單級晶體管小信號放大器

1、單級晶體管小信號放大器 一、 實驗目的1 掌握單級放大器的 一種設計方法2 掌握晶體管放大器靜態(tài)工作點的放置與調(diào)整方法。3 掌握放大器性能的測量和調(diào)整方法。二、 實驗原理1 電路工作原理晶體管放大器中，廣泛應用工作點穩(wěn)定的阻容耦合共射極放大器，如圖3-2-1所示 靜態(tài)工作點Q主要由RB1、RB2、RE、RC及電源電壓+VCC所決定。該電路利用電阻RB1、RB2的分壓固定基極電位VBQ。如果滿足條件I1>>IBQ，當溫度升高時，ICQVEQVBEIBQICQ，結(jié)果抑制了ICQ的變化，從而獲得穩(wěn)定的靜態(tài)工作點。只有當I1>>IBQ時，才能保證VBQ恒定。這是工作點穩(wěn)定的必要

2、條件，一般取此放大器是交流放大器中最常用的一種基本單元電路。交流信號經(jīng)耦合電容C1加到基極，引起基極電流作相應的變化，從而控制集電極電流作更大的變化。它將在RC上產(chǎn)生交流電壓，通過電容C2饋送到負載電阻RL上。這個輸出電壓VO比輸入電壓VI放大了AV倍。為了使放大器正常放大，一定要設置合適的靜態(tài)工作點Q。Q點應選擇在三極管特性曲線的放大區(qū)的中間。對于小信號放大器。一般取ICQ=0.52mA，電路的靜態(tài)工作點由下列關系式確定阻容耦合放大器由于有耦合電容C1、C2及旁路電容CE的存在，將使放大器增益AV隨信號頻率下降而下降，幅頻特性曲線如圖3-2-2所示。 中間區(qū)域放大倍數(shù)最大，且基本不變，記為中

3、頻放大倍數(shù)AVM，而頻率高于或低于該區(qū)域放大倍數(shù)都要下降，當AV下到0.707AVM所對應的頻率應為fH和fL，分別是放大器的上限頻率和下限頻率。AV、fH和fL可按下式計算：式中RE=RE/（RS+RBE）/（1+）通常RS<rbe，可略去RS。又以為，C1、C2對fL的影響小于CE，可略去C1、C2。放大器的fH將取決于集電極負載，三極管本身極間電容和外部線路分布電容，為了消除分布電容大小不一的影響，又能滿足fH的要求往往加上較大容量的CO。2 設計舉例設計一阻容耦合單級晶體管放大器已知 VCC=+12V，RL=1.5K，VI=10MV，f=1kHz的正弦波要求 ：AV>=40

4、,放大器工作點穩(wěn)定解 確定電路及晶體管因為只要求放大器工作點穩(wěn)定及AV>=40而無其它要求，因此可采用圖3-2-1所示的分壓式偏置共射極放大器，晶體管選用高頻小功率管3DC8，通常要求>AV，故選=60 計算元件參數(shù)取ICQ=2mA，VBQ=4V得 取標稱值1.5k則對于音頻小信號放大器經(jīng)驗是： 輸入、輸出耦合電容C1、C2通常取（520）µF，在此 取10µF射極旁路電容CE通常取（50200）µF，在此取100µF，CO取2000pF三、 設計任務1預習要求掌握小信號低頻放大器靜態(tài)工作點的選擇原則掌握放大器主要指標的定義及其測量方法2設計

5、課題：單級晶體管小信號放大器的設計已知條件：VCC=+12V，RL=10mV ，f=1kHz的正弦波基本技術指標要求 AV>=50， 放大器工作點穩(wěn)定提高性課題設計一單級放大電路，要求 AV>=50，并能通過此電路觀察Q點變化對輸出波形的影響四、 實驗步驟1 在面包板上安裝電路，加+12V電源2 測量與調(diào)整靜態(tài)工作點，VEQ、VBQ、VCQ使Q點處于三極管的放大區(qū)3 用低頻信號發(fā)生器加輸入信號，測VO同時用示波器觀察VO波形應不失真，計算AV=VO/VI4 測放大器的輸入阻抗RI，輸出阻抗RO測R/在信號源與放大器電路之間串接一個10K電阻，如圖3-2-4所示 測RO如圖3-2-5

6、所示，可將放大器等效成一個電壓源VO（即空載輸出電壓）和RO相串聯(lián)的信號源，則5 測出上限頻率fH和下限頻率fL，f=1kHz時，將信號源頻率由低向高改變，當VO減小到VO的0.707倍時，所對應的分別是fL、FH。以上各步驟的結(jié)果應滿足技術指標要求，若不滿足應調(diào)整修改元件參數(shù)值，并將修改后的元件參數(shù)值標在電路圖上。六、實驗報告要求設計性實驗報告要求包括：1 已知條件2 技術指標3 實驗儀器4 電路原理5 設計步驟選擇電路形式電路設計：對所選電路中的各元件值進行計算式估算，并標于圖中6 測試與調(diào)整。按技術要求測試數(shù)據(jù)，并整理列出表格，在方格紙上繪出波形故障分析及說明。7 誤差分析8 思考題七、思考題1 測量放大器靜態(tài)工作點時，如果測得VCEQ< 0.5V,說明三極管處于什么工作狀態(tài)？如果VCEQVCC，三極管又處于什么工作狀態(tài)？2 本實驗中若出現(xiàn)圖3-2-3 所示失真波形，試判斷它們各屬于