共射放大電路試驗(yàn)報(bào)告x

1、力VHJ象實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：電子電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師：李錫華，葉險(xiǎn)峰，施紅軍 成績(jī)： 實(shí)驗(yàn)名稱：晶體管共射放大電路分析實(shí)驗(yàn)類型：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)同組學(xué)生姓名：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)晶體管放大電路的設(shè)計(jì)方法，2、掌握放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和測(cè)量方法，了解放大器的非線性失真。3、 掌握放大電路電壓增益、輸入電阻、輸出電阻、通頻帶等主要性能指標(biāo)的測(cè)量方法。4、理解射極電阻和旁路電容在負(fù)反饋中所起的作用及對(duì)放大電路性能的影響。5、學(xué)習(xí)晶體管放大電路元件參數(shù)選取方法，掌握單級(jí)放大器設(shè)計(jì)的一般原則。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求1. 設(shè)計(jì)一個(gè)阻容耦合單級(jí)放大電路已知條件：vcc=+10V，RL=5.1kO，Vj=lomV,Rs

2、 =600Q性能指標(biāo)要求：fL7.5kQ2. 設(shè)計(jì)要求(D寫出詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程并進(jìn)行驗(yàn)算(2) 用軟件進(jìn)行仿真3. 電路安裝、調(diào)整與測(cè)量自己編寫調(diào)試步驟，自己設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格4. 寫出設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告三、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)參數(shù)計(jì)算共射放大電路（一）電路電阻求解過(guò)程（0=100）（沒(méi)有設(shè)置上課要求的160的原因是因?yàn)殡娐菲渌麉?shù)要求和講義作業(yè)要求基本一樣為了顯示區(qū) 別，將P改為100進(jìn)行設(shè)計(jì)）：（1） 考慮噪聲系數(shù)，高頻小型號(hào)晶體管工作電流一般設(shè)定在ImA以下，取lc=lmA（2）為使Q點(diǎn)穩(wěn)定，取Vbb =2Vcc，即4V,5（3）Re vBBo”=33k”,恰為電阻標(biāo)稱值2 Vcc- Vbb - 4

3、V（4）R R2Ri ： R2 - 3： 2取R2為R下限值的3倍可滿足輸入電阻的要求，即 F2=22.5kR=33.75kQ;V-V由 IRi =10b=0.1 m A,R ccb=60KHR2 =40KIRi綜上：取標(biāo)稱值R仁51 k 丄R2=33kV rAVT Va =25-Ie Ic從輸入電阻角度考慮：R產(chǎn)RVIWP+1）億+Z%I）75%!,R尸9kn l/=-Krf=6V?。ǐ@得4V足夠大的正負(fù)信號(hào)擺幅）得:Rfi 二8iy% 二3,3kft/% 二6.6kfi從電壓增益的角度考慮:5100%： 卜.t 15V/V,取丄；得:A1J7.nr%爲(wèi)住為（二）電路頻率特性（1）電容與低頻

4、截止頻率取一一：%/%劉。+.+ 需兮=+83%pfCE取標(biāo)稱值缽EC】心取椎薦的標(biāo)稱值224F（三）參數(shù)指標(biāo)驗(yàn)算過(guò)程由已確定的參數(shù)：Rg = 86aRf2 = 3，= 4&i I V =+iov R=5ikcV=lomV,Rs =60g , Cl = G=22p/%= 47(IF 計(jì)算得：IC = %iZBf o.9i 7mA,Vcc /CRC = 5.323V, | j4J =20.24學(xué)，=20.24 Ri =a30Sfcn 7.SkQ,fi = =4 = 26 HZV 30HZi，所有參數(shù)符合指標(biāo)四、實(shí)驗(yàn)步驟與過(guò)程（一）實(shí)驗(yàn)電路仿真:1. 代入?yún)?shù)的實(shí)驗(yàn)電路 RShiax(V1(RS)

5、利用標(biāo)尺得到電壓增益為 178.55mw9-993mv=17.87;(2) .上下限截止頻率與通頻帶：同樣是上面的頻域增益波形，利用OrCad自帶的信號(hào)處理函數(shù)可以得到：FI=26.24877H乙FH9.99MHZ由于FL相對(duì)較小，通頻帶近似為FHEValUateMeasurement0CUtofLHighPaMRLA/1 (flE) j2B.24&77CUtolf LoWPaSS 3dBI V2 | RL 1 f RS /1 eeO61meg :MaX(V2(RLyVI(RS)17 61201 :輸入電阻:觀察V(VS+H(C1的頻域波形，利用標(biāo)尺可得，當(dāng)信號(hào)源的頻率為1 Khz時(shí),輸入電阻

6、Ri=7.6816kQ4 數(shù)據(jù)處理與誤差分析ICVCE VBE VC AV FLRI理論計(jì)算值0.9172210.75.32320.2268.305電子仿真結(jié)果0.8922380.6225.4517.826257.6816相對(duì)誤差0.027263 0.0769230.023850.116100.009610.075063計(jì)算可得除VCE外直流工作點(diǎn)的相對(duì)誤差約為 25%,而頻幅特性相對(duì)誤差約為10%,較大;直流工作狀態(tài)的誤差主要是由于將 VCE直接認(rèn)定為0.7V導(dǎo)致的，而交流特 14是由三極管直流工作點(diǎn)決定的，且計(jì)算時(shí)忽略了電容對(duì)電路產(chǎn)生的影響，且忽略厄 利效應(yīng), 所以會(huì)有至少3類誤差的疊加，

7、導(dǎo)致誤差較大.(二)實(shí)際電路測(cè)試：1 測(cè)試原理：(注釋：由于事先不知道實(shí)際測(cè)試電路所用三極管放大倍數(shù)只有160的,而我設(shè)計(jì)是用100的，所以在測(cè)試時(shí)無(wú)法利用我的設(shè)計(jì)方案，采用了另一個(gè)設(shè)計(jì)方案，附在報(bào)告最后)1 靜態(tài)工作點(diǎn)：(1) 按元件參數(shù)安裝、連接電路(2) 不加輸入信號(hào)，調(diào)節(jié)Q兩端的電壓使IC符合設(shè)計(jì)值(3) 測(cè)量放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，并和理論值相比較2. 電壓增益：(1 )保持靜態(tài)工作點(diǎn)不變，利用示波器觀察輸入信號(hào)波形，調(diào)節(jié)信號(hào)源，使輸出信號(hào)為頻率1kH乙幅值30MV的正弦波.(2) 輸入、輸岀波形用雙蹤顯示觀察，指出它們的相位矢系。當(dāng)輸入輸出波形無(wú)失真時(shí)， 分別讀出Vi、V。的峰峰值，

8、記入表格(3) 增大輸入信號(hào)幅度，用示波器監(jiān)視輸出波形。使輸出波形出現(xiàn)失真，記下此時(shí)的輸出 波形草圖，說(shuō)明首先出現(xiàn)的是哪種失真。測(cè)出最大不失真輸出電壓峰值，記入表格。(4) 接入負(fù)載R=5.1kQo重做上述步驟，分析負(fù)載對(duì)電壓增益的影響。3. 輸入電阻：(1) 在信號(hào)源與被測(cè)放大器之間串入一個(gè)與R同一數(shù)量級(jí)的已知電阻R在輸出波形不失真的情況下，分別測(cè)出Vs和V,則放大器的輸入電阻為：辿Vi(Vsv)/R4. 輸出電阻：V。和接入負(fù)載(1)輸出波形不失真的情況下，分別測(cè)出輸出端空載時(shí)的輸出電壓Rl后的輸出電壓V。，則放大器的輸出電阻為：處 VoVj_ F）Rl5. 幅頻特性：電壓增益下降到中頻增

9、益 0.707倍時(shí)（分貝數(shù)下降3dB）所對(duì)應(yīng)的的上、下限頻率即f fLH（0在lc為設(shè)計(jì)值、R-二情況下，輸入IkHZ正弦信號(hào)，改變輸入信號(hào)幅度，使輸出電壓峰峰值為05VoppmaX左右。測(cè)出此時(shí)輸出電壓峰峰值Vopp（2）保持放大器輸出電壓Vi幅度不變，改變信號(hào)源輸出頻率（增大或減?。?dāng)輸出電壓值達(dá)到0707VoP4值時(shí)，停止信號(hào)源頻率的改變，此時(shí)信號(hào)源所對(duì)應(yīng)的輸出頻率即為fL,fH2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄（1）.靜態(tài)工作點(diǎn):I c/mAVceVVbeVWV理論值（仿真）0.975.7560.6444.938實(shí)際值（測(cè)試）1.005.620.644.87（2）.電壓增益:實(shí)測(cè)值（峰峰值）計(jì)算值仿真值

10、Vi/mVVo/VAvAvRr= 859.62.94-49.346.87546.2RL=5.1kQ59.61.49625.1 23.68-23.1相對(duì)誤差Rl=oo6.71%1.46%基準(zhǔn)R=5.1kQ8.66%2.51%基準(zhǔn)（3）輸入電阻R （理論值）仿真值RVs/mVVi/mVR （實(shí)際值）8265 Q7272 Q7900 Q55.2277564 Q（4）輸出電阻Rd （理論值）仿真值Vo/VVo2/VRlRs （實(shí)際值）5100 Q5021 Q1.4962.945100 Q4900 Q（5）幅頻特性實(shí)測(cè)值理論值（仿真）fL39.0HZ31.5HZfH0.2MHZ15.7MHZ3 結(jié)果分析

11、：1 靜態(tài)工作點(diǎn)：理論值和實(shí)際值相差不大，在合適的工作范圍內(nèi)，相對(duì)誤差已隨表給出 估計(jì)靜態(tài)工作點(diǎn)的誤差一部分是由于計(jì)算時(shí)默認(rèn) VBE-O.7V,而實(shí)際為0.64V造成的.2. 電壓增益：（1 ）加入負(fù)載后，電壓增益下降，本次實(shí)驗(yàn)的負(fù)載和Fc相同，帶負(fù)載電壓增益減半。可以看出，若要獲得更大的電壓增益，且不考慮其他因素，在甩相同的情況下，負(fù)載電阻越大越好。但最大不失真輸出電壓的峰峰值（輸入信號(hào)擺幅）減小，容易出現(xiàn)飽和失真（在靜態(tài)工作點(diǎn)較高時(shí)）、或截止失真（靜態(tài)工作點(diǎn)較低時(shí)）。（2）利用示波器雙蹤顯示同時(shí)觀察輸入輸出波形，不斷增大輸入信號(hào)的幅度，觀察發(fā)現(xiàn)輸出 信號(hào)最先產(chǎn)生削頂現(xiàn)象，即電路最先產(chǎn)生截止

12、失真；繼續(xù)增大輸入信號(hào)的幅度，然后輸出信號(hào) 發(fā)生削底現(xiàn)象，即飽和失真由示波器的標(biāo)尺分別測(cè)量得到最大不失真輸岀電壓峰峰值和飽和失真的輸出電壓峰峰值輸入與輸岀信號(hào)相位差恒定為（2k+1）.!,反RL=ooRL=5.1k Q未失真臨 界峰峰值ViVoViVo截止失真39mV4.2V65.2mV2.98mV（3）最大不失真輸出電壓峰峰值測(cè)量為 4.2V,與理論分析值接近：由于直流偏置信號(hào)為15V,且設(shè)計(jì)時(shí)的直流工作點(diǎn)工作在VC=10.053V情況,所以不失真的信號(hào)擺幅約為5V,最大不失真輸岀電壓峰峰值5V,而4.2V8k0，Re,=82 q符合要求，R二8265Q(7) R三2 =Re*Rei : 4.3kVe = 1 OV5kO，取標(biāo)稱值心(9)旦血 20，帶入計(jì)算得Av =23.8，符合要求