电子实验一 小信号共射放大器

放大电路设计与分析实验报告

实验目的：

1. 熟悉放大电路的设计和分析方法。

2. 掌握放大电路的参数计算和实验测量方法。

3. 理解各种放大电路的特点和应用场合。

实验原理：

放大电路是电子电路的重要组成部分。它可以将小信号放大到较大幅度，从而实现信号增强、波形整形、滤波等功能。放大电路一般由一个放大器和其它元器件组成。放大器的基本功能是将输入信号放大到一定程度，同时不改变其波形和频率。按照输出信号的特点，放大电路可以分为音频放大电路、射频放大电路、功率放大电路等。

在放大电路中，放大器是核心部件。一般来说，放大器的增益和频率响应是其最重要的特性。增益是指输出电压和输入电压之比，通常用分贝(dB)表示。频率响应是指输出信号的幅度和频率之间的关系。在一定频率范围内，放大器的增益和频率响应应该保持稳定。

在放大电路设计中，需要注意以下几个方面：

1. 输入阻抗和输出阻抗的匹配。

2. 偏置电路的设计，确保放大器的工作状态稳定。

3. 常用的放大电路拓扑结构，如共射放大电路、共基放大电路、共集放大电路等。

实验仪器：

1. 双踪示波器。

2. 函数信号发生器。

3. 直流稳压电源。

4. 万用表。

5. 电阻箱、电容箱。

实验步骤：

1. 搭建共射放大电路。将三极管(NPN型)作为放大器核心部件，外加偏置电路和输入、输出电容等元器件。其中，偏置电路应该满足三极管工作状态的要求，即基极电压为正，发射级和集电级处于正向偏置状态。输入电容应该滤除输入信号中的直流分量，输出电容应该防止信号向下级传播时对下级线路产生影响。将电路连接到直流稳压电源、函数信号发生器和示波器上，调整函数信号发生器的幅度和频率，记录电路的输入信号与输出信号的波形和幅度，计算电路的增益和频率响应曲线。

2. 搭建共基放大电路。将三极管(PNP型)的基极接到地电平上，集电级接到负电源电平，发射级接到输入电源，外加输出电容和输入电容等元器件。其中，输出电容应该防止信号向下级传播时对下级线路产生影响，输入电容应该滤除输入信号中的直流分量。将电路连接到直流稳压电源、函数信号发生器和示波器上，调整函数信号发生器的幅度和频率，记录电路的输入信号与输出信号的波形和幅度，计算电路的增益和频率响应曲线。

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。

1 共放射极放大电路小信号模型分析法 - 电子技术

1、三极管的小信号模型

（1）从输入端看，即B、E之间看。

由输入特性曲线，当输入电压ui变化时，即uBE变化ΔuBE时，会引起基极电流iB的变化ΔiB，由于输入变化ΔuBE一般很微小，在其变化范围内输入特性曲线近似线性，则输入端B、E之间可用一动态电阻rbe来等效，即

等效电阻rbe的估算公式为：，其量级从几百欧到几千欧。

（2）从输出端看，即C、E之间看。

我们认为输出特性曲线在放大区域内呈水平线，则集电极电流的沟通重量ic与基极电流的沟通重量ib成线性关系，即ic=βib，故输出端可等效为一个受ib把握的电流源。（用菱形框表示，它是受控电流源的表示符号，表示ic受ib把握）

最终，我们可以得到三极管的小信号模型：

其中

2、放大电路的微变等效电路

（1）画沟通通路

放大电路加入沟通信号以后，电路中的电压和电流都是直流量和沟通量的叠加。直流量可以通过直流通路分析计算静态值求得，对于沟通量我们可以通过沟通通路进行计算。

画沟通通路的原则：

2 （a）耦合电容C1，C2很大，隔直通交，对沟通信号短路。

（b）直流电压源置零。由于直流电压源一端接地，所以直流电压源对地短路。

（2）画出放大电路的微变等效电路

在沟通通路中，把三极管用小信号模型代替，得到放大电路的微变等效电路。

3、计算放大电路的性能指标

（1）电压放大倍数Au

负号表示输出和输入反相。

（2）输入电阻ri

（Rb：几百千欧至几千千欧，rbe：几百至几千欧）

（3）输出电阻ro

依据输出电阻的定义，输入侧、RL=∞，在外加测试电压作用下，产生相应的测试电流，。

由于，则，，C、E之间相当于开路，所以

（留意不包含负载电阻RL）

共射基本放大电路

共射基本放大电路是一种常见的电子放大电路，常用于放大信号。本文将介绍共射基本放大电路的原理、特点和应用。

共射基本放大电路是由一个晶体管、负载电阻和输入电容组成的。晶体管的集电极接地，而发射极连接到电源电压，基极则作为输入端。当输入信号通过输入电容进入基极时，晶体管的状态会改变，从而导致输出信号的放大。

共射基本放大电路的原理是利用晶体管的放大作用来增加输入信号的幅度。当输入信号较小的时候，晶体管处于截止状态，输出信号为零。而当输入信号增大到一定程度时，晶体管进入饱和状态，输出信号得到放大。

共射基本放大电路具有以下特点：

1. 增益稳定：由于晶体管的放大作用，共射基本放大电路具有较稳定的增益特性。

2. 输入输出反相：由于晶体管的工作原理，输出信号与输入信号呈反相关系。

3. 输出电阻较低：由于负载电阻的存在，共射基本放大电路的输出电阻较低，能够输出较大的电流。

4. 输入电容较大：由于输入电容的存在，共射基本放大电路对输入信号的频率范围有一定限制。

共射基本放大电路的应用非常广泛。一般情况下，它常用于音频放大器、射频放大器以及模拟电路中。在音频放大器中，共射基本放大电路能够将输入的音频信号放大，从而驱动扬声器产生更大的声音。在射频放大器中，共射基本放大电路能够将射频信号放大到一定的功率，用于无线通信中。在模拟电路中，共射基本放大电路能够将输入的模拟信号放大到一定的幅度，用于实现各种模拟功能。

虽然共射基本放大电路具有很多优点，但也存在一些缺点。例如，由于输入电容的存在，共射基本放大电路对输入信号的频率范围有一定限制，不能放大过高频率的信号。此外，由于晶体管的工作原理，共射基本放大电路的输出信号与输入信号呈反相关系，这在一些应用中可能需要进行相位修正。

总结起来，共射基本放大电路是一种常见的电子放大电路，具有增益稳定、输出电阻较低等特点，广泛应用于音频放大器、射频放大器和模拟电路中。虽然存在一些缺点，但在合适的应用场景下，共射基本放大电路能够发挥出很好的放大效果。