三极管放大电路的设计与制作设计报告

电子线路设计Pspice 实验报告实验课题：晶体管放大设计实验学号：XXXX一. 实验目的：1.学习晶体管放大电路的设计2.掌握晶体管放大电路静态工作的设置与调试3.掌握晶体管放大电路的性能指标测试方法及调试技巧4.了解负反馈对电路的影响5.加深对Pspice软件的使用技能，能熟练地应用Pspice进行电路硬件仿真二．实验课题1.已知条件：+VCC=+12V，RL=2K，Vi=10mV(有效值)，Rs=50欧2.技术指标要求：A V>30, Ri>2K, R0<3K, fL<30HZ, fH>500KHZ, 电路稳定。

三.实验原理三极管放大电路是分压式射极偏置电路。

电路的Q点稳定，Q点的主要参数由RB1,RB2,RE,RC,以及+VCC决定。

通过调节以上的参数，可以设置静态工作点。

模拟电路图：从图中可以看出静态工作点为；VBQ=3.673V, VCQ=6.163V, VCEQ=3.20V(在放大区内，符合)，ICQ=2.43mA .输入函数波形：Vi（p-p）==28mv输出电压波形：V0（p-p）=1260mv增益计算：A V=（V0）/(Vi)=1260/28=45 倍，满足设计要求。

输出幅频特性曲线：可看出增益为52倍，当增益下降到52x0.707=36.8倍时，经计算f(L)=20HZ，f(H)=16MHZ输出相频特性曲线：输入阻抗曲线：Ri=2.2K输出阻抗曲线：R0=2.4K实验总结：1.通过本次试验掌握了放大器的估计方法和静态工作点的调试技巧，同时掌握了电路性能的测试2.更加熟练地运用Pspice软件进行电路硬件仿真，给实际操作带来了极大的方便。

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第三次实验实验名称：三极管放大电路设计院（系）：专业：姓名：学号：实验室:实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：实验三三极管放大电路设计一、实验目的1. 掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；2. 了解三极管、场效应管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法；3. 了解负反馈对放大电路特性的影响。

4. 掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；5. 掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、函数发生器的使用技能训练。

二、预习思考：1. 器件资料：上网查询本实验所用的三极管9013 的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表：图3-3 中偏置电路的名称是什么？简单解释是如何自动调节晶体管的电流I C 以实现稳定直流工作点的作用的，如果R1、R2 取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？答：分压偏置；利用R1，R2 构成的分压器给三极管基极b 提供电位U B，如果满足电流I1>>I BQ 的条件，基极电位U B 可近似地由下式求得：U B≈R2*V CC/(R1+R2)。

当环境温度升高时，I CQ（I EQ）增加，电阻R E 上的压降增大。

由于基极电位U B 固定，加到发射结上电压减小，从而使I CQ 减小。

通过这样的自动调节过程使I CQ 恒定。

如果R1、R2 R1，R2 电路中电流小，这样就无法忽略基极中的电流，从而不能再稳定直流工作点。

3. 电压增益：(I) 对于一个低频电压放大器，一般希望电压增益足够大，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高电压增益，分析这些方法各自优缺点，总结出最佳实现方案。

答：β RC //RLa) 共射组态：u =-be。

所以可以通过增大RC 来增大电压增益。

三极管放大电路实验报告范文要求设计一放大电路，电路部分参数及要求如下：（1）信号源电压幅值：0.5V；（2）信号源内阻：50kohm；（3）电路总增益：2倍；（4）总功耗：小于30mW；（5）增益不平坦度：20~200kHz范围内小于0.1dB2、问题分析：通过分析得出放大电路可以采用三极管放大电路。

2.1对三种放大电路的分析（1）共射级电路要求高负载，同时具有大增益特性；（2）共集电极电路具有负载能力较强的特性，但增益特性不好，小于1；（3）共基极电路增益特性比较好，但与共射级电路一样带负载能力不强。

综上所述，对于次放大电路来说单采用一个三极管是行不通的，因为它要求此放大电路具有比较好的增益特性以及有较强的带负载能力。

2.2放大电路的设计思路在此放大电路中采用两级放大的思路。

先采用共射级电路对信号进行放大，使之达到放大两倍的要求；再采用共集电极电路提高电路的负载能力。

3、实验目的（1）进一步理解三极管的放大特性；（2）掌握三极管放大电路的设计；（3）掌握三种三极管放大电路的特性；（4）掌握三极管放大电路波形的调试；（5）提高遇到问题时解决问题的能力。

4、问题解决测量调试过程中的电路：增益调试：首先测量各点（电源、基极、输出端）的波形：结果如下:绿色的线代表电压变化，红色代表电源。

调节电阻R2、R3、R5使得电压的最大值大于电源电压的2/3 VA=R2〃R3〃(1+3)R5/[R2//R3//(1+3)R5+R1]，其中由于R1较大因此R2、R3也相对较大。

第一级放大输出处的波形调试(采用共射级放大电路)：结果为：红色的电压最大值与绿色电压最大值之比即为放大倍数。

则需要适当增大R2，减小R3的阻值。

总输出的调试：如果放大倍数不合适，则调节R4与R5的阻值。

即当放大倍数不足时，应增大R4，减小R5如果失真则需要调节R6，或者适当增大电源的电压值，必要时可以返回C极，调节C极的输出。

功率的调试：由于大功率电路耗电现象非常严重，因此我们在设计电路时，应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。

实验三三极管放大电路设计一、实验目的1.了解三极管的基本工作原理和放大特性。

2.掌握三极管放大电路的设计和调整方法。

二、实验原理三极管放大电路是以三极管为核心元件的放大电路，通过适当的偏置和负反馈，可以实现对输入信号的放大。

三极管放大电路通常由输入端、输出端和三极管组成。

1.BJT三极管BJT三极管的主要结构有NPN型和PNP型两种。

在NPN型三极管中，由两个不掺杂的P型半导体夹着一个高掺杂的N型半导体构成，形成了PN结。

三极管的三个引脚分别为发射极(Emitter)，基极(Base)和集电极(Collector)。

在基极与发射极之间加正向偏置电压Ube，使得PN结处于正向偏置状态。

当基极处于正向电压Ube时，使得发射极与集电极间形成一个电流通道。

此时，如果在集电极与发射极间设置一个负电压Uce，集电极的载流子会被集电区的电场吸引，形成集电电流Ic，从而实现了三极管放大器的放大作用。

三极管放大电路分为共发射、共基和共集三种基本结构。

常用的放大电路有共发射放大电路、共射放大电路和共源放大电路。

以下以共发射放大电路为例进行设计。

共发射放大电路的输入端是基极，输出端是集电极。

设计时需要注意以下几个方面：（1）确定输入和输出电阻：输入电阻是指输入端的电压变化引起的输入电流变化的比值，输出电阻是指输出端的电压变化引起的输出电流变化的比值。

一般来说，输入电阻越大越好，输出电阻越小越好。

（2）确定直流工作点：直流工作点是指三极管在放大器工作状态下的工作点。

选择合适的直流工作点，可以使输出信号对输入信号变化进行放大，同时尽量避免饱和和截至现象。

（3）选取合适的偏置电路：偏置电路用于确保三极管正常工作，在选择时需要保证偏置点稳定、温度稳定和电源稳压等。

三、实验步骤1.搭建共发射放大电路，具体电路如下图所示。

其中，三极管型号为2N39042.调节R1、R2和Re使得三极管的基极电压为0.6V左右，可以通过电压表测量。

设计一个三极管基本放大电路，特别是共发射极放大电路，通常涉及以下步骤：1. 分析设计要求：- 确定所需的电压增益（Av）或电流增益（hfe）。

- 根据应用需求确定最大输出电压和输出功率，这有助于选择合适的电源电压和三极管类型。

- 考虑频率响应范围，确保所选三极管能满足特定频段的放大需求。

2. 选择三极管：- 根据所需电流、电压及功率参数，选择具有足够放大能力和适当频率特性的三极管，例如NPN或PNP 型硅或锗材料器件。

3. 确定电源电压：- 设计电源电压应大于最大输出电压，并且考虑到三极管的静态工作点（Q点），Vcc通常会设定为使得Vce（集电极-发射极电压）约为电源电压的1/2至2/3之间，以确保有足够的动态范围。

4. 设置静态工作点（Q点）：- 确定发射极电流（Ie），它应当足够大以提供适当的线性工作区域，但又不能太大以免导致功耗过高或饱和失真。

- 根据Ie计算或选择合适的发射极电阻Re，同时也要计算基极偏置电阻Rb和Rb串联分压电阻R2（如果采用固定偏置方式）。

5. 计算偏置电阻：- 根据所需的基极电流Ib（通常是Ie的一定比例），通过Ib和电源电压计算基极偏置电阻R1和R2的值。

- 确保三极管处于放大区，即Ib、Ic满足Ib = (β+1) Ic / β的关系，其中β是三极管的直流电流放大系数。

6. 设计耦合电容：- 确定输入耦合电容C1和输出耦合电容C2的值，它们用来隔直通交，允许交流信号通过而不影响直流偏置条件。

7. 调试和优化：- 完成电路搭建后，需实际测量并调整偏置点，确保电路工作在预期状态，无饱和或截止现象。

- 测试频率响应、增益、输出波形以及稳定性，如有必要，进一步调整元件参数以改善性能。

以上是一般的步骤概述，在实际设计过程中，可能还需要结合三极管的特性曲线、温度稳定性和噪声等因素综合考虑。

设计时通常还会利用模拟电路设计软件进行仿真验证，以提高设计效率和准确性。

三极管工作在放大区的电路设计说到三极管工作在放大区的电路设计，大家可能都想问：“这是啥意思呀？咋那么复杂？”其实呢，这个问题就像你吃了一块巧克力，刚开始觉得挺甜，吃着吃着就发现它的味道有点深了。

放大区，就是三极管发挥“超级英雄”功能的地方。

这个区域，三极管像一个不知疲倦的演员，在舞台上拼命放大输入信号。

它可是个好帮手，电流一点点小变化，三极管就能把它放大成一个庞然大物，传输给后面的电路。

好啦，说得直白一点，放大区就是三极管工作的黄金时刻。

我们知道，三极管有三只脚，分别是基极、集电极和发射极。

想象一下，这三只脚就像你身上的手、脚和头。

基极是控制开关，集电极是“输出端”，发射极是信号源。

在放大区的时候，基极电流就像是掌控全局的导演，发射极是信号发源地，集电极嘛，它负责输出强大信号，好比是你的表演，已经从小荧幕放大成大银幕，气场全开！你可能会问，三极管到底怎么才能在放大区工作呢？哈哈，这就得靠电源和电阻的默契配合。

电流不是直接进三极管，它们要经过电阻调节，让信号在基极上形成合适的电流输入。

这一过程中，电压电流的调配就像给三极管穿上一件合身的衣服，三极管才能发挥最好的作用。

要是电流过大，三极管就可能被“烧坏”；电流过小，那放大效果就不显著，简直是打水漂。

电阻的选用可是门大学问，随便选一个，可能电路就成了“死结”，让人头大。

一旦电流合适，三极管开始工作，它就像一个勤奋的工人，源源不断地输出放大的信号。

放大后的信号可能变得强大到，后面的电路能够处理的信号就更清晰，甚至可以用来推动扬声器、显示屏，或者传输给其他电路。

这些电流变化的微小波动通过三极管的“魔力”成了大家所需要的稳定信号。

真是技术与巧妙配合的结晶呀！不过，别以为三极管一放大就好，它也有自己的脾气，特别是要放大什么样的信号。

对于某些信号，三极管就像是个脾气暴躁的小孩子，做不到精准放大。

比如如果输入信号的频率不适应三极管的工作特性，信号就可能被失真，或者丢失部分信息，这时候放大的信号就跟玩游戏掉线一样，变得不靠谱。

简易双极性三极管放⼤倍数检测电路⽬录⼀电⼦课程设计任务书 (2)⼆总体设计⽅案 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 总体框图 (4)三各功能模块单元电路设计 (4)3.1三极管类型判别电路 (5)3.2三极管放⼤倍数β档位测试电路 (5)3.3 显⽰电路 (5)3.4电源电路 (6)四仿真电路 (6)4.1电源仿真电路 (6)4.2总体仿真电路 (8)4.3遇到的问题 (8)五实物调试 (9)5.1 元器件清单 (9)5.2 实际接线板 (10)5.3 实测和理论数据 (10)5.4 结论 (12)5.5 误差分析 (12)六故障及问题分析 (12)七课程设计⼼得体会 (13)⼋参考⽂献 (14)⼀电⼦技术课程设计任务书课题名称简易双极型三极管放⼤倍数β检测电路⼀．设计任务设计⼀个简易双极型三极管电流放⼤倍数β判断电路，该电路能够检测出三极管电流放⼤倍数β的档位，同时可以通过⼿动实现对档位的改变。

⼆．设计内容此简易双极型三极管电流放⼤倍数β判断电路可由三极管类型判断电路、三极管电流放⼤倍数测量电路、三极管电流放⼤倍数挡位测量电路、显⽰电路、电源电路等⼏部分组成。

1．三极管类型判断电路：要求该电路能够检测出三极管的类型（NPN或PNP）；2．三极管电流放⼤倍数测量电路：要求该电路能够测出电流放⼤倍数β；3．三极管电流放⼤倍数挡位测量电路：要求该电路⾄少能够将三极管电流放⼤倍数β从0－+∞分为8个挡位，并可通过⼿动调节8个挡位值的具体⼤⼩；4．显⽰电路：要求该电路能够将不同的三极管电流放⼤倍数β加以区别显⽰；5．电源电路：要求该电路为上述各电路提供12V直流电源。

三．设计要求（⼀）课程设计的基本要求1．设计任务应在规定时间内完成；2．说明书书写⼯整；3．电路原理图图⾯清晰，内容准确；4．元器件参数计算项⽬完整，计算说明清楚，计算结果基本正确。

（⼆）课程设计说明书的格式1．封⾯2．⽬录3．正⽂（1）课程设计任务书；（2）总体设计⽅案（画出⼀个实现电路功能的⼤致框图）；（3）单元电路（各组成部分电路）设计及其原理说明；（4）元器件的选择及其相关技术数据、参数的计算；（5）总体电路原理图、所需各元器件清单以及整个电路的⼯作原理。

开放式电子电路实验——放大器设计班级:姓名：成绩指导教师一实验要求及设计目标（1）信号源内阻：51kΩ；（2）负载电阻：200Ω；（3）电路总增益：2倍(6.02dB)；（4）直信号源电压幅值：0.5V；（5）流功率：小于30mW；（6）增益不平坦度：20 ~ 20kHz范围内小于0.1dB。

（7）放大电路的设计思路如果要用三极管实现放大电路，设计之前就要搞懂这三种组态的差异，表1则详细的描述了三种组态的区别：共射级放大电路：电压和增益都大于1，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电极电阻有很大的关系。

适合于低频情况下作为多级放大电路的中间级。

集电极电路放大器：只有电流的放大，没有电压的放大，有电压的跟随作用，在三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好，可用于输入级，输出级或缓冲级。

共基极放大电路：只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。

高频特性好，常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合。

经过认真分析和仔细对比以及各类放大器的特性，我选择了用共涉及放大电路作为中间级实现一定大的可调放大，再用一个共集电极放大器作为第三级，实现电压的跟随和提高电路的负载能力！综合整个电路之后，就实现了两倍电压的放大。

三、设计过程及电路参数整体电路图如下图所示：设计第一级放大电路（采用共射级放大电路）因为考虑到后面第二级电路会有一定的增益损耗，所以第一级增益应略大于2；设计电路时应考虑匹配问题，即调节电阻R4、R6使得A 点电压的最大值大于电源电压的1/2。

即有 V A / V S =R4//R6//（1+β）R5/ [R4//R6//（1+β）R5+R3]=1/2，当电源内阻和输入电阻相等时可达到匹配状态。

经过一级放大后，此时电压增益为2，反向。

使用示波器测量放大电压如图所示：在第二级放大电路设计时，使用共集电极放大电路提高了负载能力。

此时设计要求的负载满足要求了。

电子电路综合设计实验实验三晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现实验报告信息与通信工程学院摘要：简易晶体管放大倍数β检测电路由三极管类型判别电路，三极管放大倍数档位判别电路，显示电路，报警电路和电源电路五部分构成。

三极管有电流放大功能，当放大后的电流大小不同时，三极管的集电极电压也不同。

一般三极管分为PNP和NPN两种类型。

三极管类型判别电路的功能是利用NPN型和PNP型三极管电流流向相反的特性，通过判断发光二极管亮灭判断三极管的类型是NPN型还是PNP型。

三极管放大倍数β检测电路是用以判别三极管类型并予以检测放大倍数β的检测电路。

其首先是利用三极管NPN和PNP电流流向相反判断三极管类型，在利用三极管的电流放大功能，将β的测量转化为对三极管集电极或发射集电流的测量，再通过电阻转换为电压信号的测量，同时实现对档位的手动调节，并利用比较器的原理，实现档位的判断。

显示电路的功能是利用发光二极管将测量结果显示出来。

报警电路的功能是当所测三极管的β值超出测量范围时，能够进行报警提示。

电源电路的功能是为各模块电路提供直流电源。

关键字：类型判别，电流放大，比较器，测量转换放大倍数β，protel设计软件一、设计任务要求1.基本要求：设计简易晶体管放大倍数β检测电路，该电路能够实现对三极管β值大小的初步判断。

1）电路能够检测出NPN、PNP三极管的类型；2）电路能够将NPN型三极管放大倍数β分为大于250、200~250、150~200、小于150共四个档位进行判断；3）用发光二极管来指示被测三极管的β值属于哪一个档位；4）在电路中可以手动调节四个档位值的具体大小；5）当β超出250时能够光闪烁报警；2.提高要求：1）电路能够将PNP型三极管放大倍数β分为大于250、200~250、150~200、小于150共四个档位进行判断，并且能够手动调节四个档位值的具体大小；2）NPN、PNP三极管β档位的判断可以通过手动或自动切换。