三極管放大電路設(shè)計與分析

PAGEPAGE8三極管放大電路設(shè)計分析實(shí)驗(yàn)名稱姓名

三極管放大電路設(shè)計 日專一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)計一個三極管放大電路，采用單電源供電；2、使輸出信號增益≥20dB，輸出幅值≥10Vpp；3、3dB實(shí)驗(yàn)原理如圖為共射級放大電路共射極放大電路既有電流放大電路的電壓放大倍數(shù)。)該電路信號從基極輸入，從集電極輸出。輸入電阻與相同材料的設(shè)計方案。根據(jù)電路圖進(jìn)行基本計算求各部分直流電位基極直流電位：VB

=V RCC

/(R1

R)2發(fā)射極直流電位：VE

V VB BE又V =0.6v，故V V 0.6VBE E B發(fā)射極上的直流電流：I =VE E

/R=(VE

0.6V)/RE集電極的直流電壓V =V -I RC CC C C求交流電壓放大倍數(shù)由交流輸入電壓vi引起的ie的交流變化ieievi/RE另集電極的交流變化為ic

，則vc

的交流變化部分v為：cv=ic c

R=(vC

R )RE C另外因?yàn)橛肅v1 c

的直流成分截去，故交流輸出信號v0

即為vc

的本身：v=v0

=(vi

R )RE

。因此，該電路的交流電壓放大倍數(shù)AV

為：AV

v/vR /R 。0 i C E所以可以認(rèn)為放大倍數(shù)AV

與h 無關(guān)而是由RFE

R（0，E所以與hFE≥10

無關(guān)然而嚴(yán)格來講是有關(guān)系的在該實(shí)驗(yàn)中輸出信號增益20d故R /RC E三、實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計電路確定三級管型號通過查閱給定的五種三極管技術(shù)文檔，2N5551完全符合相應(yīng)技術(shù)要求，其P =0.625W(25C),hCM

=80‐250，fT

=80MHZ,VCBO

=180V,VCEO

=160V?？梢酝瓿蓪?shí)驗(yàn)任multisim（multisim件，故選擇2N555。確定直流電源電壓為了達(dá)到輸出幅值≥10Vpp的要求，顯然要使用10V以上的電壓電源，又為了使集電極電流流動，由于發(fā)射極電阻RE

1-2V（因?yàn)閂BE

約為0.6-2.5mV/C的溫度特性，所以電源電壓最低為11-12。為了避免輸出波形失真，最好把集電極電位電壓V設(shè)定在V 與VC CC

的中點(diǎn)，為使靜態(tài)工作點(diǎn)取值合適，故選擇25V直流電源供電。RRC ER/RC E

≥10,這里取10，設(shè)RE

1V，IC

3mAR=VE E

/I 330，ER3.3k。C基極偏置電路設(shè)計由以上步驟經(jīng)計算可得，R1

=65k,R2

=5k,取電阻標(biāo)準(zhǔn)值，R1

=62k，R2

=4.7k3.1.耦合電容C與C1 2由于C1

C分別與R2

R以及負(fù)載形成高通濾波器3dB10Hz~1MHz，2f=1/(2 RB

C)=10其中R2

=R∥R1

，解得C2

3uFC1

取值與C2

一致。3.6確定電源去耦電容在電源上并聯(lián)一個小電容和一個大電容，可以在很寬的頻率范圍內(nèi)降低電源對GND的阻抗。一般選用1uF的瓷片電容，與10uF的電解電容。multisim按照設(shè)計在multisim中連接好電路圖，如圖所示用示波器仿真如下圖，此時頻率為10kHZ波特圖示儀仿真結(jié)果如下中頻區(qū)半功率點(diǎn)，10HZ滿足實(shí)驗(yàn)要求高頻特性不符合實(shí)驗(yàn)要求，過高于是修改電路圖，并仿真，在RC上并聯(lián)一個小電容，使其在高頻時放大倍數(shù)下降，仿真結(jié)果如下波特圖示儀仿真結(jié)果如下大致符合實(shí)驗(yàn)要求，故采用此電路圖進(jìn)行焊接大致符合實(shí)驗(yàn)要求，故采用此電路圖進(jìn)行焊接焊接電路并進(jìn)行實(shí)際測試10HZ1MHZ150KHZRC旁并聯(lián)的小電容拆除后高頻特性仍舊只在200KHZ左右，嚴(yán)重不符標(biāo)準(zhǔn)，故此電路作廢，重新設(shè)計電路。重新設(shè)計的電路圖及其仿真結(jié)果C6100nFC510uFV118V0R313kΩ8R1505ΩC3151pFXSC1001C7C2Q120uFExtTrig+_3AB+_+_20uFV2XBP14R41.2kΩ2N55512R243ΩINOUT500mVrms1kHz0°60000在面包板上進(jìn)行實(shí)際電路的測試與調(diào)試在設(shè)計第一個電路時發(fā)現(xiàn)，multisim仿真與實(shí)際電路在高頻特性上有很大差距，故先使用面包板上測試，測試結(jié)果顯示，該電路半功率點(diǎn)，低頻達(dá)到9.4HZ，高頻達(dá)到1.4MHZ。經(jīng)計RC161PF1.2MHZ最終方案的電路焊接去耦電容，以優(yōu)化高頻特性。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（詳細(xì)列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)論分析）靜態(tài)工作點(diǎn)電流，電壓；VB=1.37V,VC=9.18V，VE=0.72V,VCEQ=8.48V。電路頻率范圍f9.4Hzmin=;max=f1