《物理基本放大电路》的学习教案主要涵盖了放大器的基础知识,包括直流通路和交流通路的概念,放大器的图解分析方法,以及放大器的主要性能指标。这些内容是电子工程和相关专业的重要基础。
直流通路和交流通路是分析放大电路的关键。直流通路用于分析电路在直流电源作用下的静态工作点,即晶体管的基极-发射极电压(BE)、集电极-发射极电压(CE)和集电极电流(IC)的设定。而交流通路则关注于交流信号的传递,忽略了电容的直流电阻,用于分析放大器的动态特性。
5.2节介绍了放大器的图解分析法,包括直流图解分析和交流图解分析。直流图解分析利用特性曲线和直流负载线来确定晶体管的工作状态。交流图解分析则涉及交流负载线,它必须穿过直流工作点,并且其斜率决定了交流信号的放大倍数。
在讲解放大器的性能指标时,提到了放大倍数(增益),包括互阻放大倍数、电压放大倍数、电流放大倍数和互导放大倍数。这些指标衡量了放大器将输入信号放大到输出信号的能力。同时,输入电阻(Ri)和输出电阻(Ro)分别表示放大器从信号源获取信号的能力和驱动负载的能力。非线性失真系数THD(总谐波失真)则衡量了放大器在处理信号时产生的失真程度。
5.3节讨论了放大器的交流等效电路,尤其是晶体管的小信号模型。小信号模型简化了晶体管的非线性行为,使得我们可以用线性分析方法处理。混合π型电路模型和低频H参数电路模型是两种常用的方法,它们分别提供了电路参数的直观理解和数学计算的便利。
混合π型模型包含了晶体管的输入和输出电容、发射极电阻和基极-发射极、基极-集电极、集电极-发射极之间的导纳。而H参数电路模型则通过H参数(如输入电导、输出电导、电压传输系数等)描述放大器的特性,这些参数可以用来计算放大器的性能指标。
这个学习教案详尽地介绍了放大电路的基本概念和分析方法,对于理解放大器的工作原理和设计具有重要的指导价值。学习者可以通过这些内容深入理解放大电路的设计和优化,为进一步学习电子学的高级主题打下坚实基础。