【正文】 VB ＜ VC V CE＝ V CES 三極管的主要參數(shù) 1. 電流放大系數(shù) 2. 反向飽和電流 3. 極限參數(shù) 【教學(xué)方法】 1，利用 PPt 的圖形顯示的優(yōu)點(diǎn)，充分利用圖解說明 三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)和電流分配關(guān)系。 2，一定要把物理概念說清楚。 3，利用外因通過內(nèi)因起作用的辯證法，說明三極管的工作原理。 分析問題時(shí)，突出三極管的內(nèi)部制造工藝特點(diǎn)，在外部發(fā)射結(jié)正偏和集電結(jié)反偏電壓的共同作用下三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)和電流分配關(guān)系，進(jìn)而決定三個(gè)電極的電路電流。 【課堂小結(jié)】 本節(jié)講解了三極管的結(jié)構(gòu)，三極管內(nèi) 部載流子的運(yùn)動(dòng)和電流分配關(guān)系和三極管的特性曲線和三極管的主要參數(shù)。這節(jié)課所講內(nèi)容是有源半導(dǎo)體器件的核心。 【課堂討論】 用兩個(gè)普通二極管背靠背連接起來，構(gòu)成一個(gè)所謂的三極管，這個(gè)三極管能實(shí)現(xiàn)放大嗎？為什么？ － 13－ 云 南 民 族 大 學(xué) 教 案 一、講授章節(jié)名稱：第二章、 放大電路的基本原理和分析方法 167。 放大的概念 167。 放大電路的主要技術(shù)指標(biāo) 167。 單管共射極放大電路 二、本章節(jié)授課 時(shí)間：第二周的周四 1~2 節(jié) 授課學(xué)時(shí)： 2 學(xué)時(shí) 三、本章節(jié)授課教師姓名： 王霞 職稱：助教 四、本章節(jié)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求： 掌握 放大的基本概念；放大電路主要技術(shù)指標(biāo)的含義。 熟練掌握 單管共射極放大電路的組成和工作原理。 五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 放大的基本概念； 單管共射極放大電路的組成和工作原理。 六、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容選擇的主要教學(xué)方法和教學(xué)手段： 教學(xué)方法：講授法、討論法、問題教學(xué)法 、實(shí)例教學(xué)法 教學(xué)手段：多媒體與黑板板書相結(jié)合 七、布置的作業(yè)及復(fù)習(xí)思考題： P101111： 習(xí)題與思考題 2 2 24 八、選用教材和主要參考書： 教材： 《 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 》 (第三版 )，楊素行主 編 ，北京：高等教育 出版社， 2020 年 5 月第 3 版。 － 14－ 主要參考書： [1] 童詩白 , 華成英主編 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) (第 4版 ) . 北京：高等教育出版社 , 2020. [2] 羅桂娥主編 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) (電類 ). 長沙：中南大學(xué)出版社， 2020. 九、教學(xué) 主要內(nèi)容及教學(xué)安排： 放大的概念 放大的本質(zhì) : 是實(shí)現(xiàn)能量的控制。 放大作用 : 是小能量對(duì)大能量的控制作用。 放大的對(duì)象 : 是變化量。 放大電路的核心元件 : 是雙極型三極管和場(chǎng)效應(yīng)管。 放大電路的主要技術(shù)指標(biāo) 無明顯失真的最大輸出電壓 (或電流 )，一般指電壓的有效值 ,以 Uom (或 Iom )表示。 所有的諧波總量與基波成分之比 : 4. 輸入電阻 － 15－ 5. 輸出電阻 6. 通頻帶 放大倍數(shù)在高頻和低頻段分別下降至中頻放大倍數(shù)的 倍時(shí)所包括的頻率范圍 ,用 BW 表示。 7. 最大輸出功率與效率 輸出功率 :無明顯失真時(shí)的最大輸出功率 ， 用 Pom 表示。 單管共射極放大電路 單管共射放大電路組成 VT 是放大電路的核心， VCC 提供輸出信號(hào)能量， RC 將 iC 的變化量轉(zhuǎn)化為 uCE 的變化量， Rb 和 VBB 提供發(fā)射結(jié)偏置電壓 UBE 和靜態(tài)基極電流 IB。 單管共射放大電路的工作原理 : 在輸入端加一Δ ui 將依次產(chǎn)生Δ uBE、Δ iB 、Δ iC、Δ uCE 和Δ uo － 16－ 適當(dāng)選擇參數(shù)，Δ uo 可比Δ ui 大得多，從而實(shí)現(xiàn)放大作用。 ： (1)三極管必須工作在放大區(qū)， (2)Δ ui 能夠傳送到三極管的基極回路 ,產(chǎn)生相應(yīng)的Δ iB ， (3)Δ iC 能夠轉(zhuǎn)化為Δ uCE,并傳送到放大電路的輸出端。 : (1)需要兩路直流電源 ,既不方便也不經(jīng)濟(jì)。 (2)輸入、輸出電壓不共地。 C C2 是隔直或耦合電容， RL是放大電路的負(fù)載電阻，省去了基極直流電源 VBB 。 克服了原理電路的缺點(diǎn) ,比較實(shí)用。 【教學(xué)方法】 為了熟練掌握 單管共射放大電路的組成和工作原理必須加強(qiáng)練習(xí) ，練習(xí)到同學(xué)們深入理解組成基本放大器的每個(gè)元件的作用為止。 【課堂小結(jié)】 本節(jié)講解了 放大的基本概念 單管共射極放大電路的組成和工作原理，要求同學(xué)們 熟練掌握 單管共射放大電路的組成。 【課堂討論】 分組討論習(xí)題 2－ 1 － 17－ 云 南 民 族 大 學(xué) 教 案 一、講授章節(jié)名稱：第二章、 放大電路的基本原理和分析方法 167。 直流通路和交流通路 167。 靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算 167。 圖解法 二、本章節(jié)授課時(shí)間：第三周的周二 1~2 節(jié) 授課學(xué)時(shí)： 2 學(xué)時(shí) 三、本章節(jié)授課教師姓名： 王霞 職稱：助教 四、本章節(jié)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求： 熟練畫出 單管放大電路的直流通路和交流通路； 熟練用近似估算法計(jì)算出放大器的靜態(tài)工 作點(diǎn)； 掌握用圖解法求工作點(diǎn) ,進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。 五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 畫 直流通路和交流通路的原則，正確地 畫出 直流通路和交流通路； 靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算方法。 六、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容選擇的主要教學(xué)方法和教學(xué)手段： 教學(xué)方法：講授法、討論法、問題教學(xué)法、實(shí)例教學(xué)法 教學(xué)手段：多媒體與黑板板書相結(jié)合 七、布置的作業(yè)及復(fù)習(xí)思考題： P101111： 習(xí)題與思考題 2 2 27 八、選用教材和主要參考書： 教材： 《 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 》 (第三版 )，楊素行主 編 ，北京： 高等教育 出 － 18－ 版社， 2020 年 5 月第 3 版。 主要參考書： [1] 童詩白 , 華成英主編 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) (第 4版 ) . 北京：高等教育出版社 , 2020. [2] 羅桂娥主編 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) (電類 ). 長沙：中南大學(xué)出版社， 2020. 九、教學(xué)主要內(nèi)容及教學(xué)安排： 放大電路的基本原理和分析方法 直流通路與交流通路 直流通路的作用：用于放大電路的靜態(tài)分析。 畫 直流通路的原則： 電容相當(dāng)于開路、電感相當(dāng)于短路 2. 交流通路 交 流通路的作用：用于放大電路的動(dòng)態(tài)分析。 畫 交流通路的原則： 電容和理想電壓源相當(dāng)于短路，電感和理想電流源相當(dāng)于開路。 － 19－ 靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算 靜態(tài)分析 (估算靜態(tài)工作點(diǎn) )討論對(duì)象是直流成分。 靜態(tài)工作點(diǎn)：外加輸入信號(hào)為零時(shí)，三極管的 IBQ ， ICQ ， UBEQ ， UCEQ ，在輸入輸出特性曲線上對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn) Q 點(diǎn)。 UBEQ 可近似認(rèn)為： 硅管 UBEQ =( ～ ) V 鍺管 UBEQ =( ～ ) V 估算方法： 由圖中的直流通路，可求得單管放大電路的靜 態(tài)工作點(diǎn)的值為： 靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置的必要性 ： 對(duì)放大電路的基本要求一是不失真，二是能放大 。只有保證在交流信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)三極管均處于放大狀態(tài)，輸出信號(hào)才不會(huì)產(chǎn)生失真。故需要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。 Q 點(diǎn)不僅電路是否會(huì)產(chǎn)生失真，而且影響放大電路幾乎所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)。 圖解法 圖解法即可分析靜態(tài)，也可分析動(dòng)態(tài)。過程一般是先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)。 1. 圖解法分析靜態(tài) 任務(wù)：用作圖法確定靜態(tài)工作點(diǎn)，求出 IBQ， ICQ 和 UCEQ。 由于輸入特性不易準(zhǔn)確測(cè)得，一般用近似估算法求 IBQ 和 UBEQ 。輸出回路的圖解法。輸出回路的等效電路： － 20－ 直流負(fù)載線和靜態(tài)工作點(diǎn)的求法： 根據(jù)輸出回路方程 uCE = VCC– iCRc 作直流負(fù)載線，與橫坐標(biāo)交點(diǎn)為 VCC，與縱坐標(biāo)交點(diǎn)為 VCC/Rc，斜率為 1/RC，是靜態(tài)工作點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。 直流負(fù)載線與特性曲線 Ib=IBQ 的交點(diǎn)即 Q 點(diǎn)，如圖示。 2. 圖解法分析動(dòng)態(tài) 動(dòng)態(tài)分析 (估算動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo) )討論對(duì)象是交流成分。 － 21－ 交流負(fù)載線方程： )//( LCCCE RRiu ???? 交流負(fù)載線：描述放大電路的動(dòng)態(tài)工 作情況。 (1) 用交流負(fù)載線研究放大器動(dòng)態(tài)范圍 (2)用圖解法求放大電路的放大倍數(shù) (3) 用圖解法分析非線性失真 (4) 用圖解法估算最大輸出幅度 3. 圖解法的步驟 （ 1）畫輸出回路的直流負(fù)載線； （ 2）估算 IBQ，確定 Q 點(diǎn)，得到 ICQ 和 UCEQ ； （ 3）畫交流負(fù)載線； （ 4）求電壓放大倍數(shù)。 由放大電路輸出回路電壓方程所確定的直線稱為負(fù)載線。由直流通路確定的負(fù)載線為直流負(fù)載線；由交流通路確定的負(fù)載線為交流負(fù)載線，可通過 Q、B? ?0),//( LcCQC E Q RRIU ? 兩點(diǎn)作出。對(duì)于放大電路與負(fù) 載直接耦合的情況，直流負(fù)載線與交流負(fù)載線是同一條直線；而對(duì)于阻容耦合放大電路，只有在空載情況下，兩條直線才合二為一。 【教學(xué)方法】 溫故而知新，從復(fù)習(xí)電路分析掌握的電容、電感 、電壓源的基本特性引出畫直流通路和交流通路的原則。 用多媒體教學(xué)的突出優(yōu)點(diǎn)－圖形教學(xué)的方法講解 圖解法。 采用提出問題解決問題的教學(xué)法。 【課堂小結(jié)】 本節(jié)講解了畫 直流通路和交流通路的原則，正確地 畫出 直流通路和交流通路， 用 近似估算方法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。用 圖解法分析了放大器的動(dòng)態(tài)性能，特別是研究放大器的動(dòng)態(tài)范圍、非線性失真、最大 輸出幅度等特性，用圖解法是最簡潔的方法。 【課堂討論】 為什么共射極放大器的輸出電壓與輸入電壓是反相的？ － 22－ 云 南 民 族 大 學(xué) 教 案 一、講授章節(jié)名稱：第二章、 放大電路的基本原理和分析方法 167。 微變等效電路法 二、本章節(jié)授課時(shí)間：第三周的周四 1~2 節(jié) 授課學(xué)時(shí)： 2 學(xué)時(shí) 三、本章節(jié)授課教師姓名： 王霞 職稱：助教 四、本章節(jié)教學(xué)目 標(biāo)和教學(xué)要求： 熟練地畫出 h 參數(shù) 微變等效電路。 清楚的知道 h 參數(shù) 微變等效電路各參數(shù)的物理實(shí)質(zhì)和 ber 的近似計(jì)算。 熟練 掌握用微變等效電路計(jì)算單管共射放大電路的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻。 五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 重點(diǎn)： 畫出 h 參數(shù) 微變等效電路和用微變等效電路計(jì)算單管共射放大電路的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻。 難點(diǎn)： h 參數(shù) 微變等效電路各參數(shù)的物理實(shí)質(zhì)和 ber 的近似計(jì)算。 六、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容選擇的主要教 學(xué)方法和教學(xué)手段： 教學(xué)方法：講授法、討論法、問題教學(xué)法、實(shí)例教學(xué)法 教學(xué)手段：多媒體與黑板板書相結(jié)合 七、布置的作業(yè)及復(fù)習(xí)思考題： P101111： 習(xí)題與思考題 2 214 八、選用教材和主要參考書： 教材： 《 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 》 (第三版 )，楊素行主 編 ，北京：高等教育 出版社， 2020 年 5 月第 3 版。 － 23－ 主要參考書： [1] 童詩白 , 華成英主編 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) (第 4版 ) . 北京：高等教育出版社 , 2020. [2] 羅桂娥主編 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) (電類 ). 長沙：中南大學(xué)出版社， 2020. 九、教學(xué)主要內(nèi)容及教學(xué)安排： 微變等效電路法 適用條件：微小交流工作信號(hào)， (ube5mV)，三極管工作在線性區(qū)。 解決問題：處理三極管的線性問題。 等效：三極管在放大器中可以看為一個(gè)雙端口器件，按電路基礎(chǔ)中等效的概念，可以用一個(gè)雙端口電路來等效它。 求這個(gè)雙端口等效電路就成了研究放大器的核心問題。 簡化的 h 參數(shù)微變等效電路（以共射接法三極管為例） （ 1）三極管的等效電路 由以上分析可得三極管的微變等效電路 － 24－ rb