实验三_晶体管共射放大电路设计研究

1、第三次实验“晶体管共射放大电路设计研究”的预习要求补充如下：1 电子电路基础实验教程（一）第二章2 晶体管共射放大电路设计研究l 实验教程 第8章实验一、第9章实验三l3 实验内容以课件PPT为主。共射放大电路是模拟电路的基本单元电路之一。共射放大电路是模拟电路的基本单元电路之一。 它既具有电流放大能力、又具有电压放大能力，在以它既具有电流放大能力、又具有电压放大能力，在以信号放大为目的的晶体管电路中，一般都用共射组态。信号放大为目的的晶体管电路中，一般都用共射组态。R1、R2：提供静态工作点所需基极电压。R1：RP用来调节静态工作点，RA起保护作用，避免RP调至0时基极电流过大、损坏晶体管。

2、分立电路普遍采用、 带射极电流负反馈、 阻容耦合共射放大电路 1、实验电路及分析计算、实验电路及分析计算RE1、RE2都参与了直流电流负反馈，但只有RE1参与交流电流负反馈，因为旁路电容CE交流时可认为短路。RC 直流负载电阻 RL 交流负载电阻C1、C2 耦合电容212BBCCRVVRR12BBRRR 1BBEBEBBERRVVI直流分析（理论课教材直流分析（理论课教材P80、P73）1CEEIII()CECCCECVVRRImrgCmTIgV小信号参数计算（理小信号参数计算（理P96）emrg1211ieERRRrRoCRR1oCCLviEeEvRRRAvRrR 集电极总电阻发射极总电阻交

3、流分析（理交流分析（理P81、P99、P104）RE1使增益下降，输入电阻增加，增益稳定性提高。2、静态工作点与失真、静态工作点与失真 静态工作点选得过高或过低都易产生非线性失真。 过高：如Q1，稍大的输入信号正半周将使晶体管进入饱和区，因而ic波形将出现顶部压缩、输出电压vce波形将在底部压缩，这称为饱和失真。 太低：如Q2 ，稍大的输入信号负半周将使晶体管进入截止区，因而ic波形将出现底部压缩、输出电压vce波形将在顶部压缩，这称为截止失真。（理（理P67、P82） 要使放大器不失真地放大，工作点必须选择合适。初选静态工作点时，可以选取直流负载线的中点，即VCE0.5VCC或IC0.5IC

4、S，这样便可获得较大输出动态范围。 当放大器输出端接有负载RL时，因交流负载线比直流负载线要陡，所以放大器动态范围要变小。 当发射极接有电阻时，也会使信号动态范围变小。 输出信号幅度较大时，为了得到最大不失真输出电压幅度，其静态工作点应设在交流负载线的中间位置。 小信号放大器输出信号幅度通常较小，失真不是主要问题，此时Q点不一定要选在交流负载线中点，而可根据其他要求来选择。 例如，希望放大器耗电少、噪声低或输入阻抗高，Q点可选得低一些；希望放大器增益高、就要求Q点适当高一些。1、确定电路结构、偏置方案2、确定偏置元件参数3、确定影响交流参数的元件值 1BBEBEBBERRVVI1211ieER

5、RRrRoCRR1oCCLviEeEvRRRAvRrR 集电极总电阻发射极总电阻1、静态工作点的调整和测量2、电压增益的测量3、输入电阻、输出电阻的测量4、观察静态工作点对输出波形的影响5、上限截止频率fH、下限截止频率fL的测量（一）（一） 放大电路特性测试放大电路特性测试15k100k36k3.3k5.1k2001k10104712V（1）按元器件参数安装、连接电路。（2）调节RP，使IC1.5mA。为方便起见，测量IC 时，一般采用测量电阻RC两端的压降VRc，然后计算出IC 。（3）测量晶体管共射极放大电路的静态工作点，并将测量值与理论估算值记录在下表中。（1）保持静态工作点不变，调节

6、信号发生器，使输出频率为1kHz的正弦波，加至放大电路输入端，作为输入电压vi 、幅度10mV。不接负载电阻，即：不接负载电阻，即：RL( (开路开路) )。 放大电路输入、输出波形用示波器双踪显示。观察输出电压vo，当波形无失真时，分别读出vi 、vo的峰-峰值，记入下表。（2）增大输入信号幅度，用示波器监视输出波形、并测出最大不失真输出电压峰-峰值，记入下表。（5）增大输入信号幅度，用示波器监视输出波形、并测出最大不失真输出电压峰-峰值，记入表中。再增大输入幅度时，首先出现的是哪种失真，记下此时输出波形草图。（4）画出示波器双踪显示的vi、vo波形，标出它们的幅度、注意它们的相位。（3）恢

7、复输入信号vi 幅度10mV，接入负载电阻 RL= 3k。 放大电路输入、输出波形用示波器双踪显示。观察输出电压vo，当波形无失真时，分别读出vi 、vo的峰-峰值，记入表中。 然后计算电压增益 Av ，分析负载对电压增益的影响。（1 1）输入电阻测量）输入电阻测量iiisisi()vvRRvvRvv 在信号源与被测放大器之间串入一个与 Ri 同一数量级（理论估算）的已知电阻 R ，在输出波形不失真的情况下，分别测出 vs 和 vi ，则放大器的输入电阻为 设计表格，记录原始数据，计算输入电阻。（2 2）输出电阻测量）输出电阻测量 输出波形不失真情况下，分别测出输出端空载时的输出电压 vo、和

8、接入负载 RL 后的输出电压 vo，则放大器的输出电阻为ooooLoLo(1)vvvRRvRv注意：这两次测量前需确认放大器输入电压vi幅度相等。 设计表格，记录原始数据，计算输出电阻。（1）IC1.5mA、RL=情况下，输入1kHz正弦信号，改变输入信号幅度，使输出电压峰-峰值为0.5VOP-Pmax左右。（4）根据上述两种情况下所观察到的波形，说明集电极偏置电流IC的大小对放大电路输出动态范围的影响。（2）将RP阻值调为最大，此时IC下降，用示波器观察输出波形是否失真、记录此时的波形，并测出相应的集电极静态电流 。若失真不够明显，可适当增大输入信号幅度。（3）将RP阻值调为最小，此时IC增

9、大，用示波器观察输出波形是否失真、记录此时的波形，并测出相应的集电极静态电流 。若失真不够明显，可适当增大输入信号幅度。电压增益下降到中频增益0.707倍时(分贝数下降3dB)所对应的上、下限频率即 fH、 fL。频率特性曲线图频率特性曲线图放大电路的通频带宽度BW 。即 BW= fH - fL测量方法测量方法（2）保持放大器输入电压vi幅度不变，改变信号源输出频率（增加或减小） ，当输出电压值达到0.707 VOp-p值时，停止信号源频率的改变，此时信号源所对应的输出频率即为 fH 、或 fL。（1）IC1.5mA、RL=情况下，输入1kHz正弦信号，改变输入信号幅度，使输出电压峰-峰值为0

10、.5VOP-Pmax左右。测出此时输出电压峰-峰值VOp-p 。注意：每次测量前需确认放大器输入电压vi幅度相等。 电路结构如测试电路，使空载增益 ，当电源电压+VCC在 内变化时都足够稳定。要求：（二）（二） 设计一单级放大器设计一单级放大器v20 1A 122V1、给出各元件参数值，计算+VCC 分别为10V、12V、14V时的电压增益。2、搭建电路，演示电源电压变化时的稳定性。1、测量直流电源对地输出电压正常（+12.7V）后，将其接入实验板电源插座的相应端子，打开电源观察有无异常现象：如电流显示太大、冒烟、异常气味、元器件明显发烫等。如有异常情况发生，应立即关闭直流电源，排除故障。0V +12.7V同轴连接同轴连接器器信号参考地信号参考地屏蔽线屏蔽线信号输入信号输入2、共地要求3、在实验电路板中，交流信号输入端有一个由两电阻构成的分压器，它主要有两个作用：（1）信号源为有源仪器，当其输出电压较小时，其输出信号的信噪比将随输出信号的减小而降低。电阻是无源元件，当阻值不太大时，由分压器增加的噪