项目9 线性放大电路制作与测试（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（清华大学版·第2版）

项目9 线性放大电路制作与测试 任务9.1 共发射极单管放大电路的 分析、制作与测试 任务9.2 拓展与训练 项目9 线性放大电路制作与测试 任务9.1 共发射极单管放大电路的 分析、制作与测试 9.1.1 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9-1所示为基本的共发射极放大电路原理图，如图9-2所示为基本的共发射极放大电路实物图。 VT是NPN型三极管，工作在放大状态，起电流放大作用。 项目9 线性放大电路制作与测试 Ucc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配合为发射结提供正偏电压并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IC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。 项目9 线性放大电路制作与测试 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。 图9-1 基本的共发射极放大电路原理图 项目9 线性放大电路制作与测试 2.放大电路的电压、电流符号规定 放大电路没有输入信号时，三极管的各极电压和电流都为直流。当有交流信号输入时，电路的电压和电流是由直流成分和交流成分叠加而成的，为了便于区分不同的分量，通常做以下规定： （1）直流分量用大写字母和大写下标表示，例如IB、IC、IE、UBE、UCE。 （2）交流分量用小写字母和小写下标表示，例如ib、ic、ie、ube、uce。 项目9 线性放大电路制作与测试 （3）交直流叠加瞬时值用小写字母和大写下标表示，例如iB、iC、iE、uBE、uCE。 （4）交流有效值用大写字母和小写下标表示，例如。Ui、Uo。 图12-2 基本的共发射极放大电路实物图 项目9 线性放大电路制作与测试 9.1.2 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 输入交流信号为零时，电路中各处的电压、电流均为直流电压和直流电流。 （2）静态工作点 静态时三极管的基极电流IB、集电极电流IC和集射电压值UCE，常用IBQ、ICQ、UCEQ表示，其中下标Q表示静态。 项目9 线性放大电路制作与测试 （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9-3所示为基本共发射极放大电路的直流通路。 （4）电路的静态工作点 由图9-3可知 通常UCC>>UBE=0.7V,则 , , 项目9 线性放大电路制作与测试 2.动态工作情况 （1）输入交流信号不为零时的工作状态 交流信号的文字符号是用小写字母加小写下标表示。 （2）动态工作波形 输入信号ui=Uimsinwt。 项目9 线性放大电路制作与测试 9.1.3 静态工作点的选择与波形失真 1.静态工作点的选择不当，容易引起失真 （1）工作点设置太低时，三极管进入截止区，输出电压波形出现顶部失真，这种失真称为截止失真。 （2）工作点设置太高时，三极管进入饱和区，输出电压波形底部出现失真，这种失真称为饱和失真。（3）如果输入信号过强，输出电压的正半周和负半周均出现失真，这种失真称为双向失真。 项目9 线性放大电路制作与测试 2.最佳工作点 静态工作点设置合适，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。 项目9 线性放大电路制作与测试 9.1.4 多级放大电路 前面所述的单管放大电路，在实际运用中各项性能指标很难满足要求，所以需要采用多级放大电路，来满足实际要求。 （1）直接耦合 如图9-7所示为直接耦合 直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。 项目9 线性放大电路制作与测试 （2）阻容耦合 如图9-8所示为阻容耦合 优点：各级静态工作点互不影响。 缺点：不能用来放大变化缓慢的信号。 图9-8 阻容耦合 项目9 线性放大电路制作与测试 （3）变压器耦合 如图9-9所示为变压器耦合 优点：各级静态工作点彼此独立，互不影响；可以阻抗变换，实现阻抗匹配。 缺点：频率特性差，对低频和高频信号均不能有效地传送；另外体积大、成本高，不适用于集成工艺。 图9-9 变压器耦合 项目9 线性放大电路制作与测试 9.1.5 共发射极单管放大电路的制作与测试 1.测试器材 （1）测试仪器仪表：万用表、示波器、交流毫伏表、直流可调稳压电源、函数发生器、直流数字电压表、直流数字毫安表、晶体管特性图示仪、模拟电子实验箱。 （2）元器件：三极管S9013X1，电阻1kΩ/0