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1、第一節(jié)共發(fā)射極單管放大電路第十二章放大電路與集成運(yùn)算放大器一、放大電路的概念及分類1.放大電路的用途放大電路是自動(dòng)控制、信號(hào)檢測(cè)、通信等電子設(shè)備中最基本的組成部分。如圖所示擴(kuò)音系統(tǒng)的四個(gè)主要組成部分。一、放大電路的概念及分類(1)傳感器(麥克風(fēng)),將聲音轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)。(2)放大器,將麥克風(fēng)輸出的微弱電壓信號(hào)放大到所需要的值。(3)再生器(揚(yáng)聲器),將放大后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音。(4)電源,提供放大器工作所需要的直流電壓。一、放大電路的概念及分類輸入端:加入需要放大的信號(hào)。2.什么是放大電路
2、同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件的電路:(1)輸出信號(hào)的功率大于輸入信號(hào)的功率。(2)輸出信號(hào)波形與輸入信號(hào)波形相同(不失真)。用框圖表示:輸出端:得到放大的輸出信號(hào)。組成:一個(gè)放大電路必須含有晶體管(或電子管)這樣的器件,同時(shí)還包含電阻、電感、變壓器等元器件。一、放大電路的概念及分類(1)按放大器的頻率高低分3.放大器的分類(2)按被放大信號(hào)的類型分(3)按放大信號(hào)的強(qiáng)弱分一、放大電路的概念及分類(5)按元器件的集成化程度分(4)按晶體管連接方式分一、放大電路的概念及分類二、共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極單管放
3、大器又稱單極低頻小信號(hào)放大電路。它是最基本的放大電路,也是復(fù)雜電子電路的基礎(chǔ)。工作頻率:20Hz~20kHz的低頻范圍內(nèi)。適用范圍:用于放大較小的電流、電壓。二、共發(fā)射極放大電路1.電路結(jié)構(gòu)如圖所示為單管共發(fā)射極放大電路分析各元器件的作用:二、共發(fā)射極放大電路①晶體管V:工作在放大狀態(tài),起電流放大作用。②基極電阻Rb:又稱偏置電阻,與電源電壓配合為晶體管提供一個(gè)合適的基極電流IB(又稱偏流),保證晶體管工作在合適的狀態(tài)。它的取值范圍在幾十千歐到幾百千歐。③集電極電阻Rc:又稱集電極負(fù)載電阻,作用
4、是把晶體管的電流放大轉(zhuǎn)換為電壓的放大。它的取值范圍一般在幾千到幾十千歐。二、共發(fā)射極放大電路④耦合電容C1和C2:又稱隔直通交電容,起到隔直流通交流的作用。交流信號(hào)從C1輸入經(jīng)過(guò)放大后從C2輸出,同時(shí)C1把晶體管的輸入端與信號(hào)源之間,C2把輸出端和負(fù)載之間的直流通路隔斷。一般選用電解電容,使用時(shí)注意區(qū)分其極性。⑤集電極電源E:作用一是給晶體管一個(gè)合適的工作狀態(tài)(保證發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏),二是為放大電路提供能源。二、共發(fā)射極放大電路1.靜態(tài)工作點(diǎn)的建立晶體管工作在放大狀態(tài)條件:發(fā)射結(jié)加正偏電壓
5、,集電結(jié)加反偏電壓,并且各極都有合適的直流電流和直流電壓。(1)靜態(tài):當(dāng)放大電路無(wú)交流信號(hào)輸入時(shí),此時(shí)的直流狀態(tài)稱為靜態(tài),如圖(b)所示。二、共發(fā)射極放大電路d的工作原理:(2)靜態(tài)工作點(diǎn):放大電路交流信號(hào)輸入為0時(shí),這時(shí)晶體管的直流電壓:UBE、UCE和對(duì)應(yīng)的直流電流IB、IC統(tǒng)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q,通常寫(xiě)成UBEQ、UCEQ、IBQ、ICQ。(3)直流通路:所示是放大電路的直流通路,由于耦合電容的作用,直流只在直流通路內(nèi)流動(dòng),所以將耦合電容C1、C2看作斷路的部分去掉,剩下的即為直流通路。二、共
6、發(fā)射極放大電路(4)靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算UBEQ取值,硅管為0.7V,鍺管為0.3V。因?yàn)閁BEQ<7、與否關(guān)系到信號(hào)被放大后是否會(huì)出現(xiàn)波形失真。Q點(diǎn)設(shè)置過(guò)低,IBQ太小,晶體管進(jìn)入截止區(qū),造成截止失真。Q點(diǎn)設(shè)置過(guò)高,IBQ太大,晶體管進(jìn)入飽和區(qū),造成飽和失真。②調(diào)整方法:將放大器的輸入端斷路,使電路無(wú)信號(hào)輸入,保持電源電壓UE不變,調(diào)整偏置電阻Rb的阻值,用萬(wàn)用表測(cè)量集電極電流IC,使其達(dá)到技術(shù)要求。二、共發(fā)射極放大電路三、動(dòng)態(tài)工作情況:放大電路如圖所示。輸入交流信號(hào)ui經(jīng)過(guò)耦合電容C1加到三極管基極b和發(fā)射極e之間與靜態(tài)基極直流電壓UBEQ疊加得:式中UBEQ為直流分量,ui為交流分量。三、放
8、大電路的工作原理加上交流信號(hào)后,電路中所有的量都是交流和直流疊加:三、放大電路的工作原理四、靜點(diǎn)工作點(diǎn)的選擇與波形失真當(dāng)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不得當(dāng)時(shí),會(huì)造成放大電路的波形失真,本節(jié)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察波形失真的現(xiàn)象。(一)操作1.框圖:?jiǎn)喂芄舶l(fā)射極放大電路:電路如下圖所示。輸出端:接入一臺(tái)雙蹤示波器。信號(hào)源:低頻信號(hào)發(fā)生器,產(chǎn)生1~20kHz的正弦波信號(hào)加到放大器的輸入端。2.連接:將輸入、輸出端信號(hào)分量接示波器的YA、YB端,經(jīng)過(guò)調(diào)整后,便可看到示波器顯示的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)波形,如圖所示波形。(