【正文】 放大電路的分析 、 設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來了很大的方便 。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 級與級之間耦合時(shí) ,必須滿足 : (1) 耦合后 ,各級電路仍具有合適的靜態(tài)工作點(diǎn) 。 多級放大電路的組成 多級放大電路的組成可用下圖所示的框圖來表示 。 ?????? RiRiuLbLco briuRRRbebiLCL??? //rRriRiAbeLbebLbu????? bb式中負(fù)號表示輸入輸出反相 2）、求空載電壓放大倍數(shù) Au′ 即不接負(fù)載 RL,RL→∞ RRRR CLCL ??? //RAbeCLb???? RR LC )//( RRR LCL ??《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。當(dāng)放大電路加入交流信號 ui時(shí) ,電路中各電極的電壓、電流都是由直流量和交流量疊加而成的。如 iB表示基極電流總的瞬時(shí)值 , 其數(shù)值為 iB=IB+ib (4)交流有效值：用大寫字母和小寫下標(biāo)表示。如 IB表示基極的直流電流。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 二、共射極基本放大電路的組成及工作原理 組成及各元件的作用 輸入端，接信號源 輸出端，負(fù)載電阻 電源端，單電源使用 大致情況 發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn) 輸入耦合電容，通交流隔直流，既完成信號的傳遞，又避免了與信號源的相互影響。 作 業(yè) P 52 — 6 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 把一個(gè)三極管看作兩個(gè)二極管，能測出 B極并確定管型，還能判斷兩個(gè) PN結(jié)是否正常，從而確定三極管的性能。 判斷依據(jù) 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 四、三極管的主要參數(shù) 三極管的參數(shù)是用來表征其性能和適用范圍的 ,也是評價(jià)三極管質(zhì)量以及選擇三極管的依據(jù)。 截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏（或零偏），集電結(jié)反偏。 Ube(V) Ib(uA) 0 三極管的輸入特性圖 （二極管正向伏安特性圖） 實(shí)際上輸入特性曲線與 C、 E極之間電壓有一定關(guān)系，如果在 C、E極之間加上大于 1V電壓，輸入特性曲線略微右移一點(diǎn) 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 三、三極管的特性曲線 輸出特性 c N N e b P Ib Ic 從輸出回路看 Ic與發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均有關(guān)系，所以三極管的輸出特性就比較復(fù)雜，即要反映 Ic和 Ube的關(guān)系，又要反映 Ic和 Ib的關(guān)系。 現(xiàn)在把三極管換成 PNP型的再做一次實(shí)驗(yàn)，請注意 PNP型管應(yīng)該如何接線。 (3) 按工作頻率分為高頻管和低頻管 。 2－ 1 半導(dǎo)體三極管 一、半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)、符號和類型 結(jié)構(gòu)和符號 （ 1）、 NPN結(jié)構(gòu)三極管 P N N 集電極（ c） 發(fā)射極（ e） 基極（ b） 3塊半導(dǎo)體區(qū) 集電結(jié) 發(fā)射結(jié) 2個(gè) PN結(jié) 3個(gè)電極 2個(gè) PN結(jié) 注意：這 3塊半導(dǎo)體和 2個(gè) PN結(jié)的工藝特殊，所以： （ 1）、不能簡單理解成 2個(gè)二極管的反向串聯(lián) （ 2）、集電結(jié)和發(fā)射結(jié)不能互換使用。 按照下表繪出電壓－電流的關(guān)系圖（坐標(biāo)） U(V) I(mA) 0 二極管的反向伏安特性圖 現(xiàn)在將二極管極性調(diào)轉(zhuǎn)連接，測試其反向伏安特性 按照下表緩慢增大穩(wěn)壓電源的輸出電壓，直到電流表讀數(shù)顯著增大為止 輸出電壓（ V） 電流讀數(shù) (mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 擊穿電壓 現(xiàn)在把二極管換成鍺管 2AP4再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果，看看與之前硅管有何不同。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 常見各種類型二極管的外觀 塑料封裝 整流管 玻璃封裝穩(wěn)壓 /普通管 金屬封裝大功率管 發(fā)光二極管 貼片二極管快恢復(fù)二極管 半橋整流堆 （復(fù)合 2只） 橋式整流堆4 由圖可見二極管型號比較多樣，如今很少廠家按書本提到的命名方法定型號，有興趣同學(xué)自己參考一下課本。 (2） 按結(jié)構(gòu)分 : 根據(jù) PN結(jié)面積大小 ,有點(diǎn)接觸型 、 面 接觸型二極管 。 把這個(gè) PN結(jié)用管殼封裝成一體、并分別從 P型半導(dǎo)體和 N型半導(dǎo)體各引一個(gè)電極出來，這樣構(gòu)成的器件叫二極管，因此， PN結(jié)的導(dǎo)電特性可用二極管的實(shí)驗(yàn)來導(dǎo)出。 但是本征半導(dǎo)體中摻入微量元素后，導(dǎo)電能力顯著改變，按照摻入雜質(zhì)的不同，分為以下兩種： P 型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體內(nèi)摻入少量三價(jià)元素雜質(zhì)（如硼）形成。 光照：稱光敏特性，電阻值隨亮度變化。 6－ 6 晶閘管的其它應(yīng)用電路 167。 6－ 2 晶閘管整流電路 167。 5－ 4 穩(wěn)壓電路 167。 4－ 4 石英晶體振蕩電路 167。 3－ 5 集成運(yùn)放的使用常識(shí) 167。 3－ 1 差動(dòng)放大電路 167。 2－ 3 分壓式射極偏壓電路 167?！?電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 目錄 167。 2－ 2 共射極基本放大電路 167。 2－ 6 功率放大電路 167。 3－ 4 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用電路 167。 4－ 3 RC正弦波振蕩電路 167。 5－ 3 濾波電路 167。 6－ 1 晶閘管 167。 6－ 5 晶閘管的觸發(fā)電路 167。 1－ 1 半導(dǎo)體的基本知識(shí) 一、半導(dǎo)體的基本概念 物質(zhì)按照導(dǎo)電能力分為： 導(dǎo)體：容易導(dǎo)電 絕緣體：不導(dǎo)電 半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能隨條件變化 影響半導(dǎo)體導(dǎo)電性能（電阻值）的常見條件因素有： 溫度：稱熱敏特性，電阻值隨溫度變化。它們都是四價(jià)元素，導(dǎo)電能力微弱，沒有實(shí)用價(jià)值。 把 P型半導(dǎo)體和 N型半導(dǎo)體結(jié)合到一塊，交界處形成一個(gè)很特殊的薄層，稱為 PN結(jié)，有特殊的導(dǎo)電性能，這是制造半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。 1－ 2 半導(dǎo)體二極管 二極管的種類 (1） 按材料分 : 有硅二極管 ,鍺二極管和砷化鎵二極 管等 。 (5） 按功率分 :有大功率 、 中功率及小功率等二極管 。 （ 3）、反向電壓達(dá)到擊穿電壓后，時(shí)間一長二極管將會(huì)燒毀。 調(diào)零旋鈕 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 二極管的檢測 測量正向電阻 對于指針式萬用表，黑表筆連接著萬用表內(nèi)部電池的正極，所以是黑表筆流出電流，因此測正向電阻時(shí)黑表筆接二極管的正極，如圖 正常的二極管正向電阻值較小，指針擺幅大 測量反向電阻 測反向電阻時(shí)紅表筆接二極管的正極，如圖 正常的二極管反向電阻值很大，指針不擺動(dòng)《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 作 業(yè) P 9 — 6 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 (2) 按其制作的半導(dǎo)體材料分為硅管和鍺管 。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 二、三極管的放大作用 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)： 按下圖連接實(shí)驗(yàn)設(shè)備 Ib Ic Ie 數(shù)字萬用表（電流表） 檢測 B 極電流 Ib 數(shù)顯可調(diào)穩(wěn)壓電源 數(shù)顯可調(diào)穩(wěn)壓電源 變阻器 數(shù)字萬用表（電流表） 檢測 E 極電流 Ie 數(shù)字萬用表（電流表） 檢測 C 極電流 Ic 調(diào)節(jié) Rb （滑動(dòng)變阻器） 6次 使得 I b 分別如下表，記錄相應(yīng)的 Ic 和 Ie 讀數(shù) 序號 項(xiàng)目 1 2 3 4 5 6 0 Ib (mA) Ic (mA) Ie (mA) 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 （ 1）、 Ib、 Ic、 Ie 三者之間有什么關(guān)系？ （ 2）、 Ib 和 Ic 兩者之間有什么關(guān)系？ （ 3）、 Ic 和 Ie 兩者之間有什么關(guān)系？ （ 1）、 Ic ≈Ie 》 Ib （ 2）、每次實(shí)驗(yàn) Ic 和 Ib 兩者的比值都相等 即： Ic ＝ β Ib （ β稱放大倍數(shù)） （ 3）、 Ie ＝ Ib ＋ Ic ＝（ 1＋ β） Ib 可見，三極管要實(shí)現(xiàn)放大作用的外部條件是：發(fā)射結(jié)正向偏置 , 集電結(jié)反向偏置。 Ib Ic 二、三極管的放大作用 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 三、三極管的特性曲線 Ib Ic Ie c N 輸入回路 輸出回路 輸入特性 N e b P Ib 從輸入回路看 Ib只跟一個(gè)發(fā)射結(jié)有關(guān)，與集電結(jié)沒關(guān)，所以等效成了一個(gè)二極管， b極相當(dāng)二極管的正極， e極相當(dāng)負(fù)極，因此三極管的輸入特性就是二極管的伏安特性。要避免三極管工作在放大區(qū)。 飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。 c N e b P P e c b 測試時(shí)，一個(gè) PNP三極管等效成兩個(gè)二極管，電流能從 C或 E流向 B，即紅表筆（機(jī)械表）接 B極、黑表筆接 C或E極時(shí)導(dǎo)通，其它任何接法都截止。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié) 各小組同學(xué)對現(xiàn)場提供的各種三極管進(jìn)行檢測，分清引腳排列、管型、并說明三極管的性能好壞。這三種接法分別以發(fā)射極、集電極、基極作為輸入回路和輸出回路的公共端 ,而構(gòu)成不同的放大電路 ,如下圖所示。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 電壓、電流的符號與方向規(guī)定 (1)直流分量：用大寫字母和大寫下標(biāo)表示。 (3)總變化量：是直流分量和交流分量之和 ,即交流疊加在直流上 ,用小 寫字母和大寫下標(biāo)表示。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 ( a ) ( b )( c ) ( d )演示工作點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)引起的失真 正弦波信號發(fā)生器 示波器 放大電路板 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 動(dòng)態(tài)是指放大電路輸入信號不為零時(shí)的工作狀態(tài)。 uUu BE QBE 1?? iIi bBQB ?? Riuuccceo ???u U R i U R i U u i I i i ce CEQ C c CEQ C C CC CE c CQ B c ? ? ? ? ? ? ? ? ? b 輸入波形 輸出波形 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 三、共設(shè)計(jì)放大電路的分析方法 靜態(tài)工作點(diǎn)估算 直流通路 R UUI b BE QCCBQ??II BQCQ b? RIUU CCQCCCE Q ?? RUR UUI CCCC CE SCCCS ??? RUICSSCSBS bb ??動(dòng)態(tài)參數(shù)估算 （ 1）、輸入電阻 ri rRIur bebiii //? rrRrbebebi ?? //當(dāng) Rbrbe時(shí) )()(26)1(mVmVIrr EQbbbe b??? ?RCo ? （ 2） 、 輸出電阻 ro 在圖中 ,根據(jù)戴維南定理可得 （ 3） 、 1）、有載電壓放大倍數(shù) Au。 然而在實(shí)際工作中 ,放大電路所得到的輸入信號往往都非常微弱（ 例如話筒 ） ,要將其放大到能推動(dòng)負(fù)載 （ 例如音箱 ） 工作的程度 ,僅通過單級放大電路放大 ,達(dá)不到實(shí)際要求 ,則必須通過多個(gè)單級放大電路連續(xù)多次放大 ,才可滿足實(shí)際要求 。 在多級放大電路中 ,我們把級與級之間的連接方式稱為耦合方式 。 為了滿足上述要求 ,一般常用的耦合方式有 :阻容耦合 、 直接耦合 、 變壓器耦合 、 光電耦合 。 電容具有 “ 隔直 ” 作用 ,所以各級電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立 ,互不影響 。 尤其對于變化緩慢的信號容抗很大 , 此外 ,在集成電路中 ,制造大容量的電容很困難 ,所以這種耦合方式下的多級放大電路不便于集成 。 請同學(xué)們總結(jié)這種耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn) 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。電路簡單 ,便于集成 ,所以集成電路中多采用這種耦合方式 。 (d)、 LED + 光電池 原理是以光信號作為媒體將輸入的電信號傳送給后級 ,實(shí)現(xiàn)了 “ 電 —光 —電 ” 的轉(zhuǎn)換與傳遞 。 3． 多級放大電路的輸出電阻就是輸出級的輸出電阻 。 有反饋的放大電路稱為反饋放大電路 ,其組成如圖所示 反饋極性 （ 正 、 負(fù)反饋 ） 在反饋放大電路中 ,反饋量使放大器凈輸入量得到增強(qiáng)的反饋稱為正反饋 ,使凈輸入量減弱的反饋稱為負(fù)反饋 。