实验二、单级共射放大电路的设计

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1、实验二、单级共射放大电路的设计一、实验目的：1、掌握共射放大电路的设计方法。2、掌握如何设置放大电路的静态工作点及其调试方法。3、学习放大电路性能指标：电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真电压、以及频率响应的测量方法。4、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。5、进一步熟悉函数发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。6、进一步熟悉晶体管参数的测试。*7、了解负反馈对放大电路性能的影响。二、实验仪器与器件：1、直流稳压电源1台2、万用电表1台3、双踪示波器1台4、交流毫伏表

2、1台5、直流毫安表1台6、频率计1台7、三极管1只8、电阻器、电容器、电位器若干三、实验原理：对于单级放大电路的设计要求，因其在多级放大电路中的位置不同而不同。对于单级共射放大电路的设计要求就是放大，而且是在不失真前提下的放大。常用的阻容耦合共射放大电路有两种如图2-1和图2-2所示。图2-1所示电路为固定偏置共射放大电路。该电路结构简单；流过Rb的电流为基极电流IB，BRb选的较大，放大电路的输入电阻较高，从而减小了对前级信号源的影响；有较强的放大能力；但温度稳定性较差，在温度变化时静态工作点不稳定，可能会导致放大电路输出失真。图2

3、-2所示电路分压式偏置共射放大电路。该电路为可以自动稳定静态工作点的，减小温度对放大电路稳定性的影响。该电路采用Rb1和Rb2组成分压偏置电路；发射极中的电阻RE起到了直流负反馈作用，稳定静态工作点。由于负反馈作用的使工作点稳定，应用场合较为广泛，在此着重介绍该电路的设计和调试方法。iCI1iBiE图2-1固定偏置共射放大电路图2-2分压式偏置共射放大电路1、放大电路的静态工作点放大电路静态工作点的设置与调整十分重要。只有在稳定合适的静态工作点的基础上叠//加交流信号，才可以使放大电路工作稳定可靠，没有失真。另外，由于RCRLAu=−

4、β，而rberbe又受静态工作点的影响，所以工作点的不同其放大倍数也不同。（1）静态工作点的选择晶体管为非线性元件，如果静态工作点选择不当、输入信号的变化范围进入晶体管的非线性区域时，就会产生非线性失真。若Q点过低（IB小B,则IC小，VCE大），此时晶体管进入截止区，产生截止失真，其输出电压产生上削波；当IBB、IC大，UCE小时，Q点过高，则晶体管将进入饱和区，产生饱和失真，其输出电压产生下削波。因此，在不失真的前提下，为了扩大输出动态范围，放大电路的静态工作点Q应选在交流负载线的中点。如图2-3所示。（2）静态工作点的设置图2-

5、3基本共射放大电路的波形分为了能自动稳定静态工作点，一般采用图2-2所示的分压式偏置电路和电流负反馈电路来设置静态工作点。当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管的基极电流IB时（一般为B5～10倍），则它的静态工作点可进行以下估算：RB1VVBC≈⋅CRB1+RB2=VB−VBE≈IEICREVCE=VCC−IC(RC+RE)（3）静态工作点的调整放大电路的静态工作点应选在交流负载线的中点。若工作点选得太高，易引起饱和失真，此时，uo的负半周将被削底，如图2-4（a）所示；若工作点选得太低，又会引起截止失真，uo的正半周将被缩

6、顶，如图2-4（b）所示。对于线性放大电路而言，这两种情况都会导致非线性失真，必须调整静态工作点。注意：即使Q点合适，如果输入信号过大时，饱和截止失真会同时出现，如图2-4（c）所示。静态工作点的调整主要是通过调节电位器Rb2来实现。Rb2调小，工作点增高；Rb2调大，工作点降低。(a)(b)(c)图2-4静态工作点对uo波形失真的影响（4）静态工作点的参数测量放大电路的静态工作点是由各级电流和电压来描述的。在输入特性上，由参数I、BQU来确定静态工作点；在输出特性上，静态工作点由I、I、U来描述。在测量BEQBQCQCEQ放大电路静

7、态工作点时，要注意以下几点：①静态工作点是在输入信号ui=0的情况下测量的。也就是说，在测量静态工作点时，需将输入端信号源的输出至零。②一般只测电压，避免测电流。测电流时，可以通过测电压算电流的方法完成。例如：UE测量I，可以通过测量发射极电位U，代入公式II≈=，计算I。用万用表CQECQEQCQRe或者数字式万用表的直流档测量。③当使用的测量仪器公共端接机壳时，应把测量仪器公共端与放大器公共端共地，否则测量仪器外壳引入的干扰会影响电路的工作状态，使测量结果不可靠。例如：测量U，CEQ通过测量集电极电位U和发射极电位U，代入公式UU

8、U=−，计算U。CECEQCQEQCEQ④注意使用仪表的内阻，选择合适的量程，减小测量误差。例如：测量U，通过测UBEQB和UE，计算得到；而UB是由Rb1和Rb2分压决定；所以，在测量UB时，要求测量仪表的内阻要远远大