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    劳动第三版电子电路基础教案.doc

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    劳动第三版电子电路基础教案.doc

    电子电路基础 科课时计划 §第1章 常用半导体器件§1-1 晶体二极管§ 旧课回顾 同学们还记得上学期我们有没有学过半导体器件? 我们学习过那些晶体管? 自然物质的铁和铜与塑料、玻璃在导电性能方面有何区别?§ 教学目的 (5分钟) 了解本征、杂质半质体的导电特性及PN结中截流子的运动; 掌握半导体的伏安特性及其主要参数,理解稳压管的原理及应用,了解PN结的电容效应。一、半导体的基础知识1.什么是半导体 导体:铁、铝、钢(金属材料)按导电能力分 绝缘体:木(塑料、木材、陶瓷等) 硅Si 半导体:导电介于导体与绝缘体之间 锗Ge2.本征半导体 本征半导体-化学成分纯净的半导体。 自由电子(带负电,可移动)内部存数量相等的两种截流子 空穴(带正电,不可移动)3.杂质半导体在纯净半导体(本征半导体)中掺入微量合适的杂质元素,可使半导体的导电能力大大增强。 杂质半导体分:(1)N型半导体-又称电子型半导体,其内部自由电子数量多于空穴数量,即自由电子是多数截流子(多子),空穴是少数截流子(少子)。(负电多于正电)(2)P型半导体-又称空穴型半导体,其内部空穴是多数截流子,自由电子是少数截流子。(正电多于负电)二、晶体二极管的结构和特性1.二极管的结构和符号 采用掺杂工艺,使硅或锗晶体的一边形成P型半导体,另一边形成N型半导体区,在它们的交界面就形成PN结。2.二极管的单向导体性 PN结具有单向导体性,若外加电压使电流从P区流到N区,PN结呈低阻性,所以电流大;反之是高阻性,电流小。(1)加正向电压时二极管导通备 注 电子电路基础 科课时计划 二极管正偏时,内部呈现较小的电阻,可以有较大的电流通过,二极管的这种状态称为正向导通状态。(2)加反向电压时二极管截止 二极管反偏时,内部呈现很大的电阻,几乎没有电流通过,二极管的这种状态称为反向截止状态。3.二极管的伏安特性曲线 加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系称为二极管的伏安特性。(1)正向特性(2)反向特性三、二极管的主要参数1.二极管的分类(1)按材料分:硅二极管和锗二极管两大类;(2)制造工艺分:点接触型、面接触型和平面型三种;(3)用途分:普通、整流、稳压、开关、热敏、发光、光电、变容二极管等。2.二极管的型号命名 国外晶体管型号命名与我国不同,国外以“1N”美国、“1S”日本,以1个PN结来命名,我国是以2个电极来命名二极管的。3.二极管的主要参数(1)最大整流电流IFM 二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流,实际使用不能超过此值。(2)最高反向工作电压URM 二极管正常工作时所允许外加的最高反向电压。(3)反向饱和电流IR 二极管未击穿时的反向电流,此值受温度影响很大。(4)最高工作频率fM 二极管工作的上限频率.四、二极管的简易测量(复习内容)1先由学生自行归纳上学期所学过的极性检测和质量好差检测方法。2. 根据学生掌握的情况进行讲解.。五、常用二极管、整流二极管()单向半波整流电路:原理利用二极管的单向导电性在一个半周导通。过程分析:当u2为正半周时,V导通,uo有输出。 当u2为负半周时,V截止,uo无输出。备 注 电子电路基础 科课时计划 输出平均值估算:Uo=0.45U2(2)单相全波整流电路整流过程:当u2为正半周时,V1导通,uo有输出。 当u2为负半周时,V2导通,uo有输出。学生思考(提问):全波整流与半波整流结果有何不同?输出平均值估算:Uo=0.9U2备 注 电子电路基础 科课时计划 2、稳压二极管(又称齐纳二极管)(1)原理:工作在硅二极管的反向击穿状态(2)符号:注意问题:在实际电路中,稳压管工作时电路的电流很大,所以必须在电路串联一个限流电阻。(3)稳压管的主要参数稳定电压UZ:稳压管的反向击穿电压稳定电流IZ:稳压观管在稳定电压下的工作电流动态电阻rZ:稳压管两端电压变化量与通过电流变化量之比。注意问题:rZ越小,稳压管性能越好。3、发光二极管(1)原理:把电能转换成光能的器件。(2)符号:4、光电二极管(又称光敏二极管)(1)原理:利用光的照射控制PN节反向电流的大小。(2)符号:(2)检测:用万用表RÍ1k挡测量它的反向电阻,要求无光照时电阻要大,有光照时电阻要小。5、光电耦合器(1)组成:由发光器件和光敏器件组合而成。(2)原理:进行电-光-电的转换。6、变容二极管(1)原理:利用二极管的节电容随着反向电压的增大而变化的原理,反向电压越大,节电容越小。(2)符号:备 注 电子电路基础 科课时计划 小结: 熟悉二极管的主要特性 1、重点: 普通二极管、稳压二极管的应用 二极管的检测 2、了解:半导体的基本知识作业: 1. P24 1.2.3.4.5.6.7. 2. 习题册第一章第一节备 注 电子电路基础 科课时计划 §1-2 晶体三极管§ 旧课回顾 1、同学们,我们上节课学习了晶体二极管的PN结结构,单向导电性,以及常用二极管种类,今天我们学习新的半导体器件晶体三极管。§ 教学目的 (5分钟)了解三极管的结构,种类,外形,型号。掌握三极管的电流放大作用,共射特性曲线,及主要参数。复习三极管的简易测试。一、晶体三极管的结构与分类一、三极管的结构及分类 1.结构 bceceb集电区发射区发射结集电结基极bece基区发射极e集电极cNPN基极b发射极e集电极cPNP 两个结:发射结、集电结三个区:发射区、基区、集电区三个电极:发射极(Emitter)、基极(Base)、集电极(Collector)2.分类按结构分:NPN、PNP按材料分:硅管、锗管按工作频率分:高频管、低频管按功率分:小功率管、大功率管按用途分:普通放大二极管、开关二极管3.外形备 注 电子电路基础 科课时计划 4.复合三极管小功率管作输入管,大功率管作输出管;输入管能为功率管提供基极电流,则连接正确;导电类型由输入管决定;输出功率由输出管决定;电流放大系数等于两管的乘积。四种类型的复合管5.型号国内命名国外命名:2N或2S开头,2表示两个PN结二、电流放大作用1.三极管的工作电压放大作用的条件:发射结正偏、集电结反偏就各极电位而言,NPN型:UC>UB>UEPNP型:UC<UB<UE三极管的基本连接方式(组态):共发射极、共基极、共集电极备 注2.三极管的电流放大作用内部电流分配规律:IE=ICIB IC IB基极电流很小 IEIC共发射极直流电流放大系数: = IC IB共发射极直流交流放大系数:=注意:就同一只三极管而言,前者比后者略小,实际不严格区别;其数值大小表明了三极管电流放大能力的强弱;实质是IB对IC控制能力。三、三极管的共射特性曲线1.输入特性曲线三极管集电极和发射极之间的电压uCE保持一定时,加在基极和发射极之间的电压uBE和基极电流iB之间的关系曲线。开启电压:硅0.5V,锗0.1VUBE:硅0.7V,锗0.3V 2.输出特性曲线截止区:一般把IB=0这条曲线以下的区域称为截止区。相当于一个断开的开关放大区:当三极管的发射结正偏,集电结反偏时,输出特性曲线近似水平的区域为放大区。相当于一个可变电阻饱和区:当三极管的uCE减小到uCEuBE时,它的发射结和集电结都处于正偏,此时iC不再受iB控制,却随uCE的增大而增大。备 注uBE /v0.2uCE /v(a)(b)uCE1VuCE=00.80.60.4iB/A1008060402025饱和区放大区100A80A60A40A20AiB=0A108642ic /mA4321截止区三极管的特性曲线电子电路基础 科课时计划 电子电路基础 科课时计划 uBE /v0.2uCE /v(a)(b)uCE1VuCE=00.80.60.4iB/A1008060402025饱和区放大区100A80A60A40A20AiB=0A108642ic /mA4321截止区三极管的特性曲线相当于一个闭合的开关饱和压降uCES:硅0.3V,锗0.1V四、三极管的主要参数1.共射电流放大系数共发射极直流电流放大系数: (有时用hFE)共发射极交流电流放大系数: (有时用hfe)同一只三极管在相同工作条件下, 2.极间反向饱和电流集电极基极反向饱和电流ICBO是发射极开路时集电结的反向饱和电流。ICBO的下标CB代表集电极和基极,O是Open的字头,代表第三个电极E开路。集电极发射极间的反向饱和电流ICEO基极开路时,集电极和发射极间的穿透电流。ICEO和ICBO有如下关系ICEO=(1+)ICBOICEO越小越好3.共射特征频率fT三极管的值下降到1时所对应的信号频率。其值不仅与工作电流有关,而且与工作频率有关。备 注4.极限参数集电极最大允许电流ICM当值下降到线性放大区值的7030(正常值的)时,所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM集电极发射极反向击穿电压U(BR)CEO当基极开路时,加在集电极和发射极之间的最大允许电压。注意使用时不能超过此值。集电极最大允许功率损耗PCM集电极电流IC通过集电结时所产生的功耗。PCM= ICUCBICUCE因发射结正偏,呈低阻,所以功耗主要集中在集电结上。在计算时往往用UCE取代UCB。五、简易测试1.确定基极和管型万用表R×100或R×1K挡黑表接三极管任一管脚,用红笔分别接触其余两个管脚,如果两次测得阻值均较小(或均较大)=>黑笔接的是基极b阻值:均较小=>NPN;均较大=>PNP如果两次测得的阻值相差很大,则应调换黑笔所接管脚再测2.确定集电极和发射极以NPN型为例,确定基极之后将红黑表笔分别接在两个未知电极上,指示无穷大;用手把基极和黑笔所接管脚捏紧,记下所测阻值;对调表笔,重复,再测得一个阻值; =>比较两次阻值,读数较小的一次黑笔接的管脚为集电极c,另一只则为发射极e。如果两次测试表针均不动,说明三极管已失去放大能力。备 注电子电路基础 科课时计划 电子电路基础 科课时计划 若为PNP型,方法同上,只是手同时捏的是基极和红笔所接管脚,结果读数较小的一次红笔所接的为集电极c,剩下的是发射极e。3.用数字万用表 选 挡;通过测PN结的正向压降正向压降大=>发射结正向压降小=>集电结 =>确定管脚和管型;选NPN或PNP把三极管插入相应插孔,即可得hFE值。小结: 熟悉结构和分类 1、重点: 掌握三极管的放大原理 三管的检测 2、了解:三极管的主要参数作业: 习题册第一章第二节备 注 电子电路基础 科课时计划 §1-3场效应管晶体三极管(V):电流控制型器件,输入电流控制输出电流场效应管(FET):电压控制型器件,输入电压控制输出电流按沟道分:P沟道、N沟道按结构分:结型(J)、绝缘栅型(MOS)按工作方式分:耗尽型(D)、增强型(E)一、绝缘栅场效应管(MOSFET)以N沟道绝缘栅场效应管为例1.结构和符号结构P型硅衬底:掺杂浓度较低的P型硅片作衬底;高浓度的N型区:N区,引出两电极,源极Source、漏极Drain;SiO2绝缘层:绝缘层上再制作一层金属膜作为栅极Gate; =>由于栅极和其他极及硅片之间是绝缘的,故称之为绝缘栅场效应管符号:衬底的尖头向内表示N沟道,反之表示P沟道;D极和S极之间的三段断续线表示增强型,连续线表示耗尽型。说明:备 注 电子电路基础 科课时计划 场效应管G、D、S三极管B、C、E;B表示衬底(有时也用U表示),一般与源极相接。2.N沟道增强型绝缘栅场效应管工作原理:SiDUDSUGS DGP型硅衬底 N NN沟道增强型MOS管工作原理在漏源极之间加正向电压UDS,UGS由0开始增大:当UGS= 0 时,漏源之间没有导电沟道,iD=0;当UGS=UT(开启电压)时,漏源间形成导电沟道,产生漏极iD;UGS继续增大,导电沟变宽,iD越大。3.N沟道增强型绝缘栅场效应管特性曲线备 注 电子电路基础 科课时计划 转移特性曲线:是指漏源电压UDS为定值,漏极电流iD与栅源电压UGS之间的关系曲线。UGS< UT时,iD=0UGSUT时,iD随UGS增大而增大 =>通过UGS的变化控制iD的变化。输出特性曲线:是指栅源电压UGS为定值,漏极电流iD与漏源电压UDS之间的关系曲线。可边电阻区(区):UDS相对较小,iD随UDS增大而增大:(UDS=>iD)UGS越大,曲线越陡:(UGS=>曲线越陡)放大区或饱和区(区):又称恒流区漏极电流基本不随UDS变化而变化(UDS=>iD基本不变),只随UGS增大而增大,体现了UGS对iD的控制作用(UGS=>iD)。击穿区(区):当UDS增大到一定值时,场效应管内PN结被击穿,iD突然增大。(UDS至一定值=>PN结击穿=>iD突然)4.P沟道增强型绝缘栅场效应管备 注 电子电路基础 科课时计划 结构:N型硅衬底:掺杂浓度较低的N型硅片作衬底;高浓度的P型区:P区,引出两电极,源极Source、漏极Drain;SiO2绝缘层:绝缘层上再制作一层金属膜作为栅极Gate;符号:衬底的尖头向内表示N沟道,反之表示P沟道;D极和S极之间的三段断续线表示增强型,连续线表示耗尽型。5.N沟道耗尽型场效应管的特性曲线UDS一定时:UGS=>iDUGS由0正值增大,iD随之增大;UGS由0负值增大,iD随之减小。iD=0时所对应的UGS称为夹断电压,用UP表示。6.主要参数开启电压UT:当UDS为定值时,使增强型场效应管开始导通的UGS值。N沟道管:UT > 0P沟道管:UT < 0夹断电压UP:当UDS为定值,使耗尽型场效应管iD减小到近似为零时的UGS值备 注 电子电路基础 科课时计划 N沟道管:UP < 0P沟道管:UP > 0饱和漏极电流IDSS:当UGS=0,且UDS > UP时,耗尽型场效应管所对应的漏极电流。跨导gm:当UDS为定值时,iD的变化量与UGS的变化量的比值。 ID UGS 反映了栅源电压对漏极电流的控制能力,单位:S(西门子)gm=漏极击穿电压U(BR)DS:当iD急剧上升时的UDS值,它是漏源极间所允许加的最大电压。栅极GNNPP+栅极GS 源极S 源极D 漏极D 漏极N型沟道P型沟道二、结型场效应管1.结构2.符号SDGDSG(a)N沟道 (b)P沟道3.注意:备 注 电子电路基础 科课时计划 结型场效应管采用的是耗尽型工作方式,即当UGS=0时,iD0。N沟道结型场效应管的转移特性曲线uGS/ViD/mAUP4 3 2 1 0 6543214.转移特性曲线IDDSUGS=0时,iD值为IDDS;UGS负值越高,导电沟越窄,电阻增大,iD减小;当UGS达到夹断电压UP时iD=0。uDS/V夹断区恒流区(放大区)uGS=0V2 4 6 8 10 12 14 16 18可变电阻区-4V-3V-2ViD/mA543210-1V击穿区5.输出特性曲线三、各种场效应管的特性比较(详见课本P21表1-6)四、特殊MOS管1.COMS管N沟道MOS管和P沟道MOS管组成互补电路,称为COMS管。特点:输入电流小,功耗小,工作电源范围宽,连接方便。2.VMOS管和UMOS管特点:耗散功率大,工作速度快,耐压高,转移特性的线性度好。3.PMOS管备 注 电子电路基础 科课时计划 即:功率场效应管,又称之为电力场效应管。由1×1041×105个小单元MOS管并联而成。五、场效应管与三极管的比较双极型三极管场效应三极管结构NPN型PNP型C与E一般不可倒置使用结型耗尽型:N沟道、P沟道绝缘栅耗尽型:N沟道、P沟道绝缘栅增强型:N沟道、P沟道D与S有的型号可倒置使用载流子多子扩散少子漂移多子漂移输入量电流输入电压输入控制电流控制电流源CCCS()电压控制电流源VCCS(gm)噪声较大较小温度特性受温度影响较大较小,可有零温度系数点输入电阻几十到几千欧姆几兆欧姆以上静电影响不受静电影响易受静电影响集成工艺不易大规模集成适宜大规模和超大规模集成六、场效应管的使用注意事项备 注 电子电路基础 科课时计划 1.对MOSFET一般不允许用万用表检测,以防高压将管子击穿;对JFET可用判定三极管B的方法来判定G,但D和S不能判断。2.D和S通常可互换使用,但S与衬底已连在一起的不可;3.存放MOSFET应将三个极短路,防止G击穿,取用时应注意人体静电对其的影响。4.一切测试仪器、电烙铁等都要外接地线,余热焊接,先S最后G;5.使用时要注意电压极性,且电压和电流值不能超过最大允许值。小结: 熟悉场效应管的结构和分类 1、重点: 掌握场效应管的工作原理 场效应管的比较 2、了解:使用注意事项作业: 习题册第一章第三节备 注 电子电路基础 科课时计划 第二章 放大器基础§2-1共发射极基本放大器提问:1、 极管具有放大作用的电压条件2、 e、b、c三板间的电流关系表达式复习三极管的输入特性曲线和输出特性曲线新课导入放大器的基本概念1.关于放大器定义:利用电子器件把微弱的电信号(电压、电流、功率)增强到所需值的电路或设备称为放大电路或放大器。举例:扩音器) 话筒功率放大器电压放大器电 源2.种类:按信号频率高低分为:低频放大器、中频放大器、高频放大器、直流放大器按用途不同分为:电压放大器、电流放大器、功率放大器按信号的强弱分为:小信号放大器、大信号放大器3.对放大器的基本要求:具有足够的放大倍数;具有一定的通频带;备 注 电子电路基础 科课时计划 非线性失真小;工作要稳定。§2-1共发射极基本放大器三极管三个电极可分别作为输入信号和输出信号的公共端,故有:共发射极(共射)放大器共集电极(共集)放大器共 基 极(共基)放大器其中,共发射极(共射)放大器应用最为广泛。一、电路组成晶体三极管V:放大器的核心,起电流控制作用。基极偏置电阻Rb:提供合适的基极偏置电流IB, 集电极负载电阻Rc:将集电极电流iC的变化量转换为电压变化量,耦合电容C1、C2:隔直流:使三极管中的直流电流和输入端之前的以及输出端之后的直流电路隔开。备 注 电子电路基础 科课时计划 通交流:当电容的容量足够大,对交流电而言其容抗很小,近似认为短路,这样就可以使交流信号顺利通过。RL:负载电阻电源VCC:三极管的发射结正偏,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。二、电路中电压、电流的符号及正方向的规定放大器在无信号输入时,三极管各电极电压、电流都是直流值,用大写字母表示,例如:IB、IC、IE。当放大器输入交流信号时,其电压、电流都是在直流成分的基础之上叠加了一个交流成分,用小写字母加大写字母下标表示,例如:iB、iC、iE。纯交流信号用小写字母表示,例如:ib、ic、ie。用三极管各电极的符号作下标以示区别。电流的正方向用箭头所指的方向表示;电压的极性用正(“”)、负(“”)号表示。小结:该放大器的公共端为发射极,电路正常工作时,其电压、电流都是在直流成分的基础之上叠加了一个交流成分。作业:1)习题册第二章第一节备 注 电子电路基础 科课时计划 复习提问:1、为什么称图中所示为共发射放大电路2、该电路中各元件的作用新课导入三、工作原理1.静态工作点的设置:当放大器未加信号(ui=0)时的工作状态,称为静态。放大器静态时直流电流IB、IC和直流电压UBE、UCE在输入、输出曲线上对应着的一个点叫做静态工作点(简称Q点)。由于正向压降UBE基本恒定,所以讨论静态工作点时,主要考虑IB、IC和UCE,分别用IBQ、ICQ和UCEQ表示。备 注 电子电路基础 科课时计划 如果Rb断开,即IBQ=0(无静态工作点),输入正弦信号电压uiui在正半周时:只有当信号超过开启电压,三极管才导通;ui在负半周时:三极管因发射结反偏而截止。如果放大器设置了合适的静态工作点,输入正弦信号电压ui信号电压ui与静态电压UCEQ叠加在一起,三极管始终处于导通状态,基极总电流始终是单方向脉动电流,从而保证了放大器能把输入信号不失真地加以放大。2.动态工作情况当放大器输入交流信号(ui0)时的工作状态,称为动态。放大器各极电压、电流波形图见下页:课本30页三极管的基极电流包括直流和交流分量:iB=IBQib 如图b备 注 电子电路基础 科课时计划 集电极电流为:iC=ICQic 如图c三极管的基极与发射极间电压瞬时值为uBE=UBEQui 如图d设放大器空载,则三极管集电极与发射极间总电压为:uCE=VCCiCRc =VCC(ICQic)Rc =VCCICQRcicRc =UCEQicRc 如图e放大器输出端,直流分量被C2隔断,故放大器只输出交流分量:u0=iCRc注:式中负号表明u0与iC反相关系小结:在单级共发射极放大器中,输出电压u0与输入电压ui频率相同,波形相似,幅度得到放大,而它们的相位相反。 小结:在单级共发射极放大器中,输出电压u0与输入电压ui频率相同,波形相似,幅度得到放大,而它们的相位相反。作业1) P59. 32) 预习公式法求静态工作点备 注 电子电路基础 科课时计划 复习提问:1、静态分析和动态分析方法的实质和区别2、Q点的三个量新课导入§2-2放大器的分析方法分析方法通常有三法:估算法、图解法和等效电路法一、估算法1.用公式通过近似计算来分析放大器性能的方法称为估算法2.直流通路:放大器只允许直流电流通过的路径。电容开路; 电感短路;3.交流通路:放大器只允许交流电流通过的路径。小容抗的电容以及内阻小的电源短路;(a)放大电路(b)直流通道 (c)交流通道备 注 电子电路基础 科课时计划 4.求静态工作点放大器未加信号(ui=0)时,三极管的电压和电流称为静态工作点(Q点);静态工作点只考虑直流分量的关系,故要通过直流通路来计算;静态工作时,正向压降UBE基本恒定(即:硅管UBEQ=0.7V、锗管UBEQ=0.3V),所以求静态工作点时,主要求IBQ、ICQ和UCEQ。 公式: Q Q Q Q Q Q注意:当VCC>(35)UBEQ,则可忽略UBEQ。例题:如上图,设VCC=12V,Rc=4K,Rb=300K,=38,UBEQ可忽略不计,求放大器的静态工作点(即求IBQ、ICQ和UCEQ的值)。解: IBQVCC/Rb =12/300=0.04(mA)ICQ=IBQ =38×0.04=1.52(mA)UCEQ= VCCICQ Rc = 121.52×4= 5.98(V) 小结:估算法求Q,先画出直流通路,再行计算: IBQVCC/Rb ICQ=IBQ UCEQ= VCCICQ Rc备 注 电子电路基础 科课时计划 作业1)、习题册第二章第二节5.动态分析通过交流通路计算:输入电阻ri(越大越好,有利于减小信号源负担)从三极管的输入端看进去的等效电阻叫做三极管的等效电阻rbe;从放大器输入端看进去的交流等效电阻(不包括信号源内阻)ri。ri = Rbrbe一般,小功率管的rbe值在几百欧至几千欧之间,而Rb的值常在几百千欧以上,故:ri rbe输出电阻ro(越小越好,即放大器的带负载能力越强)从放大器输出端看进去的交流等效电阻(不包括负载)ro。ro = Rcrcerce值一般很大(几十千欧至几百千欧),而Rc一般几千欧,故:ro Rc电压放大倍数Au空载:输入信号电压:ui= ib rbe输出信号电压:uo=ic Rc=ib Rc =>电压放大倍数:Au= uo / ui=ibRc / ibrbe=Rc / rbe有载:输入信号电压:ui= ib rbe输出信号电压:uo=ic(RcRL)=ibRL' =>电压放大倍数:Au= uo / ui=ibRL'/ ibrbe=RL'/ rbe备 注 电子电路基础 科课时计划 放大器的增益放大倍数的另一种表示形式,单位为:分贝(dB)电压增益:Gu=20 lg Au(dB)电流增益:Gi=20 lg Ai(dB)功率增益:Gp=10 lg Ap(dB)例如:某交流放大器输入电压是10mV,输入电流是0.2mA,输出电压为10V,输出电流为20mA,可知,电压放大倍数:Au= uo / ui=10/0.01=1000电流放大倍数:Ai= io / ii=20/0.2=100功率放大倍数:Ap=Au Ai=1000×100=100000则:电压增益:Gu=20 lg Au=20lg1000=60(dB)电流增益:Gi=20 lg Ai=20lg100=40(dB)功率增益:Gp=10 lg Ap=10lg100000=50(dB)注意:增益的计算结果出现负值,表明信号不是被放大,而是衰减了。 小结:该放大器ri越大越好,ro越小越好,有空载和负载两种Au。也可用增益表示,若增益出现“”号,表示信号被衰减。作业1)、习题册第二章第二节复习提问:1、放大器直流通道的画法2、公式法求Q点3、 放大器交流通道的画法4、 ri、ro、Au、G的估算方法备 注 电子电路基础 科课时计划 新课导入二、图解法1.直流负载线求出基极电流IBQ(如40A)。根据IBQ在输出特性曲线中找到对应的曲线。作直流负载线。根据集电极电流IC与集、射间电压UCE的关系式UCE=VCCICRC可画出一条直线,该直线在纵轴上的截距为VCC/RC,在横轴上的截距为UCC,其斜率为1/ RC ,只与集电极负载电阻RC有关,称为直流负载线。求静态工作点Q,并确定UCEQ、ICQ的值。图解法求Q见下页由UCE=VCCICRC所决定的直流负载线两者的交点Q就是静态工作点过Q点作垂直线,在横轴上的截距即为UCEQ过Q点作水平线,在纵轴上的截距即为 ICQ备 注 电子电路基础 科课时计划 小结:先公式法求出IBQ,在输出特性曲线上找(0,VCC/RC)、(UCC,0)两点,作出直流负载线,交IBQ于Q点(直读)。作业1)、习题册第二章第二节复习提问:1、如何来确定直流负载线的两点关键点2、图示法求Q点新课导入2.交流负载线RL'= RLRc,是交流负载电阻。过两关键点(0,VCC/ RL')、(VCC,0)作辅助线过Q点平移辅助线等到交流负载特性曲线。 交流负载线与直流负载线相交Q点。三、等效电路法备 注 电子电路基础 科课时计划 小结:交流负载线作法:求RL',在输出特性曲线上找(0,VCC/RL)、(VCC,0)两点,作辅助线,过Q点平移,即得。作业1)、习题册第二章第二节备 注 电子电路基础 科课时计划 复习提问:1、如何作交流负载线2、交流负载线上分析Q点的动态范围对输出信号有何影响新课导入§2-3静态工作点的稳定一、影响静态工作点稳定的因素1.温度UBE减小ICBO增大IC增大温度升高增大2.电源电压的波动3.元件参数变化二、波形失真与静态工作点的关系1.工作点偏高引起饱和失真现象:Rb=>Q点=>输出信号电压波形负半周被部分削平=>饱和失真。原因:由于Q点偏高,输入信号电压的正峰值的一部分进入了饱和区,从而使输出信号电压的负峰值附近被削平。方法:增大Rb,减小IBQ,使Q点适当下移。备 注 电子电路基础 科课时计划 2.工作点偏低引起截止失真现象:Rb=>Q点=>输出信号电压波形正半周被部分削平=>截止失真。原因:由于Q点偏低,输入信号电压的负峰值的一部分进入了截止区,从而使输出信号电压的正峰值附近被削平。方法:减小Rb,增大IBQ,使Q点适当上移。3.输入信号幅度过大,会引起饱和失真和截止失真三、电路参数对静态工作点位置的影响1.Rb对Q点位置的影响VCC、Rc一定,直流负载线MN确定Rb=>IBQ=>Q点沿直流负载线下移;Rb=>IBQ=>Q点沿直流负载线上移。2.Rc对Q点位置的影响

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