音频前置放大电路制作
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
项目2 音频前置放大电路制作
学习目标
通过本项目的练习，了解三极管的结构特点，掌握 三极管的电流放大作用，掌握共射放大电路的组成、 原理和分析方法，了解共集放大电路的作用；掌握 多级放大电路的安装、调试、测试技巧。
工作任务
制作分立元件组成的音频前置放大电路（输入信号约 为5mV，输出信号不低于0.2V），撰写项目制作报告。
R 10 3kΩ
R9 100Ω
C3
47uF
RP 1 470kΩ
R 17 5. 1kΩ
R11 100kΩ
C7 0. 1uF
R 21 C 8 200Ω 100uF
C 6 10uF
+1 5V
VT 3 9011
C 15 10uF
R 16 100Ω
R 14 5. 1kΩ
9
R13 51kΩ
R15 2kΩ
C5 47uF
参考电路图
音频功率放大电路参考电路和印制电路图如图所示。
u i1 <5mV
u i2 >10 0 mV
R1 330Ω
C1 100uF
C2 10uF
R2 100kΩ R3 2kΩ
R6 2kΩ
R4 300kΩ
VT 1 9011
R7 4. 7kΩ
C4 10uF VT 2 9011
R5 100kΩ
R8 5. 1kΩ
uO
RL 2kΩ
1
2
3
4
图2.1 音频功率放大电路原理图
图2.2 音频功率放大电路印制电路图
技能训练1 三极管检测
×1K
－
+
红
黑
1 00 k Ω
NPN管
红黑
×1K
－
+
（a）基极的判别
(b) 发射极和集电极判别
图2.3 模拟万用表三极管管脚判别
NPN管 黑 红
×1K
－
+
图2.4 测穿透电流
1.管脚的判别 （1）判别基极 模拟万用表：先假定一个管脚为基极并把红表笔接
在该管脚上(如图2.3（a）所示)，用黑表笔分别接 另外两个管脚，测得两个阻值，如果阻值一大一小， 则所假设的不是基极，应重新假设另一管脚，直到 所测两个阻值同大(或同小)，将表笔对换，再测一 次，阻值将变为同小(或同大)，这时，所假设的管 脚即为基极。 在此基础上，还可判定管子是NPN 型还是PNP型：若两阻值同大时，即NPN型(红表 笔接基极)；若两阻值同小时，即PNP 型(红表笔接 基极)。
c 集电极
c 集电极
N 集电区
b 基极 P
基区
N 发射区
集电结 发射结
b 基极
P 集电区 N 基区 P 发射区
集电结 发射结
e 发射极
NP N型
三极管结构示意图
e 发射极 PN P型
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之 间的PN结叫集电结。
c b
c b
e
e
NPN型
P NP 型
三极管的电气符号
3.三极管的特性
（1）输入特性。输入特性是指在三极管集电极和发
射极之间的电压UCE一定时，加在三极管的基极和发
射极之间的电压UBE和它所产生的基极电流IB的关系，
如图2.8(a)所示。
IB(u A)
UCE=0V UCE>1V
IB b
U BE
c NPN e
0
（a）输入特性电路模型
(b)输入特性曲线
图2.8 三极管的输入特性
数字万用表：对于PNP管，当黑表笔在基极上，红 表笔去测另两个极时一般为相差不大的较小读数 （一般0.5-0.8），如表笔反过来接则为一个较大的 读数（一般为1）。对于NPN表来说则是红表笔 （连表内电池正极）连在基极上。
（2）判别发射极和集电极
若管子为NPN型管，已知基极后，剩下两个电极， 对于模拟万用表，假定一个管脚为集电极，用黑表 笔接在该管脚上(如图2.3(b)所示)，红表笔接另一管 脚，再在所假设的集电极和基极之间加100kΩ的电 阻，万用表测得的电阻阻值将变小，将两个要判别 的管脚对换，用同样的方法再测一次，阻值变小幅 度大的一次，则黑表笔所接的管脚为集电极；若管 子为PNP型，则应调换表笔。
图2.6三极管放大工作条件
在上述条件下，三极管的三个电极电流如图2.7所示， 具有如下关系：
c I C =β I B
e I E = IC+ I B
b
b
IB
I E = IC+ I B
e
IB
c I C =β I B
（a）NPN三极管
（b）PNP三极管
图2.7 三极管电流分配关系
β称为三极管电流放大系数，其值近似为常数
则说明穿透电流大，性能不好；若阻值慢慢变小， 说明管子性能不稳定。 β值的检测。当对β值要求不是很高时，用万用表 进行测量即可。
知识点1 半导体三极管 1.结构和符号 半导体三极管最主要的功能是电流放大和开关作用。 三极管由两个PN结构成，两个PN结把一块半导体分
成三部分，中间共用的部分是基区，两侧部分是发射 区和集电区，从三个区引出相应的电极，分别为基极 b、发射极e和集电极c，根据PN结类型可分为PNP型 和NPN型两种三极管。
对于数字万用表，用三极管hFE档去测，对于NPN， 将三极管插入NPN的小孔上，对于PNP，将三极 管插入PNP的小孔上，B极对上面的B字母，读数， 再把三极管的另两脚调换位置，再读数。读数较大 的那次极性就对应万用表上所标的字母，这时就对 着字母去认三极管的C，E极。
2.管子性能的判别： （1）PN结的好坏。方法同二极管。 （2）模拟万用表测穿透电流 如图2.4所示，阻值应在几十千欧，若阻值太小，
O
UCE(V)
（a）输出特性电路模型
(b)输出特性曲线
图2.9 三极管的输出特性
如果在基极与发射极间加入一个电压UBE，通过输入 特性曲线，就可以得到IB，利用关系式
可以求出IC；已知IC，再利用输出特性曲线，就可以 求出UCE。这样，输入电压UBE和输出电压UCE的关 系也就出来了。
U BE(V)
（2）输出特性
输出特性曲线是指基极电流IB为一定值时，加在三极
管集电极和发射极之间的电压UCE 与集电极电流 IC
的关系
IC (mA)
IC=β IB
IB=250uA
IB
c
30 25
b
NPN
U CE
20
e
15
10
5
IB=200uA IB=150uA IB=100uA IB=50uA IB=0uA
2.电流控制关系
Байду номын сангаас
要使三极管具有放大作用，必须满足以下两个条件：
发射结加正向电压(一般小于1V)
集电结加反向电压(一般为几伏至几十伏)
为了满足上述两个条件，需要在基极加电源VBB，在集
电极加电源VCC，如图2.6所示，且VCC应大于VBB。
c
b
VBB
e
e
VBB
b
VCC
VCC
c
（a）NPN三极管
（b）PNP三极管
学习目标
通过本项目的练习，了解三极管的结构特点，掌握 三极管的电流放大作用，掌握共射放大电路的组成、 原理和分析方法，了解共集放大电路的作用；掌握 多级放大电路的安装、调试、测试技巧。
工作任务
制作分立元件组成的音频前置放大电路（输入信号约 为5mV，输出信号不低于0.2V），撰写项目制作报告。
R 10 3kΩ
R9 100Ω
C3
47uF
RP 1 470kΩ
R 17 5. 1kΩ
R11 100kΩ
C7 0. 1uF
R 21 C 8 200Ω 100uF
C 6 10uF
+1 5V
VT 3 9011
C 15 10uF
R 16 100Ω
R 14 5. 1kΩ
9
R13 51kΩ
R15 2kΩ
C5 47uF
参考电路图
音频功率放大电路参考电路和印制电路图如图所示。
u i1 <5mV
u i2 >10 0 mV
R1 330Ω
C1 100uF
C2 10uF
R2 100kΩ R3 2kΩ
R6 2kΩ
R4 300kΩ
VT 1 9011
R7 4. 7kΩ
C4 10uF VT 2 9011
R5 100kΩ
R8 5. 1kΩ
uO
RL 2kΩ
1
2
3
4
图2.1 音频功率放大电路原理图
图2.2 音频功率放大电路印制电路图
技能训练1 三极管检测
×1K
－
+
红
黑
1 00 k Ω
NPN管
红黑
×1K
－
+
（a）基极的判别
(b) 发射极和集电极判别
图2.3 模拟万用表三极管管脚判别
NPN管 黑 红
×1K
－
+
图2.4 测穿透电流
1.管脚的判别 （1）判别基极 模拟万用表：先假定一个管脚为基极并把红表笔接
在该管脚上(如图2.3（a）所示)，用黑表笔分别接 另外两个管脚，测得两个阻值，如果阻值一大一小， 则所假设的不是基极，应重新假设另一管脚，直到 所测两个阻值同大(或同小)，将表笔对换，再测一 次，阻值将变为同小(或同大)，这时，所假设的管 脚即为基极。 在此基础上，还可判定管子是NPN 型还是PNP型：若两阻值同大时，即NPN型(红表 笔接基极)；若两阻值同小时，即PNP 型(红表笔接 基极)。
c 集电极
c 集电极
N 集电区
b 基极 P
基区
N 发射区
集电结 发射结
b 基极
P 集电区 N 基区 P 发射区
集电结 发射结
e 发射极
NP N型
三极管结构示意图
e 发射极 PN P型
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之 间的PN结叫集电结。
c b
c b
e
e
NPN型
P NP 型
三极管的电气符号
3.三极管的特性
（1）输入特性。输入特性是指在三极管集电极和发
射极之间的电压UCE一定时，加在三极管的基极和发
射极之间的电压UBE和它所产生的基极电流IB的关系，
如图2.8(a)所示。
IB(u A)
UCE=0V UCE>1V
IB b
U BE
c NPN e
0
（a）输入特性电路模型
(b)输入特性曲线
图2.8 三极管的输入特性
数字万用表：对于PNP管，当黑表笔在基极上，红 表笔去测另两个极时一般为相差不大的较小读数 （一般0.5-0.8），如表笔反过来接则为一个较大的 读数（一般为1）。对于NPN表来说则是红表笔 （连表内电池正极）连在基极上。
（2）判别发射极和集电极
若管子为NPN型管，已知基极后，剩下两个电极， 对于模拟万用表，假定一个管脚为集电极，用黑表 笔接在该管脚上(如图2.3(b)所示)，红表笔接另一管 脚，再在所假设的集电极和基极之间加100kΩ的电 阻，万用表测得的电阻阻值将变小，将两个要判别 的管脚对换，用同样的方法再测一次，阻值变小幅 度大的一次，则黑表笔所接的管脚为集电极；若管 子为PNP型，则应调换表笔。
图2.6三极管放大工作条件
在上述条件下，三极管的三个电极电流如图2.7所示， 具有如下关系：
c I C =β I B
e I E = IC+ I B
b
b
IB
I E = IC+ I B
e
IB
c I C =β I B
（a）NPN三极管
（b）PNP三极管
图2.7 三极管电流分配关系
β称为三极管电流放大系数，其值近似为常数
则说明穿透电流大，性能不好；若阻值慢慢变小， 说明管子性能不稳定。 β值的检测。当对β值要求不是很高时，用万用表 进行测量即可。
知识点1 半导体三极管 1.结构和符号 半导体三极管最主要的功能是电流放大和开关作用。 三极管由两个PN结构成，两个PN结把一块半导体分
成三部分，中间共用的部分是基区，两侧部分是发射 区和集电区，从三个区引出相应的电极，分别为基极 b、发射极e和集电极c，根据PN结类型可分为PNP型 和NPN型两种三极管。
对于数字万用表，用三极管hFE档去测，对于NPN， 将三极管插入NPN的小孔上，对于PNP，将三极 管插入PNP的小孔上，B极对上面的B字母，读数， 再把三极管的另两脚调换位置，再读数。读数较大 的那次极性就对应万用表上所标的字母，这时就对 着字母去认三极管的C，E极。
2.管子性能的判别： （1）PN结的好坏。方法同二极管。 （2）模拟万用表测穿透电流 如图2.4所示，阻值应在几十千欧，若阻值太小，
O
UCE(V)
（a）输出特性电路模型
(b)输出特性曲线
图2.9 三极管的输出特性
如果在基极与发射极间加入一个电压UBE，通过输入 特性曲线，就可以得到IB，利用关系式
可以求出IC；已知IC，再利用输出特性曲线，就可以 求出UCE。这样，输入电压UBE和输出电压UCE的关 系也就出来了。
U BE(V)
（2）输出特性
输出特性曲线是指基极电流IB为一定值时，加在三极
管集电极和发射极之间的电压UCE 与集电极电流 IC
的关系
IC (mA)
IC=β IB
IB=250uA
IB
c
30 25
b
NPN
U CE
20
e
15
10
5
IB=200uA IB=150uA IB=100uA IB=50uA IB=0uA
2.电流控制关系
Байду номын сангаас
要使三极管具有放大作用，必须满足以下两个条件：
发射结加正向电压(一般小于1V)
集电结加反向电压(一般为几伏至几十伏)
为了满足上述两个条件，需要在基极加电源VBB，在集
电极加电源VCC，如图2.6所示，且VCC应大于VBB。
c
b
VBB
e
e
VBB
b
VCC
VCC
c
（a）NPN三极管
（b）PNP三极管