模拟电子技术项目教程

实用模拟电子技术项目教程项目一认识半导体器件一认识半导体二极管二认识半导体三极管任务一

认识半导体二极管任务导入二极管在实际电路中已被广泛应用，如电视机、洗衣机等电器设备接通电源后，看到指示灯亮，用的大多都是发光二极管；手机、录音机等的充电器大都用到整流二极管等。掌握二极管的特性，是电类专业学生必备的基本技能。任务描述（1）测试普通（开关）二极管的外特性，记录结果并进行特性描述。（2）用万用表判别二极管的好坏及其管脚极性。（3）测试光耦器件的外特性，记录结果并进行特性描述。测试二极管的伏安特性任务要求测试环境测试电路按测试顺序要求完成所有测试内容，记录测试数据，并将结果填入相应的表格中，并绘制出相应的特性曲线。稳压电源一台，万用表一只，面包板一块，元器件、导线若干。测试二极管伏安特性的电路如图1-1所示。其中，二极管VD可选用1N4007、1N4001或1N4148等，电阻R=1kΩ。图1-1测试二极管伏安特性的电路任务实施（一）测试二极管的伏安特性按照图1-1在面包板上接好电路。由直流稳压电源输出10V电压接入输入端，即U1=+10V（此时二极管两端所加的电压为正向电压），测量输出电压UO和电流I的大小，同时计算二极管的电阻RVD，并记录于表1-1中。同上一步，按表1-1中的U1数值改变直流稳压电源的输出电压，并将测量和计算结果UO、I、RVD填入表中。保持以上两步骤，将二极管VD反接（此时二极管所加的电压为反向电压），测量输出电压UO、电流I，计算反向电阻RVD，并记录于表1-1中。根据表1-1中的数据在图1-2中绘制出二极管的伏安特性曲线。表1-1二极管的特性测试结果图1-2二极管的伏安特性曲线结论：当二极管加正向电压时，二极管两端的电压

（较大或较小），正向电阻

（大或小）；加反向电压时，反向电流

（很大或很小），反向电阻

（大或小）。知识链接一、半导体基础知识物质依其导电能力的强弱通常可分为导体绝缘体半导体热敏性光敏性杂敏性（一）本征半导体半导体的导电性能同样与其原子结构有关。制造半导体器件的材料都要制成单晶体，如单晶硅或单晶锗，它们是由原子按一定的规则整齐地排列（空间点阵）而成的，由于这种半导体非常纯净，几乎不含杂质，结构又完整，所以称为本征半导体。硅和锗的原子结构有一个共同点，其原子的最外层电子数都是4，即都是四价元素，在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其他原子位于四面体的顶点，如图1-3（a）所示，可用图1-3（b）表示硅或锗的简化原子结构模型。图1-3硅和锗的原子结构如图1-4所示，相邻原子之间通过共有价电子的形式而紧密结合起来，即形成“共价键”结构。共价键内的价电子又叫束缚电子。图1-4硅或锗晶体的共价键结构示意图当温度上升或受光照时，价电子以热运动的形式不断从外界获得一定的能量，少数价电子因获得的能量较大，而挣脱共价键的束缚，成为“自由电子”，同时在原来的共价键的相应位置上留下一个空位，称为“空穴”，如图1-5中A处为空穴，B处为自由电子。显然，自由电子和空穴是成对出现的，所以称它们为电子－空穴对。图1-5本征激发产生电子－空穴对在电场作用下，自由电子和空穴能定向运动产生电流，它们统称为载流子。载流子的数量与温度有关。（二）杂质半导体掺入杂质后的半导体称为杂质半导体，根据掺入杂质的不同，杂质半导体分为N型半导体和P型半导体两大类。1．N型半导体在本征半导体中掺入微量的五价元素，如磷、砷、锑等。这种杂质半导体中的自由电子浓度远大于空穴浓度，所以称自由电子为多数载流子（简称多子），称空穴为少数载流子（简称少子）。图1-6N型半导体的共价键结构2．P型半导体在本征半导体中掺入微量的三价元素，如铝、硼、锢等，晶体点阵中的某些半导体原子被杂质（例如硼B）取代，如图1-7所示，这种半导体的导电主要依靠空穴，而空穴带正电荷，所以称其为P型半导体或空穴型半导体。图1-7P型半导体的共价键结构N型、P型半导体总体上均是电中性的，其内部均有两种载流子存在，其中多子的浓度取决于所掺杂质的浓度，近似认为多子与杂质浓度相等，少子的浓度与温度或光照的影响密切相关。杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。为突出杂质半导体的主要特征，在画P型或N型半导体结构示意图时，常常只画成对出现的多子和离子，如图1-8、1-9所示。图1-8P型半导体结构示意图

图1-9N型半导体结构示意图（三）PN结1．PN结的形成所谓PN结，就是P型半导体和N型半导体的交界面处所形成的一个特殊薄层。如果在一块纯净的半导体中，通过特殊的工艺，在它的一边掺入微量的三价元素硼，形成P型半导体；在它的另一边掺入五价元素磷，形成N型半导体。由于在P区里有大量的空穴，只有极少量的自由电子；同样，在N区里有大量的自由电子，只有极少量的空穴。这种浓度差异，导致载流子就要从浓度大的地方向浓度小的地方扩散，如图1-10（a）所示。图1-10PN结的形成在扩散时，首先是交界面附近的空穴与自由电子碰撞而消失（这一现象称为复合），结果在交界面的P区一侧的空穴减少，出现一层带负电离子区。同理，靠近N区一侧出现一层带正电离子区。随着扩散运动的进行，在交界面两侧形成了一个空间电荷区，即所谓PN结，如图1-10（b）所示。这个空间电荷区形成了一个由正电荷层指向负电荷层的电场，称为内电场。空间电荷区又称耗尽层。在空间电荷区以外的P区和N区仍为电中性区，不存在电场。随着内电场的产生，正离子排斥P型半导体中的多数载流子空穴，吸引少数载流子自由电子；同样负离子排斥N型半导体中的多数载流子自由电子，吸引少数载流子空穴。少数载流子在内电场作用下的运动称为漂移运动。当空间电荷区增大到一定宽度使得扩散运动和漂移运动相等时，扩散运动和漂移运动就达到了动态平衡，如图1-11所示。这时空间电荷区的宽度约为几微米～几十微米，不再增加，内电场也就不再变化，硅材料为0.7V左右，锗则为0.2V左右。图1-11PN结的动态平衡状态2．PN结的单向导电性若在PN结两端接上外加电源，由于外电场的作用，动态平衡遭到破坏。通常，外加电源有两种接法：如果高电位接PN结的P区，低电位接PN结的N区，则称PN结为正向偏置，如图1-12（a）所示；如果高电位接PN结的N区，低电位接PN结的P区，则称PN结为反向偏置，如图1-12（b）所示。图1-12PN结的单向导电性通常把正向偏置时流过PN结的电流称为正向电流。因为正向电流较大，PN结对外电路呈现出较小的电阻，其电阻称为正向电阻，并把这种状态称为PN结导通。反向偏置情况下，外电场与内电场方向一致，加强了内电场，在内外电场的共同作用下，多子皆背离耗尽层向两边运动，使耗尽层变宽，PN结对外呈现出很大的电阻，其电阻称为反向电阻。此时PN结中的电流主要是少子的漂移电流，由于少子浓度低，所以PN结中的反向电流很小，这种状态称为PN结截止。综上所述，PN结正向偏置时，正向电流较大；PN结反向偏置时，反向电流很小，这就是PN结的单向导电性。3．PN结的反向击穿当加于PN结两端的反向电压增大到一定数值时，PN结的反向电流将随反向电压的增加而急剧增大，这种现象称为PN结的反向击穿。此时，PN结的单向导电性被破坏。反向击穿分为电击穿和热击穿。反向击穿按机理又分为雪崩击穿和齐纳击穿。二、半导体二极管（一）二极管的类型和结构二极管的类型点接触型二极管面接触型二极管平面型

二极管由于组成二极管的材料P型半导体与N型半导体接触面（即PN结）小，此类二极管只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），但能工作在较高的频率下，主要用于收音机的检波、调制、开关等电路，如国产的2AP型、2AK型二极管等。此类二极管的PN结面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），但由于其结电容也大，所以一般用于较低频率的整流电路中，如国产的2CZ型、2CP型二极管。此为一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且二极管的特性比较稳定可靠，多用于开关、脉冲及超高频电路中，国产2CK系列二极管就属于这种类型。图1-13是几种常用小功率二极管的外形。二极管在电路中用图1-14所示的符号表示。图1-13常用二极管的外形

图1-14二极管的符号（二）二极管的伏安特性半导体器件的性能可用其伏安特性（U—I）来描述。所谓伏安特性，就是半导体器件的电流I与其两端的电压U的关系曲线I=f（U）。由于二极管的核心是PN结，因此从理论上讲，其伏安特性与PN结的伏安特性几乎相同，一个典型二极管的伏安特性如图1-15所示。图1-15二极管的伏安特性特性曲线可分为两部分：加正向偏置电压时的特性称为正向特性，加反向偏置电压时的特性称为反向特性。“正向导通、反向截止”是二极管的重要特性，在实际应用时，我们不能忽视温度的影响。在图1-16所示正向特性中，对于同一电流，温度每升高1℃，二极管的正向压降将减小2～2.5mV。即二极管的正向特性曲线将随温度的升高而左移。温度对二极管的反向特性影响更大，温度每升高10℃，反向电流约增大一倍。二极管的反向击穿电压也随温度的上升而下降。图1-16温度对二极管伏安特性的影响为了便于分析，往往可以把二极管看成理想开关。当二极管外加正向电压时，相当于开关闭合；当二极管外加反向电压时，相当于开关断开。其等效电路如图1-17所示。图1-17理想二极管的等效电路（三）二极管的主要参数二极管的主要参数最大整流

电流IF反向击穿

电压UBR反向电流IR最大整流电流是指二极管长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。反向击穿电压是指二极管反向击穿时的电压值。在室温下，二极管未击穿时的反向电流值称为反向（饱和）电流。结电容与最高工作频率fM

PN结加电压后，其空间电荷区会发生变化，P区和N区的载流子浓度也发生变化，这些变化造成的电容效应称为结电容。最高工作频率

是指二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。任务实施（二）判别二极管的好坏与极性判别二极管的好坏与极性任务要求测试环境测试原理用万用表的电阻挡判别二极管的好坏与极性。指针式万用表一只，二极管若干。用万用表判别二极管极性的原理如图1-18所示。图1-18用万用表判别二极管极性的原理图用万用表的×1kΩ挡测量不同类型的二极管，依据测出的电阻值，判别二极管的好坏。在确定二极管质量良好的基础上，辨别出二极管的极性。知识拓展一、二极管的应用（一）整流应用利用二极管的单向导电性可以把大小和方向随时间变化的正弦交流电变为脉动的直流电，如图1-19所示。图1-19二极管的整流应用（二）限幅应用利用二极管的单向导电性，将输出电压限定在要求的范围之内，称为限幅。图1-20二极管的限幅应用（三）开关应用在数字电路中，经常将二极管作为开关元件来使用，它在电路中相当于一个受外加偏置电压控制的无触点开关。图1-21二极管的开关应用二、特殊二极管（一）稳压二极管1．稳压特性硅稳压二极管（简称稳压管）的伏安特性曲线、图形符号及稳压电路如图1-22所示，它的正向特性曲线与普通二极管相似，而反向击穿特性曲线很陡。图1-22稳压管的伏安特性曲线、电路符号及稳压电路2．基本参数基本参数稳定电压UZ

稳定电流IZ

最小稳定电流IZmin

指在规定的测试电流下，稳压管工作在击穿区时的稳定电压。最大稳定电流IZmax

最大耗散功率PM

动态电阻rZ

稳定电压的温度系数

K指稳压管在稳定电压时的工作电流，其范围在IZmin

～IZmax之间。指稳压管进入反向击穿区时的转折点电流。指稳压管长期工作时允许通过的最大反向电流，其工作电流应小于IZmax

。指二极管工作时允许承受的最大功率，其值为PM=IZmax

UZ

。它被定义为rZ=ΔUZ/ΔIZ。指温度变化1℃所引起的稳定电压的相对变化量，即K=（ΔUZ/UZ）/ΔT3．稳压管的应用稳压管主要用于构成稳压电路，如图1-23所示。图中稳压电路的稳压原理如图1-24所示，反之亦然。图1-23稳压管稳压电路

图1-24稳压原理电路元件的选择方法稳压管的选择限流电阻R的选择稳压管的IZ必须满足IZ＜IZmax，稳压管的稳压值UZ应等于负载所需电压UO（稳压管的稳定电压和稳定电流值可查晶体管手册）。多个稳压二极管可串联使用，以获得较高的UO值，但要注意即使稳定电压相同的稳压管也不能并联使用。二极管必须处于反向击穿状态，即

为避免稳压管烧坏,IZ必须满足IZ＜IZmax，即

。（二）光电二极管光电二极管的结构与普通二极管的结构基本相同，只是在它的PN结处，通过管壳上的一个玻璃窗口能接收外部的光照。光电二极管的PN结在反向偏置状态下运行，其反向电流随光照强度的增加而上升。图1-25是光电二极管的图形符号、等效电路和特性曲线（E为照度，单位为勒克斯lx）。光电二极管的主要特点是其反向电流与光照度成正比。图1-25光电二极管（三）发光二极管与普通二极管一样，发光二极管也是由PN结构成的，同样具有单向导电性，但在正向导通时能发光，所以它是一种能把电能转换成光能的半导体器件。其电路符号如图1-26所示。图1-26发光二极管的电路符号图1-27所示为发光二极管发射电路通过光缆驱动的光电二极管接收电路。图1-27光电传输系统（四）变容二极管将二极管的P区和N区等看成导体，空间电荷区看成电介质，二极管的结构就相当于一个电容。二极管结电容的大小除了与本身的结构和工艺有关外，还与外加电压有关。结电容随反向电压的增加而减小，这种效应显著的二极管称为变容二极管，其电路符号如图1-28（a）所示，图1-28（b）是某种变容二极管的特性曲线。图1-28变容二极管任务实施（三）测试光耦器件的特性测试光耦器件的特性任务要求测试环境测试电路按测试顺序要求完成所有测试内容，记录测试数据，并将结果填入相应的表格，由表格中的数据得出结论。双稳压电源一台，万用表两只，面包板一块，光耦器件一个，电阻若干。测试电路如图1-29所示，其中光耦器件型号为WYCH92B4，R1、R2、Rp分别为300Ω、4.7kΩ、

1kΩ。图1-29光耦器件特性测试电路按图1-29（a）或（b）接好电路。将E调至5V。调节Rp，使电流表A的读数符合表1-2中的数据，同时测出电压表对应的数据。表1-2光耦器件特性测试数据结论：通过发光二极管的电流越大，发光二极管发射出的光越强，光电管的电阻应该

，流过的电流越

。任务二

认识半导体三极管任务导入三极管主要起放大和开关的作用，在电视机、录音机、手机等电子产品中被广泛应用，合理使用三极管，对电子产品的质量至关重要。任务描述（1）完成三极管外特性的测试和特性描述。（2）用万用表判断三极管的好坏、结构类型及各管脚的名称。任务实施（一）测试三极管各极电流的分配关系测试三极管各级电流的分配关系任务要求测试环境测试电路按测试步骤完成所有测试内容，并对测试数据进行比较分析。双直流稳压电源一台，万用表两只，面包板一块，三极管等元器件若干。测试电路如图1-30所示，图中RB为100kΩ，RC为1kΩ，V为三极管9013。图1-30电流分配关系的测试按图1-30接好电路，在基极回路中串接μA表，在集电极回路中串接mA表。调节EC，用万用表测得EC为12V。调节EB，使IB分别为表1-3中数据，测出IC，并将结果填入表中。根据表1-3中数据推算出

值β（

）和

（）。表1-3三极管各极电流分配关系的测试数据结论：β值在IB适当范围内是一个

；当IB很小时，

IC≈

；当IB较大时，IC≈

。知识衔接三极管根据其结构和工作原理的不同可以分为双极型和单极型两种。双极型半导体三极管又称为双极型晶体三极管或三极管、晶体管等，它是通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件。由于PN结之间的相互影响，使BJT表现出不同于单个PN结的特性而具有电流放大作用，从而使PN结的应用发生了质的飞跃。常见小功率三极管的外形如图1-31所示。图1-31半导体三极管的外形图三极管是由两个PN结、三个杂质半导体区域和三个电极组成，因杂质半导体有P、N型两种，所以三极管的组成形式有NPN型和PNP型两种，结构符号如图1-32所示。图1-32三极管的结构示意图及符号不管是NPN型还是PNP型三极管，三个区分别称为基区、发射区、集电区，从这三个区引出的电极分别称为基极

b（B）、发射极e（E）和集电极c（C）。发射区与基区之间的为发射结Je，集电区与基区之间的为集电结Jc。当然，半导体三极管绝不是两个PN结的简单连接，它的工艺特点是：①发射区杂质浓度高；②基区很薄且杂质浓度低；③集电结结面积大。这三个特点保证了半导体三极管具有较好的电流放大作用。三极管按结构可分为NPN和PNP管；按其适应的工作频率可分为高频管和低频管；按功率大小可分为小、中、大功率管；按材料不同可分为硅管、锗管。国内硅管多为NPN型，锗管多为PNP型。一、三极管的放大原理三极管要实现放大作用必须满足的外部条件为：发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压，即各极电位关系对于NPN型为VC＞VB＞VE，对于PNP型为VE＞VB＞VC。NPN管和PNP管的结构对称，工作原理完全相同，下面以NPN管为例，讨论三极管的基本工作原理。三极管内部载流子的传输过程如图1-33所示。图1-33NPN型三极管中载流子的运动二、三极管的特性曲线三极管的特性曲线是指三极管的各极电压与电流之间的关系曲线，它是三极管内部载流子运动的外部表现，由于三极管和二极管一样，也是非线性元件，所以通常用它的特性曲线来进行描述。从使用三极管的角度来看，了解它的特性比了解它的内部载流子运动更为重要。由于三极管有3个电极，它的伏安特性就不像二极管那样简单，工程中常用到的是它的输入和输出特性曲线。在半导体器件手册中，有时给出某些三极管的典型特性曲线，但由于电子元件本身的分散性，即使是同型号的元件，特性也不完全一致，所以只能作为使用时的参考。实际应用中，一般通过晶体管特性图示仪对输入、输出特性进行显示，或通过实验进行测量。利用三极管组成的放大电路，通常将一个电极作为信号输入端，一个电极作为输出端，另一个电极作为输入、输出回路的共同端，根据共同端的不同，三极管可有3种连接方式（即3种组态）：共基极电路、共发射极电路和共集电极电路。下面以图1-34所示共发射极电路为例，介绍半导体三极管的特性曲线。图1-34三极管特性曲线的实验测量电路（一）输入特性曲线输入特性曲线是指当集电极与发射极之间的电压UCE为一常数时，输入回路中加在三极管基极与发射极之间的发射结电压uBE和基极电流iB之间的关系曲线，如图1-36所示。用函数关系式表示为图1-36NPN型三极管的输入特性曲线由三极管的输入特性曲线可看出：三极管的输入特性曲线是非线性的，输入电压小于某一开启值时（相当于二极管的死区电压），三极管不导通，基极电流近似为零，这个开启电压又叫阈值电压。（二）输出特性曲线输出特性曲线是在基极电流IB一定的情况下，三极管的集电极输出回路中，集电极与发射极之间的管压降uce和集电极电流iC之间的关系曲线，如图1-37所示。用函数式表示为图1-37NPN型三极管的输出特性曲线三极管的三个区域对应三极管的三种工作状态。根据三种状态各自的特点，三极管可用在不同的场合，现将三极管三种工作状态的比较归纳于表1-4。表1-4三极管三种工作状态的比较三、三极管的主要参数（一）电流放大系数电流放大系数共发射极直流

电流放大系数

共发射极交流

电流放大系数（二）极间反向电流极间反向电流集电极－基极间反向饱和电流ICBO集电极－发射极间反向电流ICEO指在发射极断开时（IE=0），基极和集电极之间的反向电流，下标中的“O”代表发射极开路，测量电路如图1-38所示。指基极开路时，集电极与发射极之间加一定反向电压时的集电极电流。由于这个电流从集电极穿过基区流到发射极，因此又叫穿透电流，测试电路如图1-39所示。图1-38测量ICBO的电路图1-39测量ICEO的电路

（三）极限参数正常工作时，三极管上的电压和电流是有一定限度的，否则会使三极管工作不正常，使特性变坏，甚至损坏。因此要规定允许的最高工作电压、流经三极管的最大工作电流和允许的最大耗散功率等。这些电压、电流和功率值称为三极管的极限参数。三极管的安全工作区如图1-40所示。图1-40三极管的安全工作区极限参数基极开路时集电极与发射极之间的反向击穿电压

U（BR）CEO集电极最大允

许电流ICM集电极最大允许电流就是表示β下降到额定值的1/3～2/3时的ic值，一般规定在正常工作时，流过三极管的集电极电流ic＜ICM。集电极最大允许耗散功率PCM这个参数表示集电结上允许损耗功率的最大值。与环境温度有关，温度越高，PCM越小。四、温度对三极管参数的影响温度对三极管参数的影响温度对ICBO的影响温度对β的影响三极管的电流放大系数β随着温度升高而增大。温度对发射结正向压降uBE的影响温度升高后，三极管内部载流子运动加剧，电流随温度升高而增加。所以温度升高后，在电流相同的条件下，发射结电压uBE减小，温度系数约为

－2.5Mv/℃，同二极管的输入特性曲线类似，温度升高时，三极管输入特性曲线向左移动。无论硅管或锗管，都可以近似地认为，温度每升高10℃，ICBO就增大一倍.任务实施（二）测试三极管的好坏、结构类型与引脚极性测试三极管的好坏、结构类型与引脚极性任务要求测试环境用万用表判别三极管的好坏、结构类型和b、e、c三个极。万用表一只，三极管若干。测试方法1．三极管好坏的测试由于三极管内部是由两个PN结构成的，因此，和二极管类似，也可以用万用表对三极管的电极、好坏作大致的判断。2．三极管的结构、管脚的判别（1）确定三极管的基极及结构判断三极管的基极及结构时，可把三极管等效为两个二极管，如图1-41所示。图1-41判别三极管的基极和结构类型时的等效电路将万用表欧姆挡置于“R×100”或“R×1kΩ”的位置（注意万用表红表笔接内置电池负极，黑表笔接内置电池正极）。先假设三极管的某引脚为“基极”，并把黑表笔接在假设的基极上，将红表笔先后接到其余两个引脚上测量电阻值，如果两次测得的电阻值都很小（约为几百欧姆至几千欧姆），则认为该引脚为基极的假设是正确的，且被测三极管为NPN型管。如果两次测得的电阻值都很大（约为几千欧姆至几十千欧姆），则关于该引脚为基极的假设也是正确的，但被测三极管为PNP型管；如果两次测得的电阻一大一小，则原来假设的基极是错误的，这时必须重新假设另一引脚为“基极”，再重复上述测试。最多重复两次就能找出真正的基极。（2）确定三极管的集电极和发射极在已知三极管结构和基极的前提下（假设NPN型），假定其余的两个引脚中一个是集电极，另一个是发射极，用潮湿的手指把假设的集电极和已知的基极捏起来（但两个金属引脚不能相碰），将黑表笔接假定的集电极，红表笔接假定的发射极上，读出并记下此电阻值。然后再作相反假设，即把原来假设为集电极的引脚假设为发射极，做同样的测试并记下此电阻值。比较两次的阻值大小，阻值小的一次假设是对的。若判断的是PNP型晶体管，仍用上述方法，但必须把表笔对调一下。针对若干个三极管，首先用万用表判断出好坏。万用表选择×1kΩ挡，判断出基极及结构。在确定基极及结构的前提下，用上面介绍的方法再判别出引脚e、c。知识拓展三极管在电子技术中的应用三极管在电子技术中的应用放大应用开关应用在模拟电子电路中，三极管主要工作于放大状态。三极管的放大应用就是利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值。利用三极管的电流放大作用，可以得到各种形式的电子电路。和二极管的正偏导通、反偏截止相似，三极管也可以工作在开关状态，是基本的开关器件之一，主要应用于数字电路。开关状态的三极管工作于截止区或饱和区，分别相当于断开或闭合的开关，而放大区只是出现在三极管饱和与截止的相互转换过程中，是个瞬间的过渡过程。实用模拟电子技术项目教程项目二制作与调试低频电压放大器一认识与制作读诵助记器二观察静态工作点对输出波形的影响三设置稳定静态工作点的电路四调试与分析共集电极放大电路项目制作

认识与制作读诵助记器要求与指标根据图

2-1所示读诵助记器原理图安装实物，并根据电路原理进行检测和调试，叙述在调试中遇到的问题及解决方案。图2-1读诵助记器原理图制作与调试图2-1所示读诵助记器电路的功能是对声音进行放大，只要对着话筒CM-18W轻声说话，通过耳塞就能听到清晰、响亮的声音。它由两级共射极放大电路组成，前一级放大电路主要由NPN型三极管V1、电阻R2、R3构成，后一级放大电路主要由PNP型三极管V2和NPN型三极管V3组成的复合管、耳塞机、电阻R5组成，前后两级之间通过耦合电容C4连接，Rp和开关可用一个5脚47kΩ电位器，也可用两个独立的电位器和开关。电路需要3V直流稳压电源供电（可用两节5号电池串联，也可用直流稳压电源）。一、认识电路及工作原理二、测试主要参数用双直流稳压电源、双踪示波器、函数信号发生器各一台，对安装调试好的电路进行主要电路参数测试，包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻，将测试的结果填入表2-1。表2-1读诵助记器电路测试数据任务一

观察静态工作点对输出波形的影响任务导入通过无线或网络传递的信号一般是非常小的，必须经过放大电路放大才能正常工作，如手机、电视机里面必定包含放大电路。放大电路正常工作必须要有合适的静态工作点，否则就不会有较好的信号波形输出，甚至电路无法正常工作，静态工作点是决定放大电路性能好坏的关键。任务描述（1）观察元器件参数对放大电路输出波形的影响。（2）学会调节电路参数，使电路有一个较合适的静态工作点。（3）了解放大电路的图解分析法。（4）掌握固定偏置放大电路的静态、动态分析方法。观察基极电阻的大小对输出波形的影响任务要求测试环境测试电路按测试步骤完成所有测试内容，并对测试现象进行比较分析。双直流稳压电源、双踪示波器、函数信号发生器各一台，万用表一只，面包板一块，三极管、电阻等元器件若干。测试电路如图2-2所示，图中RB=200kΩ，RP=680kΩ，RC=1kΩ，C1=C2=100μF，UCC=12V，V为三极管9013。任务实施观察基极电阻的大小对输出波形的影响图2-2共射极放大电路按图2-2接好电路。保持以上步骤中的ui不变，先调节RP，使UCE分别为1V和9.5V，测出RP对应的数值，然后观察加入ui信号后u0的波形，并填入表2-2中。先将ui短路或不接，调节RP，使UCE=5.5V；然后在输入端加交流信号，调节ui，使u0达到最大不失真，观察并记录输出波形，同时测出RP的数值，填入表2-2中。表2-2共射极放大电路测试数据结论：RP值过大，输出波形出现

（上半周/下半周）失真；RP值过小，输出波形出现

（上半周/下半周）失真。知识衔接一、放大的概念及放大电路的组成原则（一）放大的概念所谓放大，从表面上看是将信号由小变大，实质上，放大的过程是实现能量转换的过程。在对小信号实现放大时，三极管在电路中的三种接法如图2-3所示（以NPN管为例）。图2-3放大电路中三极管的三种连接方法（二）放大电路的组成原则放大电路

的原则电路要有合适的静态工作点，信号的变化范围在线性放大区。输入回路的接法应当使输入的变化电压ui产生变化电流ib（ie），因为ib（ie）直接地控制ic。输出回路的接法应当使ic尽可能流到负载上去，减少其他支路的分流作用。二、基本共射极放大电路（一）基本共射极放大电路的组成及各元件的作用图2-4是一单管基本共射极放大电路。图2-4基本共射极放大电路组成放大电路的各元器件的作用晶体三

极管V电源UCC基极偏置电阻RB是放大电路的核心元件，起电流放大作用。一为整个电路提供能源；二保证三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置。为基极提供合适的偏置电流IB。集电极电阻RC耦合电容C1、C2符号将集电极电流的变化转换成电压的变化。隔直流、通交流。为接地符号，是电路中的零参考电位。（二）设置静态工作点的必要性1．静态工作点当ui=0时，放大电路中没有交流成分，我们称为静态工作状态或直流工作状态，简称静态。因为耦合电容对直流具有隔断作用，所以在直流工作状态下，将其视为开路。对应图2-4电路的静态等效电路如图2-5（a）所示，其中基极电流IB、集电极电流IC及集电极与发射极间的电压UCE只有直流成分，无交流成分，它们在三极管特性曲线上所确定的点称为静态工作点，习惯上用Q表示，如图2-5（b）所示。有时用带有Q的方法来表示静态电流和电压，如：IBQ、ICQ、UCEQ。图2-5基本共射极放大电路的静态电路中的符号规定小写的字母和小写的下标，表示交流瞬时值。大写的字母和大写的下标，表示直流量。小写的字母和大写的下标，表示交流量和直流量的瞬时总量。大写的字母和小写的下标，表示交流量的有效值。2．为什么要设置静态工作点假如不设置静态工作点，将输入信号直接加在晶体三极管的B、E端，即uBE=ui，因一般情况下，ui都较小，从图2-6（a）可以看到，在输入端得不到随ui变化的基极电流iB，当然也就没有放大的iC，整个电路起不到放大作用；但如果设置了一个合适的静态工作点IBQ，在静态的UBEQ基础上叠加需要放大的交流小信号ui时，只要输入信号电压的幅值限制在一定范围之内，则在信号的整个周期内，就可以得到随ui变化的iB，如图2-6（b）所示。图2-6iB与uBE的关系（三）基本共射极放大电路的工作原理共射极放大电路各极电压、电流的变化情况如图2-7所示。图2-7共射极放大电路各极电压、电流变化把输出电压u0和输入信号电压ui进行对比，我们可以得到如下结论：（1）输出电压的波形和输入信号电压的波形相同，只是输出电压幅度比输入电压大。（2）输出电压与输入信号电压的相位差为180°。

RB的阻值应根据所需基极电流的大小来确定。为保证晶体三极管工作在放大区，IB的数值多为几十微安左右，因此RB约在几十到几百千欧姆的范围。由于这个电路的UCC和RB是两个固定的参数，因此它们决定的基极电流IB是个固定的数值，所以图2-7也称为固定偏置放大电路。三、放大电路的主要性能指标

（一）电压放大倍数Au为衡量放大电路的放大能力，规定不失真时的输出电压与输入电压的比值叫做放大电路的电压放大倍数Au

，又叫做电压增益。即

（二）最大输出幅度在不失真情况下，放大电路的最大输出电压和电流的大小，用UOMAX和IOMAX表示。

（三）输入电阻从放大电路的输入端看进去的等效电阻被称为放大电路的输入电阻，如图2-8所示，输入电阻Ri定义为图2-8放大电路的输入电阻（四）输出电阻

从放大电路的输出端看进去的等效电阻被称为放大电路的输出电阻。放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们可以将它看作为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻R0，如图2-9所示。图2-9放大电路的输出电阻电路输出电阻R0的确定：从理论上分析，可将所有的电源置零（将独立源置零，保留受控源），在输出端将负载RL去掉，采用加压求流法：实际测量方法是：先将RL断开，测量出开路电压U0L，再测量出接入负载后的输出电压U0，然后通过计算求出R0。（五）最大输出功率POMAX和效率η

三极管是一个能量控制器件，放大电路能通过三极管的控制作用，把直流电源提供的能量转换成交流电能输出。所以，放大电路的最大输出功率就是在输出信号不失真时，放大电路向负载提供的最大交流功率，用POMAX来表示。把输出功率P0与电源提供的功率PDC之比称为效率η，即（六）通频带放大器的实际输入信号一般是包含丰富频率分量的复杂信号，而放大电路中有许多电抗参数和分布参数，所以放大电路对输入的不同频率分量具有不同的放大倍数和相移，这样会造成输出信号中各频率分量之间大小、相位等比例关系发生变化，导致输出波形失真。由这种原因造成的波形失真，称为放大器的线性失真，也叫频率失真。频率适中时，电压放大倍数基本不随f而变化，并保持最大值Aum；频率过大或过小时，电压放大倍数要跟着下降，工程上把电压放大倍数下降到0.707Aum所对应的低频率fL和高频率fH称为放大电路的下限频率和上限频率。fL和fB之间的频率称为通频带，用fBW表示，即fBW=fH－fL。放大倍数随频率变化的曲线如图2-10所示。图2-10放大电路的幅频特性当三极管选定之后，电压放大倍数Aum和通频带fBW的乘积是一常数，即AumfBW=常数，所以选择放大电路时，既要看电压放大倍数，又要考虑通频带，以保证信号不失真地放大。四、放大电路的分析方法（一）图解法利用三极管的输入、输出特性曲线，用作图的方法来确定静态工作点和直观分析放大电路的动态变化的方法称为图解法。1．静态分析（1）画出直流通路以图2-4所示放大电路为例，对应的直流通路如图2-11所示。图2-11固定偏置放大电路的直流通路（2）由输入回路计算基极电流用估算法可以求得：（3）在三极管的输出特性曲线上作直流负载线因为UCE=UCC－ICRC，这是一条直线型方程，当UCC选定后，这条直线就完全由直流负载电阻RC确定，所以把这条直线叫做直流负载线,如图2-12中l′所示。斜率为图2-12静态工作点图解分析（4）求静态工作点Q

在输出特性曲线上，确定IB=IBQ的一条曲线，该曲线与直线MN的交点Q就是静态工作点。Q点所对应的静态值ICQ、

ICEQ也就求出来了。本例中ICQ=1.5mA，UCEQ=6V。2．动态分析当输入端加上正弦交流信号电压ui时，这时电路中既有直流成分，又有交流成分，电路中各处的电流、电压都是变化的，所以形象地称为动态，也叫交流工作状态。动态分析时考虑的是电路中的交流成分，因此只需考虑交流信号传递的路径，即交流通路。首先，耦合电容对交流信号相当于是短路的；其次，直流电压源的内阻很小，在内阻上压降很小。因此将直流电压源和电容均作短路处理，图2-4对应的交流通路如图2-13所示。图2-13固定偏置放大电路的交流通路由等效电路图可知，

（），该方程的斜率为

。显然。在交流信号过零点时，其值在Q点，所以交流信号的变化沿着过Q点且斜率为

的直线运动，这条直线被称为交流负载线，如图2-14中的l″所示。图2-14固定偏置放大电路的动态图解3．静态工作点对输出波形失真的影响对一个放大电路而言，要求输出波形的失真尽可能小。但是，如果静态值设置不当，即静态工作点位置不合适，将出现严重的非线性失真。在图2-15中，设正常情况下静态工作点位于Q点，可以得到失真很小的iC和UCE波形。当调节RB，使静态工作点设置在Q1点或Q2点时，输出波形将产生严重失真。图2-15失真波形分析静态工作点对输出波形失真的影响饱和失真截止失真饱和失真和截止失真都是由于晶体管工作在特性曲线的非线性区所引起的，因而称为非线性失真。适当调整电路参数使Q点选择合适，可降低非线性失真程度。（二）微变等效电路法1．静态分析画出直流通路（参见图2-11）。根据电路结构建立方程，求解直流工作点。2．动态分析（1）三极管的微变等效电路三极管的微变等效模型如图2-18所示。图2-18三极管及其微变等效电路（2）微变等效电路分析法微变等效电路分析法的分析步骤是：放大电路→交流通路（耦合电容和直流电压源短路）→微变等效电路（将交流通路中的三极管用微变等效模型代替）→计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等交流参数。固定偏置放大电路的交流通路参见图2-13，微变等效电路如图2-19所示。图2-19微变等效电路计算参数电压放大倍数Au输入电阻Ri源电压放大倍数Aus输出电压R0图2-20考虑信号源内阻时的微变等效电路图2-21求输出电阻的等效电路知识拓展一、克服波形失真的方法放大电路的输出波形失真一般可能出现三种现象，即饱和失真、截止失真和双顶失真。饱和失真的原因是静态工作点太高，对于固定偏置放大电路，一般通过增大RB电阻来降低静态工作点，从而消除失真；反之，截止失真的原因是静态工作点太低，可通过减小RB电阻来提高静态工作点，从而消除失真；而双顶失真一般是因为输入信号幅度太大造成的，可通过减小输入信号或改变电路结构来消除失真。二、电路分析方法的比较（1）图解法比较直观，分析大信号电路或功率放大电路时比较合适，但比较繁琐，当电路规模较大时，图解法不再适用。（2）微变等效电路法比较方便，适合于小信号电路的分析，也适合于复杂放大电路的分析，但不够形象直观，不宜分析工作点是否合适以及求取输出信号的最大动态范围等问题。任务二

设置稳定静态工作点的电路任务导入晶体三极管是一个热敏器件，而通常电子产品的环境温度是变化的，如果对放大电路的稳定性要求较高，就要克服温度变化产生的影响。设置使静态工作点稳定的偏置电路，是克服温度变化造成放大电路不稳定工作的有效方法。任务描述（1）了解射极偏置放大电路稳定静态工作点的原理。（2）测试射极偏置放大电路静态工作点，并与理论推导进行比较，掌握电路器件参数对静态工作点的影响。（3）测试射极偏置放大电路的动态指标，即电压放大倍数、输入电阻、输出电阻，并分析动态指标与电路器件参数的关系。任务实施观察静态工作点稳定偏置放大电路的参数观察静态工作点稳定偏置放大电路的参数任务要求测试环境测试电路按测试要求完成所有测试内容，并对测试数据进行比较分析。双直流稳压电源一台，双踪示波器一台，信号源一台，万用表一只，面包板一块，电阻、三极管等元器件若干。测试电路如图2-22所示，V为三极管9013。图2-22射极偏置放大电路（1）按图2-22在面包板上接好电路。（2）调节RP，使VE=2V，用万用表测量RP的阻值：

RP=

（

阻值不可再调节）。并按照表2-3测量并计算各静态工作点，将结果填入表中。表2-3（3）输入f=1kHZ，uimax=1mV的正弦交流信号，用示波器观察ui和u0的波形。在信号频率不变的情况下，按表2-4中的数值，改变ui的幅值，观察并记录u0。将结果填入表2-4中。表2-4（4）保持以上步骤，输入f=1kHZ，Ui=2mV的正弦交流信号，放大器不接负载（RL=∞）和接入负载RL（5.1kΩ），改变RC数值的情况下测量，并将计算结果填入表2-5中。表2-5（5）输入电阻测量：在输入端串接5.1kΩ电阻，如图2-23所示（即将图2-22中的51Ω的电阻去掉），加入f=1kHZ，幅值为100mV的正弦波信号us，用示波器观察输入ui波形，并将所测数据及计算结果填入表2-6中。图2-23输入电阻测量图表2-6（6）输出电阻测量：测量输出电阻的原理图如2-24所示，保持以上步骤输入端的电压不变（Us的幅值为100mV），按表2-7中RC的数据，分别测出负载开路和接入510Ω电阻时的电压（设负载开路时测得的输出电压为U0，接有负载时的输出电压为UL，根据公式R0=（U0/UL－1）RL推算出R0，并将结果填入表2-7中。图2-24输出电阻测量图表2-7结论：输出电阻的大小与集电极电阻RC

（有关/无关）。知识链接一、温度对静态工作点的影响由于半导体材料具有热敏特性，因此温度的影响是不可避免的。因为IC=βIB＋ICEO，而公式中的参数β、ICEO及UBE都与温度有关。随着温度的升高，必将引起集电极电流IC增大，使静态工作点升高，导致容易出现饱和失真。图2-25温度升高对静态工作点和输出

波形的影响二、稳定静态工作点电路（一）电路的组成如果能在温度变化时使集电极电流维持不变，就可以解决静态工作点稳定的问题。图2-26所示的共发射极放大电路叫做分压式射极偏置电路，因发射极处接了一个射极偏置电阻RE而得名。由于射极偏置电路具有稳定静态工作点的作用，因此它是交流放大电路中最常用的一种基本电路。图2-26分压式射极偏置电路实现稳定过程时必须满足以下两个条件：（1）只有I1≫IBQ时才使

基本不变。一般取

（硅管）

（锗管）（2）当VB太大时必然导致VE太大，使UCE减小，从而减小了放大电路的动态工作范围。因此，VB不能选取太大。一般取

（硅管）

（锗管）（二）电路分析1．静态分析静态分析时，先画出直流通路，如图2-27所示。图2-27分压式射极偏置电路的直流通路当满足I2≫IB时从表面上看，似乎I2越大越好，但是RB2太小，将增加损耗，降低输入电阻。所以确定IC值时，一般调整RB1。2．动态分析分压式射极偏置电路的微变等效电路如图2-28所示。图2-28分压式射极偏置电路的微变等效电路参照固定偏置放大电路的动态分析，可以很容易求得（三）实例分析与计算图2-29去掉CE的微变等效电路分压式偏置电路常在RE两端并接一个旁路电容CE，目的是提高电压放大倍数。CE存在与否，对直流没有影响，RE的接入，可起到稳定静态工作点的作用。知识拓展共基极放大电路组成与分析（一）共基极放大电路的组成图2-30（a）所示为共基极基本放大电路，图2-30（b）所示为其另一种画法。图2-30共基极基本放大电路输入电压ui加于发射极和基极之间，输出电压从集电极和基极之间取出，基极为输入和输出回路的公共端，所以叫共基极放大电路。这一点可从图2-32（a）的交流通路中看得更明显。（二）静态分析画直流通路，如图2-31所示，与分压式射极偏置电路相同，静态工作点的计算方法同前所学，可自行分析。图2-31共基极基本放大电路的直流通路（三）动态分析画共基极放大电路的交流通路和微变等效电路，如图2-32（a）、（b）所示。由图2-32（b）所示的微变等效电路可以计算出共基极放大电路的性能指标如下：图2-32共基极基本放大电路的动态分析由以上几个动态指标可知，共基极放大电路的电压放大倍数较大，输出和输入电压相位相同；输入电阻较小，输出电阻较大。由于共基极电路的输入电流为发射极电流，输出电流为集电极电流，电流放大倍数为

，小于1且近似为1，因此共基极电流又叫电流跟随器。任务三

调试与分析共集电极放大电路任务导入为放大电路提供信号的信号源，若它的内阻太大，放大电路获取的信号就很弱，就会影响放大效果。若放大电路的负载较大，放大电路就难以驱动，各类放大电路中，共集电极放大电路具有带负载能力强的特点。任务描述（1）掌握共集电极放大电路的特点。（2）测试共集电极放大电路的静态工作点，并与理论推导进行比较，掌握电路器件参数对静态工作点的影响。（3）测试共集电极放大电路的动态指标，即电压放大倍数、输入电阻、输出电阻，并分析动态指标与电路器件参数的关系。任务实施测试共集电极放大电路参数测试共集电极放大电路参数任务要求测试环境测试电路按测试要求完成所有测试内容，并对测试数据进行比较分析。双直流稳压电源一台，双踪示波器一台，函数信号发生器一台，万用表一只，面包板一块，三极管和电阻等元器件若干。测试电路如图2-33所示，图中RB为51kΩ，RP为100kΩ，V为三极管9013。图2-33共集电极放大电路的测试图（1）按图2-33在面包板上接好电路。（2）静态工作点测试。RL取2kΩ，在输入点B加

f=1kHZ正弦波交流信号，输出端用示波器监视，调节RP及信号源的输出幅度，使输出端u0在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形（反复调整信号源幅度和RP，使输出波形最大不失真）。然后断开信号源，用万用表测量晶体管各极对地或极间电压。并由此计算出对应的电流，将数据填入表2-8中。表2-8（3）测量电压放大倍数。接入不同阻值的负载RL（按表2-9取值），在输入点B加f=1kHZ正弦波交流信号，调节输入信号幅值，用示波器同时观察ui和u0的波形，使输出端在示波器屏幕上得到一个最大不失真波形，同时测出Ui、U0值，将数据填入表2-9中。表2-9（4）测量放大器的输入电阻Ri。在A点加入f=1kHZ的正弦波交流信号，用示波器观察输出波形，调节输入信号幅值Us，使输出U0不失真，分别测量电压Us、Ui；然后推导出输入电阻，并将数据填入表2-10中。表2-10结论：共集电极放大电路（射极输出器）的输入电阻较

，与负载阻值

关。（5）测量放大器的输出电阻R0。在输入端B点加

f=1kHZ的正弦波交流信号，先在输出端接上阻值为100Ω的电阻，调节输入信号幅值Ui，使输出U0最大不失真，测出此时的输出电压UL；保持输入信号不变，断开负载RL，测出此时的输出电压U0，并根据R0=（U0/UL－1）RL推导出输出电阻，将数据填入表2-11中。表2-11知识衔接一、共集电极放大电路的组成共集电极放大电路如图2-34所示，它是从基极输入信号，从发射极输出信号，所以又称为射极输出器。图2-34共集电极放大电路二、共集电极放大电路分析（一）静态分析共集电极放大电路对应的直流通路如图2-35所示。图2-35射极输出器的直流通路（二）动态分析先画出交流通路，如图2-36（a）所示，再画出微变等效电路，如图2-36（b）所示。图2-36射极输出器的动态分析电路计算参数电压放大倍数Au输入电阻Ri输出电压R0三、共集电极放大电路的应用虽然射极输出器的电压放大倍数略小于1，但输出电流ie是基极电流ib的（1＋β）倍。它不但具有电流放大和功率放大的作用，而且具有输入电阻大、输出电阻小的特点。图2-38是扩音机的输入级电路，作为信号源的话筒内阻较高。我们利用共集电极电路作为放大器的输入级，可以从话筒处得到幅度较大的输入信号电压，使话筒的输入信号得到有效的放大。图中电位器RP可以用来调节输入信号的强度，控制音量的大小。图2-38扩音机的输入级知识拓展一、三种基本放大电路的比较表2-12三种基本放大电路的比较使用场合共射极放大器的电压、电流、功率增益都比较大，应用广泛，但它的输入电阻较小，对前级信号源索取的电流较大；它的输出电阻比较大，不适合带变化大的负载。共基极放大器没有电流增益，但仍有电压增益和功率增益。因为它的频率响应好，多用于放大高频信号。共集电极放大器虽没有电压增益，但有电流增益和功率增益。其最主要的优点是它的输入电阻高，输出电阻低，对前级信号源索取的电流小，带负载能力相当强。二、多级放大电路图2-39多级放大电路的组成结构图耦合多级放大电路级与级之间信号的连接叫做耦合。满足条件一般方式各级电路都应该有合适的静态工作点，以免信号失真。前级信号应尽可能多地传递到后级放大器中，尽量减少信号损失。阻容耦合直接耦合电隔离耦合（一）阻容耦合多级放大电路阻容耦合是利用电容器作为耦合元件将前级和后级连接起来。这个电容器称为耦合电容，“阻”是指下一级的输入电阻，图2-40所示为一个两级放大电路。图2-40阻容耦合两级放大电路1．阻容耦合放大电路的特点阻容耦合结构简单、体积小、成本低、频率特性好，特别是电容的隔直作用，使各级静态工作点相互独立，互不影响，设计、分析都十分方便，因此阻容耦合在多级交流放大电路中得到了广泛应用。2．电路分析（1）静态分析由于级间耦合电容的存在，因此各级静态工作点相互独立，互不影响，可单独计算。（2）动态分析动态分析的任务是求出多级放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。画出阻容耦合两级放大电路（图2-40）的微变等效电路，如图2-41所示。图2-41阻容耦合两级放大电路的微变等效电路计算参数电压放大倍数Au输入电阻Ri输出电压R0图2-42例2-2图图2-43第三级放大电路的直流通路图2-44图2-42（b）对应的微变等效电路图2-45三级放大电路的微变等效电路阻容耦合的缺点是：低频信号在通过耦合电容加到下一级时会大幅衰减，对直流信号（或变化缓慢的信号）很难传输。在集成电路里制造大电容很困难，不利于集成化。所以，阻容耦合只适用于分立元件组成的电路。（二）直接耦合放大电路直接耦合是将前级放大电路和后级放大电路直接相连的耦合方式，如图2-46所示。直接耦合所用元件少，体积小，低频特性好，便于集成化。直接耦合放大电路既能放大交流信号，同时也能放大直流和变化缓慢的信号。图2-46直接耦合放大电路直接耦合放大电路的缺点是：由于失去隔离作用，使前级和后级的直流通路相通，静态电位相互牵制，各级静态工作点相互影响。另外还存在着零点漂移现象。1．静态工作点相互牵制如图2-46所示，不论V1管的集电极电位在耦合前有多高，接入第二级后，会被V2管的基极钳制在0.7V左右，致使V2管处于临界饱和状态，导致整个电路无法正常工作。改进电路的方法有很多，图2-47就是其中的一种。图2-47直接耦合改进电路2．零点漂移现象由于温度变化、电源电压不稳定、晶体管参数变化等原因，使放大电路在输入信号为零时，输出电压缓慢地发生不规则的变化，这种现象称为零点漂移，简称零漂。零点漂移主要是由温度变化而引起的，所以零漂又称为温漂。（三）电隔离耦合放大电路1．变压器耦合方式变压器耦合方式是指两级放大电路之间通过变压器连接起来，如图2-48所示。图2-48变压器耦合放大电路变压器耦合方式的多级放大电路是通过电－磁－电的转换实现耦合的，因此各级的静态工作点也是彼此独立，互不影响的。当然变压器耦合方式的多级放大电路也有很多缺点，比如变压器体积大，笨重且难于集成，频率特性差，并且频率太低的信号不能通过变压器等。2．光电耦合方式光电耦合器件由发光二极管和光电三极管（又叫光敏三极管）构成。光电耦合方式是通过光电耦合器件实现的，如图2-49所示。图2-49光电耦合放大电路结构图实用模拟电子技术项目教程项目三用集成运放设计波形发生器任务一观察负反馈对放大电路性能的影响任务二认识与调试集成运放电路项目制作设计与制作波