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时间:2018-11-14
《阻容耦合晶体管放大器设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、目录一、中文摘要……………………………1二、设计任务及目的……………………2三、工作原理及基本关系式……………3四、已知条件……………………………6五、性能技术指标要求…………………6六、电路的设计与调试…………………7七、误差分析……………………………9八、实验分析与研究……………………10九、实验总结……………………………11十、参考文献……………………………1211一、中文摘要运用节点数等效电路,对单级阻容耦合晶体管共射极放大器的低频特性进行了分析,说明教材中提供的分析方法不能用于讨论放大器的低频特性.关键词:晶体管放大器
2、;增益;频率特性法和晶体管参二、(一)设计任务:设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射级的小信号放大器,输入和输出分别用电容和信号及负载隔直流,设计静态工作点,计算电路元件参数,拟定测试方案和步骤;(1)在面包板或万能板上安装好电路,测量并调整静态工作点。(2)测量设计好的电路的偏置电压和电流;(3)测量所设计电路的实际电压放大倍数;(4)测量所设计电路的实际输入、输出电阻;(5)给所设计的电路加上频率为20KHZ,大小合适的正弦波,调节偏置电阻,用示波器预测输出波形在无失真、饱合失真和截止失真三种情形下,记录相应的偏置电阻大小
3、、ICQ和波形,并绘制表格;(6)用EWB对电路进行仿真,打印仿真结果;(7)写出设计报告。(二)设计目的111、学习晶体管放大器的设计方法;1、研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法;2、掌握静态工作点、电压放大倍数的输入电阻、输出电阻的测试方法;3、研究信号源内阻对波形失真的影响。三、(一)工作原理:晶体管放大器中广泛应用图所示电路,称之为阻容耦合共射极放大器。它采用的是分压式电流负反馈偏置电路,放大器的静态工作点Q主要由及电源电压+所决定,该电路利用电阻的分压固定基极电位.如果满足条件,当温度升高时,结果抑制
4、了的变化,从而获得稳定的静态工作点。单级阻容耦合晶体管放大器设计11(二)基本关系式:只有当时,才能保证恒定。这是工作点恒定的必要条件,一般取负反馈愈强,电路的稳定性愈好。所以要求即一般取电路的静态工作点由下列关系式确定:=对于小信号放大器,一般取=0.5mA~2mA,=(0.2~0.5)==电压放大倍数式中,=∥;为晶体管输入电阻,即输入电阻∥∥放大器的输入电阻反映了放大器本身消耗输入信号源功率的大小。若(信号源内阻),则放大器从信号源获取较大电压;若11,则放大器从信号源吸取较大电流;若,则放大器从信号源获取最大功率。用“串
5、联电阻法”测量放大器的输入电阻,即在信号源输出与放大器输入端之间,串联一个已知电阻R(一般以选择R的值接近的值为宜),如图所示。在输出波形不失真的情况下,用晶体管毫伏表或示波器,分别测量出与的值,则=式中。为信号源的输出电压值。输出电阻∥式中,为晶体管的输出电阻。要严格计算电容、及同时存在时对放大器低频特性的影响,较为复杂。在工程设计中,为了简化计算,通常以每个电容单独存在时的转折频率为基本频率,再降低若干倍作为下限频率。如果放大器的下限频率已知,则可按下列表达式估算:通常取=。11四、已知条件:+Vcc=12V,=2k,晶体管
6、3DG100,(有效值),。五、性能指标要求主要技术指标:电路工作稳定性好。实验仪器:COS5020示波器1台,EE1641B信号源一台,DF1731SD直流电源一台,万用表一只。4.电路工作原理图所示电路为一典型的工作点稳定阻容耦合放大器。RP、、、组成电流负反馈偏置电路,为晶体管直流负载,与构成交流负载、用来隔直和交流耦合。晶体管放大器11六、电路的设计与调试:(1)电路设计根据3DG100的输出特性曲线,,测得β=60。要求>2K∴取=0.8A则=/β=13μAI1=(5-10)=104μA若取则=要求:根据电压放大倍数求
7、得:,6.9μF取8μF5.08μF取6μF(2)电路的装调按照设计参数安装电路,接通电路,调整电路,用万用表测得静态工作点:4.7V2.2V6.6V0.69V0.8mA主要技术指标与测量11(1)测量电压增益在放大器输入端加上f=400HZ,正弦波,在输出波形不失真时,测得和的波形如图所示输入输出波形由图可知:/=7.72V/234mV=33(1)测量通频带BW测量方法参见书,将测量结果画在半对数坐标纸上,并连接成曲线。当放大器增益下降到中频的0.707倍时所对应的和,故得通频带BW为100-900KHZ。(2)测量输入电阻测
8、量电路见第三章第一节,输入一固定信号电压,分别测得两端的输出电压Vo=8V,=7.72V,则=(8/7.72-1)2=2.4K七、误差分析11(1)电压增益理论计算值取33,相对误差=(30-30)/30×100%=0%(2)输入电阻理论值≈=2.25K,实测值
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