13.1 基本放大电路 教学讲义 -2023-2024学年高一下学期（中职）物理（高教版·第3版）《电工电子技术与技能》

13放大电路和集成运算放大器 【课趣】 13.1基本放大电路 【教学目标】 描述共发射极单管放大电路结构，解释其工作原理。知道静态工作点及波形失真的概念。 知道电压放大倍数、输入和输出电阻概念。 【教学重点】 1,静态工作点的选择与波形失真。 2.静态工作点的稳定。 3. 电压放大倍数的计算。 【教学难点】 1.放大电路动态工作情况。 2.饱和失真和截止失真。 【教学过程】 【一、复习】 1.三极管的放大作用。 2,三极管的放大、饱和与截止状态。 【二、引入新课】 三极管的放大作用只有在构成放大电路以后才有实际意义。共射放大电路只是其中较常 用、较简单的一种，只有全面掌握本节内容，才能更好地学习电子技术。 【三、讲授新课】 13.1.1共发射极单管放大电路的结构 1.基本的共发射极单管放大电路，如图13.1所示。 o+Ucc 图131基本的共发射极放大电路 VT是NPN型三极管，起电流放大作用。 U©是放大电路的直流电源，一方面保证三极管工作在放大状态；另一方面为输出信号 提供能量。 RB是基极偏置电阻，与Ucc配合决定了放大电路基极电流IB的大小。 Rc是集电极负载电阻，将三极管集电极电流的变化量转换为电压的变化量，从而实现 电压放大。 C1、C2是耦合电容，起“隔直通交”的作用。 2.共射放大电路：发射极是输入、输出回路的公共端。信号源、基极、发射极形成输 入回路：负载、集电极、发射极形成输出回路。 13.1.2共发射极单管放大电路的工作原理 1.静态工作情况 (1)静态：偷入交流信号为零时，电路中各处存在直流电压和直流电流的工作状态。 (2)静态工作点：静态时三极管的IB、Ic、U里值。 (3)直流通路：直流信号在电路中流通的路径可画出的电路，如图132所示。 o+Ucc 图132基本共发射极放大电路的直流通路 (4)电路的静态工作点： I8= Ucc-U BE Rs 通常Ucc>UE,则 IB≈ RB Ic=BI8 UCE Ucc -Rclc [例13.1在图13.1中，已知Uce=12V,Rg=300k2,Rc=4k2,B=50,试求 放大电路的静态工作点IB、Ic和UcE值。 [解灯 Ucc=12 R后300mA=004mA=40A IB 1e=βIB=(50×0.04)mA=2mA UcE Ucc-Rolc=(12 -2 x 4)V=4V 2.动态工作情况 (1)输入交流信号不为零时的工作状态。 (2)动态工作波形。输入信号齿=Uinsin t·V),波形如图13.3(b)所示。 (3)波形分析：信号4经过耦合电容C,加在三极管基极和发射极之间，得到E(E =U郎+)的波形（图中波形②），电压的变化引起基极电流B(=1B+)的变化（图 中波形③)，只要三极管处在放大状态，c(ic=Ie+。)的波形（图中波形④）受g的控 制（因cBg),你c(c=Rcic)(图中波形⑤）随ic的功能变化而变化，lcE(hcg=Ucc -c)(图中波形⑥)则随c变化而作相反的变化，经过C2(具有隔直通交的功能)后得到 私。（图中波形⑦）波形。。和弘比较发现，二者相位相反，说明这种电路具有反相作用。 ① ⊙ UBE 0 -@f g ⑧ ⑨ @1 R ⑤ -@f o+Ucc CE ⑥ -0f ⑦ -@f 图13.3放大电路加入交流信号前、后的波形 13.13静态工作点的选择与波形失真 1.静态工作点选择不当，容易引起失真。 (1)工作点设置太低时，出现截止失真，如图13.4所示。 (2)工作点设置太高时，出现饱和失真，如图13.5所示。 ”””=” 0 001 -et 4“cE 图13.4工作点设置太低时的工作情况 图13.5工作点设置太高时的工作情况 2.静态工作点设置恰当，随输入信号变化，输出信号正、负半周都能达到最大值而不 出现失真，这个工作点是放大电路的最佳工作点。 13.1.4静态工作点的稳定 1.分压式放大电路是工作点稳定的放大电路，如图13.6所示。 Re 图13.6分压式放大电路 2.条件：Rp1、R2和Ucc取值合适，使三极管基极电位B≈ Uce。一R。h(e RBI+R82 =-e)也近似不变。集电极电流e。上，就近似恒定不变。 R 3.工作原理：自动调节： Ic↑→E↑→E↑→UE(=B-E)↓→lE↓→le 电容C称为旁路电容，若不加电容C,交流信号流过发射极电阻Rε时，同样会产生 电压降，导致交流输出信号减少。 13.1.5电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 1.电压放大倍数A Au=Ha 对图13.6分压式放大电路有 h。=-R'e=-βR'h,h=ne 式中R=Rc∥R:n为三极管基极和发射极间的动态电阻（通常为1k2左右）： “一”号表示输出、输入信号反相。 A=丛=-BRL=-腿 Ihefn 放大电路输