晶体管单级放大器设计PPT学习教案

1、会计学1 晶体管单级放大器设计晶体管单级放大器设计 C B I1 R B 2 R B 1 IB Q V B Q V EQ V C EQ IC Q R C R E C E R L C C T V C C V o V i 第1页/共65页 CB I1 RB2 RB1 IBQ VBQ VEQ VCEQ ICQ RC RECE RL CC T VCC Vo Vi 第2页/共65页 )(20)(10 )(10)(5 BQ1 BQ1 锗管 硅管 II II 直流负反馈愈强，电路的稳定性愈好。所 以要求VBQVBE，即VBQ = (510)VBE，一般 取 )(3)V(1 )(5)V(3 BQ BQ 锗管

2、硅管 V V 第3页/共65页 CQ EQ CQ BEBQ E I V I VV R 对于小信号放大器，一般取 ICQ = 0.5mA2mA，VEQ = (0.20.5)VCC 第4页/共65页 I V I V R CQ BQ 1 BQ B2 )105( B2 BQ BQCC B1 R V VV R )( ECCQCCCEQ RRIVV 第5页/共65页 第6页/共65页 be L i o V r R V V A mA mV26 300 mA mV26 )1 ( mACQmAEQ bbe II rr 第7页/共65页 im om i o V V V V V A Av的测试方法 Vip-p Vo

3、p- p 第8页/共65页 源获取最大功率。 beB2B1bei /rRRrR 第9页/共65页 放 大 器 信 号 源 R Ri VsVi R VV V R is i i Ri的测试方法： “串联电阻法” 第10页/共65页 R VV V R is i i 式中，Vs为信号源的输出电压值。 第11页/共65页 CCoo /RRrR 第12页/共65页 L oL o o ) 1(R V V R 在输出波形不失真的情况下进行测量： 信 号 源 放 大 器 Ro S RL Vo VoL Ro的测试方法 第13页/共65页 第14页/共65页 0 3 中频区低频区高频区 BW fLfHf /Hz f

4、 /Hz 90 180 270 /度 20lg AV /dB 0 (a) (b) fH fL 第15页/共65页 第16页/共65页 (a)(b)(c) CB Rs rbe CC RC RL IBRC RE CE 1 bes rR Vs 第17页/共65页 )(2 1 )103(C besL B rRf )(2 1 )103(C LCL C RRf ) 1 /(2 1 ) 31 ( bes EL rR Rf CE 第18页/共65页 f(Hz) 401005001K10K100K300K 500K Vop-p(mV) 800 90010001131113111311000800 20lg|Av

5、|/dB 2930313232323129 注意：维持输入信号的幅值不变且输出波形不失真 BW=fH fL 。 Vi=10mV(Vip-p=28mV) 第19页/共65页 o ， L ， H 100kHz。 第20页/共65页 提出设计指标提出设计指标 拟定电路方案拟定电路方案 设定器件参数设定器件参数 电路安装和调试电路安装和调试 结果测量结果测量 指标满足要求指标满足要求 电路设计结束电路设计结束 Y 修改电路方案修改电路方案 修改电路参数修改电路参数是否要修改电路方案是否要修改电路方案 Y N N 电路设计流程电路设计流程 第21页/共65页 。 第22页/共65页 mA2 . 2mA

6、3001000 26 CQ I 取ICQ = 1.5mA 26mV ICQ mA mA 依据、进行计算 第23页/共65页 k53. 1 CQ BEBQ E I VV R取标称值1.5k 因因IBQICQ/ 得得 I1=(510)IBQ k24 10)(5 CQ BQ B2 I V R 有 k72 B2 BQ BQCC B1 R V VV R 为使静态工作点调整方便，RB1由30k固定电阻与 100k电位器相串联而成。 第24页/共65页 1340 mA mV26 300 mACQ be I r 根据Av的理论计算 式 及设Av40 得 k89.0 beV L rA R 因RL=RC/RL 则

7、 k27. 1 LL LL C RR RR R 综合考虑，取标称值1.5k 第25页/共65页 F2 . 8 )(2 1 )103(C besL B rRf 取标称值10mF 取CC = CB = 10mF。得 F5 .98 ) 1 /(2 1 )31 (C bes EL E rR Rf 取标称值100mF 第26页/共65页 z静态调试 z动态调试 第27页/共65页 如果出现VCEQ 0.5V，说明 晶体管已经饱和。 第28页/共65页 第29页/共65页 偏低，应增大基极 偏流IBQ，即增大 ICQ。 vi (t) vo (t) o o t t 截止失真 第30页/共65页 小ICQ 。

8、 vi (t) vo (t) o o t t 饱和失真 第31页/共65页 第32页/共65页 晶体管毫伏表 低频信号发生器 直流稳压电源 CH2 VCC 被测放大器 CH1 双踪 示波器 vivo 第33页/共65页 第34页/共65页 be ibe oL V _ _ _ r Rr RR A be L i o V r R V V A 有 Ri 第35页/共65页 倍数，才是提高放大器电压放 大倍数的有效措施。 第36页/共65页 CC B2B1 B2 BQ V RR R V ICQ亦基本固定，即 CC B2B1E B2 E BQ EQCQ )( V RRR R R V II 所以，改变不会影

9、响放大器的静态工作点。 第37页/共65页 fL CE、CB、CC 电路的性能价格比 rbe AV RC Ro 不论何种途径，都会影响放大器的性能指标，只 能根据具体的指标要求，综合考虑。 第38页/共65页 R s 600 10mV RB2 24k CB RB1 60k RC 1.5k RE 1.5k CE 10mF 100mF RL 3k 10mF CC 12V VCC T1 3DG100 * Vo Vs 第39页/共65页 第40页/共65页 V4 . 3 CC B2B1 B2 V RR R VBQ VEQ= VBQ0.7V=2.7V mA R V ICQ7 . 1 E EQ Ri rb

10、e=300+ 1.2k mA mV26 mA CQ I Ro RC=1.5k 50 be L V r R A Hz88 )(2 10 besB L rRC f 第41页/共65页 %6%100 V V V A A A %8%100 i i i R R R 0%100 o o o R R R %14%100 L L L f f f 第42页/共65页 第43页/共65页 FA A A V V VF 1 式中，F为反馈网络的传输系数；AV为无负反馈 时的电压放大倍数。 在引入负反馈后，虽然电压放大倍数下降，但可 以改善放大器的性能 。 第44页/共65页 FA V FA V 1 FA A A V

11、V VF 1 1/F 第45页/共65页 L V LF HVHF 1 1 1 f FA f fFAf 可见，引入负反馈后通频带加宽。 第46页/共65页 RB2 24k CB RB1 60k RC 1.75k RE 1.62k CE 10mF 147mF RL 3k 10mF CC 12V VCC 3DG100 RF 26 * Vo Vi 图3.1.9 电流串联负反馈放大器 第47页/共65页 L F Lc Fe o F R R RI RI V V F 电压放大倍数 Fbe L VF Rr R A 第48页/共65页 L 。 第49页/共65页 o ， L ， fH500kHz， 电路稳定性好

12、。 实验仪器设备(略) 第50页/共65页 认真阅读本课题介绍的设计方法与测试技 术，写出设计预习报告(其要求见附录二)。 根据已知条件及性能指标要求，确定电路 (要求分别采用无负反馈与有负反馈两种放大 器电路)及器件(晶体管可以选硅管或锗管)， 设置静态工作点，计算电路元件参数。 (以上两步要求在实验前完成) 在实验面包板上安装电路，其布线方法参 阅附录一。测量与调整静态工作点，使其满 足设计计算值要求。 测试性能指标，调整与修改元件参数值， 使其满足放大器性能指标要求，将修改后的 元件参数值标在设计的电路图上(先安装测试 无负反馈的放大器，后安装测试有负反馈的 放大器)。 上述各项完成后，

13、再进行实验研究，研究 内容见后面的“实验与思考题”部分。 所有实验完成后，写出设计性实验报告， 其要求详见附录二。 第51页/共65页 第52页/共65页 的因素有哪些？采取什么措施 使fL降低？为什么？ 第53页/共65页 VCE、VBE及电流ICQ，为什么？ 第54页/共65页 3.1.10用实验说明图3.1.9所示电 流串联负反馈电路，改善了放大器 的哪些性能？为什么？ 第55页/共65页 CB I1 RB2 RB1 IBQ VBQ VEQ VCEQ ICQ RC RECE RL CC T VCC Vo Vi 第56页/共65页 CB I1 RB2 RB1 IBQ VBQ VEQ VCE

14、Q ICQ RC RECE RL CC T VCC Vo Vi 第57页/共65页 CB I1 RB2 RB1 IBQ VBQ VEQ VCEQ ICQ RC RECE RL CC T VCC Vo Vi 第58页/共65页 CB I1 RB2 RB1 IBQ VBQ VEQ VCEQ ICQ RC RECE RL CC T VCC Vo Vi 第59页/共65页 CB I1 RB2 RB1 IBQ VBQ VEQ VCEQ ICQ RC RECE RL CC T VCC Vo Vi 第60页/共65页 CB I1 RB2 RB1 IBQ VBQ VEQ VCEQ ICQ RC RECE RL CC T VCC Vo Vi 第61页/共65页 RB2 24k CB RB1 60k RC 1.75k RE 1.62k CE 10mF 147mF RL