放大電路的失真研究

1、 電路輸出波形失真引起信號不能正確的傳輸，電路輸出波形失真引起信號不能正確的傳輸，解決失真問題是電路設(shè)計工程師面對的一個重要解決失真問題是電路設(shè)計工程師面對的一個重要問題。問題。 輸出波形失真可發(fā)生在基本放大、功率放大輸出波形失真可發(fā)生在基本放大、功率放大和負反饋放大等電路中，輸出波形失真有截止失和負反饋放大等電路中，輸出波形失真有截止失真、飽和失真、雙向失真、交越失真，以及輸出真、飽和失真、雙向失真、交越失真，以及輸出產(chǎn)生的諧波失真和不對稱失真等。產(chǎn)生的諧波失真和不對稱失真等。強調(diào)應(yīng)用場合。強調(diào)應(yīng)用場合。強調(diào)失真產(chǎn)生的背景，歸納失真的各種現(xiàn)象強調(diào)失真產(chǎn)生的背景，歸納失真的各種現(xiàn)象 。 1.

2、掌握失真放大電路的設(shè)計和解決電路的失真掌握失真放大電路的設(shè)計和解決電路的失真問題問題提高系統(tǒng)地構(gòu)思問題和解決問題的能力。提高系統(tǒng)地構(gòu)思問題和解決問題的能力。實驗?zāi)康模簩嶒災(zāi)康模?2. 掌握消除放大電路各種失真技術(shù)掌握消除放大電路各種失真技術(shù)系統(tǒng)地系統(tǒng)地歸納模擬電子技術(shù)中失真現(xiàn)象。歸納模擬電子技術(shù)中失真現(xiàn)象。 3. 具備通過現(xiàn)象分析電路結(jié)構(gòu)特點具備通過現(xiàn)象分析電路結(jié)構(gòu)特點提高改提高改善電路的能力。善電路的能力。解析：提出問題，提高解決能力。解析：提出問題，提高解決能力。解析：突出了實用性，明確了層次，提高了研究能力。解析：突出了實用性，明確了層次，提高了研究能力。 1. 基本要求基本要求 （1）

3、 輸入一標準正弦波，頻率輸入一標準正弦波，頻率2kHz，幅度，幅度50mV，輸出正弦波頻率，輸出正弦波頻率2kHz，幅度，幅度1V。25mVtui0.5ms 0.5Vtuo0.5ms明確實驗的最基本平臺。明確實驗的最基本平臺。 Q1 Q2 IC UC E 0 t t 截止失真截止失真飽和失真飽和失真Q正常正弦波正常正弦波非對稱失真非對稱失真頂部失真頂部失真交越失真交越失真雙向失真雙向失真底部失真底部失真 （2） 下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出波形失真。波形失真。50mVtui0.5ms放大電路放大電路tuo0.5ms設(shè)計電路并改進。設(shè)計電路并改進。討論

4、產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。討論產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。 從設(shè)計的角度，逆向思維，掌握基本電路結(jié)構(gòu)從設(shè)計的角度，逆向思維，掌握基本電路結(jié)構(gòu)和性能特點。構(gòu)思問題，解決問題，改進電路。和性能特點。構(gòu)思問題，解決問題，改進電路。 （3） 下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出波形失真。波形失真。50mVtui0.5ms放大電路放大電路tuo0.5ms1. 設(shè)計電路并改進。設(shè)計電路并改進。2. 討論產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。討論產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。思考：思考：npn型組成的共射放大電路和型組成的共射放大電路和pnp型組成的

5、共射放型組成的共射放大電路在截止和飽和失真方面的不同。大電路在截止和飽和失真方面的不同。 1. 設(shè)計電路并改進。設(shè)計電路并改進。2. 討論產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。討論產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。思考：思考： 共基放大電路、共集放大電路與共射放共基放大電路、共集放大電路與共射放大電路在截止和飽和失真方面的不同。大電路在截止和飽和失真方面的不同。 （4） 下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出波形失真。波形失真。50mVtui0.5ms放大電路放大電路tuo0.5ms 以典型的基本電路，從局部到全局延伸，以典型的基本電路，從局部到全局延伸，從電

6、子系統(tǒng)的角度認識基本電路，加強定性分析。從電子系統(tǒng)的角度認識基本電路，加強定性分析。三極管的工作狀態(tài)三極管的工作狀態(tài) 思考：改變下圖射極思考：改變下圖射極偏置電路偏置電路電路哪些參數(shù)可解決電路哪些參數(shù)可解決 上述失真。上述失真。uiuoReEc加強定量分析，微觀研究電路現(xiàn)象。加強定量分析，微觀研究電路現(xiàn)象。設(shè)計電路并改進。設(shè)計電路并改進。討論產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。討論產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。 （5）下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出）下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出波形失真。波形失真。2.5Vtui0.5ms放大電路放大電路tuo功率放大功率放大2.5VtuO0

7、.5ms思考：雙電源供電的功率放大器改成單電源供電會出現(xiàn)思考：雙電源供電的功率放大器改成單電源供電會出現(xiàn)哪種失真？如何使單電源供電的功率放大器不失真？哪種失真？如何使單電源供電的功率放大器不失真？從分立元件到集成運放失真現(xiàn)象與技術(shù)改進的層次遞進。從分立元件到集成運放失真現(xiàn)象與技術(shù)改進的層次遞進。 2. 發(fā)揮部分發(fā)揮部分 （1）下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出下圖放大電路輸入是標準正弦波，其輸出波形失真。波形失真。放大電路放大電路uiuo設(shè)計電路并改進。設(shè)計電路并改進。討論產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。討論產(chǎn)生失真的機理，闡述解決問題的辦法。提高難度，分出等級。提高難度，分出等級。 T

8、3 E5 R4 Uo R5 RL +UCC T1 T2 UEE R6 R8 R9 T4 T5 RB US + C2 C1 R7 R1 R2 R3 + RB B1 uSuo介紹可供參考的經(jīng)典電路。介紹可供參考的經(jīng)典電路。ui放大電路放大電路Auouiuoui反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)B+-ufufudiuoudi促進掌握功能、原理、結(jié)構(gòu)和框圖，獲取解決辦法。促進掌握功能、原理、結(jié)構(gòu)和框圖，獲取解決辦法。uSuo T3 E5 R4 Uo R5 RL +UCC T1 T2 UEE R6 R8 R9 T4 T5 RB US + C2 C1 R7 R1 R2 R3 + RB B1 Rfuo負反饋負反饋強調(diào)不同電路

9、的調(diào)試方法，故障分析及排除方法，強調(diào)不同電路的調(diào)試方法，故障分析及排除方法，掌握系統(tǒng)的電子電路實驗技術(shù)。掌握系統(tǒng)的電子電路實驗技術(shù)。（2） 任意選擇一運算放大器，測出增益帶寬積任意選擇一運算放大器，測出增益帶寬積fT。并重新完成前面基本要求和發(fā)揮部分的工作。并重新完成前面基本要求和發(fā)揮部分的工作。（3） 將運放接成任意負反饋放大器，要求負載將運放接成任意負反饋放大器，要求負載2k,放大倍數(shù)為放大倍數(shù)為1，將振蕩頻率提高至，將振蕩頻率提高至fT的的95%，觀察輸出，觀察輸出波形是否失真，若將振蕩器頻率提高至波形是否失真，若將振蕩器頻率提高至fT的的110%，觀，觀察輸出波形是否失真。察輸出波形是

10、否失真。（4）放大倍數(shù)保持）放大倍數(shù)保持100，振蕩頻率提高至，振蕩頻率提高至fT的的95%或更或更高一點，保持不失真放大，將純阻抗負載高一點，保持不失真放大，將純阻抗負載2k替換為替換為容抗負載容抗負載20 F，觀察失真的輸出波形。，觀察失真的輸出波形。（5） 設(shè)計電路，改善發(fā)揮部分（設(shè)計電路，改善發(fā)揮部分（4）的輸出波形失真。）的輸出波形失真。 進一步延伸與拓展失真現(xiàn)象，從辯證的角度對待失真，進一步延伸與拓展失真現(xiàn)象，從辯證的角度對待失真，獲取其應(yīng)用的局限性，培養(yǎng)學生系統(tǒng)集成、綜合應(yīng)用能力。獲取其應(yīng)用的局限性，培養(yǎng)學生系統(tǒng)集成、綜合應(yīng)用能力。3附加部分附加部分（1）設(shè)計一頻率范圍在）設(shè)計一

11、頻率范圍在20Hz20kHz 語音放大器。語音放大器。（2）將各種失真引入語音放大器，）將各種失真引入語音放大器， 觀察、傾聽語音輸出。觀察、傾聽語音輸出。（6）有哪些方法可以克服電阻負載改成大容性負載出）有哪些方法可以克服電阻負載改成大容性負載出現(xiàn)的失真？現(xiàn)的失真？（4）提高頻率后若失真，屬于哪類失真？）提高頻率后若失真，屬于哪類失真？（5）電阻負載改成大容性負載會出現(xiàn)什么失真？）電阻負載改成大容性負載會出現(xiàn)什么失真？4. 失真研究失真研究（1）由單電源供電的運算放大器電路會出現(xiàn)哪種失真？）由單電源供電的運算放大器電路會出現(xiàn)哪種失真？（2）負反饋可解決波形失真，解決的是哪類失真？）負反饋可解

12、決波形失真，解決的是哪類失真？（3）測量增益帶寬積）測量增益帶寬積fT有哪些方法？有哪些方法？儀器儀表的使用方法，測試信號的選擇方法儀器儀表的使用方法，測試信號的選擇方法 。實際電路容性負載的應(yīng)用，及其衍生的失真現(xiàn)象。實際電路容性負載的應(yīng)用，及其衍生的失真現(xiàn)象。 （9）歸納失真現(xiàn)象，并闡述解決失真的技術(shù)。）歸納失真現(xiàn)象，并闡述解決失真的技術(shù)。 （8）當溫度升高，晶體管組成的電路剛剛產(chǎn)生靜態(tài)工當溫度升高，晶體管組成的電路剛剛產(chǎn)生靜態(tài)工作點漂移，使電路產(chǎn)生某種失真，此時由場效應(yīng)管組成作點漂移，使電路產(chǎn)生某種失真，此時由場效應(yīng)管組成的電路也同樣失真嗎？為什么？的電路也同樣失真嗎？為什么？ （7）用場

13、效應(yīng)管組成的放大電路或運算放大器同樣會用場效應(yīng)管組成的放大電路或運算放大器同樣會產(chǎn)生所研究的失真嗎？產(chǎn)生所研究的失真嗎？ 進一步實際應(yīng)用的研究。進一步實際應(yīng)用的研究。重點重點： 1. 1.給出不同輸出波形失真現(xiàn)象，逆向設(shè)給出不同輸出波形失真現(xiàn)象，逆向設(shè)計放大電路并改進，體現(xiàn)系統(tǒng)性和工程性。計放大電路并改進，體現(xiàn)系統(tǒng)性和工程性。 2. 2.歸納模擬電子技術(shù)放大電路失真問題歸納模擬電子技術(shù)放大電路失真問題和解決方法，展開思路，激發(fā)學生的學習興和解決方法，展開思路，激發(fā)學生的學習興趣，體現(xiàn)開放性。趣，體現(xiàn)開放性。重點歸納重點歸納實實 驗驗 報報 告告1 實驗題目及要求實驗題目及要求 （寫明實驗任務(wù)要求，可復(fù)制題目原文。）（寫明實驗任務(wù)要求，可復(fù)制題目原文。）2 實驗?zāi)康呐c知識背景實驗?zāi)康呐c知識背景 2.1 實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?2.2 知識點知識點3 實驗過程實驗過程 3.1 選取的實驗電路及輸入輸出波形選取的實驗電路及輸入輸出波形 3.2 每個電路的討論和方案比較（在實驗過程中遇到的問題包括自擬每個電路的討論和方案比較（在實驗過程中遇到的問題包括自擬構(gòu)思的問題、產(chǎn)生原因、解決方法。）構(gòu)思的問題、產(chǎn)生原因、解決方法。） 3.3 分析研究實驗數(shù)據(jù)（各種失真對