第三章 单极低频小信号放大器

课题3.1~3.2放大器的基本概念课型新课授课班级17机电授课时数 2教学目标1．了解扩音机的方框图，知道放大器的放大倍数，会计算增益2．了解单级低频小信号放大器的基本组成，明确电路中电压电流符号法则等3．理解设置静态工作点的作用教学重点静态工作点的作用教学难点增益和静态工作点学情分析学生已经了解三极管的基本特点及作用教学方法讲解法、读书指导法、讨论法教后记通过本次课的学习，学生对三极管的作用已有了一个基本认识，同时也能通过读图利用公式进行计算三极管的静态工作点和增益，但对于增益的求解还存在一些困难，主要是因为学生在对数学习这一块掌握不是很好A ．引入在电子线路中，能将微弱的电信号放大，转换或较强的电信号的电路，称为放大器。

B ．新授课3.1 放大器的基本概念3.1.1 放大器概述 一、晶体三极管的基本结构 1．方框图2．特点 放大器：1 输出功率比输入功率大。

2 有功率放大作用。

变压器的输入功率与输出功率相同，因此不能称为放大器。

3.1.2 放大器的放大倍数 一、放大倍数的分类 1．电压放大倍数A vio v v A v =2．电流放大倍数A iioi i A i =3．功率放大倍数A pv i p A A V I V I P P A ⋅===ii oo o 1 二、放大器增益放大倍数较大，可取对数，称为增益Ｇ。

单位为分贝（用dB 表示）。

1．功率增益G p = 10 lg A p （dB ） 2．电压增益G v = 20 lg A v （dB ） 3．电流增益G i = 20 lg A i （dB ） 例题：1．放大电路第一级40 dB ，第二级 -20 dB ，求总的增益，（学生思考：变压器是否是放大器）（教师画电路图，讲解放大器的基本工作原理）（师生共同得出结论：变压器不是放大器）（教师讲解电压放大倍数，学生探讨研究电流和功率的放大倍数）（教师讲解放大倍数的增益表示法，学生练解：总的增益为(40- 20) dB = 20dB2．电压放大倍数为1 000，电流放大倍数为100，功率放大倍数为多少？解：G p= 10 lg (1000 ⨯ 100 ) = 50 dBG v= 20 lg1 000 = 60 dBG i= 20 lg100 = 40 dB3．第一级电压放大倍数为0.01，第二级为1 000，求总放大倍数和增益。

解一：A v = 0.01 ⨯ 1 000 = 10G v = 20 lg A v = 20 dB解二：G v1= 20 lg 0.01dB = - 40 dBG v2 = 20 lg1 000dB= 60 dBG v = G v1 + G v2 = 20 dB3.2单级低频小信号放大器低频信号：20 Hz ～20 kHz3.2.1电路的说明一、电路的组成和电路图画法1．电路中各元件名称GＣ是集电极电源，通过集电极电阻供给集电结的反向偏压。

G B－基极电源，通过R b供给发射结的正向偏压。

2．单电源供电电路中，G C通过R b供给晶体管发射结所需的正向偏置电压。

3．以电位表示电源的放大器画法。

C1、C2是耦合电容，隔直通交。

二、电路中电压和电流符号写法的规定1．直流分量物理量和下标均大写。

2．交流分量物理量和下标均小写。

3．总量直流分量和交流分量总和，其物理量为小写，下标为大写。

3.2.2放大器的静态工作点习）（教师讲解例题，示范学生增益的具体应用）（教师图示讲解，单级低频小信号放大器及各元件的应用）（教师讲解，交直流量的具体写法，学生练习）一、静态：将放大器的输入端短路，即放大器处于无信号输入的状态。

二、Q 点：三极管直流电压V BE 、V CE 和对应的I B 、I CI BQ =bBEQG R V V -I CQ = β I BQ V CEQ = V G - I CQ R C三、静态工作点的作用（1）当输入正弦信号V i 时，在其正半周，发射结导通，负半周，发射结截止，即负半周信号不能输入三极管，无信号输出。

（2）合适的静态工作点可避免信号的负半周出现截止失真。

（3）流经G C -R b -V BE 结-地回路的电流，称为偏置电流。

提供偏置电流的目的是为了减小截止失真。

（教师讲解静态工作点的重要意义及概念）（师生共同推导静态工作点的计算公式）练习习题三3-3，3-5小结1．放大器概述 2．方框图 3．增益4．电路组成及形成 5．静态工作点的作用布置作业习题三 3-2，3-3，3-4，3-5 补充：1以下放大电路框图，求各级电压V o1、V o2、V o3。

2求上题总的电压放大倍数及总的增益。

3已知某放大器的输出电压为100 mV ，电压增益为20 dB ，求输入电压。

应点明：1多路放大，倍数相乘，但增益相加。

2增益为“负号”，也带进另算。

课题3.3共发射极电路的放大和反相作用课型新课授课班级17机电授课时数 2教学目标1．知道共发射极电路的构成2．理解放大电路的工作原理，会画各物理量的波形3．会画放大电路的直流通路，交流通路教学重点各物理量的波形及表达式教学难点物理量交、直流表示学情分析学生熟悉三极管的电流放大作用和静态工作点教学方法讲授法、图解法、讨论法、多媒体演示法教后记通过本次课的学习，学生掌握了三极管的电流放大作用，并且能通过图形分析求解画出直流通路和交流通路A ．复习1．电路中电压和电流符号写法 （1）直流分量：I B ，I C （双大） （2）交流分量：i b （双小）（3）总量：（物理量变化）i B （小，大） 2．静态：把放大器的输入端短路I BQ =bBEQG R V V -I CQ = βI BQ V CEQ = V G - I CQ R CB ．新授课3.3 共发射极电路的放大和反相作用一、放大器的工作原理 1．输入信号为v i经C 1耦合加到b 、e 极。

2．基极电流i B = i b + I BQ 集电极电流i C = i C + I CQ 3．输出电压V CE = V G - i C R C = V G - ( I CQ + i c ) R c= V G - I CQ R c - i c R c = V CEQ - i c R c经电容耦合后V CE = -i c R c V o = - i c R c负号表示，i c 增加，V ce 减小，V ce 与i c 反相关系。

4．特点（1）为了使放大器不失真地放大信号，必须建立合适的静态工作点。

（2）单级共发射极放大电路兼有放大和反相作用。

（3）在交流放大器中同时存在直流分量和交流分量。

二、波形分析三、直流通路与交流通路 1．直流通路（学生思考回答问题）（教师布置任务，学生利用静态工作点公式计算）（较适以波形图的方式为学生讲解共射极电路的放大和反相原理及过程）（学生自学，此电路工作特点）（教师讲解交直流电路的具体画把电容视为开路，可计算静态工作点。

2．交流通路容抗小的电容器及内阻小的电源，交流压降小，可视为短路。

法，学生练习具体电路）练习1．已知V i画出V o2．已知i c画出V o3．练习画直流通路和交流通路小结1．共射极放大器有放大作用2．输入电压与输出电压有倒相作用布置作业设输入v i 在基极的电流i D 幅值为30 A ，画出各量的波形。

解：I BQ ≈k30012A = 40μA I CQ = （50⨯40）μA = 2mA V CEQ = （12 - 2 ⨯ 2）V = 8 Vi c 幅值 = β ( 动幅值 ) =（50⨯ 30）μA = 1.5 mA i c 最大 = I CQ + i c 幅值 =（2 + 1.5）mA = 3.5 mA i c 最小 = I CQ - i c 幅值 =（2 - 1.5）mA = 0.5 mA300KΩ300KΩC 1C 2 v CE /V课题3.4 放大电路的分析方法------3.4.1 图解法课型新课授课班级17机电授课时数 2教学目标1．理解图解法的基本含义2．会画共射极放大电路的直流负载线3．会确定静态工作点4．会分析参数变化对静态工作点的影响教学重点直流负载结和图解静态工作点教学难点参数变化对静态工作点的影响学情分析学生掌握了三极管放大电路的基本图形学生会利用公式对三极管静态工作点进行估算教学方法读书指导法、讨论法、讲授法、多媒体演示法教后记学生通过学习理解了图解法的含义，并能正确读出图形的用意，利用图形求解空载时三级管的静态工作点，部分学生读图存在障碍，需要加强练习A.复习1．放大器静态工作点有哪些主要参数2．静态工作点计算公式（I BQ =bGRV，I CQ =βI BQ，V CEQ = V G-I C R C）3．作业点评B.引入当R b↑时，静态工作点如何变化？其变化对电路的放大作用有何影响，这个问题若采用计算的方法是很难作出判断的，有了图解法就可以较为直观地作出正确判断。

C.新授课3.4.1图解法一、用图解法分析静态工作点1．直流负载线（1）在输出回路中，可列出以下电压方程V CE = V G-I c R c称为直流负载方程。

（2）将直流负载方程以直线表示：在V CE-I C的坐标系中，找两个特殊点。

开路电压点I C = 0，V CE = V G短路电流点V CE = 0，I C =bGRV画出直流负载线，如上图所示。

2．静态工作点的图解分析（1）放大电路中的I C与V CEQ必须同时处于直流负载线和输出特性曲线上，即静态工作点必须位于它们的交点上。

（2）若I B = I BQ，则交点只有一个，即为静态工作点Q 。

（3）Q的横坐标为V CEQ，纵坐标为I CQ 。

（确定回路，利用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程）（教师讲解，图解法的具体应用过程）练习1．单管放大电路与三极管特性曲线如图所示（引导学生完成）作直流负载线，并确定静态工作点。

解：1作直流负载线。

2确定输出特性曲线，由I BQ确定。

3找交点，写出横坐标，纵坐标，得到静态工作点。

2．当以下电路参数发生改变时，求解静态工作点的变化（学生完成）（教师评析）（1）R b↑（2）R c↑（3）V G↑解：（1）R b↑→直流负载线不变→I BQ↓→交点下移所以I CQ ↓，V CEQ↑（2）R c↑→直流负载线斜率增大，当I BQ不变→Q点右移；当I CQ不变→V CEQ↑。

（3）V G↑→直流负载线向右平移→I BQ↑→Q点向右上方移动。

3．某共射放大电路的输出特性曲线、直流负载线及静态工作点如图所示（学生完成）（教师评析）1确定静态工作点I CQ 和V CEQ 。

2根据电路确定R B ，R C 和V G 。

解：1根据负载线的两点V G = 12VΩ===k 3mA412C G c V I V R 又Q 点在I BQ = 40μA 的输出特性曲线上I BQ = b G R VR b = μA40V 12=300kΩ2I CQ = 2mA V CEQ = 6 V小结1．图解法的定义和步骤2．利用图解法求解电路工作点对静态工作点的影响 3．分析参数布置作业习题三 3-16，3-17，3-18课题3.4.2用图解法分析输出端带负载时的放大倍数课型新课授课班级17机电授课时数 2教学目标1．理解交流负载线，并会作交流负载线。