單級(jí)晶體管小信號(hào)放大器

1、單級(jí)晶體管小信號(hào)放大器 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握單級(jí)放大器的 一種設(shè)計(jì)方法2 掌握晶體管放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的放置與調(diào)整方法。3 掌握放大器性能的測(cè)量和調(diào)整方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理1 電路工作原理晶體管放大器中，廣泛應(yīng)用工作點(diǎn)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(diǎn)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(mǎn)足條件I1>>IBQ，當(dāng)溫度升高時(shí)，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(diǎn)。只有當(dāng)I1>>IBQ時(shí)，才能保證VBQ恒定。這是工作點(diǎn)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(hào)經(jīng)耦合電容C1加到基極，引起基極電流作相應(yīng)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(guò)電容C2饋送到負(fù)載電阻RL上。這個(gè)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(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。Q點(diǎn)應(yīng)選擇在三極管特性曲線(xiàn)的放大區(qū)的中間。對(duì)于小信號(hào)放大器。一般取ICQ=0.52mA，電路的靜態(tài)工作點(diǎn)由下列關(guān)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(hào)頻率下降而下降，幅頻特性曲線(xiàn)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(dāng)AV下到0.707AVM所對(duì)應(yīng)的頻率應(yīng)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(jì)算：式中RE=RE/（RS+RBE）/（1+）通常RS<rbe，可略去RS。又以為，C1、C2對(duì)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(fù)載，三極管本身極間電容和外部線(xiàn)路分布電容，為了消除分布電容大小不一的影響，又能滿(mǎn)足fH的要求往往加上較大容量的CO。2 設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)一阻容耦合單級(jí)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(diǎn)穩(wěn)定解 確定電路及晶體管因?yàn)橹灰蠓糯笃鞴ぷ鼽c(diǎn)穩(wěn)定及AV>=40而無(wú)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(jì)算元件參數(shù)取ICQ=2mA，VBQ=4V得 取標(biāo)稱(chēng)值1.5k則對(duì)于音頻小信號(hào)放大器經(jīng)驗(yàn)是： 輸入、輸出耦合電容C1、C2通常?。?20）µF，在此 取10µF射極旁路電容CE通常?。?0200）µF，在此取100µF，CO取2000pF三、 設(shè)計(jì)任務(wù)1預(yù)習(xí)要求掌握小信號(hào)低頻放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇原則掌握放大器主要指標(biāo)的定義及其測(cè)量方法2設(shè)計(jì)

5、課題：?jiǎn)渭?jí)晶體管小信號(hào)放大器的設(shè)計(jì)已知條件：VCC=+12V，RL=10mV ，f=1kHz的正弦波基本技術(shù)指標(biāo)要求 AV>=50， 放大器工作點(diǎn)穩(wěn)定提高性課題設(shè)計(jì)一單級(jí)放大電路，要求 AV>=50，并能通過(guò)此電路觀(guān)察Q點(diǎn)變化對(duì)輸出波形的影響四、 實(shí)驗(yàn)步驟1 在面包板上安裝電路，加+12V電源2 測(cè)量與調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，VEQ、VBQ、VCQ使Q點(diǎn)處于三極管的放大區(qū)3 用低頻信號(hào)發(fā)生器加輸入信號(hào)，測(cè)VO同時(shí)用示波器觀(guān)察VO波形應(yīng)不失真，計(jì)算AV=VO/VI4 測(cè)放大器的輸入阻抗RI，輸出阻抗RO測(cè)R/在信號(hào)源與放大器電路之間串接一個(gè)10K電阻，如圖3-2-4所示 測(cè)RO如圖3-2-5

6、所示，可將放大器等效成一個(gè)電壓源VO（即空載輸出電壓）和RO相串聯(lián)的信號(hào)源，則5 測(cè)出上限頻率fH和下限頻率fL，f=1kHz時(shí)，將信號(hào)源頻率由低向高改變，當(dāng)VO減小到VO的0.707倍時(shí)，所對(duì)應(yīng)的分別是fL、FH。以上各步驟的結(jié)果應(yīng)滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求，若不滿(mǎn)足應(yīng)調(diào)整修改元件參數(shù)值，并將修改后的元件參數(shù)值標(biāo)在電路圖上。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求包括：1 已知條件2 技術(shù)指標(biāo)3 實(shí)驗(yàn)儀器4 電路原理5 設(shè)計(jì)步驟選擇電路形式電路設(shè)計(jì)：對(duì)所選電路中的各元件值進(jìn)行計(jì)算式估算，并標(biāo)于圖中6 測(cè)試與調(diào)整。按技術(shù)要求測(cè)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(shuō)明。7 誤差分析8 思考題七、思考題1 測(cè)量放大器靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，如果測(cè)得VCEQ< 0.5V,說(shuō)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(shí)驗(yàn)中若出現(xiàn)圖3-2-3 所示失真波形，試判斷它們各屬于