单级共射放大电路实验优秀课件

实验一 单级共射放大电路一、实验目的1．熟悉电子元器件和模拟电子实验箱。

2．掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。

3．学习测量放大电路Q 点，A v ，r i ，r o 的方法，了解共射电路的特性。

4．理解放大电路的动态性能。

二、实验仪器1．模拟电子实验箱 2．低频信号发生器 3．交流毫伏表 4．示波器 5．万用表三、预习要求1．复习三极管及单管放大电路的工作原理。

2．了解放大电路静态和动态测量方法。

四、实验概述图1.1为电阻分压式工作点稳定单管共射放大电路。

它的偏置电路采用R b 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 o ，从而实现了电压放大。

注意：图1.1所示电路中，R 1、R 2为分压衰减电路，除R 1、R 2以外的电路为放大电路。

U o A U s图1.1 工作点稳定的放大电路之所以采取这种结构，是由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时，会不可避免的受到电源纹波影响出现失真，而大信号时电源纹波几乎无影响，所以采取大信号加R 1、R 2衰减形式。

1．输入电阻的定义为电路的输入电压U i 与输入电流I i 之比，即r i =iiI U r i 为从电路输入端看进去的交流等效电阻，r i 愈大，则电路从信号源取用电流I i 愈小，电路获得的U i 愈大。

2．输出电阻的定义为负载R L 开路，且信号源电压U s =0（但保留其内阻R s ），从输出端看进去的等效电阻。

即输出端开路时，采用戴维南定理求得等效电源内阻。

即r o =ooI U (U s =0，R L = ) r o 为从电路输出端看进去的交流等效电阻，r o 愈小，则电路接上负载后，输出电压下降愈少，即带负载能力愈强。

五、实验内容1．静态测量与调整按图1.1接线（不用接入由R 1、R 2组成的分压衰减电路），确认无误后接通电源，调整R p 使U e ＝2.2V ，测量电路的静态工作点的相关值（I b 、I c 、U ce ），在这里，为了测量的方便，我们只需测出三极管的三个脚对地的电压，也就是U e 、U b 、U c ，就可以相应推导出Q 点值。

项目一单管共射放大电路1、实验目的（1）熟悉晶体管的管型、管脚和电解电容器的极性。

（2）测量单管放大电路的电压增益，并比较测量值与计算值。

（3）测定单级共射放大电路输入与输出波形的相位关系。

（4）测定负载电阻对电压增益的影响。

（5）熟悉放大器静态工作点的调试方法以及静态工作点变化对放大器性能的影响。

（6）研究放大器的动态性能。

2、实验仪器PC机一台 Multisim软件低频信号发生器示波器直流稳压电源万用表3、实验原理及电路晶体三极管由半导体材料硅或锗制成。

各种管的外形和管芯在制造工艺上各有不同，但最基本的结构只有NPN型和PNP型两种，管芯内部包含由两个PN结组成的三个区（发射区、基区、集电区）。

三极管的工作状态可以分为以下三个区域：（1）截止区减小基极电流IB、集电极电流IC也随着减小，当IB=0时，IC≈0，即特性曲线几乎与横轴重合，这时，三极管相当于一个断开的开关。

（2）饱和区三极管的发射结、集电结均处于正向偏置，IC基本上不受IB控制（IC≠βIB），晶体管失去了电流放大作用。

这时，VCE很小，晶体管相当于一个接通的开关，使电源电压VCC几乎全加到集电极电阻RC上。

（3）放大区发射结正向偏置、集电结反向偏置，IC的变化取决于IB（IC=βIB），基本上与VCE无关，晶体管具有电流放大作用。

这时晶体管工作于线性放大区。

截止、放大、饱和三个区的VBE数值见表1-1。

表1-1 VBE数值表对放大器的基本要求是：有的电压放大倍数，输出电压波形失真要小。

放大器工作时，晶体管应工作在放大区，如果静态工作点选择不当，或输入信号过大，都会使输出波形产生非线性失真。

一般采用改变偏置电阻RB的方法来调节静态工作点。

当放大器的输入信号幅值较小时，在保证输出电压波形不失真的条件下，常选取较低的静态工作点，以降低放大器噪声和电源的能量损耗。

实际使用中，常通过测量RC上电压的方法来测量集电极电流IC。

放大器的电压增益Au可用交流输出电压峰值Uop除以输入电压峰值Uip来计算在单级共射放大器中，集电极等效交流负载电阻R’L为晶体管的输入电阻rbe可估算为式中，IE为静态发射极电流，也可用静态集电极电流ICQ来代替。

实验一 单极共射放大电路一、实验目的1.掌握三极管（BJT ）单极共射放大电路静态工作点的测量和调整方法。

2.了解电路参数变化对静态工作点的影响。

3.掌握BJT 单极共射放大电路主要性能（A v 、R i 、R o ）的测量方法。

4.学习通频带的测量方法。

二、实验仪器1.示波器2.函数信号发生器3.数字万用表4.数字毫伏表5.模拟电路实验平台三、实验原理与参考电路1. 参考电路实验参考电路如图4.2.1所示。

该电路采用自动稳定静态工作点的分压式射极偏置电路，其温度稳定性好。

三极管选用国产高频小功率三极管3DG6，或国外型号9013，电位器R P 为调整静态工作点而设。

LR 1c R 1b R 2b R 1e R '1e R eC 1T 1C CCV +2S +-+-PR 2c iV ∙oV ∙图4.2.1 单级共射放大电路2. 静态工作点的估算与调整静态工作点是指输入交流信号为零时三极管的基级电流I BQ 、集电极电流I CQ 和管压降V CEQ 。

在三极管放大电路的图解分析中已经介绍，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。

若工作点选择的太高，易引起饱和失真，而选得太低，又引起截止失真，对于线性放大电路，这两种工作点都不合适的，必须对其进行调整。

图4.2.1所示电路的直流通路如图4.2.2所示。

其开路电压V BB 和内阻R B 分别为11b B R R =∥12b R CC b b b BB V R R R V 121112+=则 )R )(R 1(2e 1e +++-=βB BEQBB BQ R V V IBQ CQ I I β=CQ c CC CEQ I R V V )R R (2e 1e ++-≈BQI CQI CCV BR 1e R 2e R CR BBV图4.2.2 图4.5.1所示电路的直流通路由以上表达式可见，静态工作点与电路参数V CC 、R C 、R e1、R e2、R b11、R b12三极管的β都有关。

P N P型单级共射放大电路PNP 型单级共射放大电路一、 实验目的1、设计一个PNP 型共射放大器，使其放大倍数为80，工作电流为80mA 。

二、 实验仪器1、示波器2、信号发生器3、数字万用表4、交流毫伏表5、直流稳压源三、 实验原理1、PNP 型单级共射放大器电路图如下：2、静态工作点的理论计算：静态工作点可由以下几个关系式确定：434B CC R U V R R =+ 5B BEC E U U I I R -≈=由以上式子可知，当管子确定后，改变CC V 、3R 、4R 中任意参数值，都会导致静态工作点的变化。

当电路参数确定后，静态工作点主要通过P R 调整。

工作点偏高，输出信号波形易产生饱和失真；工作点偏低，输出波形易产生截止失真。

但当输入信号过大时，管子将工作在非线性区，输出波形会产生双向失真。

当输出波形不很大时，静态工作点的设置应偏低，以减小电路的静态损耗。

3、电压放大倍数的测量与计算电压放大倍数是指放大电路输出端的信号电压（变化电压）与输入端的信号电压之比， 即：ou iu A u =电路中有 12(//)u beR R A r β=-、 26'(1)be bb EQmVr r I β=++ 其中，'bb r 一般取300Ω。

当放大电路静态工作点设置合理后，在其输入端加适当的正弦信号，同时用示波器观察放大电路的输出波形，在输出波形不失真的条件下，用交流毫伏表或示波器分别测量放大电路的输入、输出电压，再按定义式计算即可。

四、 实验内容及结果1、按图连接电源，确认电路无误后接通电源。

2、在放大器的输入端加入频率f=1KHz ，幅值约为10mV 的正弦信号，用示波器观察，同时，用示波器的另一端监视放大器的输出电压Uo 的波形。

调整Rp 的阻值，使静态工作点处于合适位置，此时，输出波形最大而不失真。

3、测量电路工作电流Ic 并与理论计算值比较测得工作电流：11.139C I mA =- 理论计算值为：43443(12) 4.376.943B CC R U V V R R ==-=-++ 5 4.30.710500B BEC E U U I I mA R ---≈=== 经比较，实际工作电流与理论工作电流基本相等，实验电路正确。

实验二单级共射放大电路一、实验目的1、学会放大电路静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大电路性能的影响。

2、掌握放大电路电压放大倍数、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、实验设备与器件1、模拟电路实验装置2、双踪示波器3、交流毫伏表4、万用表三、实验原理图2－1为电阻分压式工作点稳定单管共射放大电路实验原理图。

它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大电路的静态工作点。

当在放大电路的输入端加入输入信号ui后，在放大电路的输出端便可得到一个与ui 相位相反，幅值被放大了的输出信号u，从而实现了电压放大。

图2－1 共射极单管放大电路实验电路在图2－1电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管T 的基极电流IB 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算: 47µF47µFR P1100KR B114.7KR B1210KR E151510C3R C12KCC B2B1B1B U R R R U +≈U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E ） 电压放大倍数beL C V r R R βA // -=输入电阻R i ＝R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C由于电子电路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，离不开测量和调试技术。

在设计前应测量所用元电路件的参数，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电路的静态工作点和各项性能指标。

一个优质放大电路，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。

因此，除了学习放大电路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。

放大电路的测量和调试一般包括：放大电路静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大电路各项动态参数的测量与调试等。

单极共射放大电路一、实验目的（1）掌握用Multisim 13 仿真软件分析单极放大电路主要性能指标的方法。

（2）熟悉掌握常用电子仪器的使用方法，熟悉基本电子元器件的作用。

（3）学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。

（4）分析静态工作点对放大器性能的影响，学会调试放大器的静态工作点。

（5）掌握放大器的放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。

（5）测量放大电路的频率特性。

二、实验原理1.基本电路电路在接通直流电源CC V 而未加入输入信号时（通过隔直流电容1C 将输入端接地），电路中产生的电流、电压为直流量，记为BEQ V ，CEQ V ，BQ I ，CQ I ，由它们确定了电路的一个工作点，称为静态工作的Q 。

三极管的静态工作点可用下式近似估算：)7.0~6.0(=BEQ V V 硅管； （0.2~0.3）V 锗管()e c CQ CC CEQ R R I V V +-=CC P BQ V R R R R V 212++= EBEQBQ EQ CQ R V V I I -=≈ βCQ BQ I I =2.静态工作点的选择放大器静态工作点的选择是指对三极管集电极电流C I （或CE V ）的调整与测试。

在晶体管低频放大电路中，静态工作点的选择及稳定具有举足轻重的作用，直接关系到放大电路能否正常可靠地工作。

若工作点偏高（C I 放大），则放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时输出信号o u 的负半周将被削底；若工作点偏低，则易产生截止失真，即o u 的正半周被削顶（一般截止失真不如饱和失真明显）。

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，即在放大电路的输入端加入一定的输入电压i u ，并检查输出电压o u 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。

还应说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言。

单级共射放大电路实验原理图2－1为电阻分压式工作点稳定单管共射放大电路实验原理图。

它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大电路的静态工作点。

当在放大电路的输入端加入输入信号ui后，在放大电路的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。

RP1 100KRC1 2K47μFRB11 4.7K47μFRB12 10K510 RE1 51C3图2－1 共射极单管放大电路实验电路在图2－1电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的基极电流IB时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算: UB?RB1UCCRB1?RB2 U?UBEIE?B?ICREUCE＝UCC－IC（RC＋RE）电压放大倍数 AV??βRC // RL rbe输入电阻Ri＝RB1 // RB2 // rbe实验二单级共射放大电路输出电阻RO≈RC由于电子电路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，离不开测量和调试技术。

在设计前应测量所用元电路件的参数，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电路的静态工作点和各项性能指标。

一个优质放大电路，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。

因此，除了学习放大电路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。

放大电路的测量和调试一般包括：放大电路静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大电路各项动态参数的测量与调试等。

1、放大电路静态工作点的测量与调试1)静态工作点的测量测量放大电路的静态工作点，应在输入信号ui＝0的情况下进行，即将放大电路输入端与地端短接，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IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。

一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压UE或UC，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE，即可用IC?IE?UEU?UC算出IC（也可根据IC?CC，由UC确定IC）， RERC同时也能算出UBE＝UB－UE，UCE＝UC－UE。