极电流从而控制集电极电流以实现放大目的),利用此特性可组成放大电路。
利用此特性可组成放大电路。
放大电路的作用表面上是将信号的幅度由小增大,面上是将信号的幅度由小增大,即输出信号的电压或电流在幅度上得到了放大,压或电流在幅度上得到了放大,但其实质是能量转换,即利用三极管的控制作用将直流电源能量转换,转换成交流能量输出,转换成交流能量输出,使输出信号的能量得到了加强。
第二章放大电路分析基础内容引出:实际中常常需要把一些微弱信号,放大到便于测量和利用的程度。
例如,从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号,有时只有微伏或毫伏的数量级,必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。
因此需要有放大电路对微弱的信号放大。
本章主要内容:2.1放大电路的组成2.2放大电路的工作原理2.3放大电路的性能指标2.4放大电路的分析方法2.5静态工作点的稳定2.6放大电路的三种组态2.7多级放大电路本章小结重点:放大电路的组成原理;放大电路的分析方法;放大电路三种组态的特点。
难点:基本放大电路的分析方法。
返回目录2.1放大电路的组成授课思路:以共射极放大电路为例介绍放大电路的组成→介绍电路中各元件的作用→总结出放大电路组成原则。
2.1.1放大电路的组成图2.1(a)是NPN管组成的基本放大电路。
其中 U s 为信号源电压, R s 为信号源电阻; U i 为放大电路输入信号; U o 为放大电路输出信号。
由于图2.1所示电路的输入回路与输出回路以发射极为公共端,故称之为共射极放大电路。
各元件的作用:VT——放大电流。
U BB 、 R b ——提供发射结正向偏置电压;确定静态基极偏置电流; R b 的存在还保证了三极管能接受到输入信号。
U CC 、 R c ——提供集电结反向偏置电压;通过 R c 将电流变化转换为电压变化,使电路能输出信号。
C 1 、 C 2 ——耦合电容,通交流隔直流。
图2.1(a)是原理图,实际放大电路采用单电源供电,如图2.1(b)所示。
放大电路的组成原则:1.保证三极管处于放大状态,即发射结正向偏置,集电结反向偏置。
2.保证输入信号能输入到三极管输入端。
3.保证放大电路能输出信号。
放大电路输入信号为零时,电路只有直流电流;当有信号输入时,电路中还有交流电流。
因此,放大电路中既有直流分量又有交流分量,由于它们流通的路径不一样,因此,分析时要分开考虑。
第二章放大电路分析基础§2、1 放大电路工作原理一:放大电路的组成原理基本共发射极电路如图右所示。
图中V 是NPN 型三极管,担负放大作用,是整个电路的核心器件。
放大电路的组成原则是:(1):放大器件工作在放大区(三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置)(2):输入信号能输送至放大器件的输入端(三极管的发射结)(3):有信号电压输出。
我们判断一个放大电路能否放大输入,可按上述原则进行。
如用PNP 三极管,则电源和电容C1,C2的极性均反向。
基本放大电路的习惯画法(1) (2)二:直流通路和交流通路在分析放大电路时有两类问题:直流问题和交流问题。
(1)直流通路:将放大电路中的电容视为开路,电感视为短路即得。
它又被称为静态分析。
(2)交流通路:将放大电路中的电容视为短路,电感视为开路,直流电源视为短路即得。
它又被称为动态分析。
按上述原则,可画出图(2)的直流通路和交流通路。
如图所示(3)和(4)。
++b2b -i u C +R -b1R u To L +C c R V CCBBV ++b2b -i u C +R -b1R u To L +C c R V CCBBV +++C Tb1CC R b V L+u o R -u +-ib2C cR§2、2 放大电路的直流工作状态直流工作点,又称为静态工作点,简称Q 点。
它可以通过公式求出,也可以通过作图的方法求出。
一:公式法计算Q 点根据放大电路的直流通路,估算出放大电路的静态工作点。
下面把求I B 、I C 、U CE 的公式列出来三极管导通时,U BE 的变化很小,可视为常数,我们一般认为:硅管为 0.7V锗管为 0.2V例:用估算法计算静态工作点。
已知:V CC=12V ,R C=4K Ω,R b=300K Ω,β=37.5。
解:二:图解法计算Q 点三极管的电流、电压关系可用输入特性曲线和输出特性曲线表示,我们可以在特性曲线上,直接用作图的方法来确定静态工作点。