单级共射放大电路的设计共7页word资料

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。

单级共射放大电路实验原理图2-1是电阻分压器式工作点稳定单管共发射放大器电路的实验原理图。

其偏置电路采用RB1和Rb2组成的分压电路，发射极中连接电阻re以稳定放大电路的静态工作点。

当将输入信号UI加到放大电路的输入端时，可以在放大电路的输出端获得相位相反、幅度放大的输出信号U0，从而实现电压放大。

rp1100krc12k47μfrb114。

7k47μfrb1210k510re151c3图2－1共射极单管放大电路实验电路在图2-1的电路中，当流过偏置电阻器RB1和Rb2的电流远大于晶体管t的基极电流IB（通常为5~10倍）时，其静态工作点可通过以下公式估算：UB？rb1uccrb1?rb2u?ubeie?b?icreuce＝ucc－ic（rc＋re）电压放大倍数av??βrc//rlrbe输入电阻ri＝rb1//rb2//rbe实验二单级共射放大电路输出电阻ro≈ 钢筋混凝土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和调试，干扰和自激振荡的消除，放大电路各种动态参数的测量和调试。

1.放大电路静态工作点的测量和调试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。

成绩评定表课程设计任务书目录1 单级共发放大电路 (1)1.1电路原理图 (1)1.2 PSPICE程序 (2)1.3 仿真结果 (2)2 共集放大器 (3)2.1电路原理图 (3)2.2 PSPICE程序 (3)2.3仿真结果 (3)3ＰＣＢ板图设计 (4)3.1电路图 (4)3.2 PCB板图 (5)4参考文献 (5)1 单级共发放大电路1.1电路原理图图1 放大电路图1.2 PSPICE程序* source 1J_Q1 N00319 N00292 N00323 Q2N2222 R_R1 N00319 N00315 2k TC=0,0R_R2 N00292 N00315 93k TC=0,0R_R3 0 N00292 27k TC=0,0R_R4 0 N00323 2k TC=0,0R_R5 0 N00365 10M TC=0,0R_R6 N001451 N001450 0.5k TC=0,0 C_C1 N001450 N00292 10uF TC=0,0 C_C2 0 N00323 10u TC=0,0C_C3 N00319 N00365 10u TC=0,0 V_V1 N001451 0+SIN 0 10mV 1kHZ 0 0 0V2 N00315 0 12Vdc.TRAN 0 10m 0 1u.OPTIONS ADVCONV.PROBE64 V.INC "..\".END1.3 仿真结果图2 V(R5.2)仿真图2 共集放大器2.1电路原理图图3 共集放大器电路2.2 PSPICE程序* source 2J_Q_Q1 N00302 N00251 N00319 Q2N2222 R_R1 N00302 N00293 2k TC=0,0R_R2 0 N00319 2k TC=0,0R_R3 0 N00333 10M TC=0,0R_R4 0 N00251 27k TC=0,0R_R5 N00251 N00293 93k TC=0,0R_R6 N00658 N00251 0.5k TC=0,0C_C1 N00302 N00293 10uf TC=0,0C_C2 N00319 N00333 10uf TC=0,0C_C3 N00251 N00251 10uf TC=0,0V_V1 N00658 0+SIN 0 10mv 1khz 0 0 0V_V2 N00293 0 12Vdc.TRAN 0 10m 0 1u.OPTIONS ADVCONV.PROBE64 V.INC "..\".END2.3仿真结果图4 V(R3.2)仿真图3ＰＣＢ板图设计3.1电路图图6 电路图3.2 PCB板图图7 PCB板图4参考文献1.戴蓓倩.线性电子线路.第二版.北京:清华大学教育出版社,20072.高文焕.模拟电子技术仿真.北京:电子工业出版社,1998。

实验二、单级共射放大电路的设计一、实验目的1.掌握共射放大器电路的设计方法2.掌握如何设置放大电路的静态工作点及其调试方法3.学习放大电路性能指标4.观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及最大不失真电压、以及频率响应的测量方法5.进一步熟悉函数发生器、等常用仪器的使用方法6.进一步熟悉晶体管参数的测试7.了解负反馈对放大电路性能的影响二、实验仪器与器件：直流稳压电源、万用电表、双踪示波器、交流毫伏表、直流毫安表、频率计、三极管、电阻器、电容器、电位器若干。

三、实验原理：连接电路图如下图，并测量相关数据，了解单级共设放大电路四、实验内容1.静态工作点的调整与测量：将RL 开路；在接通电源钱，将Rb2调至最大，并使ui=0.调节Rb2测量相应数据填入下表2.观察静态工作点对输出波形失真的影响：调节函数信号发生器找到最大不失真输入电压，然后观察u O 输出波形，判断失真情况以及管子工作状态填入下表3.电压放大倍数的测量将频率为1kHz 、u i =300mV （参考）的正弦信号作为输入信号，用交流毫伏表测量U i 和U o 有效值，用示波器观察输入输出电压的波形，把测量结果记入下表 U i =248mV4.观察静态工作点对电压放大倍数的影响将RL 开路，RC=2k欧姆，输入适当ui。

改变Rb2，将数据填入下表Ui=106.06mV注意：测量UCE时它是静态参数。

5.输入电阻和输出电阻的测量输入端开关打开，用交流毫伏表测量Ui 和Us，计算输入电阻R i =Ui/Ii=Rs*Ui/(Us-Ui)闭合输入端开关，打开和闭合输出端开关，用交流毫伏表测量UL 和UO，计算输出电阻R O =（UO/UL-1）*RL6.最大不是真输出电压Vopp的测量同时调节输入信号的幅度和电位器Rb2，用示波器和交流毫伏表测量填表7.幅频特性的测量采用主点法进行测量，填表。

由表知0.707A um =-6.293所以上限截止频率应接近于表中第五组数据，上限截止频率约为300kHz五、 设计题U O =R s //R c *(1+β)I i U i =[（1+B ）*R e +R b ]I i当R e =0时A u =U o /U i ≈β放大倍数可大于等于80。

【最新整理，下载后即可编辑】单管分压式稳定共射极放大电路设计设计题目：输入信号v i =5mv ，f=10kHz ，输出信号v o =500mv ，工作电压Vcc=6v ，输入电阻R i >1k ，输出电阻Ro<2k用分压式稳定单管共射极放大路进行设计。

R L =10k 。

一、 设计思考题。

① 如何正确选择放大电路的静态工作点，在调试中应注意什么？② 负载电阻RL 变化对放大电路静态工作点Q 有无影响？对放大倍数AU 有无影响？③ 放大电路中，那些元件是决定电路的静态工作点的？④ 试分析输入电阻Ri 的测量原理（两种方法分别做简述）。

二、 设计目的a) 掌握单管放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方法。

b) 三极管在不同工作电压下的共基放大系数的测定。

c) 了解电路中元件的参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响。

d) 掌握放大电路的输入和输出电阻的测量方法。

三、 所需仪器设备a) 示波器b) 低频模拟电路实验箱c) 低频信号发生器d) 数字式万用表e) PROTUES 仿真四、 设计原理a) 设计原理图如图1所示分压式稳定共射极放大电路图1 分压式稳定共射极放大电路b) 对电路原理图进行静态分析与反馈分析说明分压式对电路稳定性的作用。

静态分析：当外加输入信号为零时，在直流电源V 的作用下，三极管的基极回路和集电极回路均存在着直流电流和直流电压，这些直流电流和直流电压在三极管的输入、输出特性上各自对应一个点，称为静态工作点。

静态工作点的基极电流、基极与极与发射极之间的电压则用CQ I 和CEQ U 表示。

为了保证BQ U 的基本稳定，要求流过分压电阻的电流BQ R I I >>,为此要求电阻21,R R 小些，但若21,R R 太小，则电阻上消耗的功率将增大，而且放大电路的输入电阻将降低。

在实际工作中通常用适中的21,R R 值。

一班取BQ R I I )10~5(=,常常取10倍，而且使BEQ BQ U U )10~5(=，常常取5倍分析分压式工作点稳定电路的静态工作点时，可先从估算BQ U 入手。

单级放大电路电路设计一实训任务单级放大电路的测试（共射级单级放大电路）1、绘制电路图（按照实验指导书P8页所示电路图绘制）2、测试电路的静态工作点Ib，Ic，Ube，Uce；3、测试电路的动态特性，Au，Ri，Ro4、完成实验报告5、分析电路原理，完成实训报告6、分析系统的动态参数，Au，BW，fL，fH二实训电路原理三极管工作在放大区时具有电流放大作用，只有给放大电路中的三极管提供合适的静态工作点才能保证三极管工作在放大区。

如果静态工作点不合适，输出波形则会产生非线性失真——饱和失真和截止失真，而不能正常放大。

静态工作点合适时，三极管有电流放大特性，通过适当的外接电路，可实现电压放大。

表征放大电路放大特性的交流参数有电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。

由于电路中有电抗元件电容，另外三极管中的PN结有等效电容存在，因此，对于不同频率的输入交流信号，电路的电压放大倍数不同，电压放大倍数与频率的关系定义为频率特性，频率特性包括：幅频特性——即电压放大倍数的幅度与频率的关系；相频特性——即电压放大倍数的相位与频率的关系。

三、实训电路原理图及主要参数分析：电路原理图波形图主要参数分析：放大倍数（Au）：放大倍数是描述一个放大电路放大能力的指标，其中电压放大倍数定义为输出电压与输入电压的变化量之比。

输入电阻（Ri）：从放大电路的输入端看进去的等效电阻称为放大电路的输入电阻,输入电阻Ri的大小等于外加正弦输入电压与相应的输入电压之比。

输出电阻（Ro）：输出电阻是从放大电路的输出端看进去的等效电阻当输入端信号短路，输出端负载开路时，外加一个正弦输出电压，得到相应的输出电流。

二者之比即是输出电阻Ro。

静态工作点分析单级放大电路原理图静态参数四、实验小结实验中经常出现一些细节性问题，比如求最大不失真输出时的静态工作点，稍微不注意，变阻器的值就不是最大不失真输出时所应该的值，造成输入、输出特性曲线出现问题，又会导致Rbe、Rce所求不准确。

单级共射放大电路一、实验目的掌握晶体管放大电路静态工作点设置与调整方法。

了解电路参数变化对静态工作点的影响。

掌握晶体管放大电路的安装与调试技术。

掌握晶体管放大电路性能指标(Av、BW)的测试方法。

了解负反馈对放大电路性能的影响。

二、实验电路原理图(P82图4.5.1)调节Rp可改变静态工作点VB的值RpRb11100kRc15.1k+C210FT1++VCC+12ViC/mAQ`Q60uA40uAC116Kc20k+beRe11Q``20uAvCE/VvCE/V+10FVip-p≥100mVvi10kfi=1KHz-Rb1251+vo1RL-VCEQtRe121kCe47F35.1k实验元件三极管9014或90181只电阻16k1只；10k1只；5.1k2只；1k1只；511只电容47F1只；10F2只电位器100k1只电路组装(实例)电路组装(实例)三、实验内容1、静态调试(合适的静态工作点)测量VE、VB、Vc,计算IC、VCE(调节Rp)2、测量技术指标测试电压放大倍数Av=Vo/Vi记录输入输出波形测量通频带BW=fH-fL测量输入电阻、输出电阻3、研究静态工作点与非线性失真调节Rp为0和100K时分别观察饱和失真、截止失真，记录失真波形和Q点的参数7四、电路调试方法静态调试(合适的静态工作点)Vi为f=1KHz,Vipp=100mv 正弦波，调节Rp和信号幅值，使Vo最大不失真。

关闭信号源，用万用表测量静态工作点(表4.5.1)什么叫“最大不失真”怎样调到“最大不失真”8iC/mAQ`Q60uA40uAQ``20uAvCE/VvCE/VVCEQt测试平台共地与仪器连线合理有序9特别注意所有交流电压均用示波器测试。

所有直流电压均用万用表测量。

静态工作点的电流是计算出来的，不直接测量。

五、主要性能指标及其测试方法1、测试电压放大倍数，记录输入输出波形Av=Vopp/Vipp定性记录Vi和Vo波形，注意记录特征参数值注意两者之间的相位关系注意：所有测试必须在输出波形不失真情况下进行交流量Vi和Vo的有效值及峰峰值只能用示波器测量，而不能用万用表。