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晶体管单级共射放大电路

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5.2 晶体管单级共射放大电路 一．实验目的 1．学会晶体管单级共射放大电路静态工作点的测量和调试方法，分析静态工作点对放大电路性能的影响。 2．掌握晶体管单级共射放大电路电压放大倍数、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子实验装置的使用。 4．掌握模拟电子电路基本调试技术，培养训练排除故障的能力。 二、 预习要求

1．预习放大电路静态工作点及动态性能指标（AU、Ri、Ro、Uopp、BW）的调整测量方法。 2．复习实验电路工作原理，熟悉实验内容、方法和步骤。 三．实验电路与原理 图5-7为晶体管单级共射放大电路。放大电路的基本任务是将输入信号给以不失真的放大，实现输入变量对输出变量的控制作用。要使放大电路正常工作，除有保证放大电路正常工作的电压外，还要有合适的静态工作点。若工作点选得太高，放大器在加入交流信号后容易引起饱和失真；若工作点选得太低，容易引起截止失真。一般提到工作点主要是指ICQ和UCEQ

。

RL3kΩ

1.5kΩ

+12VVCC

R15kΩ

Rp

220kΩ

R11kΩC1

10μF

RC

3kΩ

Ce

470μF

R

b2

15kΩ

R

e

uo

uiu

s

C3

10μF

Rb1

图5-7 晶体管单级共射放大电路 实验电路为分压式偏置工作点稳定电路，它的偏置电路采用Rb1和Rb2组成分压电路，通过改变上偏置电阻Rb1的阻值来确定合适的静态工作点Q 。当流过偏置电阻Rb1 (R和电位器Rp的阻值)和Rb2 的电流远大于晶体管的基极电流IB时(一般5～10倍)，则它的静态工作点可用下式估算

CCbbbBVRRRU212

BCEBEBECIIR

UUII, )(eCCCCCERRIVU 放大电路的动态指标是在放大电路处于线性工作状态下进行测试的，本实验电路的主要性能指标可由下列各式估算。

beLCUr

RRA//

Ri =Rb1 //Rb2 //rbe Ro  Rc

由于电子器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器件的参数，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。一个优质放大器，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与调试，消除干扰与自激振荡及放大电路各项动态参数的测量与调试等。 1．放大电路静态工作点的测量与调试 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，然后算出IC的方法，例如，只要测出UE，即可用IC  IE =UE /Re 算出IC(也可根据IC=（VCC -UC）/RC，由UC确定IC)，同时也能算出UBE=UB-UE，UCE=UC -UE。为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 静态工作点是否合适，对放大电路的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大电路在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时Uo的负半周将被削底，如图5-8(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即Uo的正半周被缩顶，如图5-8(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Ui，检查输出电压Uo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) (c) 图5-8 放大电路的失真波形 改变电路参数UCC、RC、Rb(Rb1、Rb2)都会引起静态工作点的变化，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．放大电路动态指标测试 放大电路动态指标测试有电压放大倍数、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Au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Ui ，在输出电压Uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出Ui和Uo的有效值，则

ioUU

UA

2)输入电阻Ri的测量 为了测量放大器的输入电阻，按图5-9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Us和Ui，则根据输入电阻的定义可得 RUUURUUIURiSiRiiii

图5-9 输入、输出电阻测量原理图 测量时应注意：  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UR时必须分别测出Us

和Ui，然后按UR=Us-Ui,求出UR值。

 电阻R的值不易取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取R与Ri为同一数量级为好，本实验可取R =1 K～2 K。 3) 输出电阻Ro的测量 按图5-9电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载RL的输出电压Uo和接入负载后的输出电压UL，根据

oLoLLURRRU

即可求出Ro LLooRUUR)1(

在测试中应注意，必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。 4) 最大不失真输出电压Uopp的测试(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RP (改变静态工作点)，用示波器观察Uo，当输出波形同时出现削底和缩顶现象时，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，用示波器直接测量Uopp。 5) 放大器频率特性的测量 单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图5-10所示，Aum为中频电压放大倍数，通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的1/2倍，即0.707Aum所对应的频率分别称为下限频率ƒL和上限频率ƒH，则通频带 ƒBW=ƒH－ƒL

放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数Au。为此，可采用前述测

Au的方法，每改变一个信号频率，测量其相应的电压放大倍数，测量时应注意取点要恰当，在低频段与高频段应多测几点，在中频段可以少测几点。此外，在改变频率时，要保持输入信号的幅度不变。

ƒL ƒH

ƒ O

BW-3dB中频区低频区高频区 AU

AUM

0.707AUM

-3dB

图5-10 幅频特性曲线 四．实验内容 1．组装电路 （1）用万用表检查实验板上所用三极管的好坏。 （2）按图5-7所示组装电路。为防止干扰，各电子仪器的公共端必须连在一起，同时函数发生器、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用测试线。 2．调整测量静态工作点 接通电源前，先将RP调到最大，信号输入Ui=0（可直接将信号输入端接地）。接通+12V电源，调节RP使IC=2.0mA(即UE=3.0V)，测量此时的静态工作点，将结果填入表5-1中。 表5-1 静态工作点的测量

3．测量电压放大倍数Au

将静态测试时的信号输入端接地线断开，调节函数发生器，使其输出频率ƒ为1KHZ、信号幅值为15mV的正弦信号Us，将此信号加入放大电路的Ui输入端，用示波器同时观察放大电路的输入、输出波形。在输出波形放大且不失真的情况下，用示波器或交流毫伏表分别测出Ui、Uo值，求出放大倍数。

实 测 计算值 UB （V） UC （V） UE （V） IB (μA) UBE (V) UCE (V) IC(mA) 保持Ui不变，改变RL值，观察负载变化对电压放大倍数的影响，将测量结果填入表5-2中。 表5-2 电压放大倍数的测量

实验过程中，有时由于测试仪器连线过长或电路中分布参数的影响，在示波器上显示的输入、输出波形扰动过大而不能完成正常的测试，这时可利用数字存储示波器的“数字滤波”功能先将扰动信号滤除，再完成测试要求。 操作方法：在CH1或CH2 显示界面下， 按“数字滤波”，系统显示“FILTER”数字滤波功能菜单，打开数字滤波器，设置滤波类型（本实验为低通滤波），调节示波器水平“POSITION”旋钮，设置频率上限和下限，选择或设定滤波频率范围。 4．测量输入电阻Ri 、输出电阻Ro 置RC=3K，RL=3K，IC=2.0mA。输入1KHZ正弦信号，在输出电压Uo不失真的情况下，用交流毫伏表测出Us、Ui和UL记入表5-3中。 保持Us不变，断开RL，测量输出电压Uo，记入表5-3中。 表5-3 输入电阻Ri 、输出电阻Ro的测量

Us(mV) Ui(mV) Ri(K) UL(V) Uo(V) Ro(K) 测量值 计算值 测量值 计算值

5. 观察静态工作点变化对输出波形的影响 置RC=3K，RL=3K，Ui = 0，调节RP使IC = 2.0mA（可通过测量UE来估算IC）测出UCE值，再逐步加大输入信号，使输出电压Uo足够大但不失真。然后保持输入信号不变，分别增大和减小RP，使波形出现失真，绘出Uo的波形，并测出失真情况下的IC和UCE值，把结果计入表5-4中。 表5-4 静态工作点对输出波形的影响 Ic(mA) UCE(V) uo波形 失真情况 管子工作状态

注意：静态工作点测试过程中，应保证信号输入Ui = 0。 6. 测量最大动态范围Uopp（选做）

首先将工作点设在合适位置，适当增大输入信号Ui幅度，用示波器观察输出波形。如出现上、下不对称的失真波形，可调节RP修正工作点，使输出不失真。然后再继续增大输入信号反复调节，直到输出端得到最大的不失真输出波形，用示波器或交流毫伏表测量Uopp

及Uo，记入表5—5中。

表5-5 最大动态范围Uopp的测量 Ic(mA) Ui (mV) Uo(V) Uopp(V)

测试条件 实 测 测 算 估 算 RL ( kΩ) Ui （ mV） Uo（V） Au Au 3 

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单极共射晶体管放大电路的设计与调测Multisim仿真

单极共射晶体管放大电路的设计与调测Multisim仿真

单极共射晶体管放大电路的设计与调测
班级：xxxxxxxxxx 学号：xxxxxxxxxx 姓名：xx
(1)静态工作点调测
电路原理图：
使用万用表测量各直流电压
万用表示数：
U BQ=3V
U EQ=2.369V
U CBQ=5.108V
U CEQ=5.74V
I CQ≈I EQ=U EQ
R E
=
2.369
2
mA≈1.185mA
此时R B1=R P+R=(220×73.4%+20)kΩ=181.48kΩ
(2)指标的测量验证
电路原理图：
函数发生器参数设置：
示波器波形显示：
仿真结果分析：
用光标可分别读出两波形的幅度大小，由此可得A V=287.2712
≈58.19>50，
4.9365
且理论上
r be=r bb′+(1+β)26(mA)
I EQ(mA)≈r bb′+(1+β)26(mA)
I CQ(mA)
=[300+(1+244)×26
1.185
]Ω≈
5.676kΩ，
R i=R B1//R B2//r be≈5.09kΩ>2kΩ，
而此时用万用表伏安法测量输入电阻时万用表的示数分别如下所示：
则实际输入电阻R i= 3.495×10−3
790.218×10−9
Ω≈4.423kΩ>2kΩ，同样满足条件。

综上可知该电路符合设计要求。

《模拟电子线路实验》实验二 晶体管共射极单管放大器

《模拟电子线路实验》实验二 晶体管共射极单管放大器

模拟电子线路实验实验二晶体管共射极单管放大器【实验名称】晶体管共射极单管放大器【实验目的】1.学习单管放大器静态工作点的测量方法。

2.学习单管放大电路交流放大倍数的测量方法。

3.了解放大电路的静态工作点对动态特性的影响。

4.熟悉常用电子仪器及电子技术实验台的使用。

【预习要点】1.复习课件中有关单管放大电路工作点稳定问题的内容。

2.放大电路输出信号波形在哪些情况下可能产生失真？应如何消除失真？【实验仪器设备】【实验原理】实验电路图如图2-1所示。

温度的变化会导致三极管的性能发生变化，致使放大器的工作点发生变化，R和射极电阻影响放大器的正常工作。

图2-1所示电路中通过增加下偏置电阻B2R来改善直流工作点的稳定性，其工作原理如下：E图2-1 分压偏置共射极放大电路①利用B1R 和B2R 的分压作用固定基极电压V B 。

当B1R 、B2R 选择适当，满足I B1>> I B 时，有B2B CC B1B2R V V R R =+式中B1R 、B2R 和CC V 都是固定的，不随温度变化，所以基极电位V B 基本上为一定值。

②通过E R 的负反馈作用，限制C I 的改变，使工作点保持稳定。

具体稳定过程如下：CT ︒I电容C 1、C 2有隔直通交的作用，C 1滤除输入信号的直流成份，C 2滤除输出信号的直流成份。

射极电容C E 在静态时稳定工作点；动态时短路R E ，增大放大倍数。

当流过偏置电阻B1R (b1R 和电位器W R 的阻值和)的电流I B1远大于晶体管的基极电流B I (一般5～10倍)，基极电压V B 远大于V BE 时，它的静态工作点可用下式估算B1B CC B1B2R V V R R =+B BEC E E=V V I I R ≈－ CE CC C C E =(+)V V I R R －当放大器的输入端加交流输入信号i v 后，基极回路便有交流输入b i 产生，经过放大在集电极回路产生β倍的c i ，同时在负载输出o c L 'v i R =，从而实现了电压放大。

共射极单管放大电路实验报告

共射极单管放大电路实验报告

共射极单管放大电路实验报告
共射极单管放大电路是一种常见的放大电路，由一个NPN型晶体管组成。

本实验的目的是通过实验验证共射极单管放大电路的放大特性。

一、实验原理：
共射极单管放大电路是一种常用的放大电路，使用一个NPN型晶体管来放大输入信号。

晶体管的三个引脚分别为发射极（E）、基极（B）、集电极（C）。

在共射极单管放大电路中，输入信号通过耦合电容C1输入到基极，集电极通过负载电阻RC与正电源相连。

输出信号由电容C2耦合到负载电阻RL上。

二、实验仪器：
1. 功率放大器实验箱
2. 万用表
3. 音频信号发生器
三、实验步骤：
1. 连接电路：根据实验箱上的电路图，将电路连接好。

2. 调整电源：根据实验箱上的电源电压要求，调整电源电压。

3. 调节发生器：将发生器的频率调节到所需的数值，信号幅度调节适宜值。

4. 测量电压：用万用表分别测量发射极电压、集电极电压和基极电压。

5. 测量电流：用万用表测量发射极电流、集电极电流和基极电流。

6. 测量电容：用万用表测量输入输出电容。

四、实验结果：
将实验测得的数据填入实验报告中，并绘制相应的图表。

五、实验分析：
根据实验结果分析共射极单管放大电路的放大特性、输入输出电容等参数。

六、实验总结：
总结本实验的目的、步骤、结果以及实验中遇到的问题等。

七、思考题：
进一步思考实验中遇到的问题，并提出解决方案。

晶体管共射极单管放大器实验报告

晶体管共射极单管放大器实验报告

晶体管共射极单管放大器实验报告实验报告：晶体管共射极单管放大器摘要：本实验通过搭建晶体管共射极单管放大器电路，研究其放大特性和工作原理。

通过测量输入输出特性曲线和计算放大倍数，得出合适的工作点、负载电阻和偏置电压，以实现较大的放大倍数和线性放大的目标。

【关键词】晶体管、共射极、放大特性、工作点、负载电阻、偏置电压、放大倍数、线性放大一、引言晶体管是一种重要的电子器件，在电子电路中广泛应用于放大、开关等功能。

共射极单管放大器是一种常见的放大器电路，具有简单、灵活及放大效果较好等特点。

本实验旨在通过搭建共射极单管放大器电路，研究其放大特性和工作原理，并通过实际测量及计算，确定合适的工作参数，实现最佳的放大效果。

二、实验原理共射极单管放大器由晶体管、负载电阻、输入电阻、偏置电阻和耦合电容等组成。

输入信号经耦合电容C1传递到基极，与偏置电阻R1和R2形成偏置电压，控制晶体管的工作状态。

负载电阻RL连接于集电极，输出信号从集电极提取。

三、实验步骤2.给定直流电源VCC和VE，通过调节R1和R2，使得基极电压为合适的偏置电压。

3.连接信号发生器，设置正确的输入信号频率和信号幅度。

4.连接示波器，分别测量输入和输出信号波形，并记录幅度。

5.逐步调节负载电阻RL，测量不同负载情况下的输出信号波形和幅度。

6.分析实验数据，计算放大倍数。

四、实验结果3. 放大倍数：利用实验数据计算放大倍数Av=Vout/Vin。

五、讨论与总结通过实验搭建晶体管共射极单管放大器电路，并测量了输入输出特性曲线。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.在合适的工作点和偏置电压下，共射极单管放大器可以实现较大的放大倍数。

当输出信号达到晶体管的饱和区时，放大倍数会有所下降。

2.负载电阻的选择对放大倍数和线性放大效果有较大影响。

较大的负载电阻可以得到较大的放大倍数，但也会降低线性放大效果。

3.输入特性曲线的斜率代表输入电阻，输出特性曲线的斜率代表输出电阻，可以通过斜率计算电阻值。