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第3章 晶体三极管及其放大电路3.1 教学基本要求教 学 基 本 要 求主 要 知 识 点熟练掌握 正确理解 一般了解晶体管的结构及其工作原理√ 电流分配与放大作用√ 晶体管三极管 晶体管的工作状态、伏安特性及主要参数√ 放大电路的组成原则及工作原理√ 放大电路的主要技术指标、查阅电子器件相关数据资料 √ 图解法 √ 静态工作点估算法 √ 三极管放大电路的分析方法微变等效电路法√三种组态基本放大电路比较√静态工作点的选择与稳定、基本电路设计√耦合方式及直接耦合电路的特殊问题√ 多极放大电路 分析计算方法 √频率响应的基本概念 √三极管放大电路基础放大电路的频率响应频率响应的分析计算方法√3.2 重点和难点一、重点1．正确理解三极管的结构、电流分配、伏安特性和“放大”的实质。
2．三极管放大电路的图解法、小信号模型和放大电路的小信号模型分析方法。
3．放大电路中静态工作点的稳定问题。
二、难点1．正确理解NPN 和PNP 型三极管的组成及其工作原理。
2．三极管放大电路的小信号模型分析方法和工作点稳定问题。
3．基本放大电路的设计3.3 知识要点三极管的结构及类型 电流分配及电流放大作用 1．双极型三极管 共发射极特性、工作区域 主要参数“放大”的概念“放大”的概念及条件 三极管的内部条件外部条件 放大电路的组成、各元器件的作用2．共发射极放大电路 固定偏置共发射极放大电路的原理和工作波形 共发射极放大电路的三种工作状态与失真分析 分析方法与步骤静态分析3．共发射极放大电路的图解法动态分析失真与最大不失真输出电压三极管的小信号模型4．小信号模型分析法H参数的物理意义共发射极放大电路的小信号模型分析方法5．共发射极放大电路的工作点稳定问题6．共发射极、共基极和共集电极放大电路的特点阻容耦合方式直接耦合方式7．多级放大器变压器耦合方式光电耦合方式多级放大器的分析频率响应的基本概念RC低通电路的特性及波特图8．放大电路的频率响应RC高通电路的特性及波特图BJT的高频小信号混合π型模型单级阻容耦合放大电路的频率特性多级放大电路的频率特性3.4 主要内容3.4.1 晶体三极管3.4.1.1 晶体三极管的分类及结构晶体三极管通常简称为三极管，也称为晶体管和半导体三极管。
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子1001班指导教师：韩屏工作单位：信息工程学院题目：晶体管中频小信号选频放大器设计初始条件：具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。
要求完成的主要任务：1.采用晶体管或集成电路完成一个调幅中频小信号放大器的设计；2.放大器选频频率f0＝455KHz，最大增益200倍，矩形系数不大于5；3.负载电阻R L＝1KΩ时，输出电压不小干0.5V，无明显失真；4.完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总结）。
时间安排：1．2013年12月10日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。
2．2013年12月11日至2013年12月26日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。
3. 2013年12月27日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)II Abstract ......................................................................................................1一、绪论.....................................................................................................二、中频小信号放大器的工作原理 (2)三、中频选频放大器的设计方案 (3)33.1 稳定性分析 ..................................................................................3.2 提高放大器稳定性的方法 (4)53.3中频选频放大 ...............................................................................63.4 信号负反馈 ..................................................................................7四、电路仿真与分析 ................................................................................4.1 multisim仿真软件简介 (7)4.2 中频选频放大部分仿真 (7)9五、实物制作及调试 ................................................................................12六、个人体会........................................................................................... 参考文献...................................................................................................1314 附录I 元件清单 .....................................................................................15附录II总电路图 ....................................................................................摘要本文对中频小信号选频放大器的工作原理进行了详细解析，通过对放大器的性能分析，确定最佳制作方案。
晶体管小信号等效电路
晶体管的小信号等效电路是一种用来分析和计算晶体管放大小信号时性能的简化模型。
在这个模型中，晶体管被看作是一个线性元件，其非线性特性通过在静态工作点附近进行小信号分析来近似处理。
根据晶体管的类型（双极型晶体管（BJT）或场效应晶体管（FET））和配置（共射、共基、共集或者共源、共栅、共漏），小信号等效电路的模型会有所不同。
1.对于双极型晶体管（BJT）：
●共射配置：小信号等效电路通常包括一个输入端的
π型网络，其中包括基极-发射极电阻（re），以及
基极和发射极之间的电容。
输出端包括一个电流源
（gmVbe），其中gm是晶体管的跨导，Vbe是基极-
发射极电压的变化。
●共基配置和共集配置：这两种配置的小信号等效电
路类似于共射配置，但元件的连接方式和参数会有
所不同。
2.对于场效应晶体管（FET）：
●共源配置：小信号等效电路通常包括一个电流源
（gmVgs），其中gm是晶体管的跨导，Vgs是栅极-
源极电压的变化。
电路还可能包括栅极电阻、源极
电阻和漏极电阻。
共栅配置和共漏配置：这两种配置的小信号等效电路类似于共源配置，但元件的连接方式和参数会有
所不同。
在使用小信号等效电路进行分析时，需要先确定晶体管的静态工作点，然后在该工作点附近进行小信号分析。
这种方法可以简化计算，快速得出晶体管在放大小信号时的性能参数，如增益、输入阻抗和输出阻抗等。
实验1 单级晶体管放大电路一、实验目的1．掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。
2．了解静态工作点对电压放大倍数的影响。
3．了解静态工作点对输出波形的影响。
4．学习测量放大电路的交流电压放大倍数、输入电阻、输出电阻以及最大不失真输出电压的测试方法。
5．熟悉常用电子仪器、仪表及模拟电子技术实验设备的使用。
二、实验原理电压放大电路的基本任务是在输入端接入交流信号u i 后，在其输出端便可以得到一个与之相位相反、不失真的交流放大输出信号u 0 ,且有足够的电压放大倍数。
图1-1为电阻分压式稳定静态工作点的共射极单管放大电路，其基极偏置电路由R B1和R B2分压电路构成。
如果静态工作点选择得过高或过低，或者输入信号过大，都会使输出波形失真。
为获得合适的静态工作点，一般采用调节上偏置电阻R P 的方法，在发射极接有电阻R e ，以稳定静态工作点Q 。
图1-1 分压式偏置共发射极放大电路图1-1的电路是交流放大电路中最常用的一种基本单元电路。
根据此电路学习放大电路的主要性能指标的测量方法。
1. 输入电阻r i放大器的输入电阻是从放大器的输入端看进去的等效电阻，加上信号源之后，它就是信号源的负载电阻，用r i 表示。
由此可知r i =U i / i i =R S U i / (U S －U i )U CC12V其中：U S—信号源电压的有效值，R S—信号源内阻；U i—放大电路输入电压的有效值。
r i的大小直接关系到信号源的工作情况。
2．输出电阻r o、放大器的输出电阻是从放大器的输出端回向放大器看进去的等效电阻，用r o表示，测出U oCU o L后r o由下式计算：r o=R L(U o1－U o2) /U o2——放大电路开路时输出电压的有效值；其中：U oCU o L——放大电路接负载R L时输出电压的有效值。
3．电压放大倍数A u放大器的电压放大倍数是在输出波形不失真的情况下输出电压与输入电压有效值（或最大值）的比值A u，即A u=U o /U i三、实验仪器设备及元器件1．直流稳压电源2．函数信号发生器3．数字式双踪示波器4．数字万用表5．交流毫伏表6．模拟电子实验箱、单级晶体管放大电路专用实验板7．晶体三极管、电位器、电阻器、电容器等电子元件四、预习要求1．理解分压式偏置放大电路的工作原理及电路中各元件的作用。
2、晶体管放大电路原理2.1 晶体管和FET 的工作原理2.1.1晶体管和FET 的放大工作的理解晶体管和FET 的放大作用：晶体管或FET 的输入信号通过器件而出来，晶体管或FET 吸收此时输入信号的振幅信息，由电源重新产生输出信号，由于该输出信号比输入信号大，可以看成将输入信号放大而成为输出信号。
这就是放大的原理。
2.1.2晶体管和FET 的工作原理1、双极型晶体管的工作原理晶体管内部工作原理：对流过基极与发射极之间的电流进行不断地监视，并控制集电极-发射极间电流源使基极-发射极间电流的β倍的电流流在集电极与发射极之间。
就是说，晶体管是用基极电流来控制集电极-发射极电流的器件。
电源电源输入输出输出（a ）双极型晶体管(以NPN 型为例) （b ）FET （以N 型JFET 为例）A被基极电流控制的电流源检测基极电流的电流计集电极（输出端）基极（输入端）发射极（公共端）双极型晶体管的内部原理2、FET 的工作原理FET 内部工作原理：对加在栅极与源极之间的电压进行不断地监视，并控制漏极-源极间电流源使栅极-源极间电压的g m 倍的电流流在漏极与源极之间。
就是说，FET 是用栅极电压来控制漏极-源极电流的器件。
2.1.3分立元件放大电路的组成原理放大电路的组成原理（应具备的条件）1放大器件工作在放大区（三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置；结型FET 与耗尽型MOSFET 可采用自偏压方式或分压式偏置或混合偏置方式，增强型MOSFET 则一定要采用分压式偏置或混合偏置 方式）即要保证合适的直流偏置； （2）：输入信号能输送至放大器件的输入端； （3）：有信号电压输出。
判断放大电路是否具有放大作用，就是根据这几点，它们必须同时具备。
2.1.4晶体管放大电路的直流工作状态分析（以晶体管电路为例）直流通路：在没有信号输入时，估算晶体管的各极直流电流和极间直流电压，将放大电路中的电容视为开路，电感视为短路即得。
