单元2交流放大电路的装调 3
任务1识别与检测三极管 4
任务目标 4
任务描述 4
●任务内容 4
●实施条件 4
程序与方法 4
步骤一认识三极管 4
步骤二三极管的直观判别 7
步骤三三极管的检测 9
固与拓展 11
任务2短路故障探测电路的装调 13
任务目标 13
任务描述 13
●任务内容 13
●实施条件 14
程序与方法 14
步骤一认识基本放大器 14
步骤二元器件选择与检测 19
步骤三短路故障探测电路装配 20
步骤四短路故障探测电路调试 22
巩固与拓展 28
任务3音响功放电路的装调 29
任务目标 29
任务描述 29
●任务内容 29
●实施条件 29
程序与方法 29
步骤一准备工作 29
步骤二音响功放电路的装配 31
步骤三了解功率放大器 32
步骤四音响功放电路调试 35
巩固与拓展 36
单元2交流放大电路的装调
在生产、生活和科学研究中,经常需要将一些微弱信号放大到所需要的程度,例如话筒将声音信号转变为电信号,必须经过放大器将信号放大,才能送给扬声器发出洪亮的声音。放大电路中的核心元件是三极管,三极管不仅可以用来组成各种功能电路,而且也是构成集成电路的基础。本单元主要介绍三极管及其在放大电路中的应用。
任务1识别与检测
通过本学习任务的学习,学生达到以下目标:
熟悉掌握掌握用万用表检测极性。
●任务内容
放大电路中的核心元件是三极管。三极管按照制造工艺、半导体材料、电性能、外形等可以分为许多种类。识别常用三极管的种类、掌握检测三极管极性、质量的方法及三极管的选用原则是本次任务所必须掌握的一项基本技能。
●实施条件
1.万用表、晶体管特性图示仪。
2.各种封装、不同类型包含贴片三极管在内的三极管。
程序与方法
步骤一认识三极管
相关知识
一、各种类型、不同封装的三极管
提示
1.各种类型、不同封装的三极管如图1-1所示。
图1-1各种类型的三极管外形
2.三极管的符号如图1-2所示,三极管通常用字母V或VT表示。
(a)NPN型(b)PNP型
图1-2三极管符号
二、三极管的作用
做一做
先做一个实验,实验电路如图所示>。
图1-3三极管实验图 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 <0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 <0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05
改变电位器电阻,则基极电流、集电极电流和都发生变化。,,与的比值分
这是三极管的电流放大作用,这个电流放大系数在一定范围内几乎不变。其电流放大系数:
想一想
三极管有几个PN结?
图1-3所示电路中,外接电路满足什么条件三极管可以放大电流且?
三、三极管的特性及参数
表1-2三极管的特性及参数
三极管特性 三极管的主要参数 输入特性 输出特性 三极管的输入特性指在三极管的集电极与发射极之间的电压为一定值时,基极电流同基极发射极之间的电压的关系。 三极管的输出特性指在基极电流为一定值时,三极管的集电极电流同集电极与发射极之间的电压的关系。
1电流放大系数
2集电极最大耗散功率
3集电极最大电流
4极间反向击穿电压、
5.集--基极反向饱和电流
6.集—射极反向饱和电流 工作在放大电路中的三极管有三个区:截止区、放大区和饱和区。放大区的三极管有电流放大作用。 温度升高,、增加很快,可见大的三极管温度稳定性差,选择时应予以注意。 想一想
1.三极管的极间反向击穿电压的大小对三极管的性能有何影响?
2.替换三极管应满足什么条件?
四、三极管的命名
国产半导体三极管的命名,按照国家标准GB249-89《半导体分立器件型号命名方法》规定由5部分组成。三极管的命名方法如表1-2所示。
表1-2国产半导体三极管的命名方法
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分 用阿拉伯数字表示器件的电极数目 用汉语拼音字母表示元器件的材料和极性 用汉语拼音字母表示元器件的类别 用阿拉伯数字表示序号 用汉语拼音字母表示规格号 符号 意义 符号 意义 符号 意义
3
三极管 A PNP型锗材料 X 低频小功率管 B NPN型锗材料 G 高频小功率管 C PNP型硅材料 D 低频大功率管 D NPN型硅材料 A 高频大功率管 K 开关管
做一做
说明3DD6C型三极管的含义。
步骤二三极管的直观判别
相关知识
一、塑料封装三极管引脚分布规律
表1-3塑料封装的三极管引脚分布规律
三极管外形 说明 S-1A型,是带切面的圆柱体。将管脚面向自己,切面向上,引脚从左至右依次为E、B、.C。
S-1B型,是带切面的圆柱体。将管脚面向自己,切面向上,引脚从左至右依次为E、B、.C。
S-2型,呈矩形状。在顶面有一个斜切面,将管脚面向自己,斜切面向上,引脚从左至右依次为E、B、C。
S-4型,呈半圆状。将管脚面向自己,平面向上,引脚从左至右依次为E、B、C。
S-5型,管子中央开有一个三角形小孔。将管脚向下,印有标志符号的面向自己,引脚从左至右依次为B、C、E,上部为金属散热片。
S-6A型,带有散热片。将管脚面向自己,切面或印有标志符号的面向上,引脚从左至右依次为B、C、E。
S-6B型,都带有散热片。将管脚面向自己,切面或印有标志符号的面向上,引脚从左至右依次为B、C、E。
S-7型,带有散热片。将管脚面向自己,印有标志符号的面向上,引脚从左至右依次为B、C、E。
S-8型,带有散热片。将管脚面向自己,印有标志符号的面向上,引脚从左至右依次为B、C、E。
三极管外形 说明 B型,它的特点是外壳上有一个凸出的定位销,并有4个引出脚。将管脚面向自己,从定位销开始顺时针方向依次为E、B、C和D,其中D为连接外壳的引脚。
C型,它的外壳上有一个凸出的定位销,并有3个引出脚。将管脚面向自己,从定位销开始顺时针方向依次为E、B、C。
D型,它没有定位销,3个引出脚呈等腰三角形排列,底边长度大于腰长,E、C在底边上。
大功率三极管F型,它只有两个引脚,将管脚面向自己,且将靠近两个引脚的安装孔置于下方,则右边的引脚是B,左边的引脚是E,外壳是C。
举例
题目 解答 测得工作在放大电路中三极管三个电极电位:=3.5V,=2.8V,=12V,试判断管型、各电极及所用材料。判断的依据是工作在放大区时晶体管各电极电位的特点。若为硅管,=0.6~0.7V。若为锗管,=0.1~0.3V。NPN型,则。PNP型,则。由此可见:管型为NPN型,硅管,脚1为基极,脚2为发射极,脚3为集电极。步骤三三极管的检测
相关知识
一、认识各种三极管
表1-5三极管的实物图及引脚说明
三极管名称 实物图形 说明 塑料封装小功率 这种三极管是电子电路中用得最多的三极管,它的具体形状有许多种,三根引脚的分布也不同。主要用来放大信号电压和做各种控制电路中的控制器件。
塑料封装大功率三极管
它有三根引脚,在顶部有一个开孔的小散热片。因为大功率三极管的功率比较大,三极管容易发热,所以要设置散热片,根据这一特征也可以分辨是不是大功率三极管。 金属封装大功率三极管
它的输出功率比较大,用来对信号进行功率放大。金属封装大功率三极管体积较大,结构为帽子形状,帽子顶部用来安装散热片,其金属的外壳本身就是一个散热部件,两个孔用来固定三极管。这种三极管只有基极和发射极两根引脚,集电极就是三极管的金属外壳。 金属封装高频三极管
所谓高频三极管就是指它的频率很高,高频三极管采用金属封装,其金属外壳可以起到屏蔽的作用。
带阻三极管
带阻三极管是一种内部封装有电阻器的三极管,它主要构成中速开关管,这种三极管又称为反相器或倒相器。
带阻尼管的三极管
主要在电视机的行输出级电路中作为行输出三极管,它将阻尼二极管和电阻封装在管壳内。
达林顿三极管
达林顿三极管又称达林顿结构的复合管,有时简称复合管。这种复合管由内部的两只输出功率大小不等的三极管复合而成。它主要作为功率放大管和电源调整管。 贴片三极管 贴片三极管引脚很短,它装配在电路板铜箔线路一面。 二、三极管极性判别
万用表调零后,档位可以选择R×100或R×1K,操作说明见表1-6所示。
表1-6三极管极性的判别方法
三极管判别方法 说明 红黑表笔分别测量三极管3个管脚中每两个管脚之间的正反向电阻(6次),其中2次阻值较小时,测量连接的公共引脚为基极。 两次测量电阻较小时,若是黑表笔连接基极,则该三极管为NPN型,若是红表笔连接基极,则是PNP型。 若是NPN型三极管,可将红黑表笔分别接在两个未知的电极上,此时指针应指向无穷大处,再用手把基极和黑表笔所接引脚一起捏紧,(注意两极不能相碰,相当于一个人的电阻)记下此时的数值,对调红黑表笔,同样的方法在测量一个数值,比较两次结果,阻值小的那次黑表笔接的管脚为集电极。
三、三极管质量判别
表1-7三极管的质量检测
测量现象 说明 在确定基极的测量中,若出现两次以上或两次以下阻值较小的情况三极三极管没有放大能力不能使用测得集电极与发射极阻值变小不宜使用做一做
1.测量三极管发射极、集电极电流。
2.测量质量合格的三极管3个引脚之间的正反向电阻。
3.用万用表检测三极管的质量。
想一想
1.三极管在放大电路中可以有几种接法?怎样用简单的电路图表示?
2.三极管工作在放大状态时,决定集电极电流大小的是什么参数?
固与拓展
一、知识巩固
图1-4本任务知识体系
对照图1-4本任务知识体系,梳理自己所掌握的知识体系,并与同学相互交流、研讨个人对三极管知识点的理解及万用表的熟练使用。
二、拓展任务
根据任务1的学习步骤及方法,利用所学知识,自主完成自主学习手册中的拓展任务。
任务2短路故障探测电路的装调
任务目标
通过本学习任务的学习,学生应该达到以下目标:
□掌握共射极放大电路的组成及各元件的作用;
□掌握放大电路静态工作点的设置和调整方法;
□熟悉射极输出器的应用;
□熟悉负反馈电路的作用;
□了解多级放大器的特点;
□掌握短路故障探测电路的装配方法。
任务描述
●任务内容
汽车在行驶过程中,由于颠簸、振动等原因,电气线路与车体摩擦而损坏其绝缘层,发生搭铁故障。本
图2-1汽车电气线路搭铁探测电路
提示
汽车电气系统采用单线制式,蓄电池的一个电极接到车体上,俗称“搭铁”。若蓄电池的负极与车体相接,就称负极搭铁,反之称为正极搭铁。
●实施条件
1.万用表、、示波器、低频信号发生器。
2.电烙铁等常用电子元件装配工具包、汽车搭铁探测器电路装配元件。
程序与方法
步骤一认识基本放大器
相关知识
一、共射极放大器的组成及各部分作用
共射极放大电路原理图如图2-2所示。电路组成元件及各部分作用:
表2-1各元件在电路中的作用
电路中的元件 在电路中的作用 三极管V核心器件,在电路中起电流放大作用。基极偏置电阻、为三极管提供一个合适的静态基极电流集电极负载电阻将三极管集电极电流的变化转换成集电极电压的变化量,即使管压降产生变化,并作为输出电压,从而实现电压放大。耦合电容、“通交隔直”,利用电容的特性,使三极管的直流信号与输入端之前及输出端之后的直流信号隔离开来,互不影响直流电源()为基极偏置路与输出回路提供所需能量。
图2-2单管共射放大电路原理图
想一想
1.图2-2所示电路中,电位器的作用是什么?
2.如图2-3所示,以三级管集电极电流的波形为例,想想、、这三个参数之间有何联系?
直流分量交流分量总变化量图三极管集电极电流波形在对一个放大电路进行分析时,首先进行静态分析,即未加输入信号时的工作
多学一点
1.放大电路的静态分析
(1)直流通路
在静态时,由于电路中只有直流量,耦合电容、对直流相当于开路。
)
(a)放大电路(b)直流通路
图2-4共射极基本放大电路直流通路图举例
已知电路及元件参数如图)所示,设为硅管,=40,试估
解本例要进行静态工作情况分析,图)所示的直流通路
已知≈O.7V(硅管),,则
=40,则
做一做
如图2-4(b)所示电路,忽略三极管的的大小,是写出、的计算公式。
想一想
分析、计算放大电路的静态值有何意义?
(2)直流负载线
将图2)所示的放大电路画成图所示的形式,在此基础上,可以用图解法确定其静态工作点。步骤如下:
(a)电路图(b)图解分析用图解法确定静态工作点首先把放大电路分作非线性和线性两部分。非线性部分包括非线性元件和它的偏置电路线性部分包括线性元Vcc和组成的电路。如图(a)所示。)
2.放大电路的交流通路
(1)交流通路
当放大器接入负载电阻RL时,输出回路的交流电流不仅流过RC也流过RL。
电路中的耦合电容、由于其容抗很小可视为短路,而电源在忽略内阻时,它的电压值不会因交流信号的加入而变化,或者说交流电压为0,因此相当于对地短路。所以放大电路可画成图的形式,该电路叫做放大电路
图2-6共射放大电路的交流通路和电压之间的关系是:
其中,
(2)交流负载线
式表示的是交流量之间的关系,它也是一条直线,而此直线的斜率是,而不是了。我们把斜率为的这条直线叫做直流负载线。它表示动态时工作点移动的轨迹。当交流信号由正变负或由负变正过零时,电路将工作在直流工作点Q上,所以交流负载线是Q且斜率为的直线。由此可得出作交流负载线的方法:通过Q点作一条斜率为的直线,即为交流负载线。由于,因此交流负
图2交流负载线做一做
1.查阅资料、小组讨论,说明放大电路的直流负载线、交流负载线的含义。
2.分析如图2-5所示电路的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。
3.分析图2-2所示电路,调节时,输出电压有何变化?
三、共射极放大电路的非线性失真
任务一中叙述了三极管的工作状态分为:放大区、饱和区和截止区。在放大电路中,放大区称为线性工作区,饱和区、截止区称为非线性工作区。进入截止区和饱和区的三极管产生的失真称为非线性失真,也叫做截止失真和饱和失真。如图2-8所示,输入波形为正弦波,输出波形的失真波形。
图2-8放大器的失真波形图
做一做
查阅资料、小组讨论,说明图2-8所示非线性失真产生的原因。
步骤二元器件选择与检测
一、所用工具、仪表及耗材
1.电烙铁等常用电子组装工具一套。
2.示波器、低频信号发生器、直流稳压电源各一台。
3.装配电路电子元件及材料配套明细如表2-3所示。
表2-3电子元件及材料配套明细表
电子元件 电子元件 代号 名称 规格 代号 名称 规格 碳膜电阻器 130KΩ 、 三极管 9013 碳膜电阻器 2.2KΩ 材料 碳膜电阻器 130KΩ 万能电路板或铆钉板 碳膜电阻器 20Ω Φ0.8mm镀锡铜丝 电解电阻器 10uF/16V 紧固件M4×15,4套 电解电阻器 50uF/16V 多股软导线 电解电阻器 100uF/16V 焊剂 扬声器 8Ω VD 发光二极管 红色 二、元器件的检测
清点元件核对元件的数量和规格,应符合工艺要求,如有短缺、差错应及时补缺和用万用表的电阻挡对元件进行逐一检测,对不符合质量要求的元件剔除并使用万用表对2-1所列元器件进行检测。步骤三短路故障探测电路装配
一、轴向对称元件的插装方法
元器件的插装方法有卧式插装法和立式插装法,如图2-9所示。电阻器、电容器、二极管等通常采用卧式和立式这两种安装。本次任务中的电阻、发光二极管用卧式安装,电容器均采用立式安装。
(a)卧式插装(b)立式插装
图2-9元器件插装方法示意图
二、常用元器件三极管的安装方法
本次任务三极管采用垂直安装。
表2-4三极管的安装方法
三极管的安装 说明 垂直安装是垂直于印制电路板的安装,也叫立式插装,倒立插装与嵌入插装(埋头安装)这两种插装形式一般情况下应用不多,是为了特殊的需要而采用的插装形式(如高频电路中为减少元器件引脚带来的天线作用)。嵌入插装除为了降低高度外,更主要的是提高元器件的防振能力和加强牢靠度。横向插装是将元器件先垂直插入印制电路板,然后将其朝水平方向弯曲。该插装形式适用于具有一定高度限制的元器件,以降低高度。提示
晶体管的安装晶体管的安装以立式插装最为普遍,在特殊情况下也有采用横向3NSmm;但也不能保留得太短,以防止焊接时过热而损做一做
1.小组讨论、分析图2-1所示电路的工作原理。
2.根据原理电路设计装并绘制装配草图。装配草图如图2-10所示流程绘制。
图2-10装配草图绘制流程
三、试验板插装与焊接
1.装配工艺流程如图2-11所示。
图2-11装配流程图
提示
2.将工作台整理有序,工具摆放合理,准备好必要的物品。
认真阅读电路原理图和工艺要求。
元件预加工。
万能电路板装配工艺要求。
电阻采用水平安装方式,紧贴印制板,色码方向一致。
所有焊点均采用直脚焊,焊接完成后剪去多余引脚,留头在焊面以上mm,且不
3)万能接线板布线应正确、平直,转角处成直角;焊接可靠,无漏焊、短路等现象。
基本方法:
a.将导线理直。
b.根据装配草图用导线进行布线,并
c.焊接可靠,剪去多余导线。做一做
总结模块一中焊接电路的问题,要求掌握好烙铁的温度和焊接时间,选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置,得到良好的
图2-12焊接操作流程
步骤四短路故障探测电路调试
做一做
1自检:对已完成的装配、焊接的工件仔细检查质量,重点是装配的准确性,包括元件位3.设置一处短路故障点,将装配好的电路移近故障点,观察发光二极管及耳机的变化。如果发光二极管不发光、耳机不响,用示波器、万用表检测第一级、第二级的输出情况并记录。
4.用万用表测量装配电路的输出电压。
想一想
图2-1所示电路中,传感器为何不直接接在管的输入级?
管的发射极电阻的作用是什么?
输出端的电容器有何作用?
多学一点
一、认识射极输出器
图2-1所示电路中,管发射极电阻引出的输出就是发射极输出。
射极输出器又称为共集电极放大器,电路组成、直流通路及交流通路如图2-13所示,分析射极输出器可以得出其特点如图2-14所示。
(a)共集电极放大器(b)直流通路(c)交流通路
二、了解多级放大电路
将两级或两级以上的基本单元电路连接起来组成的放大器称为多级放大电路。通常把与信号源相连接的第一级放大电路称为输入级,与负载相连接的末级放大电路称为输出级,输出级与输入级之间的放大电路称为中间级。
多级放大电路的组成可用图所示的框图来表示。其中,输入级和中间级的主要作一般常用的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。
图2-15多级放大电路的组成
做一做
如图2-16所示电路,回答一下问题。
图2-16两级阻容耦合放大器
1.图2-16所示电路为阻容耦合方式的放大电路,各级放大电路的集电极电阻的作用是什么?
2.图2-16所示电路中的发射极电阻的作用是什么?与发射极电阻并联的电容器的作用是什么?
3.查阅网站教学资源,分析多级放大电路电压放大倍数的计算。
三、了解负反馈放大电路
1.反馈的概念
在电子电路中,将输出量(电压或电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,来影响输入量的措施称为反馈。
2.反馈的基本关系
采用图所示的框图,可以将不同的反馈放大电路的结构统一起来,在这里假设输入量为,净输入信号为,反馈量为,基本放大电路的开环放大倍数为,反馈系数为,输出量为,由图可以得到:
开环放大倍数反馈系数净输入信号整理后可得反馈放大电路输入输出关系一般式:
称为闭环放大倍数,表示了反馈放大电路的基本关系,是分析反馈问题的出发点,称为反馈深度,是反应反馈强弱的物理量。
当深度负反馈时,
图反馈放大电路的方框图
3.反馈的类型
反馈的种类很多,一般可以按照反馈信号的极性不同,分为正反馈和负反馈;也可以根
4.反馈的判断方法
判断放大电路中引入的是正反馈还是负反馈,通常采用的方法是“瞬时极性法”,具体方法如下:
假定放大电路工作在中频信号频率范围,则电路中电抗元件的影响可以忽略;
假定放大电路输入的正弦信号处于某一瞬时极性(用号表示瞬时极性的正、负或代表该点瞬时信号变化的升高或降低),然后按照先放大,后反馈的正向传输顺序逐级推出电路中各有关点信号的瞬时极性;
反馈网络一般为线性电阻网络,其输入、输出端信号的瞬时极性相同;
最后判断反馈到输入回路信号的瞬时极性是增强还是减弱原输入信号(或净输入信号),增强者为正反馈,减弱者则为负反馈。
判断图2-所示放大电路中反馈的。
图反馈放大电路断开,用示波器观察输出波形。
图2-19
想一想
1.负反馈放大电路有几种组态?
2.前述射极输出器是什么类型的负反馈电路。
3.负反馈对放大电路的性能有何影响?
应用案例:扩音器工作电路的分析
扩音器的工作原理电路如图2-20所示,扩音器的组成主要由:前置放大级、推动级、输出级三部分。(1)前置放大级(输入级)。前置放大级是由、、、、、、、、、、等连接成的共发射极放大器,采用分压式电流负反馈偏置稳定电路。前置放大级属小信号电压放大电路,工作于甲类放大状态中。其信号由管的基极输入,放大后经管的集电极输出,输出信号与输入信号相位相反,称为反相电压放大器。
(2)推动级。推动级电路由、、、、、、、、、、、、组成,连接成共发射极分压式偏置稳定电路。它承担向功率输出级提供足够的推动电流的任务。推动级与功率输出级采用直接耦合方式。管的集电极由电源供电,而基极偏流由提供。由产生静态集电极电流,流过、及产生一个上正下负的电压,加于由管、管构成的NPN型复合管和由V5管、V6管构成的PNP型复管的基极之间,使这两只复合管的发射结正偏。
图扩音器工作电路当输入信号为正半周时,的集电极电压信号为负半周,基极为负半周,的集电极电压信号为正半周,使、截止,、导通。这时信号电流流向负载RL的同时向充电。在到达正半周幅值的时刻,若信号足够大,此时刻为饱和状态使K点动态电压达到近于+,扣除电容上压降后,使负载获得信号电压幅值为;在ui为负半周时,集电极电压信号为正半周,的集电极电压信号为负半周,使、截止,、导通。这时上的电压起到双电源功放中的负电源作用,与、和形成放电回路。若时间常数远大于信号最长的半周期,则可以认为电容上电压基本不变,在信号电压幅值时刻,在足够大的信号下,饱和,则负载也可获得负半周的最大幅值近于。
巩固与拓展
一、知识巩固
图2-21本任务知识体系
对照2-21本任务知识体系,梳理自己所掌握的知识体系,并与同学相互交流、研讨个人对共射极基本放大电路知识点的理解、装配草图的绘制技巧及焊接技术的提高。
二、拓展任务
1.根据任务2的工作步骤及方法,利用所学知识,自主完成自主学习手册中的拓展任务。
2.查阅汽车电子控制线路,谈谈自己对汽车电气控制系统的认知。
任务3音响功放电路的装调
任务目标
通过本学习任务的学习,学生达到以下目标:
了解
□理解OTL、OCL电路的工作原理;
□掌握LM386集成功率放大器的使用;
□掌握
●任务内容
音响等设备所需功率较大,不能够使用信号源直接驱动,因此需要使用功率放大电路对信号进行放大,本次任务针对音频功率放大电路,要求利用LM386集成芯片等元器件,完成音响功放电路的装配。
●实施条件
1.万用表、示波器和低频信号发生器。
2.电烙铁等常用电子组装工具LM386、包含电阻等音响功放电路电子元器件。
程序与方法
步骤一准备工作
一、工具、元件和仪表
1.常用电子组装工具。
示波器电源直流稳压电源l台。
元件及材料电子元件及材料配套明细表见表 电位器 10KΩ 万能电路板或铆钉板 碳膜电阻器 10Ω Φ0.8mm镀锡铜丝 电解电阻器 0.05uF/16V 多股软导线 电解电阻器 220uF/16V 集成管座 LM386 集成功放 焊剂 扬声器 8Ω 二、了解LM386集成功放芯片
相关知识
1.集成功率放大器
采用集成工艺把功率放大器中的半导体三极管和电阻器等元件组合的电路制作在一块硅片上就制成了集成功率放大器,其特点是使用方便,成本不高,体积小,重量轻等优点,因而被广泛应用在收音机、录音机、电视机,直流伺服电路等功率放大中。
2.集成功率放大器LM386
LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低,电压增益可调,电源电压范围大,外接元件少等优点。LM386的外形和引脚排列如图3-1(b)所示。
3.放大器LM386的性能指标
LM386-4的主要性能指标参数见表3-2所示。
输出功率 电源电压
范围 电源静态
电流 输入阻抗 电压增益 频带宽 LM386 5~18V 4mA 50kΩ 26~46dB 300kHZ
(1、8脚开路) 三、绘制音响功放装配电路图
LM386的接法如所示。交流LM386的同相输入端.,反相输
(a)LM386的连接电路(b)引脚
图3-1LM386电路图及引脚
做一做
绘制图3-1(a)所示电路,熟悉LM386集成功放的典型接法。
步骤二音响功放电路的装配
一、熟悉装配工艺流程
图3-2装配流程图
1.准备:将工作台整理有序,工具摆放合理,准备好必要的物品。
熟悉工艺要求:认真阅读电路原理图和工艺要求。
绘制装配草图。
4.元件检测:用万用表的电阻挡对元件进行逐一检测,对不符合质量要求的元件剔除并
二、元器件插装、焊接
1.万能电路板装配工艺要求电阻采用水平安装方式,紧贴印制板,色码方向一致。
电容采用垂直安装方式,高度要求为电容的底部离板6mm。
微调电位器应贴板安装。
所有焊点均采用直脚焊,焊接完成后剪去多余引脚,留头在焊面以上mm,且不
(5)万能接线板布线应正确、平直,转角处成直角;焊接可靠,无漏焊、
(6)自检:对已完成的装配、焊接的工件仔细检查质量,重点是装配的准确性,包括元件位
步骤三了解功率放大器
相关知识
一、对功率放大器的基本要求
功率放大器的主要任务是输出大信号功率,它的输入、输出电压和电流都较大,是大信号放大器。它消耗能量多,信号容易失真,输出信号的功率大。性能良好的功率放大器应满足下列基本要求:
1.足够大的输出功率。
2.输出效率要高。
3.非线性失真要小。
4.散热性能好。
想一想
功率放大器和电压放大器是有什么区别?
二、功率放大器的类型
1.以三极管的静态工作点位置分类
根据功率放大电路中三极管静态工作点设置的不同,可分成甲类、乙类和甲乙类。
(a)甲类(b)乙类(c)甲乙类
图功率放大器的静态工作点
2.以功率放大器的输出特点分类
(1)有输出变压器功率放大器。
(2)无输出变压器功率放大器(又称OTL功率放大器)。
(3)无输出电容器功率放大器(又称OCL功率放大器)。
(4)平衡式无输出变压器功率放大器(又称BTL功率放大器)。
分析图功率放大器的静态工作点OTL功率放大器采用输出端耦合电容取代输出耦合变压器。图3-3(a)所示为乙类单电源互补对称功率放大器。电路中,和是OTL功率放大器输出管,C是输出端耦合电容,是扬声器。
(a)乙类单电源互补对称功率放大器(b)甲乙类单电源互补对称功率放大器
图单电源互补对称功率放大器 在输入信号正半周 导通,截止,以射极输出器形式将正向信号传送给负载,同时对电容充电 在输入信号负半周 截止,导通,已充电的电容代替负电源向供电,使也以射极输出器形式将负向信号传送给负载。 提示
只要电容的容量足够大,使其充、放电时间常数远大于信号周期T,就可认为在信号变化过程中,电容两端电压基本保持不变。这样,负载扬声器上就可得到一个完整的信号波形。 想一想
图3-4所示电路静态时,两管发射极的电位是电源电压的几倍?电容器C两端的电压为多少扬声器中没有电流流过?
2.双电源互补对称功率放大电路(OCL功率放大器)
OCL功率放大器是指没有输出端耦合电容的功率放大器电路。如图所示。从电路+VCC和-VCC,并且是对称的正、负电源+VCC和-VCC
乙类(b)甲乙类图双电源互补对称功率放大电路
图3-6交越OCL功率放大器 特点 1省去了输出端耦合电容器,如果电路出现故障,功率放大器输出异常直流电压直接加到扬声器上,扬声器的直流电阻很小,有很大的直流电流通过扬声器,损坏扬声器。所以在一些OCL功率放大器中为了防止扬声器损坏,设置了扬声器保护电路。
2.采用正、负对称直流电源供电,增加了电源电路的成本。
3.无论什么类型的OCL功率放大器,其输出端的直流电压都等于OV,这点对检修十分有用。检查OCL功率放大器是否出现故障,只要测量这一点的直流电压是不是为OV,不为OV就说明放大器已出现故障 想一想
何为复合管两个或两个以上三极管按照一定的方式连接做一做
如图3-7所示为复合管构成的OTL功率放大电路,分析电路回答下面问题。
分析电路说明工作原理。
说出该电路中运算放大器的工作状态。
图复合管的OTL功率放大电路步骤四音响功放电路调试
做一做
1自检:对已完成的装配、焊接的工件仔细检查质量,重点是装配的准确性,包括元件位在处接入音频信号,听喇叭有无放大声音。
将低频信号发生器产生一个30mV、1kHz的信号,用示波器分别观察输入、输出波
一、知识巩固
图3-8本任务知识体系
对照图3-8本任务知识体系,梳理自己所掌握的知识体系,并与同学相互交流、研讨个人对功率放大器知识点的理解。
二、拓展任务
1.根据任务3的工作步骤及方法,利用所学知识,自主完成自主学习手册中的拓展任务。
2.查阅资料,设计由TDA2030A构成的音频功放电路。
36
笔记
三极管的种类很多,按照半导体材料的不同分有硅管、锗管;按功率NPN型管PNP型管。
手册
学习《自主学习手册》模块一:单元2任务2:相关知识。
笔记
笔记
笔记
手册
学习《自主学习手册》模块一:单元2任务1:应知应会。
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观看教材网站:模块一:单元2任务1教学录像。
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观看教材网站:模块一:单元2任务1:助学资源。
手册
完成《自主学习手册》模块一:单元2任务1:学习任务。
笔记
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参考《助教助学光盘》模块一:单元2任务1:教学课件。
笔记
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C2
D2
A2
PNP型锗材料低频大功率三极管
规格号:C
序号:10
类型:低频大功率管
材料、极性:PNP型锗材料
光盘
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32
电极数目:三极管
10
笔记
NPN或PNP型三极管有三个极:发射极、基极和集电极,分别用e、b、c表示。
认识三极管
三极管的直观判别
三极管检测
感知三极管
三极管的作用
三极管的特性
三极管的参数
1.塑料封装
2.金属封装
1.基极、类型的判别
2.集电极的判别
3.质量的判别
汽车搭铁
笔记
电路中基极与发射极为输入回路,集电极与发射极为输出回路,以发射极为公共端(称公共端为“地”)所以称为共射极放大电路。只要、的容量足够大,它们对交流信号呈现的容抗就越小,可视为短路,交流信号便能顺利通过。
放大器加上交流输入信号后,电路增加了交流分量,利用交流成分的通路,即交流通路。由于放大电路中存在着电抗性元件,所以直流成分的通路和交流成分的通路是不同的。
笔记
手册
完成《自主学习手册》模块一单元2任务2:学习任务。
笔记
用近似估算法、图接分析法均可确定放大电路的静态工作点。静态工作点是放大器输入信号为零时,在直流电源作用下三极管的、、的值,在输出特性曲线上用一个点“Q”来表示,称为静态工作点。
笔记
笔记
手册
完成《自主学习手册》模块一:单元2任务2:拓展学习任务。
手册
完成《自主学习手册》模块一:单元2任务2:学习任务。
手册
完成《自主学习手册》模块一:单元2任务2:学习任务。
绘制装配草图熟悉电路原理、所用元件的外形尺寸及封装形式。
按万能电路板实样1:1在图纸上确定安装孔的位置。
装配草图以导线面(焊接面)为视图方向;元件水平或垂直放置,不可斜放;布局时应考按电路原理图的连接关系布线,布线应做到横平竖直,导线不
5.检查绘制好的装配草图上的元件数量、
准备
熟悉装配要求
核对元器件规格
元器件检测
元器件插装
装配焊接
总装加工
自检
移开烙铁
移焊锡丝
送焊锡丝
加热焊件
准
备
施
焊
射极输出器特点
电压放大倍数为1
输入电阻大
输出电阻小
射极输出器是一个具有高输入电阻、低输出电阻、电压放大倍数近似为1的放大电路。由于输入电阻大,可以减小对信号源或前级放大电路所吸取的电流,而输出电阻小,可以提高带负载能力,射极输出器也可以作为缓冲级,用来隔离前后两级的互相影响。
手册
完成《自主学习手册》模块一:单元2任务2:学习任务。
反馈放大电路的特征是存在反馈元件,反馈元件联系着放大电路的输入与输出,并影响放大电路的输入。判断电路有无反馈的依据是在电路中能否找到反馈元件。
光盘
参考《助教助学光盘》模块一:单元2任务2:助学课件。
手册
学习《自主学习手册》模块一:单元2任务2:相关知识。
1.当时,,为负反馈;时,,为正反馈。
2.当时,,反馈效果为0;
3.时,,,放大电路没有外加信号,但有一定的输入信号,这是产生自激振荡,为正反馈的特殊情况。
4.当时,即,称为深度负反馈。
笔记
笔记
单电源互补对称功放电路的输出是通过电容与负载耦合不采用输出变压器耦合,故称OTL电路双电源互补对称功放电路简称为OCL电路,
认识基本放大器
元器件选择与检测
短路故障探测电路安装
电路故障探测电路调试
放大器的组成及作用
放大器的分析方法
放大器的非线性失真
1.元器件的选择
2.元器件的检测
1.分析电路原理
2.绘制装配草图
3.插装与焊接
1.测试故障点
2.设置故障点调试
手册
完成《自主学习手册》模块一:单元2任务1:学习任务。
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学习《自主学习手册》模块一:单元2任务1:相关知识。
笔记
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完成《自主学习手册》模块一:单元2任务2:任务单。
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参考《助教助学光盘》模块一:单元2任务2助学课件。
手册
完成《自主学习手册》模块一:单元2任务2:学习任务。
笔记
网站
观看教材网站:模块一:-单元2任务2:教学录像。
网站
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笔记
笔记
网站
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手册
学习《自主学习手册》模块一:单元2任务1:相关知识。
笔记
光盘
参考《助教助学光盘》模块一—单元2--任务2---教学课件。
笔记
笔记
手册
完成《自主学习手册》模块一:单元2任务2:拓展学习任务。
笔记
手册
完成《自主学习手册》模块一:单元2任务2:拓展学习任务。
笔记
准备
熟悉装配要求
核对元器件规格
元器件检测
元器件插装
装配焊接
总装加工
自检
扬声器的检测是将万用表打在欧姆档,用表笔碰触扬声器两个引线焊点,听到扬声器是否发出咯咯声。
防止虚焊和漏焊
焊点不要有毛刺、砂眼和气泡
焊点有足够的强度
焊点的焊锡要适量
焊点表面要光滑
导线头必须包围在焊点内
焊点表面清洁
网站
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什么是交越失真?
在乙类互补对称功率放大电路中,静态时三极管处于截止区。由于三极管存在死区电、仍不导通,输出电压也为零。因此在输所示,这
笔记
笔记
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准备工作
音响功放电路的装配
了解功率放大器
音响功放电路的调试
常用工具集仪表
认识LM386集成功放
绘制装配草图
1.装配流程
2.插装与焊接
3.自检
1.功率放大器基本要求
2.功率放大器的类型
3.互补功率放大器
1.扬声器调试
2.输入信号、输出信号观察
对焊点的质量要求:
笔记
笔记
笔记
笔记
笔记
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光盘
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完成《自主学习手册》模块一:单元2任务1:学习任务。
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完成《自主学习手册》模块一:单元2任务3:学习任务。
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完成《自主学习手册》模块一:单元2任务1:学习任务。
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根据元器件结构特点,绘制图面要完整清晰、简单明了。
表示出与其他元器件的连接位置、尺寸等。
各种有极性的元器件在图中标出极性。
元器件在图中有方向要求时,必须标出定位特征标志。
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学习《自主学习手册》模块一:单元2任务3:相关知识。
绘制装配草图熟悉电路原理、所用元件的外形尺寸及封装形式。
按万能电路板实样1:1在图纸上确定安装孔的位置。
装配草图以导线面(焊接面)为视图方向;元件水平或垂直放置,不可斜放;布局时应考按电路原理图的连接关系布线,布线应做到横平竖直,导线不
5.检查绘制好的装配草图上的元件数量、
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完成《自主学习手册》模块一:单元2任务3:学习任务。
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