掌握基本要素,把握重点

[摘 要] 本文根据电子技术课程的特点，阐述了基本放大电路的教学方法：掌握电路的基本要素，把握基本放大电路的重点，演示实验法，注重典型例题的讲解等方法。

[关键词] 基本放大电路 基本要素 教学方法

电子技术课程（包括模拟电子技术和数字电子技术），是高职学院电子类专业的一门重要的专业基础课。它理论体系严谨、又有较强的实践性和实用性，通过本课程的学习使学生能够掌握电子技术的基础知识、基本理论、基本分析和设计方法，训练学生电路制作与调试的基本技能；培养学生严谨的科学态度、科学思维方式以及创新意识和创新能力。基本放大电路是模拟电子技术中重要的组成部分，也是一切电子设备中最普通的一种基本单元电路。学习好放大电路，对于模拟电子技术的学习以及掌握电子设备的结构特点都非常重要。

一、首先掌握电路的基本要素

基本放大电路的组成元器件多，结构复杂，掌握电路的基本要素是学习基本放大电路的基础，为了方便记忆，我把它归纳为“一、二、三”要素：“一”就是一个三极管。是放大电路的核心组成元件，起放大作用。“二”就是两个回路：输入回路，输出回路；两个分量：直流分量，交流分量；两个通路：直流通路，交流通路；两种工作状态：静态工作状态和动态工作状态。求静态工作点时，在静态工作状态下分析，求输入电阻、输出电阻、电压放大倍数等参数时，在动态工作状态下分析；“三”就是三个电流：基极电流、集电极电流、发射极电流；三种分析方法：近似估算法、图解分析法、微变等效电路法。掌握了这三大要素，我们就有了学习基本放大电路的基础。

二、把握基本放大电路的重点：

（一）放大电路的组成原则以及各组成元件的作用。

1、放大电路的组成原则：

1)因为三极管是用于起放大作用，所以电源极性必须使发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置，以保证三极管处于放大状态。例如，对于NPN型管来说，应该使UBE﹥0,UBC ﹤0。

2)输入回路的接法，应该使输入的变化电压产生变化电流ib，并能去控制ic。

3)输出回路的接法，应当使ic尽可能不被其它支路分流，而尽可能流到负载上去。

4)必须选取一个合适的静态工作点，使放大电路工作在线性放大状态，避免信号在放大过程中产生失真。

2、放大电路的基本技术要求：

1)放大电路要有一定的放大能力

放大电路的放大能力用放大倍数来表示，根据放大对象的不同，分别又有电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数。

2)放大电路的非线性失真要小

在放大过程中，我们要求放大电路的输入、输出信号除幅值不同外，其波形的变化尽可能保持一致。如果超过了允许的失真范围，放大电路的质量就比较低劣。

3)放大电路要有合适的输入电阻和输出电阻

输入电阻的大小影响到实际加在放大电路输入端信号的大小。一般要求放大电路的输入电阻大些好；输出电阻的大小对放大电路的输出有很大影响，一般要求放大电路的输出电阻小些好。

4)放大电路的工作要稳定

当放大电路受到周围环境温度的变化、电源电压的波动及电路有关参数变化等因素的干扰时，放大性能会发生改变，使工作状态不稳定。一个性能优良的放大电路，通常包含多种稳定工作特性的电路，以保证放大电路在一定的工作范围内能进行正常工作。

3、各组成元件的作用：

1)三极管V。放大电路中的放大元件，利用它的电流放大作用，将输入端的小电流利用三极管实现电流放大后，在集电极电路中获得了放大的电流，同时利用Rc将电流的变化转换成电压的变化，从而实现了电压放大。

2)基极电阻Rb。它的作用使发射结处于正向偏置，并提供大小适当的基极电流IB,使放大电路获得一个比较合适的工作点。Rb值一般为几十千欧—几百千欧。

3)集电极电阻Rc。它的主要作用有以下两点：

A将集电流变化变换为电压变化；

B使集电结处于反向偏置，从而实现电压的放大。Rc的阻值一般为几千欧—几十千欧。

4)集电极直流电源Ucc。它一方面通过Rb给三极管提供发射结正偏电压，同时又给三极管的集电结提供反偏所需的电压，使三极管处于放大工作状态。另一方面又是放大电路的能源提供者。Ucc一般为几伏至十几伏。

5)耦合电容C1和C2，它们一方面起到隔断直流的作用，C1用来隔断放大电路与信号源之间的直流电流，而C2则用来隔断放大电路与负载之间的直流电流，使三者之间无直流联系，互不影响。而另一方面又起到交流耦合的作用，保证交流信号畅通无阻地经过放大电路，沟通信号源、放大电路和负载三者之间的交流通路。通常要求C1和C2值较大，一般为十几微法至几十微法，常常使用极性电容器。

（二）放大电路的近似估算法

所谓近似估算法，就是利用电路中已知的各参数，应用“电工基础”知识，通过数学方程式近似计算来分析放大电路的性能，分析小信号放大电路采用近似估算法较为简便，常用它来估算放大电路的静态工作点等。

用近似估算法估算静态工作点：

输入端未加信号时，放大电路各处的电压，电流值称为静态工作点。它包括IBQ(基极电流)、ICQ（集电极电流）、UCEQ（集一射极电压）三个值。静态工作点必须用近似估算法或图解法定出，而不能用微变等效法来确定（微变等效电路只能用于解决交流分量的计算问题，不能用来确定静态工作点）。

电路如图a所示：

各个参数可用下列公式求出：

基极电流IBQ=Ucc-UBEQ/ Rb≈Ucc/Rb（UBEQ的值很小，一般硅管为0.7V，锗管取0.3V。与电源相比，UBEQ可忽略不计），则

IBQ≈Ucc/Rb

集电极电流 ICQ≈β.IBQ。

集一射极电压 UCEQ=Ucc–ICQ.Rc

（三）放大电路的图解法

用图解法求出静态工作点和分析波形的失真。

1、从输出回路看：有：UCE=Ucc–Ic.Rc.当UCE=0时，Ic=Ucc/Rc当Ic=0时，UCE=Ucc将这两点连起来。就得到一条斜率与Rc有密切关系的直线，这条直线就是输出回路的直流负载线。如图b所示：直流负载线作出后，只要知道IB的数值，就可以在输出特性曲线上找到相应的一条曲线，这条曲线与直流负载线的交点Q，即为静态工作点。Q点对应的UCE和Ic的值就是静点工作点值：UCEQ、ICQ。

2、过静态工作点Q还可以作一条斜率为一1/RL′（RL′=RL∥Rc,RL为集电极电阻，Rc为外接负载）的交流负载线，只要动态工作点沿交流负载线移动，不使晶体管进入饱和区和截止区，则输出信号就不会失真。

图解法比较直观，可以帮助我们合理安排工作点与负载线，以免在放大过程中发生饱和失真和截止失真，而且还可以帮助我们理解电路参数对工作点和负载线的影响，指导我们正确选择电路参数，它的不足之处是作图比较麻烦，而且误差也大，不能确定放大电路的输入电阻和输出电阻。

（四）微变等效电路法

微变等效电路仅能用来分析放大电路的动态性能，通常用微变等效电路计算电压放大倍数A，放电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro等参数。在一个微小工作范围内，三极管的电压和电流的交流分量之间的关系基本上是线性的，这样，可用一个线性电路来等效微小工作范围下的三极管。各个参数可用下列公式求出：

三极管的输入电阻rbe rbe=300＋(1＋β)25mV/IE mA

放大电路的输入电阻ri ri=Rb//rbe≈rbe(一般Rb﹥﹥rbe)

放大电路的输出电阻ro ro=Rc

电压放大倍数Au=-β.Rc/rbe

当输出端接负载RL时，电压放大倍数Au=-β.RL′/rbe其中RL′=RL∥Rc。

除以上讲述几点之外，还有放大电路的参数对放大电路性能的影响，共射、共基、共集三种接法的特点以及频率响应等内容也很重要，由于时间关系，不再一一举例。

三、实验演示

通过做实验，使同学们对放大电路有更形象，更深入的了解。在演示实验之前，教师先提出如下几个问题：1、此电路由哪些元件组成？2、观察输入波形，输出波形，输入波形与输出波形有什么不同？3、调节静态工作点时，输入波形、输出波形是否有变化？4、在什么样情况下波形会出现削顶和削底的现象？5、如何使输出波形不失真？带着这些问题，教师在演示实验时，同学们就会去认真地观察思考，通过波形图的变化，以及元器件的调节，同学们对放大电路的认识就更加清晰了。

四、注重典型例题的讲解

所谓典型例题就是具有一定的针对性，和代表性，通常情况下，它所包含的知识点较多，重点较突出。通过典型例题的讲解，可以培养同学们的分析问题和解决问题的能力等，达到对知识的融会贯通的目的。在讲解例题的时候要注意以下几点问题：1、每一步要给学生讲明这样做的理论依据是什么。2、注意例题中的电路的分析，如直流通路是怎样，交流通路是怎样等。3、注意电路中各元器件的作用。如电容器在本题不同位置的作用。4、注意解题中单位的换算。

综上所述，作为一名电子技术老师，在教学中要不断地总结教学中的方法和经验，针对教学中的具体请况，具体分析，有时也可几种方法同时使用，进行全面的分析，进行解题方法的比较，找出解决问题的最佳方法，提高教学效率，使教师教得轻松，学生也学得愉快，获得了“寓教于乐”、“寓学于乐”之效果。从而把学生的学习动力和兴趣调动到最佳状态，只有这样，教学才能日趋臻境！

参 考 文 献

1、杨凌《电工电子技术》化学工业出版社2003.6

2、吕国泰 吴项《电子技术》高等教育出版社2001.5

3、任德齐《低频电子技术》重庆大学出版社2002.9■