单级晶体管小信号放大器.doc

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1、单级晶体管小信号放大器一、实验目的1．掌握单级放大器的一种设计方法2．掌握晶体管放大器静态工作点的放置与调整方法。3．掌握放大器性能的测量和调整方法。二、实验原理1．电路工作原理晶体管放大器中，广泛应用工作点稳定的阻容耦合共射极放大器，如图3-2-1所示静态工作点Q主要由RB1、RB2、RE、RC及电源电压+VCC所决定。该电路利用电阻RB1、RB2的分压固定基极电位VBQ。如果满足条件I1>>IBQ，当温度升高时，ICQ↑→VEQ↑→VBE↓→IBQ↓→ICQ↓，结果抑制了ICQ的变化，从而获得稳定的静态工作点。只有当I1>>IBQ时，才能保证VBQ恒定。

2、这是工作点稳定的必要条件，一般取此放大器是交流放大器中最常用的一种基本单元电路。交流信号经耦合电容C1加到基极，引起基极电流作相应的变化，从而控制集电极电流作更大的变化。它将在RC上产生交流电压，通过电容C2馈送到负载电阻RL上。这个输出电压VO比输入电压VI放大了AV倍。为了使放大器正常放大，一定要设置合适的静态工作点Q。Q点应选择在三极管特性曲线的放大区的中间。对于小信号放大器。一般取ICQ=0.5~2mA，电路的静态工作点由下列关系式确定阻容耦合放大器由于有耦合电容C1、C2及旁路电容CE的存在，将使放大器增益AV随信号频率下降而下降，幅频特性曲线如图

3、3-2-2所示。中间区域放大倍数最大，且基本不变，记为中频放大倍数AVM，而频率高于或低于该区域放大倍数都要下降，当AV下到0.707AVM所对应的频率应为fH和fL，分别是放大器的上限频率和下限频率。AV、fH和fL可按下式计算：式中RE’=RE//[（RS+RBE）/（1+β）]通常RS

4、CC=+12V，RL=1.5KΩ，VI=10MV，f=1kHz的正弦波要求：AV>=40,放大器工作点稳定解⑴确定电路及晶体管因为只要求放大器工作点稳定及AV>=40而无其它要求，因此可采用图3-2-1所示的分压式偏置共射极放大器，晶体管选用高频小功率管3DC8，通常要求β>AV，故选β=60⑵计算元件参数取ICQ=2mA，VBQ=4V得取标称值1.5kΩ则对于音频小信号放大器经验是：输入、输出耦合电容C1、C2通常取（5~20）µF，在此取10µF射极旁路电容CE通常取（50~200）µF，在此取100µF，CO取2000pF一、设计任务1．预习要求⑴掌握

5、小信号低频放大器静态工作点的选择原则⑵掌握放大器主要指标的定义及其测量方法2．设计课题：单级晶体管小信号放大器的设计已知条件：VCC=+12V，RL=10mV，f=1kHz的正弦波⑴基本技术指标要求AV>=50，放大器工作点稳定⑵提高性课题设计一单级放大电路，要求AV>=50，并能通过此电路观察Q点变化对输出波形的影响二、实验步骤1．在面包板上安装电路，加+12V电源2．测量与调整静态工作点，VEQ、VBQ、VCQ使Q点处于三极管的放大区3．用低频信号发生器加输入信号，测VO同时用示波器观察VO波形应不失真，计算AV=VO/VI4．测放大器的输入阻抗RI，输

6、出阻抗RO⑴测R/在信号源与放大器电路之间串接一个10KΩ电阻，如图3-2-4所示∵∴⑵测RO如图3-2-5所示，可将放大器等效成一个电压源VO′（即空载输出电压）和RO相串联的信号源，则∴1．测出上限频率fH和下限频率fL，f=1kHz时，将信号源频率由低向高改变，当VO减小到VO的0.707倍时，所对应的分别是fL、FH。以上各步骤的结果应满足技术指标要求，若不满足应调整修改元件参数值，并将修改后的元件参数值标在电路图上。六、实验报告要求设计性实验报告要求包括：1．已知条件1．技术指标2．实验仪器3．电路原理4．设计步骤⑴选择电路形式⑵电路设计：对所选电

7、路中的各元件值进行计算式估算，并标于图中5．测试与调整。⑴按技术要求测试数据，并整理列出表格，在方格纸上绘出波形⑵故障分析及说明。6．误差分析7．思考题七、思考题1．测量放大器静态工作点时，如果测得VCEQ< 0.5V,说明三极管处于什么工作状态？如果VCEQ≈VCC，三极管又处于什么工作状态？2．本实验中若出现图3-2-3所示失真波形，试判断它们各属于哪种类型的失真？八、实验仪器与器件仪器：双踪示波器一台直流稳压电源一台毫伏表、万用表各一低频信号发生器一台器件：三极管3DG81只电阻若干电容10μF2只100μF1只1000pF1只、