单级电压放大电路设计.docx

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1、东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第三次实验实验三单级电压放大电路设计一、基本信息实验时数：6学时时间要求：第10～11周完成，第11周内交实验报告教材：《电子线路实践》Page1～6实验检查：带班教师检查二、学习目标：1、掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；2、了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法；3、了解负反馈对放大电路特性的影响。4、掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流毫伏

2、表、函数发生器的使用技能训练。三、设计提示：图3-1射级偏置电路1、对于图3-1中的偏置电路，只有R2支路中的电流I1>>IBQ时，才能保证UBQ恒定实现自动稳定工作点的作用，所以工程中一般取：（硅管）（锗管）。1、为了提高电路的稳定性，一般要求UBQ>>UBE，工程中一般取UBQ=(5~10)UBE，即UBQ=(3～5)V（硅管），UBQ=(1～3)V（锗管）。2、电路的静态工作点电流，由于是小信号放大，所以ICQ一般取0.5~2mA。3、ICQ确定后通过以下公式可计算R1和R2的值：，。4、交流电压放

3、大倍数。5、交流输入阻抗。6、交流输出阻抗。7、电路频率特性的下限频率值主要受C1，C2和CE影响，其关系分别为：，，。8、幅频特性曲线、上限频率、下限频率、截止频率中心频率、带宽的测量方法：(a)单级放大器放大特性(b)低通特性(c)高通特性(d)带通特性图3-2幅频特性示意图幅频特性反应了电路增益和频率之间的关系，图3-2列出了常见的幅频特性类型。(a)和(d)中的fL表示下限频率，fH表示上限频率，带宽BW=fH-fL，(d)中的f0表示中心频率；(b)和(c)中的f0表示截止频率。在实验中可采用“

4、逐点法”测量不同频率时的电压放大倍数Au来测量幅频特性。测量时，保持输入信号幅度不变，改变输入信号频率，每改变一次信号频率，用交流毫伏表或示波器测量一个输出电压值，计算其增益，然后将测试数据列表、整理并在坐标纸上将其连接成曲线。由于函数发生器的输出信号幅度在不同频率时可能会有变化，因此每改变一次频率都要用交流毫伏表或示波器测量输入信号的幅度，一定要保证输入信号的幅度不改变。为了更快更准确的测量幅频特性，必须根据不同幅频特性类型，选择不同的测量技巧。对于(a)可先测出中频区的输出电压值，然后调高或调低频率使

5、输出电压降到中频电压值的0.707倍，从而找到fL和fH，然后在fL和fH之间和左右找3至5个点进行测量，即可较准确的绘制曲线。(b)和(c)也可参考这种方式来测量。对于(d)可从较低的频率值逐步增加频率，用交流毫伏表或示波器测量输出信号，刚开始输出信号幅度随着频率的增加而增加，当增加到某一个频率时，输出信号幅度随着频率的增加开始减小，则该频率为中心频率，记下该频率对应的幅度，然后调高或调低频率使输出电压降到中心频率电压的0.707倍，从而找到fL和fH。四、预习思考：1、器件资料：上网查询本实验所用的三

6、极管9013的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表：封装示意图：参数符号参数值参数意义及设计时应该如何考虑VCBOMin45V超过这个电压三极管就可能被击穿。在设计时需保证UCB，UCE，UEB在以上参数范围内以保证三极管正常工作。VCEOMin25VVEBOMin5VIC只有截止电流IcboIE只有截止电流IceohFE64~300直流电流增益VCE(sat)Max0.6V集电极-发射极饱和压降VBEMax1.4V基极-发射极正向电压fTMin150MHz特征频率2、

7、偏置电路：图3-1中偏置电路的名称是什么？简单解释是如何自动调节晶体管的电流IC以实现稳定直流工作点的作用的，如果R1、R2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？答：分压偏置。由于R1、R2起到分压的作用，确保电路的静态工作点，从而使得Ic，Ib稳定。如果R1、R2取值过大，导致R1，R2电路中电流小，从而会影响到流入基极的电流，不稳定直流工作点。1、电压增益：(I)对于一个低频电压放大器，一般希望电压增益足够大，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高电压增益，分析这些方法各自优缺点，总结

8、出最佳实现方案。答：一级放大器而言，共射和共基和放大倍数是相对较大的，但是缺陷是输出阻抗较大。共集基本没有放大作用，但是输出阻抗远小于共射和共基，在希望有较大的电压增益时一般不会采用。对于共射的增益由于β、是三极管本身参数而Rl是负载，都无法改变，因此可以通过适当增大Rc的方法增大增益。多级放大器级联可以利用共射、共基和共集各自的输入输出特性，组成级联放大电路，从而使得电路的特性达到最优化，但是具体的电路参数要根据实际的要求来