中职高一劳保版《电工电子技术（任务驱动型）》模块二模拟电路技术 任务2 三极管放大电路设计与装调 课件

1、能识别三极管的三个极，并能熟练检测判断其好坏 2、会正确设置基本放大电路的工作点 3、在电路通电后能分析判断三极管是否正常工作 4、基本放大电路的安装、调试与检修 任务2 三极管放大电路设计与装调 模块二 模拟电路技术 任务提出 自然采集的电信号都比较微弱，比如语言信号、无线电信号等，微弱的电信号不适合于后继电路的传输，故要将小信号进行放大。 本设计任务就是设计一个电压放大电路，能将微弱的小信号放大，并且能很好地与后面的后继电路匹配。 模块二 模拟电路技术 任务分析 共发射极放大电路通常可以放置在整个放大电路之前做前置放大，但是通常其输出电阻的阻值较大，而为了改善电路性能，一般要在后面跟一个共集电极的放大电路，即电压跟随器，将两个放大电路连接起来，即可满足这个任务设计要求。 模块二 模拟电路技术 相关知识 一、三极管类型和电路特性 1．三极管类型 三极管的管芯由三层不同类型的掺杂半导体组合而成，按掺杂半导体的不同组合，分别称为NPN型和PNP型，两种类型的三极管的结构示意图及电路符号如图2-2-1所示。 NPN型结构示意图与电路符号 (b) PNP型结构示意图与电路符号 图2-2-1 三极管结构示意图与电路符号 模块二 模拟电路技术 2．三极管构成特点 三极管是主要用于实现放大作用的器件，为保证其放大作用，在制作时其结构特点为： （1）发射区掺杂浓度大，是高浓度掺杂区； （2）基区浓度低并且很薄（其厚度一般在几个微米至几十个微米）； （3）集电区掺杂浓度低，且集电结面积大。 模块二 模拟电路技术 3．三极管实物图 如图2-2-2为几种实际三极管器件的外形图。 (a) 金属封装小功率管 （b) 塑封管 (c) 金属封装大功率管 图2-2-2常见三极管的外形 模块二 模拟电路技术 4．三极管基本电路特性 三极管的b、c、e三个电极的电流关系为： 集电极电流IC与基极电流IB的比值基本为定值，用β表示两个电流的比值，则有： 模块二 模拟电路技术 5、三极管的伏安特性曲线 三极管的特性曲线是指三极管的各电极间电压和电流之间关系的曲线，分为输入特性和输出特性曲线。 1）输入特性曲线 模块二 模拟电路技术 2）输出特性曲线 通常将输出特性曲线划分成三个区域：截止区、放大区和饱和区，即三极管的三种工作状态。 模块二 模拟电路技术 二、共射极基本放大电路（做前置放大） 1．共射极基本放大电路构成 整个电路分为输入回路和输出回路两部分：输入信号源（us和内阻Rs）加在基极和发射极之间，与C1、RB、UBB共同构成输入回路；输出信号uo由集电极和发射级之间取出，与RC、UCC 、C2和RL共同构成输出回路。 双电源供电的共射组态放大电路 (b) 单电源供电的共射组态放大电路 (c) 共射组态放大电路的习惯画法 模块二 模拟电路技术 2．共射极基本放大电路工作原理 模块二 模拟电路技术 3．共射极基本放大电路直流通路和交流通路 由于放大电路中的iB、iC、uCE都是交直流叠加量，而直流量是由直流电源及偏置电阻决定的，不随输入信号而改变；交流输入信号的变化只影响交流量。因此，根据叠加原理，在分析放大电路时，可以采用将交、直流信号分开的办法来分析。一个放大电路通常要从直流通路和交流通路两方面来进行分析。 模块二 模拟电路技术 4．共射极基本放大电路直流通路 放大电路中只考虑直流电源的作用，交流输入信号为零时的状态，称为静态。静态时电流的流通路径称为直流通路。 静态分析的任务就是确定静态工作点Q，即确定静态时的IB、IC 和UCE，习惯上常用IBQ、ICQ 和UCEQ来表示Q的值。 直流通路 模块二 模拟电路技术 5．共射极基本放大电路的动态分析 在放大电路中只考虑交流输入信号的作用，直流电源为零时的状态，称为动态。动态时电流的流通路径称为交流通路 。 (a) 共射放大电路 (b) 交流通路 动态分析的主要任务是确定放大电路的动态性能，包括放大电路的基本性能指标电压放大倍数Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro，输出动态范围，失真情况等。 模块二 模拟电路技术 （1）放大倍数A 放大倍数是衡量放大电路放大能力的指标，它定义为输出信号与输入信号之比。电压放大倍数定义为： 模块二 模拟电路技术 （2）输入电阻Ri 输入电阻Ri是指从放大电路输入端看进去的等效电阻，是衡量放大电路对信号源影响程度的指标。因为放大电路与信号源相连，放大电路的输入电阻就相当于信号源的负载，Ri的定义为： 模