模拟电子技术项目教程（第2版） 课件 项目5 助听器的制作与调试

项目5助听器的制作与调试主讲教师：XXX

项目引入任何助听器都包括6个基本结构：

1．听筒（传声器或麦克风）接收声音并把它转化为电波形式，即把声信号转化为电信号。2．放大器放大电信号（三极管放大电路）

3．耳机把电信号转化为声信号。4．耳模（耳塞）置入外耳道。5．音量控制开关

6．电源供放大器用的电池。25.1

多级放大电路主讲教师：XXX业精于勤荒于惰ELECTRONICS4多级放大电路0102多级放大电路的耦合方式多级放大电路的分析401多级放大电路的耦合方式第一部分61.多级放大器1、多级放大电路之间相互连接的问题，也就是耦合方式的问题。2、多级放大电路的分析计算（静态和动态）问题。多级放大电路需要讨论两方面的问题：第一级第二级第n-1级第n级入输出输耦合为获得足够大的放大倍数,需将单级放大器串接，组成多级放大器72.多级放大器的耦合方式耦合方式：阻容耦合；直接耦合；变压器耦合；光电耦合。耦合定义：输入和输出之间的连接方式。多级放大电路对耦合电路要求：1.静态：保证各级Q点设置2.动态:传送信号。要求：波形不失真，减少压降损失。

82.多级放大器的耦合方式（1）阻容耦合两级放大电路特点：（1）各级放大电路的静态工作点相对独立，互不影响，利于放大器的设计、调试和维修。（2）阻容耦合方式电路的低频特性差，不适合放大直流及缓慢变化的信号。用途：交流电压放大器92.多级放大器的耦合方式（2）

直接耦合直接耦合两级放大电路直接耦合电路的特点：（1）低频率特性好，可以放大直流、交流及缓慢变化的信号。（2）电路中无大的耦合电容，便于集成化。（3）各级放大电路的静态工作点互相影响，不利于电路的设计、调试和维修。用途：直流放大器；集成电路。

102.多级放大器的耦合方式Task6（3）

变压器耦合变压器耦合两级放大电路特点：（1）各级的静态工作点彼此独立，互不影响，有利于放大器的设计、调试和维修。（2）可以实现电压、电流和阻抗的变换，易获得较大的输出功率。（3）输出温度漂移较小。（4）低频和高频特性均差，不适合放大直流及缓慢变化的信号，只能传递具有一定频率的交流信号。（5）变压器耦合电路体积和重量都比较大，不便于集成。用途：功率放大器。

112.多级放大器的耦合方式（4）光电耦合前后级之间利用光电耦合器件耦合的方式称为光电耦合。其特点为：（1）前后级静态工作点相互独立，互不影响。（2）便于集成。（3）受温度影响较大。12多级放大电路的应用--助听器思考：放大电路的组态判断助听器语音放大电路问题1：各级放大电路分别是什么组态？问题2：多级放大电路的增益如何计算？问题3：助听器电路的音量调节功能如何实现？02多级放大电路的分析第二部分141.多级放大电路增益计算多级放大电路的电压增益如何计算？推广至n级：多级放大器总的电压增益等于组成它的各级单管放大电路电压增益的乘积。多级放大电路的增益如何计算？152.助听器的音量调节作用助听器电路结构图（声音调节）RpRE思考：Rp为什么起到音量调节作用？助听器电路的音量调节功能如何实现？163.电路仿真助听器电路

仿真电路图步骤2：将信号发生器频率设定为1Khz，正弦波幅度为3mV，将电位器R８调至0%，读出示波器上输出波形的峰值为：______mV。步骤3：保持信号发生器的输出信号不变，将电位器R8调至100%，观察到示波器上输出波形的变（填大或小），读出示波器输出波形的峰值为：______mV。步骤1：在multismi软件上绘制电路图步骤4：断掉电位器R8，观察示波器波形有什么变化？5.2

放大电路中的反馈主讲教师：XXX业精于勤荒于惰ELECTRONICS18放大电路中的反馈01020304反馈的基本概念及类型判断负反馈对放大电路性能的改善负反馈放大电路的四种组态深度负反馈的近似估算1801反馈的基本概念及类型判断第一部分201.反馈的概念什么是反馈?

放大电路输出量的一部分或全部通过某一电路或元件送回到输入回路，影响输入，称为反馈。反馈例子：TUBEICICUEIB稳定工作点电路：IB21—常见反馈电路1.反馈的概念22神州八号与天宫一号的对接过程1.反馈的概念23—反馈的基本概念（1）开环与闭环的概念电路中只有正向传输，没有反向传输，称为开环状态。（2）正向传输——信号从输入端到输出端的传输既有正向传输，又有反馈称为闭环状态。信号的正向传输信号的正向传输反馈传输(通路)（反馈网络）（3）反向传输——信号从输出端到输入端的传输1.反馈的概念242.反馈估算

反馈电路的三个环节放大：反馈：叠加：基本放大电路Ao反馈回路F

+–输出信号输入信号反馈信号净输入信号带有负反馈的闭环系统方框图

25基本放大电路Ao反馈回路F

+–——开环放大倍数——反馈系数——闭环放大倍数2.反馈估算26基本放大电路Ao反馈回路F

+–负反馈放大电路闭环增益表达式

当Ao很大时，

AoF>>1：结论：当Ao很大时，负反馈放大器的闭环放大倍数与三极管无关，只与反馈网络有关。2.反馈估算27例：Rf、RE1组成反馈网络，反馈系数：+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2Rf是正反馈还是负反馈？2.反馈估算28答：是电压串联负反馈=11（倍）2.反馈估算293.反馈类型的判断（1）正反馈和负反馈

从反馈的输出量来判断，凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；引入反馈后其变化是增大？还是减小？引入反馈后其变化是增大？还是减小？

或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，否则为正反馈。30快速正负反馈的判断方法

瞬时极性法就是在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的瞬时极性，瞬时电压增加可用“+”、或“↑”表示；瞬时电压下降可用“-”、或“↓”表示。

按信号正向传输方向依次判断放大电路中相关点的瞬时极性，直至反馈网络与放大电路相连接的输出端，或放大电路中间取出反馈信号处。再沿反馈网络反向传输，判断信号的瞬时极性，直至放大电路的输入端，确定反馈信号的瞬时极性的正负。

注意：需继续判断，如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈，反之为正反馈。判定方法——“瞬时极性法”3.反馈类型的判断31+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2Rf＋—＋—＋是负反馈3.反馈类型的判断32例：判断下图所示的电路中，反馈电阻Rf引入的反馈类型是？3.反馈类型的判断33练习题:试判断下列电路中反馈支路的反馈极性。(b)负反馈(a)正反馈(b)3.反馈类型的判断34

极性判别法：

1.首先判断反馈信号极性；

2.判断串并联（反馈信号和输入信号是否连到同一个输入端）。反馈信号极性反馈信号和输入信号是否连到同一个输入端反馈类型正不同（串联）负反馈正相同（并联）正反馈负不同（串联）正反馈负相同（并联）负反馈3.反馈类型的判断35

（2）电压反馈和电流反馈

（3）串联反馈和并联反馈电压反馈：反馈信号是输出电压的部分或全部。电流反馈：反馈信号取自输出电流。

根据反馈量在放大电路输出端取样方式不同，可以分为电压反馈和电流反馈。

看输出：反馈元件直接与输出端相连的是电压反馈；否则是电流反馈。3.反馈类型的判断36例题:试判断下列电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈。3.反馈类型的判断37

（3）串联反馈和并联反馈根据反馈信号与输入信号在输入端的叠加方式不同，可以分为串联反馈和并联反馈。＋＋3.反馈类型的判断38此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。串联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的不同电极。有：ud=ui-uf+VCCRB1RCC1C2RS+_usRLRB2REuiubeufud=ube=ui-uf3.反馈类型的判断39因为反馈信号与输入信号加的一个电极，无法区分输入电压和反馈电压，所以根据基尔霍夫电流定理，有并联反馈：反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极。有：id=ii+if

此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。RfRCC1C2+VCCRS+_usRLuoiifib3.反馈类型的判断40看输入

：观察反馈信号与原输入信号是否接到同一输入端更方便的串联反馈和并联反馈的判断方法接在同一端，则为并联反馈；接在不同端，则为串联反馈。3.反馈类型的判断41(a)并联反馈；(b)串联反馈例题:试判断下列电路中引入的反馈是串联反馈还是并联反馈。3.反馈类型的判断02负反馈对放大电路性能的改善第二部分43负反馈对放大电路性能的改善43负反馈放大器的闭环放大倍数当

1+AoF>>1时，称为深度负反馈结论：当深度负反馈时，负反馈放大器的闭环放大倍数与晶体管无关，只与反馈网络有关。即负反馈可以提高增益的稳定性。（1）稳定闭环增益44Aouiuo加反馈前加反馈后ufuiudAoF+–

改善uouo（2）

减少非线性失真负反馈对放大电路性能的改善45（3）

扩展通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加：负反馈对放大电路性能的改善461、

将信号发生器的幅度仍然调回３mV，将电位器R８调至50%，有负反馈环节情况下，利用波特图仪（扫频仪），来测量该放大电路的幅频特性，测出两级放大电路的放大倍数

，下限频率为

，上限频率为

，通频带为

。2、

断开负反馈环节情况下，利用波特图仪（扫频仪），来测量该放大电路的幅频特性，测出两级放大电路的放大倍数

，下限频率为

，上限频率为

，通频带为

。3、

结论：加了负反馈环节后，放大倍数

，通频带

。助听器电路仿真电路图负反馈对放大电路性能的改善47（4）改变输入、输出电阻a.串联负反馈使电路的输入电阻增加：b.并联负反馈使电路的输入电阻减小：例如:射极输出器理解：串联负反馈相当于在输入回路中串联了一个电阻，故输入电阻增加。理解：并联负反馈相当于在输入回路中并联了一条支路，故输入电阻减小。负反馈对放大电路性能的改善03负反馈放大电路的四种组态第三部分491.负反馈放大电路的四种组态

电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈50例1：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。uoufube=ui-ufuc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+–T1T2Rf此电路是电压串联负反馈，重要特点：稳定输出电压2.负反馈放大电路的作用51电压串联负反馈作用：1.稳定输出电压2.减小输出电阻3.增大输入电阻电压反馈的作用串联反馈的作用2.负反馈放大电路的作用52例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的组态。电流反馈并联反馈iE2iFiB=i+iFuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFiRE2RE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2特点：输出电流恒定2.负反馈放大电路的作用53电流并联负反馈作用：1.稳定输出电流2.增大输出电阻3.减小输入电阻电流反馈的作用并联反馈的作用2.负反馈放大电路的作用04深度负反馈的近似估算第四部分55深度负反馈电路的分析计算

本节重点讨论深度负反馈条件下的近似计算（1）

估算的依据

深度负反馈：深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈系数有关。由得-----估算电压增益56深度负反馈电路的分析计算根据将代入上式得即：输入量近似等于反馈量净输入量近似等于零或

由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“虚短”、“虚断”的概念57深度负反馈电路的分析计算深度负反馈条件下：Xd=Xi-Xf≈0u+=u-（运放电路）ue=ub（三极管电路）(1)串联反馈“虚短”——ud≈0(2)并联反馈“虚断”——id≈0ii+=ii-=0

（运放电路）ib=0（三极管电路）（2）“虚短”与“虚断”的概念58深度负反馈电路的分析计算例1：估算下图所示电路的闭环电压放大倍数,并说明此反馈的引入对输入电阻和输出电阻的影响。59深度负反馈电路的分析计算例2：用深度负反馈的近似条件，估算下图所示集电极—基极偏置反相放大电路的闭环电压放大倍数。虚短虚断60深度负反馈电路的分析计算例3：利用深度负反馈的近似条件估算下图所示电路的闭环电压放大倍数。61深度负反馈电路的分析计算例4：估算下图所示电路的闭环电压放大倍数。5.3项目实施：助听器电路的设计与制作主讲教师：XXX63助听器电路的设计与制作010203助听器电路的组成电路仿真及分析电路安装与调试6304项目总结01助听器电路的组成第一部分1.请给电路图标上参数2.三极管识别3.查找和检查元器件02电路仿真及分析第二部分1.仿真电路图2.仿真分析03电路安装与调试第三部分1.画出电路走线图CK1和CK2不要短接2.整机调试输入端接入麦克风，这里麦克风可以用手机来代替，并播放音乐。输出端接入扬声器，听测声音是否被放大。调节，听测声音大小是否被调节。2.整机调试静态工作点的测量与分析

接通直流