实验二 晶体三极管放大电路

第2章 晶体三极管及基本放大电路

晶体三极管是电子电路中必备的基本电路元件，在电路中起放大作用。这里“放大”是一个通俗的说法。这里所谓放大，是指信号电压、电流的放大，也就是能量的放大。严格意义上讲晶体三极管是一个无源器件，根据能量守恒定律，它不能将信号的能量加以放大。那么，晶体三极管放大电路确实将小的输入信号，转化为大的信号输出了。这是为什么呢？实际上，晶体三极管在这里是将直流电源的能量转换为交流信号的能量输出了，也就是说晶体三极管在这里只起到能量转换的作用。理解晶体三极管在电路中的作用，是我们进行晶体三极管放大电路的故障诊断、检测与排除的基础。

2.1 晶体三极管的类型和管脚识别

一般来说晶体三极管分成三大类：一般用途的小信号元件、高频（射频）小信号元件和功率元件。图2.1是一部分晶体三极管的封装外壳示意图。

图2.1

每一类晶体管管脚一般可从它们的封装和型号上加以识别，但要准确识别还必须通过测试加以确认。在这里以一般用途的小功率晶体管为例，介绍使用万用表测试晶体三极管管脚的方法。首先将晶体三极管的三个管脚编号，如图2.2所示。

图2.2

然后将数字万用表拨到二极管测试档位，分别对管脚进行两两测试，将结果填入表2-1中。

表2-1

测试点 ①–② ②-① ①-③ ③-① ②-③ ③-②

表笔：红前黑后

对于正常的晶体三极管而言，测试结果有导通和不导通两种可能，每一组数据只有两个导通，其他四个不导通。表2-1中在两组万用表导通的数据中，若红表笔对应同一管脚此管脚是基极，而此晶体三极管一定是NPN型。在万用表导通的两组数据中，黑表笔对应同一管脚，此管脚是基极，而此晶体三极管一定是PNP型。当确定了基极后，可以用数字万用表测量三极管的专用插孔将管脚对应插入，基极不变其他两个管脚分别对调插入，然后读取相应的放大倍数，放大倍数大的一次管脚插入是正确的。这样，晶体三极管的管脚和类型就被识别出来了。（同学现在可以将自己手中的晶体管测试一下，然后，记录测试结果。）

晶体三极管及放大电路练习题

一、填空题

1、三极管的输出特性曲线可分为三个区域，即______区、______区和______区。当三极管工作在______区时，关系式IC=βIB才成立；当三极管工作在______区时，IC=0；当三极管工作在______区时，UCE≈0。

2、NPN型三极管处于放大状态时，三个电极中电位最高的是______，______极电位最低。

4、晶体三极管反向饱和电流ICBO随温度升高而________，穿透电流ICEO随温度升高而________，β值随温度升高而________。

6、输入电压为20mV，输出电压为2V，放大电路的电压增益为________。

8当半导体三极管的 正向偏置， 反向偏置偏置时，三极管具有放大作用，即 极电流能控制 极电流。

9、(2-1，低)根据三极管的放大电路的输入回路与输出回路公共端的不同，可将三极管放大电路分为 ， ， 三种。

11、(2-1，中)三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压VCE一定时，

与 之间的关系。

12、(2-1，低)为了使放大电路输出波形不失真,除需设置 外,还需输入信号 。

13、(2-1，中)为了保证不失真放大，放大电路必须设置静态工作点。对NPN管组成的基本共射放大电路，如果静态工作点太低，将会产生 失真，应调RB，使其 ，则IB ，这样可克服失真。

15、(2-1，低)三极管的电流放大原理是 电流的微小变化控制 电流的较大变化。

16、(2-1，低)共射组态既有 放大作用，又有 放大作用。

18、(2-1，难)某三极管3个电极电位分别为VE=1V,VB=1.7V,VC=1.2V。可判定该三极管是工作于 区的 型的三极管。

课题二：三极管放大电路的设计与制作

1. 目的：

1). 巩固和加深放大电路的相关概念（静态工作点、输入阻抗、输出阻抗、增益、频率响应、失真等）的理解；

2). 学习和掌握三极管放大电路的设计方法；

3). 了解元器件参数和电路结构对电路性能和参数的决定性作用及影响；

4). 培养电子电路的设计能力和基本应用技能。

2. 课题任务：

1）选择、使用半导体三极管设计一个放大电路，电路供电电源电压为+12V；

2）设计要求：所设计放大电路应具有自动稳定Q点的作用。电路参数：𝑅𝑖>5kΩ，𝑅𝑂=3kΩ， 𝐴𝑣 ≥7；BJT的β值按200算；

3）仿真所设计电路，撰写完整的设计报告；

4）制作并测试放大器的𝑅𝑖、𝑅𝑂、Av、-3dB增益及最大不失真输出电压幅值VO(max)；

5）撰写完整的实习报告。

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西 安 邮 电 大 学

开放式电子电路实验 实验报告

院 系： 通信与信息工程学院

专业班级： 通工1004班

姓名： 庞丹旭

学 号： 03101133

实验日期： 2012-2013第一学期

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实验一 三极管放大电路

一、实验目的

1．掌握多级放大器静态工作点的调整与测试方法。

2．学会放大器频率特性测量方法。

3．了解放大器的失真及消除方法。

4．掌握两级放大电路放大倍数的测量方法和计算方法。

5．进一步掌握两级放大电路的工作原理。

二、实验仪器

示波器

万用表

信号发生器

直流电源

三、实验设计要求

1．信号源内阻：Rs=51K

2．输入信号频率 20Hz-20Khz

3．Av=3

4．RL=200Ω/75Ω

5．Vo=3Vpp

6．P电源=30mW

7．增加平坦度<0.1dB

四、设计思路

求各部分的直流电位：

如图所示，基级的直流电位VB是用R1和R2对电源电压VCC进行分压后的电位，所以，流进晶体管的基级电路的直流成分IB是很小的，可以忽略， 则：VB=R2/(R1+R2)*VCC

(V)

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发射机的直流电位VE，仅比VB低于基级—发射机间的电压VBE，如设VBE=0.6V，则VE为：VE=VB-0.6 (V)

发射级上流动的直流电流IE为 IE=VE/RE=(VB-0.6)/RE

集电极的电流电压VC为电源电压减去RC的压降而算得的值，所以VC为：VC=VCC-IC*RC

在式中，基级电流为最少的值，所以可忽略，则IC=IE。

求交流电压放大倍数：、

接着求上图电路的交流放大倍数

由于晶体管的基级-发射极间存在的二极管是在导通情况下使用的（交流电阻为0），所以基级端子的交流电位直接出现在发射极，因此，由交流输入电压vi引起的ie的交流变化部分△ie为：△ie=vi/RE

另外，令集电极电流的交流变化部分为△ic，则vc交流变化部分△vc为：△vc=△ic*RC