东大模电实验三极管放大电路设计
模电实验-晶体三极管共射放大电路
晶体三极管共射放大电路一、实验要求：1、电源电压VCC=12V ；2、静态工作电流ICQ=1.5mA;3、当RC=3K Ω，RL=∞时，要求VO(max)≥3V(峰值)，Av ≥100;4、根据要求选取三极管，β=100~200，C1=C2=10μF ，Ce=100μF 。
二、实验原理：1．放大电路中偏置电路的设计：(1) 为了稳定静态工作点，必须满足I 1>>I BQ 及V B >>V BE 。
工程上一般选取：硅管：I 1=(5~10)I B 锗管: I 1=(10~20)I BV B =（5~10）V BE 硅管 : V B =3~5V 锗管: V B =1~3V(2) 选择V B 和计算RE ：通常根据稳定条件二来选取。
若静态工作点的稳定相要求高，而放大电路的动态范围较小，则应按上限选取，反之，应用较小的值。
B BE BE EQ CQ V V V R I I -==(3) 选定I 1和计算R B2和 R B1通常根据条件一来选取。
在放大电路输入电阻允许的情况下，可选大一些。
选定后，便可以计算R B221(5~10)B B b BQ V V R I I == 11(5~10)B CC Bb BQ Vcc V V V R I I --==三、实验仿真分析：1. 设置三极管Q2N2222参数：Bf=160,Vje=0.7V,Rb=300，保存;电容参数为C1=C2=10uF,Ce=100uF; 电阻Rc=3k 。
2. 调整静态工作点（此时设Rl=1meg,即不带负载）：根据ICQ=1.5mA ，算得IBQ=9.38uA,又V B =3~5V ，所以Re =2~3.33k, Rb2=32~107k, Rb1=74.6~192k.实验中并拘泥于使ICQ=1.5mA ，而是尽可能提高电压放大倍数。
取Rb1=88k,Rb2=50k,Re=2.4k,设置瞬态分析，查看输出电压波形，放大倍数约为120倍。
三极管放大电路设计步骤详解
三极管放大电路设计步骤详解设计步骤1分析设计要求电压增益可以用于计算电压放大倍数；最大输出电压可以用于设置电源电压。
输出功率可以用于计算发射极电流；在选择晶体管时需要注意频率特性。
2确定电源电压在第一个图中我们观察到最大输出电压幅值为5V，三极管输出电压幅度由Vc极电压决定，而Vc端的电压要设置为电源电压的1/2左右。
在这里我们设置为电源电压为15V，为了使信号正负能有对称的变化空间，在没有信号输入的时候，即信号输入为0，假设Uce为电源电压的一半，我们当它为一水平线，作为一个参考点。
当输入信号增大时，则Ib增大，Ic电流增大，则电阻R2的电压U2=Ic×R2会随之增大，Uce=VCC-U2，会变小。
U2最大理论上能达到等于VCC，则Uce最小会达到0V，这是说，在输入信增加时，Uce 最大变化是从1/2的VCC变化到0V。
同理，当输入信号减小时，则Ib减小，Ic电流减小，则电阻R2的电压U2=Ic×R2会随之减小，Uce=VCC-U2，会变大。
在输入信减小时，Uce最大变化是从1/2的VCC变化到VCC。
这样，在输入信号一定范围内发生正负变化时，Uce以1/2VCC为准的话就有一个对称的正负变化范围。
3用三极管需要考虑的问题•耐压够不够•负载电流够不够大•速度够不够快(有时却是要慢速)•B极控制电流够不够•有时可能考虑功率问题•有时要考虑漏电流问题(能否“完全”截止)•一般都不怎么考虑增益(通常没有对此参数要求很高)4确定发射极电流Ie根据发射极的频率特性与发射极的频率特性关系。
小信号共发射极的发射极的电流大小为0.1到数毫安。
5确定Rc和Re的值通常Vce设定为VCC的一半，Vce=Ic*(Rc+Re)，Rc和Re跟放大倍数有关。
6确定基极偏置电路R1和R2的值我们已知Ic值，由Ic=β*Ib(β一般取100 )，然后估算流过R1的电流值，一般取值为Ib的10倍左右。
计算R1和R2。
三极管放大电路设计
三极管放大电路设计说到三极管放大电路设计，很多人脑袋里可能会冒出一堆复杂的符号和公式，甚至怀疑自己是不是进了物理学家俱乐部。
但三极管放大电路就像是我们日常生活中的一个小“放大镜”，能让我们听得更清楚、看得更远。
你想，咱们手机、电视，甚至是那台音响，哪一件没得靠它来提升信号、加强声音？说白了，三极管放大电路就是个隐形的“英雄”，默默工作，带给我们不一样的体验。
所以呀，今天就让咱们从头到尾，像讲故事一样，聊一聊这三极管放大电路。
你可能会问，三极管放大电路到底是啥？说白了，三极管就像是个“开关”，它能根据输入的信号大小来调整输出。
简单点说，咱们可以把它比作一个非常聪明的“管家”，会根据主人（信号）给的指示来决定是否放大某个声音，或者干脆把它关掉。
你输入一个微弱的信号，它就能把这个微弱的信号“放大”，变成强大的声音；如果你输入一个强信号，它会按照比例适当减少，防止爆音或者损坏系统。
所以它不止是个“开关”，简直就是一个懂分寸、讲理的“调音师”！说到电路，很多人听着就头大。
不过放心，我这就来给你拆解一波。
三极管放大电路，核心就是通过控制三极管的“基极电流”，来放大“集电极电流”。
怎么理解呢？这就像是你想让一个演员在舞台上演戏，你得先给他一点舞台感（基极电流），他才会在大舞台上做得起劲，把你想要的表现（集电极电流）给展现出来。
所以，基极电流越大，集电极电流也越强，信号就被“放大”了。
你只要控制好基极的电流大小，就能灵活调整输出信号，真是既简单又方便。
不过说到这，你可能会好奇，设计一个三极管放大电路，咋才能让它工作得又好又稳定呢？其实这个问题一点不复杂。
你得选对三极管。
像选演员一样，挑个合适的。
不同型号的三极管，适合不同的放大需求。
挑选三极管时，我们要看它的放大系数——一个三极管的“明星指数”，它决定了信号能放大多少倍。
放大系数越高，效果就越明显。
所以，这个小细节，一定得留心，挑错了三极管，就像选错了演员，没法发挥最大的效果。
实验三三极管放大电路设计
实验三三极管放大电路设计一、实验目的1.了解三极管的基本工作原理和放大特性。
2.掌握三极管放大电路的设计和调整方法。
二、实验原理三极管放大电路是以三极管为核心元件的放大电路，通过适当的偏置和负反馈，可以实现对输入信号的放大。
三极管放大电路通常由输入端、输出端和三极管组成。
1.BJT三极管BJT三极管的主要结构有NPN型和PNP型两种。
在NPN型三极管中，由两个不掺杂的P型半导体夹着一个高掺杂的N型半导体构成，形成了PN结。
三极管的三个引脚分别为发射极(Emitter)，基极(Base)和集电极(Collector)。
在基极与发射极之间加正向偏置电压Ube，使得PN结处于正向偏置状态。
当基极处于正向电压Ube时，使得发射极与集电极间形成一个电流通道。
此时，如果在集电极与发射极间设置一个负电压Uce，集电极的载流子会被集电区的电场吸引，形成集电电流Ic，从而实现了三极管放大器的放大作用。
三极管放大电路分为共发射、共基和共集三种基本结构。
常用的放大电路有共发射放大电路、共射放大电路和共源放大电路。
以下以共发射放大电路为例进行设计。
共发射放大电路的输入端是基极，输出端是集电极。
设计时需要注意以下几个方面：（1）确定输入和输出电阻：输入电阻是指输入端的电压变化引起的输入电流变化的比值，输出电阻是指输出端的电压变化引起的输出电流变化的比值。
一般来说，输入电阻越大越好，输出电阻越小越好。
（2）确定直流工作点：直流工作点是指三极管在放大器工作状态下的工作点。
选择合适的直流工作点，可以使输出信号对输入信号变化进行放大，同时尽量避免饱和和截至现象。
（3）选取合适的偏置电路：偏置电路用于确保三极管正常工作，在选择时需要保证偏置点稳定、温度稳定和电源稳压等。
三、实验步骤1.搭建共发射放大电路，具体电路如下图所示。
其中，三极管型号为2N39042.调节R1、R2和Re使得三极管的基极电压为0.6V左右，可以通过电压表测量。
三极管基本放大电路的设计
设计一个三极管基本放大电路，特别是共发射极放大电路，通常涉及以下步骤：1. 分析设计要求：- 确定所需的电压增益（Av）或电流增益（hfe）。
- 根据应用需求确定最大输出电压和输出功率，这有助于选择合适的电源电压和三极管类型。
- 考虑频率响应范围，确保所选三极管能满足特定频段的放大需求。
2. 选择三极管：- 根据所需电流、电压及功率参数，选择具有足够放大能力和适当频率特性的三极管，例如NPN或PNP 型硅或锗材料器件。
3. 确定电源电压：- 设计电源电压应大于最大输出电压，并且考虑到三极管的静态工作点（Q点），Vcc通常会设定为使得Vce（集电极-发射极电压）约为电源电压的1/2至2/3之间，以确保有足够的动态范围。
4. 设置静态工作点（Q点）：- 确定发射极电流（Ie），它应当足够大以提供适当的线性工作区域，但又不能太大以免导致功耗过高或饱和失真。
- 根据Ie计算或选择合适的发射极电阻Re，同时也要计算基极偏置电阻Rb和Rb串联分压电阻R2（如果采用固定偏置方式）。
5. 计算偏置电阻：- 根据所需的基极电流Ib（通常是Ie的一定比例），通过Ib和电源电压计算基极偏置电阻R1和R2的值。
- 确保三极管处于放大区，即Ib、Ic满足Ib = (β+1) Ic / β的关系，其中β是三极管的直流电流放大系数。
6. 设计耦合电容：- 确定输入耦合电容C1和输出耦合电容C2的值，它们用来隔直通交，允许交流信号通过而不影响直流偏置条件。
7. 调试和优化：- 完成电路搭建后，需实际测量并调整偏置点，确保电路工作在预期状态，无饱和或截止现象。
- 测试频率响应、增益、输出波形以及稳定性，如有必要，进一步调整元件参数以改善性能。
以上是一般的步骤概述，在实际设计过程中，可能还需要结合三极管的特性曲线、温度稳定性和噪声等因素综合考虑。
设计时通常还会利用模拟电路设计软件进行仿真验证，以提高设计效率和准确性。
模拟电路实验——三极管放大电路
模拟实验三三极管与其放大电路一．实验目的1．对晶体三极管(3DG6、9013)、场效应管〔3DJ6G〕进行实物识别，了解它们的命名方法和主要技术指标。
2．学习用数字万用表、模拟万用表对三极管进行测试的方法。
3．用图3-10提供的电路，对三极管的β值进行测试。
4．学习共射、共集电极〔*〕、共基极放大电路静态工作点的测量与调整，以与参数选取方法，研究静态工作点对放大电路动态性能的影响。
5．学习放大电路动态参数〔电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压〕的测量方法。
6. 调节CE电路相关参数，用示波器观测输出波形，对饱和失真和截止失真的情况进行研究。
7．用Multisim软件完成对共射极、共集电极、共基极放大电路性能的分析，学习放大电路静态工作点的测试与调整方法，观察测定电路参数变化对放大电路的静态工作点、电压放大倍数与输出电压波形的影响。
加深对共射极、共集电极、共基极基本放大电路放大特性的理解。
二．知识要点1．半导体三极管半导体三极管是组成放大电路的核心器件，是集成电路的组成元件，在电路中主要用于电流放大、开关控制或与其他元器件组成特殊电路等。
半导体三极管的种类较多，按制造材料不同有硅管、锗管、砷化镓管、磷化镓管等；按极性不同有NPN 型和PNP型；按工作频率不同有低频管、高频管与超高频管等；按用途不同有普通管、高频管、开关管、复合管等。
其功耗大于1W的属于大功率管，小于1W的属于小功率管。
半导体三极管的参数主要有电流放大倍数β、极间反向电流I CEO、极限参数〔如最高工作电压V CEM、集电极最大工作电流I CM、最高结温T jM、集电极最大功耗P CM〕以与频率特性参数等。
有关三极管命名、类型以与参数等可查阅相关器件手册。
下面给出几种常用三极管的参数举例如表3-01所示：表3-01 几种常用三极管的参数2．半导体三极管的识别与检测半导体三极管的类型有NPN型和PNP型两种。
可根据管子外壳标注的型号来判别是NPN型，还是PNP 型。
模拟电子技术(3.4)--三极管放大电路的设计
三极管放大电路的设计一、设计举例例1 设计一阻容耦合单级晶体管放大器。
CC V =+12V ，L R =3kΩ，i V =10mV ，S R =600Ω。
V A >40，i R >1kΩ，o R <3kΩ，L f <100Hz ，H f >100kHz 。
解 （1）选择电路形式及晶体管采用如图1所示的分压式电流负反馈偏置电路，可以获得稳定的静态工作点。
因放大器的上限频率要求较高，故选用高频小功率管3DG100，其特性参数CM I =20mA ，20)(≥CEO BR V V 150≥T f MHz 。
通常要求β的值大于V A 的值，故选β=60。
图1 阻容耦合共射极放大器（2）计算元件参数由于是小信号放大器，故采用公式法设置静态工作点Q ，计算如下：要求1)(>≈be i i r R R kΩ，根据式'26mV 26mV (1)300mA mA be bb EQ CQ r r I I ββ=++ﾻW +得 300100026-<βCQ I mA=2.2mA 取CQ I =1.5mA 若取BQ V =3V ，由式CQE CQ BE BQ E I V I V V R =-≈得 CQ BE BQ E I V V R -≈=1.53kΩ 取标称值1.5kΩ由式βCQBQ BQ B I V I V R )10~5(12==得24)10~5(2==βCQ BQ B I V R kΩ 由式21B BQBQ CC B R V V V R -≈得21B BQBQ CC B R V V V R -≈=72kΩ 为使静态工作点调整方便，1B R 由30kΩ固定电阻与100kΩ电位器相串联而成。
由式'26mV 26mV (1)300mA mAbe bb EQ CQ r r I I ββ=++ﾻW +得26mV 300mAbe CQ r I β=W +ﾻ=1340Ω由式beL i o V r R V V A 'β-== 得βbe V L r A R ≈'=0.89kΩ 则 LL L L C R R R R R ''-==1.27kΩ 综合考虑，取标称值1.5kΩ比较式)(21)10~3(be s L B r R f C +≥π与式)(21)10~3(L C L C R R f C +≥π，由于)()(L C be s R R r R +<+，故由)(21)10~3(be s L B r R f C +≥π计算B C ，即 )(21)10~3(be s L B r R f C +≥π=8.2μF 取标称值10μF 取μ10==B C C C F 。
模拟电子电路 实验一 三极管的放大特性 实验报告
模拟电子电路实验一三极管的放大特性实验报告模拟电子电路实验一三极管的放大特性实验报告实验目的本实验旨在研究三极管放大器的基本原理和放大特性，了解其输出特性曲线和输入特性曲线，并通过实验验证与理论相符。
实验内容1. 搭建三极管放大电路；2. 测量和记录三极管的输入特性和输出特性；3. 理论分析输出特性曲线。
实验仪器和设备1. 双踪示波器；2. 函数发生器；3. 三极管；4. 电阻、电容等元器件。
实验步骤1. 按照电路图搭建三极管放大电路；2. 设置函数发生器，输入信号频率为1kHz，幅度适当；3. 调节电源电压，使其为恒定值；4. 使用双踪示波器测量输入电压和输出电压，并记录数据；5. 根据实测数据绘制输出特性曲线，并进行分析。
实验结果与分析通过实验测量和数据记录，我们得到了三极管的输入特性和输出特性曲线，并与理论预测进行了对比。
实验结果显示，三极管在放大电路中表现出了良好的放大特性，输出特性曲线呈现出非线性的特点。
通过分析输出特性曲线，我们可以得到三极管的放大倍数、截止频率等重要参数。
结论本实验通过搭建三极管放大电路，测量和分析了其放大特性。
实验结果与理论相符，验证了三极管放大器的基本原理。
三极管作为一种常用的电子器件，在实际电路中具有重要的应用价值。
实验总结通过本次实验，我们加深了对三极管放大特性的理解，并掌握了实验测量和分析的方法。
在后续的实验中，我们将进一步研究和应用三极管放大器，探索更多的电子电路原理和技术。
---> 注意：本报告的内容为实验结果和分析的简要总结，详细数据和图表请参见实验记录。
东南大学信息学院-模电实验三
实验三 晶体放大器分析与设计实验目的：1、熟悉仿真软件Multisim 的使用，掌握基于Multisim 的瞬态仿真方法；2、熟悉POCKET LAB 硬件实验平台，掌握基本功能的使用方法；3、通过软件仿真和硬件实验验证，掌握晶体三极管放大器的分析和设计方法；4、通过软件仿真和硬件实验验证，掌握场效应管放大器的分析和设计方法。
实验预习：在图3-1所示电路中，双极型晶体管2N3904的β≈120，)on (BE V =0.7V 。
根据实验二中的直流工作点，计算该单级放大器的电压增益V A ,填入表3-1（CC1，CC2和CE1均可视为短路电容）图3-1. 晶体三极管静态工作点分析电路解：根据实验二的直流工作点分析：mA;41.0≈CQ I忽略,r bb 和ce r 的作用，在小信号等效电路中，满足Ω≈+++≈k 4.9])1(//[//1b 21i ,E ebb R r r R R R β，设，i R 为2R 两端向三极管看进去的等效电阻，Ω≈++=k 81.31)1(1b i E eR r R β，，17.0////,2121181i ≈+⋅+==iC C i o R R R R R R R R i i A β 09.188i≈-=iV R R A A实验内容：一、晶体三极管放大器仿真实验1、根据图3-1所示电路，在Multisim 中搭建晶体三极管2N3904单级放大电路。
加入峰峰值=50mV ，频率=10kHz 的正弦波。
仿真设置：Simulate--Run 。
结果查看：采用Agilent 示波器XSC1，查看输入、输出两路波形。
双击该器件，出现示波器界面。
调整2个通道的显示方式，将它们的波形显示出来，并采用测量工具，测试输入、输出波形的峰峰值，计算得到电压增益V A ，填入表格3-1。
解：输入波形峰峰值：50mV 输出波形峰峰值：886.33mV因此可得：73.17m 50m 33.886i o ≈==VV V V A V计算值 仿真值 实测值 放大器增益V A -18.09-17.73-17.222、变输入信号幅度峰峰值，取Vinpp=100mV，Vinpp=200mV，Vinpp=300mV，重新进行瞬态仿真和频谱分析，截取各输入条件下的输入输出波形图和频谱分析图，填入表3-2。
模电实验2三极管共射极放大电路
开路时的输出电压U’o，带上负载RL后的输出电压Uo， 经计算求得，测试电路如图所示。
放大电路输出电阻的测量
由此可求得输出电阻为
CHENLI
26
4. 放大电路上限频率fH、下限频率fL的测量
放大电路的通频带
通常当电压增益下降到中频增益0.707倍时(按功率分贝数即 下降3dB)所对应的上下限频率用 fH和 fL表示，如图所示，则fH与
T：9013（NPN）；RP=10K；
R1=15K、R2=3K、Re=2K、
Rc=3K、RL=3K、Rs=5K1；
C1=10μF、C2=10μF、Ce=100μF。 CHENLI
13
三、实验电路图
VCC
Rw1 R5 C3
S R1 H C1
R3
ICQ
υs
K
R2
R4 Rw2
R6
C2υo
R
R7
L
Ri
共射极放大C电HE路NLI
5. 测量晶体管共射极放大电路的静态工作点，并将测量值与理论 估算值记录在下表中。
① 要充分考虑到万用表直流电压档内阻对被测电路的影响 。
② 如果测出VCEQ＜0.5V，则说明三极管已经饱和；如果 VCEQ≈+VC则说明三极管已经截止。
③ 晶体管若VBEQ >2V，估计该晶体管已被击穿。
测量值
理论估算值
a) ICQ ↑，Uo出现饱和失真； b) ICQ↓，Uo出现截止失真； c) ICQ正常，加大输入信号。
a）饱和失真（底部失真）
b）截止失真（顶部失真）
c）不失真
静态工作点对输出电C压HENULIo波形的影响
模电实验报告1 三极管共射放大电路
P．9
实验名称：三极管共射放大器的电路调试和参数测量 姓名： 何迪 学号： 3100103195
3 测量 RL＝∞时的最大不失真输出电压 Vomax 实测值 RL=∞ ICQ(max) 1.24mA Vimax 20.87mV Vomax（V） 3.264V Av 156.4
误差原因 1 实验仪器本身的系统误差 2 示波器波形不稳产生的误差 3 判断波形失真时由于人的主观判断造成的误差 4 示波器显示的伏值是跳跃的，很难读出准确值从而产生的误差 5 计算时取精度的不同产生的误差 6 稳压源输出电压不是恒定而引起的误差 7 导线电阻的影响 8 电路板上的电阻及其它器件的标称值与实际值有差异引起的误差 9 示波器受到外界的干扰引起的误差 10 电流通过电阻时电阻发热引起的误差
实验调试过程 静态工作点的调试： 根据实验电路计算集电极对地电位，连接好电路，做好实验的准备后，调节电位器，同时用万用表 测量集电极的对地电位，使其达到理论值，此时静态工作点调试完毕。 测量输入输出信号的调试： 保持静态工作点不变，输入中频信号（正弦波） ，首先将输入信号 Vs 与示波器直接相连，用示波器 监视波形，如果输入波形不稳定时，需要检查导线接触情况、线路有无短路、周围有没有烦扰信号， 同时调节示波器使其尽量稳定，可以使用 single\averaging 等功能键，测量并记录 Vs 然后将输入信 号 Vi 和输出信号（RL=∞/RL=2K）连接至示波器，用示波器监视输入，输出波形，相同的方法调试， 测量并记录 Vi，Vo 两个量。
模电实验2三极管共射极放大电路
• 实验目的 • 三极管共射极放大电路的原理 • 实验设备和材料 • 实验步骤和操作 • 实验结果与分析 • 实验总结与思考
01
实验目的
掌握三极管共射极放大电路的工作原理
了解三极管的结构和特性，包括 电流放大作用、输入输出特性等。
理解共射极放大电路的基本工作 原理，包括信号的输入、放大和
通过实验，我更加深入地理解了三极管共射极放大电路的工作原理，包括输入信号的放大 和输出信号的反馈等。
掌握了电路的搭建和调试技巧
在实验过程中，我学会了如何搭建和调试三极管共射极放大电路，了解了电路中各个元件 的作用和相互关系。
提高了实践操作能力
通过实际操作，我提高了对电子电路实验的操作能力，包括仪器的使用、数据的测量和处 理等。
THANKS
感谢观看
对实验中遇到的问题和解决方案的思考
问题1
输入信号过大导致三极管工作点 饱和。
解决方案
调整输入信号的大小，选择合适 的工作点。
问题2
输出信号失真。
解决方案
采用多次测量求平均值的方法， 提高测量精度。
问题3
测量数据误差较大。
解决方案
调整反馈电阻和偏置电阻，改善 电路的线性度和稳定性。
对未来学习和实践的建议和展望
输出信号电压：100mV 放大倍数：100倍
数据分析与解释
放大倍数
实验得到的放大倍数为100倍，与理论值相符，说明三极管共射 极放大电路的放大能力正常。
输入阻抗和输出阻抗
实验测得的输入阻抗和输出阻抗均为1kΩ，表明电路的输入输出 匹配良好。
信号失真
实验中观察到的输出信号未出现明显失真，表明电路的性能稳定。
实验三三极管放大电路设计
实验三三极管放大电路设计本实验旨在设计一个三极管放大电路，实现对输入信号的放大功能。
一、器材准备1.三极管 BC547C 1 只2.电阻器10KΩ、22KΩ 两个4.电容器10μF 1 个5.实验板、信号发生器、示波器、直流电源各一台二、电路设计三极管放大电路常采用的电路形式有共发射极、共集极和共基极三种基本形式。
本实验选用的是共发射极放大电路。
1.电路图2.电路分析该电路中，三极管的发射极接地，基极通过限流电阻器接入输入信号，集电极接负载电阻。
当输入信号通过限流电阻器进入电路时，由于三极管的放大作用，信号通过集电极得到放大后输出到负载电阻上。
其中，10μF 电容器的作用是抑制低频信号。
为了使电路工作在放大区，可以通过调节电位器的电位来改变基极与发射极之间的电压，使其满足三极管的工作条件：$\mathrm U_{BE}>0.7V$ 且 $\mathrm U_{CE}>0.2V$。
同时也要保证负载电阻和限流电阻的阻值选择适当，以保证电路的正常工作。
三、实验步骤1.按照电路图将电路搭建在实验板上。
2.接入直流电源，调节电源电压为 $\mathrm V_c=5V$。
3.使用示波器观测输入信号和输出信号的波形，并记录数据。
4.调节电位器的电位，使输入信号得到放大后输出到负载电阻上。
四、实验结果分析1.观测波形：在输入信号频率为 1kHz 时，输出信号得到了较好的放大，且波形保持较好的一致性。
实验结果表明，三极管放大电路能够对信号进行较好的放大，并且具有一定的稳定性及抗干扰能力。
但是，电路中各元器件的选择与调整对电路的工作性能及效果至关重要。
因此，在实际应用中需要充分考虑到电路的各个方面，进行合理的设计与调整，才能实现电路的最佳性能及应用效果。
模拟电路实验——三极管放大电路
模拟电路实验——三极管放大电路————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：模拟实验三三极管及其放大电路一．实验目的1．对晶体三极管(3DG6、9013)、场效应管（3DJ6G）进行实物识别，了解它们的命名方法和主要技术指标。
2．学习用数字万用表、模拟万用表对三极管进行测试的方法。
3．用图3-10提供的电路，对三极管的β值进行测试。
4．学习共射、共集电极（*）、共基极放大电路静态工作点的测量与调整，以及参数选取方法，研究静态工作点对放大电路动态性能的影响。
5．学习放大电路动态参数（电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压）的测量方法。
6. 调节CE电路相关参数，用示波器观测输出波形，对饱和失真和截止失真的情况进行研究。
7．用Multisim软件完成对共射极、共集电极、共基极放大电路性能的分析，学习放大电路静态工作点的测试及调整方法，观察测定电路参数变化对放大电路的静态工作点、电压放大倍数及输出电压波形的影响。
加深对共射极、共集电极、共基极基本放大电路放大特性的理解。
二．知识要点1．半导体三极管半导体三极管是组成放大电路的核心器件，是集成电路的组成元件，在电路中主要用于电流放大、开关控制或与其他元器件组成特殊电路等。
半导体三极管的种类较多，按制造材料不同有硅管、锗管、砷化镓管、磷化镓管等；按极性不同有NPN 型和PNP型；按工作频率不同有低频管、高频管及超高频管等；按用途不同有普通管、高频管、开关管、复合管等。
其功耗大于1W的属于大功率管，小于1W的属于小功率管。
半导体三极管的参数主要有电流放大倍数β、极间反向电流I CEO、极限参数（如最高工作电压V CEM、集电极最大工作电流I CM、最高结温T jM、集电极最大功耗P CM）以及频率特性参数等。
有关三极管命名、类型以及参数等可查阅相关器件手册。
三极管放大电路设计与应用
三极管放大电路设计与应用
三极管放大电路是一种常见的电子放大电路，利用三极管的特性将输入信号的能量放大。
设计和应用三极管放大电路的主要步骤如下：
1. 确定放大电路的类型：
- 共射放大电路：适用于较高的电压放大和电流放大，输入输出信号相位相反。
- 共基放大电路：适用于较高的电压放大和电流放大，输入输出信号相位相同。
- 共集放大电路：适用于较低的电压放大和电流放大，输入输出信号相位相同。
2. 确定放大电路的工作点：
- 工作点是指在无输入信号时，输出信号稳定的电压和电流值。
- 设计工作点需要确定三极管的直流偏置电压和直流电流。
3. 确定放大电路的放大倍数：
- 放大倍数是指输出信号与输入信号之间的电压或电流比例关系。
- 放大倍数可以通过设计电路元件的阻值、电容值等来确定。
4. 设计输入和输出阻抗：
- 输入阻抗是指放大电路对输入信号源的阻抗，输出阻抗是指放大电路对负
载的阻抗。
- 输入和输出阻抗需要根据实际应用需求进行确定，以保证信号传输的有效性。
应用方面，三极管放大电路广泛应用于各种电子设备中，例如：
- 音频放大器：用于放大音频信号，如音响、收音机等。
- 射频放大器：用于放大射频信号，如无线通信设备、天线等。
- 摄像头放大器：用于放大图像信号，如安防监控、摄像头等。
- 电子测量仪器：用于放大各类测量信号，如示波器、信号发生器等。
总的来说，设计和应用三极管放大电路需要考虑电路类型、工作点、放大倍数以及输入输出阻抗等因素，根据具体需求进行灵活设计。
三极管放大电路实验
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电路与电子线路实验II第一次实验实验名称：三极管放大电路院（系）：吴健雄专业：信息姓名：学号：实验室: 金智楼502 实验组别： 6 同组人员：实验时间： 2013 年 4月 9 日评定成绩：审阅教师：一、实验目的及要求1、实验目的●通过对单级晶体管低频电压放大电路的工程估算、安装和调试，掌握放大器的主要性能指标及其测试方法；●掌握双踪示波器、函数发生器、交流毫伏表、直流稳压电源的使用方法。
2、实验要求⏹测量静态工作点主要性能参数：ICQ集电极静态工作电流、VCEQ 晶体管压降；⏹测量主要动态性能参数：AV电压增益、Ri输入电阻、Ro输出电阻；⏹利用扫频仪观察电路的幅频特性与相频特性。
二、实验原理●放大电路的基本组成半导体器件R L 输入信号源输出负载直流电源和相应的偏置电路●静态工作点的设置集电极静态工作电流：I CQ=V RC/R C静态工作点对电路输出失真的影响：●截止失真Vo波形的顶部被压缩，说明Q点偏低，应增大基极偏流IBQ，即增大ICQ。
●饱和失真Vo波形的底部被削波，说明Q点偏高，应减小IBQ ，即减小ICQ 。
●偏置电路的选择●用换算法测量输入电阻 Ri 和输出电阻Ro其中，vo’和vo分别为vs不变的情况下断开和接入负载RL时的输出电压。
●放大电路的频率响应三、电路设计及仿真1、实验电路图实验的电路图上图所示，三极管选用9013NPN型晶体管。
Rs为采样电阻RL为负载电阻R1为上偏置电阻R2为下偏置电阻Rc为集电极电阻RE为发射极电阻C1为输入耦合电容C2为输出耦合电容CE为旁路电容调节RW使静态工作点位于交流负载线的中点（VCEQ=6V），加大输入信号的幅度，使得输出波形同时出现正、反向失真，稍微减小输入信号幅度，使失真刚好消失，读出此时的输出电压峰峰值vop-p，再用万用表的DCV档测量此时RE两端的静态电压，计算出ICQ。
2、实验仿真图根据设计的实验电路图在Multisim上画出如下仿真电路图：四、电路测试结果1、实际实验电路图根据设计与仿真的电路搭建的实际电路如下图所示：2、实验数据及结果(1)静态工作点已知：Rc=3K测得：Vcc=12.08VV CEQ=6.00VV CR=4.56V求得：集电极静态工作电流I CQ=V RC/Rc=1.52mA(2)动态性能：a.已知：Rs=1K测得：Vs=40mVVi=12.2mV求得：输入电阻Ri=Vi×Rs/( Vs- Vi)=0.45Kb.已知：R L=3K测得：Vo=1.01VVo’=1.35V求得：输出电阻Ro=(Vo’/Vo - 1) ×RL=2.5Kc.求得：电压增益Av= Vo/ Vi=82.8≈83(3)观察输入、输出曲线将输入、输出两端分别接入示波器，利用AC耦合观察正弦曲线，如下图所示：可以看出输入、输出端的电压存在着相位差，但都为正弦曲线分布且没有失真现象产生，利用示波器也可测得输入电压与输出电压。
三极管放大电路设计
实验名称 三极管放大电路设计日期 姓名专业一、实验目的（详细指明输入输出）1、深入研究三极管单级放大器的工作原理，学会选取相应参数的元件设计并制作电路 。
2、掌握三极管单级放大器的静态工作点的调试方法，探讨三极管单级放大器的输入输出变化后的频率响应 ,学会用示波器等工具测量相关参数。
3、设计出能够实现不失真稳定的放大， 满足3dB 带宽10Hz~1MHz ，增益≥20dB ，输出幅值≥10Vpp ，采用单电源供电的三极管放大电路。
二、实验原理（详细写出理论计算、理论电路分析过程）实验电路如下图所示，三极管s8050的β=252.由于IB 非常小，所以在计算时可认为其近似等于0 基极电压：VBQ = Rb2/(Rb1+Rb2)*VCC射极电压：VEQ = VBQ-VBE ；射极电流：IEQ = VE/Re集电极电流：ICQ ≈ IEQ ；集电极电压：VCQ = VCC-ICQ*Rc 基极电流：IBQ = IE/(1+β) 电路放大倍数：Au = RC/Re因为实验要求：输出幅值≥10Vpp ，3dB 带宽10Hz~1MHz ，所以本实验中假定Vce =8V ,Ie=15mA, 则Rc+Re=466Ω为了满足增益≥20dB ，则取Re=36Ω，Rc=430Ω。
则B 点电位为1.3V ，取RB2=2.4K Ω,RB1=24K Ω。
该电路利用电阻R b1、R b2的分压固定基极电位VBQ 。
如果满足条件I1>>IB ，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。
由于有电容器的存在，该电路受频率的影响。
电容的容量越大，频率较低时电容的阻抗越小。
22uF 22uF V i R e 36ΩR c 430ΩRb2 2.4k Ω R b1 24k Ω V 0 +18VIN OUT三、实验过程（记录实验流程，提炼关键步骤）a)通过查阅资料，选定s8050三极管进行放大电路设计，利用multisim仿真软件进行仿真设计，并进行参数修改，设计电路图如图所示：b)按照电路原理图焊接电路板。
东南大学_吴健雄学院_模电实验_三极管放大电路设计
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电子电路基础第3次实验实验名称：三极管放大电路设计院（系）：吴健雄专业：电强化姓名：学号：实验室: 104 实验组别：/同组人员：/实验时间：14年05月06日评定成绩：审阅教师：实验三三极管放大电路设计一、实验目的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、场效应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.掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；5.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、交流毫伏表、函数发生器的使用技能训练。
二、预习思考：1.器件资料：上网查询本实验所用的三极管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：注：额——表示Absolute maximum ratings，最大额定值。
2.偏置电路：图3-3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I C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：①图3-1偏置电路名称：分压式偏置电路。
②自动调节晶体管电流Ic以实现稳定直流工作点的作用的原理：当温度升高，会引起静态电流ICQ(≈IEQ)的增加，此时发射极直流电位UEQ=IEQ*RE 也会增加，而由于基极电位UBQ基本固定不变，因此外加在BJT发射结上的电压UBEQ=UBQ-UEQ将减小，迫使IEQ减小，进而抑制了ICQ的增加，使ICQ基本维持不变，达到自动稳定静态工作点的目的。
同理，当温度降低时，ICQ减小，UEQ同时减小，而UBEQ则上升促使IEQ增大，抑制了ICQ 的减小，进而保证了Q点的稳定。
③若R1、R2取得过大，则不能再起到稳定工作点的作用。
这是因为在此情况下，流入基极的电流不可再忽略，UB不稳定导致直流工作点不稳定。
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东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电子电路基础第三次实验实验名称：三极管放大电路设计院（系）：专业：姓名：学号：实验室: 105 实验组别：同组人员：实验时间：2015年05月04日评定成绩：审阅教师：实验三三极管放大电路设计一、实验目的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、场效应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.掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；5.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、交流毫伏表、函数发生器的使用技能训练。
二、预习思考：1.器件资料：上网查询本实验所用的三极管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：注：额——表示Absolute maximum ratings，最大额定值。
2.偏置电路：图3-3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I C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：①图3-1偏置电路名称：分压式偏置电路。
②自动调节晶体管电流Ic以实现稳定直流工作点的作用的原理：当温度升高，会引起静态电流ICQ(≈IEQ)的增加，此时发射极直流电位UEQ=IEQ*RE 也会增加，而由于基极电位UBQ基本固定不变，因此外加在BJT发射结上的电压UBEQ=UBQ-UEQ将减小，迫使IEQ减小，进而抑制了ICQ的增加，使ICQ基本维持不变，达到自动稳定静态工作点的目的。
同理，当温度降低时，ICQ减小，UEQ同时减小，而UBEQ则上升促使IEQ增大，抑制了ICQ 的减小，进而保证了Q点的稳定。
③若R1、R2取得过大，则不能再起到稳定工作点的作用。
这是因为在此情况下，流入基极的电流不可再忽略，UB不稳定导致直流工作点不稳定。
3.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，总结出最佳实现方案。
答：提高电压增益的方法：从增益的公式来看，可以通过提高β值与Rc、减小rbe 值来提高增益，但各有其弊端。
提高β虽可行但选择范围有限，改变Rc、rbe会影响到静态工作点。
还可以在电路中引入正反馈，可这种方法会影响电路工作的稳定性，因而不常用。
此外，还可以通过多级放大电路实现，这种方法往往增益大、输入电阻大、输出电阻小，在工程中广为应用。
(II)实验中测量电压增益的时候用到交流毫伏表，试问能否用万用表或示波器，为什么？答：不能，因为实验中所测信号幅度很小，用示波器测量将把噪声计入幅值，万用表测量的灵敏度低。
4.输入阻抗：1)放大器的输入电阻R i反映了放大器本身消耗输人信号源功率的大小，设信号源内阻为R S，试画出图3-3中放大电路的输入等效电路图，通过连线回答下面的问题，并做简单解释：R i = R S放大器从信号源获取较大电压R i << R S放大器从信号源吸取较大电流R i >> R S放大器从信号源获取最大功率①答：放大电路输入等效电路图：简单解释：放大器从信号源获得的功率为P=I2*Ri，I=Us/(Rs+Ri)，两式联立，解得，当Ri=Rs ，放大器从信号源获取最大功率，最大功率为Pmax=Us2/(4Rs)。
也可直接看出，Ri越小，放大器从信号源获取的电流越大。
Ui=I*Ri，当Ri越大，放大器从信号源获取的电压越大。
2)图3-1是实际工程中测量放大器输入阻抗的原理图，试根据该图简单分析为什么串接电阻R S的取值不能太大也不能太小。
图3-1 放大器输入阻抗测量原理图答：由图得，Ri=Ui*Rs/(Us-Ui)。
若Rs太大，Ui太小；Rs过小，Us与Ui太接近，测量困难。
3)对于小信号放大器来说一般希望输入阻抗足够高，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高图3-3中放大电路的输入阻抗。
答：在输出不失真的情况下，降低电路的直流工作点；增大R1、R2并保证不影响UBE 的稳定。
5.输出阻抗：1)放大器输出电阻R O的大小反映了它带负载的能力，试分析图3-3中放大电路的输出阻抗受那些参数的影响，设负载为R L，画出输出等效电路图，通过连线回答下面的问题，并做简单解释。
R O = R L负载从放大器获取较大电压R O << R L负载从放大器吸取较大电流R O >> R L负载从放大器获取最大功率答：输出等效电路图：简单解释：负载从放大器获取的电压P=I2*RL，Uo=RL*Uo’/(RL+Ro)。
当Ro=RL，负载从放大器获取最大功率。
也可以直接看出，Ro越小，负载获得的电压越大，电流也越大。
2)图3-2是实际工程中测量放大器输出阻抗的原理图，试根据该图简单分析为什么电阻R L的取值不能太大也不能太小。
图3-2 放大器输出阻抗测量原理图答：Ro=(Uo’-Uo)*RL/Uo，若RL太小，Uo也太小，难以测量；RL太大，Uo’与Uo 相当，Uo’-Uo太小。
3)对于小信号电压放大器来说一般希望输出阻抗足够小，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以减小图3-3中放大电路的输出阻抗。
答：Ro=Rd，可以减小Rd但此法将影响静态工作点；此外也可以引入负反馈的方法来减小输出电阻。
6.计算图3-3中各元件参数的理论值，其中已知：V CC=12V，U i=5mV，R L=3KΩ，R S=1KΩ，T为9013指标要求：A u>50，R i>1 KΩ，R O<3KΩ，f L<100Hz，f H>100kHz（建议I C取2mA）用Multisim软件对电路进行仿真实验，仿真结果填写在预习报告中。
1)仿真原理图Multisim仿真电路图：2) 参数选择计算设UBEQ=0.7V，β=100。
其中ICQ最好取2mA。
令UBQ=5.7V，UEQ=5V，又ICQ=2mA≈IEQ，RE=UEQ/ICQ=2.5kΩ，取RE=2kΩ+510Ω。
rbb’=200Ω，rbe≈1.5kΩ。
取Rc=2kΩ。
RL’= Rc||RL=1.2 kΩ。
R1=14.7 kΩ，R2=6.8kΩ。
Au=-β(Rc||RL)/rbe=80>50Ri=R1||R2||rbe=1.134 kΩ>1 kΩRo=Rc==2kΩ<3kΩ满足要求。
其中电容尽量取大。
3)仿真结果7.对于小信号放大器来说一般希望上限频率足够大，下限频率足够小，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以增加图3-3中放大电路的上限频率，那些方法可以降低其下限频率。
答：增加上限频率：选择rbb’,Cb’c 小、fT高的三极管。
在不能选择三极管的情况下，可通过减小R1、R2来实现上限频率的增大，但要注意输入电阻与增益随之改变。
降低下限频率：提升C1、C2、CE（旁路电容）值，这三个值是影响下限频率的主要因素。
8.负反馈对放大器性能的影响答：电路中引入负反馈之后，增益减小，带宽、输入阻抗、输出阻抗增大，对噪声温漂等干扰有抗干扰能力，总的来说负反馈能有效提高电路的性能。
9.设计一个由基本放大器级联而成的多级放大器，已知：V CC=12V，U i=5mV，R L=1KΩ，T为9013要求满足以下指标：| A u |>100，R i>1 KΩ，R O<100Ω1)仿真原理图2)参数选择计算多级放大器中各级放大电路往往各有其功能，比如本次设计的三级放大电路，第一级共源放大，主要用于增大输入电阻，第二级共射放大，主要用于信号放大，最后一级共集放大用于减小输出电阻。
从这一基本设计思想出发，依次确定各级放大电路的参数。
Vcc=12V。
第一级目的在于增大输入电阻，并对信号进行小幅放大：Ri=R G3+R G1//R G2>1MΩ，取R G3=2MΩ。
令U GQ=5V，则R G1=270kΩ，R G2=200kΩ。
若I DQ=2mA，UGSQ=2.2V，USQ=2.8V，R s≈1.4kΩ，可取Rs=2kΩ，相应的可取RD=2kΩ，仿真时为了保证合适的放大倍数这个值有所调整，只是计算大概参数范围。
此时gm≈2.24，Au≈2.8。
第二级目的在于放大：U B2Q=2.5V，取R B1=20kΩ，R B2=5.1kΩ。
I E2Q=0.5mA，R E=3.3kΩ，Rc=6.8Ω。
第三级目的在于减小输出电阻：U B3Q=8.6V，ICQ=2mA，图中R6≈3.65kΩ取3.3kΩ，负载RA取4.7 kΩ。
关于电容的选择，要使交流信号通过时电容相当于短路，电容值要尽量大，本电路中所取电容为47μF、100μF。
我的第一、二级电路间采用电容耦合，静态工作点相互独立；第二、三级电路则采用直接耦合，因为尽管它们的静态工作点相互影响，但参数值计算简单，而且直接耦合能够减少元器件，方便搭电路与检查错误。
3)仿真结果其中Channel_A为输出信号，Channel_B为输入信号。
三、实验内容1. 基本要求：图3-3 射极偏置电路1)研究静态工作点变化对放大器性能的影响(1)调整R W，使静态集电极电流I CQ=2mA，测量静态时晶体管集电极—发射极之间电压U CEQ。
记入表3-3中。
(2)在放大器输入端输入频率为f=1kHz的正弦信号，调节信号源输出电压U S 使Ui=5mV，测量并记录U S、U O和U O’（负载开路时的输出电压）的值并填于表3-1中。
注意：用双踪示波器监视U O及Ui的波形时，必须确保在U O基本不失真时读数。
(3)根据测量结果计算放大器的A u、Ri、Ro。
相关波形图：由图可知：放大倍数约为97倍，符合要求。
实验结果分析：测量静态工作点时，输入端接地，误差并不大，在正常范围内。
当Ui=5mV时，Us的理论值与测量值即出现较大误差，这是因为，本身Ui值太小，接线过程中不免产生噪声与干扰，这个噪声值使本来就比较小的电压产生较大的偏差，此外信号在电路中的耦合也会有所损耗，所以Us的误差较大也是可以理解的。
而由于本电路中并没有负反馈，电路对噪声、温漂等抗干扰能力弱，导致U BEQ与U CEQ 产生较大误差。
2)观察不同静态工作点对输出波形的影响(1) 改变R W的阻值，使输出电压波形出现截止失真，绘出失真波形，并将测量值记录表3-2中。
(2) 改变R W的阻值，使输出电压波形出现饱和失真，绘出失真波形，并将测量值记录表3-2中。
表3-2 不同静态工作点对输出波形的影响完全截止截止失真饱和失真完全饱和RW变化对失真的影响测量值UBQ(V) 1.279 1.427 5.992 6.33 Rw增大易出现截止失真，Rw减小易出现饱和失真；Rw越大（小），截止（饱和）失真越厉害。