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1、成 都 市 技 师 学 院电 气 工 程 与 自 动 化 系模拟电路基础任课教师：王文川2013学年二学期成都市技师学院一体化课程教案首页课程名称负反馈电路任务名称任务：负反馈电路设计课时6 课时子任务电路分析授课日期任课教师王文川目标群体教学环境PROTEUS学习工作站授课方式1、任务引领2、小组工作3、一体化教学学习目标知识目标：1、学会：分离元器件设计一个交流放大电路2、学会：设计原理框图职业专业能力目标：1、能：分析电路原理2、能熟练使用：相关软件3、熟练掌握：负反馈电路的分析职业通用能力目标：1、具备各种电路的分析能力 2、培养独立和团队分析的意识学习重点交流放大电路学习难点负反馈分
2、析教学准备1、PROTEUS学习工作站准备 2、各种资料准备说明考核成绩以学生自评、小组互评和教师总评进行综合评价一体化课程教案副页教学内容教学手段的实施时间分配组织教学：1、检查学生人数，分配小组，分配任务。2、强调安全注意事项。引入新任务：教师下达工作任务1、任务的描述用分离元器件设计一个交流放大电路，用于只是仪表中放大弱信号。1、分配任务2、任务要求2、讲解任务具体指标如下：3、任务实施(1)工作频率：f=3 0 H z _ 3 0 K H 小(2)信号源：U i l O m V (有效值)，内阻R s=5 0 Q。(3)输出要求：U 2 1 V (有效值)，输出电阻小于1 0 Q,输出
3、电流l o W l m A(有效值)。(4)输入要求:输入电阻大于2 0 K Q。2 课时(5)工 作 稳 定 性：当 电 路 元 器 件 改 变 时，若 42 课A u/A u=1 0%,则 A A u f G%。3、能力目标能：分析电路原理能熟练使用：相关软件熟练掌握：负反馈电路的分析时第一章性能指标用分离元器件设计一个交流放大电路，用于只是仪表中放大弱信号，具体指标如下：（6）工作频率：f=3 0 H z-3 0 K H%。（7）信号源：U i l O m V （有效值），内阻R s=5 0 Q。（8）输出要求：U o N I V （有效值），输出电阻小于1 0 Q,输出电流L W l
4、m A （有效值）。（9）输入要求:输入电阻大于2 0 K Q。（1 0）工 作 稳 定 性：当 电 路 元 器 件 改 变 时，若 A u/A u=1 0%,则 A A u f l%。第二章设计原理框图2.1框图及基本公式反 馈 放 大 电 路 的 组 成图中X 表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号口表示输入求和，+、-表示输入信号用与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输入信号为文 f （1）基本放大电路的增益（开环增益）为%=尼/*（2）反馈系数为户=用 化 （3）负反馈放大电路的增益（闭环增益）为4 =尺/%（4）将 式（1）（2）（3）代 入 式（4）,可得负反馈
5、放大电路增益的一般表达式为%_ 二 _ /一 文。_-4&+筮互断 1 +协A （5）另外，图 中 凡 是 信 号 源，用是信号源的输出信号，两者的关系是石=优 所以，负反馈放大电路的源增益为儿=元/月=例 （7）式（5）表明，引入负反馈后，放大电路的闭环增益可为无反馈时的开环增益力的（1+油）分之一。（1+9）越大，闭环增益下降得越多，所 以（1+9）是衡量反馈程度的重要指标。负反馈放大电路所有性能的改善程度都与（1+9）有关。通常把 明 称 为 反 馈 深 度，A F=i-将 x地称为环路增益。一般情况下，4和户都频率的函数，即它们的幅值和相位角都是频率的函数。在中频段，4、%、户均为实数
6、，因 此 式（5）可以写成.A-A f=-个1 +的 （8）在高频段或低频段，式（5）中各量均为相量，此时孙昌下面分几种情况对斗的表达式进行讨论：当研 时，性 卜 网，即引入反馈后，增益下降了，这种反馈是负反馈。在 卜 邳 】,即网 1时，困 哈1 1,这是深度负反馈状态，此时闭环增益几乎只取决于反馈系数，而与开环增益的具体数值无关。一般认为就是深度负反馈。当 卜 必 1时，图 训,这 说 明 已 从 原 来 的 负 反 馈变成了正反馈。正反馈会使放大电路的性能不稳定，所以很少在放大电路中单独引入。当 卜 火 牛。时，附I,这就是说，放大电路在没有输入信号时，也会有输出信号，产生了自激振荡。使
7、放大电路不能正常工作。在负反馈放大电路中，自激振荡现象是要设法消除的。必须指出，对于不同的反馈类型，芯、冗、用 及 冗所代表的电量不同，因而，四种负反馈放大电路的4、4、户相应地具有不同的含义和量纲。现归纳如下表所示，其中4、人分别表示电压增益和电流增益（无量纲）；4、4分别表示互阻增益（量纲为欧姆）和互导增益（量纳为西门子）,相应的反馈系数4、片、。、专的量纲也各不相同，但环路增益至总是无量纲的任务准备：工作站准备知识链接：各种元器件认知1、为了完成任务，你必须完成以下内容（1）交流放大电路设计（2）设计原理框图（3）负反馈电路的分析任务实施（一）任务准备（二）任务进行（三）任务总结任务评价
8、评价表1 课时学科：任务名称：班级：姓名:出勤10学习态度10准备工作8任务方案8创新能)12沟通能力12任务进度10任务报告20任务作业20总分合计任 务实 施方 案任 务实 施总 结1 课时6、清洁保养及“6S”处理任务拓展成都市技师学院一体化课程教案首页课程名称负反馈电路任务名称任务：四种负反馈电路设计课时6课时子任务电路分析授课日期任课教师王文川目标群体教学环境PROTEUS学习工作站授课方式2、任务引领2、小组工作3、一体化教学学习目标知识目标：1、学会：四种负反馈电路设计2、学会：设计原理框图职业专业能力目标：4、能：分析电路原理5、能熟练使用：相关软件6、熟练掌握：四种负反馈电路
9、的分析职业通用能力目标：1、具备各种电路的分析能力 2、培养独立和团队分析的意识学习重点负反馈放大电路学习难点四种负反馈电路分析教学准备2、PROTEUS学习工作站准备 2、各种资料准备说明考核成绩以学生自评、小组互评和教师总评进行综合评价一体化课程教案副页教学内容教学手段的实施时间分配组织教学：1、检查学生人数，分配小组，分配任务。2、强调安全注意事项。引入新任务：教师下达工作任务1、任务的描述串联负反馈使输入电阻增大1、分配任务并联负反馈使输入电阻减小2、讲解任务电压负反馈使输出电阻减小3、任务实施2课电流负反馈使输出电阻增加时2、任务要求负反馈放大电路设计的一般原则3、能力目标能：分析电
10、路原理能熟练使用：相关软件2课熟练掌握：负反馈电路的分析时一引人串并联负反馈对电阻值的影响1.串联负反馈使输入电阻增大引入串联负反馈后，输入电阻R if是开环输入电阻&的（1+油）倍。应当指出，在某些负反馈放大电路中，有些电阻并不在反馈环内，如共射电路中的基极电阻反馈对它并不产生影响。这类电路的方框图如图（b）所示，可以看出骂=（1 +4乃1而整个电路的输入电阻因此，更确切地说，引入串联负反馈，使引入反馈的支路的等效电阻增大到基本放大电路输入电阻的（1+油）倍。但不管哪种情况，引入串联负反馈都将输入电阻增大。2.并联负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后，闭环输入电阻是开环输入电阻的i/（i+妨
11、）倍。3电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈取样于输出电压，又能维持输出电压稳定，即是说，输入信号一定时一，电压负反馈的输出趋于一恒压源，其输出电阻很小。可以证明，有电压负反馈时的闭环输出电阻为无反馈时开环输出电阻的1/（1+触）。反馈愈深，R f愈小。4 电流负反馈使输出电阻增加电流反馈取样于输出电流，能维持输出电流稳定，就是说，输入信号一定时，电流负反馈的输出趋于一恒流源，其输出电阻很大。可以证明，有电流负反馈时的闭环输出电阻为无反馈时开环输出电阻的1/（1+昉）倍。反馈愈深，R 3愈大。5通频带通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。由于放大电路中电容、电感及半导体器件结电容等电抗
12、元件的存在，在输入信号频率较低或较高时，放大倍数的数值会下降并产生相移。通常情况下，放大电路只适用于放大某一个特定频率范围内的信号。如图所示为某放大电路的幅频特性曲线。幅频特性曲线：放大倍数的数值与信号频率的关系曲线，称幅频特性曲线。A m 为中频放大倍数。下限截止频率fi：在信号频率下降到一定程度时:放大倍数的数值明显下降，使放大倍数的数值等于0.70 7倍 的 Am 频率称为下限截止频率f,.o上限截止频率九：信号频率上升到一定程度时，放大倍数的数值也将下降，使放大倍数的数值等于0.70 7倍的|A m|频率称为上限截止频率九。通频带。与。之间形成的频带称中频段，或通频带f b w ofb
13、 w=f|ft最大不失真输出电压最大不失真输出电压定义为当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。最大输出功率与效率最大输出功率P.K在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率称为最大输出功率P。.。此时，输出电压达到最大不失真电压。效率n：直流电源能量的利用率。P。“最大输出功率，P、，电源消耗功率。n=P o m/P v n越大，放大电路的效率越高，电源的利用率就越高。任务准备：工作站准备知识链接：反馈电路的认知1、为了完成任务，你必须完成以下内容(1)负反馈放大电路设计(2)设计原理框图(3)四种负反馈电路的分析任务实施(一)任务准备(二)任务进行(三)任务总结任
14、务评价评价表1课时学科：任务名称：班级：姓名:出勤10学习态度10准备工作8任务方案8创新能)12沟通能力12任务进度10任务报告20任务作业20总分合计任 务实 施方 案任 务实 施总 结1课时6、清洁保养及“6S”处理任务拓展成都市技师学院一体化课程教案首页课程名称负反馈电路任务名称任务：负反馈电路设计一般原则课时6课时子任务电路分析授课日期任课教师王文川目标群体教学环境PROTEUS学习工作站授课方式3、任务引领2、小组工作3、一体化教学学习目标知识目标：1、学会：负反馈电路设计一般原则2、学会：设计原理框图职业专业能力目标：7、能：分析电路原理8、能熟练使用：相关软件9、熟练掌握：负反
15、馈电路的分析一般原则职业通用能力目标：1、具备各种电路的分析能力 2、培养独立和团队分析的意识学习重点负反馈放大电路学习难点负反馈电路设计一般原则教学准备3、PROTEUS学习工作站准备 2、各种资料准备说明考核成绩以学生自评、小组互评和教师总评进行综合评价一体化课程教案副页教学内容教学手段的实施时间分配组织教学：1、检查学生人数，分配小组，分配任务。2、强调安全注意事项。引入新任务：教师下达工作任务1、任务的描述负反馈放大电路设计1、分配任务2、任务要求2、讲解任务负反馈放大电路设计的一般原则3、能力目标3、任务实施能：分析电路原理2 课能熟练使用：相关软件时熟练掌握：负反馈电路的分析3.1
16、 负反馈放大电路设计的一般原则反馈方式的选择2 课时采用什么反馈方式,主要根据负载的要求及信号情况来考虑.在负载变化的情况下.要求放大电路定压输出时，就需要电压负反馈：在负载变化的情况下，要求放大电路恒流输出时，就要采用电流负反馈。至于输入端采用串联还是并联方式，主要根据对放大电路输出电阻而定。当要求放大电路具有高的输入电阻是，宜采用串联反馈：当要求放大电路具有底的输入电阻是，宜采用并联反馈。如仅仅为了提高输入电阻，降低输出电 阻（即阻抗变换）时，宜采用射极输出器。反馈深度主要根据放大电路的用途及指标要求而定。对音频放大电路，主要是用负反馈减小非线性失真，设计是一般取 Z 尸=10左右。对测量
17、仪表中使用的放大电路，要求放大倍数有较高的稳定度，而采用负反馈的目的主要是提高放大倍数的稳定度，因此根据不同的要求可取，引少为几十至几百。对高放大倍数宽频带放大电路，采用负反馈的目的要求是展宽频带，这时采用多极放大加深反馈容易产生自激，且在幅频特性的高，底频段易产生凸起的现象。因此首先要保证每一极有足够宽的频带，如在两极之间采用底输入电阻的接法去解决。3.2 放大管的选择如果放大电路的极数多，而输入信号很弱是（微伏级），必须考虑输入几件放大管的噪音所产生的响，为此前置放大级应选用底噪声的管子。当要求放大电路的频带很宽是，应选用截止频率较高的管子。从集电级损耗的角度出发，由于前几级放大的输入较小
18、，可选用p,7n小的管子，其静态工作点要选得底 一 些（IE小），这样可减小噪声；但对输出级而言，因其输出电压和输出电流都较大，故 P。“大的管子。3.3 级数的选择放大电路级数可根据无反馈时的放大倍数而定，而此放大倍数又要根据所要求的闭环放大倍数和反馈深度而定，因此设计时首先要根据技术指标确定出它的闭环放大倍数A.及反馈深 度 1+AF,然后确定所需的A,。确定了 A 的数值，放大电路的级数大致可用下列原则来确定：几十至几百倍左右采用一级或两级，几百至千倍采用两级或三级，几千倍以上采用三级或四级（射极输出极不计，因其A 约等于零一般情况下很少采用四级以上，因为这将给施加反馈后的补偿工作带来很
19、大的困难，但反馈只加在两级之间也是可以的。一般情况下很少采用四级以上，因为这将给施加反馈后的补偿工作带来很大的困难，但反馈只加在两级之间也是可以4.电路分析反馈放大电路的组成含有反馈网络的放大电路称反馈放大电路，其组成如下图所示。图中，A称为基本放大电路，F表示反馈网络，反馈网络一般由线性元件组成。由图可见，反馈放大电路由基本放大电路和反馈网络构成一个闭环系统，因此又把它称为闭环放大电路，而把基本放大电路称为开环放大电路。吊、小、附 和4分别表示输入信号、反馈信号、净输入信号和输出信号，它们可以是电压，也可以是电流。图中箭头表示信号的传输方向，由输入端到输出端称为正向传输，由输出端到输入端则称
20、为反向传输。因为在实际放大电路中，输出信号及经由基本放大电路的内部反馈产生的反向传输作用很微弱，可略去，所以可认为基本放大电路只能将净输入信号刈正向传输到输出端。同样，在实际反馈放大电路中，输入信号x通过反馈网络产生的正向传输作用也很微弱，也可略去，这样也可认为反馈网络中只能将输出信号及反向传输到输入端。（1）输入级。输入级采用什么电路主要决定于信号源的特点。如果信号源不允许取较大的电流。则输入级应具高的输入电阻，那么以采用射级输出器为宜。如要求有特别高的输入电阻（r,V 4 M Q）,可 满 场效应管，并采井自举电路或多级串联负反馈放大电路，如信号源要求放大电路具有底的输入电阻，则可采用电压
21、并联反馈放大电路。如果无特殊要求，可选择共射放大电路。输入级的放大管的静态工作点一般取lElmA，Uc=(1-2)V.(2)中间级。中间级主要是积累电压级电流放大倍数，多采用共射放大B电路，而且采用大的管子。其静态工作点一般为 1营=(1 3)m A,UC=(1-5)V o(3)输出级。输出级采用什么样的电路主要决定于负载的要求。如负载电阻较大(几千欧左右)，而且主要是输出电压，则可采用共射电路；反之，如负载为底阻，且在较大范围内变化时，则采用射级输出器。如果负载需要进行阻抗匹配，可用变压器输出。因输出级的输出电流都较大，其静态工作点的选择要比中间级高，具体数值要视输出电压和输出电流的大小而定
22、。设计过程任务准备：工作站准备知识链接：负反馈电路的认知1、为了完成任务，你必须完成以下内容(1)负反馈放大电路设计(2)设计原理框图(3)负反馈电路设计的一般原则任务实施(一)任务准备(二)任务进行(三)任务总结任务评价评价表1课时学科：任务名称：班级：姓名:出勤10学习态度10准备工作8任务方案8创新能)12沟通能力12任务进度10任务报告20任务作业20总分合计任 务实 施方 案任 务实 施总 结1课时6、清洁保养及“6S”处理任务拓展成都市技师学院一体化课程教案首页课程名称负反馈电路任务名称设计方案及选定子任务电路分析课时6 课时授课日期任课教师王文川目标群体教学环境PROTEUS学习
23、工作站授课方式4、任务引领2、小组工作3、一体化教学学习目标知识目标：1、学会：设计方案及选定2、学会：设计原理框图职业专业能力目标：能：分析电路原理能熟练使用：相关软件熟练掌握：设计方案及选定职业通用能力目标：1、具备各种电路的分析能力 2、培养独立和团队分析的意识学习重点设计方案及选定学习难点设计方案及选定教学准备4、PROTEUS学习工作站准备 2、各种资料准备说明考核成绩以学生自评、小组互评和教师总评进行综合评价一体化课程教案副页教学内容教学手段的实施时间分配组织教学：1、检查学生人数，分配小组，分配任务。2、强调安全注意事项。引入新任务：教师下达工作任务2、任务的描述设计方案及选定2
24、、任务要求1 分配任务设计方案及选定3、能力目标2、讲解任务能：分析电路原理能熟练使用：相关软件3、任务实施2 课时2 课时熟练掌握：设计方案及选定方案一采用三个N P N型三级管放大(1)该设计采用电压串联负反馈(2)第 一 级 采 用 局 部 电 流 负 反 馈，所需反馈深度为:1+A F=ri/A从放大性能稳定度确定反馈深度，1 +AF=，估 算A值根据指标的要求，计算电路闭环放大倍数:(3)在和R外不加旁路电容以便引入局部负反馈以稳定每一级的放大倍数(4)放大管的选择：因设计中前两级放大对管子无特别要求，统一采用了 3 D G 1 0 03.31：根据以上分析确定电路图(5)输出到输入
25、级的反馈是从的射级反馈到的射级组成电压串联负反馈的形式方案二该设计采用集成运算放大器(1)本方案采用差分放大电路原理与集成运算放大结合在一起形成电压串联负反馈放大电路(2)反 馈 元 件 起 到 反 馈 作 用，将集成运算放大器的输出电压反馈到了2的基级.(3)估 算A值根据指标的要求，计算电路闭环放大倍数：V匕(4)根据设计要求确定电路电路元件的各种参数方案比较在以上两个方案中比较选择一个最终确定方案方案二于方案一比较:方案二采用了集成运算放大器，与差分放大电路,经过数据分析达到指标要求，但与方案一相比,方案一在实验室更易实现(集成运算放大器不仅价格贵,在实验中易损坏通过以上比较最终确定采用
26、方案一任务准备：工作站准备知识链接：负反馈电路的认知1、为了完成任务，你必须完成以下内容（1）设计方案及选定（2）方案比较任务实施（-）任务准备（二）任务进行（三）任务总结任务评价评价表1 课时学科：任务名称：班级：姓名:出勤10学习态度10准备工作8任务方案8创新能力12沟通能力12任务进度10任务报告20任务作业20总分合计任 务实 施方 案任 务实 施总 结1 课时6、清洁保养及“6S”处理任务拓展成都市技师学院一体化课程教案首页课程名称负反馈电路任务名称单元电路设计子任务电路分析课时6 课时授课日期任课教师王文川目标群体教学环境PROTEUS学习工作站授课方式5、任务引领2、小组工作3
27、、一体化教学学习目标知识目标：1、学会：单元电路设计2、学会：设计原理框图职业专业能力目标：能：分析电路原理能熟练使用：相关软件熟练掌握：单元电路设计职业通用能力目标：1、具备各种电路的分析能力 2、培养独立和团队分析的意识学习重点单元电路设计学习难点单元电路设计教学准备5、PROTEUS学习工作站准备 2、各种资料准备说明考核成绩以学生自评、小组互评和教师总评进行综合评价一体化课程教案副页教学内容教学手段的实施时间分配组织教学：1、检查学生人数，分配小组，分配任务。2、强调安全注意事项。引入新任务：教师下达工作任务1、任务的描述单元电路设计2、任务要求1 分配任务单元电路设计3、能力目标2、
28、讲解任务能：分析电路原理能熟练使用：相关软件3、任务实施熟练掌握：单元电路设计2课时2课时多级放大电路设计4.1 第一级确 定 第1级的电路参数.电路如图所示。为了提高输入电阻而又不致使放 大 电 路 倍 数 太 底，应 取IE,=0.5mA,并 选 加=50,则rbei=+(1+4)*=300+(50+1)第。2.95&O，E1 出3利 用 同 样 的 原 则，可 得rb e +0+A)FI rb e ,R”,为了获得高输入电阻，而且希望A.也不太小，并与第2级的阻值一致以减少元件的种类，取RF尸51Q,代 入Au尸30,可 求 得 町=3.3KO，再利用%=Rcllri 2 ,求出 RC1
29、=15KQ,为 了计算 REI，UEI=1 V,再利用 IEI(RFI+RE I)=1RE.=-RF.=-0.05=1.95KO得出,矶 UQ 选RE I为2kdI BI=0.01/nA=lOuA为了计算RB I，可先求 仇U m U 4 2.2x1-(1+0.7)RBl=*叫=-=51KC由此可得 IBI 0 0 1,所以选51KC。为了确定去耦电阻R”需要求出Ua=UE2XRF2+UBE2=2.95V再利用UCI=匕笫一 1困+Rc)，可求得R|=3.1KQ,取R1为3.3KQ.为了减少元器件的种类，G选 用10UF,CE I及CE2选 用100uF,均为电解电容。由下限频率 W 1.可以
30、检敛 1 0 0 0这说明放大电路元器件的选择是合适的。（2）核算输出电阻。放大电路开环时的输出电阻为r =展3+（2RB矣1RB3）HR g Q E 3 MR 门故得为/=8.I Q，l +AF 1 0因此可满足要求。（3）核算输入电阻。放大电路开环时的输入电阻为式中，。=%1+（1 +4）x （RFJIRQ =2.9 6 +（1 +5 0）X 0.0 5 1 =5.5 6 K Q,由此可求出闭环时的输入电阻为0/=京 1 +3=5.5 5 x 1 0 =5 5.5 K Q因此总输入电阻为分=/夫 m=5 5.5 5 1 =26.6 K Q 20 K Q,可以满足要求。（4）核算放大电路是否
31、稳定，可以判定本例电路不会产生振荡以上是用分立元器件构成的负反馈放大电路，当上限截止频率不高时分（一般几百千赫以下），总结:经过以上分析,方案二符合电路设计指标任务准备：工作站准备知识链接：负反馈电路的认知1、为了完成任务，你必须完成以下内容（1）多级放大电路的检测（2）多级放大电路的检测及分析任务实施（一）任务准备（二）任务进行（三）任务总结任务评价评价表1 课时学科：任务名称：班级：姓名:出勤10学习态度10准备工作8任务方案8创新能力12沟通能力12任务进度10任务报告20任务作业20总分合计任 务实 施方案任 务实 施总 结1 课时6、清洁保养及“6S”处理任务拓展成都市技师学院一体化
32、课程教案首页课程名称负反馈电路任务名称电压串联负反馈电路课时6课时子任务电路分析授课日期任课教师王文川目标群体教学环境PROTEUS学习工作站授课方式8、任务引领2、小组工作3、一体化教学学习目标知识目标：1、学会：电压串联负反馈电路2、学会：电压串联负反馈电路分析职业专业能力目标：能：分析电路原理能熟练使用：相关软件熟练掌握：多级放大电路的检测职业通用能力目标：1、具备各种电路的分析能力 2、培养独立和团队分析的意识学习重点电压串联负反馈电路学习难点电压串联负反馈电路的分析教学准备8、PROTEUS学习工作站准备 2、各种资料准备说明考核成绩以学生自评、小组互评和教师总评进行综合评价一体化课
33、程教案副页教学内容教学手段的实施时间分配组织教学：1、检查学生人数，分配小组，分配任务。2、强调安全注意事项。引入新任务：教师下达工作任务1、任务的描述电压串联负反馈电路2、任务要求1 分配任务电压串联负反馈电路及分析3、能力目标2、讲解任务能：分析电路原理能熟练使用：相关软件3、任务实施熟练掌握：电压串联负反馈电路1 课时1 课时电压串联负反馈电路电 压 串 联 负 反 馈 电 路 如 图1所示图1电压串联负反馈电路一.计算（一）静态工作点计算:1 .前级静态工作点前级基极电位UBQI-E(.R2 _ 1 2 x 1 0-1 0 0+1 01.0 9 V前级射极电位U EQI=UB0-O.7
34、 =0.3 9 V前 级 集 电 极 电 流/,j _ UEQI _0.3 9 ,”.-x 1.22mAEQI R4+R51 0 0 +2 2 0前级集射极电压UcEQl=Ec-/f e i(/?3+/?4+/?5)=1 2 V-1.2 2 x 3.3 2 =8 V2 .后级静态工作点后级基极电位 义生=凹 2.7 7 V802 R.+R?1 0 0 +3 0后级射极电位 UE02=UB02 0.7=2.0 7 V后 级 集 电 极 电 流IC02 1EO2=2.0 7 m ACQ2 EQ2&1 0 0 0后 级 集 射 极 电 压UCEQ2=EL/优2(4 +用)=1 2 V -2 x 4
35、=4 V（二）开、闭环放大倍数计算:1.反馈系数-U XR4 R4 _ 100Uo Uo R4+R10 100002.前级基极电阻演 =300+（1 +）翌=2.5KQ（/|/c e i）3.后级基极电阻须2 =300+（l+）=1.6K。（/2；ce2）/24.后级输入电阻R,2=R6/R7/rbe2=100/30/1.6=1.5KO5.前级交流电压放大倍数4,=-P-R3/Ri2-=-100-=-8%1+（1 +）（&0&）2.5+101X0.1/106.后级交流电压放大倍数%_ 曳=_/?11/?8/（/?1 0 +/?4）=_10（）5-1/3/10.1_99%加 2 1 67.电路开
36、环增益4 =&1*42=7928.电路闭环增益=88.8助 1 +&F 1 +792x0.01（三）开、闭环输入输出电阻计算：开环输入电阻 R：=与 R2/rM+（1 +）（%与 o）a 5.3KO闭环输入电阻&f=RJ/RJ/Q+4 F）%i+Q+0（凡 R d x 9K开环输出电阻R。=（邑+&。）/?8 =2.3K。闭 环 输 出 电 阻 跖=。250。（四）负载变 化（R u由5.1K变为3K）1.开环增益变化率Q开环前级增益不变，A%尸A u i开环后级增益=端2 =-/*/伍川+与）=/O O3/3/1O.1 _8 1 6“2 1 6开环增益 A%=9 4:2=6 48开环增益变化
37、率 二&F=7 9 2-6 4 8二口也4 4 79 22.闭环增益变化率闭 环 增 益A=_盘-=一 =8 6.6U f 1 +A y F 1 +6 48 x 0.01闭环增益变化率=88-8-86-6=0.0248为18 8.83.开、闭环输入输出电阻R=&=/?,/&比“+（1 +夕）（&o）1 x 5.3K。R 矿=RJI&/（I +AuF）rM+（l +/）（月与 ）a 9 K Q=%=（凡+%）4 =2.3K。R=307QO f 1 +A u F 7.482.计算并测量各项开环指标,测试负载（RD由5.1k Q变为3kQ时的电压放大倍数变化率三.调测方法（-）测量静态工作点（用万用
38、表的相关量程测量）：A、加上预定的工作电压比，比靠近输出端。输入端不接信号并将其短路，在放大倍数不是很大的情况下，输入端也可以开路。B、测直流参数的注意点1）输入无信号，输出也应无信号2）注意万用表的量程和极性3）必须考虑万用表的内阻抗对被测点的影响C、静态工作点的调测1.测试 UBQ（=UEQ+UBEQ）万用表电压档的等效电阻不远大于基极偏置电阻，若将其直接并连在&两端测，会使基极下偏置电阻大大减小，严重影响静态工作点。U C EQ，万用表电压档直接测量。3.TCQ的测量1）直接测集电极回路的电流（需断开集电极回路后串联接入万用表，一般不采用）2）测集电极电阻R 3和以上的电压，计算得/C
39、Q（常用）3）测发射极电阻R 4上的电压计算得/C Q（二）测试交流电路参数1.测量条件：1）交流参数测量分为开环测量（取下仆0,断开反馈回路）和闭环测量（接上尺0，）。2）去除电路输入端的短路线，在输入端接上正弦交流电压。合理选定输入信号的频率，中频段/=l KH z。合理选定输入信号的峰峰值，输入信号不能过大，测量任何交流参数，都必须保证放大器都工作在正常放大状态，即输出不产生饱和、截止失真。一般取U i PP=IO m V左右（信号发生器需按衰减键）。3）首先测试交流电压放大倍数（A u）是基础参数。在A u基本正确的情况下测试其它参数4）一些参数只能用间接法测试，如，R i和Ro2.增
40、命.A u、A区的测量用示波器监测，保证输出信号不出现明显失真。再用交流毫伏表测试输入a、输出信号电压值u o。计算：3 .输入电阻用的测A u*或%量Ri的测量方法有三种（注 意：木 能 直接测量不共地电阻两端的电压）输入电阻E的受上偏置电阻此、下偏置电阻&的影响极大，当三极管基极端等效电阻很大时，输入电阻鸟基本上由下偏置电阻&决定。1）串联电阻法串联电阻法测量Ri的电路如右图所示，图中“正弦信号源，根据被测电路的输入信号要求选择信号源的频率和幅度，U s的频率应选在放大电路的中频段,幅度应能保证放大电路不会出现失真。R是测量用的附加串联电 L U r f产/阻。测量前应该估算被测放大电路的
41、输 广寸力，入 电 阻 用 懵，按R-R i的原则选取R,gus U i nR i这样取值可以减少测试误差。T!11用交流毫伏表分别测出Us、Ui,欧=串联电旭法_U,_U,R _ U R UR US-U,姆档测出R值，由下式计算出输入电阻修；2）替代法替代法测量Q 的电路如右图所示，图中，按.的原则选取R，Rw=（L 2 1.5）Ri取值。先 将K打 在“1”的位置，用交流毫伏表测出Ui值，再将K置 于“2”的位置，保 持Us不变，调 节R w，使URw与K处 于“1”时的Ui相等,测出Rw的ifi，则Ri=Rw。被测电路替代法3）半电压法半电压法测量R i的电路如右图所示，图 中Us和Rw
42、的选取与替代法相同。测量时，先调节电位 器Rw，使其阻值为零，用交流毫 伏 表 测 得Ui=Us。然后再调节电位器Rw，使Ui=0.5Ui0注意，需调节信号发生器使其输出维持为Us不变。这 时R w的值与Ri相等，测出Rw便可得到Ri的值。R vKgK2 被测电路T半电压法4.输出电阻Ro的测量1）开路电压法开路电压法测量R o的电路如右图所示，图 中Uo和R o为被测电路等效的开路输出电压和输出电阻，R为测量用的外接附加电阻，并 按R Q R o选取。测量时按要求的频率和幅度调节Us，首 先 在K断开情况下测量输出电压，即为Uo,保 持Us不变，然后在K被测电路Ro开路电压法合上的情况下测量
43、R两端的电压，即 为Uo。最后计算出R值。由图可知U0 1、U。R 则RU,-1 R%+灯U。）测 出Uo、U。、R后可由上式得到输出阻抗Ro的值。2）半电压法半电压法测量R o的电路如右图所示。测量前应估算R o并按R w=（1.2-1.5）Ro 选取 Rw。测量时先断开K,调 节“使测出的开被测电路EsUbRoH半电压法路电压为U o，然后保持U s 不变，再合上K,将 R w 接入，调节R w 并观测其电压UR W，当UR W=U O/2时。必然有Ro=Rw的关系，当测出R w 之后即可得到R o 的值。5.截止频特九、加的测量1）在已测出A 1 的条件下：（输入信号频率/=l K H
44、z、电压峰-峰值U,P P=1 0 m V,测出输出电压有效值U o，计算得至U A u）2）调低输入信号频率，反复核对和保持输入电压的幅度不变，直至输出电压=0.7 0 7 U。，记录此时的频率即为九3）调高输入信号频率，反复核对和保持输入电压的幅度不变，直至输出电压=0.7 0 7 U o,记录此时的频率即为/H4）加一九即为放大器的通频带，一般可在通频带范围内测量若干个频率点下的U o,并用半对数坐标画出幅频率特性曲线图。（注意：测量时，每改变一次信号源频率，必须调节信号源的幅度保证U s 电压不变）6.测量最大不失真输出电压在输入信号频率/=1 k H z 条件下，用示波器观察输出信号
45、：1）加大输入信号电压幅度直到输出波型出现失真，记录失真前的输出电压峰峰值即为最大不失真输出电压。2）在条件允许的情况下，应使用失真度仪监测输出电压的失真度。四、测试数据记录与分析1.测试前必须核算出预期值，测试出的数据如果没有预期值作为标准，实验将失去意义。2 .直流工作点和交流参数由于模型不准必将会产生一些误差。3 .发现实测数据与预期值不同时一，必须及时分析，如果不在容许误差范围内，则应立即找出原因4.必须完整记录测到的数据和波形任务准备：工作站准备知识链接：负反馈电路的认知1、为了完成任务，你必须完成以下内容（1）电压串联负反馈电路（2）电压串联负反馈电路及分析任务实施（一）任务准备（
46、二）任务进行（三）任务总结任务评价评价表1 课时学科：任务名称：班级：姓名:出勤10学习态度10准备工作8任务方案8创新能力12沟通能力12任务进度10任务报告20任务作业20总分合计任 务实 施方 案任 务实 施总 结1 课时6、清洁保养及“6S”处理任务拓展成都市技师学院一体化课程教案首页课程名称负反馈电路任务名称电压并联负反馈放大电路子任务电路分析课时6课时授课日期任课教师王文川目标群体教学环境PROTEUS学习工作站授课方式1、任务引领2、小组工作3、一体化教学学习目标知识目标：1、学会：电压并联负反馈放大电路2、学会：电压并联负反馈放大电路分析职业专业能力目标：能：分析电路原理能熟练
47、使用：相关软件熟练掌握：电压并联负反馈放大电路职业通用能力目标：1、具备各种电路的分析能力 2、培养独立和团队分析的意识学习重点电压并联负反馈放大电路学习难点电压并联负反馈放大电路的分析教学准备1、PROTEUS学习工作站准备 2、各种资料准备说明考核成绩以学生自评、小组互评和教师总评进行综合评价一体化课程教案副页教学内容教学手段的实施时间分配组织教学：1、检查学生人数，分配小组，分配任务。2、强调安全注意事项。引入新任务：教师下达工作任务1、任务的描述电压并联负反馈放大电路2、任务要求1、分配任务电压并联负反馈放大电路及分析3、能力目标2、讲解任务能：分析电路原理能熟练使用：相关软件3、任务
48、实施熟练掌握：电压并联负反馈放大电路1课时1课时电压并联负反馈放大电路一.实验目的1.研究负反馈对放大电路性能的影响2 .掌握负反馈放大电路性能的测试方法3 .掌握负反馈放大电路频率特性的测试方法二.实验仪器函数发生器 示波器 数字式万用表三、实验内容及步骤1.用集成运放U A 7 4 1设计一个电压并联负反馈放大电路,要求A u=TO,输入电阻R i=10 k。(1)测量闭环电压增益(负载不变)(2)输入电压U不变(2 0 mV),改变负载电阻RL的值，测量输出电压。(3)输入电阻R(4)输出电阻R。%=(3-1)公U L(5)求上限频率九输入电压不变，改变输入信号的频率，使输出电压为原来的
49、0.707倍，此时的频率为上限频率。2.用集成运放UA741设计一个电压串联负反馈放大电路，要求A u=ll,输入电阻Ri 10k Q。(1)测量闭环电压增益(负载不变)(2)输入电压U不变(20mV),改变负载电阻Ri的值，测量输出电压。(3)输入电阻RU.R,=!RU s-U(4)输出电阻R。Ro=(3T),&U L(5)求上限频率f u输入电压不变，改变输入信号的频率，使输出电压为原来的0.7 0 7 倍，此时的频率为上限频率。任务准备：工作站准备知识链接：负反馈电路的认知1、为了完成任务，你必须完成以下内容（1）电压并联负反馈放大电路（2）电压并联负反馈放大电路及分析1课任务实施时（一
50、）任务准备（二）任务进行（三）任务总结任务评价评价表学科：任务名称:班级：姓名：出勤1()学习态度10准备工作8任务方案8创新能力12沟通能力12任务进度10任务报告20任务作业20总分1课时合计任 务实 施方 案任 务实 施总 结6、清洁保养及“6$”处理任务拓展成都市技师学院一体化课程教案首页课程名称负反馈电路任务名称电流串联负反馈子任务电路分析课时6课时授课日期任课教师王文川目标群体教学环境PROTEUS学习工作站授课方式2、任务引领2、小组工作3、一体化教学学习目标知识目标：1、学会：电流串联负反馈2、学会：电流串联负反馈分析职业专业能力目标：能：分析电路原理能熟练使用：相关软件熟练掌