项目六 任务三 放大电路安装与调试新.docx

1、项目六 任务三 放大电路安装与调试新任务三 放大电路的安装、调试及检修【学习目标】1.掌握放大电路的工作原理。2.掌握放大电路的安装与调试。【任务导入】放大电路的作用就是放大信号用的，在工业中需要采集的温度信号或速度信号都是很微弱的，不足以驱动设备直接工作，这就需要加放大器来放大所采集的信号。所以，维修电工也需要掌握这方面的知识和检修技能。【相关知识】一、三种基本组态的放大电路图6-3-1 放大电路基本组态1共发射极基本放大电路（1）组成图6-3-2 共发射极基本放大电路分析：电源Vcc与基极电阻Rc、Rb： 作用：使发射结正偏。集电极电源Vcc：为放大电路提供能量。并且要保证集电结反偏。集电

2、极电阻Rc：将变化的电流ic转变为变化的电压Uo。耦合电容C1、C2：电解电容，有极性。大小为10F50F作用：直流电不会影响输入输出端, 而信号可以正常的输入输出.（2）原理 （a） （b）图6-3-3 共发射极电路图对于直流信号，电容开路。根据直流通路，估计IB图6-3-4 直流等效电路 RB称为偏置电阻，IB称为偏置电流。根据直流通道估算IC 、 UCEIB、IC 、UCE在三极管的输入、输出特性曲线上确定一个工作点Q，称为静态工作点。对交流信号，电容短路，电源短路。根据交流通路图，可计算：ib=ui/rbe ic= ib uo=-icRL电压放大倍数：Au=uo/ui uo =-ic

3、RL ui = ib rbe图6-3-5 交流等效电路直流通路和交流通路 直流通路：在直流电源作用下，直流流经的通路。交流通路：在输入信号的作用下，交流信号流经的通路。分析放大电路时, 可将其分为交流通路和直流通路两部分，便于分析。注意： 放大器有两种工作状态：静态和动态。 静态时仅有电源为三极管提供直流工作电压与电流，使三极管工作在放大区。 动态时输入的交流信号叠加在三极管的静态直流分量上，各极电压、电流是直流分量与交流分量之和。 输出电压uo与输入电压ui频率相同，但相位相反。 uo的幅度要比ui大得多。二、信号发生器1.函数信号发生器结构及功能熟悉EE1640C型函数信号发生器/计数器整

4、体外观如图6-3-6所示。图6-3-6 EE1640C型函数信号发生器/计数器其中各按键和旋钮功能如下：图6-3-7 信号发生器按键及旋钮功能（1） 频率显示窗口：显示输出信号的频率或外测信号的频率。（2） 幅值显示窗口：显示函数输出信号的幅值。（3） 频率微调：调节此旋钮可改变输出频率的1个频程。（4） 输出波形占空比：调节此旋钮可改变输出信号的对称性。当电位器处在中心位置时，则输出对称信号。当此旋钮关闭时，也输出对称信号。（5） 函数信号输出信号直流电平调节旋钮：调节范围：-10V+10V（空载），-5V+5V（50欧负载）当电位器处在中心位置时，则为0电平。当此旋钮关闭时，也为0电平。（

5、6） 函数信号输出幅度调节旋钮：调节范围20dB（7） 扫描宽度/调制度调节旋钮：调节此电位器可调节扫频输出的频率宽度。在外侧频时，逆时针选到底（绿灯亮），为外输入测量信号经过低通开关进入测量系统。在调频时调节此电位器可调节频偏范围，调幅时调节此电位器可调节调幅调制，FSK调节此电位器可调节高低频率差值，逆时针旋到底时为关调制。（8） 扫描速率调节旋钮：调节此电位器可以改变内扫描的时间长短。在外侧频时，逆时针旋到底（绿灯亮）时，输出为标准的TTL电平。（9） 左频段选择按钮：每按一次按钮，输出频段向左调整一个频段。（10） 右频段选择按钮：每按一次按钮，输出频段向右调整一个频段。（11） 波形

6、选择按钮：可选择正弦波、三角波、脉冲波输出。（12） 衰减选择按钮：可选择信号输出的0dB、20 dB、40 dB、60 dB衰减的切换。（13） 幅值选择按钮：可选择正弦波的幅值显示的峰值与有效值之间的切换。（14） 方式选择按钮：可选择多种扫描方式、多种内外调制方式以及外测频方式。（15） 单脉冲选择按钮：控制单次脉冲输出，每揿动一次此按键，单次脉冲输出电平翻转一次。（16） 整机电源开关：此按键揿动时，机内电源接通，整机工作；此键释放为关掉整机电源。（17） 函数输出端：输出多种波形受控的函数信号。输出幅度20up-0p（空载），10up-0p(50欧负载)。（18） 同步输出端：当CM

7、OS电平调节旋钮逆时针旋到底，输出标准的TTL幅度的脉冲信号，输出阻抗为600欧；当CMOS电平调节旋钮打开，则输出CMOS电平脉冲信号，高电平在5V13.5V可调。（19） 单次脉冲输出端：单次脉冲输出由此端口输出。（20） 点频输出（选件）：提供50Hz的正弦波信号。（21） 功率输出（选件）：提供10W的功率输出。例1 输出标准的TTL幅度的脉冲信号图6-3-8 脉冲信号图实验步骤：（1）选择同步输出端，COMS电平调节旋钮逆时针旋到底（2）示波器显示读书 Vpp=2V/DIV*2DIV=4V例2输出叠加了1V直流电压的f=2KHz Vpp=5V的正弦波实验步骤：（1）选择正弦波形，调整

8、频率为2KHz，幅度Vpp为5V（2）选择函数输出端，接入示波器CH1通道，耦合方式选择AC，CH2耦合方式选择GND,显示地线，双踪波形显示如图6-3-9：图6-3-9 双踪波形（3）示波器耦合方式选择DC，打开直流电平旋钮，加入1V直流电压，波形提升如图6-3-10。注意：直流电平旋钮刚打开时，输出幅度为-10V。图6-3-10 波形提升三、放大电路电路原理1电路图图6-3-11 放大电路原理图2电路原理分析电路由两级放大器组成。V1管是第一级放大器的放大管，电位器RPl、电阻器R1和R2是基极偏置电阻，电阻器R3是集电极电阻，R4、R5是发射极偏置电阻，C2是旁路电容。静态时V1管基极电

9、压UBQ1近似由电源Vcc和(R1+RPl)与R2的分压比确定，所以第一级放大器常常称为分压式射极偏置放大电路，它能有效地稳定放大电路的静态工作点。V2管是第二级放大器的放大管，电位器RP2和电阻器R6是基极电阻，电阻器R7是集电极电阻，R8是发射极电阻，C4是旁路电容。C1、C3和C5是耦合电容。当开关S2与端点2接通时，第二级放大器的输出信号通过Rf接到了第一级放大器V1管的发射极上，对V1管的净输入信号产生了影响所以Rf是反馈元件，且为电压串联型交流负反馈。当开关S2与端点3接通时，则将断开负反馈。【任务实施】 一、带负反馈的两级放大电路的安装与调试1工具、仪器仪表及器材(1)通用示波器

10、1台、低频信号发生器1台、常用无线电工具1套。(2)器材 图6-3-12 器材原件表6-3-1序号符号名称规格与型号件数1S电源开关单刀单掷S1,单刀双掷S222V1三极管VT901413V2三极管VT901414C1电容器10uF，25V15C2电容器100uF，25V16C3电容器10uF，25V17C4电容器100uF，25V18C5电容器10uF，25V19R1电阻20k110R2电阻9.1k111R3电阻2.2k112R4电阻10013R5电阻1k114R6电阻100k115R7电阻2.2 k116R8电阻2.2 k117R电阻1k118Rf电阻10k119RL电阻3 k/0.25W

11、120RP1电位器100 k121RP2电位器470k12安装基本操作步骤描述：配齐元器件一清除元件氧化层并搪锡一连接线搪锡一插装元器件。焊接元器件(1)准备好相应的元器件，并检查元器件。(2)清除元件引脚处和印制电路板表面的氧化层，并进行搪锡处理。(3)在印制电路板上设计元件布局。(4)插接元器件，焊接前对电路进行认真检查，电解电容器应正向连接，三极管的三个电极不能接错。(5)对照电路图，按焊接工艺进行焊接。组装好的电路板如图6-3-13所示。图6-3-13 电路板3电路的测试 基本操作步骤描述：安装电源一检查各元器件的焊接质量一通电测试一清理现场 (1)静态工作点的测量 如图6-3-11所

12、示断开信号源，将电路的输入端对地短路，开关S1断开，开关S2接通端点3，用万用表测量电阻R3两端的电压并且调整RP1使其为3.3V，同样再调整RP2使得电阻R7两端的电压也为3.3V，则调整后两管的集电极电流IC1和IC2都约为1.5 mA，然后测量并记录负反馈放大器的静态工作点，将记录结果填入表6-3-2表6-3-2 静态工作点UB1UE1UC1UB2UE2UC2(2)负反馈对放大器性能影响的测量1 对放大倍数Au的影响 如图6-3-11所示，将开关S1合上，放大器输入1 mV1kHz的正弦波信号，在不接反馈(开关S2接通端点3)和接入反馈(开关S2接通端点2)两种情况下分别用示波器测量有载

13、时放大电路输入电压 ui(B点与N点之间)和输出电压uo的波形，读出它们的不失真最大值Uim和Uom，将记录结果填人表6-3-3，计算电放大倍数（Au=Uom/Uim）表6-3-3 交流测量值不接反馈时UimUomAu接反馈时UimUomAu思考 你能分析引入负反馈后对放大器电压放大倍数的影响吗?2 对输入电阻Ri的影响 如图6-3-11所示，将开关S1合上，放大电路输入端(A点)接信号源us，在不接反馈(开关S2接通端点3)和接入反馈(开关S2接通端点2)两种情况下分别用示波器观察us (A点与N点之间)和ui(B点与N点之间)的波形，调节信号源us的幅度，读出us和ui的不失真最大值Usm

14、和Uim，将记录结果填入表6-3-4，那么电路的输入电阻Ri=表6-3-4 交流测量值不接反馈时UimUomRi接反馈时UimUomRi并且分析引入负反馈后对放大器输入电阻的影响。3 对输出电阻R0的影响在不接反馈(开关S2接通端点3)和接入反馈(开关S2接通端点2)两种情况下分别测量放大器的输出电阻：将放大电路输入端(A点)接信号源us，用示波器观察输出波形，先将开关S1断开，读出输出电压的不失真最大值Uom，然后将开关Sl合上，再读出输出电压的不失真最大值Uom，将记录结果填入表6-3-5，那么电路的输出电阻表6-3-5 交流测量值不接反馈时UomUomRo接反馈时UomUomRo分析引入

15、负反馈后对放大器输出电阻的影响。【任务评价】表6-2-6 任务评价单项目六电子线路的安装与维护任务三放大电路安装与调试序号项目内容考核要求配分扣 分 标 准得分1相关知识1、 对共发射极放大电路相关理论知识掌握熟练。2、 掌握信号发生器的使用。20分理论知识掌握不熟练，扣5-20分。2现场了解了解放大电路的基本结构，并做好记录。20分对放大电路了解不详细，记录不全面，扣5-20分。3放大电路的安装与调试 1、掌握放大电路的工作原理。2、了解放大电路的器件选择。3、掌握放大电路的安装与调试方法。60分 对放大电路的安装与调试工作进行操作，每项扣5-20分。 4安全文明操作 （1）遵守安全操作规程

16、或实训室实习规程。操作过程中，不遵守安全文明操作规程，每项加扣2-5分。 （2）劳保用品穿戴整齐（3）工具、仪表的正确摆放与用后完好性。 56S整理清理、整顿、清扫、清洁、素养、安全操作过程中，未执行6S，每项加扣2-5分。6学习态度出勤情况酌情每项加扣2-5分车间纪律团队合作 检查评价 组长签字 教师签字日 期【知识拓展】集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier）简称集成运放，是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。它的内部是直接耦合的多级放大器，整个电路可分为输入级、中间级、输出级三部分。输入级采用差分放大电路以消除零点漂移和抑制干扰；中间级一般采用共发射极电路，以获得足够高的电压增益；输出级一般采用互补对称功放电路，以输出足够大的电压和电流，其输出电阻小，负载能力强。集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中，因其高性能、低价位，在大多数情况下，已经取代了分立原件放大电路！图6-2-14 LM741集成运放引线图 图6-3-15 LM747外观【想一想】1. 试分析共发射极放大电路的工作原理；2. 试分析共发射极放大电路的交流通路和直流通路。