第3讲 单管放大器的分析与设计(1)
单管放大器分析与设计1
频率响应的近似分析方法
节点近似法：每一个节点给传输函数贡献一个极 点，决定该极点的时间常数为该节点对地的总电 容量与该节点对地的总电阻量的乘积
主要应用于各节点的阻抗不会对其它节点阻抗的 计算产生影响的电路中
Vout (s) A1 • A2 • 1
Vin
1 RSCins 1 R1CN s 1 R2CPs
vo (s) K
vi
1 s / p1
输入信号为阶跃信号
vi
(s)
va s
输出信号
阶跃信号输入
vo
(s)
Kva
(1 s
s
1
p1
)
tr
t2 t1
1 ln 9 p1
0.35 f3dB
vo (t) Kva (1 e p1t )
复数极点系统：无限冲击响应
sp p jp
Ket sin(pt )
单管放大器分析与设计（一）
提要
电阻做负载的共源放大器
大信号特性 低频小信号特性
频率响应分析
波特图 频率响应与时间响应的关系 Miller定理
频率响应的近似分析方法*
共源放大器的频率响应
✓电阻作负载的共源放大器 大信号特性 小信号特性
✓大信号分析与小信号分析的区别 ✓模型的选择
电阻作负载的共源放大器
电阻作负载的共源放大器：大信号分析
Vi Vt Vo
Vo
1
kn
(W
VDD / L)RD
(Vi
Vt
)
Vi Vt Vo VDD
av
Vo Vi
RDkn (W
/ L)(Vi
Vt ) gmRD
Vi
Vt ,Vo
单管放大课程设计
单管放大课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单管放大的基本原理，掌握放大电路的基本构成和功能。
2. 学生能掌握单管放大电路的主要参数，如放大倍数、输入阻抗、输出阻抗等，并了解它们的影响因素。
3. 学生能了解单管放大电路在实际应用中的优缺点，如稳定性、频率响应等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确绘制单管放大电路图，并进行简单的电路分析。
2. 学生能够运用仿真软件对单管放大电路进行仿真实验，观察并分析实验结果。
3. 学生能够通过实际操作，搭建简单的单管放大电路，并解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习单管放大电路，培养对电子技术的兴趣和热情，提高科技创新意识。
2. 学生能够认识到单管放大电路在实际应用中的重要性，增强理论联系实际的能力。
3. 学生在学习过程中，培养合作、探究、创新的精神，形成积极的学习态度。
课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，旨在使学生掌握单管放大电路的基本原理和实际应用，为后续学习电子技术打下基础。
学生特点分析：学生为初中生，具有一定的物理基础和电路知识，但对单管放大电路的了解较少，需要通过具体实例和实验来加深理解。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，让学生在动手实践中掌握知识。
2. 通过问题驱动的教学方法，引导学生主动探究，培养解决问题的能力。
3. 关注学生的个体差异，进行差异化教学，确保每个学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 单管放大电路基本原理：介绍放大电路的作用，讲解单管放大电路的组成、工作原理及特点。
- 教材章节：第一章第三节2. 单管放大电路主要参数：讲解放大倍数、输入阻抗、输出阻抗等参数的定义、计算方法及其影响因素。
- 教材章节：第二章第一节3. 单管放大电路的应用与优缺点：分析单管放大电路在实际应用中的优势与局限性，如稳定性、频率响应等。
- 教材章节：第二章第二节4. 单管放大电路的电路分析与绘制：教授如何分析单管放大电路，绘制电路图，并进行简单计算。
单管共射放大电路及其分析方法
单管共射放大电路及其分析方法单管共射放大电路是一种常用的单管放大电路，常用于电子设备中的信号放大部分。
它的基本原理是将输入信号串联到输入电容上，通过串联的电容将信号引入到放大管的基极，并通过电阻将放大管的发射极接地，从而形成共射放大电路。
本文将介绍单管共射放大电路的工作原理以及常用的分析方法。
单管共射放大电路的基本原理是利用放大管的电流放大能力将输入信号放大到输出端。
在电路中，放大管的基极被输入电容串联，并接到输入信号源。
当输入信号变化时，电容将输入信号引入到放大管的基极中，使得管子的驱动点发生偏移。
同时，放大管的发射极通过电阻连接到地，形成共射放大电路，通过电流放大作用，将输入信号放大到输出端。
具体的过程是：当输入信号为正向偏移时，放大管的发射电流增加，使得扩散极的电压下降，从而使放大管的驱动点偏向截止状态。
反之，当输入信号为负向偏移时，放大管的发射电流减小，使扩散极的电压上升，从而使放大管的驱动点偏向饱和状态。
通过这种方式，输入信号经过放大管的放大，输出端可以得到一个放大后的信号。
但需要注意的是，在实际电路中，为了保持放大管的工作在放大区，通常会对放大管的工作点进行偏置，即通过添加恒流源、电流镜等元件来保持放大管的工作在线性放大区。
在进行单管共射放大电路的分析时，有几个常用的方法可以帮助我们更好地理解电路的工作原理。
首先，可以使用直流分析的方法来分析电路的静态工作状态。
直流分析可以通过对电路中的直流元件（如电阻、电流源等）进行分析，得到电路的静态工作点。
静态工作点是指在没有输入信号时，电路各个节点和分支的电压和电流的数值。
在进行直流分析时，需要对电路中的直流元件进行参数计算，并应用基本的电路定理（如欧姆定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律等）进行方程的建立和求解。
其次，可以使用小信号分析的方法来分析电路的交流工作状态。
在小信号分析中，将电路中的元件替换成小信号等效模型，可以得到电路中对小信号响应的表达式。
单管放大器的课程设计
集成电路课程设计报告单管放大器的设计与仿真院系：材料与光电物理学院专业：微电子学一班学号：2008700301姓名：夏青青指导教师：唐明华教授报告提交日期：2011 年9 月目录摘要 (1)关键词 (1)1 引言 (2)1.1 选题的目的与意义 (2)1.2 近几年来国内外研究现状 (2)2 关于模拟电路的计算机分析与设计 (4)2.1电路设计与电路CAD工具 (4)2.2 OrCAD和Pspice软件简介 (4)2.3P SP IC E仿真软件的优越性 (4)2.4利用Pspice程序进行电路设计的具体设计过程 (5)3 单管放大器简介 (5)3.1单管放大器的功能概述 (5)3.2单管放大电路的三种基本结构 (6)4 单管放大器的模拟分析 (7)4.1共射级放大器 (7)4.2 共基极放大器 (18)4.3 共集电极放大器 (19)5 结论 (19)6 体会与心得 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)本的单管放大器的组成个及其分类，并对它们的基本原理电路结构作简要分析.接着在这些工作原理和电路结构的基础上，应用Pspice软件绘制出电路图、设置参数并对仿真结果进行输出和分析。
其中对电路进行了直流分析、交流分析、参数分析和瞬态分析。
最后总结出单管放大器的设计与仿真的规律，得出完整的电路图。
1 引言1.1选题的目的与意义放大器能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。
用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。
放大器是增加信号幅度或功率的装置，它是自动化技术工具中处理信号的重要元件。
放大器的放大作用是用输入信号控制能源来实现的，放大所需功耗由能源提供。
放大器按所处理信号物理量分为机械放大器、机电放大器、电子放大器、液动放大器和气动放大器等，其中用得最广泛的是电子放大器。
电子放大器又按所用有源器件分为真空管放大器、晶体管放大器、固体放大器和磁放大器，其中又以晶体管放大器应用最广。
单管放大器的放大原理
单管放大器的放大原理单管放大器是一种常见的电子放大器，它的放大原理是通过控制输入信号的电流，来控制输出信号的电流放大倍数。
在单管放大器中，放大电流通过一个管子进行，所以被称为单管放大器。
单管放大器的基本原理是利用晶体管的特性，将输入信号的小电流放大成较大的电流输出。
晶体管主要由三个区域组成：发射区、基区和集电区。
发射区和基区之间通过正向偏置，形成PN结，集电区和基区之间通过反向偏置，形成PN结。
当输入信号的电流经过基区时，根据PN结的导通规律，基区的电流会被放大，从而控制集电区的电流变化。
这样，通过控制输入信号的电流，就可以实现输出信号的电流放大。
实际上，单管放大器的放大原理可以通过三种工作状态来解释：放大状态、截止状态和饱和状态。
在放大状态下，输入信号的电流通过基极，进入基区，根据PN结的导通规律，基区的电流会被放大，从而控制集电区的电流变化。
这样，输出信号的电流就会比输入信号的电流大很多倍，实现了电流的放大。
在截止状态下，输入信号的电流不足以控制晶体管的开关，输出信号的电流几乎为0，处于截止状态。
在饱和状态下，输入信号的电流足够大，可以使晶体管的开关完全导通，输出信号的电流达到最大值，处于饱和状态。
单管放大器通常需要配合其他电路组成放大电路，以实现更高的放大倍数。
常见的放大电路有共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路。
共射放大电路是一种常用的放大电路，它的输入信号通过集电极输入，通过基极控制输出信号的电流。
在共射放大电路中，输出信号与输入信号相位相反，但是电流放大倍数较大。
共基放大电路是一种输入信号通过基极输入，通过集电极控制输出信号的电流。
在共基放大电路中，输出信号与输入信号相位相同，电流放大倍数较小。
共集放大电路是一种输入信号通过基极输入，通过集电极输出信号。
在共集放大电路中，输出信号与输入信号相位相同，电流放大倍数较小。
除了上述的放大电路，还有很多其他的放大电路，每种放大电路都有自己的特点和应用场景。
单管放大电路课程设计
单管放大电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单管放大电路的基本原理，掌握其组成部分及各自功能；2. 使学生掌握单管放大电路的静态工作点设置方法，了解其对电路性能的影响；3. 帮助学生掌握单管放大电路的动态性能分析方法，包括电压增益、输入输出阻抗等。
技能目标：1. 培养学生具备独立搭建单管放大电路的能力，并能进行电路调试与优化；2. 提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，例如：分析实际电路中的噪声、失真等问题；3. 培养学生通过实验验证理论，具备一定的实验操作和数据分析能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生的团队合作意识，学会在实验和讨论中互相学习、共同进步；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，养成认真观察、思考问题的良好习惯。
本课程旨在通过讲解和实验相结合的方式，使学生深入理解单管放大电路的理论知识，培养其实践操作能力。
针对学生的年级特点，课程内容将注重理论与实践相结合，使学生能够在掌握基本原理的基础上，解决实际问题。
教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考、积极参与，以提高其学习兴趣和成就感。
通过本课程的学习，期望学生能够达到以上所述课程目标，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 简介晶体管及其工作原理；- 单管放大电路的基本构成与功能；- 静态工作点的设置及其对电路性能的影响；- 动态性能分析：电压增益、输入输出阻抗、频率响应等。
2. 实践操作：- 搭建单管放大电路，进行电路调试与优化；- 测量并分析电路的静态工作点、电压增益、输入输出阻抗等参数；- 分析实际电路中的噪声、失真等问题，并提出解决方案。
3. 教学进度安排：- 第一节课：晶体管及其工作原理介绍；- 第二节课：单管放大电路基本构成与功能讲解；- 第三节课：静态工作点设置及其对电路性能的影响；- 第四节课：动态性能分析方法讲解；- 第五节课：实践操作，搭建单管放大电路，进行电路调试与优化；- 第六节课：分析实际电路中的问题，并进行讨论。
单管放大器实验报告
单管放大器实验报告单管放大器实验报告引言：单管放大器是电子工程中常用的一种电路，它能够将输入信号放大到较大的幅度，以满足各种应用需求。
本实验旨在通过搭建单管放大器电路并对其性能进行测试，来进一步了解单管放大器的工作原理和特性。
一、实验器材和原理1. 实验器材：本实验所使用的器材包括：电源、电阻、电容、信号发生器、示波器、电压表、电流表、万用表等。
2. 实验原理：单管放大器是由一个晶体管和其他辅助元件组成的电路。
晶体管是一种半导体器件，具有放大电流的特性。
当输入信号通过输入电容进入晶体管的基极时，晶体管会将输入信号放大，并通过输出电容输出到负载电阻上。
晶体管的放大倍数由其特性参数决定，如集电极电流增益β、输出阻抗等。
二、实验步骤1. 搭建电路：按照实验要求，搭建单管放大器电路。
首先将晶体管连接到电源，然后通过电阻和电容将输入信号引入晶体管的基极，最后将输出信号从晶体管的集电极引出。
2. 测试电路参数：使用万用表和示波器等仪器，对搭建好的电路进行测试。
首先测量电路中各个电阻和电容的阻值和电容值，确保电路连接正确。
然后使用信号发生器输入一个特定频率和幅度的信号，通过示波器观察输出信号的波形和幅度。
3. 测试放大倍数：将信号发生器的输出幅度逐渐调大，通过示波器测量输入信号和输出信号的幅度，计算出放大倍数。
同时，可以观察输出信号的波形是否失真，以评估放大器的线性度。
4. 测试频率响应：保持输入信号的幅度不变，改变信号发生器的频率，通过示波器观察输出信号的波形和幅度的变化。
记录不同频率下的输出信号幅度，绘制频率响应曲线。
5. 测试输入和输出阻抗：通过万用表测量输入电阻和输出电阻的阻值，以评估信号源和负载对单管放大器的影响。
三、实验结果与分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 放大倍数与输入信号幅度成正比，但是在一定范围内，放大倍数会受到晶体管的特性参数限制而无法继续增大。
2. 频率响应曲线显示出放大器对不同频率的信号有不同的放大程度，这是由于晶体管的特性导致的。
单管放大器的工作原理
单管放大器的工作原理放大器的基本功能是将输入信号进行放大以增加信号的幅度，并且输出与输入信号相似的波形。
单管放大器一般包含三个主要元件：输入电阻、负载电阻和增益控制电路。
工作原理：单管放大器的工作基础是电流放大器。
当输入信号施加到放大器的输入电路时，产生电压信号。
单管放大器使用输入电阻来接受输入信号，并将其转换为电流，然后将电流带进管子中。
当电流通过管子时，管子会产生更大的电流输出。
这个放大效应是由于半导体材料或真空管内的电子的运动特性。
当输入电压信号施加到单管放大器的基（管）极时，管子的负基电压带来的电流突变使得管子的缓反馈准备发生演化，增加输入电压信号的放大率。
然后，管子工作不稳定，电流不断变化，而后来的电压在放大器的输出电阻上施加下降现象，当输出电阻降低时，单管放大器将产生更大的输出电流。
为了控制这种输出电流的变化，单管放大器使用之间的负反馈电容连接到控制电路。
其目的是根据输入信号的幅度调整输出电流。
这种负反馈可以降低波形失真和增加放大器的稳定性。
改善单管放大器性能的一种方法是外部负载电阻（RL）。
该电阻连接到单管放大器的阳极上，以产生计划的输出功率。
通过调整负载电阻的值，可以调整单管放大器的增益和输出电压。
总结：单管放大器的工作原理基于电流放大器的运行方式。
输入信号通过输入电容转换为电流，并由管子放大输出。
负反馈电容连接到控制电路来调整输出电流。
外部负载电阻可以有效地调整放大器的增益和输出功率。
通过这些控制和调整，单管放大器能够提供所需的信号放大功能。
单管放大器分析
单管放大器通过这部分内容的学习，希望大家对放大器有所了解。
同时也向大家说明：即使初看起来一件简单事情或一个简单的器件，当你深入地去研究它时，就会有许多意想不到的问题出现，解决这些问题并把它用数学形式来表示，这就是我们的任务。
谁对事物研究得越深，谁能提出的问题就越多，或者也可以说谁能解决的问题就越多，微波滤波器的实例就能很好的说明这个情况。
我们把整个问题不断地“化整为零”，然后逐个地加以解决，最后再把它们合在一起，也就解决了大问题。
这讲义还没有对各个问题都进行详细分析，由此可知提出问题的重要性。
希望大家都来试试。
在介绍放大器前，有必要介绍一下mos管的相关知识场效应晶体管放大器是电压控制器件，具有输入阻抗高、噪声低的优点，被广泛应用在电子电路中，特别是具有上述要求前级放大器显示器出越性。
根据场效应管两大类型--结型场效应管和绝缘栅场效应管可构成相应的场效应管放大器。
以下以结型管为例给出三种基本组态放大器的等效电路和性能指标计算表达式。
因为不同类型的场效应管工作在放大区，要求栅极电压极性不同，例如，结型场效应管要求栅源与漏源电压极性相反，而增加型MOS管则要求栅源与漏源电压极性相同，至于耗尽型MOS管的栅偏压极性，可以正偏、零偏或负偏。
根据这些特点，来用单电源的偏置电路主要有以下两种：（1）自偏压电路自偏压用于结型和耗尽型MOS管放大电路自偏压电路栅源电压为UGS=RID（2）混合偏置电路混合偏置电路用于各种场效应管放大器。
N沟道增强型MOS管放大电路混合偏置电路混合偏压电路1、放大电路的概念以及组成原理在模拟电子线路中，放大电路是一种最基本的单元电路。
其功能是放大电信号，即把微弱的输入信号（电流、电压或功率），通过放大器件的控制作用，将直流电源的能量转变成为随输入信号变化的、幅度足够大的输出信号。
本章将较系统地介绍分立元件电路与模拟集成电路系统的各种基本放大电路，着重讨论放大电路的组成、工作原理、分析方法及性能指标的计算。
模拟集成电路分析与设计课件Chap3
第三章单管放大器的分析与设计自编教材试行本勿扩散§3.3噪声噪声是影响现代电子系统性能的一个主要因素，特别是随着集成电路工艺技术的发展，电源电压越来越低，噪声对电子系统性能的影响越来越大，已经成为大多数模拟电路设计中要考虑的最主要因素。
因此，我们有必要全面深入的了解噪声特性及噪声对电路的影响。
本节首先介绍噪声的基本概念，读者可以了解到常见的噪声来源及噪声对电子系统的影响；接下来介绍了噪声的统计特性，读者可从中认识到噪声的基本性质和其描述方法；然后又介绍了模拟集成电路中常见元器件的噪声类型并给出其噪声性能的定量描述，读者可对各种噪声有初步的了解；其后介绍了电路中的噪声表示方法，读者可从中了解到如何评价电路的噪声性能；最后以电阻作负载的共源放大器为例介绍了电路噪声性能的分析方法，读者可从中了解到基本的电路噪声分析过程和定量求解方法。
噪声性能是衡量模拟电子系统的一个重要技术指标，通过本节的学习，读者可以对噪声及电路噪声分析有基本的了解，本书后边的章节将会以此为基础，在介绍各种新的电路结构与电路形式时，将噪声作为另一个基本性能进行分析，并与增益、带宽等其它性能同时予以折衷考虑。
§3.3.1噪声基础电子系统中存在着各种不同形式的噪声，例如不同信号线之间因分布电容的耦合作用而产生的相互串扰、集成电路衬底引入的不同信号之间耦合、电源电压的波动等。
这些噪声都是由于电路设计不理想而人为引入的，可以通过更加合理的版图布局、采用差分信号处理和全差分电路结构等设计手段来减小甚至消除。
然而，电子系统中还有另一类噪声，它是系统内部固然存在的，例如电路中载流子因热运动而随机涨落所引起的噪声、半导体晶格缺陷随机捕获载流子而引起的噪声等，前者称为热噪声，是电子系统中最为基本的内部噪声，只要电子系统处在非绝对零度下，热噪声就存在。
这些内部噪声不能通过高级的电路设计技术完全消除，但合理的系统及电路设计却能使得噪声对电子系统性能的影响达到最小。
单管放大电路文档讲课文档
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内容提要
晶体管放大器电路是模拟电子技术课程的基础部分。 本章介绍了单管放大器、多级放大器电路、负反馈放大 器电路、射极跟随器、差动放大器、OTL低频功率放大 器、单调谐放大器、双调谐回路谐振放大器的工作原理、 主要性能指标、特性以及计算机仿真设计方法。
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IC
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UCE＝VCC－IC（RC＋RE）
电压放大倍数：
Au βRCr/b/eRL
输入电阻： Ri＝RB11 // RB12 // rbe
式中rbe为三极管基极与发射极之间的电阻
输出电阻 RO≈RC
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由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计 和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。 在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供 必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和 调试放大器的静态工作点和各
注意：当所有面板参数设置完成后，可关闭其 面板对话框，仪器图标将保持输出的波形。
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2. 电位器RP参数设置 双击电位器RP，出现如图2.1.4所示对话框， 点击Value选项。 Key区：调整电位器大小所按键盘。 Increment区：设置电位器按百分比增加或减 少。
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图2.1.7 图2.1.1电路中节点“2”直流扫描分析结果
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2.1.3 单管放大器动态分析 用鼠标点击Simulate→Analysis→AC Analysis，将
弹出AC Analysis对话框，进入交流分析状态。AC Analysis对话框有Frequency Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4
单管放大电路的设计
由于结构简单和元件数量少，单管放大电路 的成本较低，适合于一些低成本应用。
简单结构
单管放大电路的结构相对简单，元件数量较 少，易于设好，不易受温度、 电源电压等因素的影响。
缺点
带宽有限
单管放大电路的带宽通常较窄，难以适用于 宽带信号的放大。
失真较大
由于单管放大电路的线性度有限，放大信号 时可能会产生较大的失真。
考虑反馈电阻对电压放大倍数的影响，以实现电路的稳定性和线性度。
考虑稳定性问题
通过引入适当的反馈网络或补偿网络，提高 电路的稳定性。
考虑晶体管的极间电容和分布电容对电路稳 定性的影响，采取相应的措施进行补偿和优
化。
04
单管放大电路的应用
在音频信号处理中的应用
01
02
03
音频信号放大
单管放大电路能够将微弱 的音频信号放大，用于音 频设备如扬声器、耳机等。
音频信号处理
在音频信号处理中，单管 放大电路可以用于信号的 滤波、均衡、混响等效果 处理，提高音质。
音频录制与播放
在音频录制和播放过程中， 单管放大电路用于将声音 信号放大，以便于录音和 扩音。
在传感器信号放大中的应用
传感器信号放大
传感器输出的信号通常比较微弱，单管放大电路能够将这些信号 放大，便于后续处理。
03
单管放大电路的设计步骤
选择合适的晶体管
1
根据电路需求选择合适的晶体管类型，如NPN或 PNP。
2
考虑晶体管的放大倍数、最大集电极电流、最大 集电极-基极电压等参数是否满足设计要求。
3
考虑晶体管的频率特性，以满足不同频段的放大 需求。
确定静态工作点
根据输入信号的幅度和频率范围，确定合适的静态工作点，以保证放大电路的线性放大范围和稳定性 。
电子技术第三讲(单管放大器)
4、输出回路将变化旳集电极电流转化成变化旳 集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。
电工电子系
32
模拟电子技术
直流信号和交流信号是共存旳，而且两 种信号旳作用是不同旳。
直流信号是基础，它为晶体三极管提供正确旳 偏置电压，确保三极管工作在放大状态，同步 为三极管提供合适旳静态工作点，使输入交流 信号能够不失真旳被放大。
IB
IC
IB
Q
IC
UBE UBE
Q IB
UCE
UCE
电工电子系
22
模拟电子技术
放大电路旳直流通道
RB
RC
C1
开路
+EC
C2
开路 RL
电工电子系
23
模拟电子技术
直流通道
RB
RC
+EC
电工电子系
24
模拟电子技术
用估算法分析放大器旳静态工作点 （ IB、UBE、IC、UCE）
（1）估算IB（ UBE 0.7V)
EC IC RC
静态IC
Q IB
与IB所决定 旳那一条输 出特征曲线 旳交点就是 Q点
UCE 静态UCE EC
电工电子系
28
模拟电子技术
交流放大原理 静态工作点
ib
IB
IC
ic
ib
Q
ui UBE
假设uBE静态工作点旳基
础上有一微小旳变化 ui
UCE uCE怎么变化
电工电子系
29
模拟电子技术
IC ic
三分贝带宽
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
f
通频带： fbw=fH–fL
单管放大电路分析
单管放大电路分析
单管放大电路是最常见的低频小信号放大电路，它的实质是利用小信号来控制大信号。
单管放大电路如下图：
第一步：调节静态工作点；
调节可变电阻R1使三极管Q1两端电压达到6V，即认为三极管处于放大状态，如下图：
第二步：静态工作点分析
第三步：交流分析；
在三极管两端加上频率为1KHz ，幅值为15mv 的正弦交流电。
i
u u Au ÷=0
第四步：放大倍数的分析
8.71607
.10/598.761/0===i
u u u A
第五步：输入电阻和输出电阻的求解
输入电阻：
Ω
===K uA mv i u r i
i i 14.2133.5/11/ 输出电阻：有输出电阻的定义得公式)1/(00-=L L u u R R
L R 是负载电阻，0u 是空载电压，L u 是负载端电压；
（1）
图1 如上图：L u =0.348v
（2）
图2
如上图：0u =0.440v ；已知幅值电阻Ω=K R L 1.5 可得输出电阻Ω=K R 348.10。
第六步：失真分析
输入信号过大时截止饱和双失真。
单管放大器的设计与制作
第一部分基本概念和基本理论一、物质的组成和构成（一）学习要求1．知道分子和原理的概念以及它们的区别和联系，能从原子、分子的角度来认识物质的构成，为进一步从本质上认识物质的变化打下基础。
2．识记元素的概念，分析物质的元素组成，并能判断元素的存在形容。
3．知道地壳中、大气中含量最多的元素和地壳中含量最多的金属元素。
4．学会分析物质的组成和构成。
5．知道同素异形现象和同素异形体的概念，识记碳元素的一些常见的同素异形体以及氧元素的同素异形体。
二化学用语（一）学习要求1．熟练书写常见的21种元素的符号和名称：H、He、C、N、O、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Ag、Ba、Hg。
2．识记常见的原子团的符号和名称：铵根、硝酸根、氢氧根、硫酸根、碳酸根。
3．知道化合价的概念，熟记常见的元素和常见原子团的化合价（只要求掌握C和Fe的可变化合价）。
能熟练运用元素的化合价。
写出化合物的化学式；能应用元素的化合价判断化学式的正误。
4．能根据物质的化学式求所含元素的化合价。
5．知道化学方程式的意义和读法；能根据化学反应正确书写化学方程式，并能配平化学反应方程式。
三物质的性质和变化、质量守恒定律（一）学习要求1．知道物理变化和化学变化的概念和它们的本质区别，会判断比较典型的物理变化和化学变化。
知道物理性质和化学性质的概念，并能做出判断。
2．学会用化学方程式表述各类反应，理解化合、分解、置换和复分解反应的概念，并能作出判断。
3．知道中和反应的概念、中和反应放热，理解中和反应过程中常见指示剂颜色的变化。
能书写若干常见中和反应的化学方程式。
4．理解氧化反应、还原反应的概念和氧化剂、还原剂的概念，学会从得氧、失氧角度判断氧化反应、还原反应和氧化剂、还原剂。
5．理解质量守恒定律的意义。
四、溶液（1）学习要求1．认识自然界中的物质常以某种分散体系的形态存在。
溶液是一种重要的分散体系，在生活、生产和生命活动中具有重要的作用。
三极管单管放大器PPT资料优选版
～ ~ 5、观察静态工作点调试不当引起的波形失真
6表讨、2论调 —静测4 态最(工R大L作=不∞点4失)0变V真m化i输v对出放电大压器值输出C波H形1的影响。
Rb2
6.8K
Re1
100Ω
总结RL及静1K态工H作Z点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。
Re2
Ce 100
1K
μF
CH2
RL 3K
4实、验测报试告放～要大求器输见入P电12阻和输出电阻
，计算出VBE RS = 1K
、R6V.8Cb2KE 。
o、VoRc，e记1 入表内。
100 Ω
调表不节2失—D真4—F1(6R4L1（B=∞函占)数空4信比V0号为ms 发50v生%, ,器，纽送灯出灭一) 个信号： １KHZ
Re2 1KΩ
Ce 100 μF
加到输入
端Vi
Vi有效值 = 40mV （用交流毫伏表测得）
在示波器监视Vi 、 Vo不失真的情况下，用AS2174F交流毫 伏表测出V o、Voc，记入表内。
Vi （mV）
40
V’o （V） RL=3KΩ
AV
RL=3KΩ
估算 实测
–12
VOC（V） RL → ∞
AV
RL → ∞
估算 实测
–25
实测值计算：
VS
mV
Vi
mV
RS KΩ
Ri （KΩ）
Vo
(V)
估实
算测
40
1
3.2
Voc
RL
Ro
(V)
KΩ （KΩ）
估实
3 算测
3
： 实测值计算
Ri
Vi Ii
单管放大器仿真分析与实验报告
单管放大器仿真分析与实验报告一、实验目的1. 掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。
2. 掌握低频小信号放大器主要性能指标的综合测试方法。
3. 了解单级共射放大电路的特性。
4. 掌握Multisim 仿真实验方法，逐步理解仿真实验和真实实验的差别。
二、实验电路图1. 电路组成原理共射单级放大电路是单级放大器的三种组态之一，而共射单级放大电路的组成形式也有多种。
图5-1-1是电阻分压式偏置、稳定静态工作点的单级共射低频放大器。
放大是最基本的模拟信号处理能力，包含两个方面：一是能将微弱的低频小信号增强到所需要的数值，即放大电信号以方便测量和使用；二是要求放大后的信号波形与放大前波形的形状相同，即信号不能失真，否则要丢失传送的信息，失去了放大的作用。
基于以上分析可以知道，电阻组成的基本原则也包括两个方面，首先要给电路中的晶体管加上合适的直流偏置电路，即发射结正偏、集电结反偏，使其工作在放大状态，同时施加合适范围的电源和电流，即合适的静态工作点。
其次要保证信号发生器、放大电路和负载之间的信号能够正常传递，即有动态输入u i 时，应该有输出响应u o 。
基极偏置电阻R B1、R B2以及集电极电阻R C 取值得当，与电源V CC 配合，为晶体管设置合适的静态工作点，使之工作于放大区。
它的主要特点是电路的结构能自行稳定由温度的变化带来的静态工作点的变化。
对耦合电路的要求第一、信号发生器和负载接入放大电路时，不能影响晶体管的直流偏置。
第二，在交流信号的频率范围内，耦合电路应能使信号正常地传输。
在分立元件阻容耦合电子电路中，起传递作用的电容器称为耦合电容，如C b 和C c 。
只要电容器的容量足够大，即在信号频率范围内的容抗X C （1/ωc ）足够小，就可以保证信号几乎毫无损失地传输。
同时，电容器对直流量的容抗无穷大，使输入端信号发生器的接入以及输出端负载的连接都不会影响放大电路的直流偏置。
单管放大器实验报告
单管放大器实验报告单管放大器实验报告引言：单管放大器是电子工程领域中一种常见的电路。
它通过增大输入信号的幅度，使得输出信号具有更大的功率和更好的质量。
本实验旨在通过实际搭建和测试单管放大器电路，深入理解其工作原理和特性。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，掌握单管放大器的基本原理和设计方法，了解其输入输出特性，并能够对其进行性能分析和优化。
二、实验器材和原理1. 实验器材：- 电源：提供电路所需的稳定直流电压。
- 信号发生器：产生输入信号，用于测试放大器的放大效果。
- 示波器：用于观测输入输出信号波形，以及测量电压和频率等参数。
- 电阻、电容等被动元件：用于搭建电路。
2. 实验原理：单管放大器是由一个晶体管、若干被动元件和电源构成的电路。
其基本原理是利用晶体管的放大特性，将小信号输入经过放大后输出。
晶体管的三个电极分别为基极、发射极和集电极。
其中，基极负责控制晶体管的放大程度，发射极负责输入信号的接收，集电极负责输出放大后的信号。
三、实验步骤1. 搭建电路：根据实验要求和电路图，按照正确的连接方式搭建单管放大器电路。
注意电路元件的方向和电源的极性。
2. 调试电路：将信号发生器的输出端与电路的输入端相连，将示波器的探头分别连接到输入和输出端，调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
3. 测试输入输出特性：逐步调整信号发生器的频率和幅度，记录输入输出信号的波形和电压值。
通过比较输入和输出信号的增益、相位差和失真情况，分析放大器的性能。
四、实验结果和分析经过测试和分析，我们得出以下结论：1. 输入输出特性：随着输入信号幅度的增大，输出信号的幅度也相应增大，但幅度增益不是线性的，存在一个饱和点。
在饱和点之前，放大器具有较好的线性特性，可以实现信号的精确放大。
而在饱和点之后，输出信号将出现失真。
2. 频率响应：在不同频率下，放大器的增益会有所变化。
通常在低频段，放大器具有较好的增益特性；而在高频段，由于晶体管的内部电容和电感等因素的影响，放大器的增益会下降。