基本放大電路的教學(xué)淺析

王曉紅

摘要：基本放大電路是構(gòu)成模擬電路中各單元電路的基礎(chǔ)，基本放大電路的有關(guān)概念、原理和基本的分析方法等在模擬電子線路的教學(xué)中更是處于最基礎(chǔ)的地位。在教學(xué)中的指導(dǎo)思想除了重視實踐教學(xué)，提高學(xué)生的實踐技能和掌握電子技術(shù)的基本知識外，還應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的科學(xué)的思維能力。在基本放大電路的具體教學(xué)過程中應(yīng)以電路的基本構(gòu)成、原理和分析方法為重點。

關(guān)鍵詞：基本放大電路 教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生能力 ?教學(xué)過程

一、基本放大電路在模擬電路教學(xué)中的地位

由于放大電路能夠放大不同的電信號，因此，在自動控制、通信技術(shù)、家電和電子儀器等電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用。幾乎所有的電子設(shè)備中都用到不同的放大電路。所以，放大電路是最基本、最常用的單元電路。

另外，基本放大電路又是構(gòu)成其它單元電路的基礎(chǔ)，以此為基礎(chǔ)，按一定的原理和方式加上其它一些元件就可構(gòu)成具有其它功能的單元電路。例如：基本放大電路加上不同元件組成的正反饋網(wǎng)絡(luò)，就可構(gòu)成不同類型的振蕩電路;用兩個左右對稱的共射放大電路就可構(gòu)成差分放大電路;用上下對稱的兩個射極輸出電路就可構(gòu)成互補(bǔ)對稱的功率放大電路;晶體管直流穩(wěn)壓電路中的比較放大環(huán)節(jié)和調(diào)整環(huán)節(jié)也分別是共射和共集放大電路;其它單元電路也與基本放大電路有關(guān)。因此，基本放大電路的有關(guān)概念、基本原理和基本的分析方法也是分析各類單元電路的基礎(chǔ)。例如：對于差分放大電路的分析，只要基本放大電路的原理和分析方法掌握了，那么差分放大電路抑制共模信號和放大差模信號的原理就可依據(jù)基本放大電路的輸出和輸入信號的相位關(guān)系，再結(jié)合共模信號和差模信號的定義，則可以很容易地得出雙端輸入、雙端輸出時差分放大電路的差模輸出信號Uod = Uo1 – （ -Uo2） ，即Uod = Uo1 + Uo2 ;其共模輸出信號Uoc = Uo1 - Uo2 的道理就很容易理解，其差模電壓增益和輸入電阻、輸出電阻的計算也以基本放大電路的分析方法為基礎(chǔ)就不難求出。又如;對于推挽功率放大電路的推挽工作原理和交越失真的分析，也是以基本放大電路中三極管的放大條件和建立靜態(tài)工作點的原理為基礎(chǔ)進(jìn)行分析的。

二、如何搞好基本放大電路的教學(xué)

基本放大電路既然是構(gòu)成各種單元電路的基礎(chǔ)，是模擬電子線路教學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，那么，如何搞好基本放大電路的教學(xué)，為搞好模擬電子線路這門課的教學(xué)奠定堅實的基礎(chǔ)呢？

首先，應(yīng)明確模擬電子線路這門課教學(xué)的指導(dǎo)思想。

模擬電子線路是屬于一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，但是又不同于電工原理等其它的專業(yè)基礎(chǔ)課。這是一門實踐性很強(qiáng)且又很接近專業(yè)課的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。因此，在教學(xué)中的指導(dǎo)思想是除了應(yīng)重視實踐教學(xué)從而提高學(xué)生的實踐技能和掌握電子技術(shù)的基本知識外，還應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的科學(xué)的思維能力，即通過電子線路這門課的學(xué)習(xí)，老師交給學(xué)生的不能只是一袋干糧，更為重要的是要交給學(xué)生一把獵槍，正所謂授之以魚不如授之以漁。所以，在介紹基本放大電路的構(gòu)成、原理和與其有關(guān)的概念時，都應(yīng)盡可能的從實際出發(fā)，突出構(gòu)成電路和解決問題的思路，這樣既能夠提高學(xué)生的興趣，又能夠培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，既能夠使學(xué)生學(xué)到了模擬電子線路的基本概念和原理，又能夠為專業(yè)課的學(xué)習(xí)培養(yǎng)必要的、有效的思維方法。

再者，在基本放大電路的具體教學(xué)過程中應(yīng)以電路的基本構(gòu)成、原理為重點。

1、基本放大電路的構(gòu)成

基本放大電路就是指用一個三極管來構(gòu)成放大電路時，按照在交流狀態(tài)情況下其接地的電極不同而分成的共射放大電路、共基極放大電路和共集電極放大電路。其中共射極放大電路實際中用的最多，所以也可稱為是最基本的放大電路，在具體介紹電路的構(gòu)成時，應(yīng)使學(xué)生明確：三極管雖是放大電路的核心元件，可由其進(jìn)行電流放大（實際是電流控制）。但因其是一個非線性元件，欲要使其不失真地放大輸入信號，就必須使其始終處于放大狀態(tài)，因此就需要由直流電源和偏置電阻為其提供偏流，即建立靜態(tài)工作點。為了能使三極管把電流放大變成電壓放大，則需要集電極電阻Rc。再者，為了使信號源和負(fù)載電阻不影響靜態(tài)工作點，且同時又要保證交流信號順利流通，所以又需要在電路的輸入和輸出端分別接上輸入電容和輸出電容。按照以上構(gòu)思就可構(gòu)成基本放大電路

2、基本原理

放大電路的基本原理就是說明其如何放大交流信號的過程，此是在明確電路構(gòu)成的基礎(chǔ)上再進(jìn)一步分析的問題。為了便于分析，常人為地把電路的工作情況分為“靜態(tài)”和“動態(tài)”兩個過程進(jìn)行說明。

“靜態(tài)”就是沒有輸入交流信號，只有直流電源單獨作用的直流狀態(tài)。 “靜態(tài)”工作原理的分析應(yīng)依據(jù)直流通路，即把原理電路中的各電容開路即可。此時，由直流電源經(jīng)過Rb和Rc分別作用到三極管的基極和集電極，因Rb遠(yuǎn)大于Rc，所以三極管的基極電位低于集電極電位而高于發(fā)射極電位，三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置，因此使三極管處于放大狀態(tài)。此時，電路中的各電壓和電流都是純直流，此是為放大交流信號做好準(zhǔn)備，即建立一個合適的靜態(tài)工作點。

“動態(tài)”則是在建立了合適的靜態(tài)工作點以后，再由輸入端輸入交流信號的狀態(tài)，即在直流狀態(tài)的基礎(chǔ)上又加入了交流信號的狀態(tài)。所以，此時電路中三極管各極的電壓和電流都是交、直流的疊加，并非純交流。“動態(tài)” 工作原理的分析應(yīng)依據(jù)交流通路。交流通路的畫法是把原理電路中的各電容短路，再把直流電源接地即可。此時，因三極管是處于放大狀態(tài)，所以其集電極電流iC隨著輸入的基極電流iB呈?倍的關(guān)系變化（? 遠(yuǎn)大于1），集電極電流iC= ?iB>>iB， iC流經(jīng)Rc產(chǎn)生較大的電壓，即把三極管的電流放大轉(zhuǎn)變成了電壓放大。再經(jīng)過輸出電容即可把被放大的交流信號傳送到負(fù)載上。

回顧多年的教學(xué)實踐，對于基本放大電路的教學(xué)如果按照以上的指導(dǎo)思想和教學(xué)思路，再結(jié)合必要的實驗環(huán)節(jié)和課程練習(xí)，一般都可以取得較好的教學(xué)效果。

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