1、2022-11-2高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训高级汽车维修电工培训教材教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材第一篇第一篇 电子技术基础电子技术基础第一章第一章 晶体管放大电路晶体管放大电路高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材晶体管晶体管V V是电路的核心,是电路的核心,主要起电流放大的作用。主要起电流放大的作用。电源
2、电源U UCCCC用于保证发射结正用于保证发射结正偏,集电结反偏,三极管偏,集电结反偏,三极管处于放大状态。处于放大状态。集电极电阻集电极电阻R RC C将三极管的将三极管的电流放大转换为电压放大电流放大转换为电压放大作用。作用。电阻电阻R RB B为晶体三极管基极为晶体三极管基极偏置电阻,使其工作在放偏置电阻,使其工作在放大区域。大区域。耦合电容耦合电容C1 C2C1 C2起到隔离起到隔离直流通交流的作用。直流通交流的作用。高级汽车维修电工培训教材放大电路的工作状态分为放大电路的工作状态分为动态和静态动态和静态静态静态是指无交流信号输是指无交流信号输入时,电路中的电压、电入时,电路中的电压、
3、电流都不变流都不变(直流直流)状态状态.1、直流通路、直流通路 它只允许直流电流通过的它只允许直流电流通过的路径路径.由于电容器具有隔离由于电容器具有隔离直流通交流作用直流通交流作用,画直流通画直流通路时要把电容器开路路时要把电容器开路.高级汽车维修电工培训教材 2、静态工作点、静态工作点Q 它是指放大器在静态时晶体三极管各极的电压、电流值它是指放大器在静态时晶体三极管各极的电压、电流值(Ib、Ic、Uce).它们可以用输入特性曲线和输出特性曲线它们可以用输入特性曲线和输出特性曲线上的点上的点(Q)来表示来表示.高级汽车维修电工培训教材动态动态 是当放大电是当放大电路有信号输入时路有信号输入时
4、,电电路中的电压、电流随路中的电压、电流随输入信号做相应变化输入信号做相应变化 的状态的状态.在静态基础上在静态基础上,给放给放大电路加上输入信号大电路加上输入信号ui,电路工作在放大状电路工作在放大状态态(动态动态).由于设置由于设置了静态了静态,使输入信号使输入信号工作在近似线性区,工作在近似线性区,输入极电压输入极电压Ube=Ubeq+ui动态都是在静态的基动态都是在静态的基础上叠加了一个交流础上叠加了一个交流信号信号高级汽车维修电工培训教材 1、交流通路、交流通路 它是放大电路的交流有效电路,是动态时,放大电路的它是放大电路的交流有效电路,是动态时,放大电路的输入回路和输出回路的交流电
5、流流通的路径。画交流输入回路和输出回路的交流电流流通的路径。画交流通路时,电容通路时,电容C1、C2和电源和电源UCC可看对交流的短路。可看对交流的短路。高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材 二、多级放大器的放大倍数 从图中可知,前级放大器对后级放大器来讲是信号源,它的输出电阻就是信号源的内阻 后级放大器对前级放大器来讲是负载,它的输入电阻就是信号源的负载电阻。高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材 2、多级放大、多级放大器输入、输出电器输入、输出电阻阻多级放大器的输多级放大器的输入电阻就是第一入电阻就是第一级放大器的输入级放大器的输入电阻。电阻。
6、Ri=Ri1多级放大器的输多级放大器的输出电阻就是它最出电阻就是它最后一级放大器的后一级放大器的输出电阻。输出电阻。Ro=Ron高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材反馈的判别反馈的判别可根据电路中有无反馈可根据电路中有无反馈 通路来确定,首先看输入通路来确定,首先看输入与输出回路之间有无联系元件(反馈元件)。与输出回路之间有无联系元件(反馈元件)。若输出量经过反馈元件回送一定的信号(反馈信号)影响放大若输出量经过反馈元件回送一定的信号(反馈信号)影响放大器的净输入,则存在反馈。器的净输入,则存在反馈。如下图:如下图:R1接在输入、输出之间,输出信号通过它送回
7、输入端而影接在输入、输出之间,输出信号通过它送回输入端而影响输入信号,形成反馈通路。响输入信号,形成反馈通路。高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材u按输入端求和方式分:串联反馈和并联反馈按输入端求和方式分:串联反馈和并联反馈 串联反馈串联反馈-反馈信号与输入信号在输入回路中相串联(以电压形式相加);反馈信号与输入信号在输入回路中相串联(以电压形式相加);并联反馈并联反馈-反馈信号与输入信号在输入回路中相并联(以电流形式相加)。反馈信号与输入信号在输入回路中相并联(以电流形式相加)。下图为四种类型负反馈电路方框下图为四种类型负反馈电路方框 图图高级汽车维修电工培训教材u反馈放大器的组
8、成反馈放大器的组成 反馈放大器由增益为反馈放大器由增益为A的的的基本放大电路和反馈的基本放大电路和反馈系统系统 为为 F的反馈网络两的反馈网络两部分组成。部分组成。图例是由基本放大电路图例是由基本放大电路和反馈网络组成的一个和反馈网络组成的一个闭环反馈系统。图中:闭环反馈系统。图中:X输入量输入量 反馈量反馈量d X为净输入为净输入量量输出量输出量 u反馈放大器的一般分析方反馈放大器的一般分析方法法开环放大倍数(增益)又称基开环放大倍数(增益)又称基本放大器的放大倍数或是未考虑本放大器的放大倍数或是未考虑反馈影响时放大器的放大倍数。反馈影响时放大器的放大倍数。它是输出量与净输入量(信号)它是输
9、出量与净输入量(信号)之比。之比。A=X0 Xd高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材u变压器反馈式振荡器变压器反馈式振荡器 图中图中C、L作为选频网络,电作为选频网络,电路类似于调谐放大器,但不需路类似于调谐放大器,但不需要外加输入信号,而是通过变要外加输入信号,而是通过变压器耦合把输出信号反馈到输压器耦合把输出信号反馈到输入端入端。可满足起振平衡条件,。可满足起振平衡条件,关键是相位平衡条件,要求是关键是相位平衡条件,要求是正反馈。正反馈。从图中标出的瞬间极性可知,从图中标出的瞬间极性
10、可知,满足正反馈要求,可以产生振满足正反馈要求,可以产生振荡。荡。高级汽车维修电工培训教材u电感三端式振荡器电感三端式振荡器电感三端式振荡器又称哈特莱电感三端式振荡器又称哈特莱振荡器,是一种应用比较广振荡器,是一种应用比较广泛的振荡器。泛的振荡器。从图中可看出:交流等效电路从图中可看出:交流等效电路由由L Lb b 、L Lc c 、C C组成的振荡组成的振荡器回路有三个端点,它们分器回路有三个端点,它们分别连接至晶体管三个极,且别连接至晶体管三个极,且利用电感利用电感L Lb b产生反馈电压,产生反馈电压,所以称为电感三端式振荡器所以称为电感三端式振荡器其瞬时极性满足相位平衡条其瞬时极性满足
11、相位平衡条件,振荡频率为:件,振荡频率为:高级汽车维修电工培训教材u电容三端式振荡器 电容三端式振荡器又称考毕兹振荡器,从交流等效图中可见,从振荡回路引出三个端点,分别与晶体管的三个电极相连接,利用Cb 产生反馈电压,因此称为电容三端式振荡器.其瞬时极性满足相位平衡条件,振荡频率为:高级汽车维修电工培训教材uRCRC桥式振荡器桥式振荡器 LCLC振荡器一般用于要求频率较高的电子设备中,若需要产生的振荡器一般用于要求频率较高的电子设备中,若需要产生的振荡频率较低(几十千赫以下),一般用振荡频率较低(几十千赫以下),一般用RCRC振荡器。例图为振荡器。例图为RCRC桥式振荡器,它是由桥式振荡器,它
12、是由RCRC串并联电路构成的选频网络和负反馈放串并联电路构成的选频网络和负反馈放大器组成。调节大器组成。调节R R值和值和C C值就可以改变振荡器输出信号的频率。值就可以改变振荡器输出信号的频率。其振荡频率为:其振荡频率为:桥式振荡器的输出电压稳定,波形失真小,频率调节方便。桥式振荡器的输出电压稳定,波形失真小,频率调节方便。因此,低频标准信号发生器中都用它构成振荡器。因此,低频标准信号发生器中都用它构成振荡器。高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材直流放大器直流放大器用来放大缓慢变化的信号或某个直流量变化的用来放大缓慢变化的信号或某个直流量变化的放大电路就是直流放大器。放大电路就是
13、直流放大器。直流放大器只能采用直接耦合的方式,把前级的输出端直接直流放大器只能采用直接耦合的方式,把前级的输出端直接接到后级输入端。接到后级输入端。直接耦合电路存在的问题:直接耦合电路存在的问题:各级直流工作点相互牵制、相互影响。各级直流工作点相互牵制、相互影响。零点漂移现象由于级间直接耦合,即使输入信号为零,但零点漂移现象由于级间直接耦合,即使输入信号为零,但受环境温度等影响引起工作点的漂移会逐渐放大,导致输出受环境温度等影响引起工作点的漂移会逐渐放大,导致输出端也会出现无规则的缓慢变化的电压,这就是零点漂移现象。端也会出现无规则的缓慢变化的电压,这就是零点漂移现象。高级汽车维修电工培训教材
14、高级汽车维修电工培训教材1 1、差动放大器、差动放大器 例图中是用两个极性相同的三极管组成的最简单的差动放大器。例图中是用两个极性相同的三极管组成的最简单的差动放大器。信号由两个基极输入,两个集电极输出。电路结构对称,它们静信号由两个基极输入,两个集电极输出。电路结构对称,它们静态工作点相同。态工作点相同。静态时,输入信号等于零,由于两管对称,电流相等,集电极电静态时,输入信号等于零,由于两管对称,电流相等,集电极电位也相等位也相等,I IcI cI I Ic2c2U Uc1c1U Uc2c2 ,故输出端电压故输出端电压U U0 0U Uc1c1U Uc2c2,静,静态时输出电压为零。态时输出
15、电压为零。当温度升高时,两管都产生零点漂移,两管的集电极电流都大,当温度升高时,两管都产生零点漂移,两管的集电极电流都大,集电极电位都下降,且两管的变化量相等。故由温度或电源电压集电极电位都下降,且两管的变化量相等。故由温度或电源电压变化引起的零点漂移被有效的抑制了。变化引起的零点漂移被有效的抑制了。这种对称差动放大器对两管所产生的同向漂移(不论什么原因引这种对称差动放大器对两管所产生的同向漂移(不论什么原因引起的),都有抑制作用,这是它的特殊优点。起的),都有抑制作用,这是它的特殊优点。高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材3 3、典
16、型差动放大电路、典型差动放大电路下图是典型差动放大电路这个电路中多加了电位器这个电路中多加了电位器RPRP、发射极电阻、发射极电阻R Re e和辅助电源和辅助电源GBGBe e。R Re e的作用是稳定电路的工作点,限制每只三极管漂移范围。的作用是稳定电路的工作点,限制每只三极管漂移范围。由于由于R Re e的电流负反馈作用,使每只三极管的漂移又得到一定程度的抑的电流负反馈作用,使每只三极管的漂移又得到一定程度的抑制,制,R Re e的阻值取的大小,影响电流负反馈的作用和稳流效果。一般大的阻值取的大小,影响电流负反馈的作用和稳流效果。一般大些效果好些效果好高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电
17、工培训教材u右图是具有恒流源的差动放右图是具有恒流源的差动放大器大器用三极管恒流源来代替用三极管恒流源来代替RP,因三极,因三极管工作在放大区时,集电极电流是管工作在放大区时,集电极电流是由基极电流决定的,若基极电流一由基极电流决定的,若基极电流一定,集电极电流也一定,具有恒流定,集电极电流也一定,具有恒流特性。用恒流管特性。用恒流管V3,作为,作为V1和和V2管的公共发射极电阻,管的公共发射极电阻,V3管基极电管基极电位由电源经电阻位由电源经电阻R1和和R2分压固定。分压固定。适当选择好适当选择好R1、R2和和Re3的值,在的值,在温度变化时,可保持温度变化时,可保持Ic1 和和 Ic2几乎
18、几乎不变,不变,V1和和V2管工作点稳定,达管工作点稳定,达到自动抑制零点漂移的目的。到自动抑制零点漂移的目的。在差动放大电路中应用广泛。在差动放大电路中应用广泛。高级汽车维修电工培训教材u集成运算放大器是一种双端输入单端输出,高放大倍数的直接耦合多级放大器,因它最初用于数值运算,故称之为集成运算放大器。u集成运算放大器大多属于直接耦合多级放大器的结构,和分立元件电路相似。因其芯片的各元件是在同一条件下制作出来的,所以它们的均一性和重复性好。高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材反相比例运算器、同相比例运算器反相比例运算器、同相比例运算器虚地概念:当集成运算放大器的同相输入端接地或通
19、过电阻接虚地概念:当集成运算放大器的同相输入端接地或通过电阻接地时,因为地时,因为 u+u-,所以反相输入端的电压也为零,即反相所以反相输入端的电压也为零,即反相端似乎接地,因此称它为虚地。端似乎接地,因此称它为虚地。虚假短路:当集成运算放大器的同相输入端电压等于输入电压虚假短路:当集成运算放大器的同相输入端电压等于输入电压ui时,因为时,因为 u+u-所以两个输入端电压都近似等于所以两个输入端电压都近似等于 ui,两两个输入端出现的现象称为虚短。个输入端出现的现象称为虚短。高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材高级汽车维修电工培训教材u变压器耦合乙类推挽功率
20、放大器变压器耦合乙类推挽功率放大器 如图所示,如图所示,V1V1、V2V2为功放管(同类型管),为功放管(同类型管),T1T1为输入变压为输入变压器器 ,T2T2为输出变压器。为输出变压器。U2在正半周时在正半周时V1V1导通,导通,V2V2截止;截止;u2负半周时负半周时V1V1截止,截止,V2V2导通。从而在导通。从而在L L上形成一个完整上形成一个完整周期的信号波形。周期的信号波形。高级汽车维修电工培训教材uOTL乙类推挽功率放大器乙类推挽功率放大器下图为下图为OTL(无输入、输出变压器无输入、输出变压器)乙类推挽功率放大器电乙类推挽功率放大器电路。它采用两只不同类型的功放管,路。它采用
21、两只不同类型的功放管,Ui在正半周时在正半周时,V1导导通通,V2截止;截止;Ui在负半周时,在负半周时,V1截止,截止,V2导通。导通。电容电容C即作耦合电容,又在即作耦合电容,又在V1截止时为截止时为V2提供电源提供电源.高级汽车维修电工培训教材u功放管的选择要求功放管的选择要求每只功放管最大允许管耗每只功放管最大允许管耗Pom0.2Pom选用选用U(BR)ceq2UCC最大集电极电流最大集电极电流 Icm UccLu乙类推挽功率放大器产生乙类推挽功率放大器产生交越失真的原因交越失真的原因 乙类推挽功率放大器由于功放管乙类推挽功率放大器由于功放管处于零偏置,输入特性的起始部处于零偏置,输入特性的起始部分为非线性,从而使分为非线性,从而使ui 输入时,输入时,两管的交接部分出现了失真,这两管的交接部分出现了失真,这种失真叫交越失真。种失真叫交越失真。u克服的办法就是给功放管加上克服的办法就是给功放管加上适当的正偏压。适当的正偏压。2022-11-2高级汽车维修电工培训教材