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情境2簡(jiǎn)易消防應(yīng)急燈的設(shè)計(jì)與調(diào)試

學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo):能判斷并測(cè)試三極管的管型、管腳;能測(cè)試三極管的基本特性;能分析并調(diào)試三極管基本放大電路,能分析并調(diào)試簡(jiǎn)易消防應(yīng)急燈。知識(shí)目標(biāo):了解三極管的基本結(jié)構(gòu);懂得辨別常見(jiàn)的三極管及其類(lèi)型;掌握三極管的放大特性和開(kāi)關(guān)特性;理解三極管基本放大電路、電源充電電路的工作原理。單元13三極管的識(shí)別與檢測(cè)

三極管具有電流放大能力,是放大電路的核心元件,也是理想的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)元器件。三極管的種類(lèi)較多。按三極管制造的材料來(lái)分,有硅管和鍺管兩種;按三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)分,有NPN和PNP兩種;按三極管的工作頻率來(lái)分,有低頻管和高頻管兩種;按三極管允許耗散的功率來(lái)分,有小功率管、中功率管和大功率管。NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型ECBECB符號(hào)中發(fā)射極上的箭頭方向,表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)電流的流向。NPN型PNP型1.幾種常見(jiàn)三極管的外形及特點(diǎn)(1)小功率三極管:把集電極最大允許耗散功率PCM在1W以下的三極管。(2)中功率三極管:中功率三極管主要用在驅(qū)動(dòng)和激勵(lì)電路,為大功率放大器提供驅(qū)動(dòng)信號(hào),集電極最大允許耗散功率PCM在1~10W間。

(3)大功率三極管:集電極最大允許耗散功率PCM在10W以上2.用數(shù)字式萬(wàn)用表檢測(cè)三極管

(1)將數(shù)字萬(wàn)用表置于二極管擋位,紅表筆固定任接某個(gè)引腳,用黑表筆依次接觸另外兩個(gè)引腳,如果兩次顯示值均小于1V或都顯示溢出符號(hào)“OL”或“1”,則紅表筆所接的引腳就是基極B。如果在兩次測(cè)試中,一次顯示值小于1V,另一次顯示溢出符號(hào)“OL”或“1”(視不同的數(shù)字萬(wàn)用表而定),則表明紅表筆接的引腳不是基極B,應(yīng)更換其它引腳重新測(cè)量,直到找出基極B為止。(2)基極確定后,用紅表筆接基極,黑表筆依次接觸另外兩個(gè)引腳,如果顯示屏上的數(shù)值都顯示為0.600~0.800V,則所測(cè)三極管屬于硅NPN型中、小功率管。其中,顯示數(shù)值較大的一次,黑表筆所接引腳為發(fā)射極。如果顯示屏上的數(shù)值都顯示為0.400~0.600V,則所測(cè)三極管屬于硅NPN型大功率管。其中,顯示數(shù)值大的一次,黑表筆所接的引腳為發(fā)射極。用紅表筆接基極,黑表筆先后接觸另外兩個(gè)引腳,若兩次都顯示溢出符號(hào)“OL”或“1”,調(diào)換表筆測(cè)量,即黑表筆基極,紅表筆接觸另外兩個(gè)引腳,顯示數(shù)值都大于0.400V,則表明所測(cè)三極管屬于硅PNP型,此時(shí)數(shù)值大的那次,紅表筆所接的引腳為發(fā)射極。數(shù)字萬(wàn)用表在測(cè)量過(guò)程中,若顯示屏上的顯示數(shù)值都小于0.400V,則所測(cè)三極管屬于鍺管。3.三極管幾個(gè)參數(shù)的檢測(cè)(1)放大系數(shù)hFE的測(cè)量:是三極管的直流電流放大系數(shù)。用數(shù)字萬(wàn)用表或指針式萬(wàn)用表都可以方便地測(cè)出三極管的hFE。

(1)指針式萬(wàn)用表檢測(cè)普通三極管指針式萬(wàn)用表判斷普通三極管的三個(gè)電極、極性及好壞時(shí),選擇R×100或R×1k擋位,常分兩步進(jìn)行測(cè)量判斷。(1)三顛倒,找基極;PN結(jié),定極型三極管的內(nèi)部等效圖如下圖所示,測(cè)量時(shí)要時(shí)刻想著此圖,從而達(dá)到熟能生巧。附加資料找基極、定極型的測(cè)量示意圖(2)判斷基極、集電極—順箭頭,偏轉(zhuǎn)大;測(cè)不準(zhǔn),動(dòng)嘴巴基極找到之后,判斷出PNP型或NPN型,再找發(fā)射極和集電極。2.貼片三極管:采用表面貼裝技術(shù)SMT(SurfaceMountedTechnology)的三極管。有三個(gè)引腳的,也有四個(gè)引腳的。在四個(gè)引腳的三極管中,比較大的一個(gè)引腳是集電極,兩個(gè)相通引腳是發(fā)射極,余下的一個(gè)引腳是基極。3.幾種特殊三極管(1)帶阻尼三極管:將三極管與阻尼二極管、保護(hù)電阻封裝為一體構(gòu)成的特殊三極管,常用于彩色電視機(jī)和計(jì)算機(jī)顯示器的行掃描電路中。(2)差分對(duì)管:差分對(duì)管是將兩只性能參數(shù)相同的三極管封裝在一起構(gòu)成的電子器件,一般用在音頻放大器或儀器、儀表的輸入電路做差分放大管。

(3)達(dá)林頓管:是復(fù)合管的一種連接形式,它是將兩只三極管或更多只三極管集電極連在一起,而將第一只三極管的發(fā)射極直接耦合到第二只三極管的基極,依次級(jí)聯(lián)而成。

(4)帶阻三極管:指基極和發(fā)射極之間接有一只或兩只電阻并與晶體管封裝為一體的三極管。由于帶阻三極管通常應(yīng)用在數(shù)字電路中,因此帶阻三極管有時(shí)候又被稱為數(shù)字三極管或者數(shù)碼三極管。

2.三極管的識(shí)別(1)國(guó)產(chǎn)三極管型號(hào)的命名方法國(guó)產(chǎn)三極管的型號(hào)命名由五部分組成例如:1)三極管3AD50C:鍺材料PNP型低頻大功率三極管,如圖(a)所示;2)三極管3DG201B:硅材料NPN型高頻小功率三極管如圖(b)所示。(2)三極管引腳的排列方式對(duì)于國(guó)產(chǎn)小功率金屬封裝三極管,底視圖位置放置,使三個(gè)引腳構(gòu)成等腰三角形的頂點(diǎn)上,從左向右依次為e、b、c;有管鍵的管子,從管鍵處按順時(shí)針?lè)较蛞来螢閑、b、c,其管腳識(shí)別圖如圖(a)所示。對(duì)于國(guó)產(chǎn)中小功率塑封三極管使其平面朝向外,半圓形朝內(nèi),三個(gè)引腳朝上放置,則從左到右依次為ebc,其管腳識(shí)別圖如圖(b)現(xiàn)今比較流行的三極管9011~9018系列為高頻小功率管,除9012和9015為PNP型管外,其余均為NPN型管。常用9011~9018、1815系列三極管管腳排列如圖所示。平面對(duì)著自己,引腳朝下,從左至右依次是E、C、B,即1是發(fā)射極E,2是集電極C,三是基極B。貼片三極管有三個(gè)電極的,也有四個(gè)電極的。一般三個(gè)電極的貼片三極管從頂端往下看有兩邊,上邊只有一腳的為集電極,下邊的兩腳分別是基極和發(fā)射極。在四個(gè)電極的貼片三極管中,比較大的一個(gè)引腳是三極管的集電極,另有兩個(gè)引腳相通是發(fā)射極,余下的一個(gè)是基極。3.三極管的主要技術(shù)指標(biāo)(1)電流放大系數(shù)β:即電流放大倍數(shù),表示三極管放大能力。分為直流放大系數(shù)(用hFE或β表示)和交流放大系數(shù)。用β表示。(2)耗散功率PCM:指三極管參數(shù)變化不超過(guò)規(guī)定允許值時(shí)的最大集電極耗散功率。(3)頻率特性:三極管的電流放大系數(shù)與工作頻率有關(guān),如果三極管超過(guò)了工作頻率范圍,會(huì)造成放大能力降低甚至失去放大作用。(4)集電極最大電流ICM:三極管集電極所允許通過(guò)的最大電流。集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的β下降,當(dāng)β下降到正常值的2/3時(shí),集電極電流即為ICM。(5)最大反向電壓:三極管正常工作時(shí)所允許加的最高工作電壓。包括集電極—發(fā)射極反向擊穿電壓UCEO、集電極—基極反向擊穿電壓UCBO以及發(fā)射極—基極反向擊穿電壓UEBO。(6)反向電流:包括集電極—基極之間的反向電流ICBO和集電極—發(fā)射極之間的反向電流ICEO。2.帶阻三極管的檢測(cè)帶阻三極管檢測(cè)與普通三極管基本類(lèi)似,但由于其內(nèi)部接有電阻,故檢測(cè)出來(lái)的阻值大小稍有不同。以圖5.21中的NPN型三極管為例,選用指針式萬(wàn)用表,量程置于R×1K檔,若帶阻三極管正常,則有如下規(guī)律:B、E極之間正反向電阻都比較小(具體測(cè)量值與內(nèi)接電阻有關(guān)),但B、E極之間的正向電阻(黑筆接B,紅筆接E)會(huì)略小一點(diǎn),因?yàn)闇y(cè)正向電阻時(shí)發(fā)射結(jié)會(huì)導(dǎo)通。B、C極之間正向(黑筆接B,紅筆接C)電阻小,反向電阻接近無(wú)窮大。E、C極之間正反向電阻(黑筆接C,紅筆接E)都接近無(wú)窮大。檢測(cè)結(jié)果與上述不相時(shí),可判斷為帶阻三極管損壞。3.帶阻尼三極管的檢測(cè)帶阻尼三極管檢測(cè)與普通三極管基本類(lèi)似,但由于其內(nèi)部接有阻尼二極管,故檢測(cè)出來(lái)的阻值大小稍有不同。以圖5.21中的NPN型三極管為例,選用指針式萬(wàn)用表,量程置于R×1K檔,若帶阻尼三極管正常,則有如下規(guī)律:B、E極之間正反向電阻都比較小,但其正向電阻(黑筆接B,紅筆接E)會(huì)略小一點(diǎn)。B、C極之間正向電阻(黑筆接B,紅筆接C)小,反向電阻接近無(wú)窮大。E、C極之間正向電阻(黑筆接C,紅筆接E)接近無(wú)窮大,反向電阻很?。ㄒ?yàn)樽枘岫O管會(huì)導(dǎo)通)。檢測(cè)結(jié)果與上述不相時(shí),可判斷為帶阻尼三極管損壞。4.達(dá)林頓(復(fù)合管)三極管的檢測(cè)以圖中的NPN型達(dá)林頓三極管為例,選用指針式萬(wàn)用表,量程置于R×10K檔,若達(dá)林頓三極管正常,則有如下規(guī)律:B、E極之間正向電阻(黑筆接B,紅筆接E)小,但其反向電阻無(wú)窮大。B、C極之間正向電阻(黑筆接B,紅筆接C)小,反向電阻接近無(wú)窮大。E、C極之間正反向電阻都接近無(wú)窮大。檢測(cè)結(jié)果與上述不相時(shí),可判斷為達(dá)林頓三極管損壞。

情境2簡(jiǎn)易消防應(yīng)急燈的設(shè)計(jì)與調(diào)試

學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo):能判斷并測(cè)試三極管的管型、管腳;能測(cè)試三極管的基本特性;能分析并調(diào)試三極管基本放大電路,能分析并調(diào)試簡(jiǎn)易消防應(yīng)急燈。知識(shí)目標(biāo):了解三極管的基本結(jié)構(gòu);懂得辨別常見(jiàn)的三極管及其類(lèi)型;掌握三極管的放大特性和開(kāi)關(guān)特性;理解三極管基本放大電路、電源充電電路的工作原理。單元13:三極管的極間電流關(guān)系與三種工作狀態(tài)半導(dǎo)體三極管又稱晶體三極管(下稱三極管),一般簡(jiǎn)稱晶體管,或雙極型晶體管。它是通過(guò)一定的制作工藝,將兩個(gè)PN結(jié)結(jié)合在一起的器件,兩個(gè)PN結(jié)相互作用,使三極管成為一個(gè)具有控制電流作用的半導(dǎo)體器件。NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型ECBECB符號(hào)中發(fā)射極上的箭頭方向,表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)電流的流向。NPN型PNP型任務(wù)1:NPN型三極管各極電流之間關(guān)系的仿真測(cè)試測(cè)試電路如圖2.1.5所示,改變電源電壓VBB分別為表2.1.5中對(duì)應(yīng)的值,測(cè)出相應(yīng)的IB、IC與IE的值,根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算IB+

IC、IC/IE和

IC/IB的值填入表2.1.5對(duì)應(yīng)位置,根據(jù)表2.1.5,歸納三極管各級(jí)電流的關(guān)系。VBB(V)0.691.662.695.71IB(uA)Ic(mA)IE(mA)IB+IC(mA)IC/IEIC/IB歸納IBICIE三者的關(guān)系IBB=1.11uA時(shí),各級(jí)電流IBB=10.103uA時(shí),各級(jí)電流IBB=20.095uA時(shí),各級(jí)電流IBB=50.071uA時(shí),各級(jí)電流IB/uA1102050IC/mA99249IE/mA99.002.014.029.05IC/IE-----0.9940.9940.994IC/IB----186.3184.3181.1NPN型三極管各極電流分配關(guān)系仿真結(jié)果(1).基極電流增加,集電極電流也增加,基極電流控制集電極電流三極管是電流控制器件(3).集電極電流與基極電流比值變化不大近似認(rèn)為常數(shù)=常數(shù)(2).射極電流=基極電流+集電極電流IE=IC+IB≈Ic(4)集電極電流與射極電流比值近似為1。數(shù)據(jù)結(jié)果分析三極管各極的電流及方向任務(wù)2:三極管放大作用仿真測(cè)試用示波器觀察下圖2.1.4中ube,uce的電壓,將他們的波形畫(huà)在表2.1.4中,并估算uce/ube=_______,根據(jù)測(cè)量結(jié)果分析三極管具有____作用結(jié)論:UBC/UAC=__400__,說(shuō)明三極管具有____作用三極管工作狀態(tài)(1)三種工作狀態(tài)放大狀態(tài)截止?fàn)顟B(tài)飽和導(dǎo)通狀態(tài)放大:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。即:IC=IB,且IC

=

IB(2)飽和:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏。即:UCEUBE

,

IB>IC,UCE0.3V

(3)截止:

UBE<死區(qū)電壓,IB=0,IC=ICEO

0

(2)三個(gè)工作區(qū)的特點(diǎn)(NPN)任務(wù)3:根據(jù)三極管三極電位判斷三極管的工作狀態(tài)已知測(cè)量三極管三個(gè)電極對(duì)地電位如圖所示,試判斷三極管的工作狀態(tài)。

放大截止飽和原理硅管:UBE=0.7V;鍺管:UBE=0.2VNPN管:UBE>0,UBC<0PNP管:UBE<0,UBC>0步驟假設(shè)三個(gè)管腳中電位居中的管腳為B,其中與B差值為0.7V(或0.2V)的管腳為E,另一管腳為C,并由此可知是硅管(或鍺管)。求UBE、UBC,若符合UBE>0,UBC<0,則為NPN;若符合UBE<0,UBC>0,則為PNP。管子處于放大狀態(tài)4.根據(jù)晶體管的三個(gè)電極電位,判別三個(gè)電極及管子類(lèi)型例:一個(gè)晶體管處于放大狀態(tài),已知其三個(gè)電極的電位分別為5V、9V和5.2V。試判別三個(gè)電極,并確定該管的類(lèi)型和所用的半導(dǎo)體材料。解:分別設(shè)U1=5V,U2=9V,U3=5.2V,U3電位居中所以是B極,

U1-U3=5-5.2=-0.2V,因此是鍺管,2腳為集電極C。則1為發(fā)射極E,有:UBE=U3-U1=5.2-5.=0.2V>0UBC=U3-U2=5.2-9=-3.8V<0,因此,為NPN型鍺管,5V、9V、5.2V所對(duì)應(yīng)的電極分別是發(fā)射極、集電極和基極。輸入回路輸出回路iBiEiC+VCCRcC1C2RL+Rb+ui+uo+uBE+uCE單元14:三極管伏安特性曲線——輸入特性曲線

晶體管的伏安特性曲線是描述三極管的各端電流與兩個(gè)PN結(jié)外加電壓之間的關(guān)系的一種形式,其特點(diǎn)是能直觀,全面地反映晶體管的電氣性能的外部特性。晶體管的特性曲線一般用實(shí)驗(yàn)方法描繪或?qū)S脙x器(如晶體管圖示儀)測(cè)量得到。晶體三極管為三端器件,在電路中要構(gòu)成四端網(wǎng)絡(luò),它的每對(duì)端子均有兩個(gè)變量(端口電壓和電流),因此要在平面坐標(biāo)上表示晶體三極管的伏安特性,就必須采用兩組曲線簇,我們最常采用的是輸入特性曲線簇和輸出特性曲線簇。

輸入特性是指三極管輸入回路中,加在基極和發(fā)射極的電壓UBE與由它所產(chǎn)生的基極電流IB之間的關(guān)系。一、輸入特性曲線任務(wù)1:共發(fā)射極輸入特性的仿真測(cè)試,電路如下圖所示:a1)調(diào)節(jié)電源VBB,使uBE=0V時(shí),測(cè)得iB=______1)不接電源VCC,即使得uCE=0時(shí),調(diào)節(jié)電源VBB為下表所列數(shù)值,測(cè)出相應(yīng)iBa2)調(diào)節(jié)電源VBB,使uBE=0.2V時(shí),測(cè)得iB=______a3)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=10uA

時(shí),測(cè)得uBE=______a4)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=20uA

時(shí),測(cè)得uBE=______a5)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=40uA

時(shí),測(cè)得uBE=_______a6)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=60uA

時(shí),測(cè)得uBE=_______a7)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=80uA

時(shí),測(cè)得uBE=_______a8)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=100uA

時(shí),測(cè)得uBE=______2)接入電源電壓VCC=20V,保證uCE>1V時(shí)類(lèi)似上述仿真步驟測(cè)出各數(shù)值3)根據(jù)仿真所測(cè)得的數(shù)值畫(huà)出三極管共發(fā)射輸入特性曲線a1)調(diào)節(jié)電源VBB,使uBE=0V時(shí),測(cè)得iB=01)不接電源VCC,即使得uCE=0時(shí)a2)調(diào)節(jié)電源VBB,使uBE=0.2V時(shí),測(cè)得iB=0a3)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=10uA

時(shí),測(cè)得uBE=0.57Va4)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=20uA

時(shí),測(cè)得uBE=0.59Va5)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=40uA

時(shí),測(cè)得uBE=0.609Va6)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=60uA

時(shí),測(cè)得uBE=0.62Va7)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=80uA

時(shí),測(cè)得uBE=0.63Va8)調(diào)節(jié)電源VBB,使iB=100uA

時(shí),測(cè)得uBE=0.634V2)接入電源電壓VCC=20V,保證uCE>1V時(shí)類(lèi)似上述仿真步驟測(cè)出各數(shù)值(略)O特性基本重合(電流分配關(guān)系確定)特性右移(因集電結(jié)開(kāi)始吸引電子)導(dǎo)通電壓

uBE硅管:(0.60.8)V鍺管:

(0.20.3)V取0.7V取0.2V3)根據(jù)仿真所測(cè)得的數(shù)值畫(huà)出三極管共發(fā)射輸入特性曲線如下:測(cè)量三極管共射特性曲線的電路

①按圖接好電路,并在基極回路串接A電流表,在集電極回路串接mA電流表。②接入電源電壓VBB=0V,VCC=30V。單元15三極管輸出特性曲線步驟

③調(diào)節(jié)電源電壓VBB

,使iB為下表中所給的各數(shù)值;對(duì)應(yīng)于每一個(gè)iB,調(diào)節(jié)電源電壓VCC使UCE為下表中所給的各數(shù)值,測(cè)出此時(shí)相應(yīng)的iC值,將結(jié)果填入下表中。

iB=80AuCE/V105210.50.30.20.10iC/mAiB=60AuCE/V105210.50.30.20.10iC/mAiB=40AuCE/V105210.50.30.20.10iC/mAiB=20AuCE/V105210.50.30.20.10iC/mAiB=0uCE/V105210.50.30.20.10iC/mA④根據(jù)上表的測(cè)試結(jié)果,在同一個(gè)坐標(biāo)系中畫(huà)出對(duì)應(yīng)于每一個(gè)iB的三極管共射輸出特性曲線(曲線簇)。共射輸出特性曲線

iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)1.截止區(qū):iB<=0

發(fā)射結(jié)反偏集電結(jié)反偏三極管失去放大作用且呈高阻狀態(tài),E、B、C極之間近似看作開(kāi)路。

iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)2.放大區(qū):iB>0以上所有曲線的平坦部分

發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏

iC與uCE基本無(wú)關(guān),且iC≈iB

,iC隨iB變化而變化,即iC受控于iB(受控特性);相鄰曲線間的間隔大小反映出的大小,即管子的電流放大能力。

iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)3.飽和區(qū):uCE

u

BE特點(diǎn):1)IC

IB2)臨界飽和:uCE

=uBE3)深度飽和:UCE(SAT)=0.3V(硅管)UCE(SAT)=

0.1V(鍺管)(3)溫度升高對(duì)特性曲線的影響1.溫度升高,輸入特性曲線向左移溫度每升高1C,UBE

22.5mV溫度每升高10C,ICBO

約增大1倍2.溫度升高,輸出特性曲線向上移OT2溫度每升高1C,

0.5%1%輸出特性曲線間距增大iCuCET2>T2iB=0T2>三極管放大電路的三種接法共發(fā)射極ecb輸入輸出ecb輸入輸出共集電極共基極ceb輸入輸出單元16三極管固定偏置放大電路的靜態(tài)分析組成放大器時(shí)應(yīng)遵循的原則(1)要有直流通路:※發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏(放大狀態(tài))※并保證有合適的直流工作點(diǎn)(靜態(tài)工作點(diǎn))(2)要有交流通路:※信號(hào)能輸入能輸出※交直流相互兼容,互不影響;合適的元器件參數(shù)選擇。(動(dòng)態(tài)指標(biāo))1)靜態(tài)工作點(diǎn)輸入信號(hào)ui=0、只在直流電源UCC作用下電路的狀態(tài)稱“靜態(tài)”。當(dāng)電路處于靜態(tài)時(shí),三極管各電極有確定不變的電壓、電流,在特性曲線上表現(xiàn)為一個(gè)確定點(diǎn),稱為靜態(tài)工作點(diǎn),用Q表示,對(duì)應(yīng)的電流電壓一般用IBQ、ICQ和UCEQ表示。

直流下耦合電容C1、C2相當(dāng)于開(kāi)路①由直流通道求靜態(tài)工作點(diǎn):畫(huà)直流通路原則電容開(kāi)路;電感短路;保留直流電源VCC2)靜態(tài)分析

靜態(tài)分析就是要求出Q點(diǎn)電流電壓IBQ、ICQ和UCEQ三數(shù)值。1、固定偏置共射放大電路任務(wù)1:畫(huà)出下面電路的直流通路,不借助資料口述畫(huà)直流通路的原則ICQ=βIBQUCEQ=UCC-ICQRCIBQ=RBVCC-UBEQ由晶體管放大原理可求得ICQ:由圖又可求得工作點(diǎn)上UCEQ:式中ICRC前面的負(fù)號(hào)表示輸出電壓與集電極電流IC反相,即與輸入電壓反相。任務(wù)2:電路如圖,分析IBQ與UCEQ的計(jì)算表達(dá)式ICIEIBUBEUCERBRC+UCCceb

任務(wù)3:已知圖示電路中UCC=10V,RB=250KΩ,RC=3KΩ,β=50,試求該放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。解IB=37.2μA所以靜態(tài)工作點(diǎn)Q:IC=1.86mAUCE=4.42V注意:計(jì)算中一定要弄明白各量的單位,不允許寫(xiě)錯(cuò)?、谟脠D解法求解靜態(tài)工作點(diǎn)a.按已選好的管子型號(hào)在手冊(cè)中查找、或從晶體管圖示儀上描繪出管子的輸入、輸出特性如下圖所示:uBEiBiCuCEb.畫(huà)出直流負(fù)載線。此步驟是圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)的關(guān)鍵。

由放大電路的直流通道可得:UCEICIEIBUBERBRC+UCCcebUCE=UCC-ICRC令UCE=0,可得:IC=UCC/RC令I(lǐng)C=0可得:UCE=UCCICUCEUCCRCUCC連接兩點(diǎn)作出直流負(fù)載線c.確定靜態(tài)工作點(diǎn)只有IBQ對(duì)應(yīng)的交點(diǎn)才是Q點(diǎn)QIBQ直流負(fù)載線上交點(diǎn)有多個(gè)如果靜態(tài)工作點(diǎn)選擇不當(dāng)有可能使放大電路輸出波形進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)導(dǎo)致輸出波形出現(xiàn)非線性失真

非線性失真分為飽和失真和截止失真兩種靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的影響ICUCE(1)飽和失真當(dāng)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q選取比較高時(shí),IBQ較大,UCEQ較小,輸入信號(hào)的正半周進(jìn)入飽和區(qū)而造成的失真稱為飽和失真。Qibu0

Q點(diǎn)的上移造成放大過(guò)程中信號(hào)的一部分進(jìn)入飽和區(qū),發(fā)生飽和失真,集電極電流上削波。

放大電路輸出電壓同樣產(chǎn)生飽和失真。由于共射電路輸入、輸出反相,因此輸出電壓呈下削波。結(jié)論:

輸入信號(hào)波形iCQ點(diǎn)高,飽和失真!ICUCE

(2)截止失真

當(dāng)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q選取比較低時(shí),IBQ較小,輸入信號(hào)的負(fù)半周進(jìn)入截止區(qū)而造成的失真稱為截止失真。Qib

輸入信號(hào)波形

Q點(diǎn)下移造成放大過(guò)程中信號(hào)的一部分進(jìn)入截止區(qū),發(fā)生截止失真,集電極電流呈下削波。iCu0

放大電路輸出電壓同樣產(chǎn)生截止失真。由于共射電路輸入、輸出反相,因此輸出電壓呈現(xiàn)上削波。結(jié)論:Q點(diǎn)低,截止失真!任務(wù)4靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形影響的仿真測(cè)試電路如圖所示步驟:①不接ui,接入VCC

=+20V,調(diào)節(jié)RB(RP),使UCE=10V。②保持步驟1,輸入端接入ui(fi

=1kHZ,Ui=10mV),用示波器同時(shí)觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形,并記錄輸出電壓波形有無(wú)明顯失真

。③保持步驟2,調(diào)節(jié)ui(Ui)大小,使輸出電壓最大且輸出電壓波形無(wú)明顯失真。④保持步驟3,調(diào)節(jié)RB(RP),增大UCE,即減小工作點(diǎn)電流IB或IC

,直到輸出電壓波形出現(xiàn)明顯失真。此時(shí)輸出波形的失真為

(頂部/底部)失真,而放大器的工作點(diǎn)Q則更接近于

(飽和區(qū)/截止區(qū))。⑤保持步驟4,調(diào)節(jié)RB(RP),增大工作點(diǎn)電流IB或IC

,直到輸出電壓波形出現(xiàn)明顯失真。此時(shí)輸出波形的失真為

(頂部/底部)失真,而放大器的工作點(diǎn)Q則更接近于

(飽和區(qū)/截止區(qū))。靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形影響的仿真測(cè)試結(jié)果①不接ui接入VCC=20V,調(diào)節(jié)RP,使UCE=10V②保持步驟①接入ui用示波器觀察輸入輸出波形,并記錄輸出電壓波形有無(wú)明顯失真③保持步驟②調(diào)節(jié)ui用示波器觀察輸入輸出波形,使輸出電壓最大且波形無(wú)明顯失真④保持步驟③調(diào)節(jié)RP,增大UCE直到波形發(fā)生明顯失真此時(shí)輸出波形的失真為

(頂部/底部)失真,而放大器的工作點(diǎn)Q則更接近于

(飽和區(qū)/截止區(qū))。⑤保持步驟④調(diào)節(jié)RP,減小UCE直到波形發(fā)生明顯失真此時(shí)輸出波形的失真為

(頂部/底部)失真,而放大器的工作點(diǎn)Q則更接近于

(飽和區(qū)/截止區(qū))。Q點(diǎn)選取不當(dāng):(1)引起非線性失真;(2)影響放大電路動(dòng)態(tài)輸出范圍。Q點(diǎn)選取方法:(1)使Q點(diǎn)在三極管特性曲線的線性放大區(qū),遠(yuǎn)離截止區(qū)和飽和區(qū);(2)在保證不失真前提下,Q點(diǎn)盡量低。3)總結(jié)4)電路中各元器件對(duì)輸出信號(hào)的影響RB

↓IB

↑IC

↑UCE

↓輸出信號(hào)有可能產(chǎn)生飽和失真反之可能產(chǎn)生截止失真RC

↑IC

不變UCE

↓輸出信號(hào)有可能產(chǎn)生飽和失真基極偏置電阻RB一旦確定IB確定IC、

UCE確定稱此電路為固定偏置放大器(或者恒流式偏置放大器)一般通過(guò)調(diào)節(jié)RB來(lái)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)5.溫度對(duì)輸出信號(hào)的影響β

↑IC

↑UCE

↓輸出信號(hào)有可能產(chǎn)生飽和失真T

↑放大電路考慮的因素:1.輸出信號(hào)的幅度和功率要比輸入信號(hào)放大多少?(放大倍數(shù))2.放大器對(duì)信號(hào)源(前級(jí))的影響(輸入電阻)3.放大器對(duì)負(fù)載(后級(jí))的影響(輸出電阻)+單元17固定偏置放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析:計(jì)算交流性能指標(biāo):

Au、Ri、Ro交流通路交流通路作圖原則電容短路;電感開(kāi)路;直流電源VCC置0(接地)任務(wù)1:畫(huà)出以下電路的交流通路

三極管微變等效電路模型:當(dāng)輸入為微變信號(hào)時(shí),對(duì)于交流微變信號(hào),非線性器件三極管可用微變等效電路(線性電路)來(lái)代替三極管的微變等效電路模型

由于三極管是非線性器件,這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號(hào)模型,就是將非線性器件做線性化處理,從而簡(jiǎn)化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。微變等效模型的原理(了解):

當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí),就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來(lái)代替,從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來(lái)處理?!⒆兊刃щ娐贩治龇╥B/μAuBE/V0Q三極管的交流輸入電阻rbe

輸入端:Q點(diǎn)附近小信號(hào)近似滿足線性關(guān)系基極與發(fā)射極之間用一個(gè)交流電阻rbe等效。

輸出端:曲線平坦,間隔較均勻。

uCE幾乎對(duì)iC無(wú)影響。三極管的電流放大系數(shù)β

集電極與發(fā)射極之間用一個(gè)受控電流源等效。任務(wù)2:由交流通路畫(huà)出微變等效電路

uS為外接的信號(hào)源RS是信號(hào)源內(nèi)阻共射放大電路的微變等效電路①電壓放大倍數(shù)②輸入電阻:

一般基極偏置電阻Rb>>rbe,Ri≈rbe。任務(wù)3:分析固定偏置共射放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo):AU,RI,RO

③輸出電阻Ro

輸出電阻Ro越小,放大電路的帶負(fù)載能力越強(qiáng)。注意:輸出電阻Ro中不應(yīng)包含負(fù)載電阻RL。①畫(huà)直流(通路),找Q點(diǎn):

②定參量:

直流通路固定偏置共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析任務(wù)4:已知電路中Rb=320kΩ,β=80,RC=2kΩ,

RL=2kΩ,ICQ=2.5mA,試計(jì)算放大電路的電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。解:(1)三極管的交流輸入電阻(定參量)

(2)微變等效電路(畫(huà)模型)共射放大電路的微變等效電路交流通路(3)求指標(biāo):

①電壓放大倍數(shù)Au②

輸入電阻Ri③

輸入電阻Ro任務(wù)5已知β=50,試估算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q,并求解Au、Ri、Ro。解:(1)畫(huà)直流通路,找Q點(diǎn):ICQ=βIBQ≈UCC-ICQ(RC

+RE

)UCEQ=UCC-ICQRC-IEQRe①電壓放大倍數(shù)Au②

輸入電阻Ri③

輸入電阻Ro解:(2)動(dòng)態(tài)分析:(1)放大倍數(shù)(增益)衡量放大電路對(duì)信號(hào)放大能力的主要技術(shù)參數(shù)。電流放大倍數(shù):電壓放大倍數(shù):功率放大倍數(shù):單元18:固定偏置共射極放大電路仿真測(cè)試1.放大電路的主要性能指標(biāo)例:測(cè)得某共射放大電路輸入電壓Ui=3mV,輸出電壓Uo=3V,則電壓放大倍數(shù)Au?分貝值?分貝值表示法:Au=1000000,用分貝表示則為Au=120dB。

Au(dB)=60dB

Au=-1000,Au(dB)=60dBAu(dB)=20lg│Au│Ai(dB)=20lg│Ai│Ap(dB)=10lgAp任務(wù)1:共發(fā)射極放大電路放大倍數(shù)的仿真測(cè)量測(cè)試電路如圖所示,其中RB由51k電阻與500k電位器(RP)相串聯(lián)構(gòu)成,RC=1k,RL=1k注意:圖中Rs表示的是信號(hào)源的內(nèi)部電阻50①不接ui

,接入VCC=+20V,調(diào)節(jié)RB(RP),使UCE=10V。②保持步驟①,輸入端接入ui(fi

=1kHz,Ui=10mV)。③保持步驟②,用低頻毫伏表分別測(cè)量輸入電壓Ui和輸出電壓UO的大小,并記錄:Ui

=

mV,UO=

mV,

Au=

。④保持步驟③,用低頻毫伏表測(cè)量信號(hào)源的輸出電壓大小,求出Aus,并記錄:

Aus=

,顯然,Aus

(大于/小于)Au。步驟:①不接ui

,接入VCC=+20V,調(diào)節(jié)RB(RP),使UCE=10V。Ui

=6.36mV,UO=996.727mV,

Au=156.7。②保持步驟①,輸入端接入ui(fi

=1kHz,Ui=10mV)。③保持步驟②,用低頻毫伏表分別測(cè)量輸入電壓Ui和輸出電壓UO的大小,并記錄:④保持步驟③,用低頻毫伏表測(cè)量信號(hào)源的輸出電壓大小,求出Aus,并記錄:US

=7.071mV,UO=996.726mV,

Au=141。顯然,Aus

(大于/小于)Au。小結(jié):Au指輸出信號(hào)不失真的前提下,放大器對(duì)輸入信號(hào)放大的能力放大倍數(shù)Au<0時(shí),說(shuō)明輸出、輸入信號(hào)的相位相反Au的絕對(duì)值越大,說(shuō)明放大器的放大能力越強(qiáng)Ainout(2)輸入電阻Ri

從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。放大電路的輸入電阻

對(duì)于一定的信號(hào)源電路,輸入電阻Ri越大,放大電路從信號(hào)源得到的輸入電壓ui就越大,放大電路向信號(hào)源索取電流也就越小。uS:信號(hào)源電壓RS:信號(hào)源內(nèi)阻Ri放大器的輸入電阻相當(dāng)于信號(hào)源的負(fù)載電阻,輸入電阻表明了放大器對(duì)信號(hào)源的影響程度,顯然,Ri越大,ui越接近uS,信號(hào)源衰減越小,對(duì)信號(hào)源(電壓源)的影響就越小

測(cè)試電路如圖所示,其中RB由51k電阻與500k電位器(RP)相串聯(lián)構(gòu)成,RP1為5k電位器,RC=1k,RL=1k任務(wù)2:共發(fā)射極放大電路輸入電阻的仿真測(cè)量

①不接ui

,接入VCC

=+20V,調(diào)節(jié)RB(RP),使UCE=10V。步驟:注:當(dāng)Ui=0.5Us時(shí),Ri=Rs+RP1,為什么?

②保持步驟①,取信號(hào)源Us使Us=20mV。在輸入端串接電位器RP1,并接入ui,調(diào)節(jié)RP1,使Ui=0.5Us。③求出Ri,并記錄Ri=

。①不接ui

,接入VCC

=+20V,調(diào)節(jié)RB,使UCE=10V。

②保持步驟①,取信號(hào)源Us使Us=20mV。在輸入端串接電位器RP1,并接入ui,調(diào)節(jié)RP1,使Ui=0.5Us。

③求出Ri,并記錄Ri=50+250=300歐。(3)輸出電阻Ro從放大電路輸出端向左看,相當(dāng)于存在內(nèi)阻Ro。

放大電路的輸出電阻

放大電路的輸出相當(dāng)于負(fù)載的信號(hào)源,信號(hào)源的內(nèi)阻稱電路的輸出電阻。計(jì)算:

輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載的能力,Ro越小,放大電路帶負(fù)載的能力越強(qiáng),反之則差。

11’22’+us–放大電路RS+ui–+uo–RLioiii22’11’usRS+u–放大電路=0Ro輸出電阻測(cè)量Uo1.測(cè)量開(kāi)路電壓~roUs'2.測(cè)量接入負(fù)載后的輸出電壓~roUs'RLUo'3.計(jì)算Ro=[(UO/U’O)-1]RL

測(cè)試電路如圖所示,其中RB由51k電阻與500k電位器(RP)相串聯(lián)構(gòu)成,RP1為1k電位器,RC=5k①不接ui,接入VCC

=+20V,調(diào)節(jié)RB(RP),使UCE=10V。

②保持步驟①,接入ui(Ui=10mV),不接RP1,用低頻毫伏表測(cè)量放大電路的開(kāi)路輸出電壓Uo,并記錄Uo=

。③保持步驟②

,接入并調(diào)節(jié)RP1,使U‘o=0.5Uo,求出Ro=

。任務(wù)3:共發(fā)射極放大電路輸出電阻的仿真測(cè)量①不接ui,接入VCC

=+20V,調(diào)節(jié)RB(RP),使UCE=10V。

②保持步驟①,接入ui(Ui=10mV),不接R1,用低頻毫伏表測(cè)量放大電路的開(kāi)路輸出電壓Uo,并記錄Uo=1.399V。③保持步驟②

,接入并調(diào)節(jié)R1,使Uo=0.5Uo,求出Ro=1K歐。結(jié)論:Ro值與RC值

(基本接近/相差很大)。單元19分壓式偏置的共射放大電路任務(wù)1:固定偏置共射放大電路的不足的仿真測(cè)試

①用示波器觀察固定偏置放大電路的輸入輸出波形,測(cè)出uCE=_________②改變?nèi)龢O管型號(hào),即相當(dāng)于改變?nèi)龢O管的放大倍數(shù),用示波器觀察輸入輸出波形,測(cè)出UCE的大?、叟袛喙潭ㄆ梅糯箅娐肥欠衲芊€(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)①三極管型號(hào)2N3393時(shí),測(cè)出uCE=11.049V仿真結(jié)果示波器觀察到輸入輸出波形如下②三極管型號(hào)選為2N6545時(shí)(相當(dāng)于改變?nèi)龢O管的放大倍數(shù)),測(cè)得UCE=13.482V用示波器觀察到輸入輸出波形如圖:③改變?nèi)龢O管型號(hào)(三極管放大倍數(shù)發(fā)生變化)時(shí),UCE明顯發(fā)生變化,且波形出現(xiàn)明顯失真,由此可見(jiàn),固定偏置放大電路不能穩(wěn)定工作點(diǎn)④理論分析:溫度變化輸出信號(hào)產(chǎn)生失真溫度降低輸出信號(hào)可能產(chǎn)生截止失真β

↑UCE

↓T

↑不變↑溫度升高輸出信號(hào)有可能產(chǎn)生飽和失真任務(wù)2:分壓式偏置的共射放大電路的靜態(tài)分析RCC2+C1+對(duì)固定偏置的放大電路進(jìn)行改造。3DG6cbeRB+UCCRB2RB1分壓電阻射極反饋電阻分壓電阻分壓式偏置放大電路RE有何優(yōu)點(diǎn)?①用示波器觀察分壓式放大電路輸入輸出波形并測(cè)出UCE=______②改變分壓式放大電路中三極管型號(hào),用示波器觀察其輸入輸出波形并測(cè)出UCE=______結(jié)論:改變放大倍數(shù),UCE_(tái)_________(發(fā)生明顯變化或基本不變),輸出波形__________(失真,不失真),由此可見(jiàn),分壓式偏置放大電路__________(具有,不具有)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用1)分壓式偏置的共射放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)特性仿真測(cè)試三極管取2N3393,測(cè)得UCE=16.233V仿真結(jié)果用示波器觀察輸入輸出波形圖如下:三極管型號(hào)取2N6545,測(cè)出UCE=16.16V用示波器觀察輸入輸出波形如下:結(jié)論:改變放大倍數(shù),UCE基本不變,輸出波形仍舊不失真,由此可見(jiàn),分壓式偏置放大電路具有穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用

這種分壓式偏置的共發(fā)射極基本放大電路需要滿足I1I2>>IB實(shí)際模擬電子線路中,設(shè)計(jì)流過(guò)Rb1和Rb2支路的電流遠(yuǎn)大于基極電流IB,因此可近似把Rb1和Rb2視為串聯(lián),串聯(lián)可以分壓,根據(jù)分壓公式可確定基極電位:

當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),雖然也要引起IC的變化,但對(duì)基極電位沒(méi)有多大影響。溫度T↑→Ic↑→IE↑→UE↑→UBE=UB-UE↓→IB↓→Ic↓2)穩(wěn)定Q點(diǎn)原理RCC2+C1+3DG6cbe+UCCRB2RB1RE分壓偏置共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)估算

直流分析時(shí),此電路需滿足I1≈I2>>IB的小信號(hào)條件。C2+C1+RC3DG6cbeRE+UCCRB2RB1I1I2IBVBVB的大小顯然與溫度無(wú)關(guān)。分壓式偏置共射放大電路的直流通道

偏置電阻RB1和RB2應(yīng)選擇適當(dāng)數(shù)值,使之符合:I1≈I2>>IB的條件。在小信號(hào)條件下,IB可近似視為0值。

忽略IB時(shí),RB1和RB2可以對(duì)UCC進(jìn)行分壓。即:

上述分析步驟,就是分壓式偏置的共發(fā)射極電壓放大電路的估算法。顯然,基極電位VB的高低對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響非常大。UBERCβcbeRE+UCCRB2RB1I1I2IBVBIEICUCE任務(wù)3:畫(huà)出下圖直流通路,退出靜態(tài)工作點(diǎn)Q估算公式(找Q點(diǎn))交流通路作圖原則電容短路;電感開(kāi)路;直流電源VCC置0(接地)任務(wù)4:交流通路及微變等效電路,獲得動(dòng)態(tài)參數(shù)AU,RI,RO的求解公式分壓式偏置的共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析微變等效電路(定參量,畫(huà)模型)穩(wěn)定電路的交流通路及其微變等效電路動(dòng)態(tài)參數(shù)(求指標(biāo))

(1)電壓放大倍數(shù)(2)輸入電阻Ri:

Ri=Rb1∥Rb2∥rbe

(3)輸出電阻Ro

任務(wù)5:已知電路中Rb1=20kΩ,Rb2=10kΩ,Re=1.5kΩ,RC=2kΩ,RL=2kΩ,UCC=12V,UBEQ=0.7V,β=50,試計(jì)算放大電路的Q值和電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。

任務(wù)6如圖所示,已知β=60,UBEQ=0.7V。(1)估算Q值;(2)計(jì)算rbe;(3)用微分等效電路法求Au、Ri

、Ro;4.靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算+VCC只取決于外電路,和晶體管參數(shù)無(wú)關(guān)1、以分壓方式求基極電壓UB2、由基極電壓求發(fā)射極電壓UE3、由發(fā)射極電壓求發(fā)射極電流IE4、由發(fā)射極電流求集電極電流IC5、最后求CE結(jié)壓降UCE6、由發(fā)射極電流求基極電流IB靜態(tài)參數(shù)求解方法-例1:放大電路如圖,已知β=50,UBE=0.7V,(1)求靜態(tài)工作點(diǎn)IC、UCE;

解:(1)靜態(tài)參數(shù):Re=Re1+Re2單元20分壓式偏置的共射放大電路電路板調(diào)試

模擬電子電路中常用電子儀器布局圖任務(wù)1.畫(huà)出下圖共集電極放大電路的直流通路,分析靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算公式IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+usIBQ=(VCC–UBEQ)/[RB+(1+)

RE]ICQ=

IBQUCEQ=VCC–

ICQ

RE單元21共集電極放大電路分析與調(diào)試IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us交流通路+RsRB+uoRLibiiRE小信號(hào)等效電路icRsRB+uoRLibiiREusRB+uoRLibiciirbeibRERs+RiR’i任務(wù)2畫(huà)出下圖共集電極放大電路的交流通路和微變等效電路輸入回路:輸出回路:電壓增益:一般,則電壓增益接近于1,即usRB+uoRLibiciirbeibRERs+RiR’i任務(wù)3:由微變等效電路分析動(dòng)態(tài)指標(biāo)1.求放大倍數(shù)2.求輸入電阻根據(jù)定義由電路列出方程則輸入電阻當(dāng),時(shí),輸入電阻大usRB+uoRLibiciirbeibRERs+RiR’i求RO的等效電路由電路列出方程其中則輸出電阻當(dāng),時(shí),輸出電阻小3.求輸出電阻共集電極電路特點(diǎn):◆電壓增益小于1但接近于1,◆輸入電阻大,對(duì)電壓信號(hào)源衰減小◆輸出電阻小,帶負(fù)載能力強(qiáng)Au

1——射極輸出器、射極跟隨器用途:輸入級(jí)輸出級(jí)中間隔離級(jí)任務(wù)4:

=120,RB=300k,r’bb=200,UBEQ=0.7VRE=RL=Rs=1k,VCC=12V。求:“Q”、Au、Ri、Ro[解]1)求“Q”IBQ=(VCC–

UBE)/[RB+(1+

)RE]=(12

–0.7)/[300+1211]27(A)IEQ

ICQ=IBQ=3.2(mA)UCEQ=VCC–

ICQ

RE=12–3.21=8.8(V)IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+usIBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us2)求Au、Ri、Rorbe=200+26/0.0271.18(k)Ri=300//(1.18121)=51.2(k)任務(wù)5共集電極放大電路的基本特性的仿真測(cè)試測(cè)試電路如圖所示,其中RB由51k電阻與500k電位器(RP)相串聯(lián)構(gòu)成,RE=2k,RL=2k,VT為2N3393。2)保持步驟1),輸入端接入ui(fi=1kHZ,Ui=1V)和RL,用示波器觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形,并記錄:ui,uo的波形有無(wú)明顯失真5)保持步驟4),接入ui和RL并在輸入回路中串聯(lián)1k歐的電阻,觀察輸出電壓幅度有無(wú)明顯減小,并記錄其值。4)保持步驟3),不接RL,即增大等效負(fù)載電阻值,觀察輸出電壓幅度有無(wú)明顯增大并記錄其值3)保持步驟2),測(cè)量并記錄輸入信號(hào)幅度Uim=__V,輸出信號(hào)幅度Uom=____V,則Au=____且(Au>>1/=1/<<1);輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位關(guān)系(同相/反相)步驟:1)不接ui,接入VCC=20V,調(diào)節(jié)RB,使UCE=10V1)不接ui,接入VCC=20V,調(diào)節(jié)RB,使UCE=10V2)保持步驟1),輸入端接入ui(fi=1kHZ,Ui=1V)和RL,用示波器觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形,并記錄:ui,uo的波形有無(wú)明顯失真結(jié)合前面內(nèi)容可知共發(fā)射不失真輸入信號(hào)幅度Ui=10mV,而共集電放大電路的不失真輸入信號(hào)可以是1V結(jié)論:共集電放大電路不失真輸入信號(hào)幅度比共射放大電路大的多,即共集放大電路輸入動(dòng)態(tài)范圍要比共射放大電路大3)保持步驟2),測(cè)量并記錄輸入信號(hào)幅度Uim=__V,輸出信號(hào)幅度Uom=____V,則Au=____且(Au>>1/=1/<<1);輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相關(guān)關(guān)系(同相/反相)4)保持步驟3),不接RL,即增大等效負(fù)載電阻值,觀察輸出電壓幅度有無(wú)明顯增大并記錄其值結(jié)論:共集放大電路有穩(wěn)定輸出電壓的能力,由此可推斷出,共集放大電路的輸出電阻比共射放大電路的輸出電阻小得多5)保持步驟4),接入ui和RL并在輸入回路中串聯(lián)1k歐的電阻,觀察輸出電壓幅度有無(wú)明顯減小,并記錄其值。結(jié)論:共集放大電路的輸入電阻比共射放大電路的輸出電阻大得多單元22共集電極放大電路實(shí)驗(yàn)板調(diào)試

單元23共基極放大電路的分析與調(diào)試+VCCRCCbC2RLRE+++RB1RB2RS+us

+uoC1任務(wù)1.畫(huà)直流通路分析靜態(tài)工作點(diǎn)的求解公式+VCCRCCbC2RLRE+++RB1RB2RS+us

+uoC1任務(wù)2:畫(huà)交流通路和微變等效電路求動(dòng)態(tài)指標(biāo)RCRERS+us

RL+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS+us

+uoC1交

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