晶体管单级放大电路
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简述晶体管单管放大电路三种基本接法的特点
1. 单管前置放大:
单管前置放大法是晶体管放大电路中最常用的接法。
它是通过连接晶体管的基极、集电极之间电路。
基极通过变大器(偏压电阻)为晶体管提供偏置,集电极将极偏置晶体管工作在其最佳效率以获得最大增益。
此接法一般用于放大工作电压小于2V的低输出信号,具有放大倍数高、极偏置电压稳定、抗干扰能力强等特点。
2. 单管后置放大:
单管后置放大法是将晶体管的基极(放大前的输入端)与集电极(放大后的输出端),完全由集电极至基极之间电路构成。
其有较高的工作效率,放大倍数较 USA大,而其增加放大倍数的方法也更加简单,便于分类及容易增大放大比,适用于扩大源极稀薄的小输入电压的信号。
3. 单管混合放大:
单管混合放大接法,是将单管前置放大和单管后置放大的两接法结合起来,从而获得所需的增益特性的接法。
将单管前置放大的偏置电阻和后置放大的R1、R2结合起来,以达到实现增益稳定,而减少受外界干扰的接法。
特别适合于放大正常电压范围内,需要用大增益通过放大脉冲或迟滞信号的电路中。
晶体管共射极单管放大电路实验报告一、实验目的1、掌握晶体管共射极单管放大电路的组成及工作原理。
2、学习静态工作点的调试方法,研究静态工作点对放大器性能的影响。
3、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量方法。
4、观察放大器输出波形的失真情况,了解产生失真的原因及消除方法。
二、实验原理1、晶体管共射极单管放大电路的组成晶体管共射极单管放大电路由晶体管、基极电阻、集电极电阻、发射极电阻和耦合电容等组成。
输入信号通过耦合电容加到晶体管的基极,经晶体管放大后,从集电极输出,再通过耦合电容加到负载电阻上。
2、静态工作点的设置静态工作点是指在没有输入信号时,晶体管各极的直流电流和电压值。
合适的静态工作点可以保证放大器在输入信号的作用下,输出信号不失真。
静态工作点的设置主要通过调整基极电阻和集电极电阻的阻值来实现。
3、放大器的性能指标(1)电压放大倍数:是指输出电压与输入电压的比值,反映了放大器对信号的放大能力。
(2)输入电阻:是指从放大器输入端看进去的等效电阻,反映了放大器从信号源获取信号的能力。
(3)输出电阻:是指从放大器输出端看进去的等效电阻,反映了放大器带负载的能力。
三、实验仪器及设备1、示波器2、信号发生器3、直流稳压电源4、万用表5、实验电路板6、晶体管、电阻、电容等元件四、实验内容及步骤1、按图连接实验电路仔细对照电路图,在实验电路板上正确连接晶体管共射极单管放大电路,注意元件的极性和引脚的连接。
2、静态工作点的调试(1)接通直流稳压电源,调节电源电压至合适值。
(2)用万用表测量晶体管各极的电压,计算静态工作电流。
(3)通过调整基极电阻的阻值,改变静态工作点,观察输出电压的变化,使输出电压不失真。
3、测量电压放大倍数(1)将信号发生器的输出信号接到放大器的输入端,调节信号发生器的频率和幅度,使输入信号为正弦波。
(2)用示波器分别测量输入信号和输出信号的峰峰值,计算电压放大倍数。
4、测量输入电阻(1)在放大器的输入端串联一个已知电阻。
晶体管单级放大电路实验报告晶体管单级放大电路实验报告引言:晶体管是一种重要的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。
晶体管的放大功能在电子技术中具有重要意义。
本次实验旨在通过搭建晶体管单级放大电路,探究晶体管在电路中的应用和性能。
一、实验目的通过搭建晶体管单级放大电路,了解晶体管的基本原理和工作特性,掌握晶体管的放大功能,研究晶体管在电路中的应用。
二、实验器材与原理1. 实验器材:- 晶体管:使用NPN型晶体管,如2N3904。
- 电源:提供电路所需的直流电源。
- 信号发生器:产生输入信号。
- 示波器:用于观测电路的输入输出波形。
2. 原理:晶体管是一种三极管,由发射极、基极和集电极组成。
晶体管的放大功能是基于PN结的导电特性。
当输入信号加到基极时,通过基极电流的变化,控制发射极与集电极之间的电流,从而实现信号的放大。
三、实验步骤1. 搭建电路:根据实验要求,按照电路图搭建晶体管单级放大电路,连接好晶体管、电源、信号发生器和示波器。
2. 调试电路:将信号发生器连接到输入端,示波器连接到输出端,调整信号发生器的频率和幅度,观察输出波形。
3. 测量电路参数:使用万用表测量电路中的电压和电流,记录下各个参数的数值。
四、实验结果与分析通过实验观察和测量,得到了晶体管单级放大电路的输入输出波形和电路参数。
根据实验数据,可以得出以下结论:1. 输入输出波形:通过示波器观察到输入信号和输出信号的波形。
输入信号经过晶体管的放大作用后,输出信号的幅度增大,但波形形状基本保持一致。
2. 电路参数:测量了电路中的电压和电流参数。
根据测量数据,可以计算出晶体管的放大倍数、输入输出阻抗等参数。
这些参数反映了晶体管在电路中的性能。
五、实验总结通过本次实验,我对晶体管的工作原理和放大功能有了更深入的了解。
通过搭建晶体管单级放大电路,我掌握了晶体管在电路中的应用方法,并通过实验数据分析了晶体管的性能。
这对于今后的电子技术学习和应用具有重要意义。
晶体管单级共射放大电路晶体管单级共射放大电路是一种常见的电子电路,其主要作用是将输入信号放大并输出。
本文将从以下几个方面对晶体管单级共射放大电路进行详细讲解。
一、晶体管单级共射放大电路的基本原理晶体管单级共射放大电路是一种基于晶体管的放大器电路。
其基本原理是通过控制晶体管的输入信号,使得输出信号得到放大。
在这个过程中,输入信号被送入到晶体管的基极,通过控制基极电流来控制晶体管的工作状态。
当基极电流增加时,晶体管会进入饱和状态,此时输出信号得到最大幅度的放大。
二、晶体管单级共射放大电路的组成1. 晶体管:负责实现信号的放大和控制。
2. 输入端:接收待处理信号。
3. 输出端:输出处理后的信号。
4. 耦合电容:连接输入端和输出端,起到隔离直流分量和传递交流分量的作用。
5. 偏置电阻:为了保证晶体管处于工作状态而设置的阻值较小且能够稳定偏置点位置的电阻。
6. 负载电阻:为了保证输出信号能够正常输出而设置的电阻。
三、晶体管单级共射放大电路的优缺点1. 优点:(1) 可以实现较高的放大倍数;(2) 简单易制作,成本较低;(3) 输出信号具有较好的线性度和稳定性。
2. 缺点:(1) 噪声较大,需要进行信号处理;(2) 输出阻抗较高,容易受到负载影响。
四、晶体管单级共射放大电路的应用领域晶体管单级共射放大电路广泛应用于各种电子设备中,如音频放大器、射频功率放大器等。
同时,它也是其他复杂电路中的基础模块之一,在集成电路设计中也有广泛应用。
五、晶体管单级共射放大电路的改进方法为了提高晶体管单级共射放大电路的性能,可以采取以下改进方法:1. 改变偏置点位置:通过调整偏置点位置来改变输出信号幅度和线性度。
2. 添加负反馈:通过添加反馈回路来降低噪声和增加稳定性。
3. 优化电路参数:通过选择合适的电容和电阻值来优化电路参数,进一步提高性能。
4. 使用多级放大器:通过使用多级放大器来增加放大倍数和稳定性,同时降低噪声。
六、总结晶体管单级共射放大电路是一种基于晶体管的放大器电路,其主要作用是将输入信号放大并输出。
模拟电路应用实验—晶体管单级放大电路实验报告实验目的:1. 理解晶体管的结构与基本特性2. 掌握晶体管单级放大电路的构成方法与基本性能3. 学习测量电路中的关键参数4. 熟悉使用实验仪器(万用表、示波器、信号发生器等)实验原理:晶体管是由三个层(P、N、N或P、P、N)构成的半导体三极管。
由于晶体管有较高的输入电阻和较低的输出电阻,且电压放大系数大,因此被广泛应用于电子放大、开关、调制等方面。
晶体管单级放大电路是将晶体管作为电压放大器的基本电路。
其基本电路图如下:晶体管单级放大电路可以分为两种工作状态:放大状态和截止状态。
当输入信号较小时,晶体管工作于放大状态;当输入信号较大时,晶体管工作于截止状态。
实验步骤:1. 按照电路图连接晶体管单级放大电路,连接好信号源,示波器和万用表。
2. 打开电源并调节工作电压,保证晶体管正常工作。
3. 测量输入电压和输出电压的大小,计算增益。
4. 改变输入信号的频率,观察输出信号的频率变化并做相关测量。
5. 改变负载电阻的大小,观察输出信号的变化并做相关测量。
实验结果:1. 在输入电压为300mv时,输出电压为1.2v,计算增益为4。
2. 在变化输入信号频率时,输出信号的频率也随之变化;当输入信号频率到达10KHz 时,输出信号的频率无法再跟随增加。
3. 在改变负载电阻的大小时,输出信号的电压随之变化,当负载电阻小于100欧时,输出信号失真,不能正常工作。
实验结论:通过本次实验,我们了解了晶体管单级放大电路的基本原理和电路构成方法,在实际操作中熟悉了各种仪器的使用方法。
同时我们还学会了测量了电路中的关键参数,如输入电压、输出电压、增益等。
实验的结果表明,晶体管单级放大电路是一种有效的电压放大器,在实际应用中有着广泛的应用前景。
晶体管单级放大电路实验报告实验目的,通过搭建晶体管单级放大电路,了解晶体管的工作原理,掌握晶体管的放大特性和放大倍数的计算方法。
实验仪器,晶体管(NPN型)、电阻、直流电压表、示波器、直流稳压电源等。
实验原理,晶体管是一种半导体器件,它具有放大电压和电流的功能。
在单级放大电路中,晶体管的基极接入输入信号,发射极接入负载电阻,集电极接入电源。
当输入信号加到基极时,晶体管就开始工作,输出信号通过负载电阻放大,实现信号的放大功能。
实验步骤:1. 按照电路图连接电路,在示波器上观察输入信号和输出信号的波形。
2. 调节直流稳压电源,使得晶体管工作在正常工作区域,观察输出波形的放大效果。
3. 测量输入信号和输出信号的电压值,计算放大倍数。
实验结果:经过实验观察和测量,得到了如下结果:1. 输入信号经过晶体管放大后,输出信号的幅值明显增大,证明晶体管具有放大功能。
2. 测得放大倍数为50倍,说明晶体管单级放大电路具有较高的放大倍数。
3. 调节输入信号的频率,观察输出信号的变化。
发现在一定范围内,输出信号的波形基本不变,说明晶体管单级放大电路具有一定的频率响应特性。
实验分析:晶体管单级放大电路具有简单、稳定、放大倍数高的特点,适用于一些对放大倍数要求较高的场合。
但是,晶体管也存在着温度漂移、频率响应不均匀等问题,需要根据实际情况进行合理的选择和设计。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了晶体管单级放大电路的工作原理和特性,掌握了晶体管的放大倍数计算方法。
实验结果表明,晶体管单级放大电路具有较高的放大倍数和一定的频率响应特性,适用于一些对放大倍数要求较高的场合。
在今后的学习和工作中,我们将进一步加深对晶体管放大电路的理解,不断提高实验技能,为将来的科研和工程实践打下坚实的基础。
实验4 晶体管单级放大电路的测试与分析一、实验目的:1.掌握对共发射级放大电路的静态工作地的分析2.掌握晶体管放大电路的动态分析的交流分析和瞬态分析3.会分析放大电路的指标测量4.掌握输入电阻和输出电阻的测量二、实验仪器设备:Multisim10.0仿真电路软件三、实验原理:如图所示。
偏置电路采用由7.0712.42.948iiiU mVR KL uA===Ω、2R和2R组成的基极分压电路,发射极接有5R,以稳定放大器的静态工作点。
放大器的输入端加入信号Ui后,输出端得到一个相位相反幅值放大的信号Uo,实现电压放大。
四、实验内容和步骤1.放大电路的静态工作点分析1)输入输出波形信号源设置为10mV kHz,调整1R在合适位置,使输入输出波形不失真。
2)放大电路的其它分析都是建立在输出波形不失真的基础上3)直流工作点分析求解电路仅受直流电压源或电流源作用时,每个节点上的电压与流过电源的电流。
4)电路直流扫描分析某一节点的直流工作点随电路的一个或两个电源变化的情况5) 参数扫描分析检测某个元件的参数在一定的取值范内变化时对直流工作点、瞬态特性、交流频率特性的影响。
2. 电压源激励下放大电路的输入和输出情况3. 放大电路的动态分析1) 交流分析对电路进行交流频率响应分析。
2) 瞬态分析4. 放大电路的动态指标测量1) 放大倍数的测量 O V iU A U 可用瞬态分析法或幅频特性的测量来实现放大倍数的测量2) 输入电阻的测量五、实验数据与分析通过示波器观察输入输出波形不失真,且输入输出信号反相。
静态工作点的测量,由仿真得出电路中个节点的电压分析电压电源对发射极的影响参数扫描分析由数据可知,集电极电压和发射极电压会随电阻R1的增大而减小。
当阻值较小时,(4)(3)CEO U V V =-较小,此时工作点偏高,易进入饱和区,当阻值较大时,(4)(3)CEO U V V =-较大,工作点较低,易进入截止区,从扫描参数可知1R 在40K 左右。
晶体管单级放大电路实验报告一、实验目的本实验的主要目的是通过实验了解晶体管单级放大电路的工作原理和特性,掌握晶体管的基本参数测量方法,提高实验操作技能。
二、实验原理晶体管单级放大电路是一种基本的放大电路,它由一个晶体管及其外围电路组成。
晶体管单级放大电路的输入端为基极,输出端为集电极,而发射极则被接地。
当输入信号加到基极时,由于晶体管的放大作用,输出信号将会在集电极处得到放大。
晶体管单级放大电路的放大倍数可以通过晶体管的直流工作点来调节。
当晶体管的直流工作点偏离合适的位置时,放大倍数将会下降,因此需要通过调整电路参数来保证晶体管的直流工作点处于合适的位置。
三、实验步骤1. 按照实验电路图连接电路,注意电路连接的正确性。
2. 将信号源接入电路的输入端。
3. 将示波器接入电路的输出端。
4. 打开电源,调整电源电压,使晶体管的直流工作点处于合适的位置。
5. 调整信号源的幅度和频率,观察输出信号的波形和幅度。
6. 测量晶体管的电流放大倍数、输入电阻和输出电阻等参数。
四、实验结果实验中我们得到了晶体管单级放大电路的输出波形和幅度,同时还测量了晶体管的电流放大倍数、输入电阻和输出电阻等参数。
实验结果表明,晶体管单级放大电路具有较好的放大效果,且可以通过调整电路参数来控制放大倍数。
五、实验分析通过实验我们发现,晶体管单级放大电路的放大效果受到晶体管的直流工作点的影响,因此需要通过调整电路参数来保证晶体管的直流工作点处于合适的位置。
此外,晶体管单级放大电路的放大倍数也可以通过改变电路参数来调节,因此需要根据具体的应用需求来选择合适的电路参数。
六、实验总结本实验通过实验了解了晶体管单级放大电路的工作原理和特性,掌握了晶体管的基本参数测量方法,提高了实验操作技能。
同时,我们也发现了晶体管单级放大电路的一些特点和应用注意事项,这对于今后的电子技术学习和应用都具有一定的参考意义。
实验九晶体管单级放大电路
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9-1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
,从而实现了电压放大。
得到一个与u i相位相反,幅值被放大了的输出信号u
(图画出)
图9-1 共射极单管放大器实验电路
在图9-1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
B1B1
B U R R R U +≈
U CE =U CC -I C (R C +R E ) 电压放大倍数: be
L
C V r R R β
A // -= 输入电阻: R i =R B1 // R B2 // r be
输出电阻: R O ≈R C
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E
E
E C R U I I =
≈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 。
C
E
BE
B E I R U U I ≈-≈
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9-2(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9-2(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9-2 静态工作点对u O波形失真的影响
改变电路参数U CC、R C、R B(R B1、R B2)都会引起静态工作点的变化,但通常多采用调节偏置电阻R B2的方法来改变静态工作点,如减小R B2,则可使静态工作点提高等。
最后还要说明的是,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,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。
所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。
如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。
2.放大器动态指标测试。
放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。
1) 电压放大倍数A V 的测量。
调整放大器到合适的静态工作点,然后
加入输入电压u i ,在输出电压u O 不失真的情况下,用交流毫伏表测出u i 和u o 的有效值U i 和U O ,则i
V U U A =
2) 输入电阻R i 的测量。
为了测量放大器的输入电阻,按图9-3电
路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R ,在放大器正常工作的情况下,用交流毫伏表测出U S 和U i ,则根据输入电阻的定义可得
R U U U R
U U I U R i S i
R i i i i -===
(公式要出现在报告中)
图9-3 输入、输出电阻测量电路
测量时应注意下列几点:
① 由于电阻R 两端没有电路公共接地点,所以测量R 两端电压 U R 时必须分别测出U S 和U i ,然后按U R =U S -U i 求出U R 值。
② 电阻R 的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取R 与R i 为同一数量级为好,本实验可取R =1~2K Ω。
3) 输出电阻R 0的测量。
按图9-3电路,在放大器正常工作条件下,
测出输出端不接负载 R L 的输出电压U O 和接入负载后的输出电压U L ,根据
O L
O L
L U R R R U +=
即可求出: L L
O
O 1)R U U (
R -= (公式要出现在报告中) 在测试中应注意,必须保持R L 接入前后输入信号的大小不变。
4) 最大不失真输出电压U OPP 的测量(最大动态范围)。
如上所述,为
了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点。
为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节R W (改变静态工作点),用示波器观察u O ,当输出波形同时出现削底和缩顶现象(如图9-4)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。
然后反复调整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出U O (有效值),则动态范围等于0U 22。
或用示波器直接读出U OPP 来。
图 9-4 静态工作点正常,输入信号太大引起的失真
三. 实验器材 1. 直流电源 2. 函数信号发生器 3. 双踪示波器 4. 交流毫伏表 5. 万用电表 6. 实验电路板 四. 实验内容
实验电路如图9-1所示。
为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。
1. 调试静态工作点
接通直流电源前,先将R W 调至最大, 函数信号发生器输出旋钮旋至零。
接通+12V 电源、调节R W ,使I C =2.0mA (即U E =2.0V ), 用直流电压表测量U B 、U E 、U C 及用万用电表测量R B2值。
记入表9-1。
表9-1 I C =2mA
2. 测量电压放大倍数
在放大器输入端加入频率为1KHz 的正弦信号u S ,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压U i 10mV ,同时用示波器观察放大器输出电压u O 波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的U O 值,并用双踪示波器观察u O 和u i
的相位关系,记入表9-2。
表9-2 I C =2.0mA U i = mV
3. 观察静态工作点对电压放大倍数的影响
置R C =2.4K Ω,R L =∞,U i 适量,调节R W ,用示波器监视输出电压波形,
在u
O 不失真的条件下,测量数组I
C
和U
O
值,记入表9-3。
表9-3R C=2.4KΩ R L=∞ U i=mV
测量I
C
时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使U i=0)。
4.观察静态工作点对输出波形失真的影响
置R
C =2.4KΩ,R
L
=∞, u i=0,调节R
W
使I
C
=2.0mA,测出U
CE
值,再逐
步加大输入信号,使输出电压u
足够大但不失真。
然后保持输入信号不变,
分别增大和减小R
W ,使波形出现失真,绘出u
的波形,并测出失真情况下的
I C 和U
CE
值,记入表9-4中。
每次测I
C
和U
CE
值时都要将信号源的输出旋钮旋
至零。
表9-4 R
C =2.4KΩ R
L
=∞ U i=mV
五.实验注意事项
1.参阅常用电子仪器的使用注意事项。
2.电子元件管脚较细,测量时务必小心。
六.实验报告要求
1.画出实验电路,标明元件参数。
2.简要说明电路原理,写出有关计算公式。
3.将实验数据和结果列成表格,并与理论值进行比较,分析讨论实验结果。