《模拟电子技术》教案：基本放大电路

2024-09-26

《模拟电子技术》教案：基本放大电路（通用4篇）

《模拟电子技术》教案：基本放大电路篇1

放大电路的基本分析方法（20分钟）

一、参考教材

第二章 2.1.4 放大电路的基本分析方法

《模拟电子技术简明教程》张国平、曾高荣主编，电子工业出版社出版

二、教学内容

1.放大电路的直流通路和交流通路 2.估算法确定静态工作点 3.图解法确定静态工作点

三、教学目的

1.掌握放大电路的直流通路与交流通路的画法；

2.掌握估算法确定静态工作点 3.掌握图解法确定静态工作点

四、教学重点、难点

1.放大电路的直流通路与交流通路的画法 2.估算法和图解法确定静态工作点 3.分析静态工作点的意义

五、教学方法

采用课堂讲授加PPT展示的方法，通过例题讲解加深学生对教学内容的理解。

六、教学过程设计

1.旧课复习（3分钟），回顾上一节的知识点，如组成放大电路的基本原则、特点、主要性能指标等。2.新课内容（17分钟）

1）首先引入静态和动态两个概念，使学生理解放大电路的分析实际上为直流通路和交流通路分析的叠加；并且在分析中要采用先静态后动态的分析顺序；引出静态工作点的概念。

2）放大电路的直流通路和交流通路：详细介绍直流通路和交流通路的画法，并通过实例分析来加深印象。可以让学生自己进行随堂练习以确保对这一知识点的领会和掌握。在进行实例分析时，简单介绍放大电路的基本分类（共射、共基、共集）。

3)通过电路实例分析，介绍如何通过估算法获得静态工作点。

4）图解法是放大电路常用的分析方法之一，简单介绍图解法与微变等效电路分析法的区别，及适用范围。通过分步解析的方式，详细介绍图解法确定静态工作点。

七、作业

复习题二（5）；三（3）；习题 2.3, 2.4

八、教学后记

《模拟电子技术》教案：基本放大电路篇2

模拟电子技术是电类专业非常重要的一门专业基础课,理论性和实践性都很强。模拟电子技术实验是该课程的重要环节,通过实验,使学生能够学会基本实验设备的使用方法;能读懂基本电路图,能够根据要求合理布线,正确连接电路;能够运用理论知识分析实验现象,对实验数据进行分析和处理。

模拟电子技术专业性强,难以理解,实验操作更是有一定的难度,部分学生对实验中的仪器使用很不熟练,这也是造成实验完不成的重要原因。本文根据笔者几年的实验教学经验,就如何提高学生的实验操作能力提出自己的见解,由共射极放大电路引出了模拟电子技术的实验方法和故障排除技巧。

1共射极放大电路的测试

对于模拟信号最基本的处理是放大,而且放大电路是构成各种模拟电路的基础。

在做单管共射极放大电路时,该实验的目的是学会静态工作点的调试及测量方法,分析负载和静态工作点对放大器性能的影响;掌握放大器性能指标(电压放大倍数Av,输入电阻Ri和输出电阻Ro)的测试方法。

基本共射极放大电路实验是验证性实验,实验原理图如图一所示。该实验用到的仪器有直流稳压源、信号发生器、双踪示波器和数字万用表,另外用到NPN型晶体三极管、相应的实验电路板。实验前先用数字万用表把用到的导线、信号线等测试一下,以保证实验的顺利进行。三极管是放大电路的核心部件,因此连线的时候,以三极管为中心,三极管的b、c、e三个极逐级连接元件。接入仪器设备时,注意信号线的共地,即黑色夹子要接到电路板的地。

接好电路后先打开直流电源,在直流工作状态下,用数字万用表测试电路的静态工作点。调节滑动变阻器的阻值,用万用表检测电路某一点并得到一个合适的的电压值,也就是让电路处于合适的静态工作范围。如果静态工作点无法调试,应检查电路故障,三极管三个极是否正确、三极管是否损坏(用万用表的“”档位测量三个极间的正向压降值,对于硅二极管这个值大概是0.6-0.7左右,否则三极管已经损坏,要更换三极管)、滑动变阻器是否损坏(滑动端与固定端的阻值是否可变)、导线是否断开(在接通直流电源的情况下,用万用表测试导线两端的电压是否一致,如果电压不一致,说明导线是断开的)。

在调好直流通路的情况下,再来测试交流工作状态。将交流信号源打开(直流电源不能关闭,注意信号连接线的红黑夹子不能颠倒),用示波器的两个通道分别观察输入信号和输出信号的波形。如果输入有波形而输出没有,则检测一下输出端的信号连接线是否断的;如果输入输出都没有波形,在信号连接线连通的情况下看看是否信号发生器的输出开关没有打开(也就是输出显示“off”)。

测试放大电路的电压放大倍数,共射极放大电路是一个反相放大器,如果示波器输入、输出波形是同相,那么应该检查示波器的设置是否正确,如用模拟示波器,观察示波器屏幕“2:”后面是否有“”。如果放大倍数很小,远远小于理论值,检查放大电路发射极旁路电容是否断开。如果输出电压波形的负半周被削底(如图2(a)所示),说明出现饱和失真,此时静态工作点偏高;如果输出波形的正半周被缩顶(如图2(b)所示),说明出现了截至失真,此时静态动作点偏低,无论波形出现何种失真,都要调节滑动变阻器的阻值。

2模拟电子技术实验方法

从以上对共射极放大电路的分析可知,要做好模拟电子电路实验,我们要做到以下几点:

2.1实验预习

每次实验前必须进行预习,弄清实验原理,实验的目的、内容、设备和仪器仪表、测试数据及需观察的现象,复习与实验内容有关的理论知识,做到心中有数,减少盲目性,提高实验效率。

2.2电路连接及调试

根据实验的目的与要求,设计或选用实验电路和测试电路(板)。根据电路选择元器件,并对其好坏进行判别,了解元件使用方法结构及线路的组成和接线要求。接线前应将元件合理布置,然后按电路原理图接线,实验电路走线、布线应简洁明了,便于检查及测量。接线完成后,先不要急着通电,而是按电路原理图逐项检查各元器件的位置、极性等是否正确,直流电源大小、极性连接是否正确,系统是否共地,确定无误后,方可通电进行实验。

实验中严格遵循操作规程,改接线路、拆线或拆拔元器件一定要在断电的情况下进行,绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况,应立即切断电源,并报告指导教师检查处理。

2.3观察记录实验数据

电路应先调试静态,在进行动态测试。根据要测量的数据制作表格,测量数据或观察现象要认真细致,实事求是。使用仪器仪表要符合操作规程,切勿乱调旋钮、档位,注意仪表的正确读数。认真观察和记录示波器输入波形和输出波形的相位和幅值变化情况。实验结束后,应将实验记录数据(实验原始数据)交给指导老师检查确认后,方可拆除线路。拆除线路时,先断开直流电源,再断开交流信号,然后再拆除线路。

2.4写实验报告

实验报告是实验的总结,它应用理论知识分析实验数据、波形和现象,从中得到有价值的结论。要分析实验数据,并与理论值进行比较,如在误差范围内,则说明实验正确,否则应认真分析原因重新实验。

3总结

以上所述,本文以共射极放大电路为例,简述了模拟电子技术实验方法和故障排除技巧,希望同学们对模拟电路的每个实验,结合基本理论,进一步加深理解,培养电子电路实际操作能力。

摘要：本文以单级共射放大电路为例,从仪器的使用、导线的检测到电路的连接及通电测试,最后是实验报告的撰写要求,给出了模拟电子电路实验的一般方法。

关键词：共射极放大电路,共地,静态工作点,电路调试

参考文献

[1]姜玉亭.浅谈电路实验中共地问题对实验结果的影响[J].科技信息,2009(33).

教案：电路连接的基本方式篇3

教案：电路连接的基本方式

“学程导航”课时教学计划施教日期月日教学内容 §13.2 电路连接的基本方式共几课时 1 课型新授第几课时 1 教学目标 1、知识与技能：会读、会画简单的电路图。能连接简单的串联电路和并联电路。 2、过程与方法：通过探究，用实验的方法了解串、并联电路的区别。 3、情感、态度和价值观：能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例，发展观察能力。认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响。教学重难点教学重点难点：理解串联电路和并联电路的连接特点教学资源 1、学生已经具备了一定的连接电路的能力。在实际生活中，有一定的电路的概念，但对它们之间的连接方式是不了解的。 2、电源、开关、小灯泡两个、导线预习设计 1、如果用一个电源给两个电灯供电，那么你认为这两个电灯应该如何连接起来？试着画出来。 2、完成预习设计P19页第3题学程预设导学策略调整与反思一、复习巩固 1．上一节电路的知识。 2．复习电路元件的符号。 3．请同学画图示的电路图。 4．找出学生电路图不合要求的地方。二、进行新课 1、串联电路。用一个电池组，两个灯泡，一个开关和几根导线组成一个电路。要求合上开关时，两灯都亮，开关断开时，两灯都熄灭，想想看，有几种连接方法，画出电路图。思考：这几个用电器在连接上有什么特点? 是将它们逐个顺次地连接起来，就像串糖葫芦一样。请一位同学在黑板上把图中的元件连成串联电路。合上、打开开关S，观察现象。两灯同时亮，同时熄灭。学生设计电路，来证实串联电路中，开关在不同的位置作用是一样的。在上图的电路里，我们只用了一个用电器，可是在一个实际电路里，用电器往往不只一个。有时有两个，三个，甚至更多个，那么怎样将它们连入电路呢? 引导分析：图甲是先接L1再接L2，如果这个电路里有三盏灯，灯L3应怎样连入电路?(接在L2的后面) 板书：串联电路：把用电器逐个顺次连接起来的电路；有人说，开关必须接在电源正极和灯之间才起作用，若将开关放在灯和负极之间，即使开关打开，灯也能亮，因为电流已经流到灯泡那了。这种说法对吗?为什么？学程预设导学策略调整与反思总结：串联电路的特点：（1）串联电路中，开关在不同的位置所起的作用一样，它是控制整个电路的通断。（2）串联电路中，电流依次通过各元件，通过一个元件的电流同时也通过另一个（3）串联电路中，只要有一处断开，整个电路中就不会有电流讨论： 1．你日常生活中见到哪些电路属于串联电路? 2．教室里的灯能用串联的方法吗? 3．马路上路灯，总是同时亮，同时暗的，它们之间是否是串联？为什么？ 4．家庭电路中，电灯跟开关是怎样连接的？这们连接有什么好处？练习： 1．将下列实物图画成电路图注意：先画电源，然后从正极出发，依次将各元件画在电路中。 2．按电路图来连接实物图（1）先连接电池组（2）从电源正极出发，依次将各元件连接起来。 3．设计题：养牛场中的警报装置。串联电路中，一个用电器在工作，所有用电器都在工作，电路中有一用电器损坏，其它用电器都不工作。演示部分短路在串联电路中，如果有导线和其中某一个用电器并列连接，则该用电器不能工作（而其它用电器还能工作），这种现象称为部分短路。部分短路在电路中是允许存在的。学程预设导学策略调整与反思 2、并联电路思考：若有三盏灯，灯L3应接在哪?(AB两点间) 思考：并联电路有什么样的特点？并联电路中，开关在不同的位置，所起的作用是否是相同的？实验：如果L1支路断开了，L2还会工作吗？为什么？ L2所在支路与干路形成闭合的通路，不受L1支路的影响，L2可照常工作。总结：并联电路的特点： 1．在并联电路中，干路上开关控制整个电路，而支路上的开关只控制该支路的通断 2．在并联电路中，某一条支路断开，其它支路上的用电器照常工作。思考：通常的家庭电路中，各种用电器之间的连接方式是串联还是并联？为什么？图丙是把两个灯并列连接在电路的两点间。为了讨论问题的方便，我们把这两点分别叫做A和B。当合上开关S后，电路中的电流从A点分开，到B点汇合。板书并联电路：把电路元件并列连接起来的.电路。干路与支路：在并联电路中，用电器之间的连接点A和B叫做电路的分支点。从电源两极到两个分支点的那部分电路叫做干路，两个分支点间的各条电路叫做支路。练习1．由实物图画电路图 2．由电路图连实物图 1．介绍常见复杂的并联电路 2．在并联电路中一条支路被短路，则整个并联电路均被短路。（电源短路） 3．冰箱电路学程预设导学策略调整与反思板书设计 §13.2 电路连接的基本方式一、串联电路二、并联电路三、串联电路的特点（1）串联电路中，开头在不同的位置所起的作用一样，它是控制整个电路的通断。（2）串联电路中，电流依次通过各元件，通过一个元件的电流同时也通过另一个（3）串联电路中，只要有一处断开，整个电路中就不会有电流四、串联电路图与实物图五、部分短路六、并联电路的特点（1）在并联电路中，干路上开关控制整个电路，而支路上的开关只控制该支路的通断（2）在并联电路中，某一条支路断开，其它支路上的用电器照常工作。七、并联电路电路图与实物图八、常见并联电路作业设计完成自主检测P1-P2

《模拟电子技术》教案：基本放大电路篇4

基本共发射极放大电路的结构如图1所示。在晶体管共发射极电路的基础上, 待放大的输入信号ui通过电容C1接在晶体管的基极和发射极之间, 集电极和发射极之间经过电容C2输出信号uo。

2 放大电路中各元件的作用

(1) 晶体管T:是放大器的核心元件, 起放大作用;

(2) 直流电源UCC和电阻RB:使晶体管的发射结正向偏置, RB电阻又称为基极偏置电阻;

(3) 直流电源UCC和电阻RC:使晶体管的集电结反向偏置, 直流电源UCC还给电路提供能量。RC电阻又称为集电极负载电阻, 利用RC的降压作用, 将晶体管的集电极电流的变化转换成集电极电压的变化, 从而实现信号的电压放大。

(4) 电容C1和C2:起隔直及耦合的作用, 又称为耦合电容。为了使交流信号顺利通过, 要求它们在输入信号频率下的容抗很小, 因此, 它们的容量均取得较大, 在低频放大电路中, 通常采用有极性的电解电容, 这样对于交流信号, C1和C2可以看成是短路。另外, 为了不使信号源及负载对放大电路的直流静态工作点产生影响, 要求C1和C2的漏电流应很小, 即C1和C2还具有隔断直流的作用, 因此, 它们也被称为隔直电容。

3 放大电路的组成原则

(1) 外加电压使晶体管的发射极正向偏置, 集电结反向偏置;

(2) 输入信号能加到放大器的输入端, 输出信号能被取出来, 即信号畅通;

(3) 保证信号不失真的被放大。

4 放大电路中的符规定

(1) 直流量:大写字母、大写下标表示;如IB、IC、IE、UBE、UCE、UCC;

(2) 交流量:小写字母、小写下标表示;如ib、ic、ie、ube、uce、ui、uo;

(3) 直流量与交流量的叠加:小写字母、大写下标表示;如iB=IB+ib、iC=IC+ic、iE=IE+ie、uBE=UBE+ube、uCE=UCE+uce。

5 基本共发射极放大电路分析的图解法

5.1 静态分析的图解法

5.1.1 画出放大电路的直流通路

画直流通路的原则是:只有直流电源单独作用;电容相当于开路;电感相当于短路。由此将电路中所有的电容均断开, 就可以画出如图2所示的该放大电路的直流通路。

5.1.2 用图解法求放大电路的静态工作点

静态工作点是晶体管输出特性曲线上的一个点, 这个点与IBQ、ICQ、UCEQ有关, 若这个点的位置不合适, 将会导致输出波形产生失真, 静态工作点又被称为Q点。

用图解法求静态工作点的方法如下。

(1) 在输出特性曲线族上画直流负载线:UCC=UCE+ICRC。

此方程在晶体管的输出特性曲线上为一条直线, 可用两点法确定这条直线, 这两点分别为此直线在横轴和纵轴上的截距。

(2) 根据UBEQ的数值在输入特性曲线上找到对应的静态工作点Q, 在纵坐标上可查得对应的IBQ值。

(3) 在输出特性曲线族里找到IBQ所对应的那一条。晶体管的ICQ和UCEQ既要满足IBQ的那条输出特性曲线, 又要满足直流负载线, 晶体管必然工作在它们的交点Q, 该点就是静态工作点。由静态工作点Q便可在坐标上查得静态值ICQ和UCEQ。如图3所示。

5.2 动态分析的图解法

由于动态时放大电路是在直流电源UCC和交流输入信号ui共同作用下工作, 电路中的电压uCE、uBE、电流iB和iC均包含直流和交流两个分量。

5.2.1 画放大电路的交流通路

画放大电路交流通路的原则是:直流电源UCC=0, 将其正负极短接即可;电容相当于短路;电感相当于开路。由此可以得到该基本放大电路的交流通路, 如图3所示。

由放大电路的交流通路可知, 输入信号ui=ube, 输出信号uo=uce。

5.2.2 放大电路动态图解法分析的步骤

先由根据静态分析的图解法, 求出静态工作点Q。再根据ui在输入特性上求uBE (图4中曲线1) 和iB (图4中曲线2) 。然后在输出特性曲线上作交流负载线uCE=UCC-ICQRC-iCRL' (若为空载, 则RL'=RC;若带负载RL, 则RL'=RC//RL) , 最后由输出特性曲线和交流负载线求iC (图4中曲线3) 和uCE (图4中曲线4) 。

5.2.3 基本共发射极放大电路的电压放大倍数

5.2.4 放大电路的静态工作点对输出波形的影响

放大电路的静态工作点过高或过低, 输入信号的大小, 对放大电路的输出波形都会产生一定的影响, 可能会使输出波形产生失真。失真的种类有以下几种。

(1) 静态工作点过低导致的截止失真。

输入信号为正弦电压, 由于晶体管的输入特性曲线存在死区, 在它的负半周, 进入了截止区, 此时, 晶体管发射结处于反偏状态。这样, iB、iC的负半周, uCE的正半周被削平, 均严重失真, 这是由于晶体管的截止区而引起的, 称为截止失真。

(2) 静态工作点偏高导致的饱和失真。

在输入信号的正半周, 晶体管进入饱和区, 晶体管的发射结正偏, 集电结正偏。这时, iB可能不失真, 但是iC的正半周电流不随iB而变化, iC的正半周和uCE的负半周削平, 都产生了失真, 这是由于晶体管的饱和区而引起的, 称为饱和失真。

(3) 静态工作点合适, 但输入信号幅度过大导致的双向限幅失真。

静态工作点位置合适, 但输入信号ui的幅度过大, 使输出信号uo正、负半周均被削平, 这种失真称为双向限幅失真。

以上三种失真是由于放大电路的工作范围超过了晶体管特性曲线上的线性范围, 通常称为非线性失真。因此首先必须要给放大电路设置合适的静态工作点, 静态工作点的设置应大致选在交流负载线的中点。此外, ui的幅度不能太大, 因此, 这种放大电路主要用于小信号的放大。

图解法直观、形象, 但是过程麻烦, 易产生误差, 它不适用于分析较复杂的电路, 如多级放大电路、带反馈的放大电路。

摘要：放大电路是电子技术学习中的一个重点和难点, 笔者着重介绍用图解法来分析基本共发射极放大电路, 让大家更直观地理解合适的静态工作点对放大电路工作波形的影响, 以及基本共发射极放大电路的电压放大倍数这一重要的动态性能指标。