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三极管共射极放大器

三极管共射极放大器
三极管共射极放大器

一、设计内容综述

设计一个三极管共射极放大器,在输入端输入一个交流信号(峰峰值较小),通过三极管放大电路,能得到一个频率相同但电压较大的信号。

二、所使用的关键器件和基本参数

三极管:S9013

电阻:120K,22K,4.7K,1K电位器

电容:两个10uF,一个100uF

插针:三个

三、工作原理说明及计算(参考原理图及PCB)

实验测得静态工作点值

1.插针P3外接12V或18V直流电源,为整个电路提供静态工作点

静态工作点计算方法(以12V电源为例):

直流通路:

Vb=12*[22/(120+22)]=1.86V

1.86V=0.7+Ic*R4

Ic=1.16*10^-3

Vc=12-R2*Ic=6.548V即为计算值

2.当输入一个交流小信号,经过C1耦合送出,其变化范围在静态工作点周围,变化电流通过基极,经过三极管的放大会在集电极产生一个相位相反峰峰值增大的波形。基极电流增大会引起集电极电流增大,由于R2的调节会输出相反方向电压。

3.

6.46V

将图中a点与地线短路,当R3逐渐增大时相应的分压就会增多,因此Vc会增

大。

4.

*),测量输出)、

*),测量输出)

*

,测量输出

)、测量输出放大倍数为第二项倍数的

倍时的输入信号频率值并记录,

四、 调试中遇到问题及解决方法

没有插针和排线,所以星期天去电子商城买回来的。第一次测试输出信号混乱,估计原因应是电位器调整不对,经过几次调整输出了信号,而且非常稳定。

五、 个人体会及心得

理论终究是理论,关键还是看实践,实践中遇到了很多麻烦,都是之前没想到的。只有理论与实践完美结合才能创造出好的作品。

附录: 原理总图和PCB 板图。

共射极基本放大电路解读

实验一共射极基本放大电路 一、实验目的 1、掌握放大器静态工作点的调试及其对放大性能的影响。 2、学习测量放大器Q点,Av,r i,r0的方法,了解共射级电路特性。 二、实验环境 1、Electronics Workbench5.12软件 2、器件:有极性电容滑动变阻器三极管信号发生器直流电源示波器 三、实验内容 图1.1为一共射极基本放大电路,按图连接好电路 . . 图1.1 共射极基本放大电路 1、静态分析 选择分析菜单中的直流工作点分析选项(Analysis/DC operating Point),电路静态分析结果如图1.2所示,分析结果表明晶体管Q1工作在放大电路。 . 图1.2 共射极基本放大器的静态工作点 2、动态分析 用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号V i(幅值为5mV,频率为10KHz)用示波器可观察输入、输出信号如图1.3所示,图中V A表示输入电压(电路中的节点4)V B为输出电压(电路中的节点5),由图波形图可观察到电路的输入、输出电压信号反相位关系。

图1.3共射极放大电路的输入、输出波形 由上图可得: 放大器的放大倍数:Av=801.54mv/4.97mv=161.3 理论计算:rbe=300+(1+β)×26mv/I E=300+26mv/I BQ=300+26mv/0.0226mA=1450Ω Av=-βR L′/ r be= 250×1000Ω/1450Ω=172.4 (其中R L′为RL与Rc的并联值,β的值约为250) 实验结果与理论值基本相符 3、频率响应分析 选择分析菜单中的交流频率分析项(Analysis/AC Frequency Analysis),在交流频率分析参数设置对话框中设定:扫描起始频率为1Hz,终止频率为1GHz,扫描形式为十进制,纵向刻度为线性,节点5做输出节点。分析结果如图2.4所示。 图1.3 共射极基本放大电路的频率响应 由图1.3可得:电路的上限频率(x1)为10.78Hz,下限频率(x2)为23.1MHz,放大器的通频带约为23.1MHz,频率响应图理论结果基本相符。 1、测量放大器的输入、输出电压: (1)输入电阻的测量 在A点与B点之间串接一个2KΩ的电阻,如图1.1,测量 A点与B点的电位就可计算输入电阻Ri。 (2)、输出电阻的测量 用示波器监视,在输出不失真是,分别测量有负载是和无负载时的Vo,即可计算Ro 将上述测量及计算填入下表:

基本共射极放大电路

《基本共射极放大电路》教学设计 课题:第10章放大电路和集成运算放大器 10.1 共发射极单管放大电路 执教人:黄笑颜时间:2013年5月9日星期四上午第一节课 班级:高二(1)班(机电专业) 地点:安庆市第一职业教育中心高二(1)教室 课题:10.1 基本放大电路(第十章放大电路和集成运放)课时:1 课时 课型:新授型 一、教学目标: 1. 知识目标 (1)了解基本共射极放大电路直流通路工作情况。 (2)掌握静态工作点的计算方法。 (3)了解放大电路动态工作原理。 2.能力目标 通过讲解、演示,循序渐进地从简单的放大电路引入,引导学生运用所有电器元件的基本特性逐一分析出放大电路的工作原理。 3. 情感目标 本节内容在第十章里起到开篇的作用,课本第十章介绍的都是模拟电子电路的知识,后面的分压式放大电路,差分放大电路,OCL功率放大电路都是在此基础上慢慢的展现,所以基本共射极放大电路这一开篇电路对于学生学习模拟电路很重要! 二、教学分析: 1、教材分析: 本节内容的作用和地位: 这一节内容比较抽象,但对于参加对口高考的中职学生来说,这一章又至关重要,对于电子部分来说,放大电路将是所有模拟电路的一个起点。 2、学情分析 我们的学生是中等职业机电学生,对电的认识和理解非常有限,想象力也是非常有限的,只有将复杂的东西简单化,抽象变

的具体才能让学生去认识与接受。 三、过程与方法 1.教学方法设计: 利用多媒体方式,将基本共发射机电路波形特点展示给学生,通过讲解、图形收集、网络资料,建立长期记忆模式。 2.教学流程设计思路: 复习前面放大电路知识→导入新课→基本放大电路的组成→基本放大电路的直流通路→基本放大电路的静态工作点计算→→小结→作业 四、教学重点与难点 2.教学重点和难点: 重点:基本共发射极放大电路的直流通路图。 难点:基本共发射机放大电路的静态工作点的计算。 教学过程: 知识回顾: 1、放大电路的核心元件是什么?那么晶体管的作用是什么? (找学生回答):核心元件是晶体管。起到电流放大作业。 2、晶体管电流放大作用的原理是什么? (找学生回答):以较小的基极电流控制较大的集电极电流的变化。 3、看FLASH动画,回顾晶体管在放大状态时偏置情况。 集电结反偏,发射结正偏 导入新课: 前面我们已经接触了晶体管放大电路中的多种状态,今天我们要仔细的了解放大电路的元件名称和作用,了解晶体管放大电路静态工作状态和动态工作模式。 新课讲授 对于单管共射极放大电路而 言,其结构包括以下几个部分 首先,给整个放大电路供电的 直流电源

三极管共射极放大电路-实验报告

课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: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) 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。 (2)用示波器检查放大电路输出端是否有放大的正弦波且无失真。 (3)用示波器测量输入Ui 电压,调节函数信号发生器幅度,使电路输入Ui= 10mV(有效值)。 (4)负载开路,用示波器测出输出电压Uo 有效值,求出开路放大倍数。 (5)负载接上1k Ω,再次测Uo ,求出带载放大倍数。 3.测量最大不失真输出电压(R L =∞、R L =1k Ω) (1)负载开路,逐渐增大输入信号幅度,直至输出刚出现失真。 (2)用示波器测出此时的输出电压有效值,即为最大不失真输出电压Vomax 。 (3)负载接上1k Ω,再次测Vomax 。 4.测量输入电阻Ri(R L =1k Ω)

三极管二级放大集负反馈电路 实验报告 课程设计

创新实验项目报告书 实验名称两级放大器及负反馈电路日期2010-12-13 姓名专业通信,电子 一、实验目的(详细指明输入输出) 1、深入研究三极管两级放大器及负反馈电路的工作原理,相关参数的测量方法。 2、设计一个基于通用三极管两级放大器及负反馈电路,要求能够实现不失真稳定的放 大,频率范围为几十Hz到几千Hz,放大能力为几十倍到几百倍,研究负反馈对放大器性能的影响及输入输出电阻测量。 3、查询有关三极管两级放大器及负反馈电路的资料,筛选方案,再按照拟订的实验方 案制作作品,包括硬件制作和测量电路设计,再调试制作好的作品并做数据记录,进行分析。 二、实验原理 多级放大与电压串联负反馈电路 电路工作原理: 当J1开路时,电路中不存在级间负反馈,整个电路是由两个单级共射放大电路组成。晶体管发射极的电阻由两部分组成。其中并联有电容器的电阻(R1,R E22)引入直流负反馈,用来稳定每个管的静态工作点;未并联电容的电阻(R E1,R E22)引入的反馈是 交、直流电流串联负反馈,使放大倍数稳定,输入、输出电阻增大。 计算公式: 第一级静态工作点:

) () )(1('111111 1111111E C CQ CEQ BQ CQ E B BEQ BQ R R R I VCC U I I R R R U VCC I ++-==+++-= ββ 式中:R B1’ =R B1+RW1 第二级静态工作点: ) (2221222 22 21222222122 2 E E C CQ CEQ E E BEQ B EQ CQ B B B B R R R I VC C U R R U U I I R R R VCC U ++-=+-= ≈+? = 开环交流参数: ()[] ) () ()1(1//2 1' 总放大倍数单级放大倍数 u u uu E be L u c o E be B i A A A R r R A R R R r R R ?=++- =≈++=βββ 式中:R B =R B1+RW1 (第一级) 或 R B =R B21//R B22 (第二级) R E =R E1 (第一级) 或 R E =R E21(第二级) R L ’=R C1//R i2 (第一级) 或 R L ’=R C2//R L (第二级) ① 连接J1 ,由R14引入交流电压串联负反馈。 判断方法: 该反馈经C 3隔直之后引出,无直流信号反馈,所以是交流反馈; 用瞬时极性法判别是负反馈; U f 取自U o 端,是电压反馈; U f 与U i 不在输入级的同一点迭加,是串联反馈。

模电仿真实验 共射极单管放大器

仿真实验报告册 仿真实验课程名称:模拟电子技术实验仿真仿真实验项目名称:共射极单管放大器 仿真类型(填■):(基础■、综合□、设计□) 院系:专业班级: 姓名:学号: 指导老师:完成时间: 成绩: .

. 一、实验目的 (1)掌握放大器静态工作点的调试方法,熟悉静态工作点对放大器性能的影响。 (2)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 (3)熟悉低频电子线路实验设备,进一步掌握常用电子仪器的使用方法。 二、实验设备及材料 函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。 三、实验原理 电阻分压式共射极单管放大器电路如图3.2.1所示。它的偏置电路采用(R W +R 1)和R 2组成的分压电路,发射极接有电阻R 4(R E ),稳定放大器的静态工作点。在放大器的输入端加入输入微小的正弦信号U i ,经过放大在输出端即有与U i 相位相反,幅值被放大了的输出信号U o ,从而实现了电压放大。 在图3.2.1电路中,当流过偏置电阻R 1和R 2的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式进行估算(其中U CC 为电源电压): CC 21W 2 BQ ≈ U R R R R U ++ (3-2-1) C 4 BE B EQ ≈I R U U I -= (3-2-2) )(43C CC CEQ R R I U U +=- (3-2-3) 电压放大倍数 be L 3u ||=r R R β A - (3-2-4) 输入电阻 be 21W i ||||)(r R R R R += (3-2-5) 图3.2.1 共射极单管放大器

共射极基本放大电路分析汇总讲解

教案首页

一、组织教学(3分钟) 二、复习旧课5分钟) 三、导入新课(5分钟) 1.检查学生出勤情况、安全文明生产情况; (包括工作服,绝缘鞋等穿戴情况) 2.课前安全教育;按操作规程要求正确操作电器设备的运行。 1、复习旧知识:(1)放大电路的工作原理。 (提问:简述共发射极放大电路的工作原理。) (2)基本放大电路的工作状态分:静态和动态。 (3)静态工作点的设置。 (提问:设置静态工作点的目的是什么?) 2、启发、提出问题:(1)放大电路设置静态工作点的目的是 为了避免产生非线性失真,那么如何设置静态工作点才能避免非线性失真呢? (2)放大器的主要功能是放大信号,那怎 样计算放大器的放大能力呢? 引入新课题:必须学习如何分析放大电路。 课题:§2-2共发射极低频电压放大电路的分析 强调 安全用电 线 路 板 接 通 电 源 连 接 示 波 器 调 R B 观察示波器中输出电压的波形是否失真, 思考,回答 思 考 , 回 答 讲 授 法 讲 授 法 讲 授 法 稳定课堂秩序,准备上课。 巩固已学知识,为本次课程学习新知识作铺垫。 通过实际生产中的问题引入课程内容,激发学生的求知欲望,达到更好的教学效果。 +U CC + + V C 1 C 2 R B R C u i u o 放大电路的分析方法: 近似估算法; 图解分析法 教师活动 教学方法 设计目的 教学内容与过程 学生活动

四、讲授新课(20分钟) 1、分析静态工作点的估算。 (1) 静态工作点要估算的物理量。 提问:什么是静态工作点? 回答:当静态时,直流量I B 、I C 、U CE 在晶体管输出特性曲线上 所对应的点称为静态工作点。 提问:要确定静态工作点,必须要计算什么量? 回答:I B 、I C 、U CE 。 (2) 计算静态工作点的解题步骤。 启发提问:怎样计算I B 、I C 、U CE 呢? 以例2.1为例子,具体讲解静态的分析解题步骤。 ① 学生阅读例题;(例2.1) ② 画图:共发射极基本放大电路; ③ 提问:什么是直流通路? 回答:直流电流通过的路径。 ④画出放大器的直流通路。 方法:电容视为开路,其余不变 画图:放大器的直流通路 ⑤ 计算I B ; 适度引导板书课 题 讲解 学生阅读例题; 学生自己画出直流通路 +U CC V R B R C I CQ I BQ U BEQ U CEQ

两级放大电路的设计(参考版)

设计指标: A V >250,R i ≥10kΩ,R L =5.1kΩ, BW=50Hz~50kHz ,D<5% 。 设计条件: 输入信号(正弦信号):2mV≤V i ≤5mV ,信号源内阻:R s =50Ω,电源电压:V CC =12V ; 半导体三极管9013,参数:β=100,r bb ’=300Ω,C μ=5pF ,f T =150MHz ,3V≤V CC ≤20V , P CM =625mW ,I CM =500mA ,V (BR)CEO =40V 。 1.电路选型: 小信号放大电路选用如图1所示两级阻容耦合放大电路,偏置电路采用射极偏置方式,为了提高输入电阻及减小失真,满足失真度D<5%的要求,各级射极引入了交流串联负反馈电阻。 2.指标分配: 要求A V >250,设计计算取A V =300,其中T 1级A V1=12,A V2=25;R i ≥10kΩ要求较高,一般,T 1级需引入交流串联负反馈。 3.半导体器件的选定 指标中,对电路噪声没有特别要求,无需选低噪声管;电路为小信号放大,上限频率f H =50kHz ,要求不高,故可选一般的小功率管。现选取NPN 型管9013,取β=100。 4.各级静态工作点设定 动态范围估算:T 1级:im1imax V1252mV, 12,V V A === om1V1im1125284mV V A V ==?=。 T 2级:im2om1V284mV , 25V V A ===, om2V2im22584 2.1V V A V ==?=。

为避免饱和失真,应选:CEQ om CE(sat)C V V ≥+ ;可见 T 1级V CEQ1可选小些,T 2级V CEQ2可选大些。 CQ CQ CM CEQ CM T T I I I I I ≥+12取值考虑:设定主要根据,由于小信号电压放大电路较小; 另从减小噪声及降低直流功率损耗出发,、工作电流应选小些。 T 1级静态工作点确定: T CQ1 T CQ1T CQ1CQ1CQ1BQ1CEQ13k Ω, ',100'30026mV ' 10026 0.963mA 3000300 0.7mA 0.07mA , V 2V>0.12V V r r r I V I r V r r I I I I ββββ ≥=+= ===-?≤ =-====be1be1bb bb be1bb 取依可推得其中,,可求得选, T 2级静态工作点确定: 一般应取CQ2CQ1I I > ,CEQ2CEQ1V V > 选 :CQ2 CQ2BQ2CEQ21.2mA , 0.012mA , V 4V>3V I I I β == == 5.偏置电路设计计算(设BEQ 0.7V V =) T 1级偏置电路计算: Rb1BQ1BQ1CC 10100.0070.07mA 11 124V 33I I V V ==?===?=取 故:CC BQ1 b1b1 124 114.286k Ω0.07 V V R I --= = = 取标称值120 kΩ 22Rb1b1b110.071200.588mW

共射极基本放大电路分析教案

共射极基本放大电路分析 教学内容分析:§2-2共发射极低频电压放大电路的分析中的“近似估算法”: 近似估算静态工作点、电压放大倍数。 教学对象及分析:1、基础知识:学生已基本掌握了共发射极低频电压放大电路 组成及工作原理。 2、分析与理解能力:由于放大电路的工作原理比较抽象,学生对此理解不够深刻,并且动手调试电子电路的能力有待提高。所以本次课堂将结合共发射极低频电压放大电路演示测试方式调动学生的主动性和积极性。 教学目的: 1、了解、掌握放大电路的分析方法:近似估算法; 2、培养学生分析问题的能力。 3、培养学生耐心调试的科学精神。 教学方法:演示法、启发法、讲练结合法 教具准备:分压式偏置放大电路实验板、示波器、万用表。 教学重点: 1、共射极放大电路的静态工作点的估算; 2、放大器的电压放大倍数的估算。 教学难点:静态工作点的估算。 教学过程: 一、复习及新课引入: 1、复习旧知识:(1)放大电路的工作原理。 (提问:简述共发射极放大电路的工作原理。) (2)基本放大电路的工作状态分:静态和动态。 (3)静态工作点的设置。 (提问:设置静态工作点的目的是什么?) 2、启发、提出问题:(1)放大电路设置静态工作点的目的是为了避免产生非线 性失真,那么如何设置静态工作点才能避免非线性失真呢? (2)放大器的主要功能是放大信号,那怎样计算放大器的放 大能力呢? 引入新课题:必须学习如何分析放大电路。

难点突破:解释U BE 的含义。 得到: I B ===4.0×10-5A=40μA 分析:由于V CC >>U BE ,故U BE 可忽略。 I B =。 ⑥计算I C ; 由β?=得到 I C =β?I B 又因为β≈β? 所以 I C =βI B =50×40μA=2mA ⑦计算U CE ; 对I C 回路应用电压方程有: I C R C +U CE = V CC 得: U CE = V CC -I C R C =20-2×16=8(V) ⑧总结静态分析的解题步骤; ⑨学生课堂练习:在演示板电路上让学生用万用表测量其静态工作点,然后根据线路元件参数估算静态工作点,两者进行比较。 2.放大器的电压放大倍数的估算: (1)、动态分析需要计算的物理量。 提问:放大器的作用是什么? 回答:主要作用是将微弱信号进行放大。 分析:对于放大器,我们最关心的是它的放大能力,以及它对信号源的要求和负载能力。因此必须计算放大倍 数、输入电阻和输出电阻。 (2)、放大器的电压放大倍数的估算的步骤: ①画出放大电路的交流通路。 方法:电容及直流电源视为短路,其余不变。学生自己画出直流通路 思考

三极管共射极放大电路实验报告

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

模电设计多级放大器

前言 (2) 第一章放大器的概述 (2) 1.1多级放大器的功能 (2) 1.2.2设计任务及目标 (2) 1.2.3主要参考元器件 (3) 第二章电路设计原理与单元模块 (3) 2.1设计原理 (3) 2.2设计方案 (4) 2.3单元模块 (6) 第三章安装与调试 (6) 3.1电路的安装 (6) 3.2电路的调试 (7) 第四章实验体会 (7) 结论 (7) 致谢 (7) 参考文献 (8) 附录 (8)

前言 电子技术电路课程设计是从理论到实践的一个重要步骤,通过这个步骤使我们的动手能力有了质的提高,也使我们对电路设计理念的认识有了质的飞跃。本课程设计是对放大器对电压放大的基本应用,我们设计的二级低频阻容耦合放大器严格按照实验要求设计,能够充分满足的电压放大倍数、频带宽、输入输出电阻等实验要求的性能参数,这次课程设计让我们了解了类似产品的内部原理结构。设计时我和搭档设计了二级三极管放大电路、可变放大倍数的二级运算放大器电路等多种方案,由于考虑到器材的限制,我们最终采用了最为简洁的两级运算放大器电路,实现了用最少的元器件实现要求功能。 第一章放大器的概述 1.1多级放大器的功能 随着科技的进步,电子通讯产品越来越多的进入人们视野,小到耳机手机收音机,大到大型雷达都要利用到信号放大器,可以说信号放大器是现代通讯设备的核心器件之一,而多级放大器又是一级放大器的推广,可以克服单级放大器放大倍数不够等诸多问题。耦合形式多级放大电路的连接,产生了单元电路间的级联问题,即耦合问题。放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输,且保证各级的静态工作点正确。 直接耦合——耦合电路采用直接连接或电阻连接,不采用电抗性元件。 直接耦合电路可传输低频甚至直流信号,因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。 电抗性元件耦合——级间采用电容或变压器耦合。 电抗性元件耦合,只能传输交流信号,漂移信号和低频信号不能通过。根据输入信号的性质,就可决定级间耦合电路的形式。 零点漂移是三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象。产生零点漂移的主要原因是温度的影响,所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。工作点参 数的变化往往由相应的指标来衡量。一般将在一定时间内,或一定温度变化范围内的输出级工作点的变化值除以放大倍数,即将输出级的漂移值归算到输入级来表示的。 本设计主要完成:实验要求电压放大倍数大于100倍,实际参数200倍,频带要求为:30Hz~30KHz,实际参数20Hz~150KHz,要求输入电阻大于20千欧,实际为23千欧,要求输出电阻均低于10欧,实际为8欧。 1.2设计任务及要求1.2.1基本要求(1)电压放大倍数大于100倍;(2)电路的频带为:30Hz~30KHz;(3)输出电阻大于20千欧; (4)输出电阻小于10欧; 1.2.2设计任务及目标 (1)综合运用相关课程所学到的理论知识去独立完成课题设计;

晶体管共射极单管放大器 实验报告

实验二 晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、 掌握放大器电压放大倍数、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路实验设备的使用。 二、实验原理 图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2 组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u 0,从而实现了电压放大。 在图2-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1B U R R R U +≈ C E BE B E I R U U I ≈+-≈ 1 F R U CE =U CC -I C (R C +R E +R F1) 电压放大倍数 1 )1(F R // β++-=be L C V r R R β A 输入电阻 R i =R B1 // R B2 // [ r be +(1+β)R F1 ] 输出电阻 R O ≈R C 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 图2-1 共射极单管放大器实验电路

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器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,除了学习放大器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。 放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点,应在输入信号u i =0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,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 I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电 压U E 或U C ,然后算出I C 的方法,例如,只要测出U E ,即可用 C E BE B E I R U U I≈ + - ≈ 1 F R 算出I C (也可根据C C CC C R U U I - = ,由U C 确定I C ),同时也能算出U BE =U B -U E ,U CE =U C -U E 。 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 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C (或U CE )的调整与测试。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放 大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时u O 的负半周将被削底,如图2-2(a)所示; 如工作点偏低则易产生截止失真,即u O 的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(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输入电压u i ,检查输出电压u O 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) 图2-2 静态工作点对u O 波形失真的影响

共射极单管放大电路(一)

电路分析实验报告 共射极单管放大电路(一) 一 、实验摘要 通过单管放大电路,认识三极管放大电路的性能参数。静态参数有:三极管的静态工作点Ib、Ic和Vce;了解三极管放大电路的线性放大,饱和失真、截止失真;动态参数有:电压放大倍数Av、最大不失真输出电压Uomax。 2、 实验环境 模拟电路试验箱 函数信号发生器 示波器 万用表 3、 实验原理 ui直接加在三极管V的基极和发射极之间,引起基极电流iB作相应的变化 。 通过三极管VT的电流放大作用,VT的集电极电流iC也将变化 。 iC的变化引起V的集电极和发射极之间的电压uCE变化。 uCE中的交流分量uce经过电容C2畅通地传送给负载RL,成为输出交流电压uo,,实现了电压放大作用。 4、 实验步骤 在模电试验箱对应模块上连 接电路 调节信号发生器调节频率、峰峰值,观察波形 调节电位器调节电位器,观察波形 分别在饱和失真、截止失计算得出放大倍数,Ib、Ic和Vce,最

真、不失真时观察波形,记 大不失真输出电压 录数据 5、 实验数据 截止失真 Vce/V Ic/A Ie/A Ib/A放大倍数Av 8.380.000890.0008-0.000098.89 饱和失真 Vce/V Ic/A Ie/A Ib/A放大倍数Av 2.610.00220.0023-0.000111.23 不失真

Vce/V Ic/A Ie/A Ib/A放大倍数Av 4.820.00170.001780.0000812.63 最大不失真输出电压Uomax=500mVPP 上下半波均失真,形成矩形波 相移:140.5° 6、 实验总结 在本次实验中了解到了三极管的放大特性。通过单管放大电路,认识了三极管放大电路的性能参数。

基本共射极放大电路电路分析

基本共射极放大电路电路分析 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。 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。 (6)Cb1,Cb2:耦合电容或隔直电容,其作用是通交流隔直流。 (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。 3.共射电路放大原理 4.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

(2)输入电阻Ri (3)输出电阻Ro

(4)通频带 问题1:放大电路的输出电阻小,对放大电路输出电压的稳定性是否有利? 问题2:有一个放大电路的输入信号的频率成分为100Hz~10kHz,那么放大电路的通频带应如何选择?如果放大电路的通频带比输入信号的频带窄,那么输出信号将发生什么变化? 放大电路的图解分析法 1.直流通路与交流通路 静态:只考虑直流信号,即Vi=0,各点电位不变(直流工作状态)。 动态:只考虑交流信号,即Vi不为0,各点电位变化(交流工作状态)。 直流通路:电路中无变化量,电容相当于开路,电感相当于短路。 交流通路:电路中电容短路,电感开路,直流电源对公共端短路。 放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通道和交流通道。 直流通路

三极管共射放大电路实验报告

实验报告 课程名称:_电路与电子实验___________指导老师:_ _________成绩:__________________ 实验名称:__三极管共射放大电路_______实验类型:__________ ____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.掌握放大电路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电路性能的影响。 2.学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的测量方法。 3.学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的测量方法。 二、实验内容和原理 仿真电路图

实验名称:_______________________________姓名:________________学号:__________________ 静态工作点变化而引起的饱和失真与截止失真 1. 静态工作点的调整和测量 : 调节R W1,使Q 点满足要求(I CQ =1.5mA)。测量个点的静态电压值 2. R L =∞及R L =2K 时,电压放大倍数的测量 : 保持静态工作点不变!输入中频段正弦波,示波器 监视输出波形,交流毫伏表测出有效值。 3. R L =∞时,最大不失真输出电压V omax (有效值)≥3V : 增大输入信号幅度与调节R W1,用示波器监视 输出波形、交流毫伏表测出最大不失真输出电压V omax 。 4. 输入电阻和输出电阻的测量 : 采用分压法或半压法测量输入、输出电阻。 5. 放大电路上限频率f H 、下限频率f L 的测量 : 改变输入信号频率,下降到中频段输出电压的0.707 倍。 6. 观察静态工作点对输出波形的影响 : 饱和失真、截止失真、同时出现。 三、主要仪器设备 示波器、函数信号发生器、12V 稳压源、万用表、实验电路板、三极管9013、电位器、各种电阻及电容器若干等 四、操作方法和实验步骤 准备工作: a) 修改实验电路 ◆ 将K 1用连接线短路(短接R 7); ◆ R W2用连接线短路; ◆ 在V 1处插入NPN 型三极管(9013); ◆ 将R L 接入到A 为R L =2k ,不接入为R L =∞(开路) 。 b) 开启直流稳压电源,将直流稳压电源的输出调整到12V ,并用万用表检测输出电压。 c) 确认输出电压为12V 后,关闭直流稳压电源。 d) 用导线将电路板的工作电源与12V 直流稳压电源连接。 e) 开启直流稳压电源。此时,放大电路已处于工作状态。 实验步骤 1.测量并调整放大电路的静态工作点 a) 调节电位器R W1,使电路满足I CQ =1.5mA 。为方便起见,测量I CQ 时,一般采用测量电阻Rc 两端的压 P.

三极管两级放大器设计

三极管两级放大器设计-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

方案分析: 两级放大的参数选取能在不失真的情况下尽可能的放大小信号,所以,两级放大的参数极为重要。 电路分析: 图4-1 三极管两级放大器 静态工作点:由公式653165211))(1(R R R U R R R U V I BE BE cc b ++-+++-=β;1111)1(,b e b c I I I I ββ+==;)(651411R R I R I V U e c cc ce +--= ;可求出Q1的静态工作点,即Ube1等于7V ,由于Q1和Q2间是电容耦合,所以两个晶体管的静态工作点不相互影响,由公式1110821110722))(1(R R R U R R R U V I be be cc b ++-+++-=β2222)1(,b e b c I I I I ββ+==;)(11102922R R I R I V U e c cc ce +--=可算出Q2的静态工作点Ube2为6V 。图中的电容C2,C4,C6均为滤波电容,画出微变等效电路,电容相当于短路, 图4-2 微变等效电路 所以电容C9和C10的作用就提高放大倍数, 1029514)//(R r R R R r R U U A be L be i o +?+== ββ, 如果电路接入RL ,则放大倍数会减小。

Multisim仿真: 仿真图: 图4-3 两级放大nultisim仿真 图4-4 5mV 1kHz 函数发生器图4-5 交流电流表 图4-6 Ic1电流值图4-7 Uce1电压值

共发射极放大电路理论分析与计算

共发射极放大电路理论分析与计算 理论计算与分析是实现电子电路的非常好的设计手段,这方面是职业学校同学们的弱点,适当地学习一些计算与分析的方法,更能使你的动手能力如虎添翼,节约时间与成本. 1.共发射极放大电路 电路组成 + + + + - + - +U CC R b1 R c R b2 R e R L + - C 1 C 2 u i u o U B C e (a ) C e : 射极旁路电容,使发射极交流接地 静态工作点的估算 R U U I U R R R U E BE BQ EQ CC b b b BQ -= +≈2 12 ) (R R I U U I I I I e c CQ CC CEQ CQ BQ EQ CQ +-≈=≈β 动态分析 1)画出H 参数微变等效电路如下:

r be R b +- u i u o r i r o β i b R c R L + - i b i c b c (a ) 2)共发射放大电路基本动态参数的估算 (1)电压放大倍数 ' -='-=R i R i u L b L c o β r i u R R R be b i L C L ==' // r R r i R i A be L be b L b u ' - ='- =ββ (2)输入电阻r i r R I u r be b i i i //== )//(21R R R b B b = (3)输出电阻r 0 R r C o = (4)源电压放大倍数 r r R u u A be s L s o us +' -==β

下面是对图示共发射极放大电路的计算分析,可以和仿真分析进行对比; 设晶体管的 =100,'bb r =100Ω。(1)求电路的Q 点、u A 、R i 和R o ;(2)若电容C e 开路,则将引起电路的哪些动态参数发生变化如何变化 解:(1)静态分析: V 7.5)( A μ 101mA 1 V 2e f c EQ CEQ EQ BQ e f BEQ BQ EQ CC b2b1b1 BQ =++-≈≈+=≈+-==?+≈R R R I V U I I R R U U I V R R R U CC β 动态分析: Ω ==Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 73.2mV 26) 1(c o f be b2b1i f be L c EQ bb'be R R R r R R R R r R R A I r r u ββββ∥∥∥ (2)R i 增大,R i ≈Ω;u A 减小,e f ' L R R R A u +-≈ ≈-。

基本共射极放大电路电路分析

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。 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。 (6)Cb1,Cb2:耦合电容或隔直电容,其作用是通交流隔直流。 (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。

3. 共射电路放大原理 4. 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 (2) 输入电阻Ri

(3) 输出电阻Ro (4) 通频带

问题1:放大电路的输出电阻小,对放大电路输出电压的稳定性是否有利? 问题2:有一个放大电路的输入信号的频率成分为100 Hz~10 kHz,那么放大电路的通频带应如何选择?如果放大电路的通频带比输入信号的频带窄,那么输出信号将发生什么变化? 3.2.2 放大电路的图解分析法 1. 直流通路与交流通路 静态:只考虑直流信号,即Vi=0,各点电位不变(直流工作状态)。 动态:只考虑交流信号,即Vi不为0,各点电位变化(交流工作状态)。 直流通路:电路中无变化量,电容相当于开路,电感相当于短路。 交流通路:电路中电容短路,电感开路,直流电源对公共端短路。 放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通道和交流通道。 直流通路 交流通路

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法 说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧 放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种 类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么内容? ⑴ 分析电路中各元件的作用; (2) 解放大电路的放大原理; (3) 能分析计算电路的静态工作点; (4) 理解静态工作点的设置目的和方法。 图1中,C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的 电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说 明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。 在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三 种工作状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。 首先,我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别,Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近于电源电压VCG 若Uce接近于0V,则三极管工作于饱和状态,何谓饱和状态?就是说,Ic电流达到了最大值,就算I b增大,它也不能再增大了。 以上两种状态我们一般称为开关状态,除这两种外,第三种状态就是放大状态,一般测Uce接近于电源电压的一半。若测Uce偏向VCC,则三极管趋向于载止状态,若测Uce偏向0V,则三极管趋向于饱和状态。 理解静态工作点的设置目的和方法 放大电路,就是将输入信号放大后输出,(一般有电压放大,电流放大和功率放大几种,这个不在这 讨论内)。先说我们要放大的信号,以正弦交流信号为例说。在分析过程中,可以只考虑到信号大 小变化是有正有负,其它不说。上面提到在图1放大电路电路中,静态工作点的设置为Uce接近于

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