活动五单管放大器的制作.ppt

* * 活动五 单管放大器的制作 在电子线路中，经常用到放大电路，放大电路是怎样组成和工作的呢？我们通过制作一个单管电子放大器，来学习放大电路的相关知识，为以后分析线路打好基础。 案例导入 放大电路也称放大器，是电子电路中一个极为重要的组成部分。其作用是微弱的电信号（电流、电压等）转变为较强的电信号，然后送给下一级，以达到设定的功能。 关联知识 一、放大电路 1、放大电路的三种连接方式（如图6—65所示），常用共发射极放大电路。 图6—65放大电路的三种连接方式 (1) 三极管各极之间的电流分配关系---演示 2、放大电路实验 ⑵三极管的电流放大能力---演示 表6—5中的测量数据， 可以得出以下结论 (1) 三极管各极之间的电流分配关系是 IE=IC+IB (2) 基极电流IB增大时, 集电极电流IC也随之增大。我们把IC与IB的比值叫做三极管的直流电流放大系数， 用表 式为 分析 它体现了三极管的电流放大能力。 (3) 当IB有微小变化时，IC即有较大的变化。 例如:当IB由10μA变到20μA时，集电极电流IC 则由0.56mA变为1.14mA。 这时基极电流IB的变化量为ΔIB=0.02-0.01=0.01mA 而集电极电流的变化量为ΔIC=1.14-0.56=0.58 mA 这种用基极电流的微小变化来使集电极电流作较大变化的作用，就叫做三极管的电流放大作用。 我们把集电极电流变化量ΔIC和基极电流变化量ΔIB的比值，叫做三极管交流放大系数, 用β表示, 即 β=ΔIC/ΔIB。 在工程计算时可认为 ≈β。 ⑴输入特性曲线(图6—67所示) 当UCE为一定值时，基极电流IB与基射极之间的电压UBE的关系，称为三极管的输入特性。这一关系可表示为 IB=f(UBE)|UCE=常数 图6—67 输入特性曲线? 3、三极管的特性曲线 三极管的特性曲线可用晶体管特性图示仪直接显示，也可从实验测得数据，然后逐点描出 ⑵输出特性曲线 当IB为定值时，集电极电流IC与集射极之间的电压UCE的关系，称为三极管的输出特性曲线。 输出特性曲线, 把三极管的工作状态分为三个区域，即截止区、 放大区和饱和区（如图6—68所示）。 图6—68 输出特性曲线 l? 放大状态的条件 发射结正偏和集电结反偏。这就是输出特性曲线上IB＞0 和UCE＞1V的区域。把这个区域叫放大区。 l?放大区特征： IC由IB决定，与UCE关系不大。 即IB固定时，IC基本不变，具有恒流的特性。改变IB，则可以改变IC，而IB远小于IC，表明IC是受控制的受控电流源，有电流放大作用。 ①放大状态 ●?当三极管的基极开路或发射结处于反向偏置时，三极管处于截止状态。IB=0的那条曲线以下的区域，即为截止区。在此区域内，三极管没有放大作用。 ●当三极管截止时，c、e之间的电压基本上等于UCC， 而IC≈0， 故三极管呈现出高电阻，c、e之间相当于断路， 截止状态的三极管相当于一个断开的开关。 ②截止状态 ● 当发射结、集电结都处于正向偏置时，三极管处于饱和状态。当集电极外接电阻RC阻值很大，或者基极电流IB较大时就会出现这种情况。 饱和区的范围不易明显地划出，大致在曲线族的左侧，UCE较小的区域（UCE＜UBE）。 ●当三极管处于饱和状态时，尽管增大基极电流IB的值， 集电极电流IC却基本保持不变，此时三极管失去了放大作用。饱和时三极管c与e间的电压记作UCES，称为饱和压降。 一般规定小功率硅管的UCES≈0.3 V，锗管UCES≈0.1V。 ③饱和状态 1、放大电路的组成和各元件的作用 基本放大电路由输入电路、输出电路和三极管组成。图6—69为共射接法的基本放大电路。交流信号从输入端AB送入，放大以后的信号，从输出端CD取出。 发射极是输入回路和输出回路的公共端，故该电路称为共射放大电路。 二、放大电路的组成和工作原理 图6-69共射极电路 A电路组成 B 各元件的作用 ⑴ 晶体三极管V 是放大元件，iC=?iB；也是控制元件，控制VCC所提供的能量。 Rb Vcc VBB RC C1 C2 V vi vo ⑵ 直流电源VCC 集电极电源，为电路提供能量。并通过RC保证集电结反偏。(几伏～十几伏) Rb Vcc VBB RC C1 C2 V vi vo ⑶集电极电阻RC 将变化的电流转变为变化的电压输出。(几千欧～十几千欧。) Rb Vcc VBB RC C1 C2 V vi vo ⑷基极电源VBB和基极电阻RB 使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。 VBB一