1B-2放大電路裝調職業能力B-2-1能正確裝調帶直流電源的基本放大電路

學習任務2

知識講授放大電路概述【分類】按輸入輸出公共端的不同，可以分為共發射極放大電路、共集電極放大電路、共基極放大電路；按前后級之間的耦合方式不同，可分為阻容耦合放大電路、直接耦合放大電路、變壓器耦合放大電路；按信號種類，可分為直流放大電路、交流放大電路，其中交流放大電路又可以分為低頻信號放大電路與高頻信號放大電路；按信號的大小分，可分為小信號放大器和大信號放大器；按輸出功率大小，可分為電壓放大電路與功率放大電路。3

知識講授放大電路概述【組成及各元器件作用】輸入耦合電容其作用一是隔直流；二是通交流。基極偏置電阻其作用為電路提供靜態偏流IBQ。直流電源

其作用一是為電路提供能源；二是為電路提供工作電壓。集電極電阻

其作用將三極管的電流放大作用變換成電壓放大作用。三極管其作用可以將微小的基極電流轉換成較大的集電極電流，它是放大器的核心。輸出耦合電容其作用一是隔直流；二是通交流。4

知識講授放大電路的工作原理【靜態工作點】靜態是指放大器沒有交流輸入信號時放大電路的直流工作狀態。動態是指放大器有交流信號輸入時放大電路的工作狀態。靜態工作點是指在靜態情況下，放大器輸入端的電流IBQ和電壓UBEQ及輸出端的電流ICQ和電壓UCEQ在三極管輸入輸出特性曲線族上所確定的點，用Ｑ表示，如圖所示。5

知識講授放大電路的工作原理【靜態工作點】

靜態工作點不僅直接關系到放大電路的放大倍數大小，而且靜態工作點過高或過低都將使放大電路的波形產生非線性失真。具體影響如下：6

知識講授放大電路的工作原理【工作原理】

輸入交流小信號ui通過電容C1的耦合送到三極管的基極和發射極，相當于基-射極間電壓uBE發生了變化，于是引起iB、iC、uCE隨之發生變化。uCE通過電容C２隔離了直流成分，輸出的只是放大信號的交流成分uo，而且uo與ui反相。

在單管共發射放大電路中，輸出信號電壓與輸入信號電壓頻率相同，相位相反，幅度被放大，所以這種電路除了有電壓放大作用還有電壓倒相作用。7

知識講授放大電路的靜態分析【直流通路】放大電路的直流通路是靜態時放大電路直流電流通過的路徑。畫直流通路的方法是：將電容視為開路，電感視為短路。

8

知識講授放大電路的動態分析【交流通路】交流通路是指輸入交流信號時放大電路交流信號流通的路徑。畫交流通路時，將電容視為短路，電感視為開路，直流電壓源視為短路。9

知識講授放大電路的動態分析【微變等效電路】放大電路的微變等效電路就是把非線性三極管組成的放大電路等效為一個線性電路。

【動態指標估算】10

任務分析帶直流電源的基本放大電路【裝接原理圖】能力訓練操作條件能力訓練操作過程序號步驟操作方法及說明質量標準1原理電路圖識讀1）結合基本放大電路組成的介紹，在表B2-1-5中填寫電路的組成部分及作用與組成元件2）在表B2-1-6中列出圖B2-1-10所示帶直流電源的基本放大電路裝接原理圖中所需元件名稱、型號、參數，并簡要寫出其在電路中的作用；1）正確寫出電路中的元件名稱、型號、參數及作用；2）正確寫出電路的組成部分及作用與組成元件。2電路版面安裝與布局按照圖B2-1-10原理電路圖，選擇合適的電子元件，進行整形、安裝，完成電路版面的布局正確選用元件并正確安裝，要求版面布局合理、大小適中、美觀。3電路連接按照圖B2-1-10原理電路圖，正確連接電路電路連接正確4電路通電按照圖B2-1-10原理電路，正確接上電源，給電路通電電源參數調節正確，并且正確通到電路板。5參數測量與調試1）正確選擇儀表，按照表B2-1-7和表B2-1-8測量相關直流與交流參數并記錄；2)使用示波器測量相關參數波形并記錄表B2-1-9。數據測量、讀數正確，波形記錄正確。能力訓練操作記錄能力訓練操作記錄能力訓練操作記錄反饋交流問題情境【問題情境一】

在測量三極管各極電流時，覺得要斷開電路接入儀表后測量電流比較麻煩，想求教是否可以采用其他方法不用斷開電路來測量電流？

解決途徑：測量電路中的電流有兩類方法，直接測量法與間接測量法。直接測量法，需要在測量時斷開被測電路接入電流表來直接測得被測量。間接測量法，可以不用斷開被測電路。根據歐姆定律，只要用電壓表測量被測支路上的電阻元件兩端電壓，通過歐姆定律計算，可以間接得到被測電流值，前提是被測支路中的電阻已知。【問題情境二】

在用示波器測量放大電路輸出波形時，發現輸入波形正負半周幅度相同，但是輸出波形正負半周的幅度略有不同，不知是何原因？

解決途徑：由于三極管是非線性元件，在電流放大過程中，會使輸出波形略有一點非線性失真，導致正負半周大小略有不同，這是正常現象。但若是出現輸出波形明顯失真，測說明該電路的靜態工作點設置不夠合理，需要進一步調整或修改電路相關參數。17B-2放大電路裝調職業能力B-2-2能正確裝調RC阻容耦合放大電路

學習任務18

知識講授放大電路的三種組態按輸入與輸出公共端的不同，可分為三種組態（連接方式）。19知識講授分壓式偏置共發射極放大電路【穩定靜態工作點原理】【電路結構】利用電阻Rb1、Rb2的分壓作用來固定基極電位UB。通過發射極電阻RE獲得反映電流IE變化的信號，反饋到輸入端，實現工作點的穩定。當溫度升高時，引起ICQ增大，則IEQ流經Re產生的電壓UEQ也隨之增大；而UEQ=UBQ-UBEQ，因為UBQ是電源電壓Vcc經Rb1、Rb2串聯分壓后得到的穩定值，所以UBEQ將減小，IBQ減小，ICQ也將減小。上述過程可表示為：T（溫度）↑（或β↑）→ICQ↑→IEQ↑→UEQ↑→UBEQ↓→IBQ↓→ICQ↓20知識講授分壓式偏置共發射極放大電路【靜態工作點估算】【直流通路】【電路特點與用途】共發射極放大電路具有較高的電壓放大倍數，且輸出電壓與輸入電壓反相。通常用于多級放大電路的中間級。21

知識講授共基極放大電路【電路特點與用途】【電路結構】直流通路采用的是分壓偏置式，交流信號由發射極輸入，從集電極輸出。從圖b)所示的交流通路可看出，基極是輸入、輸出的公共端，故稱為共基極放大電路。共集電極放大電路的電壓放大倍數小于1，但約等于1（即電壓跟隨），但仍有電流放大作用；輸入電阻高，輸出電阻低。通常用于多級放大電路的輸入級、輸出級、緩沖級。22

知識講授多級放大電路【耦合方式】多級放大電路的級與級之間通過耦合連接。耦合方式通常有阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合三種。

各級靜態工作點互不影響，電路不能放大緩慢變化的信號和直流分量的變化量，并且由于大容量的耦合電容，因此不便于集成化。

結構簡單，能放大緩慢變化的信號和直流分量變化量，信號傳輸效率高，便于大規模集成。但是各級靜態工作點互相影響，且存在零點漂移問題。

各級靜態工作點相互獨立，互不影響。改變變壓器的匝數比，可實現阻抗變換，因而容易獲得較大的輸出功率。缺點是變壓器體積大，造價高，不便于集成。同時頻率特性差，也不能傳輸直流和變化緩慢的信號。23

知識講授多級放大電路的性能指標【多級電源放大倍數】

設各級放大器的電壓放大倍數依次為Au1，Au2，···，Aun，則輸入信號ui經n級放大后輸出電壓成為Au1Au2···Aunui。因此，多級放大電路總的電壓放大倍數為各級放大器的電壓放大倍數之乘積，即Au=Au1Au2···Aun。【輸入和輸出電阻】

第一級的輸入電阻為總的輸入電阻，最后一級的輸出電阻為多級放大器的輸出電阻。24

任務分析RC阻容耦合放大電路【裝接原理圖】能力訓練操作條件能力訓練操作過程序號步驟操作方法及說明質量標準1原理電路圖識讀在表B2-2-3中列出圖B2-2-9所示RC阻容耦合放大接電路原理圖中所需元件名稱、型號、參數，并簡要寫出其在電路中的作用正確寫出電路的組成部分及作用與組成元件。2電路版面安裝與布局按照原理電路圖B2-2-9，選擇合適的電子元件，進行整形、安裝，完成電路版面的布局正確選用元件并正確安裝，要求版面布局合理、大小適中、美觀。3電路連接按照原理電路圖B2-2-9，正確連接電路電路連接正確4電路通電按照原理電路圖B2-2-9，正確接上電源，給電路通電電源參數調節正確，并且正確通到電路板。5參數測量與調試1）用萬用表按照表B2-2-4和表B2-2-4測量相關參數；2)使用示波器測量相關參數波形并記錄于表B2-2-6。數據測量、讀數正確，波形記錄正確。能力訓練操作記錄能力訓練操作記錄能力訓練操作記錄反饋交流問題情境【問題情境一】觀察RC阻容耦合放大電路的輸出波形時，發現第一級輸出正弦波正常，但第二級輸出波形失真，上下兩端被削去一部分，不知是何原因？解決途徑：RC阻容耦合放大電路的輸出波形時，第一級輸出正弦波正常，但第二級輸出波形失真，上下兩端被削去一部分，說明輸入信號幅度調節太大，由于兩級放大電路電壓放大倍數較大，導致第二級輸出幅度超過了三極管的放大區，導致上下削頂。只要調節電位器RP，減小輸入電壓幅度即可。【問題情境二】調試電路時，輸入正弦波，第二級輸出波形正常，但是第一級放大電路的輸出波形略有失真，正負半周波形不對稱，不知是否正確？解決途徑：這是常見正常現象。由于三極管的非線性特性，正弦波經放大后波形略有一點非線性失真導致正負半周不對稱，二級放大后，兩次非線性失真影響相互抵消，輸出波形基本不失真。測量調試時，以最后輸出波形的最大不失真為準。31B-2放大電路裝調職業能力B-2-3能正確裝調帶負反饋的兩級放大電路

學習任務32

知識講授反饋的基本概念【反饋的定義】

所謂反饋是將系統或電路中輸出信號（電壓或電流），通過一定的網絡，送回到輸入端，并同輸入信號一起參與放大器的輸入控制作用，從而使放大器的某些性能獲得有效改善的過程【負反饋放大電路的構成】33知識講授反饋的分類【按反饋信號的極性分類】

反饋分為正反饋和負反饋。如果反饋信號與輸入信號極性相同，使凈輸入信號增強，叫做正反饋；反之，反饋信號與輸入信號極性相反，使凈輸入信號削弱，叫做負反饋。

正、負反饋的判斷一般用瞬時極性法。判斷過程、反饋信號與輸入信號的關系如圖所示。34知識講授反饋的分類【按反饋信號的性質分類】可分為交流反饋、直流反饋和交直流反饋。若從輸出端反饋到輸入端的信號是直流電壓或電流，稱為直流反饋；若是交流電壓或電流，稱為交流反饋；若交流與直流電壓或電流都能反饋回輸入端的，稱為交直流反饋。直流反饋的主要作用是穩定放大器靜態工作點；交流反饋的作用是改善器件性能。

判斷反饋信號的性質，主要看反饋網絡中的電容的隔直通交作用在電路中所引起的后果，使輸入端得到的反饋信號是何種成分。35知識講授反饋的分類【按反饋信號在輸出端的取樣分類】可分為電壓反饋和電流反饋。如果反饋支路在輸出端的取樣信號是電壓，稱為電壓反饋；如果取樣信號是電流，稱為電流反饋。電壓與電流反饋的判斷，可以采用輸出短路法來判斷。若輸出端短路后，反饋信號消失，則屬電壓反饋，否則屬電流反饋。36知識講授反饋的分類【按反饋信號在輸入端的連接方式分類】

分為串聯反饋和并聯反饋。反饋信號在輸入端是以電壓形式出現，且與輸入信號串聯作用于輸入端，稱為串聯反饋；反饋信號是以電流形式出現，且與輸入信號并聯加到作用于輸入端，稱為并聯反饋。并聯反饋與并聯反饋的連接方式，可以用直接查看法判斷得到。37知識講授負反饋放大電路的四種組態【電流串聯負反饋】

電流串聯負反饋電路能夠穩定輸出電流，增大輸出電阻、輸入電阻。【電壓串聯負反饋】電壓串聯負反饋電路能夠穩定輸出電壓，減小輸出電阻，增大輸入電阻。【電壓并聯負反饋】電壓并聯負反饋電路能夠穩定輸出電壓，減小輸入電阻和出電阻。【電流并聯負反饋】電流并聯負反饋電路能夠穩定輸出電流，減小輸入電阻，增大輸出電阻。38

任務分析帶負反饋的兩級放大電路【裝接原理圖】能力訓練操作條件能力訓練操作過程序號步驟操作方法及說明質量標準1原理電路圖識讀在表B2-3-3中列出圖B2-3-8所示帶負反饋的兩級放大接電路的各主要組成部分及其組成元件與作用正確寫出電路的組成部分及作用與組成元件。2電路版面安裝與布局按照原理電路圖，選擇合適的電子元件，進行整形、安裝，完成電路版面的布局正確選用元件并正確安裝，要求版面布局合理、大小適中、美觀。3電路連接按照原理電路圖，正確連接電路電路連接正確4電路通電按照原理電路，正確接上電源，給電路通電電源參數調節正確，并且正確通到電路板。5參數測量與調試1）分別用萬用表和晶體管毫伏表按照表B2-3-4和表B2-3-5測量相關參數；2)使用示波器測量相關參數波形并記錄。數據測量、讀數正確，波形記錄正確。能力訓練操作記錄能力訓練操作記錄能力訓練操作記錄反饋交流問題情境【問題情境一】觀察帶負反饋的兩級放大電路的輸出波形時，發現輸出波形失真，上下兩端被削去一部分，不知是何原因？解決途徑：帶負反饋的兩級放大電路的輸出波形出現波形失真，上下兩端被削去一部分，說明輸入信號幅度太大，可以調節信號發生器，減小輸入電壓幅度即可。【問題情境二】觀察帶負反饋的兩級放大電路的輸出波形時，不管負反饋支路有無接入電路，輸出波形沒有變化，不知是否正確？解決途徑：不管負反饋支路有無接入電路，輸出波形沒有變化，說明電路中的負反饋沒有七作用，請檢查反饋支路部分是否接好。45B-2放大電路裝調職業能力B-2-4能正確裝調OTL功率放大電路

學習任務46

知識講授功率放大電路的分類

處在多級放大電路中的輸出級，向負載提供不失真的、足以驅動負載的信號功率。對功率放大器的要求是：在效率高、非線性失真小、安全工作的前提下，向負載提供足夠大的功率。【乙類放大】靜態工作點在三極管的放大區和截止區的交界處，即IB=0，在輸入正弦信號的一個周期內，只有半個周期內三極管的電流iC>0。該類功放效率較高，約為78%，靜態功耗小，但缺點是容易產生交越失真（兩只三極管分別導通時發生的非線性失真）。【甲類放大】靜態工作點較高，在輸入正弦信號的整個周期內，都有電流流過三極管（即導通角θ=360°）。這種功放失真小，但靜態電流大、靜態損耗大、效率低，約為50%，一般應用于家庭高檔音響系統。【甲乙類放大】為減小和克服交越失真，通常在兩基極間加上二極管（或電阻、或二極管和電阻的組合），使兩個功率放大管具有一定的正偏壓，在輸入正弦波信號的一個周期內，有半個周期以上三極管的電流iC>0。兼有甲類放大器音質好和乙類放大器效率高的優點，被廣泛應用于家庭、專業、汽車音響系統中。47知識講授OCL功放電路【OCL】英文OutputCapacitanceLess的縮寫，意思是無輸出電容互補對稱功放電路。其中VT1為NPN管，VT2為PNP管，且兩管的特性對稱一致。每個管子均組成共集電極組態的放大電路，屬于乙類互補對稱OCL電路。【工作原理】

當無輸入信號時，由于電路無偏置電壓，故兩管的基極電流均為0，即功放管工作于截止狀態。電路無功率放大功能。

當有輸入信號時，在ui的正半周時，VT1的發射結正偏而導通，VT2發射結反偏而截止，此時被放大的電流信號將由+VCC經VT1由上而下流過負載電阻RL。在ui的負半周則正好相反，VT1截止，VT2導通，被放大的電流信號由－VCC經VT2由下而上流過負載。兩只功放管輪流導通、交替工作，這樣負載上就得到放大后一個周期的信號波形。48知識講授OCL功放電路【交越失真】由于晶體管死區電壓的存在，兩只晶體管在交替工作時必然會出現失真。習慣上把這種失真稱為交越失真。【消除交越失真】往往采用下圖所示的幾種形式，以使兩只功放管靜態時工作在微導通狀態，就是使功放管工作在輸入特性剛剛脫離死區即將進入放大區的位置上，該類型電路屬于甲乙類互補對稱OCL電路。49知識講授OTL功放電路【OTL電路】無輸出變壓器互補對稱功放電路其中VT1為NPN管，VT2為PNP管，C為輸出電容，且要求VT1、VT2兩管的特性對稱一致。OTL基本電路的工作方式與OCL基本電路相同。區別是OTL采用一組電源電源后，VT2工作時由輸出電容C等效為一個電源給VT2供電。這是因為在靜態時，由于兩只功放管的參數一致，所以兩個功放管分壓使其發射極的電位為電源電壓的一半，此時由于C兩端也將充1/2UCC的電壓，且左正、右負，正好滿足VT2工作所需的電源極性。50知識講授帶自舉電路的OTL功放電路【電路構成】圖中VT1為前置放大級（又稱為激勵級或推動級），VT2、VT3組成互補對稱功率放大級，VD、W2用來使三極管VT2、VT3建立偏置電壓，減小交越失真，保證電路工作在甲乙類狀態，C3為輸出大電容。【電路原理】當輸入信號為負半周時，B點和C點電位升高，VT2導通，VT3截止，這時電源Vcc對電容C3充電，在RL上產生正方向的電流。當輸入信號為正半周時，B點和C點電位降低，VT2截止，VT3導通，這時電容C3對負載電阻RL放電，產生反方向的電流。51知識講授帶自舉電路的OTL功放電路【自舉原理】當輸入信號為負半周時，B點和C點電位升高，VT2導通，VT3截止，這時電源Vcc對電容C3充電，A點電位將隨著充電將會不斷升高，VT2會逐漸變為反偏而截止，這樣就不能完成負半周的電流放大，輸出波形將出現失真。為了解決這一問題，在B點與A點之間加一電容C2，這樣開機后，C2上充有一定的電壓，當A點電位升高時，由于電容兩端電壓不會突變，這樣B點電位保持著VA+UC2，VT2就會一直有正向偏壓而不會截止，順利完成此半周的電流放大，失真減小。由于B點的電位是自已舉起來的，因此稱為自舉電路。52

任務分析帶自舉電路的OTL功放電路【裝接原理圖】能力訓練操作條件能力訓練操作過程序號步驟操作方法及說明質量標準1原理電路圖識讀結合電路圖B2-4-7介紹，在表B2-4-3中填寫電路的組成部分及作用與組成元件正確寫出電路的組成部分及作用與組成元件。2電路版面安裝與布局按照原理電路圖B2-4-7，選擇合適的電子元件，進行整形、安裝，完成電路版面的布局正確選用元件并正確安裝，要求