电子课程设计-二级晶体管放大电路Word版

电子实验报告：两级放大电路的设计、考试与调试报告设计本次实验要求设计一种两级放大电路，其中第一级是一个放大器，第二级是一个集电极跟随器，使得输入信号经过放大后通过输出终端输出。

设计的过程主要分为以下几个步骤：1. 确定设计参数由于本次实验要求使用BJT三极管进行放大，因此需要先确定设计所使用的管子，并从数据手册中获取其参数。

假设设计使用的是2N3904 NPN型晶体管，其参数如下：最大集电极电流Ic = 200mA最大集电极电压Vce = 40V最大功率Ptot = 625mW最大频率fT = 300MHz在确定了晶体管的参数后，就可以着手进行电路设计。

2. 设计第一级放大器第一级放大器是本电路的核心部分，它负责将输入信号进行放大。

因此，我们需要选择适当的电路结构，并计算出电路中的各个元件的参数。

在本设计中，采用了共射极放大器的结构。

该结构的特点是输入阻抗较小，输出阻抗较大，但是放大系数不稳定。

在实际应用中，可以通过加入负反馈电路来提高其性能。

因此，对于本设计来说，我们需要计算出共射极电阻R1和电容C1的参数。

首先，假设输入信号的频率为1kHz，放大系数为10，则我们可以写出放大器的增益公式为：A = -Rc / (R1+R2) * gm *Rc其中，gm为晶体管的转移电导，可以通过以下公式进行计算：gm = Ic / (VT * β)其中，VT为温度系数，约为25mV，β为晶体管的直流电流放大系数，可以在数据手册中找到其值约为100。

根据以上公式，我们可以计算出Rc、R1和R2的值。

可以采用一般的放大器频率损失公式，计算C1的值：Afc = 1 / (2π * f *Rc *C1)当C1确定后，就可以设计出第一级放大器的电路图：+Vcc||R2|+||Vin R1 Q1 Rc---->| |-------/\\/\\/\\--->|----> Vout| | ||C1 | || | |+---+ Gnd3. 设计第二级跟随器在第一级放大器完成信号放大后，需要使用一个集电极跟随器（Emitter Follower）作为第二级放大器，来提高输出信号的驱动能力。

实验2 晶体管放大电路专业学号姓名实验日期一、实验目的1.掌握如何调整放大电路的直流工作的。

2.清楚放大电路主要性能指标的测量方法。

二、实验仪器1.双踪示波器 1台2.函数发生器 1台3.交流毫伏表 1台4.直流稳压电源 1台三、实验原理和内容1.放大电路的调整按照图1安装电路，输入频率为1kHz、峰值为5m V（由示波器测量）的正弦信号vi,观察并画出输出波形；测量静态集电极电流I CQ和集-射电压V CEQ。

用你的测量数据解释你看到现象。

问题1：如何调整元件参数才能使输出不失真？如果要保证ICQ 约为2.5mA，具体的元件参数值是多少？图1 图2 实际使用电路在电路中换入你调整好数值的元件，保持原信号输入，记下此时的I CQ和V CEQ到表1，观察示波器显示的输出波形，验证你的调整方案，记下v0的峰值（基本不失真）。

注：由于实验中器件限制我们使用图2电路2.放大电路性能指标的测量1)保持调整后的电路元件值不变，保持静态电流I CQ为原来的值，输入信号V im=5mV,测量输入输出电阻，计算电路增益A V，Ri,Ro,并与理论值比较。

其原理如下：输出电阻Ro：测量放大器输出电阻的原理电路如图 2所示，其戴维南等效电压源u o’即为空载时的输出电压，等效内阻Ro即为放大器的输出电阻。

显然图3 图4输入电阻 R i：测量放大器输入电阻的原理电路如图3所示，由图可见2)保持Vim=5mV不变，改变信号频率，将信号频率从1kHz向高处调节，找出上限频率f H;同样向地处调节，找出下限频率f L。

作出幅频特性曲线，定出3dB带宽f BW。

四、仿真放大电路的调整2仿真电路如图4，输入频率为1kHz、峰值为5mV的正弦信号并测量I CQ和V CEQ图5 图6结论：1.示波器输出的波形如图5由图可知，电路产生饱和失真，故此时应该增大I b故应该增大R b。

2.在电路中由两个万能表测量得到：I CQ=7.214mA V CEQ=762.5mV。

新疆大学课程设计报告所属院系：电气工程学院专业：电气工程及其自动化课程名称：电子技术基础A设计题目：两级放大电路的设计班级：学生姓名：学生学号：指导老师:完成日期：3.图2以同样的方法测量出1CV,2B V,2E V.记录到表格4中。

V,1B V,2CV1C V1E V2B V2C V2E VB12.2435V8.5451V 1.6001V3.0847V 7.9905V 2.4317V图3三.放大倍数的测量调整函数发生器，使放大器输入imU=5mA，f=1KHZ的正弦信号，测量输出电压U，计算电压增益。

如下图5。

om图4由示波器得到其输入和输出波形如下图6，两者进行比较。

图5放大倍数的测量输入U im输出U om增益A v5mV 362mV 73图6四.输入电阻和输出电阻的测量运用两次电压法测量两级放大器的输入电阻和输出电阻。

测试输入电阻时，在输入口接入取样电阻R=1KΩ；测试输出电阻时，在输出口接入负载电阻R L=1KΩ。

由于本次试验是电路的两级放大所以有以下性质：1.多级放大器的输入电阻等于第一级放大器的输入电阻；2.多级放大器的输出电阻等于末级放大器的输出电阻；3.后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载；4.前级放大器的输出电路是后级放大器的信号源；5.总的电压增益等于各级电压增益相乘。

两次电压法测输入电阻如图：图7输入电阻的测量U s U i取样电阻R R i=R错误!未找到引用源。

U i/(U s错误!未找到引用源。

U i)3.536mV 2.903mV 1K 4322Ω图8两次电压法测输出电阻如下图：图9图10输出电阻的测量U o U o’负载电阻R L R o=R L错误!未找到引用源。

(U o/U o’错误!未找到引用源。

1）264.191mV 125.143mV 1K 901Ω图11五.测量两级放大器的幅频、相频曲线图12频率值(Hz)f L/2f L f0/2f02f0f H10f H总带宽△f 9.318.65001k2k425.1k 4.251MU O29.651.972.872.872.851.97.54425K图13三．总体设计1.总体电路电路的是由电源输入信号到一级共射的放大电路，再到二级的共射的放大电路，最后输出，实现电压或电流的放大。

电子技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握电子技术基础理论知识，如电路组成、工作原理等；2. 使学生掌握常见电子元器件的识别、选用和使用方法；3. 培养学生运用电子技术解决实际问题的能力。

技能目标：1. 培养学生具备电子电路图的设计、绘制和解读能力；2. 提高学生动手实践能力，能够搭建和调试简单的电子电路；3. 培养学生运用电子测量仪器和设备进行数据采集和处理的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、细致、负责的学习态度，养成良好的学习习惯；3. 培养学生团队合作意识，学会与他人分享、交流、协作。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，要求学生在掌握理论知识的基础上，注重实践操作和创新能力培养。

学生特点：本课程面向初中年级学生，学生对电子技术有一定的好奇心，具备基本的物理知识和动手能力。

教学要求：结合课程性质和学生特点，教师应注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导学生主动参与，培养其解决问题的能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 电路基础知识：包括电路的概念、组成、工作原理等，对应教材第一章内容。

- 电路元件：电阻、电容、电感等；- 电路基本连接方式：串联、并联；- 电路分析方法：欧姆定律、基尔霍夫定律。

2. 常见电子元器件：二极管、三极管、晶体管等，对应教材第二章内容。

- 元器件的识别、选用和使用方法；- 特性曲线及其应用。

3. 电子电路设计与制作：对应教材第三章内容。

- 电路图的绘制与解读；- 简单放大电路、滤波电路、振荡电路的设计与搭建；- 动手实践：制作小型电子设备。

4. 电子测量与数据处理：对应教材第四章内容。

- 电子测量仪器的使用；- 数据采集与处理方法；- 实际操作：对电子电路进行测量与调试。

5. 创新实践与团队协作：结合前述内容，开展创新设计活动。

- 设计具有实际应用价值的电子电路；- 团队合作，分工明确，共同完成任务；- 展示与分享：向同学和老师展示成果，互相交流学习。

《电子线路综合设计》晶体管放大器设计实验一、实验目的1、掌握普通单级放大器的结构及分析方法，了解共射放大器、共集放大器和共基放大器的特点；2、掌握各类晶体管放大电路的设计 Multisim 软件仿真。

3、引导学生制作一个普通放大器，通过亲自动手制作，以达到理解放大器的目的。

二、实验内容项目教学表任务1 电路仿真1、分析电路(1)放大管为 Q1 ，电容为 C1 (填写元器件序号)，其上偏电阻为R1 ，下偏电阻为R3 ，输入耦合、输出耦合电容为 C1,C2 ，集电极电阻为R2 ，发射极电阻R4具有稳定静态工作点作用，C3为旁路电容，其作用是增大电压放大倍数。

(2)分析工作点的稳定过程。

温度升高Icq增大，Ieq增大，Ueq增大，Ubeq（Ubq-Ueq）减小，Ibq减小，Icq减小。

2、三极管参数利用网络资源或三极管手册査阅三极管的主要参数,并填入表1中。

工具书可选用《新编国内外三极管速查手册》；网络资源可选用其他网站。

表1三极管参数3、电路仿真(使用Multisim件或其他仿真软件)(1) 画Multisim 理图，并将原理图粘贴在以下位置(注：电路绘制完毕，应通电试运行，看电路连接是否正确,若有故障，则应排除故障)。

(2) 测试电路用软件中的虚拟电压表和电流表测试电路的静态工作点，填写表2。

将接入虚拟电压表和电流表之后的电路粘贴在以下位置。

表2电路静态工作点(3) 波形观测用软件中的虚拟信号源从放大器的输入端输入一个正弦波信号(幅度为5~50mV，频率为1~10kHz)，用虚拟双踪示波器同时观测输入波形和输岀波形，并绘出波形图(在波形中标出幅度)，比较输入波形和输出波形的相位,填写表3。

表3波形观测输入为50mv任务2 电路设计与制作一、题目要求1、电路设计单管分压式稳定共射极放大电路设计，放大电路如图所示，在Multisim 软件中找出相应元件，连接电路。

输入信号u i=5mv，f=10kHz，输出信号u o=50mv，用分压式稳定单管共射极放大路进行设计。

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 CQI 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）CQb 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300Ω，小功率高频管r bb '，的典型值为50Ω，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。

晶体管放大电路的原理介绍晶体管放大电路是现代电子设备中广泛应用的一种电路结构。

它利用晶体管的放大特性来增加输入信号的幅度，并输出一个放大后的信号。

晶体管放大电路有着许多优点，例如高增益、低噪声等，因此在放大、调节和传输信号方面发挥着重要作用。

本文将深入探讨晶体管放大电路的原理。

三极管基本原理三极管是一种常用的晶体管，它由三个掺杂不同类型材料的半导体层构成：发射区、基区和集电区。

三极管常用的两种工作方式是共射极和共基极。

共射极放大电路共射极放大电路是最常见的三极管放大电路之一。

它的特点是输入信号接在基极上，输出信号从集电极上取出。

这种电路常用于需要较大电压增益的应用。

共射极放大电路的工作原理1.基极-发射区电流控制：输入信号通过耦合电容C1进入基极，使得基极电压发生变化。

当输入信号为正半周时，与基极相连的电容C1充电，基极电流增大，发射区电流也随之增大；当输入信号为负半周时，电容C1放电，基极电流减小，发射区电流也随之减小。

2.集电极电流变化：发射区电流的变化会导致集电区电流的变化。

当发射区电流增大时，集电区电流也会增大；反之，当发射区电流减小时，集电区电流也会减小。

3.输出信号增强：由于晶体管的放大特性，集电极电流的变化会引起输出信号的放大，即得到了较大幅度的输出信号。

共射极放大电路的特点•高输入电阻：晶体管的基极-发射极之间电流极小，所以输入电阻较高，可以减小输入信号源的负载效应。

•低输出电阻：输出信号是取集电极电流，因此输出电阻较低。

•相位反转：输入信号和输出信号之间相位存在180度的反转。

共基极放大电路共基极放大电路是另一种常用的三极管放大电路，它的特点是输入信号接在发射区上，输出信号从集电极上取出。

这种电路常用于需要较大电流增益的应用。

共基极放大电路的工作原理1.输入信号作用：输入信号通过耦合电容C1进入发射区，使得发射区电流发生变化。

2.集电极电流控制：发射区电流的变化会导致集电区电流的变化。

晶体管放大电路的设计（设计性实验）一．设计题目：单极晶体管阻容耦合放大器的设计(1)已知条件Vcc ＝+12V，RL＝2.4KΩ，V i＝10mV，R s＝2KΩ(2)性能指标要求Av >40，Ri>l KΩ，R O<2KΩ,F L<100Hz，F H>100kHz二．设计步骤及要求(1)根据已知条件及性能指标要求，确定电路器件，设置静态工作点，计算电路元件参数。

(2)在实验线路板上安装电路。

调整并测量静态工作点，使其满足设计计算值的要求。

(3)测试性能指标，调整与修改元件参数值，使其满足放大器性能指标的要求。

三．实验方案与设计过程1．工作原理图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Rb2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻Re，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ui后，在放大器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 单管放大器实验电路图2．设计过程首先，选择电路形式及晶体管。

采用如图2-1所示的分压式电流负反馈偏置电路，可以获得稳定的静态工作点。

因放大器的上限频率要求较高，故选用高频小功率管，其特性参数IcM ＝20mA，V(BR)CEO≥20V，fT≥150MHz。

通常要求β的值大于Av的值，故选β＝60。

其次，设置静态工作点并计算元件参数。

由于是小信号放大器，故采用公式法设置静态工作点Q ，计算如下：要求R i >l K Ω(R i ≈r be )，根据公式26()26()(1)300()()be b eQ cQ mV mV r r I mA I mA ββ=++≈+26 2.21000300cQ I mA mA β<=-取2cQ I mA = 若取3bQ V V =,由 1.15bQ bee cQV V R k I -≈=Ω，取标称值1k Ω由120(5~10)bQ b V R k β==Ω2157CC bQ b b bQV V R R k V -≈=Ω为使静态工作点调整方便，2b R 由20k Ω固定电阻和100k Ω电位器串联而成。