共集电极放大电路静态分析
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实验报告课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:__________________ 实验名称: 三极管共射极放大电路 实验类型: 电路实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一、实验目的和要求1.学习共射放大电路的设计方法与调试技术;2.掌握放大器静态工作点的测量与调整方法,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大器性能的影响;3.学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能指标的测试方法;4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法;5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器的使用。
二、实验内容和原理1.静态工作点的调整与测量2.测量电压放大倍数3.测量最大不失真输出电压4.测量输入电阻5.测量输出电阻6.测量上限频率和下限频率7.研究静态工作点对输出波形的影响三、主要仪器设备示波器、信号发生器、万用表 共射电路实验板四、操作方法和实验步骤1.静态工作点的测量和调试 实验步骤:(1)按所设计的放大器的元件连接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性。
(2)开启直流稳压电源,用万用表检测15V 工作电压,确认后,关闭电源。
(3)将放大器电路板的工作电源端与15V 直流稳压电源接通。
然后,开启电源。
此时,放大器处于工作状态。
(4)调节偏置电位器,使放大电路的静态工作点满足设计要求I CQ =6mA 。
为方便起见,测量I CQ 时,一般采用测量电阻R C 两端的压降V Rc ,然后根据I CQ =V Rc /Rc 计算出I CQ 。
(5)测量晶体管共射极放大电路的静态工作点,并将测量值、仿真值、理论估算值记录在下表中进行比较。
2.测量电压放大倍数(R L =∞、R L =1k Ω)专业: 姓名:学号: 日期: 地点:学生序号6实验步骤:(1)从函数信号发生器输出1kHz的正弦波,加到电路板上的Us端。
共射放大电路静态工作点的稳定性分析作者:李新来源:《硅谷》2014年第10期摘要阐述了放大电路的静态工作点及对电路的影响,并对几种共射放大电路的稳定性进行了分析。
关键词共射放大电路;静态工作点;稳定性;分析中图分类号:TN721 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)10-0051-02放大电路的很多技术指标都与静态工作点相关,静态工作点不仅影响波形失真,而且也影响电压增益。
所以要想使放大电路工作在放大区,且具有较好的性能,必须设置合适的静态工作点。
但不同的偏置电路,静态工作点的稳定性不同,因此要根据具体情况选择合适的电路。
1 放大电路的静态工作点及对电路的影响1.1 放大电路的静态工作点放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。
[1]静态时,在直流电源的作用下,基极回路和集电极回路会存在一组直流量:IB、IC、UBE、UCE,这些直流量分别在三极管的输入、输出特性曲线上对应一个点,称为静态工作点。
静态工作点对应的各量分别用IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ表示。
1.2 静态工作点对电路的影响静态工作点的位置合适时,放大电路工作在正常放大状态;如果静态工作点过低,在输入信号的负半周,静态工作点容易进入截止区,出现截止失真;如果静态工作点过高,在输入信号的正半周,静态工作点容易进入饱和区,产生饱和失真。
静态工作点不仅影响波形失真,而且对电路的放大倍数也有很大影响。
影响放大电路静态工作点的因素很多,如电源波动、偏置电阻的变化、管子的更换、元件的老化等,[2]三极管对温度非常敏感,因此在所有因素中,温度对静态工作点的影响最大。
要想使放大电路工作在正常放大状态,不出现失真,且具有较好的性能,电路必须有合适的稳定的静态工作点。
2 几种共射放大电路稳定性分析2.1 固定偏置放大电路1)基本固定偏置放大电路。
基本固定偏置放大电路如图1所示。
该电路中C1、C2为耦合电容,Rb为基极偏置电阻,电源UCC同时给发射结和集电结提供合适的偏置电压,当UCC和Rb固定时,晶体管的静态工作点就固定,故这种电路称为固定偏置电路。
基本共射极放大电路电路分析3.2.1基本共射放大电路1.放大电路概念:基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。
a.放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。
b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。
■■童■ Br - - ■:必)iy, :信号慷:I ■t>A放大电路!»!2.电路组成:(1)三极管T;(2)VCC :为JC提供反偏电压,一般几〜几十伏;(3)RC :将IC的变化转换为Vo的变化,一般几K〜几十K。
VCE=VCC-ICRC RC,VCC同属集电极回路。
(4)VBB :为发射结提供正偏。
(习R十一般为儿1 K - JLT-Rb一般,程骨V開=e7V当%*宀只£时;,V B,I B A(6)Cb1,Cb2 :耦合电容或隔直电容,(7)Vi :输入信号(8)Vo :输出信号(9)公共地或共同端,电路中每一点的电位实际上都是该点与公共端之间的电位差。
图中各电压的极性是参考极性,电流的参考方向如图所示。
其作用是通交流隔直流。
V⑵输入电阻RiI£黒 b ZCKt亡/〒气V.V2^3.共射电路放大原理f' h : 1112V峠变化% %变化7变化 %尸%-叫好变化 > %变化SOOK A 4KTHl/cc/jt 躍—=40w/{ Ic = E h = \ .6rffA J cE = f4v-AVr = -bn y T M = —5 址44.放大电路的主要技术指标放大倍数/输入电阻Ri /输出电阻Ro /通频带(1)放大倍数放大电路的输出信号的电压和电流幅度得到 了念大,所以输出功零也龛筋「所肢大.对赦夫电ffilfilH'W:电压放人侣数;凰=峙电 电流放脸倚tt : ■半二扫冷 功率ttXMSi :心=£『尸=峡!鰹 通常它们蛊;fi 按F 张怙宦义的4放大俗数定 义式中各有其S 如图所示,慮频段九—中频段一■久高频詁(3)输出电阻Ro输出电阻是表明放大电路帯负栽的能力,饨大表明 放大电路带负载的能力差,心的宦义:R 、=4-g(町根捌图"}・在帯竝肘,测得!色 鶴 JF 跑时的繭dj 为J*畀 则;心人! 丁 乂(厂:=口}认C 」叫 / 4 K 10 — 1 : %注总:肚大倍数、输入电阻、输岀电阻通常^^;11在 E 弦信巧下的它渝琴®, iHr n-放k 电呂&处于威k 状态且输;IM 伙珥的条件卜V 们息义.(4)通频带放大电路的增率的歯数4在低预段和 高频段放大缶数祁要下降。