三极管放大电路10篇

三极管放大电路篇1

三极管构成的放大器要做到不失真地将信号电压放大,就必须保证三极管的发射结正偏、集电结反偏,以常用的NPN型共射放大电路为例,主流是从集电极到发射极的电流I,偏流就是从基极到发射极的电流I。相对于主电路而言,为基极提供电流的电路就是所谓的偏置电路。偏置电路往往有若干元件,其中有一个重要电阻,往往要调整这个电阻的阻值,以使集电极电流的大小在设计的规范之内。这个要调整的电阻就是偏置电阻。简而言之,偏置电阻就是用来调节基极偏置电流,使三极管有一个适合的静态工作点。也就是说让放大器有一个正常的工作电压,这就与动物一样,要动物想活,你必须要给它食物,让它有活动的能力。给三极管一个偏值电压就是这个目的,让三极管无论何时都能处于放大状态。如果没有偏值电压三极管将在信号的正半周处于放大工作状态(但此时信号电压将要大于二极管的开启电压否则没放大的能力),当信号处于负半周时由于加入的是负电压所以三极管没放大的能力,为了让三极管有放大的能力就要从电源那接一个偏置电路为它提供偏置电压,但是接一个偏置电阻会存在很多缺点和不足,所以往往要接两个甚至两个以上的电阻来提供合适的偏置电压,让偏置电压处于放大状态的中间位置。这个点就是三极管中重要的静态工作Q点。让动态的信号在Q点上下移动,并且不会进入饱和区和截止区。这就是加偏置电阻的目的。

对于静态工作点,不仅关系到放大电路对输入信号能否不失真地放大,而且对放大电路的性能指标有重大影响。因此,应该选择合适的、稳定的静态工作点。这可以通过稳定偏置电路或电流源电路来实现。

下面集中介绍几种偏置电路。

第一种是固定偏置放大电路。

如***所示的电路是最基本的固定偏置电路。

固定偏置电阻的值可以使这个三极管的偏置电流固定在一个范围内,而往往为了精确调整这个三极管的静态工作点,还要加上一个可变微调电阻来调整。我们仅以NPN的共发射极放大电路为例来说明一下放大电路的基本原理。下面的分析仅以NPN型硅为例。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流),并且基极电流有很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做电流的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流I的变化,I的变化被放大后,导致了I很大的变化。如果集电极电流I是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号。把共发射极放大器集电极静态电压设计为电源电压的一半,可以获得最大输出电压动态范围。这也是设计共发射极放大器的基本原则。

当环境温度升高时,虽然I为常数,但β和I的增大会导致I的上升。可见,电路的温度稳定性较差。只能用在环境温度变化不大,要求不高的场合。

第二种是分压式射极偏置电路。

如***所示的电路是广泛采用的一种电流负反馈分压式偏置电路。下面来分析一下该电路。

这种电路组中的R、R和R是组成放大电路的偏置电路,其中R为上偏置电阻,提供基极偏流I,R为下偏置电阻,对流经R的电流起分流作用,R为发射极电阻,起电流负反馈作用,C为发射极交流旁路电容。

分压式射极偏置电路稳定静态工作点原理是:当温度上升时,由于三极管参数(I、β)的影响,使I增大,发射极电位V=IRe亦随之增大。又因为极基电位V为固定值,必然导致加到发射结的正偏电压V减小,I随之减小,促使I减小。这样就牵制了I的增大,从而使I基本不随温度变化,稳定了静态工作点。这种自动调节过程为直流电流负反馈。R越大,直流负反馈的作用就越强,I温度稳定性也就越好。

第三种是集电极―基极偏置电路。

下***为集电极―基极偏置电路,它是利用电压负反馈作用来稳定静态工作点的,称为电压负反馈偏置电路。

集电极―基极偏置电路稳定静态工作点原理是:当温度上升时,由于三极管参数的影响,使I增大,集电极负载电阻R上的电压降随之增大,导致V减小,I减小,促使I减小。这样就牵制了I的增大,从而使I基本不随温度变化,稳定了静态工作点。这种调节过程称为直流电压负反馈。集电极―基极偏置电路不适合R值很小的放大电路。

第四种是温度补偿偏置电路。

下***是温度补偿偏置电路,这种电路是利用热敏元件(如热敏电阻、半导体二极管等)的温度特性来补偿放大器件的温度特性,以减小放大电路静态工作点的温度漂移,达到稳定静态工作点的目的。包括热敏电阻补偿电路和二极管补偿电路等。这里就简单介绍一下热敏电阻补偿电路。

上面两个电路均利用热敏电阻R进行温度补偿。R具有负温度系数,其阻值随着温度的升高而减小。

射极偏置电路在较宽的温度变化范围内都能稳定静态工作点,而且更换β值不同的三极管也具有稳定静态工作点的效果;集电极―基极偏置电路能够克服三极管的I和V的温度特性对I的影响,但不利于克服β变化对I的影响;采用热敏电阻补偿,需通过实验来选配合适的R值及特性,也可使静态工作点稳定;二极管补偿,可在一定程度上进一步提高静态工作点的稳定性。

三极管放大电路篇2

【关键词】三极管;集成电路;应用

一、半导体三极管

半导体三极管也称为晶体三极管,可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的,而三极管由两个PN结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。其他的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。由于不同的组合方式,形成了一种是NPN型的三极管;另一种是PNP型的三极管。三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。按频率分:高频管和低频管;按功率分:小功率管,中功率管和的功率管;按功能分:开关管和放大管。

二、三极管的放大作用

三极管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个注入电流β倍的电流,即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。把一只小功率可控硅和一只大功率三极管组合,就可得到一只大功率可控硅,其最大输出电流由大功率三极管的特性所决定。

三、三极管的选用

三极管的种类很多,用途各异,恰当、合理地选用三极管是保证电路正常工作的关键。首先根据电路对三极管进行选用,在不同的电子产品中,电路各有不同,如高频放大电路、中频放大电路、功率放大电路、电源电路、振荡电路、脉冲数字电路等等。由于电路的功能不同,构成电路所需要的三极管的特性及类型也不同,功率驱动电路应按电路功率、频率选用功率管。如高频放大电路所需要的是高频小功率管,也可选用超高频低噪声小功率管。其次可根据三极管主要性能优势进行选用,一只三极管一般有十多项参数,有的是具有自动增益控制、高频低噪声;有的特点是开关速度快、频率特性好;有的是噪声系数小、功率增益高、特性频率高。对于特珠用途的三极管除满足上述的要求外,还必须满足对特殊管的参数要求。如选用光敏晶体管时,就要考虑光电流、暗电流和光谱范围是否满足电路要求。最后根据整机的尺寸合理选择三极管的外形及其封装。由于三极管的外形有圆形的、方形的、高简形的、扁平形等,封装又可分为金属封装、塑料封装等,尤其是近年来采用了表面封装三极管,其体积很小,节约了很多的空间位置,使整机小型化,并大大降低了成本。

四、半导体三极管的管脚判别

在安装半导体三极管之前,首先搞清楚三极管的管脚排列。一方面可以通过查手册获得;另一方面也可利用电子仪器进行测量,下面讲一下利用万用表判定三极管管脚的方法。首先判定PNP型和NPN型晶体管:用万用表的R×1k(或R×100)档,用黑表笔接三极管的任一管脚,用红表笔分别接其他两管脚。若表针指示的两阻值均很大,那么黑表笔所接的那个管脚是PNP型管的基极;如果万用表指示的两个阻值均很小,那么黑表笔所接的管脚是NPN型的基极;如果表针指示的阻值一个很大,一个很小,那么黑表笔所接的管脚不是基极。需要新换一个管脚重试,直到满足要求为止。进一步判定三极管集电极和发射极:首先假定一个管脚是集电极,另一个管脚是发射极;对NPN于型三极管,黑表笔接假定是集电极的管脚,红表笔接假定是发射极的管脚(对于PNP型管,万用表的红、黑表笔对调);然后用大拇指将基极和假定集电极连接(注意两管脚不能短接),这时记录下万用表的测量值;最后反过来,把原先假定的管脚对调,重新记录下万用表的读数,两次测量值较小的黑表笔所接的管脚是集电极(对于PNP型管,则红表笔所接的是集电极)。剩下的当然就是发射极了。

按照现代的制造工艺来说,根据不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结,由此就构成了一个晶体管。三极管最大的优点就是能够放大信号,它是放大电路的核心元件,能够控制能量的转换,将输入的任何微小变化量不失真地进行放大输出。

参 考 文 献

[1]沈国良.电工基础[M].电子工业出版社

[2]李忠文.电工电子技术基础[J].化学工业

三极管放大电路篇3

由双极型三极管和单极型场效应晶体管构成的混合多级放大电路,由于其优良的放大能力和输入输出特性,是一种常见的模拟电路。对多级放大电路进行的静态分析和动态分析是“模拟电子技术”课程的核心内容之一,是学生必须掌握的知识点。以往的多级放大器考核题目是这样的:以分析题的形式给出电路***,让学生进行静态分析和动态分析,学生只要能够写出公式或计算电路参数就认为学生掌握了这部分知识。常规命题方法导致学生不能真正掌握晶体管的使用方法与放大电路的设计方法,真正进行工程设计时,不知道怎么搭建电路结构和选择元器件型号。采用逆向思维对晶体管多级放大电路进行教学和考核的例题如下:设计一个低频小信号两级放大电路,要求由一个增强型N沟道MOS管(gm=1mS,Uth,on=2V)和一个NPN型硅三极管(β=100,rbb’=300Ω)构成;晶体管工作在共源或共射组态;级间采用电容耦合;ri’≈1MΩ,ro’≈1kΩ,Au≈40dB。要求学生设计电路***,给出在电路***中所有电阻的电阻值,并画出设计电路的微变等效电路。

二、系统设计

题目要求分别使用MOS管和三极管两种晶体管,但是题目中并没有说明将哪种晶体管作为第一级,哪种晶体管作为第二级,这就要求学生综合学过的知识进行深入思考,然后进行系统框架设计,再进行具体的电路设计,最后计算设计电路的性能参数,从而实现题目中关于输入电阻、输出电阻和电压增益的要求。题目要求输入电阻为1MΩ,输出电阻为1kΩ。放大电路的输入电阻大、输出电阻小在实际工程中有很多好处。输入电阻大可以减小放大电路由前级电路或信号源索取的电流,对提高电路的放大能力、降低功耗都有好处。输出电阻小可以提高放大电路的带负载能力,提高了放大电路的输出功率和效率;输出电阻小同时能够加速对后级容性负载的充放电速度,有利于提高放大电路的工作速率。使用晶体管设计放大电路时,如果采用场效应晶体管共源放大电路作为输入级,可以最大程度地提高输入电阻。例如采用MOSFET晶体管的栅极作为输入端时,理论上绝缘栅的输入电阻为无穷大,实际栅极输入电阻也可达到1012Ω以上。通过设计合适的外接偏置电阻,可以实现的题目中ri’≈1MΩ的要求。第二级采用三极管共射放大电路,具有较高的电压增益和电流增益。考虑外接偏置电阻,可以实现题目中ro’≈1kΩ的要求。

三、单级放大电路的设计

1.第一级放大电路的设计因为增强型N沟道MOSFET晶体管不存在原始导电沟道,栅源电压UGS需要高于阈值电压Uth,on才能导通,所以第一级放大电路需要连接正确的外加偏置电路。选取的MOS放大电路结构如***1所示。***1的MOSFET晶体管工作在共源组态,栅源电压为:栅源电压满足增强型N沟道MOSFET晶体管的导通条件,保证了第一级放大电路能够正常工作。

2.第二级放大电路的设计在设计第二级放大电路的外接偏置电路时,需要满足三极管发射结正偏、集电结反偏的基本放大条件,这就需要学生仔细设计电阻的阻值,选取合适的静态工作点。为了使输出电压具有最大不失真幅度,应该使集电极电压处于电源电压和地电位的中间值,防止过早出现截止失真或饱和失真。三极管放大电路设计如***2所示。基极电阻和集电极电阻的阻值对静态工作点的影响很大。根据***2所示电阻值,计算三极管的静态基极电流、集电极电流和集电极电压:由以上计算可知,静态工作点满足三极管的基本放大条件。因为集电极静态电压UCQ=6.35V,电源电压UCC=12V,保证了足够的最大不失真输出电压幅度。

四、总体电路的设计与分析

为了防止两级放大电路之间静态工作点相互影响,级间耦合采用电容耦合。因为两级放大电路工作在低频小信号环境,所以对耦合电容的选取要求不高,本题选取0.1μF电解电容。学生设计的两级放大电路总体电路如***3所示。对应的h参数微变等效简化模型如***4所示。根据***4微变等效电路,计算两级放大电路动态分析的三个重要参数输入电阻ri’、输出电阻ro和两级电压放大倍数A将电压放大倍数换算为分贝,即:20lg=40dBu(A)。经过计算,所设计的两级放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻参数完全满足题目要求。

五、结束语

三极管放大电路篇4

关键词:叠加定理、电子技术、放大电路

电子技术基础则是中等职业学校电气电子类专业通用的技术基础课程。作为一门基础课程,对于现有学生来讲,课程内容显然不易理解和掌握。尤其是大量的非线性电路的分析更是显得艰涩难懂。放大器作为电子设备中最重要最基本的单元电路,其应用非常广泛,在电子技术中介绍是必不可少的。如何分析三极管放大电路,使学生掌握基本的放大电路的工作原理,就成为了重点中的重点。

一、三极管放大电路课程分析

在讲授三极管及放大电路教学过程中,因为是新课程,新元件的使用(原来皆是两脚元件),学生接受有障碍,且知识点多,从电路组成到直流通路、交流通路、输入V―A特性、输出V―A特性、Q点、Ri、Ro、Au、h参数等效电路、饱和失真、截止失真等等(还不包括三极管本身参数,如:?、rbb、rbe等)。当需要理解和记忆的材料数量偏大时,就会给学习带来困难。研究表明,在这种情况下,把记忆的组织适当分散成若干小单元后,再依次存贮,记忆的效果就会好些。

二、基尔霍夫电流定律与管脚电流关系

基尔霍夫电流定律又叫做节点电流定律,它指出:电路中任意一个节点或假定封闭曲面上,任意时刻,流入的电流之和等于流出节点的电流之和,当讨论电流方向有正负时可以有ΣI=0。

当学生根据三极管输出特性曲线得出,三极管工作在放大区时有iC=βiB时,可以根据基尔霍夫电流定律取三极管为一闭合曲面,则有ΣI=0,即有iE=iB + iC = iB(1+β),且iE方向与iB和iC方向相反如***所示:

三、叠加定理与放大器静态、动态分析

叠加定理是线性电路的一种重要分析方法,它解决了由线性电阻和多个电源组成的线性电路中,电流分布的问题。假定在电路内只有各个电源单独作用时,在此支路所产生的电流保持不变,对此电路求其电流分布,再假定只有第二个电动势起作用,而所有其余电动势都不起作用,再进行计算;依次对所有电动势进行计算后再把所有结果合并进而求出整个电路中的电流分布。

使用电工中对线性电路进行分析方法对非线性元件三极管构成的放大器进行分析时,就要注意电压或者叫做信号是否能够叠加的问题。对于放大电路的最基本要求,一是不失真,二是能够放大,若波形严重失真,则波形就无意义,所以只有信号在整个周期内三极管始终保持在放大状态,输出信号才不会失真。

一般情况下,在放大电路中,直流信号(静态电压、电流)和交流信号(动态电压与电流)总是共存的,但是由于电容、电感等元件的存在,直流量所经的通路与交流信号所经过的通路并不完全相同,此时就可考虑用叠加定理。

分析电路***1:

***中分别有两种电源,+VCC和US,则可将电路分开,于是根据叠加定理先将US短路,此时注意到整个电路为支流+VCC,于是C1、C2相当与短路,于是又可转化为***2:(实际成为电路的直流通路)

又将+VCC短路,于是有此时电路电源为交流电源,可以有C相当与短路,电路可转化为***3:(实际成为交流通路)

在进行静态分析时,充分运用到电位知识点,由教师选择两条通路,启发学生自己得到IB,IC和UCE的表达式。这样不但使学生掌握了基本共射放大电路的静态分析方法,而且为学生分析以后的共基、共集以及偏置电路打下了良好的基础。

四、信号叠加与非线性失真

将静态工作点Q代入到三极管的输入曲线,于是可讨论Q点位置、UBE与三极管发射极的关系,可见Q点低若uBE

若uBE< 0.7(由图上可以读出),则发射结截止,所以截止失真,即阴影部分信号放大失真。

对于饱和失真,当Q点过高时,ib为不失真正弦波,但是由于输入正半周太大,峰值部分若进入三极管饱和区会引起ic产生顶部失真。同样利用波形叠加的理论来解释,有:

当uBE大于 0.7V时,发射结正偏,输入端不失真,但是有uBE变大,则ib变大,同时ic变大,UCE =VCC―IcRC值变小。若UCE接近于0甚至变为负值时,则三极管集电结正偏,进入饱和区,可能有部分UBE太大的信号无法正常放大,于是有过大的UBE信号(***中阴影部分)放大失真。

显然相对于复杂的输出特性曲线分析,因为学生有叠加的基础,用信号叠加的方法更加易于理解。同时,对于前面介绍过的静态工作点Q的分析加深了学生对IB、IC、UCE之间的关系的掌握,起到了即学即用,加深掌握和记忆的效果。

参考文献:

[1]甄德山,教育学新编,天津教育出版社,1996.6,天津

[2]周绍敏,电工基础,高等教育出版社,2006.5,北京

三极管放大电路篇5

关键词:Proteus 丙类功率放大 仿真

1.引言

根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管集电极电流导通角θ的范围,可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。电流导通角越小,放大器的效率越高,丙类功率放大器的导通角θ < 9O0,其效率可达85% ,所以高频功率放大器一般选择丙类工作状态。本文利用Proteus软件对丙类功率放大器电路进行仿真,通过仿真结果与理论相对照方式加深对高频丙类功率放大器电路的理解。

2. Proteus简介

Proteus嵌入式系统仿真与开发平台是由英国Labcenter公司开发的,是目前世界上最先进最完善的电路设计与仿真平台之一。Proteus软件可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及元器件进行系统仿真。

Proteus软件提供了丰富的测试信号用于电路测试。对电路系统的教学,学生的实验、课程设计、毕业设计、电子设计竞赛等都有很大的帮助。通过动态器件如电机、LED、LCD开关等,配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等,可以实时看到运行后的输入输出的效果。

3.丙类功率放大器的基本理论

***1是丙类谐振功率放大器的原理电路,L、C组成并联谐振回路,作为集电极负载回路,负载回路既可以实现选频滤波的功能,又实现阻抗匹配。放大器的工作状态由偏置电压VBB的大小决定,当VBB

3.1工作原理

若激励电压Us=Umcosωt ,且VBB

uBE= VBB +Us = VBB + Umcosωt

电路的工作波形如*** 2所示。晶体管的集电极电流ic为周期性的余弦脉冲。实际上工作在丙类状态的晶体管各极电流ib、ic、ie均为周期性余弦脉冲,均可以展开为傅立叶级数。

其中ic的傅立叶级数展开式为: ic= Ico+Ic1mcosωt+ Ic2mcos2ωt+……

式中Ico、Ic1m、Ic2m、Icnm分别为集电极电流的直流分量、基波分量、以及各高次谐波分量的振幅。

其中

αo(θ)、α1(θ)…αn(θ)为余弦脉冲分解系数,***3给出了导通角与各分解系数αo(θ)、α1(θ)…αn(θ) 的关系曲线。

***3 余弦脉冲电流分解系数 ***4 谐振放大器各极电压、电流波形

由***可清楚地看到各次谐波分量随导通角θ变化的趋势。谐波次数越高,振幅就越小。因此,在谐振功率放大器中只需研究直流功率与基波功率。

显然,只要知道电流脉冲的最大值icmax和导通角θ就可以计算Ico、Ic1m、Ic2m…Icnm。

当LC回路谐振于ω时,在LC回路两端得到最大的输出电压,

即:Uc=Vcmcosωt= Ic1mR∑cosωt,R∑为回路等效总电阻。

丙类谐振功率放大器的电流、电压波形如***4所示。

结论:丙类谐振功率放大器,流过晶体管的各极电流均为余弦脉冲,但利用谐振回路的选频作用,其输出电压仍能反映输入电压的变化规律,即输出信号基本上是不失真的余弦信号,实现线性放大的功能。

4.1仿真电路结构分析

丙类功率放大器电路如***5所示。输入信号V1和偏压VBB叠加,当叠加电压大于Q的BE级之间的导通电压后,则Q导通。输入信号的幅度为600mv,根据丙类功率放大电路的要求,当VBB=0.2v时,三极管Q的导通时间小于半个周期。L、C组成谐振回路。

***5 丙类功率放大器

4.2 输入与输出信号关系

由理论可知,处于丙类工作状态的三极管集电极电流波形为余弦脉冲,但在实验中难于观察到集电极电流波形,利用ic≈ie,ue=Re×ie的关系,我们通过测量ue的波形,就可以知道集电极电流ic的波形,同时观测输出负载的波形应为正弦波。输入信号频率取 (L、C回路谐振频率),Q集电极获得最大的输出电压,三极管Q各电极的波形如***6所示。

a、 丙类功率放大器波形检测*** b、三极管基极波形

c、三极管发射极波形 d、三极管集电极波形

***6 三极管Q各电极的波形

5.结论

本文利用Proteus 对高频丙类功率放大器进行了仿真分析,给出了三极管各电极的仿真分析波形,对高频丙类功率放大器的设计及制作调试有一定的指导意义;Proteus 仿真分析能够作为高频电子电路的分析、设计的一种辅助工具。

参考文献

[1]周润景,张丽娜,刘印群 PROTEUS入门实用教程【M】.北京:机械工业出版社 2007

三极管放大电路篇6

【关键词】晶体管 放大电路 叠加定理 应用

1 叠加定理概述

1.1 叠加定理

***性电路运行中,爱如果同一时间多个电源共同作业,而支路电流、电压等于单独作用下所产生的电流,此时,在这条支路上,便会产生电流或者电压的代数和,也就是所谓的叠加。半导体晶体管主要作用于低频小信号,将自身作为线性元件,进行必要的分析。在此基础上,客观地分析叠加定理,优化设计低频小信号放大电路。在应用叠加定理分析晶体管放大电路的时候,需要对一些方面引起重视。

1.2 应用注意事项

对于叠加定理来说,只能用于计算线性电路的支路电流、电压,也就是说整个电路系统元件都必须是线性元件。如果电压源不起任何作用,说明出现短路故障,如果是电流源,说明出现开路故障。同时,在电路运行中,不能随意更换其中的线性元件,比如,电容、电阻,必须保护好受控源。在应用叠加定理的时候,一定要把握好电流、电压的参考方向,选择适宜的各分量正负号。

2 晶体管放大电路中叠加定理的应用

2.1 晶体管放大电路

对于晶体管放大电路来说,有两种放大元件,即三极管、场效应管。在三极管中,有两种载流子参与导电,比场效应管多。三极管又被叫做双极型晶体管,而场效应管被叫做单极型晶体管。前者有三个电极,即发射极、集电极、基极,后者也有三个极,即漏极、栅极、源极,各具特点,发挥着不同的作用。以三极管放大电路为例,有着不同的连接组态,比如,共基极、发射极。以共发射极放大组态为基点,对于分压式偏置电路来说,电源不止一个,即直流电源、交流信号源。在应用叠加定理的时候,需要根据该电路特点,准确画出这两种电源单独作用下分电路的具体示意***。需要注意的是:直流电路需要进行必要的开路处理,而交流电路需要进行可行的短路处理,避免出现故障问题,确保电路系统的运行更加安全、稳定。***1是分布式偏置电路直流通路示意***。

2.2 静态分析、动态分析

2.2.1 动态分析

在此基础上,需要从静态、动态两个角度分析晶体管放大电路。在该电路运行过程中,交流信号源不为零,但直流电源为零,不起任何作用,也就是说端子需要直接接地。在交流电中,电容相当于“短路”,发射极电路将会出现短路故障。就动态分析而言,必须明确放大电路运行中电压所放大的具体倍数,输入与输出电阻,只需要综合分析对应的交流分量。如果晶体管正好作用于放大区域,可以将其作为线性元件,也可以作为***源。在叠加原理作用下,电路中的电流、电压和直流和交流分量叠加正好相等。相应地,***2 是固定偏置电路示意***。

2.2.2 静态分析

在静态分析中,交流信号源为零,只需要考虑对应的直流电源,此时电容等同于“开路”。在晶体管放大电路工作中,三级管各极的电流、电压瞬时值同时存在直流分量、交流分量。换句话说,电路中交流、直流同时存在。如果同时分析交流与直流分量,难度较大,准确率也不高。通常情况下,需要从静态、动态两个角度入手,全面、客观地分析交、直流。如果晶体管放大电路中,没有任何信号输入其中,便属于静态。一旦有信号输入,都属于动态。如果晶体管正好作用于放大区域,可以将其作为线性元件,也可以作为***源。在叠加原理作用下,电路中的电流、电压和直流和交流分量叠加正好相等。

2.3 晶体管工作在饱和区、截止区

对于晶体管放大电路来说,要尽量保证输出的信号不出现失真现象,但引起失真的原因并不单一,主要原因是静态工作点存在问题,所输出的数据信号太大,导致晶体管放大电路超出所规定的范围,也就是晶体管在输出特性曲线方面的具体线性范围。如果晶体管已经进入饱和区、截止区,放大电路性质发生质的变化,具有非线性特点,也不能优化利用叠加定理客观地分析放大电路。为此,在应用叠加定理的时候,一定要充分考虑静态工作点设置不科学的情况。具体来说,以输出特性曲线为媒介,静态工作点并不能满足相关要求,低于所规定的范围,静态值集射极电压和电源电压大致相同。但集电极的电流会特别小,极易出现截止失真现象。如果该工作点特别高,其电压数值又会减小,而集电极的电流几乎处于饱和状态,出现饱和失真的几率非常大。一旦信号特别大,截止失真、饱和失真会同一时间出现。

3 结语

总而言之,在晶体管放大电路运行中,要综合分析各影响因素,优化利用叠加定理,使其更好地发挥自身作用,对电路进行必要的静态、动态方面的分析。以此,客观地了解晶体管放大短路具体运行情况,降低电路故障发生率,使其运行更加安全、稳定,有效防止出现截止失真、饱和失真等现象,提高晶体管运营效益。

参考文献

[1]刘纯顺.例析叠加定理在晶体管放大电路中的应用[J].电子技术与软件工程,2013,11:69.

[2]邵力耕,付艳萍,孙燕楠,孙艳霞.应用叠加定理分析基本放大电路[J].电气电子教学学报,2012,S1:42-44.

三极管放大电路篇7

具有效率高、重量轻、体积小、携带便利等优点的开关电源,迎合了当今市场的需求,成为直流稳压电源的主流产品,但是其输出电压纹波大、不易检修等缺点使得很多对电源要求较高或用于实验教学、实验测量等场合的电子部件不能使用开关电源。而一般的工频式稳压电源,虽能满足低纹波的性能要求,却难以实现高效率、轻重量、小体积。

高位跟踪,从而大大提高了电源效率。也在一定程度上解决了重量、体积等问题。

系统设计

本方案在一定程度上解决了以上问题,通过调整开关延时,对稳压电源调整管实现了输入电压对输出电压的无级

系统电路由调整管(放大管)差压转换电路、差压比较兼积分滤波电路、工频电压同步取样电路、同步准三角波发生和放大电路、延时比较驱动开关、可控硅共同组成,总体设计原理。

差压转换电路

差压转换电路主要由稳压二极管D1和三极管Q1(9013)组成。

三极管9013给稳压二极管提供一个基本恒定的直流电流(大约lmA~2mA),稳压二极管此时的导通电压是3V(绝缘栅型大功率场效应管在2A时的饱和降压是0.8V)。

差压比较兼积分滤波电路

稳压二极管的下端通过100KQ的电阻R1接在运算放大器UIA的反相输入端,调整管的s(电源的正极输出端)通过电阻R,接在运算放大器U1A的同相输入端,与运算放大器I1共同组成比较器兼积分滤波器(输出电压变化速率控制在50V/s左右)。此时,当调整管集电极电压的平均值高于发射极电压3V时,就能使比较兼积分滤波器的输入端处于过零比较状态,比较电压的差值会在输出端以电压的形式并以大约50V/s的速度反映出来,并加到延时比较开关的同相输入端。

同步三角波发生和放大电路

同步方波发生电路中,将工频电压同步取样信号通过电阻R1加在运算放大器I3的反相输入端,与同相输入端的+3V参考电压进行过零比较,那么运算放大器的输出端将得到脉冲宽度符合设计要求的方波电压。

放大电路中,方波电压与电阻R3、R4、电容C3组成简单的准三角波发生器。为了保证三角波电压的变化速率不致于明显变缓,三角波幅度要适当小一些(大约达到最大值的1/5就可以了),电压幅度比较小的三角波产生以后,再通过同相放大器放大到电源电压允许的最大范围。

延时比较开关电路

延时比较开关由运算放大器U4A组成。同步三角波输入到运算放大器U4A的反相输入端,差压比较兼积分滤波电路的输出电压加到运算放大器U4A的同相输入端进行比较、整形。

当调整管(放大管)漏极(集电极)电压与源极(发射极)电压之差的平均值小于3V时,差压比较兼积分滤波电路的输出电压会增大,延时比较开关电路正向脉冲的启动时间会提前。反之,正向脉冲的启动时间就会向后延迟。从而使延时比较开关输出电压的正向脉冲宽度起动时间受差压比较兼积分滤波器输出的电压控制,再加到可控硅的控制端K,对4700gF的大电容c,进行受控延时导通。C3电容上的电压由于充电启动时间和充电电压所处位置的不同而得到不同的充电电压。

可控硅输入端的全波电压低于C3电容电压的时候,由于维持电流消失,可控硅自动关断。待下一个延时方波信号到达时,再重新导通。从而使调整管漏极(集电极)电压的平均值始终保持在比源极(发射极)电压高3V的水平。如电源输出为+5V时,调整管输入极就高位跟踪到8V。

这样,就可以使放大管的输入极和输出极电压差始终控制在3V,从而大大减小了功率放大管的发热量。

整机测试结果

对系统进行整机测试,测试结果由普源存储示波器导出。

实验测量结果:电源工作效率最大可以达到80.0%。

三极管放大电路篇8

关键词:高压电源模块 直流变换器稳压 自激推挽振荡 串联调整

1 概述

在PMT用电源模块领域中,电源模块的输出电压较高,但输出电流很小,总的输出功率不大。但PMT对输出高压的稳定性及纹波噪声的要求很高,尤其是测量微弱光信号时,再加上串联调整控制方式设计简单,而且在低功率场合比开关电源的成本要低,所以在PMT应用领域,串联调整的控制方式相对开关电源来说有很大的优势。但串联调整方式下,调整管的功耗较大,电源模块效率仅有35%,且输出功率较大时调整管需要散热,这导致电源模块体积不能做小。

针对以上问题,我们在串联调整的基础上进行了改进,通过改变调整管与自激推挽变换器的连接方式,来达到降低功耗,提高效率的目的。改进后的电路,调整管的功耗有了很大的降低,效率可达70%左右。

2 原理介绍

***1是串联调整稳压方式下,实现高压模块的原理框***。

原理为:输入端输入直流低压,经调整管输入到振荡电路,逆变升压,然后通过整流电路形成直流高压。在高压输出端,通过采样电阻将输出信号的变化量,反馈到运算放大器,运算放大器将反馈信号与基准电压比较、放大后去控制调整管,以达到稳压的目的。此***中没有给出调整管与振荡电路的具体连接方法,根据调整管与振荡电路的连接方式不同,可分为电源电压调整和振荡调整两种。

2.1 电源电压调整型

电源电压调整型原理见***2,由***中可见,调整管与振荡电路串联,且调整管充当振荡电路的供电电源,所以输出的功率全部由调整管提供,这里调整管起主要的功率放大作用,而振荡电路中两三极管工作在开关状态,起能量的转换作用,所以此种连接方式下,调整管功耗很大,电源模块整体效率不高。

2.2 振荡调整型

振荡调整型原理见***3,由***中可见,调整管发射极通过电阻连接到振荡三极管的基极,调整管与振荡电路的供电,直接由低压电源来提供,调整管只供给振荡三极管基极所需的电流,对振荡电路起控制作用,而两个振荡三极管工作在放大状态,起放大作用。因此调整管功耗大大降低,整体效率得到了提高。

3 两种连接方式下振荡波形比较

3.1 电源电压调整型振荡波形

电源电压调整型振荡波形见***4,因为两振荡三极管工作在开关状态,所以两管轮流交替导通,振荡幅度取决于输入电压,输出功率与调整管基极电流和放大能力有关。

3.2 振荡调整型振荡波形

振荡调整型振荡波形见***5,从波形上来看,两振荡三极管工作在放大状态,两管交替工作,输出电压幅度和功率与两振荡三极管的放大能力有关。

4 实测数据对比

采用两种控制方式分别做成电源模块,其参数对比如下,见表1。

由表1可见,当输出功率一定时,采用振荡调整型电路的效率比采用电源电压调整型电路的效率,至少高出一倍。

5 结论

从上面的分析可以看出两种电路的实质为,电源电压调整型实际上是调整管进行功率放大,属单管功率放大,所以其效率较低;而改进的振荡调整型电路为两振荡三极管进行功率放大,属双管推挽功率放大,所以其效率比单管高了一倍。

参考文献:

[1]清华大学工程物理系,射线仪器电子学,原子能出版社.

三极管放大电路篇9

关键词:电子线路;课堂教学;创新案例

职业教育目前最为重要的是实施创新教学,加强学生创业意识、创新能力的培养,以新的思维方式创造性地解决问题,提高未来职场变化的应变能力.

为了提高课堂教学的效率和效果,本人在教学过程中尝试了多种教学方案,并进行了比较,主要有:

(1)先理论教学,通过对三极管的微观工作原理的简要分析,得到有关的结论,然后进行分组实验巩固所学知识.

(2)直接给出有关的结论,然后进行分组实验验证所学知识.

(3)按照大多数教材的安排,先进行演示实验,然后对数据进行分析,得到有关的结论.

(4)教师逐步提出疑问,由所有学生进行分组实验,通过对实验数据进行研究,解决教师提出的问题,并得到相关的结论.

(5)采用EWB电路仿真软件进行多媒体辅助教学.

另外,本人在教学中对两个平行班尝试采用了其中两种不同的教学方案,并随堂进行了相同教学效果测试,教学中采用的实验电路完全相同,教学所用的时间均为两课时(90分钟),主要教学过程和检测情况如下.

一、主要教学过程

A班采用了上述教学方案中的第三种方案.课前要求学生做一般预习和必要的复习,教师在课前准备好演示实验所必须的仪器仪表、元器件等.教学过程中,先对三极管的工作电压和共射组态进行简单的复习,然后分析本次课的实验电路(见***1),说明各电流表的作用,进行电路连接,在改变RP的情况下记录一系列的IB、IC、IE的数值(列表),通过对表格中的数据进行分析,得到三极管电流分配关系的几个特点,进一步分析得出三极管的电流放大特性以及两种电流放大系数的定义,并加以比较.

B班采用上述教学方案中的第四种方案.课前同样要求学生作一般预习和必要的复习,教师在课前准备好分组实验所必须的仪器仪表、元器件等,教学过程采用2~3人一组的分组方案.教师首先对通过实验的方法来研究三极管工作特性这一实验目的进行讲解,根据教学进程分别提出以下问题供学生思考,完成教学过程的主体[1

]:NPN三极管的工作电压和电流方向如何?(复习)

[2

];电路中,三极管的发射结是反偏还是正偏?(分析电路的接法,为基极电流可调打下基础)[3

];给定工作电压后,如何测量三个电极的电流?(连接电路)

[4

];三个电极的电流遵循KCL定律吗?(读数据,体会三极管的电流分配关系)[5

];改变基极电流,其他电极的电流如何变化?(调节RP ,读数据,体会三极管的电流控制特性)[6

];基极电流和集电极电流的幅度有什么区别?(调节RP,读数据,体会三极管的电流放大特性)[7

];所有三极管都具有相同的放大能力吗?如何衡量?(更换三极管,再研究三极管的电流放大特性,得出电流放大系数的定义,并简单计算)

[8

]; 可以近似用IC/IB表征电流放大能力吗?(分析数据,得出直流电流放大系数的定义,并简单计算).到这里为止本节课的主要新授内容完成了,最后教师再以小结,用“三极管是一种具有电流放大特性的电流控制型器件”作为三极管特性的结论.

二、教学效果检测

为了检测两种教学的效果,本人设计了以下检测题随堂检测.

1.知识点掌握情况测试

(1)给定两个电极的电流,求第三个电极的电流;(2)根据电流有方向判断三极管的类型;(3)计算交流电流放大系数;(4)计算直流电流放大系数;(5)根据电路估算基极电流.

2.应用能力测试

(1)根据各电极电流的大小判断电极的名称;(2)研究ICBO和ICEO(可通过实验);(3)研究晶体管的热稳定性(可通过实验);(4)如何根据β和ICEO来合理选择晶体三极管;(5)根据基极电流选择基极偏置电阻.

测试结果比较如***2.

三极管放大电路篇10

[关键词]模拟电子技术 教学策略 单元电路

[中***分类号] TN710.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)01-0120-04

一、引言

电子技术是研究用电子电路对各种电信号进行分析处理的技术,应用面极其广泛,具有自身的理论和实践体系。“模拟电子技术基础”作为电子技术方面入门性质的课程,是电气、电子信息类等专业本科学生必修的一门技术基础课。该课程主要介绍半导体器件的基本特性、模拟电路及系统分析和设计的基本理论、基本方法和基本技能。由于半导体器件和模拟电路种类繁多,性能复杂,分析和设计方法具有很强的工程性和实践性,因此初学者往往感到这门课程很难学,戏称“模电”为“魔电”。

究竟这门课程的学习难在哪?在教学中如何化解这些难点问题,本文结合作者的教学实践进行了一些探讨。

二、模拟电子技术的主要学习难点

(一)元器件特性难理解

电子电路是由二极管、三极管等半导体器件和电阻、电容等无源元件组成的实用电路,包含模拟电路和数字电路两大类。模拟电子技术主要学习模拟电路的分析计算方法,其基本思想是运用线性电路的基本理论和方法,通过求解电路中电压、电流等物理量,来分析模拟电路的各项性能指标,或确定电路中元器件的参数值。由电路理论我们知道:基尔霍夫电压电流定律(KVL、KCL)和元器件的电压电流关系(VAR)是求解电压、电流的两个基本出发点。因此模拟电子技术课程首先介绍半导体器件的基本特性及VAR。

常用的半导体元器件有二极管、三极管和场效应晶体管等。对器件工作特性的理解,涉及到半导体PN结微观机理、器件端口非线性VAR、电容效应、主要参数和温度特性等诸多内容,尤其是三极管和场效应晶体管是三端元件,端与端之间的VAR更加复杂。这些半导体元器件表现出的非线性VAR的复杂性及温度特性让初学者感到头绪乱、难理解。

(二)工程近似方法难适应

在接触模拟电子技术之前,学生被训练成的思维模式是习惯用精确计算方法分析解决问题。而在模拟电子技术中,常采用工程近似方法,即根据实际情况采用不同的简化方法分析各种电子电路。近似体现在具体情况具体分析,突出主要矛盾,简化电路的分析计算模型,这种近似虽然会造成计算精度上的误差,但可以大大地简化分析计算的难度和工作量,而且也完全符合实际电子电路的精度要求。在模拟电路的分析计算中,有多种近似处理方法,如基本放大电路的交直流分析,对三极管采用不同的近似模型;运放应用电路的分析,对运放采用理想化的近似;功放电路的功率计算,采用大信号***解分析对功率管做有效的近似,等等。学生头脑中本来还没有这种工程近似分析的思维方式,一下子面对这么多近似化简的具体情况,容易不知所措,难适应。

(三)交直流的作用和相互影响难想象

最基本的模拟电路是放大电路,即对输入的模拟信号进行放大处理。放大电路也是构成各种功能模拟电路的基本电路。在分析放大电路时,一般用正弦波表示输入的模拟信号,而电路要起到正常的放大作用,需要加直流电源,以保证电路中的三极管处于放大的状态,同时还需要设置合适的静态工作点,以保证能对输入信号进行不失真的放大。因此在实际的放大电路中,直流电源的作用和交流信号的作用总是共存的,但在分析计算时,往往采用分别计算方式,即在直流等效电路中计算静态工作点,在交流等效电路中计算动态参数。在这些分析计算中,交直流电压电流是如何相互影响的?何处体现出了这种影响?对用***解法定性分析这种影响,学生往往不容易理解。

另外模拟电路都是反馈电路,放大电路引入负反馈以改善电路的性能,信号产生器电路引入正反馈以实现振荡。由于反馈作用,输出端的电压电流会影响输入端的电压电流,有的只有交流影响,有的只有直流影响,有的交直流影响共存,这种电压电流相互影响关系使得电路分析计算更加复杂,学生更是难以想象这种作用对电路性能的影响。

(四)基本单元电路种类繁多性能各异难掌握

尽管当今电子技术发展日新月异,新的电子产品层出不穷,电路系统的集成度越来越高,功能越来越全,但是构成这些电路系统核心的基本单元电路基本上没有变化。掌握这些基本单元电路的电路结构,学会分析计算这些电路的性能指标,是模拟电子技术课程的学习目标。

模拟电路系统的基本单元电路包括低频电子电路和高频电子电路。“模拟电子技术基础”课程主要涉及低频电子电路的分析与计算,其中包含了许多基本单元电路,如晶体三极管基本放大电路的三种组态;场效应管放大电路三种组态;功率放大电路;多级放大电路;差分式放大电路;电流源电路;反馈电路;集成运放电路及应用电路;稳压电路等等。这些单元电路各有其基本的电路结构和性能特点,在分析计算时,考虑的细节问题不同,采用的近似方法也不同。如基本放大电路的作用是不失真地放大微小的输入信号,采用微变等效电路模型进行分析计算,而功率放大电路的作用是输出大功率,即在电路的输出端得到尽量大的输出电压和输出电流,常采用***解法分析电路的功率问题;为了克服直接耦合多级放大电路的零点漂移问题,采用差分电路结构,等等。这么多的基本电路结构,在分析计算时要考虑的细节和方法,都是与实际需求相关,没有统一的规律和方法可循,正因如此,学生在学习时往往感觉很凌乱,摸不着头绪,不容易掌握其核心思想方法,碰到一些实际电路问题就容易不知所措。由于缺乏对实际电路的了解和见识,即便是照葫芦画瓢会计算各种电路的性能指标,但还是难以想象这些单元电路究竟是如何体现它的功能的。

三、化解难点的一些教学策略

(一)利用简单二极管电路,引入非线性电路近似处理方法

目前许多的模拟电子技术教材,在关于二极管、三极管和场效应管器件介绍这部分内容中,花了相当的篇幅描述器件的工作原理、特性曲线和主要参数,而在放大电路分析时才引入***解法和微变等效电路模型方法。***解法分析放大电路的工作过程是教学难点,学生往往对曲线之间的映射关系不清楚。

其实***解法是线性和非线性电阻电路的一种分析方法。我们可以在分析简单二极管电路时,引入***解法和一般非线性电阻电路的近似处理方法,使学生在头脑中建立起非线性电阻电路分析的一般思路。

分析非线性电阻电路的基本依据仍然是KVL、KCL和元件的伏安关系。对如***1所示的二极管串联电路(a)及二极管特性曲线(b),应用KVL可以得出电路方程:

***1

E=VD+ID R (1)

此方程中的VD和ID也要符合二极管的伏安关系,因为电路中的二极管处于正向导通偏置,其伏安关系曲线如***1(b)所示,关系式为

联立求解式(1)、(2),可以得到此电路中的电压VDQ和电流IDQ,在特性曲线上表现为一个点Q,称为静态工作点(简称Q点),此时电路中的二极管相当于一个VDQ / IDQ的直流电阻。由于(2)式是非线性方程,求解这个方程组是十分困难的,这就是非线性电路计算的难处所在,为此在实际中常采用***解法、近似处理法来解决此问题。

在(ID,VD)坐标系中,(1)式是一条直线,如***2所示,它与纵轴的交点由负载电阻R所决定,因而这条直线也称为负载线,它反映了VD和ID受电路制约的关系。同时VD和ID又要符合二极管的特性曲线关系,因此这两条曲线的交点Q所对应的就是VDQ和IDQ,即为以上方程组的解,这就是***解法。***解法的精度取决于坐标系的刻度,往往不是很精确,但是理解了用***解法表示电压电流关系,就容易理解交流信号作用的分析过程及二极管交流电阻的意义。

***2 ***3

在电路中加上一个幅度很小的正弦波信号电压vi,其幅度远远小于直流电源E的幅值,如***3(a)所示,用***解容易得到电路中电流ID和电压VD的变化规律曲线,如***3(b)所示,用该***形可以说明以下3个问题:

(1)VD和ID相当于在Q点叠加了一个变化的电压和电流,输入vi的幅度越小,这个变化的电压和电流的波形越接近正弦波;vi的幅度越大,由于特性曲线的非线性,对应的电压、电流波形上下半周将不对称,称为非线性失真。

(2)当输入vi幅度很小时,在Q点附近,可以用很小的线段代替Q点附近的曲线,该线段的斜率为rd=Vd /Id,作为二极管的交流电阻。显然,Q在曲线不同的位置,小线段的斜率不同,即rd不同,说明rd的大小与Q点电压VDQ和电流IDQ有关。这就是对非线性曲线的一种分段线性化近似处理方法。

同样,将二极管特性曲线用***4所示模型等效,也是一种线性化近似处理方法。

***4

(3)在***5所示电路中,假设单独分析正弦交流小信号作用于电路,可以将二极管等效为一个交流小电阻rd,(2)由式可得,rd=Vd /Id=dVd /dId≈26mV / IDQ,这就是正偏二极管或正偏pn结的微变等效电路模型。

***5

用简单二极管电路说明***解法、线性化近似处理方法和小信号微变等效电路模型方法,学生容易理解,也能建立非线性电路分析的基本思路。在学习三极管放大电路时,再进一步运用***解法和微变等效电路模型方法分析计算,学生就能更好地理***大电路的放大原理、三极管微变等效电路模型的意义,从而化解对放大电路放大过程分析不清这个难点。

(二)强调单元电路分析的基本步骤,引导分析思路和方法

前面提到,基本单元电路是构成各种实际电子系统的基石,掌握了基本单元电路的结构、工作原理和特性,就容易分析和设计具有实际功能的各种电子系统。面对众多的结构和性能各异的基本单元电路,我们采用所谓“五步教学法”,即固定的5个步骤讲解基本单元电路:

(1)电路功能和电路结构

以实际功能需求为先导,或是在总结已学单元电路不足的基础上,引出要学习的单元电路,强调电路结构的构思方法和特点,使学生在认识电路同时,也能对电路构成的基本规律有所了解。例如在学习功率放大电路时,一般的教学策略就是,先简单说明单管甲类功放电路的效率低的原因,提高效率的途径,从而引出互补对称乙类功率放大电路结构。然后说明构成电路的结构要素和关键元件,以帮助学生认识和记忆。

(2)工作原理分析

在这个环节,主要是定性分析电路中各个元件的作用,电路的工作过程,从而说明电路的功能。有些单元电路的学习,以定性分析为主,如负反馈放大电路的分类判断,正弦波振荡电路的分析等。反馈电路的分析和判断,可以说是模拟电子技术学习的难中之难,针对具体电路进行判断的过程是,首先要正确辨识反馈网络和基本放大器的输入端,然后判断反馈网络与输入信号的位置关系,从而判断是串联或并联反馈,再根据反馈量和输出量的关系,判断是电压或电流反馈,最后根据瞬时极性法判断是正反馈还是负反馈。以上判断过程对负反馈放大电路和正弦波振荡电路分析都适用,应该强调反馈量仅仅取决于输出量,与输入量无关这个基本出发点。

(3)主要参数分析计算

在单元电路的学习中,有些电路要求掌握一些性能参数的计算,如放大电路静态工作点和动态参数的计算、功放电路输出功率和效率的计算,集成运放应用电路的分析计算,稳压电路的输出电压计算等等。这些计算中都采用了工程近似方法,不同的电路分析采用不一样的近似方法,如静态工作点的计算在直流通路中进行,三极管的发射极正偏时,采用0.7V模型近似,而在求放大电路的放大倍数、输入阻抗和输出阻抗等动态参数时,三极管采用的是微变等效电路模型,这些问题,与前面讨论的非线性电路近似处理方法联系起来,就好理解啦。讨论这些电路的计算问题时,一定要强调说明不同电路计算的近似方法和手段,学生才会有的放矢地加以运用。

(4)应用及注意事项

单元电路都是构成实际电子产品的基本电路。为了加深学生对模拟电路的认识,提高学习兴趣,激发探索精神,在讲授一些单元电路时,可以适当举例,说明这些电路在实际中的应用。如学习功放电路时,可以扩音器电路示例,在学习直流稳压电源时,可以一个实际稳压器电路为例,还有集成运放构成的各种应用电路等等。有两种教学策略说明单元电路的应用,一是从引入实际电路开始进入单元电路的学习,在实际电路***中框出单元电路;二是在学完后举例说明单元电路的实际应用,这时应从应用的角度说明应用电路的构成原则、元器件参数的选择、应用条件等注意事项,有条件的话,可在课堂上做实物演示或仿真演示。

(5)归纳小结

对于每个单元电路讲解的最后,都应该按照以上4个步骤进行归纳小结,使学生对该单元电路结构特点和功能的加深认识、对该电路的分析方法和手段加深印象。再通过例题讲解或练习,使学生学会分析和应用。

我们强调对单元电路结构的认识,这样在分析一个具体的、复杂的实际电路***时,就容易从中划分出一个个的单元电路,然后根据单元电路的功能和连接关系,推测出该实际电路的功能,这也是分析实用电子系统的基本方法。

(三)仿真和实物实验相配合,提高认知和动手能力

电子技术是一门理论和实践都很强的学科,要学好模拟电子技术,离不开配套的课后实验环节。通过实物实验,学生可以加深对知识的理解,同时学会使用常用电路测试仪表,了解电路测试技术,提高动手能力。但以往的课后实验都是在单元电路学完后才开展的,在学习时仍然存在不好理解等问题。

随着计算机技术的飞速发展,以计算机辅助设计为基础的电子设计自动化(EDA)技术已成为电子电路分析与设计的主要工具,EDA系统中所包含的虚拟仿真技术可以作为电子技术课堂教学有效的辅助手段,实现对单元电路的演示,帮助学生理解所学知识。我们在教学中采用了Electronics Workbench(EWB)软件,在课堂上演示基本放大电路、功放电路、振荡电路等单元电路的功能,能够形象地看到一些电路现象,如输出波形的变化及影响因素等。

现在有一种趋势,就是电子技术的课程教学越来越软化,甚至全部用EDA软件仿真替代实物实验,这是不可取的。我们认为模拟电子技术课程教学,一定要仿真和实物实验相配合。在讲授元器件时,把二极管、三极管、集成运放芯片等拿到课堂上展示。通过在面包板上搭建一个个实物电路,并通过实际仪器仪表对其进行测试和观察,学生才能感受真实单元电路的魅力,提高认知和动手能力。

四、结束语

学会用工程近似方法处理问题,认识各种常用单元电路,学会常用仪器仪表使用和实际电路测试,是“模拟电子技术基础”教学的基本要求。针对学生在学习时存在的诸多难点问题,以上这些教学策略的实施能有效地解决一些疑难问题,帮助学生提升学好模拟电子技术的信心,激发进一步钻研电子技术的兴趣。

[ 参 考 文 献 ]

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本文为您介绍电子电路基础10篇,内容包括电子电路基础培训班,0基础学电子电路。所谓循序渐进是指按照一定的顺序、要求或步骤逐步深入或提高。学习要有一定的过程,依照一定的难度由浅入深,由简入繁,学生才会有一定的时间去适应知识,逐步吸收

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开关电源电路10篇

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本文为您介绍开关电源电路10篇,内容包括开关电源电路维修,开关电源驱动电路。1.前言我国早在2002年就开始在全国范围内实行中国强制认证要求,即所谓的3C认证,3C认证有如下的要求:第一,要采用更加严格的电磁兼容(EMC)的要求标准,并型号提供电磁

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仓库总监年度工作计划

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本文为您介绍仓库总监年度工作计划,内容包括仓库经理月度工作计划怎么写,仓库主管年中总结及下半年计划。根据***的十五届五中全会和中央经济工作会议的精神,“十五'''',时期粮食工作的一项重要任务是建立符合我国国情和社会主义市场经

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数字电路设计10篇

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本文为您介绍数字电路设计10篇,内容包括数字电路的设计方法与步骤,数字电路设计。工装是数字电路调试过程中所必需的辅电路和设备,但实际中工装设计还存在诸多问题。首先,工装的尺寸、结构、电路设计均较为随意,不利于调试和故障定位。其次

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稳压电路10篇

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本文为您介绍稳压电路10篇,内容包括稳压电路电路图的讲解,5v稳压电路。以松下(画王)TC-33V30H彩电(***1)为例介绍该高压稳压电路。由***1可知:行输出管Q551集电极供电是由140V经R561、易磁饱和电抗器L1514次级、行输出变压器初级9、10绕组提

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电流和电路10篇

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本文为您介绍电流和电路10篇,内容包括电流和电路笔记总结,电流和电路讲解全集。l知道电源和用电器l从能量转化的角度认识电源和用电器的作用过程与方法l观察简单的电路,尝试用开关控制一个用电器的工作l尝试用符号来表示电路中的元件,绘制

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数字集成电路10篇

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本文为您介绍数字集成电路10篇,内容包括数字集成电路设计,数字集成电路。当今社会是数字化的社会,数字集成电路具有可靠性高、静态功耗小、工作速度高、寿命长和低成本等优点,因此它在通信、电力、自动化设备和家用电器等诸多方面得到了广

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超大规模集成电路10篇

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本文为您介绍超大规模集成电路10篇,内容包括大规模集成电路发明者,超大规模集成电路的概念。

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集成电路10篇

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本文为您介绍集成电路10篇,内容包括集成电路新技术文章,集成电路芯片。

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放大电路10篇

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本文为您介绍放大电路10篇,内容包括差分放大电路,放大电路产品举例说明。晶体管放大电路的分析一般分为静态分析和动态分析两部分。在进行放大电路的分析时,恰当地运用电路定理,可以使放大电路的分析迎刃而解。2用叠加定理分析放大电路晶

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串联电路10篇

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本文为您介绍串联电路10篇,内容包括串联电路图讲解全集,串联电路分析及特征。