項目八擴(kuò)音機(jī)電路的安裝及測試電工電子技術(shù)項目目標(biāo)了解半導(dǎo)體晶體管的結(jié)構(gòu)，理解半導(dǎo)體晶體管的電流放大作用；多級放大電路的組成和頻率響應(yīng)。熟悉放大電路的組成和基本原理，掌握基本放大電路的分析方法；常用功率放大電路的工作原理。掌握集成功放的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生對集成電路的裝配能力。使學(xué)生具備團(tuán)隊合作能力和環(huán)保意識電工電子技術(shù)

實(shí)訓(xùn)環(huán)境要求：本項目的教學(xué)應(yīng)在一體化的電工技能實(shí)訓(xùn)室和電子裝配實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，實(shí)訓(xùn)室內(nèi)設(shè)有教學(xué)區(qū)（配備多媒體）、工作區(qū)、資料區(qū)和展示區(qū)。要配備常用的電工實(shí)驗臺等設(shè)備，以及萬用表等常用工具。指導(dǎo)要求：配備一名主講教師和一名實(shí)驗室輔助教師。學(xué)生要求；根據(jù)班級情況進(jìn)行分組，一般每組3-4名同學(xué)，選出小組長。教學(xué)手段選擇：1）主要應(yīng)用講授法、任務(wù)教學(xué)法、討論法和演示法進(jìn)行教學(xué)；2）采取多媒體教學(xué)與實(shí)物演示相結(jié)合；3）現(xiàn)場教學(xué)與動手操作相結(jié)合；4）教師主導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。工作情境電工電子技術(shù)示波器分類模擬示波器和數(shù)字示波器數(shù)字示波器，優(yōu)點(diǎn)：可以以相應(yīng)的穩(wěn)定性、亮度和清晰度顯示范圍內(nèi)的任何頻率數(shù)字示波器分類：數(shù)字存儲示波器：顯示依賴光柵類屏幕，可以捕獲瞬態(tài)信號，以二進(jìn)制存儲，可以對波形進(jìn)行分析、歸檔、打印等。波形不需要連續(xù)，可永久存儲及處理信號，但無輝度等級。采用串行處理結(jié)構(gòu)，在單次多通道儀器中提供了非常高的性能，特別適合重復(fù)率低的或單次高速多通道設(shè)計應(yīng)用。微處理器是速度的瓶頸，它限制這波形捕獲的速率。實(shí)踐知識數(shù)字熒光示波器（DPO）：采用并行處理結(jié)構(gòu)，使用獨(dú)特的ASIC硬件采集波形圖像，提供高波形捕獲速率，實(shí)現(xiàn)更高的信號查看水平，提高了看到數(shù)字系統(tǒng)中發(fā)生的瞬態(tài)事件的概率。把數(shù)字化的波形光柵化到數(shù)字熒光數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中的信號圖像快照通過管線直接傳送到顯示系統(tǒng)，消除了其他結(jié)構(gòu)中固有的數(shù)據(jù)處理瓶頸，增強(qiáng)了實(shí)時顯示更新功能。采用純電子數(shù)字熒光，實(shí)際是一個連續(xù)更新的數(shù)據(jù)庫，每一個像素有一個數(shù)據(jù)庫單元，每次捕獲時都映射到數(shù)字熒光數(shù)據(jù)庫的單元中，表示屏幕位置、波形接觸的每個單元都會使用輝度信息加強(qiáng)。適合實(shí)時觀察高頻和低頻、重復(fù)波形、瞬態(tài)信號及信號變化。并且提供了輝度軸。實(shí)踐知識數(shù)字采樣示波器：與數(shù)字熒光示波器相比，衰減器/放大器和采樣橋接器的位置顛倒。信號被采樣門轉(zhuǎn)換成較低的頻率，大大提高了儀器帶寬，代價是動態(tài)范圍有限，大多限制在峰峰值1，保護(hù)電壓限定在大約3V，優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確捕獲頻率成分遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于示波器采樣率的信號。其他類型數(shù)字示波器：混合域示波器、混合信號示波器實(shí)踐知識示波器系統(tǒng)和控制功能一、垂直系統(tǒng)和控制功能：端接：1M?、50?耦合：DC、AC和GND帶寬：限制（降低噪聲，使波形畫面更干凈）、增強(qiáng)（任意波形濾波器擴(kuò)展帶寬使通道頻響平坦化，改善相位線性度，降低上升時間，改善時域階躍響應(yīng)）位置、偏置、顛倒、標(biāo)度實(shí)踐知識二、水平系統(tǒng)和控制功能樣點(diǎn)：ADC中導(dǎo)出的數(shù)字值采樣間隔：樣點(diǎn)之間的時間波形點(diǎn)：存儲器中存儲的、顯示構(gòu)建波形的數(shù)字值波形間隔：波形點(diǎn)之間的時間采樣間隔和波形間隔可以相同也可不同，因此有不同的采樣采集模式實(shí)踐知識采集模式采樣模式：最簡單的采集模式，每個波形間隔期間保存一個樣點(diǎn)，示波器生成一個波形點(diǎn)峰值檢測模式：示波器保存兩個波形間隔期間獲得的最大值樣點(diǎn)和最小值樣點(diǎn)，使用這些樣點(diǎn)作為兩個對應(yīng)的波形點(diǎn)。能捕獲采樣模式下波形點(diǎn)之間發(fā)生的快速信號變化Hi-Res模式：在一個波形間隔內(nèi)部獲得的多個樣點(diǎn)被平均生成一個波形點(diǎn)，可以降低噪聲，改善低速信號的分辨率，較平均模式的優(yōu)勢：在單次事件上仍可以使用Hi-Res模式包絡(luò)模式：與峰值模式類似，來自多個采集的最小波形點(diǎn)和最大波形點(diǎn)結(jié)合在一起，構(gòu)成一個波形，顯示min/max隨時間累積情況平均模式：在每個波形間隔期間保存一個樣點(diǎn)，平均來自多個連續(xù)采集的波形點(diǎn)，生成最后顯示的波形點(diǎn)波形數(shù)據(jù)庫模式：累積一個波形數(shù)據(jù)庫，提供由幅度、時間和數(shù)量組成的三維陣列實(shí)踐知識采樣及采樣控制功能內(nèi)插方法：線性內(nèi)插、sin(x)/x內(nèi)插水平時基工作方式：自動或交互：實(shí)時程度最高的顯示更新速率；恒定采樣率模式：最高的測量精度、保持最高采樣率提供好的實(shí)時分辨率；手動模式：直接獨(dú)立控制采樣率和記錄長度采樣方法：實(shí)時采樣和等效時間采樣實(shí)時采樣：適合頻率范圍不到示波器最大采樣率一半的信號，是使用示波器捕獲快速、單次、瞬態(tài)信號的唯一方法。最大挑戰(zhàn)：高采樣率實(shí)踐知識等效時間采樣：可以準(zhǔn)確捕獲頻率超過示波器采樣率一半的信號。兩種方法：隨機(jī)和順序，優(yōu)點(diǎn)：隨機(jī)允許顯示觸發(fā)點(diǎn)前面的輸入信號而不使用延遲線路，順序提供的時間分辨率和精度則要高得多。要求：信號都是重復(fù)的實(shí)踐知識隨機(jī)等效時間采樣和順序等效時間采樣隨機(jī)等效時間數(shù)字化器采用內(nèi)部時鐘，內(nèi)部時鐘相對于輸入信號和信號觸發(fā)異步運(yùn)行順序等效時間采樣器每次觸發(fā)采集一個樣點(diǎn)，獨(dú)立于時間/格設(shè)置或掃描速度，每次觸發(fā)延遲非常短的、精心設(shè)計的時間增量后采集實(shí)踐知識水平系統(tǒng)其它控制功能延遲時基：相對于主時基一定的延遲，帶有掃描，可以看到僅使用主時基看不到的波形縮放/卷動：專用水平位置放大，查看特定區(qū)域的波形。搜索：查看自定義事件XY模式：在橫軸輸入信號Z軸：以亮度區(qū)分發(fā)生次數(shù)的多與少XYZ模式：常用于顯示無線通信設(shè)備測試中的極坐標(biāo)碼型：星座圖實(shí)踐知識三、觸發(fā)系統(tǒng)及控制功能觸發(fā)控制功能：穩(wěn)定重復(fù)波形、捕獲單次波形最基本觸發(fā)類型：邊沿觸發(fā)其它高級觸發(fā)可以隔離關(guān)心的特定事件，優(yōu)化示波器的采樣率和記錄長度。如：轉(zhuǎn)換速率觸發(fā)、毛刺觸發(fā)、脈寬觸發(fā)、欠幅脈沖觸發(fā)、碼型鎖定觸發(fā)等觸發(fā)位置：觸發(fā)在波形記錄中的位置，通過改變水平觸發(fā)位置可以捕獲觸發(fā)前信號的操作，決定著觸發(fā)點(diǎn)前后可以觀察的信號的長度觸發(fā)電平和斜率：確定怎樣顯示波形：觸發(fā)電平?jīng)Q定位置，斜率決定上升沿或下降沿觸發(fā)源：任意輸入通道、應(yīng)用到輸入通道中信號之外的外部來源、電源信號、從一條或多條輸入通道內(nèi)部定義的信號觸發(fā)模式：正常模式：輸入達(dá)到設(shè)置觸發(fā)點(diǎn)時才掃描，否則屏幕為空白；自動模式：即使在沒有觸發(fā)時也會掃描觸發(fā)釋抑：觸發(fā)完成后的一段時間周期，在此期間示波器不能被觸發(fā)。適合觸發(fā)復(fù)雜的波形，以便示波器只觸發(fā)合格的點(diǎn)其它控制功能：數(shù)字運(yùn)算、測量運(yùn)算、數(shù)字定時和狀態(tài)采集（混合示波器）實(shí)踐知識性能術(shù)語帶寬：正弦曲線輸入信號被衰減到信號真實(shí)幅度的0.707倍的頻率，即-3dB點(diǎn)。表明了示波器能夠準(zhǔn)確測量的范圍。準(zhǔn)確檢定信號幅度的5倍法則：示波器帶寬≥信號最高頻率*5。帶寬越大可用范圍越大上升時間：描述了示波器的實(shí)用頻率范圍，計算所需的示波器上升時間：示波器上升時間≤（信號最快的上升時間*1/5）。上升時間越快，捕獲快速跳變細(xì)節(jié)的精度越高。帶寬與上升時間的關(guān)系：帶寬=（K/上升時間），K在0.35和0.45之間。帶寬<1GHz時K一般為0.35，反之在0.40和0.45之間采樣率：示波器獲得信號樣點(diǎn)的頻度，采樣率越高分辨率及顯示波形細(xì)節(jié)越高，丟失關(guān)鍵信息的可能性越小。奈奎斯特要求采樣率至少為信號最高頻率的兩倍。為準(zhǔn)確重建信號采樣sin(x)/x內(nèi)插時采樣率至少是信號最高頻率的2.5倍，采用線性內(nèi)插時采樣率至少是信號最高頻率成分的10倍波形捕獲速率：指示波器采集波形的速度有多快。速度快可以更好地觀察信號特點(diǎn)，大幅度提高示波器迅速捕獲瞬態(tài)異常信號的概率實(shí)踐知識性能術(shù)語記錄長度：用構(gòu)成一條完整的波形記錄的點(diǎn)數(shù)表示，決定著每條通道可以捕獲的數(shù)據(jù)量。波形時間間隔=記錄長度/采樣率頻響：單純帶寬不足以保證示波器準(zhǔn)確捕獲高頻信號，設(shè)計目標(biāo)是最大平坦包絡(luò)延遲，提供了完美的脈沖保真度和最低的過沖和振鈴垂直靈敏度：垂直放大器可以放大弱信號的程度，用mv/格表示增益精度：垂直系統(tǒng)衰減或放大信號的精度，用百分比誤差表示垂直分辨率（ADC）：把輸入電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字值的精度，用位表示掃描速度：軌跡以多快的速度掃描通過示波器屏幕，用每格時間表示水平精度（時基）：水平系統(tǒng)顯示信號定時的精度，用百分比誤差表示實(shí)踐知識半導(dǎo)體晶體管1晶體管的基本結(jié)構(gòu)2電流分配和電流放大作用3特性曲線4主要參數(shù)理論知識1晶體管的基本結(jié)構(gòu)晶體管（三極管）是最重要的一種半導(dǎo)體器件。部分三極管的外型理論知識一、結(jié)構(gòu)N型硅BECN型硅P型硅（a）平面型二氧化硅保護(hù)膜N型鍺ECBPP（b）合金型銦球銦球理論知識三層半導(dǎo)體材料構(gòu)成NPN型、PNP型NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—基區(qū)—發(fā)射區(qū)—集電區(qū)emitterbasecollectorNPN型ECB各區(qū)主要作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：發(fā)射區(qū)：作用：發(fā)射載流子

特點(diǎn)：摻雜濃度高基區(qū)：作用：傳輸載流子特點(diǎn)：薄、摻雜濃度低集電區(qū)：作用：接收載流子

特點(diǎn)：面積大理論知識PPNEBC按材料分：硅管、鍺管按結(jié)構(gòu)分：

NPN、PNP按使用頻率分：

低頻管、高頻管按功率分：小功率管<500mW中功率管0.5

1W大功率管>1WECBPNP型二、類型理論知識2電流分配和電流放大作用一、晶體管放大的條件1.內(nèi)部條件發(fā)射區(qū)摻雜濃度高基區(qū)薄且摻雜濃度低集電結(jié)面積大2.外部條件發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏二、晶體管的電流分配和放大作用實(shí)驗電路mAmAICECIBIERBEBCEB3DG6

A電路條件:

EC>EB

發(fā)射結(jié)正偏

集電結(jié)反偏理論知識mAmAICECIBIERBEBCEB3DG6

A1.測量結(jié)果IB/mA00.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.501.001.602.202.90IE/mA0.0010.511.021.632.242.95IC/IB5050535558

IC/

IB50606070(1)符合KCL定律(2)

IC和IE比IB大得多(3)

IB

很小的變化可以引起

IC很大的變化。

即：基極電流對集電極電流具有小量控制大量的作用，這就是晶體管的放大作用。理論知識2.晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動規(guī)律(1)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多子電子，形成發(fā)射極電流

IE。ICE多數(shù)向BC結(jié)方向擴(kuò)散形成ICE。IE少數(shù)與空穴復(fù)合，形成IBE。IBE基區(qū)空穴來源基極電源提供(IB)集電區(qū)少子漂移(ICBO)I

CBOIBIBE

IB+ICBO即：IB=IBE

–

ICBO(3)集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的載流子形成集電極電流ICICIC=ICE+ICBO(2)電子到達(dá)基區(qū)后(基區(qū)空穴運(yùn)動因濃度低而忽略)理論知識3.晶體管的電流分配關(guān)系

當(dāng)管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集電結(jié)面積等確定，故電流的比例關(guān)系確定，即：IB=I

BE

ICBOIC=ICE+ICBO(直流電流放大倍數(shù)）總結(jié)：

1.晶體管在發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置的條件下具有電流放大作用。

2.晶體管的電流放大作用，實(shí)質(zhì)上是基極電流對集電極電流的控制作用。理論知識3特性曲線一、輸入特性輸入回路輸出回路與二極管特性相似RCECiBIERB+uBE

+uCE

EBCEBiC+

+

+

iBRB+uBE

EB+

O特性基本重合(電流分配關(guān)系確定)特性右移(因集電結(jié)開始吸引電子)導(dǎo)通電壓UBESi管:(0.6

0.8)VGe管:(0.2

0.3)V取0.7V取0.2VEB+

RB理論知識二、輸出特性1.調(diào)整RB使基極電流為某一數(shù)值。

2.基極電流不變，調(diào)整EC測量集電極電流和uCE

電壓。輸出特性曲線50μA40μA30μA10μAIB=020μAuCE

/VO2468

4321iC

/mAmAICECIBRBEBCEB3DG6

ARCV+uCE

理論知識iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321截止區(qū)：

IB

0

IC=ICEO

0條件：兩個結(jié)反偏2.放大區(qū)：3.飽和區(qū)：uCE

u

BEuCB=uCE

u

BE

0條件：兩個結(jié)正偏特點(diǎn)：IC

IB臨界飽和時：uCE

=uBE深度飽和時：0.3V(硅管)UCE為：0.1V(鍺管)放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)條件：發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏特點(diǎn)：水平、等間隔ICEO輸出特性曲線理論知識一、共發(fā)射極電流放大系數(shù)一般為幾十

幾百iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0024684321Q二、極間反向飽和電流CB極間反向飽和電流

ICBO，CE極間反向飽和電流ICEO。4主要參數(shù)1.直流電流放大系數(shù)2.交流電流放大系數(shù)

理論知識三、極限參數(shù)1.ICM

—集電極最大允許電流，超過時

值明顯降低。U(BR)CBO

—發(fā)射極開路時C、B極間反向擊穿電壓。2.PCM—集電極最大允許功率損耗PC=iC

uCE。3.U(BR)CEO

—基極開路時C、E極間反向擊穿電壓。U(BR)EBO

—集電極極開路時E、B極間反向擊穿電壓。U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR)EBOiCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安全工作區(qū)理論知識基本放大電路的組成及各元件的作用1基本放大電路的組成2放大電路中各元件的作用理論知識1基本放大電路的組成

在生產(chǎn)和科研中，經(jīng)常需要將微弱的電信號進(jìn)行放大，以便有效地進(jìn)行觀察、測量、控制和調(diào)節(jié)。

晶體管的主要用途之一是利用其放大作用組成放大電路。晶體管放大的條件：uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共發(fā)射極共集電極共基極晶體管電路的三種連接方式：發(fā)射結(jié)正偏

、集電結(jié)反偏理論知識iC+uBE

+uCE

ECRBEBRC+ui

+

RSus+uo

C2RL+C1+iB基本放大電路（共發(fā)射極）iC+uBE

+uCE

ECRBRC+ui

+

RSus+uo

C2RL+C1+iBiC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+ui

+

RSus+uo

C2RL+C1+iB+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iB理論知識2放大電路中各元件的作用+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iB

晶體管:

放大元件。電源VCC：保證發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，為輸出信號提供能量。

集電極電阻RC：將電流的變化變換為電壓的變化，以實(shí)現(xiàn)電壓放大。

基極電阻RB：使發(fā)射結(jié)處于正向偏置、提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。耦合電容C1和C2：用來隔斷直流、耦合交流。電容值應(yīng)足夠大，以保證在一定的頻率范圍內(nèi)，電容上的交流壓降可以忽略不計，即對交流信號可視為短路。理論知識放大電路的靜態(tài)分析基本思想

非線性電路經(jīng)適當(dāng)近似后可按線性電路對待，利用疊加定理，分別分析電路中的交、直流成分。一、分析三極管電路的基本思想和方法直流通路(ui=0)分析靜態(tài)。交流通路(ui

0)分析動態(tài)，只考慮變化的電壓和電流基本方法圖解法、解析法理論知識二、放大電路的靜態(tài)分析

靜態(tài)分析的目的：確定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)(直流值)IBQ，ICQ

，UCEQ

分析方法：利用直流通路計算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iBIC+UBE

+UCE

+VCCRBRCIB直流通路靜態(tài)工作點(diǎn)理論知識例在共發(fā)射極基本交流放大電路中,已知VCC=12V，RC=4k

，RB=300k

試求放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。解：+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iB理論知識放大電路的動態(tài)分析1放大電路的動態(tài)工作情況2放大電路中各參數(shù)的定義3微變等效電路法4靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置與穩(wěn)定5發(fā)射極電阻及信號源內(nèi)阻的影響理論知識+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iB1放大電路的動態(tài)工作情況

在靜態(tài)的基礎(chǔ)上加入輸入信號時的工作狀態(tài)稱為動態(tài)。IBQuiOtiBOtuCEOtuoOtiCOtICQUCEQUBEQuBEOt理論知識2放大電路中各參數(shù)的定義A

AA大寫表示電量與時間無關(guān)(直流、平均值、有效值)；A小寫表示電量隨時間變化(瞬時值)。大寫表示直流量或總電量(總最大值，總瞬時值)；小寫表示交流分量?？偹矔r值直流量交流瞬時值直流量往往在下標(biāo)中加注QA—主要符號；

A—下標(biāo)符號。tuouBE=UBE

+ube理論知識3微變等效電路法動態(tài)分析的目的：確定放大電路的電壓放大倍數(shù)

，輸入電阻和輸出電阻。分析方法：微變（小信號）等效電路分析法。一、晶體管的微變等效電路+uce–+ube–

ibicCBE從輸入端口看進(jìn)去，相當(dāng)于電阻rbeOIB

UBE

IB

Q

IB

UBE理論知識從輸出端口看進(jìn)去為一個受ib

控制的電流源+uce–+ube–

ibicCBEQiC

ICUCEuCE

IB

ICIC

ic

=

ibrbe

Eibic

ib+ube

+uce

BC

IC

UCE阻值很高，約幾十千歐~幾百千歐，可忽略。理論知識二、放大電路的微變等效電路畫交流通路原則：1.直流電壓源視為短路；2.視電容對交流信號短路。

微變等效電路是對交流分量而言，先畫放大電路的交流通路，將交流通路中的晶體管用其微變等效電路來代替，即得到放大電路的微變等效電路。ECRBRC+ui

+

RSus+uo

C2RL+C1++ui

+

RSusRBRC+uo

RL交流通路理論知識ECRBRC+ui

+

RSus+uo

C2RL+C1++ui

+

RSusRBRC+uo

RL交流通路+uo

+–

ibicRBRCRLuSRS+ui

+uo

+–

RBRLRSrbe

Eibic

ibBCusRC+ui

微變等效電路交流通路基本放大電路理論知識三、放大電路的動態(tài)參數(shù)計算1.電壓放大倍數(shù)的計算+uo

+–

RBRLRSrbe

Eibic

ibBCusRC+ui

當(dāng)輸入的是正弦信號時，各電壓和電流都可用相量表示。電壓放大倍數(shù)+

+–

RBRLRSrbe

EBCusRC+

開路時電壓放大倍數(shù)理論知識2.放大器輸入電阻的計算ri+

RBRLrbe

EBCRC+

3.輸出電阻的計算ro

RCroRC一般為幾千歐，因此，這種基本放大電路的輸出電阻較高。受控源相當(dāng)于開路。晶體管的輸入電阻rbe比較小，所以基本放大電路的輸入電阻不高。理論知識例在共發(fā)射極基本交流放大電路中,已知VCC=12V，RC=RL=4k

，RB=300k

試求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。解：ro

RC=4k

+ui

iC+uBE

+uCE

+VCCRBRC+uo

C2+C1+iBRL理論知識uBE/ViB/

A0.7V30QuituBE/VtiBIBQ(交流負(fù)載線)uCE/ViC/mA4123iB=10

A20304050605Q6直流負(fù)載線Q

Q

6tiCICQUCEQtuCE/VUcemibicuceOOOO004靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置與穩(wěn)定

放大電路設(shè)置了合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，當(dāng)加入合適的輸入信號時，輸出信號會隨輸入信號而變化，不會產(chǎn)生失真。失真：是指輸出信號的波形不像輸入信號的波形。理論知識一、放大電路的非線性失真

因工作點(diǎn)不合適或者信號太大使放大電路的工作范圍超出了晶體管特性曲線上的線性范圍，從而引起非線性失真。1.“Q”過低引起截止失真NPN管：

uCE頂部失真為截止失真。PNP管：uCE底部失真為截止失真。OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBuiuCEiCictOOiCOtuCEQuce交流負(fù)載線理論知識2.“Q”過高引起飽和失真ICS集電極臨界飽和電流NPN管：uCE底部失真為飽和失真。PNP管：

uCE頂部失真為飽和失真。uCEiCtOOiCO

tuCEQV

CC理論知識1.溫度升高，輸入特性曲線向左移。溫度每升高1

C，UBE

(22.5)mV。溫度每升高10

C，ICBO

約增大1倍。2.溫度升高，輸出特性曲線向上移。OT1T2>iCuCET1iB=0T2>iB=0iB=0溫度每升高1

C，

(0.51)%。輸出特性曲線間距增大。O二、溫度變化對放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的影響Q1Q2溫度升高，靜態(tài)工作點(diǎn)向上移。理論知識三、常用靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路分壓式偏置放大電路+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+ui

+us

+uo

VCC(直流電源)：?

使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏?

向負(fù)載和各元件提供功率C1、C2(耦合電容)：?

隔直流、通交流RB1

、RB2(基極偏置電阻)：?

提供合適的基極電流RC(集電極負(fù)載電阻):?

將

IC

UC

，使電流放大

電壓放大RE(發(fā)射極電阻)：?

穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”CE(發(fā)射極旁路電容)：?

短路交流，消除RE對電壓放大倍數(shù)的影響理論知識1.靜態(tài)分析+UBE

+UCE

IBI1ICIE要求：I1

(5

10)IBＵB

(5

10)UBE穩(wěn)定“Q”的原理：T

IC

UE

UBE

IB

IC

直流通路+VCCRCRERB1RB2B理論知識+

RCRB1RB2+

RL2.動態(tài)分析+us

+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+uo

交流通路微變等效電路電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻ro=RCrbeRiRo理論知識5發(fā)射極電阻及信號源內(nèi)阻的影響一、發(fā)射極電阻對放大器性能的影響+us

+VCCRCC1C2RLRE1+CE++RB1RB2RS+uo

RE交流通路+

RCRB1RB2+

RLRE+

+

RCRB1RB2RLrbeRE微變等效電路ro=RCRE使放大器輸入電阻增大，但放大倍數(shù)降低。理論知識二、信號源內(nèi)阻對電壓放大倍數(shù)的影響源電壓放大倍數(shù)+us

+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+uo

+–RS+–RLri+

理論知識[解]1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us

+uo

例

=100,RS=1k,RB1=62k,RB2=20k,RC=3k，RE=1.5k,RL=5.6k,VCC=15V。求：“Q”,ri

、ro、

、理論知識+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us

+uo

ro=RC=3k

2)求

、ri

、ro、

理論知識去掉旁路電容CE時：+VCCRCC1C2RLRE++RB1RB2RS+us

+uo

+

+

RCRB1RB2RLrbeRE1）靜態(tài)工作點(diǎn)“Q”不變ro=RC=3k

2)求

、ri

、ro、

理論知識射極輸出器1靜態(tài)工作點(diǎn)的計算2動態(tài)分析計算理論知識+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us1靜態(tài)工作點(diǎn)的計算+UCE

+VCCRBREIB直流通路IEUBE+

射極輸出器理論知識2動態(tài)分析計算交流通路微變等效電路RsRB+

+uo

RLibiciiREus1.電壓放大倍數(shù)：1RBRLrbeRERs+

+

+

理論知識2.輸入電阻：3.輸出電阻：RBRLrbeRERs+

+

+

RBrbeRERs+

理論知識射極輸出器特點(diǎn)

輸入輸出同相ri

高ro

低用途：輸入級、輸出級、中間隔離級。+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us理論知識IBIE+C1RSRERB+VCCC2RL+–+uo–+us解：1)求“Q”IB=(VCC–

UBE)/

[RB

+

(1+

)

RE]=(12

–