单管交流电压放大电路 29页PPT文档
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单管放大电路 ppt课件
第2章 晶体管放大器电路
2020/12/2
1
内容提要
晶体管放大器电路是模拟电子技术课程的基础 部分。本章介绍了单管放大器、多级放大器电路、 负反馈放大器电路、射极跟随器、差动放大器、 OTL低频功率放大器、单调谐放大器、双调谐回路 谐振放大器的工作原理、主要性能指标、特性以及 计算机仿真设计方法。
20
图2.1.4 Potentiometer对话框
2020/12/2
21
调整图2.1.1中的电位器RP确定静态工作点。电 位器RP旁标注的文字“Key=a”表明按动键盘上 a键,电位器的阻值按5%的速度减少:若要增 加,按动Shin+a键,阻值将以5%的速度增加。 电位器变动的数值大小直接以百分比的形式显 示在一旁。启动仿真电源开关,反复按键盘上 的a键。双击示波器图标,观察示波器输出波形 如图2.1.5(节点8的波形)所示。
2020/12/2
7
uo ui
图2.1.1电阻分压式工作点稳定放大电路
2020/12/2
8
在图2.1.1电路中,当流过偏置电阻RB11和RB12 的
电流远大于晶体管的基极电流IB时(一般5~10倍), 则它的静态工作点可用下式估算
UB
RB1 RB1RB2
VCC
IE
UB
UBE RE
IC
2020/12/2
9
UCE=VCC-IC(RC+RE)
电压放大倍数: Au βRCr/b/eRL
输入电阻: Ri=RB11 // RB12 // rbe 式中rbe为三极管基极与发射极之间的电阻
输出电阻 RO≈RC
2020/12/2
10
由于电子器件性能的分散性比较大,因此在 设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调 试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为 电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以 后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各
2020/12/2
1
内容提要
晶体管放大器电路是模拟电子技术课程的基础 部分。本章介绍了单管放大器、多级放大器电路、 负反馈放大器电路、射极跟随器、差动放大器、 OTL低频功率放大器、单调谐放大器、双调谐回路 谐振放大器的工作原理、主要性能指标、特性以及 计算机仿真设计方法。
20
图2.1.4 Potentiometer对话框
2020/12/2
21
调整图2.1.1中的电位器RP确定静态工作点。电 位器RP旁标注的文字“Key=a”表明按动键盘上 a键,电位器的阻值按5%的速度减少:若要增 加,按动Shin+a键,阻值将以5%的速度增加。 电位器变动的数值大小直接以百分比的形式显 示在一旁。启动仿真电源开关,反复按键盘上 的a键。双击示波器图标,观察示波器输出波形 如图2.1.5(节点8的波形)所示。
2020/12/2
7
uo ui
图2.1.1电阻分压式工作点稳定放大电路
2020/12/2
8
在图2.1.1电路中,当流过偏置电阻RB11和RB12 的
电流远大于晶体管的基极电流IB时(一般5~10倍), 则它的静态工作点可用下式估算
UB
RB1 RB1RB2
VCC
IE
UB
UBE RE
IC
2020/12/2
9
UCE=VCC-IC(RC+RE)
电压放大倍数: Au βRCr/b/eRL
输入电阻: Ri=RB11 // RB12 // rbe 式中rbe为三极管基极与发射极之间的电阻
输出电阻 RO≈RC
2020/12/2
10
由于电子器件性能的分散性比较大,因此在 设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调 试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为 电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以 后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各
单管交流电压放大电路ppt课件
有CE
RL=无穷
RL=3.6k欧
Au=Uo/Ui 均读示波器有效值(均方根值)
读均方根值:选“Measure”-F1-F3-用“多功能旋钮”选 “Vrms”-选“Measure”确定选择。
12
有Ce,空载放大倍数的测量
(三极管放大电路)
书P156 表2.2.3实验内容
13
有Ce,带载放大倍数的测量
1.有CE下 关闭CH1波形
双向失真:增大Ui,Q点不变
结果填入书P157 表2.2.4
17
失真的测量(三极管放大电路)
Ui调回到15mV
截止失真:逆时针旋Rp,降低Q点,Ui不变
结果填入书P157 表2.2.4
18
失真的测量(三极管放大电路)
饱和失真:顺时针旋Rp,升高Q点,Ui不变
结果填入书P157 表2.2.4
(URC=RC*Ic=2.4*2=4.8V)
2、将稳压电源左路的 “+”“-”接线柱分别与实 验板的“+Ec”和接地端用 导线相连。
3、用叠插线将实验板的 输入端Vi短路,打开稳压 电源开关。
5、拆下Vi短接线, 拿开万用表,使其量 程置于off档。
10
静态工作点的测量 (三极管放大电路)
+Ec
P155 表2.2.2 静态测量数据(万用表)
(三极管放大电路)
书P156 表2.2.3实验内容
14
无Ce,空载放大倍数的测量
(调出波形观察)
此处忘记拍图 了
15
种类
截止失真 饱和失真 双向失真
P156 失真的测量(三极管放大电路)
P157 表2.2.4 失真分析
内容
失真波形 失真原因 解决办法
交流放大电路PPT课件
• 压
输出电阻ro的计算方法是:信号源
短路,断开负载RL,在输出端加电
,求出由 产生的电流
,则输出电阻为 US
U
U
I
• 的影响就越对小于,负表载明而放言大,r器o放带大U负I器载的能输R力出C 越电强阻,ro越小,负载电阻 RL的变化对输出电压
第10页/共41页
【例8-2】 如图8-2所示电路,已知UCC =12 V,
• Au=-gmRL =-5×2.5=-12.5
• 输出电阻为
• ri=RG+RG1∥RG2=1000+300∥100=1075 kΩ
• ro=RD=5 kΩ
第21页/共41页
8.4 多级放大电路
• 一、阻容耦合多级放大电路
• 1.静态工作点分析
•
各级单独计算。
•
第22页/共41页
2.动态分析
• (1)电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积,即
称做零点漂移。
•
抑制零点漂移的方法有多种,如采用温度补偿电路、稳压电源以及精选电
路元件等方法。最有效且广泛采用的方法是输入级采用差动放大电路。
第24页/共41页
• 电路输入电压: ui=ui1-ui2
• 电路输出电压: uo=uo1-uo2
•
当两输入端加的信号大小相等、极性相反时,输入信号为
• 差模信号,设两输入信号为
RB=300 kΩ,RC=3 kΩ,RL=3 kΩ,RS= 3 kΩ,
β=50,试求:
(1)RL接入和断开两种情况下电路的电压放大倍数Au; (2)输入电阻ri和输出电阻ro; (3)输出端开路时的电源电压放大倍数AuS。
• 解 :例8-1中已求出电路的静态工作点,再求三极管的动态输入电阻为
单管电压放大器 (电工电子技术实验) PPT
静态工作点对输出波形失真的影响 调节RB2,使Q点过低,观察输表3
条件
工作点合适 输出波形不失真
输出电压波形(两个周期波形)
失真类型
工作点合适 输入信号幅度太大
工作点偏高 输出波形失真
工作点偏低 输出波形失真
返回
3.静态工作点对输出波形失真的影响
4.观察输入信号过大产生的波形失真。 在工作点合适的情况下,逐渐加
大信号的幅值,观察输出波形直至波形 出现失真,绘出U0的波形。
模拟电路实验箱
实际操作
1.测量静态工作点
先将12V直流电源接于Ucc处
调节Rw
用万用表直流电压档监测使UE=2.0(Ic=2.0mA)
用万用表直流电压档测试UB,记入表1。
三、实验原理
如图1为电阻分压式工作点稳定单管放大器 实验电路图。它的偏值电路采用RB1和RB2组成分 压电路,并在发射极中接有电阻Re,以稳定放 大电路的静态工作点。当在放大器的输入端加 入输入信号Ui后,在放大器的输出端便可得到一 个与Ui 相位相反,幅值被放大了的输出信号UO, 从而实现电压放大。
负半周将被削底;静态工作点偏低,产生截止失
真,Uo的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱
和失真明显)。改变电路参数Rc、RB都会引起 静态工作点的变化,通常采用改变RB 的办法来 改变静态工作点,例如减小RB 可使静态工作点 提高。
2.电压放大倍数的测量
调整放大器到合适的静态工作点,输入交流信 号,在输出不失真的情况下,用交流毫表测输 入信号有效值Ui和输出信号有效值Uo 则:
单管电压放大器
一、实验目的
❖ 1.学习测定单管放大器的静态工作点和电压放大 倍数。
❖ 2.观察和研究电路参数的变化对放大器的静态工 作点、电压放大倍数和输入波形的影响。
第2章--单级交流放大电路PPT课件
基本放大电路一般是指由一个三极管与 相应元件组成的三种基本组态放大电路。
1.放大电路主要用于放大微弱信号,输 出电压或电流在幅共度发上射得极到、了共放集电大极,、输共出基信极,其中 号的能量得到了加共强发。射极放大电路应用最广。
2.输出信号的能量实际上是由直流电源 提供的,只是经过三极管的控制,使之转换 成信号能量,提供给负载。
饱和失真
由于放大电路的工作点达到了三极管 的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管, 输出电压表现为顶部失真。
截止失真
注意:对于PNP管,由于是负电源供 电,失真的表现形式,与NPN管正好相反。
②放大电路的最大不失真输出幅度
放大电路要想获得大的不失真输出幅度,
需要:
1.工作点Q要设置在输出特性曲线放 大区的中间部位;
(4)求静态工作点Q,并确定UCEQ、ICQ的值。晶 体管的ICQ和UCEQ既要满足IB=40μA的输出特性曲 线,又要满足直流负载线,因而晶体管必然工作
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。
直流负载线的确定方法:
1. 由直流负载列出方程 VCE=VCC-ICRc 2. 在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可
2.1.2 共发射极放大电路的工作原理
1、工作原理 输入信号通过耦合电容加在三极管的发射
结,于是有下列过程:
三极管放大作用
变化的ΔiC通过RC转变为 变化的输出ΔuCE。
uiC→1ΔuBE→ΔiB→ΔiC ( =βΔiB
)→ΔuCE (=
ΔiC RC )
C2 →uo
如果电路的参数选择适当,uo的幅度将比ui 大得多,从而达到放大的目的。
ic
实验单管放大电路PPT课件
1台 1台 1台 1台 l块 1套
第19页/共28页
四、实验内容及步骤 1 基本单元电路的测量。 电路如图2-10所示。
第20页/共28页
图2-10 单管放大器实验电路
第21页/共28页
(l)直流工作点的调整与测量 调节电位器改变Rb1,测量直流工作点参数UEQ、 UBQ、UCQ及UCEQ的电压值。 计算: 将实测的UCEQ与计算的UCEQ进行对比分析。
第12页/共28页
2.放大器的基本性能 放大器的基本性能包括电压放大倍数、频
率响应、输人阻抗及输出阻抗等参数。 (l)电压放大倍数的测量
电压放大倍数的测量实质上是输人电压ui与 输出电压Uo的有效值Ui和Uo的测量。实际测试 时,应注意在被测波形不失真和测试仪表的频率 范围符合要求的条件下进行。将测得的Ui和Uo 值代人下式,则可得到电压放大倍数:
而
,
则
。
第15页/共28页
(4)输出电阻的测量 放大器输出电阻的大小反映了放大器带动
负载的能力。当放大器与负载连接时,对负载 来说,放大器就相当于一个信号源,而这个等 效信号源的内阻Ro就是放大器的输出电阻。Ro 越小,放大器输出等效电路就越接近于恒压源, 带负载的能力就越强。放大器输出电阻的测量 电路,如图2-8所示。当接人负载时,
第3页/共28页
第4页/共28页
再者,当静态工作点选择不当时,输人信号正半周进人饱和区,或是负半周进人截止区,从而引起输出 信号产生限幅失真,如图2-2所示。从图上分析,输人信号变化范围不应超过交流负载线A、B两点。因此 为了扩大输出动态范围,放大器的静态工作点Q应选在交流负载线的中点。
第5页/共28页
第9页/共28页
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电子技术(第三版)多媒体课件第2章 交流放大电路
根据直流通路 列回路电压方程
20
讨论
整理可得:
第二节、放大电路的分析
直流通路
+UCC
IB
UCCVBE RB
RB
IB RC
IC +
IC IB
+ UBE
UCE -
U C E U C C IC R C
-
一般取: 硅管 UBE=0.7V,
锗管 UBE=0.2V。
21
讨论
IBUCC RBUBEURBBE
固定式偏置放大电路 ——静态电流IB近似为一个 固定值。 IB——固定偏置电流。 RB——固定偏置电阻。
第二节、放大电路的分析
直流通路
+UCC
RB IB RC
+ UBE -
IC
+ UCE -
22
讨论
第二节、放大电路的分析
[例2-2-1] UCC=12V,RC=2KΩ, RB=200KΩ,β=50,IC=2mA, UCE=8V,试求:放大电路静态值。
RC
+ C2
+
+ uBE
TuCE
+
- - RL uO
–
隔直 通交
EC
直流电源
提供能量
设各电电位的参考点 为“零”,称“地”
来源 11
第一节、单管交流电压放大电路的组成
单电源和简化画法
C1
+
RS
RB
uS
EB
RC
+ C2
T
RL
EC
RB
+C1
+
RS ui
uS -
+UCC
单级交流放大电路
I CQ
I EQ
U B U BEQ RE
I BQ
I CQ
U CEQ U CC I CQ ( R C R E )
A u
R L
rbe
Ri RB1 // RB 2 // rbe
Ro RC
例 : 图 示 电 路 ( 接 CE), 已 知 UCC=12V,RB1=20kΩ,RB2=10kΩ ,RC=3kΩ,RE=2kΩ,RL=3kΩ,β=50。试估算静态工作点, 并求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
RC
C2
+
C1
+
V
+
+
Rs
RB
RL uo
us+-
ui -
+ - UBB
-
第3页,此课件共38页哦
+ UCC -
(1)晶体管V。放大元件,用基极电流iB控制集电极电流iC。 (2)电源UCC和UBB。使晶体管的发射结正偏,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,提 供电流iB和iC。UCC一般在几伏到十几伏之间。 (3)偏置电阻RB。用来调节基极偏置电流IB,使晶体管有一个合
Rs +
Ui
Us -
-
RB rbe E
RC
Ib
RL Uo
-
Ri
Ri
Ui Ii
RB //rbe
输入电阻Ri的大小决定了放大电路从信号源吸取电流(输入电
流)的大小。为了减轻信号源的负担,总希望Ri越大越好。另外 ,较大的输入电阻Ri,也可以降低信号源内阻Rs的影响,使放 大电路获得较高的输入电压。在上式中由于RB比rbe大得多, Ri近似等于rbe,在几百欧到几千欧,一般认为是较低的,并
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第一页,共三十九页。
内容提要
晶体管放大器电路是模拟电子技术课程的基础部分。 本章介绍了单管放大器、多级放大器电路、负反馈放大 器电路、射极跟随器、差动放大器、OTL低频功率放大 器、单调谐放大器、双调谐回路谐振放大器的工作原理、 主要性能指标、特性以及计算机仿真设计方法。
第二页,共三十九页。
IC
第七页,共三十九页。
UCE=VCC-IC(RC+RE)
电压放大倍数:
Au βRCr/b/eRL
输入电阻: Ri=RB11 // RB12 // rbe
式中rbe为三极管基极与发射极之间的电阻
输出电阻 RO≈RC
第八页,共三十九页。
由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计 和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。 在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供 必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和 调试放大器的静态工作点和各
注意:当所有面板参数设置完成后,可关闭其 面板对话框,仪器图标将保持输出的波形。
第十七页,共三十九页。
2. 电位器RP参数设置 双击电位器RP,出现如图2.1.4所示对话框, 点击Value选项。 Key区:调整电位器大小所按键盘。 Increment区:设置电位器按百分比增加或减 少。
第十八页,共三十九页。
第二十五页,共三十九页。
图2.1.7 图2.1.1电路中节点“2”直流扫描分析结果
第二十六页,共三十九页。
2.1.3 单管放大器动态分析 用鼠标点击Simulate→Analysis→AC Analysis,将
弹出AC Analysis对话框,进入交流分析状态。AC Analysis对话框有Frequency Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4
第一页,共三十九页。
内容提要
晶体管放大器电路是模拟电子技术课程的基础部分。 本章介绍了单管放大器、多级放大器电路、负反馈放大 器电路、射极跟随器、差动放大器、OTL低频功率放大 器、单调谐放大器、双调谐回路谐振放大器的工作原理、 主要性能指标、特性以及计算机仿真设计方法。
第二页,共三十九页。
IC
第七页,共三十九页。
UCE=VCC-IC(RC+RE)
电压放大倍数:
Au βRCr/b/eRL
输入电阻: Ri=RB11 // RB12 // rbe
式中rbe为三极管基极与发射极之间的电阻
输出电阻 RO≈RC
第八页,共三十九页。
由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计 和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。 在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供 必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和 调试放大器的静态工作点和各
注意:当所有面板参数设置完成后,可关闭其 面板对话框,仪器图标将保持输出的波形。
第十七页,共三十九页。
2. 电位器RP参数设置 双击电位器RP,出现如图2.1.4所示对话框, 点击Value选项。 Key区:调整电位器大小所按键盘。 Increment区:设置电位器按百分比增加或减 少。
第十八页,共三十九页。
第二十五页,共三十九页。
图2.1.7 图2.1.1电路中节点“2”直流扫描分析结果
第二十六页,共三十九页。
2.1.3 单管放大器动态分析 用鼠标点击Simulate→Analysis→AC Analysis,将
弹出AC Analysis对话框,进入交流分析状态。AC Analysis对话框有Frequency Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4
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电流源指示灯亮,不正常
说明电源被短路,不允许
讲 解 完 毕!
谢谢!
29
实验二 单管交流电压放大电路
(一)实验设备与元件
原理电路
1KΩ
元件介绍
电位器 电解电容
9013 NPN型
三极管
9013引脚介绍
(二)电路的基本连接
外接元件的安装
9013
注意管脚与箱子插 孔对应连接
单电源的连接
将电源引到实验箱后,利用导线 从小孔中引到各个元件的连接端子。
பைடு நூலகம்
共地(接地) 电源端
出Vs和Vi,则输入电阻为
即为换算电阻Rs
输出电阻Ro的测量(换算法) 在放大器输入端加入一个固定信号电压Vs,分别测量当
已知负载RL 断开和接上时的输出电压Vo空和Vo负 , 则: Ro = ( Vo空/ Vo负 -1)RL
负载断开和接入
3、观察不同静态工作点对输出波形的影响
(1)增大RW的阻值,观察输出电压波形是否出现截止失真(若RW增大 至最大,波形失真仍不明显,则可在R1支路中再串一只电阻或适当加大 Vi来解决),描出失真波形。
(2)减小RW的阻值,观察输出电压波形是否出现饱和失真,描出失真 波形。
纪录波形,注意比较两种波形差异
输入正弦信号并保持不变
调节
观察失真波形
实验波形的三种状态:
实验二 晶体管放大器
无明显失真的波形
轻微失真的波形
明显失真的波形
如果输出电压的波形是 正向显示的话, 波形底部为截止失真, 顶部为饱和失真。
用交流毫伏表观察, Vi=5mV
数据表格:
静态工作点电流 ICQ/mA
2
保持输入信号 Vi/mV
5
VS/mV
测量值
VO/V (有负载时) VO′/V (空载时)
AV (有负载时)
由测量 数据 计算值
A’V (空载时) Ri/kΩ
RO/kΩ
输入电阻Ri的测量(换算法) 在信号源与放大器之间串入一个已知电阻Rs,只要分别测
(四)常见故障的分析方法
(1)实验器件故障的判别
电位器好坏的判别
万用表作为测量电阻使用
探头线好坏的判别
探头线好坏的判别
(2)电路故障点的判别
一般使用示波器,测量各点波形,与理论情况作比较,确定故障区域, 在针对区域结合理论分析
加入信号
观察波形
电源短路故障的判别 电源都是设置成电压源时
电压源指示灯亮,正常
(三)实验内容
1、静态工作点的测量
调整RW,使静态集电极电流ICQ=2mA,测量静态时晶体管 集电极-发射极之间电压VCEQ 。
ICQ(mA) 2mA
VCEQ(V)
调节
ICQ
不加入任何信号
IEQ
ICQ的确定:根据ICQ= IEQ,测量RE直流电压间接确定
用直流电压表
测量VCEQ
2、放大倍数及输入电阻、输出电阻的测量
输入端输入频率f = 1KHZ的正弦信号,调节信号源输出电压 VS , 使Vi=5mV,测量并记录VS、VO和VO'
注意: 用二踪示波器监视VO及Vi波形时,必须确保在VO基本不失真时读数。
Vi -----有效值 Vim -----峰值 Vi p -p -----峰峰值
加入正弦信号
观察波形不能失真