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单管共射放大电路（精选三篇）
单管共射放大电路 篇1
关键词：单管共射放大电路,启发性教学,放大倍数
一、引言
单管共射放大电路是“电子学”课程中最基本的知识点, 同时也是最核心的内容。对这一知识点的掌握程度直接影响后续课程的学习。在教学过程中发现, 许多同学对这一块知识点的认识比较分散, 对共射放大电路几种组态之间的联系不太清楚, 没有一个整体的把握。当学到后续更多其他形式的放大电路时更是无从下手。为此, 我们在教学过程中采用启发式教学, 对共射放大电路的几种组态进行深入分析, 找到它们的有机联系, 从而引导学生对这一块知识点有一个整体的认识。
二、单管共射放大电路的整体分析方法
单管共射放大电路的分析通常是按照“先静态”、“后动态”的原则, 首先画出电路的直流通路, 在直流通路里计算静态工作点并验证晶体管是否工作在放大区, 只有静态工作点设置合适才可进行动态分析[1]。动态分析时先画出交流通路, 再根据求解问题的特点来选择图解法或是微变等效电路法进行分析求解。其中图解法一般多用于分析输出幅值比较大而工作频率不太高的情况。微变等效电路法是在一定的条件下将晶体管的特性线性化, 建立线性模型, 用线性电路的分析方法来分析晶体管电路[2]。本文采用微变等效电路法对放大电路进行分析, 在此基础上改进了教学方法, 引入启发式的教学方法将放大电路的几种组态看成一个有机整体, 对比分析电路, 找出彼此之间的联系和优缺点。这样有利于学生对放大电路有一个宏观的把握, 为今后学习打下良好的基础。
三、单管共射放大电路的静态分析
1.基本共发射极放大电路的组成。图1是基本共发射极放大电路, 该电路是学生接触到的第一个放大电路。首先必须让学生知道电路中每个元件所起的作用。这样能够使学生更好地掌握放大电路的结构。
其中集电极电源UCC通过RB和RC分压后, 保证三极管工作在放大区, 同时向输出信号提供能量。集电极电阻RC的另一个作用是将集电极电流的变化转换为集电极电压的变化, 以实现电压放大;隔直电容C1和C2起到交流耦合作用, 保证交流信号无阻碍的经过放大电路。
2.基本共发射极放大电路的静态分析。放大电路静态分析是通过计算基极电流IB、集电极电流IC、集射极电压UCE, 来验证三极管是否工作在放大区。通过对基本共发射极放大电路分析发现该电路有一个致命的缺点:由于三极管是一个对温度特别敏感的元件, 当温度变化时, 将使集电极电流IC发生变化, 从而影响静态工作点的稳定性。为了稳定静态工作点, 就想到了用基极电流IB来抑制IC的变化, 而在电路中只要RB选定后, IB也就固定不变, 因此不能稳定静态工作点。所以就引出了分压式偏置放大电路, 电路如图2所示。
3.引入分压式偏置放大电路的目的。图2是无旁路电容的分压式偏置放大电路, 在该电路中, 基极增加了分压电阻RB1和RB2, 发射极增加了电阻RE, 为了让学生理解和掌握该电路, 教学过程中要对比前面的基本共发射极放大电路, 弄清楚RB1、RB2和RE在电路中的作用以及如何稳定静态工作点的。
分压式偏置放大电路的直流通路如图3所示, 为了稳定静态工作点, 通常情况下, RB1、RB2参数的选取应满足, 这样就会使得I2≈I1, 而B点电位几乎决定于RB1和RB2对UCC的分压, 而与环境温度无关[3]。这样当温度升高时, 集电极电流IC增大, 发射极电流IE必然相应增大, 因而发射极电阻上的电压UE随之增大;因为UB基本不变, 而UBE=UB-UE, 所以UBE势必减小, 导致基极电流IB减小, IC随之相应减小。结果IC随温度变化而增大的部分几乎由于IB减小而减小的部分相抵消, IC将基本不变, 达到稳定静态工作点的目的。
四、单管共射放大电路的动态分析
放大电路的动态分析的目的是计算放大电路的动态指标, 即输人电阻、输出电阻和电压放大倍数。图4是基本共发射极放大电路的微变等效电路, 从图可以得到其放大倍数的公式如下:
而对无旁路电容的分压式偏置放大电路进行分析后得到其放大倍数的公式如下:
通过对比两式不难发现式 (1) 的放大倍数的值小于式 (2) 放大倍数的值。这意味着无旁路电容的分压式偏置放大电路的引入能够稳定静态工作点, 但它的缺点是使得放大倍数减小了, 这对于放大电路来说不是一件好事。因此我们就想如何在稳定静态工作点的同时又能保持放大倍数不变, 于是就有了旁路电容CE, 其电路如图5所示。在交流通路里RE被被CE短路, 其微变等效电路和图4相类似, 得到的电压放大倍数的表达式和式1一样。因此, R和CE的作用就是在稳定静态工作点的同时保证了电压放大倍数基本不变。
五、总结
单管共射放大电路是电子学课程中最基本电路之一[4]。在教学过程中, 教师应注重从电路结构入手, 采用启发式的教学模式将单管共射放大电路的几种组态联系起来, 构成一个有机整体, 按照“先静后动”的原则, 让学生从宏观上掌握放大电路。这样可以使教学过程轻松愉悦, 达到事半功倍的教学效果。
参考文献
[1]张士文, 亄国华.一种三极管共射放大电路的讨论[J].电气电子教学学报, 2013, (12) :43-45.
[2]童诗白, 华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 2003.
[3]晏勇, 罗治刚.晶体三机管电路设计与探讨[J].电子测试, 2013, 5 (9) :47-49.
单管放大电路的绘制(教案) 篇2
一、教学目标
掌握电路原理图绘制的各步骤
二、教学重难点
1、元件的放置、调整及属性的设置
2、元件的连线（注意电气特性）
3、电器符号的添加（电源、接地）
三、教学内容及过程
1、新课导入
记得高一年级电子课上，我们大家一起多次画过电路原理图，对吗？同学们，我们今天也来画电路原理图，不同的是今天咱们用电脑来画，借助Protel这个软件，我们今天要画的电路是单管放大电路。
2、讲授新课及实训过程
（1）分析电路元件组成
4个电阻+4个电容（有极性）+1个三极管+1个喇叭
（2）电路图的绘制过程
1新建文件夹
○2创建项目文件、原理图文件并保存
○3从元件库中抽出各个元件，调整并设置各个元件的属性（示范两个）
○4元件间的连线（注意电气特性，示范两处）
○5电器符号的添加（电源、接地）
○
3、给学生时间进行电路绘制并巡堂指导
4、选出部分作品进行讲评
5、小结
6、布置作业
四、板书设计
单管放大电路
电阻——
Res 2
极性电容——
Cap pol2 三级管——
NPN 喇叭——
晶体管共射放大电路的仿真分析 篇3
1、电路工作原理
利用晶体三极管构成的放大电路常用的形式如图所示, 该电路是采用阻容耦合方式的共射放大电路。电路中为了稳定静态工作点, 采用了常用的分压式静态工作点稳定电路。放大电路的静态工作点Q主要由RB1、RB2、RE、RC及直流电源VCC共同决定。该电路利用RB1、RB2的分压固定三极管的基极电位UBQ, 使其基本不受温度变化的影响, 比较稳定。
2、静态工作点的计算
电路中的iR>>iB, 所以基极电位UBQ为
发射极电流IEQ为
图1分压式工作点稳定放大电路
集电极和发射极之间的电压为
3、动态参数的计算
二、电路的仿真
1、静态工作点的仿真
在Multisim界面左侧依次调入电阻、电容、三极管、直流电源、信号源和数字万用表, 构建如图2所示电路, 其中三极管的 (28) 60, rbb' (28) 300, Cb'C (28) 4p F, Cb'e (28) 41p F。电路仿真后, 分别测得电路的静态工作点分别为IBQ (28) 20.428u A, ICQ (28) .1233m A, UCEQ) 82 (8.275V。
2、观察输入输出波形
在Multisim界面左侧依次调入电阻、电容、三极管、直流电源、信号源、数字万用表和示波器, 构建如图3所示仿真电路。
三、结语
通过仿真软件对模拟电子技术中常用的放大电路进行仿真, 但通过仿真可提高学习者的学习能力。虽然电路仿真是虚拟的, 与实际电路有一定差距, 但通过软件仿真可为硬件实验和课程设计打好基础, 提高实践动手能力的一个环节。
摘要：本文介绍模拟电子技术课程中的晶体管分压式共射放大电路的基本工作原理和参数计算, 并利用Multisim软件对该电路进行仿真。通过Multisim软件仿真得出电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻, 并得到了该电路的频率特性。通过电路的仿真, 进一步理解晶体管共射放大电路的工作原理和参数计算。
关键词：模拟电子技术,Mutisim仿真软件,共射放大电路
参考文献
[1]杨素行:《模拟电子技术基础简明教程》 (第三版) , 高等教育出版社, 2006.5。
[2]谢自美:《电子线路设计.实验.测试》 (第二版) , 华中科技大学出版社, 2000年。
