开放式电子电路实验

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1、西安邮电学院开放式电子电路实验报告专业：班级：姓名三极管放大电路设计一.设计要求：要求设计一个放大电路，电路部分参数及要求如下：（1）信号源电压峰峰值1V；（2）信号源内阻：51kΩ；（3）负载电阻：200Ω；（4）电路总增益：2倍(6.02dB)；（5）直流功率：小于30mW；（6）增益不平坦度：20~200kHz范围内小于0.3dB。二.用户指标分析：1.要求设计一个具有高增益又具有低功耗的电压源，本次设计采用共射集分压式放大电路进行设计，以下是系统的框图：如图所示电压源Vi的电压经过电压源内阻R1，电压源的内阻R1和基集电阻R2//R3//(1+βR4)。进行分压后信号的幅值肯定小于1V

2、。由于R5和R3的比值决定了放大的多少，所以R3不能太大要尽可能的小，但是R5也不能太大（最后放大后的信号R6和R5进行分压，R5如果太大，給R6上所分信号的电压值就会变小，达不到2V）。2.对共射集放大电路的分析①截止区：指IB=0的那条特性曲线以下的区域。在此区域里，三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态，三极管失去了放大作用，集电极只有微小的穿透电流IcEO。②饱和区：指非常靠近纵轴的那块区域。在此区域内，对应不同IB值的输出特性曲线簇几乎重合在一起。也就是说，UCE较小时，Ic虽然增加，但Ic增加不大，即IB失去了对Ic的控制能力。这种情况，称为三极管的饱和。饱和时，三极管的发射给和

3、集电结都处于正向偏置状态。三极管集电极与发射极间的电压称为集一射饱和压降，用UCES表示。UCES很小，通常硅管UCES＜0.5V；三极管基极与发射极之间的电压称为基一射饱和压降，以UCES表示，硅管的UCES在0．7V左右。③放大区：在截止区以上，介于饱和区与击穿区之间的区域为放大区。在此区域内，特性曲线近似于一簇平行等距的水平线，Ic的变化量与IB的变量基本保持线性关系，即ΔIc=βΔIB，且ΔIc>>ΔIB，就是说在此区域内，三极管具有电流放大作用。三极管的发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置状态。3．共射级电路要求高负载，同时具有大增益特性。由于负载电阻太小只有200Ω，所以一级放大

4、不能够使负载上得到2V的电压值，所以先采用共射极电路对信号进行放大，使之达到放大两倍的要求，再采用共集电极电路提高电路的带负载能力。三．电路框图以及调整过程：l电压源的内阻R1和基集电阻R2//R3//(1+βR5)。进行分压后信号的幅值肯定会变小，R5要尽可能的小，R4尽量大（但是R4不能太大，太大了会出现饱和失真，也不能太小，太小不能将信号放大），才能保证将电压尽可能的放大，到时候R4和R7进行分压时保证R7上的电压达到2V。为了能使共射集三极管得到更多电压，应该尽量增大R2和R3电阻，以使电阻R2//R3//(1+βR5)尽可能的大。使得R1和R2//R3//(1+βR5)进行分压时，被

5、放大的电压信号尽可能的大。l如果出现饱和失真,则将R2电阻往大调，如果出现截止失真，则将R3电阻往大调。最后示波器上的信号如下图所示l如图出现了饱和失真出现了饱和失真，将R2电阻往大调，直到饱和失真消失。如图出现了截止失真中出现了截止失真，将R3电阻往大调，知道失真消失。最后，调整后得到完整图形，并且负载上的增益式输入增益的2倍降低功耗由于大功率电路耗电现象非常严重，因此我们在设计电路时，应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。负载的电阻是固定的，如果将直流源的电压降低会有效地降低负载上的电压，则负载功耗会自然降低，所以降低功耗最有效的办法就是降低直流源的电压。最后经调试后，功耗显示如图

6、所示降低扫频仪的平坦度扫频仪是为了观察负载上的输出电压稳定性，給R5并联一个较小的电容可以是扫频仪的平坦度得到降低和补偿。最后扫频仪的输出如图所示四.实验心得体会：模电实验，的确有点难，所有的参数都是可以变化的，当然你可以算，但算出来了还要在软件时进行调试，最后才能在实验板上进行硬件电路的搭建，所以必须从用户的角度出发，设计一个使用户满意的电路，我还是觉得应该听听经验丰富的老师的，做硬件电路设计就这样，有很多只是我们都不懂，无论是什么地方不懂都要问老师，为自己多积累积累经验。总结一下这次实验，主要有三点，1，三极管的基本原理很简单，就是一个非线性电阻，但要是利用他的非线性的确不容易，只要我们掌

7、握了他的一些基本的用法，比如，怎样调节电阻使三极管处于正常状态而不处于失真；使负载上的上的信号变大等等，掌握了这些，就可以依次实现很多我们想要的功能，像放大，开光，电压跟随，等等。2，三极管的工作状态很重要，只有在放大区内才能形成正常的放大，所以调节好它的Q点很重要。3，在设计的开始，我们首先要心里算一算，怎样搭建才最简单，最有效，也就讨论讨论。