2.1晶体管单级放大器
一. 实验目的
（1） 掌握Multisium11.0仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。
（2） 掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法，观察静态工作点对放大器输
出波形的影响。
（3） 测量放大器的放大倍数，输入电阻和输出电阻。
二. 实验原理及电路
实验电路如下图所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电源Vcc 而
未加入输入信号（Vi=0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点，即 CC B B B BQ V R R R V 2
12
+=
E
B E Q
BQ EQ CQ R V V I I -=
≈
β
CQ
BQ I I =
()E C CQ CC CEQ R R I V V +=-
1. 静态工作点的选择和测量
放大器的基本任务是不失真的放大信号。为了获得最大输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线交流负载线的中点。若工作点选的太高会饱和失真；选的太低会截止失真。
静态工作点的测量是指接通电源电压后放大器不加信号，测量晶体管集电极电流I CQ 和管压降V CEQ 。
本试验中，静态工作点的调整就是用示波器观察输出波形，让信号达到最大限度的不失真。当搭接好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器输出。静态工作点具体调整步骤如下：
表 2.1-1 根据示波器观察到的现象，做出不同的调整，反复进行。当加大输入信号，两种失
真同时出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时静态工作点正好处于交流负载线的中点，这就是静态工作点。去点信号源，测量此时的V CQ ，就得到了静态工作点。
2. 电压放大倍数的测量
电压放大倍数是输出电压V 0与输入电压V i 之比
现象 截止失真 饱和失真
两种失真都有 无失真 动作
减小R w
增大R w
减小输入信号
加大输入信号
具有最大动态范围的静态工作点图 大器
i
V V V A 0
=
3、输入电阻和输出电阻的测量
（1）输入电阻。放大电路的输入电阻R i 可用电流电压法测量求得，测试电路如图 2.1-3（a ）所示。在输入回路中串接一外接电阻R=1K Ω，用示波器分别测出电阻两端的电压Vs 和Vi ，则可求得放大电路的输入电阻R i 为
()i
s i i s i i i i V V R V R V V V I V R -/-===
电阻R 值不宜取得过大，否则会引入干扰；但也不能取得过小，否则测量误差比较大。
通常取与Ri 为同一数量级比较合适。
（2）输出电阻。放大电路的输出电阻R 0可通过测量放大电路输出端开路时的输出电压
V ’o ，带上负载R L 后的输出电压V 0，经过计算求得。由图 2.1-3（b ）可知
L
R R V R V +=00
'00
由此可求得输出电阻为
L R V V R ???
?
??=1-00'0
三. 实验内容
1. 静态工作点的调整和测量 （1）如右图(
2.1-8)接入信号发生器和示波
器，示波器A 通道接输入信号，B 通道接输出信号。
（2）在输入端加1kHz ，幅度为20mV （峰峰值）的正弦波。按A 或shift+A 调节电位器使示波器显示的波形达到最大不失真。 （3）撤掉信号发生器，使输入信号V i =0，用万用表测量三极管三个级分别对地的电压，V E ,V B ,V CEQ ,I CQ ,根据e EQ EQ R V I =算出
EQ CQ
I I ≈。如图2.1-10所示。将测量结果记录于表2.1-2，并与估算值进行比较。
Ri + +
-
-
Vs
Vi
放
大器
信号源
+ V R - I i
(a)
+
-
Vs
信
号源
+ -
V ’
I O
R O + -
V ’o R L + V O
-
(b)
图 2.1-3
(a)放大电路输入电阻的测量 (b)放大电路输出电阻的测
图 2.1_1
图 2.1-8
（2.1-7）
表2.1-2 静态工作点（仿真）
2. 电压放大倍数的测量
（1）输入信号为1kHz ，幅度为20mV （峰峰值）的正弦信号，输出端开路（R L =∞）时，用示波器分别测V i ，V 0’ 的大小，再根据公式算出电压放大倍数。
（2）放大电路输出端接入2k Ω的负载电阻R L 输入电压V i 不变，测出此时的输出电压V 0,并算出此时的电压放大倍数，分析负载对放大电路电压放大倍数的影响。 （3）用示波器双踪观察V 0，V i 的波形，比较他们的相位关系。 3. 输入电阻和输出电阻的测量
（1）.用示波器分别测出电阻两端电压V S 和V i ，利用公式可计算出放大电路的电阻R i 的大小。电路如图所示：
（输入波形图）
（输出波形图）
理论估算值 实际测量值
V B V
C V E V CE I
C V B V C V E V CE
I C
1.06V 11.09V 0.456V 10.64V 454.75uA
输出端开路（R L =∞）时
接入负载R L =2k Ω时
（2）根据测得的负载开路时输出电压V 0’和接上2k Ω负载时的输出电压V 0，利用式（2.1-7）计算放大电路的输出电阻R 0。
表2.1-3 测试结果如下表： 4. 测量最大不失真输出电压
调节信号发生器输入电压V i 的大小，直到输出波形要出现失真，这时示波器所示正弦波电压V om ，即为放大电路最大不失真输出电压。
四．实验结果分析与讨论
1. 实验结果
2. 分析与讨论
（1）分析静态工作点，电压放大倍数的实测值与理论值有何差异?为什么?
（2）负载电阻R L 对放大增益的影响。
（3）试验过程中，如果将信号发生器或示波器接线换位，会出现什么问题？
（4）如果不断开集电极电阻R C ，如何测量集电极电流I C 。这种方法称为什么测量方法？
（5）软件使用体会。
理论估算值 实际测量值 参数
V i /mV
V 0/mV A V R i /Ω R 0/
Ω V i /mV V 0/m V A V R i /Ω R 0/Ω 负载开路 14.136 478 33.8 R L =2k Ω
14.136
239.5
16.9
课程设计任务书 学生姓名：专业班级：电子1001班 指导教师：韩屏工作单位：信息工程学院题目：晶体管中频小信号选频放大器设计 初始条件： 具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。 要求完成的主要任务： 1.采用晶体管或集成电路完成一个调幅中频小信号放大器的设计； 2.放大器选频频率f0＝455KHz，最大增益200倍，矩形系数不大于5； 3.负载电阻R L＝1KΩ时，输出电压不小干0.5V，无明显失真； 4.完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总结）。 时间安排： 1．2013年12月10日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。 2．2013年12月11日至2013年12月26日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。 3. 2013年12月27日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要............................................................................................................. I Abstract ...................................................................................................... I I 一、绪论 (1) 二、中频小信号放大器的工作原理 (2) 三、中频选频放大器的设计方案 (3) 3.1 稳定性分析 (3) 3.2 提高放大器稳定性的方法 (4) 3.3中频选频放大 (5) 3.4 信号负反馈 (6) 四、电路仿真与分析 (7) 4.1 multisim仿真软件简介 (7) 4.2 中频选频放大部分仿真 (7) 五、实物制作及调试 (9) 六、个人体会 (12) 参考文献 (13) 附录I 元件清单 (14) 附录II总电路图 (15)
第三章单元测试题 班级________________学号____________姓名__________________成绩______________ 一．填空题：（每小格1分，共35分） 1．放大器必须对电信号的________________________有放大作用，否则，就不能称为放大器。 2．写出电压放大倍数A V与电压增益G V之间的关系式：_______________________________写出功率放大倍数G P与功率增益G P之间的关系式：________________________________ 3．电压放大倍数出现正负号表示___________________关系，其中“+”号表示____________关系，而“—”号表示_____________________关系；但电压增益出现“—”号则表示该电路不是_________________________而是_____________________。 4．放大器由于_______________________________________________________所造成的失真，称为非线性失真；而非线性失真又分为_________________失真和______________失真两种。 5．在共射放大电路中，输入电压和输出电压，频率__________________，波形_______________，而幅度得到了________________________，但它们的相位___________________________。 6．画直流通路时，把__________________________视为开路，而其他不变；画交流通路时，把________________________和______________________________视为短路。 7．所谓的建立合适的静态工作点，就是要求将静态工作点设置在_______________的中点位置。 8．放大器的输入电阻越_______________越好，这样有利于减轻____________________的负担； 而输出电阻越__________________越好，这样可以提高_________________________的能力。 9．放大电路的基本分析方法有____________________________、_______________________和_____________________________三种。 10．射极输出器电路属于____________________电路，其对__________________没有放大能力，但对_________________和___________________却有放大能力，它的输入电阻很__________，而输出电阻很___________________。 11.常见的放大电路有______________________________、____________________________和 __________________________________三种类型。 二、选择题 1、分压式共射放大电路中。若更换晶体三极管使β由50变为100，则电路的电压放大倍数将 （） A、约为原来的50% B、基本不变 C、约为原来的2倍 D、约为原来的4倍 2、某放大电路如图所示，设VCC>>VBE，ICEO=0，则在静态时三极管处于（） A、放大区CC B、饱和区 C、截止区 D、区域不定L 3、放大电路如图所示，若增大Re，则下列说法正确的是（）
2.1晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图2.1－1所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直 流电源V cc 而未加入信号（V i =0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点， 即 V BQ =R 2 V CC /(R 2 +R 3 +R 7 ) （2.1-1） I CQ =I EQ =(V BQ -V BEQ) /R 4 （2.1-2） I BQ =I EQ /β（2.1-3） V CEQ ＝V CC －I CQ （R 5 ＋R 4 ）（2.1-4） 1、放大器静态工作点的选择和测量
放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶 体管的集电极电流I CQ 和管压降V CEQ 。其中V CEQ 可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得，而I CQ 的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但要断开集电极回路，比较麻烦。 （2）间接法：用万用表直流电压档先测出R 5上的压降，然后根据已知R 5 算出 I CQ ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内 阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下： 根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。当加大输入信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号， 测量此时的V CQ ,就得到了静态工作点。 2、电压放大倍数的测量 电压放大倍数是指放大器的输入电压Ui输出电压Uo之比 A V =U O /U i （2.1-5） 用示波器分别测出U O 和U i ，便可按式（2.1-5）求得放大倍数，电压放大倍数与 负载R 6 有关。 3、输入电阻和输出电阻的测量 （1）输入电阻Ri用电流电压法测得，电路如图2.1-3所示。在输入回路中 串接电阻R=1kΩ，用示波器分别测出电阻两端电压V i 和V s ，则可求得输入电阻 R i 为 R i =V i /R i =V i ×R/（V s -V i ）（2.1-6）
实验一晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、掌握用 multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放 大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图 2.1 －1 所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电源 V cc而未加入信号（ V i =0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点， 即 图2.1 －1 晶体管单级放大器 V BQ=R2V CC/(R 2+R3+R7) I CQ=I EQ=(V BQ-V BEQ)/R 4 I BQ=I EQ/ β V CEQ＝ V CC－I CQ（ R5＋R4） 1、放大器静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压， 静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶
体管的集电极电流I CQ和管压 降 V CEQ。其中V CEQ可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得，而I CQ的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但 要断开集电极回路，比较麻烦。 （ 2）间接法：用万用表直流电压档先测出R5上的压降，然后根据已知R5算出I CQ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内 阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下： 现象出现截止失真动作减小 R 出现饱和失真 增大 R 两种失真都出 现 减小输入信号 无失真 加大输入信号 根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。当加大输入信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号，测量此时的 V CQ, 就得到了静态工作点。 2.电压放大倍数的测量 Ui 输出电压 Uo 之比 电压放大倍数是指放大器的输入电压 Au=Uo/Ui（2.1-5） 用示波器分别测出 Uo 和 Ui ，便可按式（ 2.1-5）求得放大倍数，电压放大倍数与负载 Rl 有关。 3.输入电阻和输出电阻的测量 （ 1）输入电阻 Ri 用电流电压法测得，电路如图电阻 R=1kΩ，用示波器分别测出电阻两端电压 2.1-3 所示。在输入回路中串接Ui 和 Us，则可求得输入电阻Ri 为 Ri=Ui/Ri=Ui×R/（Us-Ui ）（2.1-6）
设计任务书 一、设计目的 1、学习晶体管放大器的设计方法； 2 、研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法； 3 、掌握静态工作点电压放大倍数的输入电阻、输出电阻的测试方法； 4 、研究信号源内阻对波形失真的影响。 二、设计要求与技术指标 1、技术指标：+Vcc=12V，外接负载Rl=2k,Vi=10mv,Rs=50Ω，工作频率 100Hz-500 Hz,电压放大倍数大于30，输入电阻大于2K，输入电阻 小于3K，电路稳定性好。 2、设计要求： （1）设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射极的小信放大器，输入和输出分别用电容和信号源及负载隔直流，设计静 态工作点，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤。 （2）在面包板或万能板上安装好电路，测量并调整静态工作点。 （3）测量设计好的电路的偏置电压和电流。 （4）测量所设计电路的实际电压放大倍数。 （5）测量所设计电路的实际输入、输出电阻。 （6）给所设计的电路加上频率为20KHZ，大小适合的正弦波，调节偏置电阻，用示波器预测输出波形在无失真、饱和失真和 截止三种情况下，记录相应的偏置电阻大小、I 和波形，并 CQ 绘制表格； （7）用EWB对电路进行防真，打印防真结果。 （8）写出设计报告。
三、电路设计原理及工作原理说明 1、设计原理 由NPN型三极管构成的共发射极放大电路如下图所示；待放大的输入信号源接到放大电路的输入端，通过电容C 1 与放大电路相耦合，放大后的输出信号通过电容C2的耦合，输送到负载RL，C1、C2，起到耦合交流的作用，称为耦合电容。为了使交流信号顺利通过，要求它们在输入信号频率下的容抗很小，因此它们的容量均取得较大，在低频放大电路中，常采用有极性的电解电容器，这样，对于交流信号，C1、C2可视为短路。为了不使信号源及负载对放大电路直流工作点产生影响，则要求C1、C2的漏电流应很小，即C1、C2还具有隔断直流的作用，所以C1、C2也可称为隔直流电容器。 共发射极放大电路 直流电源V CC 通过R B1 、R B2 、R C 、R E 使三极管获得合适的偏置，为三极管的放 大作用提供必要的条件，R B1、R B2 称为基极偏置电阻，R E 称为发射极电阻，RC称 为集电极负载电阻，利用R C 的降压作用，将三极管集电极电流的变化转换成集电极电压的变化，从而实现信号的电压放大。
东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称：模拟电子电路基础 第三次实验 实验名称：三极管放大电路设计 院（系）：专业： 姓名：学号： 实验室: 105 实验组别： 同组人员：实验时间：2015年05月04日评定成绩：审阅教师：
实验三三极管放大电路设计 一、实验目的 1.掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试； 2.了解三极管、场效应管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、 增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法； 3.了解负反馈对放大电路特性的影响。 4.掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试； 5.掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、 函数发生器的使用技能训练。 二、预习思考： 1.器件资料： 上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表： 注：额——表示Absolute maximum ratings，最大额定值。 2.偏置电路： 图3-3中偏置电路的名称是什么？简单解释是如何自动调节晶体管的电流I C以实现稳定直流工作点的作用的，如果R1、R2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？ 答： ①图3-1偏置电路名称：分压式偏置电路。 ②自动调节晶体管电流Ic以实现稳定直流工作点的作用的原理： 当温度升高，会引起静态电流ICQ(≈IEQ)的增加，此时发射极直流电位UEQ=IEQ*RE 也会增加，而由于基极电位UBQ基本固定不变，因此外加在BJT发射结上的电压UBEQ=UBQ-UEQ将减小，迫使IEQ减小，进而抑制了ICQ的增加，使ICQ基本维持不变，达到自动稳定静态工作点的目的。同理，当温度降低时，ICQ减小，UEQ同时减小，而UBEQ则上升促使IEQ增大，抑制了ICQ 的减小，进而保证了Q点的稳定。 ③若R1、R2取得过大，则不能再起到稳定工作点的作用。这是因为在此情况下， 流入基极的电流不可再忽略，UB不稳定导致直流工作点不稳定。
晶体管单级放大电路 实验目的： 1.掌握放大电路的组成，基本原理及放大条件。 2.掌握放大电路静态工作点的测量方法。 3.观察晶体管单级放大电路的放大现象。 实验仪器： 1.双踪示波器 2.函数发生器 3.数字万用表 4.交流毫伏表 5.直流稳压电源 实验原理： 1.晶体管，又叫半导体三极管，其主要分为两大类：双极性晶体管(包含发射极，基极和集电极)和场效应晶体管(包括源极，栅极，漏极)。晶体管在电路中主要起放大和开关的作用。 2.共射放大电路原理图： 3.放大电路的本质为它利用晶体管的基极对集电极的控制作用来实现，即iC= iB。放大的前提是晶体管的发射极正偏，集电极反偏。 4.放大电路的电压放大倍数是指电压不失真时，输出电压U0与输入电压Ui振幅或有效值之比，即Au=U0/Ui 5.输出电阻R0是指从放大器输出端看进去的等效电阻，其反映了放大器带负载的能力，在被测放大器后加一个负载电阻RL，输入端加正弦信号，分别测空载时和加负载电阻RL时的输出电压U0与UL，则RL=(U0-UL)/UL。 6.输入电阻Ri是指从放大器输入端看进去的等效电阻，其大小表示放大器从信号源获取电流的多少。在信号源与放大器之间串入一个样电阻Rs，分别测出UA与UB,则：Ri=UAXRs/(UB-UA)。 实验内容： 1.静态工作点测量 实验电路： 实验步骤： 1.使用万用表检查三极管的好坏：红笔接三极管基极，黑笔接集电极或射极，此时PN 结正偏，若显示数字为“500~700”（PN结正向导通管压降的毫伏值），说明其正向导通。当
用黑笔接基极，红笔分别接集电极.射极，此时PN结反偏，如果显示“1”，说明其反向不导通。当红笔接射极，黑笔接集电极，显示“1”，表示不导通；交换红黑笔，显示“1”，表示不导通。测试三极管满足上述数值，基本可以认为三极管是好的。 2.按照实验电路图连接电路。稳压电源的+极接到电路的Vcc，-极接地。 3.将稳压电源调到+12V，用万用表直流电压档测量静态工作点 UBQ,UCQ,UEQ。 实验结果： 提示：,Ucq,Ueq分别为晶体管各极对地的电压 =Ieq=Ueq/(Re1+Re2); Ubeq=Ubq-Ueq; Uceq=Ucq-Ueq 3.静态工作点是载电路无输入信号下测量的 :晶体管的集电极c与发射极e之间的电压。 2.输入输出波形观察及放大倍数的测量 实验步骤 1.在第一个实验的基础上，在电路A点输入Ui=50mV（峰峰值），f=1kHz的正弦波信号。 2.用示波器的二通道分别观察输入输出波形。 实验结果： 3.输出电阻Ro的测量 实验电路：
实验二 晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i 后，在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输出信号u 0，从而实现了电压放大。 在图2－1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1B U R R R U +≈ C E BE B E I R U U I ≈+-≈ 1 F R U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E +R F1） 电压放大倍数 1 )1(F R // β++-=be L C V r R R β A 输入电阻 R i ＝R B1 // R B2 // [ r be +(1+β)R F1 ] 输出电阻 R O ≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量 图2－1 共射极单管放大器实验电路
和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流 I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电 压U E 或U C ，然后算出I C 的方法，例如，只要测出U E ，即可用 C E BE B E I R U U I≈ + - ≈ 1 F R 算出I C （也可根据C C CC C R U U I - = ，由U C 确定I C ），同时也能算出U BE ＝U B －U E ，U CE ＝U C －U E 。 为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C （或U CE ）的调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放 大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u O 的负半周将被削底，如图2－2(a)所示； 如工作点偏低则易产生截止失真，即u O 的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图2－2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进 行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压u i ，检查输出电压u O 的大小和波形 是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 (a) (b) 图2－2 静态工作点对u O 波形失真的影响
一、实验目的 1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图－1所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电 源V cc 而未加入信号（V i =0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点，即 图－1 晶体管单级放大器 V BQ =R 2 V CC /(R 2 +R 3 +R 7 ) I CQ =I EQ =(V BQ -V BEQ) /R 4 I BQ =I EQ /β V CEQ ＝V CC －I CQ （R 5 ＋R 4 ） 1、放大器静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶 体管的集电极电流I CQ 和管压降V CEQ 。其中V CEQ 可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得，而I CQ 的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但要断开集电极回路，比较麻烦。 （2）间接法：用万用表直流电压档先测出R 5上的压降，然后根据已知R 5 算出 I CQ ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下：
晶体管放大器的设计与调测 一、实验目的 1、学习晶体管放大器的设计方法； 2、研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法； 3、掌握静态工作点、电压放大倍数和输入输出电阻的测试方法； 4、研究大信号激励下信号源内阻对波形失真的影响； 二、实验原理 在晶体管放大器的三种组态中，由于共射极放大器既有电流放大，又有电压放大，所以在以信号放大为目的时，一般用共射极放大器。分压式电流负反馈偏置是共射放大器广为采用的偏置形式，如图3-1所示，由于负反馈的引入它的静态工作点的稳定性较高。这里就以该电路为例介绍单管放大器的设计方法。 1、确定静态工作点电流I CQ I CQ 的选取，在不同的情况下是不同的： （1）小信号工作情况时，非线性失真不是主要矛盾，因此，以其他因素来考虑，若以少耗电为主，工作点应选得低些，如图3-2中的Q 1点；如果耗电不是主要矛盾而需要放大倍数大些， 那么工作点可选得高些，如图3-2中的Q 2点。一般小信号放大器取I CQ ＝0.5～2mA 。 图3-1 共发射极放大电路 图3-2 不同的工作 点 （2）大信号工作情况时，非线性失真是主要矛盾，因此，考虑的因素主要是尽量大的动态范围又尽可能小的失真。此时，应设计选择一个最佳负载，工作点尽量选在交流负载线的中央，如图3-2中的Q 3点。 如果设计指标中对放大器的输入电阻R i 有要求，也可以根据对R i 的要求来确定静态工作点I CQ 。由图3-1可见 21////B B be i R R r R = （3-1）
CQ b b CQ b b be I r I r r 2626)1(ββ+≈++=′′ （3-2） 对于小功率低频管r bb '的典型值为300?，小功率高频管r bb '，的典型值为50?，由于一般r b 比R B1∥R B2要小得多，因此在初选I CQ 时，可以近似认为R i ＝r be ，则由上式可确定I CQ 。 2、确定偏置电阻R B1，R B2的值 根据这个电路的工作原理，只有当I 1远远大于I BQ 时，才能保证U BQ 恒定，；这是工作点稳定的必要条件。一般取I 1＝(5～10)I BQ ，由于锗管I CBQ 大，因此锗管的I 1取大一些。 βCQ BQ I I = （3-3） 负反馈愈强，电路的稳定性愈好。若U BQ 取大一些，则容许的R E 较大，反馈较深，电路较稳定，但考虑电源供电电压的大小，折衷选定。U CC 大，容许的U BQ 也可以大一些，一般取U BQ =(1/3~1/5) U CC 。 由电路图可得 BQ BQ BQ B I U I U R )10~5(12== （3-4） 211B BQ CC B R I U U R ?= （3-5） 实际中R B1通常有一固定电阻与电位器串联，便于调整工作点。 3、确定的R E 、R C 值 21B BQ CC E R I U U R ?= （3-6） 据对电压放大倍数的要求确定R C 的值 'L R r A be U β ?= （3-7） 式中R ’L =R C // R L ，电路所接负载R L 为已知，Au 是设计指标要求的，于是可计算出R C 。 4、核算管子工作点电压 各电阻值取定后再反过来核算一下管子的工作点电压U BQ ，U CQ 和U EQ ，看管子是否处于放大状态，否则学要重新设计。 电容C B 、C C 的作用是隔直流，对交流信号应是近似短路，所以电容C B 、C C 的阻抗应远小于与之串联的电阻。电容C E 的作用是减小发射极交流负反馈，C E 与R E 并联的阻抗应小于与之并联的等效电阻。与电容C B 、C C 、C E 所对应的等效
2.1 晶体管单级放大器 一、实验目的 （1） 掌握用Multisim 仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法； （2） 掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响； （3） 测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 1. 静态工作点的选择和测量 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶体管集电极电流CQ I 和管压降CEQ V 。其中CEQ V 可直接用万用表直流电压档测得，而CQ I 可用万用表先测出电压降，再计算得出CQ I 的值。 为了获得最大不失真的输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高则易引起饱和失真，而选的太低，又易引起介质失真。 因此，静态工作点的调整，就是用示波器观察输出波形，让输出信号达到最大限度的不失真。 根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。当加大输入信号，两种失真同时出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号，测量此时的CQ V ,就得到了静态工作点。 2. 电压放大倍数的测量 i o V V V A = 用示波器分别测出输出电压和输入电压，便可求得电压放大倍数。 3. 输入电阻和输出电阻的测量 放大电路的输入电阻i R 可用电流电压法求得。在输入回路中串接一外接电阻R ，用示波器分别测出电阻两端的电压s V 和i V ，则 R V V V I V R i s i i i i )(-== （2.1-6） （2） 放大电路的输出电阻o R 可通过测量放大电路输出端开路时的输出电
晶体管单级放大电路的测试与分析 一、实验目的 1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。 2、学习放大器的放大倍数（A u）、输入电阻（R）、输出电阻（RJ的测试方法。 3、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。 4、进一步熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。 二、实验工具 电脑、Multisim 三、实验内容 （一）如图所示，建立放大电路，进行静态分析。 图S4-2 共发射极放大电路 图S4-3 放大电路的输入输出波形 （二）、测量电路的静态工作点 图S4-4 放大电路的直流工作点分析 （三）、测量电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻。 1、放大倍数A的测量 方法一：瞬态分析法电压放大倍数是指输出电压与输入电压的有效值（或峰峰值）之比，即
图S 4-10 输入输出瞬态分析结果 从图S4-10读取输入、输出信号波形峰峰值，代入 4 - 1 : 方法二：幅频特性的测量 图S4-11 幅频特性图 知，A v =- 2、输入电阻R 、输出电阻R 0的测量 图S4-12 输入电阻和输出电阻的测量电路图 图S4-13 I i 、U 、L O1 （带负载R 6= k Q 的输出电压）、U （不带负载的输出电压）的值 仿真运行后，各表读数如图S4-13，读取各表的测量值得到：输 入电 流的有效无值I i =,输入电压U 二，输出电压U O1 =,输出电压 U)2 = Av U o Ui (4-1 ) Av U o Ui 11706.2 1075.7 9.899.3 9.899.3 112.46 该电路的幅频特性如图 S4-11所示。启动标尺移动至中频，如图
科目:模拟电子技术 题型:填空题 章节:第三章多级放大电路 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1. 某放大器由三级组成，已知各级电压增益分别为16dB，20dB，24dB，放大器的总增益为 60dB 。 2. 某放大器由三级组成，已知各级电压增益分别为16dB，20dB，24dB，放大器的总电压放大倍数为 103。 3. 在差动式直流放大电路中，发射极电阻Re的作用是通过电流负反馈来抑制管子的零漂，对共模信号呈现很强的负反馈作用。 4. 在双端输入、输出的理想差动放大电路中，若两输入电压U i1=U i2，则输出电压U o= 0 。 5. 在双端输入、输出的理想差动放大电路中，若U i1=+1500μV，U i2=+500μV，则可知差动放大电路的差模输入电压U id= 1000uV 。 6. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，它们是直接耦合、阻容耦合和变压器耦 合。 7. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，它们是直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。 8. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，它们是阻容耦合、直接耦合和变压器耦合。 9. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，其中直接耦合方式易于集成，但存在零点漂移现象。 10. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，其中直接耦合方式易于集成，但存在零点漂移现象。 11. 若三级放大电路的A u1=A u2=30dB，A u3=20 dB，则其总电压增益为 80 dB。 12. 若三级放大电路的A u1=A u2=30dB，A u3=20 dB，则其总电压放大倍数折合为 104倍。 13. 在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级负载电阻的，而前级的输出电阻则也可视为后级的信号源内阻。 14. 在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级的负载电阻，而前级的输出电阻则也可视为后级的信号源。 15. 在实际应用的差动式直流放大电路中，为了提高共模抑制比，通常用恒流源 代替发射极电阻Re，这种电路采用双电源供电方式。 16. 在实际应用的差动式直流放大电路中，为了提高共模抑制比，通常用恒流源代替发射极电阻Re，这种电路采用双电源供电方式。 科目:模拟电子技术 题型:选择题 章节:第三章多级放大电路 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1. 一个放大器由两个相同的放大级组成。已知每级的通频带为10kHz，放大器的总通频带是： D 。 A、10kHz； B、20kHz； C、大于10kHz； D、小于10kHz； 2. 设单级放大器的通频带为BW1，由它组成的多级放大器的通频带为BW，则（A ）
竭诚为您提供优质文档/双击可除单级晶体管放大电路实验报告 篇一：晶体管单级放大器实验报告 晶体管单级放大器 一.试验目的 （1）掌握multisium11.0仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 （2）掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法，观察静态工作点对放大器输 出波形的影响。 （3）测量放大器的放大倍数，输入电阻和输出电阻。 二.试验原理及电路 VbQ=Rb2Vcc/(Rb1+Rb2)IcQ=IeQ=(VbQ-VbeQ)/Re IbQ=IcQ/β; VceQ=Vcc-IcQ(Rc+Re) 晶体管单级放大器 1.静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真的放大信号。为了获得最大
输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线交流负载线的中点。若工作点选的太高会饱和失真；选的太低会截止失真。静态工作点的测量是指接通电源电压后放大器不加信号，测量晶体管集电极电流IcQ和管压降VceQ。 本试验中，静态工作点的调整就是用示波器观察输出波形，让信号达到最大限度的不失真。当搭接好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器输出。静态工作点具体调整步骤如下： 具有最大动态范围的静态工作点图 根据示波器观察到的 现象，做出不同的调 整，反复进行。当加大输入信号，两种失真同时出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时静态工作点正好处于交流负载线的中点，这就是静态工作点。去点信号源，测量此时的VcQ，就得到了静态工作点。2.电压放大倍数的测量 电压放大倍数是输出电压V0与输入电压Vi之比 Av=V0/Vi 3、输入电阻和输出电阻的测量 （1）输入电阻。放大电路的输入电阻Ri可用电流电压法测量求得，测试电路如图2.1-3（a）所示。在输入回路中串接一外接电阻R=1KΩ，用示波器分别测出电阻两端的电压
晶体管放大器的设计 一、实验目的 1. 熟悉晶体管放大器的工作原理，体会晶体管放大器的作用。 2. 掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法以及测量晶体管放大器各项动态性能指标的方法。 3. 学习和掌握设计、调试具体晶体管放大器电路的方法与技能。 二、实验原理 (一) 设计原理 1.工作原理及基本关系式 (1)工作原理。 晶体管放大器中广泛应用如图1所示的电路，该电路称为阻容耦合共射极放大器，它采用分压式电流负反馈偏置电路。放大器的静态工作点Q 主要由e c b b R R R R 、、、21及电源电压CC V +所决定。该电路利用电 阻1b R 、2b R 的分压固定基极电位bQ V 。如果满足条件bQ I I >>1，当温度升高时，↓↓→↓→↑→↑→cQ bQ be eQ cQ I I V V I ，结果抑制了cQ I 的变化，从而获得稳定的静态工作点。 图1 阻容耦合共射极放大器
(2)基本关系式。 当bQ I I >>1时，才能保证bQ V 恒定，这是工作点稳定的必要条件，一般取 ?????==锗管）硅管）()20~10(()10~5(11bQ bQ I I I I （1） 负反馈越强，电路的稳定性越好。所以要求be bQ V V >>，即bQ V =（5~10）be V ，一般取 ?????==锗管）硅管）()3~1(()5~3(V V V V bQ bQ （2） 电路的静态工作点有下列关系式确定： cQ eQ cQ be bQ e I V I V V R =-≈ （3） 对于小信号放大器，一般取 mA mA I cQ 2~5.0= CC eQ V V )5.0~2.0(= βcQ bQ bQ b I V I V R )10~5(12=≈ （4） 21b bQ bQ CC b R V V V R -≈ （5） ) (e c cQ CC ceQ R R I V V +-≈ （6） 2. 性能指标与测试方法 晶体管放大器的主要性能指标有电压放大倍数V A 、输入电阻i R 、输出电阻0R 及通频带W B 。对于图1所示电路，各性能指标的计算式与测试方法如下： (1)电压放大倍数
课题3.1~3.2放大器的基本概念 课型 新课 授课班级17机电授课时数 2 教学目标 1．了解扩音机的方框图，知道放大器的放大倍数，会计算增益 2．了解单级低频小信号放大器的基本组成，明确电路中电压电流符号法则等 3．理解设置静态工作点的作用 教学重点 静态工作点的作用 教学难点 增益和静态工作点 学情分析 学生已经了解三极管的基本特点及作用教学方法 讲解法、读书指导法、讨论法 教后记 通过本次课的学习，学生对三极管的作用已有了一个基本认识，同时也能通过读图利用公式进行计算三极管的静态工作点和增益，但对于增益的求解还存在一些困难，主要是因为学生在对数学习这一块掌握不是很好
A ．引入 在电子线路中，能将微弱的电信号放大，转换或较强的电信号的电路，称为放大器。 B ．新授课 3.1 放大器的基本概念 3.1.1 放大器概述 一、晶体三极管的基本结构 1．方框图 2．特点 放大器： 1 输出功率比输入功率大。 2 有功率放大作用。 变压器的输入功率与输出功率相同，因此不能称为放大器。 3.1.2 放大器的放大倍数 一、放大倍数的分类 1．电压放大倍数A v i o v v A v = 2．电流放大倍数A i i o i i A i = 3．功率放大倍数A p v i p A A V I V I P P A ?=== i i o o o 1 二、放大器增益 放大倍数较大，可取对数，称为增益Ｇ。 单位为分贝（用dB 表示）。 1．功率增益G p = 10 lg A p （dB ） 2．电压增益G v = 20 lg A v （dB ） 3．电流增益G i = 20 lg A i （dB ） 例题： 1．放大电路第一级40 dB ，第二级 -20 dB ，求总的增益， （学生思考：变压器是否是放大器） （教师画电路图，讲解放大器的基本工作原理） （师生共同得出结论：变压器不是放大器） （教师讲解电压放大倍数，学生探讨研究电流和功率的放大倍数） （教师讲解放大倍数的增益表示法，学生练
2.1晶体管单级放大 器
2.1晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图2.1－1所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电源V cc而未加入信号（V i=0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点，即 V BQ =R 2 V CC /(R 2 +R 3 +R 7 ) （2.1-1） I CQ =I EQ =(V BQ -V BEQ) /R 4 （2.1-2） I BQ =I EQ /β（2.1-3） V CEQ ＝V CC －I CQ （R 5 ＋R 4 ）（2.1-4） 1、放大器静态工作点的选择和测量
放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶体管的集电极电流I CQ和管压降V CEQ。其中V CEQ可直接用万用表直流电压档测C-E极间的电压既得，而I CQ 的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但要断开集电极回路，比较麻烦。 （2）间接法：用万用表直流电压档先测出R5上的压降，然后根据已知 R 5算出I CQ ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差， 应选用内阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下： 根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。当加大输入信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号，测量此时的V CQ,就得到了静态工作点。 2、电压放大倍数的测量 电压放大倍数是指放大器的输入电压Ui输出电压Uo之比 A V =U O /U i （2.1-5） 用示波器分别测出U O和U i，便可按式（2.1-5）求得放大倍数，电压放大倍数与负载R6有关。 3、输入电阻和输出电阻的测量
第三章高频小信号放大器 一、填空题： 1．高频小信号放大器的主要技术指标有_________、________、__________。（增益、通频带、选择性） 2.高频小信号谐振放大器的常用的稳定方法有________和________；引起其工作不稳定的主要原因是_________；该放大器级数的增加，其增益将________，通频带将_________。（中和法、失配法、Cbc’大、变大、变窄） 二、问答题 1、晶体管低频小信号放大器与高频小信号放大器的分析方法有什么不同？高频小信号放大器能否用静态特性曲线来分析，为什么？ 解：晶体管低频小信号放大器采用的分析方法是折线分析法，在小信号条件下，叠加在BJT工作点上的交变电流电压之间的关系近似为线性关系。而高频小信号放大器，由于信号小，也可以认为它工作在晶体管的线性范围内。可用“线性四端网络”来等效，对线性网络的分析方法都适用于分析高频小信号放大器。为分析方便起见，低频小信号放大器采用h参数进行分析，高频小信号放大器采用y 参数进行分析。 高频小信号放大器不能用静态特性曲线来分析。因为晶体管特性曲线是在伏安平面上作出的反映晶体管直流电流电压的关系。如果电流电压以高频率变化，三极管内PN结的电容应必须考虑，电流电压关系不能在伏安平面上画出。 2、高频小信号放大器为什么要考虑阻抗匹配问题? 解：获得最大功率增益，而且匹配是“共扼匹配”，负载电纳和源内阻电纳部分都影响谐振频率，必须进行匹配。 三、计算题： 1．对于收音机的中频放大器，其中心频率为f =465KHz，B=8KHz，回路电容 C=200pF，试计算回路电感Q L 值。若电感线圈的Q =100，问在回路上应并联多大 的电阻才能满足要求？