单管共射放大电路课程设计
单管共射放大电路实验报告
单管共射放大电路实验报告实验目的,通过实验,了解单管共射放大电路的基本原理和特性,掌握其工作原理和性能参数的测量方法,加深对电子技术的理论知识的理解。
实验仪器和器件,示波器、信号发生器、直流稳压电源、电阻、电容、三极管等。
实验原理,单管共射放大电路是一种常用的放大电路,它由一个三极管和几个外围元件组成。
在这个电路中,三极管的基极接地,发射极接负电源,集电极接负载电阻,形成了一个共射放大电路。
当输入信号加在基极上时,三极管会产生放大效果,输出信号会在集电极上得到放大。
实验步骤:1. 按照电路图连接实验电路,接通直流电源,调节电源电压和电流,使其符合电路要求。
2. 使用信号发生器产生输入信号,接入电路,观察输出信号在示波器上的波形。
3. 调节信号发生器的频率和幅度,观察输出信号的变化。
4. 测量输入信号和输出信号的幅度,计算电压增益。
5. 改变负载电阻的数值,观察输出信号的变化。
实验结果与分析:在实验中,我们观察到输入信号在经过单管共射放大电路后,输出信号得到了明显的放大。
通过调节信号发生器的频率和幅度,我们发现输出信号的波形随着输入信号的变化而变化,但是整体上保持了放大的特性。
通过测量输入信号和输出信号的幅度,我们计算得到了电压增益的数值,验证了单管共射放大电路的放大性能。
在改变负载电阻的数值后,我们也观察到了输出信号的变化,进一步验证了电路的特性。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了单管共射放大电路的工作原理和特性,掌握了测量其性能参数的方法。
实验结果表明,单管共射放大电路具有良好的放大特性,能够将输入信号放大并输出。
同时,我们也发现了一些问题,比如在一定频率下,输出信号会出现失真等。
这些问题需要进一步的分析和解决。
实验的过程中,我们也遇到了一些困难和挑战,但通过认真的实验操作和思考,最终取得了满意的实验结果。
通过本次实验,我们不仅加深了对电子技术的理论知识的理解,还提高了实验操作的能力和实验分析的能力。
单管共射放大电路的设计方法
单管共射放大电路的设计方法1.确定放大倍数要求:首先,需要明确放大电路的目的是为了放大电压、电流还是功率。
根据需要放大的信号幅度和频率范围,确定所需的放大倍数。
2.选择管子:根据所需的放大倍数和频率范围,选择适当的管子。
一般选择高频特性好、电流增益高的普通晶体管。
3.偏置电路设计:为了使晶体管在工作区间内稳定,需要设计一个适当的偏置电路。
偏置电路可以采用电阻分压法或直流反馈法。
-电阻分压法:该方法使用两个电阻串联,通过合适大小的电阻值来获得所需的偏置电流。
具体的计算方法需要根据晶体管的参数和所需的偏置电流来确定。
-直流反馈法:该方法通过从输出回馈一部分电流来实现偏置。
电流源可以是一个恒流源,也可以是一个电压短接的二极管。
4.输入和输出匹配电路设计:为了充分利用晶体管的放大能力,需要设计一个适当的匹配电路来匹配输入和输出阻抗。
-输入匹配:输入匹配电路的目的是使晶体管的输入阻抗等于信号源的输出阻抗,以提高能量传输效率。
常见的输入匹配电路包括电容耦合、电感耦合和直接耦合等方法。
-输出匹配:输出匹配电路的目的是使晶体管的输出阻抗等于负载的输入阻抗,以提高能量传输效率。
常见的输出匹配电路包括电容耦合、电感耦合和变压器耦合等方法。
5.增益计算:根据晶体管的参数和设计电路的特性,可以计算出放大电路的增益。
增益可以通过测量输入和输出信号的电压或电流来得到。
6.稳定性分析:在设计过程中要考虑电路的稳定性。
稳定性分析可以通过查看频率响应和幅频特性来进行。
7.选择合适的偏置点:根据放大电路的特性和实际需求,选择一个合适的偏置点。
偏置点的选择要考虑电源电压、晶体管参数和工作温度等因素。
8.仿真和优化:使用电子设计自动化(EDA)软件进行电路仿真和优化。
通过仿真可以验证设计的性能,并优化电路参数以达到设计要求。
除了以上步骤,还有一些其他因素需要考虑,如电源噪声、温度等。
在设计过程中,需要根据实际情况进行调整和优化,以满足具体要求。
共射单管放大电路实验报告
共射单管放大电路实验报告共射单管放大电路实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建共射单管放大电路,了解其工作原理及特性,并通过实验数据分析,探讨电路的放大倍数、输入阻抗和输出阻抗等参数对电路性能的影响。
二、实验原理共射单管放大电路是一种常见的放大电路,由晶体管、电容和电阻等元件组成。
其工作原理是通过输入信号的变化,控制晶体管的工作点,使得输出信号得以放大。
具体来说,当输入信号施加在基极上时,晶体管进入放大状态,输出信号通过负载电阻得以放大。
三、实验步骤1. 按照电路图搭建共射单管放大电路,注意连接正确。
2. 调节电源电压,使得晶体管正常工作。
3. 连接信号发生器和示波器,设置合适的频率和振幅。
4. 通过示波器观察输入信号和输出信号的波形,并记录数据。
5. 分别改变输入信号的振幅和频率,记录相应的输出信号数据。
四、实验数据分析通过实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 放大倍数:通过比较输入信号的振幅和输出信号的振幅,可以得出放大倍数。
在实验中,我们发现放大倍数与输入信号的振幅成正比,但随着输入信号振幅的增大,放大倍数会逐渐饱和,不能无限增大。
2. 输入阻抗:输入阻抗是指电路对外部信号源的阻抗。
在共射单管放大电路中,输入阻抗较低,可以有效地接收外部信号,并将其放大输出。
3. 输出阻抗:输出阻抗是指电路对外部负载的阻抗。
在共射单管放大电路中,输出阻抗较高,可以有效地驱动负载电阻,使得输出信号的失真较小。
五、实验结果分析通过实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 在合适的工作点下,共射单管放大电路可以实现输入信号的放大,并输出相应的放大信号。
2. 输入信号的振幅和频率对放大倍数有影响,但是其影响是有限的。
3. 输入阻抗和输出阻抗对电路性能有重要影响,合适的阻抗匹配可以提高电路的放大效果。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了共射单管放大电路的工作原理和特性。
通过实验数据的分析,我们得出了对电路性能的一些结论。
实验一单管共射极放大电路设计
实验一单管共射极放大电路设计姓名:樊益明学号: 20113042单管放大电路设计题目:要求:输入电阻 Ri<=3K, 输出电阻 R0>=5k, 直流电源 Vcc=6V, 设计一个当输入频率f=20kHz, 放大倍数 AV=60时牢固放大电路。
一:放大电路的选择( 1)共射极放大电路:拥有较大的电压放大倍数和电流放大倍数,输入电阻和输出电阻比较适中,一般只要对输入电阻和输出电阻和频率响应没有特别要求的电路均常采用此电路。
共射极放大电路被广泛地应用于低频电压放大电路的输入级、中间级和输出级。
( 2)共集电极放大电路:此电路的主要特点是电压随从,即电压放大倍数凑近 1 而小于 1 而且输入电阻很高,接受信号能力强。
输出电阻很低,带负载能力强。
此电路常被用作多级放大电路的输入级和输出级或隔断用的中间级。
第一,可利用此电路作为放大器的输入级,以减小对被测电路的影响,提高测量的精度。
其次,若是放大电路输出端是一个变化的负载,为了在负载变化时保证放大电路的输出电压比较牢固,要求放大电路拥有很低的输出电阻,此时可以采用射极输出器作为放大电路的输出级,以提高带负载能力。
最后,共集电极放大电路可以作为中间级,以减小前后两级之间的相互影响,起隔断作用。
(3)共基极放大电路:拥有很低的输入电阻,使晶体管结电容的影响不显然,所以频率响应获取很大的改进,这种接法常用于宽频带放大器中。
输出电阻高可以作为恒流源。
二:确定电路依照题目要求: 应选择牢固的,输入电阻较大的电路,即采用分压式直流负反响共射极放大电路。
三:原理解析:(1)元器件的作用:实验一单管共射极放大电路设计RCRB13k RC(1)待定CCC1(2)C1Q1RL2N301910u20k10uRB2待定CERE10u待定Rb1和Rb2起分压作用,给三极管B极提供偏置电压。
Rc给三极管C极供应偏置电压。
Re为直流负反响,除掉温度对电路的影响。
RL 为负载, Cb、Cc 为交流耦合, Cb 将交流信号耦合到三极管,Cc 将信号耦合到负载。
单管共射放大电路讲课稿
单管共射放大电路讲课稿一、引言:所谓放大,是在保持信号不失真的前提下,使其由小变大、由弱变强。
因此,放大器在电子技术中有着广泛的应用,是现代通信、自动控制、电子测量、生物电子等设备中不可缺少的组成部分。
放大的过程是实现能量转换的过程,即利用有源器件的控制作用将直流电源提供的部分转换为与输入信号成比例的输出信号。
因此放大电路实际上是一个受输入信号控制的能量转换器。
本节主要介绍放大电路的基本概念及结构组成;低频小信号放大电路的工作原理、静态工作点的估算方法。
二、教学内容1、复习导入:同学们一起来回忆一下前面的共发射极基本放大电路由哪些元件组成?答:2、新课讲授:(1).工作原理图2.2 (b)单电源的单管共发射极放大电路以图2.2(b)所示的固定偏置电阻的单管共发射极电压放大器为例来说明放大电路的工作原理。
放大电路内部各电压、电流都是交直流共存的。
其直流分量及其注脚均采用大写英文字母;交流分量及其注脚均采用小写英文字母;叠加后的总量用英文小写字母,但其注脚采用大写英文字母。
例如:基极电流的直流分量用I B表示;交流分量用i b表示;总量用i B表示。
需放大的信号电压u i通过C1转换为放大电路的输入电流,与基极偏流叠加后加到晶体管的基极,基极电流i B的变化通过晶体管的以小控大作用引起集电极电流i C变化;i C通过R C使电流的变化转换为电压的变化,即:u CE=U CC- i C R C 由上式可看出:当i C增大时,u CE就减小,所以u CE的变化正好与i C相反,这就是它们反相的原因。
u CE经过C2滤掉了直流成分,耦合到输出端的交流成分即为输出电压u0。
若电路参数选取适当,u0的幅度将比u i幅度大很多,亦即输入的微弱小信号u i被放大了,这就是放大电路的工作原理。
思考:1.基本放大电路的组成原则是什么?以共射组态基本放大电路为例加以说明2.如果共发射极电压放大器中没有集电极电阻R C,能产生电压放大吗?(2)、基本放大电路的静态分析输入信号u i=0、只在直流电源U CC作用下电路的状态称“静态”。
实验三 晶体管单管共射放大电路
实验三晶体管单管共射放大电路实验三 晶体管单管共射放大电路一、 实验目的:1.学习电子线路安装、焊接技术。
2.学会放大器静态工作点的测量和调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。
3.掌握放大器交流参数:电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压和频率特性的测试方法。
4.进一步熟悉常用电子仪器及模拟电路设备的使用方法和晶体管β值测试方法。
二、实验原理:(一)实验电路图3.1中为单管共射基本放大电路。
1.① R B 基极偏流电阻,提供静态工作点所需基极电流。
R B 是由R 1和RW 串联组成,RW 是可变电阻,用来调节三极管的静态工作点,R 1(3K )起保护作用,避免RW 调至0端使基极电流过大,损坏晶体管。
② R S 是输入电流取样电阻,输入电流I i 流过R S ,在R S 上形成压降,测量R S 两端的电压便可计算出I i 。
③ R C —集电极直流负载电阻。
④ R L —交流负载电阻。
⑤ C1、C2 —耦合电容。
(二)理论计算公式: ① 直流参数计算:CCQ CEQ BQ EQ CQ BEQ BBEQBQ R I VCC V I I I V7.0V ;R V VCC I -=β⋅=≈≈-≈式中:..② 交流参数计算:()CO be B i ViS iVS LC L be'L V'bb EQ 'bb be R R r //R R A R R R A R R R ;r R A 300r (mA)I (mV)26β1r r ≈=*+=='*β-=++≈∥Ω的默认值可取式中:(三)放大电路参数测试方法由于半导体元件的参数具有一定的离散性,即便是同一型号的元件,其参数往往也有较大差异。
设计和制作电路前,必须对使用的元器件参数有全面深入的了解。
有些参数可以通过查阅元器件手册获得;而有些参数,如晶体管的各项有关参数(最重要的是β值),常常需要通过测试获取,为电路设计提供依据。
单管共射放大电路实验
(2)表J2—1
实测结果
实测计算
VBEQ
VCEQ
Rb(k )
IBQ( )
ICQ(mA)
0.70V
5.96V
148.71
75.99
3.80
2、放大倍数测试
(1)将信号发生器调到f=1kHz幅值为10mV,接到放大器的输入端Vi,用示波器观察Vi和VO端的波形,并比较输入电压和输出电压相位的关系。
相差π
(2)输入信号频率不变,逐渐加大输入信号幅度,在RL= 时,用示波器观察VO不失真时的最大值,并填表J2—2。
表J2—2
观察结果
计算电压放大倍数
估算电压放大倍数
Vi(mV)
VO(V)
Au
Au
20
3
150
159
30
4.9
163.33
157
35
5.3
151.42
157
设计单管共射放大电路,用9013(NPN三极管)连接电路,由基极输入交流信号,集电极接入+12V直流信号,由集电极输出信号。
指导老师评语及得分:
签名:年月日
2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法;
3.熟悉常用电子仪器及TB模拟试验仪的使用。
2、实验场地及仪器、设备和材料:
电烙铁、万能板、电阻、电容、三极管(9013)等材料、示波器、信号发生器、万用表
3、实验思路(实验内容、数据处理方法及实验步骤等):
实验原理图:
按图用连线在1号实验模板上连接好电路,将RP的阻值调到最大,检查连线无误后接通电源。
1、静态工作点测试
调整RP的电阻为某一值(使VCE=6伏),测量静态工作点,填入表J2—1并计算出IB、IC。(ICQ、IBQ可通过计算求得)
模电实验-BJT单管共射电压放大电路
预习操作记录实验报告总评成绩学院:电子与信息工程学院专业:年级:实验人姓名(学号):参加人姓名:日期:2017 年月日室温:相对湿度:实验一BJT单管共射电压放大电路一、实验目的1、掌握放大电路静态工作点的测试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、掌握放大电路动态性能(电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压以及幅频特性等) 的测试方法。
3、进一步熟练常用电子仪器的使用。
二、实验原理图1-1为射极偏置单管放大电路。
它由Rbl 和Rb2 组成分压电路,并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大电路的输入端加入输入信号Vi后,在放大电路的输出端便可得到一个与vi相位相反,幅值被放大了的输出信号vo,从而实现电压放大。
c o R R在设计和制作放大电路前,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项性能指标。
实践表明,新安装的电路板,往往难于达到预期的效果。
这是因为在设计时,不可能周全地考虑到电子器件性能的分散性及元件值的误差、寄生参数等各种复杂的客观因素的影响等,此外,电路板安装中仍有可能存在没有被查出来的错误。
通过电路板的调整和测试,可发现利纠正设计方案的不足,并查出电路安装中的错误,然后采取措施加以纠正和改进,才能使之达到预定的技术要求。
一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
放大电路的测前和调试一般包括:放大电路静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大电路各项动态参数的测量与调试等。
放大电路的测量与调试 1. 通电观察对于新安装好的线路板,在确认安装正确无误后,才可把经过准确测量的电源电压接人路,电源接入电路之后,也不应急于测量数据,而应先观察有无异常现象,这包括电源输出是否正常(有无短路现象)、电路中有无冒烟、有无异常气味以及元器件是否发烫等。
如出现异常现象,则应立即切断电源,检查电路,排除故障,待故障排除后方可重新接通电源,然后再进行测试。
共射放大电路课程设计
共射放大电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解共射放大电路的基本原理,掌握其组成部分及功能。
2. 学会分析共射放大电路的静态工作点,了解其对电路性能的影响。
3. 掌握共射放大电路的电压放大倍数计算,了解其与输入输出电阻的关系。
技能目标:1. 能够正确搭建共射放大电路,并进行调试。
2. 学会使用示波器、信号发生器等工具进行电路测试,分析电路性能。
3. 能够运用所学知识解决实际问题,设计简单的共射放大电路。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发其探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识,学会在小组合作中共同解决问题。
3. 强化学生对我国科技创新成就的认识,增强国家自豪感。
课程性质:本课程为电子技术基础课程,以实践操作为主,理论讲解为辅。
学生特点:学生已具备基础电路知识,具有一定的动手能力和逻辑思维能力。
教学要求:结合实践操作,引导学生自主学习,培养解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 理论部分:a. 共射放大电路的基本原理b. 静态工作点的概念及其重要性c. 电压放大倍数的计算方法d. 输入输出电阻分析2. 实践部分:a. 搭建共射放大电路b. 调试电路,观察静态工作点对性能的影响c. 测试电路的电压放大倍数和输入输出电阻d. 设计简单的共射放大电路教学大纲安排:第一课时:共射放大电路基本原理及组成部分第二课时:静态工作点分析及其对电路性能的影响第三课时:电压放大倍数计算及输入输出电阻分析第四课时:实践操作——搭建、调试共射放大电路第五课时:实践操作——测试电路性能,设计简单共射放大电路教材关联:《电子技术基础》第四章第二节:晶体三极管及其放大电路《电子技术实践》第三章:放大电路的调试与测试教学内容科学性和系统性:课程内容遵循电子技术基础知识体系,从理论到实践,使学生全面掌握共射放大电路相关知识。
同时,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
单管共射放大电路实验报告
一、实验目的1. 掌握单管共射放大电路的基本原理和组成;2. 学习如何调试和测试单管共射放大电路的静态工作点;3. 熟悉单管共射放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的测量方法;4. 分析静态工作点对放大电路性能的影响。
二、实验原理单管共射放大电路是一种基本的放大电路,由晶体管、电阻和电容等元件组成。
其工作原理是:输入信号通过晶体管的基极和发射极之间的电流放大作用,使输出信号的幅值得到放大。
单管共射放大电路的静态工作点是指晶体管在无输入信号时的工作状态。
静态工作点的设置对放大电路的性能有重要影响,如静态工作点过高或过低,都可能导致放大电路的失真。
电压放大倍数、输入电阻和输出电阻是衡量放大电路性能的重要参数。
电压放大倍数表示输入信号经过放大后的输出信号幅值与输入信号幅值之比;输入电阻表示放大电路对输入信号的阻抗;输出电阻表示放大电路对负载的阻抗。
三、实验仪器与设备1. 晶体管共射放大电路实验板;2. 函数信号发生器;3. 双踪示波器;4. 交流毫伏表;5. 万用电表;6. 连接线若干。
四、实验内容与步骤1. 调试和测试静态工作点(1)将实验板上的晶体管插入电路,连接好电路图中的电阻和电容元件。
(2)使用万用电表测量晶体管的基极和发射极之间的电压,确定静态工作点。
(3)调整偏置电阻,使静态工作点符合设计要求。
(4)测量静态工作点下的晶体管电流和电压,记录数据。
2. 测量电压放大倍数(1)使用函数信号发生器产生一定频率和幅值的输入信号。
(2)将输入信号接入放大电路的输入端。
(3)使用交流毫伏表测量输入信号和输出信号的幅值。
(4)计算电压放大倍数。
3. 测量输入电阻和输出电阻(1)使用交流毫伏表测量放大电路的输入端和输出端的电压。
(2)计算输入电阻和输出电阻。
五、实验结果与分析1. 静态工作点根据实验数据,晶体管的静态工作点为:Vbe = 0.7V,Ic = 10mA。
2. 电压放大倍数根据实验数据,电压放大倍数为:A = 100。
晶体管单管共射放大器实验报告
一、实验目的1. 理解晶体管单管共射放大器的工作原理。
2. 掌握晶体管单管共射放大器静态工作点的调试方法。
3. 学习放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
4. 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二、实验原理晶体管单管共射放大器是一种常用的模拟电子电路,主要用于信号的放大。
本实验采用共射极接法,其基本电路如图1所示。
图1 晶体管单管共射放大器实验电路1. 静态工作点:晶体管单管共射放大器的静态工作点是指在没有输入信号时,晶体管的工作状态。
它决定了放大器的线性范围和输出信号的幅度。
静态工作点通常由偏置电路确定。
2. 电压放大倍数:电压放大倍数是指放大器输出电压与输入电压的比值。
它反映了放大器对信号的放大能力。
3. 输入电阻:输入电阻是指放大器输入端对信号源呈现的电阻。
它反映了放大器对信号源的影响。
4. 输出电阻:输出电阻是指放大器输出端对负载呈现的电阻。
它反映了放大器对负载的影响。
三、实验仪器与设备1. 晶体管(如3DG6)2. 电阻(如10kΩ、2.2kΩ、1kΩ、220Ω、100Ω、10Ω等)3. 电位器(如10kΩ)4. 直流电源(如+12V)5. 函数信号发生器(如AS101E)6. 双踪示波器(如DS1062E-EDU)7. 交流毫伏表(如GB7676-98)8. 直流电压表9. 万用电表四、实验步骤1. 根据实验电路图,搭建晶体管单管共射放大器实验电路。
2. 调节偏置电路,使晶体管工作在合适的静态工作点。
测量静态工作点(Uce、Ic)。
3. 在放大器输入端加入频率为1kHz的正弦信号,调节函数信号发生器的输出幅度,使放大器输入电压在合适的范围内。
4. 测量放大器的输出电压,计算电压放大倍数。
5. 测量放大器的输入电阻和输出电阻。
6. 测量放大器的最大不失真输出电压。
五、实验数据及分析1. 静态工作点:Uce=3V,Ic=2mA。
2. 电压放大倍数:Aυ=20倍。
单管共射极放大电路实验报告
单管共射极放大电路实验报告单管共射极放大电路实验报告一、引言在电子电路实验中,单管共射极放大电路是一种常见的基础电路。
它具有放大效果好、输入输出阻抗适中等优点,被广泛应用于放大电路设计中。
本实验旨在通过搭建单管共射极放大电路并对其性能进行测试,深入了解该电路的工作原理和特点。
二、实验原理单管共射极放大电路由一个NPN型晶体管、电阻、电容等元器件组成。
其工作原理如下:当输入信号加到基极时,晶体管的集电极电流将随之变化,从而使输出电压发生相应的变化。
通过调整偏置电压和负载电阻,可以使输出信号放大。
三、实验步骤1. 准备实验所需的元器件:NPN型晶体管、电阻、电容等。
2. 按照电路图搭建单管共射极放大电路。
3. 连接信号发生器和示波器,分别将输入信号和输出信号接入示波器。
4. 调整偏置电压和负载电阻,使电路工作在合适的工作点。
5. 通过信号发生器输入不同频率的正弦波信号,观察输出信号的变化情况。
6. 记录实验数据,并进行分析。
四、实验结果与分析通过实验观察和数据记录,我们得到了如下结果和分析:1. 输出电压随输入信号的变化而变化,呈现出放大的效果。
输入信号的幅值越大,输出信号的幅值也越大。
2. 输出信号的相位与输入信号相位一致,没有发生反相变化。
3. 随着输入信号频率的增加,输出信号的幅值逐渐减小,这是由于晶体管的频率响应特性导致的。
4. 在一定范围内,调整偏置电压和负载电阻可以使电路工作在合适的工作点,以获得最佳的放大效果。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了单管共射极放大电路的工作原理和特点。
该电路具有放大效果好、输入输出阻抗适中等优点,适用于各种放大电路设计。
同时,我们也了解到了电路中各个元器件的作用和调整方法。
通过调整偏置电压和负载电阻,可以使电路工作在合适的工作点,以获得最佳的放大效果。
此外,我们还观察到了输入信号频率对输出信号幅值的影响,这对于电路设计和应用也具有一定的指导意义。
六、展望本次实验只是对单管共射极放大电路进行了初步的实验研究,还有许多其他方面的内容有待进一步探索。
单管共射放大电路
1.练习操作Mutisim7软件,熟悉常用器件和仪表,学习电路的搭建。
2.根据原理图选择适合的实验器件,组建实验电路。
3.测量静态工作点:调节电位器使VE=2.8v,然后依次测量VB、VC、VCE,并计算IC。
4.动态指标测量:(1)连接信号源并选用4通道示波器接入电路,按实验要求输入正弦信号,通过示波器分别观察Vs、Vi、Vo的波形。(2)测量部分旁路电容时的Vs、Vi、Vo、Vo’并填入表格,计算Av、Ri、Ro,也填入表格。(3)测量无旁路电容时Vs、Vi、Vo、Vo’并填入表格,计算Av、Ri、Ro,也填入表格。(4)测量最大不失真输出电压(选做)。
4.各仪器的接地端不在一起,则彼此间会产生电势差,是测量结果出现较大误差甚至错误。
5.工作点引起的失真属于非线性失真,静态工作点偏低而产生的失真称为截止失真,Q点偏高而引起的失真称为饱和失真,当Q点设置合理时,如果输入信号幅度过大,既会产生饱和失真也会产生截止失真。截止失真和饱和失真都是由于BJT特性曲线的非线性引起的,因而称其为非线性失真。
实验数据:
1.实验电路:
2.直流工作点分析:选择菜单中的“仿真”,在其子菜单中选择“分析”——“直流工作点….”,分析结果如图所示:
Ve
Vb
Vc
Vbe
Vce
Ic
2.80V
3.60V
6.97V
0.80V
4.17V
2.52A
3.动态参数测量:
(1)Ce部分旁路:
(2)Ce无旁路:
测试条件
测试数据
计算结果
实验二
实验目的:
1.熟悉电子元器件和模拟放大电路。
2.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。
单管共射放大电路课程设计
单管共射放大电路1.课程设计的目的《低频电子线路》是学习理论课程之后的实践教学环节。
目的是通过解决比较简单的实际问题巩固和加深在《低频电子线路》课程中所学的理论知识和实验技能。
训练我们综合运用学过的电子技术基础知识,在教师指导下完成查找资料,选择、论证方案,设计电路,安装调试,分析结果,撰写报告等工作。
使我们初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤,通过理论联系实际提高和培养我们分析、解决实际问题的能力和创新能力,为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。
2.设计方案论证2.1课程设计的主要内容设计一个单管射极偏置共射放大电路,主要技术参数:电压增益:Av≥50,输入正弦信号电压:V i=20mV(有效值),负载电阻:R L=5.1kΩ,环境温度:t=0~70℃,半导体三极管:2N222A(β实测)电路原理图:图1 原理图2.2单管共射放大电路(1)要求1)根据设计任务和已知条件,确定电路方案,计算并选取放大电路的各元件参数。
2)测量放大电路在线性工作状态下的静态工作点。
3)测量该电路的主要性能指标:电压增益Av ,输入电阻R i 和输出电阻R o4)观察因工作点设置不当而引起放大器的非线性失真现象。
5)测量放大电路的幅频响应与相频响应。
6)试用Multisim7程序分析该电路的静态工作点、电压增益的幅频响应以及温度变化对静态工作点的影响。
(2)射极偏置电路设计原理射极偏置共射放大电路的特点是利用分压式电阻维持V B 基本恒定和射极电阻Re 的电流负反馈作用,在满足:I 1≥I B ⎩⎨⎧==锗管~硅管~B B I I I I )105()105(11 (l ) V B ≥V BE ⎩⎨⎧==锗管~硅管~V V V V B B )31()53( (2) 的条件下,具有相当好的温度稳定性,这是最常用的一种稳定工作点的偏置电路。
选取锗管 取 I 1=10I B V B =1.65V β=65 Av =60(3)参数确定与元件选择设计一个放大电路时,元件参数值的确定原则是既要考虑有合适的静态工作点,也要考虑是否能满足电路的设计性能要求。
RC低通电路和RC耦合单管共射放大电路课程设计
1 课程设计的目的与作用根据设计要求完成RC低通特性分析和RC耦合单管共射放大电路频率特性分析的设计,进一步加强对模拟电子技术的理解。
了解比较器的工作原理,掌握外围电路设计与主要性能参数的测试方法。
RC低通电路:所谓的RC低通电路,又叫低通滤波器,就是允许低频信号通过,而将高频信号衰减的电路。
RC耦合单管共射放大电路:在集成放大电路中,级与级之间基本上都采用耦合的方式。
由于电路中不采用耦合电容,因此,直接耦合放大电路在低频段不会因电容上的压降增大而使电压放大倍数降低,同时,在低频段也不会产生附加的相位移。
所以耦合放大电路能够放大缓慢变化和直流信号。
从频率响应看,直接耦合放大电路的主要特点是低频段的频率响应好,它的下限频率FL=0。
在高频段,由于三级管级间电容的影响,耦合放大电路的高频电压放大倍数同样也要下降,同时产生0~-90°之间滞后的附加相位移。
2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1设计任务使学生初步了解和掌握RC低通电路特性分析和RC耦合单管共射放大电路频率特性分析的设计、调试过程,能进一步巩固课堂上学到的理论知识,了解RC低通电路和RC 耦合单管共射放大电路的工作原理2.2 Multisim软件环境介绍Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
3 电路模型的建立3.1 RC低通电路XBP1是一个虚拟仪器波特图示仪,用来测量电路的幅频特性和相频特性,元器件各参数如图所示。
XBP1图1 RC低通电路仿真模型3.2 RC耦合单管共射放大电路由multisim中构建RC耦合单管共射放大电路如图2所示图2 RC耦合单管共射放大电路仿真模型XBP1是一个虚拟仪器波特图示仪,XSC1是一个虚拟仪器示波器,三极管的β=50,R bb′=300Ω,C b′c=4pF,f T=150MHz,U BEQ=0.7V,其他元器件参数如图所示。
单管共射放大电路课程设计
单管共射放大电路课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN任务一共射极单管放大器教学时数: 6学时教学方法: 一体化教学教学目的:1、了解共射极放大电路的组成;2、会利用软件仿真设置Q点和动态性能指标的测试;3、分压式偏置电路稳定静态工作点的原因;4、放大电路失真产生的原因及消除方法;教学重点:共射极放大电路的组成元件的作用;分压式偏置电路稳定静态工作点的原因;放大电路失真产生的原因及消除方法教学难点:分压式偏置电路稳定静态工作点的原因;放大电路失真产生的原因及消除方法教学过程◆任务导入按下列要求设计电路:a、Au>50;b、Uom=5Up-p;c、Ri、Ro均不要求◆任务描述本任务采用稳定静态工作点的分压式共射极放大电路,测试并验证其静态工作点和动态性能指标。
◆任务实施分压式共射极放大电路的实验电路如图2.1.2所示图2.1.2 共射极单管放大器实验电路一、放大电路静态工作点的测量与调整对三极管而言,静态分析就是画出其直流通路,求其静态工作点:BQI 、CQI 和CEQU 。
1、 静态工作点理论分析其等效的直流通路为:图2.1.2 分压式共射放大直流通路稳定静态工作点的条件为:I 1>>I B 和V B >>U BE ;此时,CCb b b BQ V R R R U ⨯+≈211,即当温度变化时,BQ U 基本不变。
BQ BEQ BQCQ EQ E EU U U I I R R -≈=≈根据E I 和B I 的关系可得:CQBQ I I β=()CEQ CC CQ C EQ E CC CQ C E U V I R I R V I R R =--≈-+2、 调试静态工作点(1)三极管采用9031型号,选择β值范围在100到200之间,用万用表测得β值为( )。
(2)按图2.1.1所示电路,将Rp 调到最大值测量放大电路的Q 点,计算并填入表。
(3)将Rp 调到最小值测量放大电路的Q 点,计算并填入表2.1.1。
晶体管共射极单管放大电路实验报告
晶体管共射极单管放大电路实验报告一、实验目的1、掌握晶体管共射极单管放大电路的基本原理和电路组成。
2、学会使用电子仪器(如示波器、信号发生器、万用表等)测量和调试电路参数。
3、研究静态工作点对放大器性能的影响。
4、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的测量方法。
二、实验原理1、晶体管共射极单管放大电路的组成晶体管共射极单管放大电路由晶体管、基极偏置电阻、集电极负载电阻和耦合电容等组成。
输入信号通过耦合电容加到晶体管的基极,经过晶体管放大后,从集电极输出,再通过耦合电容输出到负载电阻上。
2、静态工作点的设置静态工作点是指在没有输入信号时,晶体管各极的直流电流和电压。
合理设置静态工作点可以保证晶体管在信号放大过程中始终工作在放大区,避免出现截止失真和饱和失真。
静态工作点的计算主要通过基极电流、集电极电流和集射极电压等参数来确定。
3、放大器的性能指标(1)电压放大倍数:输出电压与输入电压的比值,反映了放大器对信号的放大能力。
(2)输入电阻:从放大器输入端看进去的等效电阻,反映了放大器从信号源获取信号的能力。
(3)输出电阻:从放大器输出端看进去的等效电阻,反映了放大器带负载的能力。
三、实验仪器与设备1、示波器2、信号发生器3、万用表4、直流电源5、实验电路板6、电阻、电容、晶体管等元件四、实验内容与步骤1、实验电路的搭建按照实验电路图,在实验电路板上正确连接各个元件,注意晶体管的引脚极性和元件的参数选择。
2、静态工作点的测量与调整(1)接通直流电源,用万用表测量晶体管的基极电压、集电极电压和发射极电压,计算基极电流、集电极电流,从而确定静态工作点。
(2)若静态工作点不合适,通过调整基极偏置电阻的值来改变静态工作点,使其处于合适的范围。
3、输入信号的接入与输出信号的测量(1)将信号发生器产生的正弦波信号接入放大器的输入端,通过示波器观察输入信号和输出信号的波形。
(2)保持输入信号的幅度不变,改变输入信号的频率,观察输出信号的变化,记录输出信号不失真时的频率范围。
实验一 单级共射放大电路(电类新)
工作点偏高
Q1
Q2 图3.1.1 单级共射放大电路
饱和失真 截止失真
图3.1.2 饱和失真与截止失真
2. 放大器的性能指标
(1)电压增益Au 在输出波形不失真的情况下,给定输入信号,测量相 应的输出信号,则电压增益Au=U0/Ui。 (2) 最大不失真输出电压Uomax 是指在给定静态工作点的条件下,放大器所输出的最 大不失真电压值。 (3) 输入电阻和输出电阻 输入电阻和输出电阻是放大器的重要指标。输入电阻 ri的大小对信号源有影响;输出电阻r0的大小决定着负载 发生变化时电压放大倍数的稳定性。
实验一
一、实验目的
单管交流放大电路
1. 熟悉单管放大电路原理和电子实验台的使用。 2. 掌握放大器静态工作点的调试方法及对放大电路性能 的影响。 3. 学习测量放大电路Q点,AV ,ri,r0 的方法,了解共 射放大电路的特性。 4. 学习放大电路的动态性能。
二、实验原理
1. 静态工作点的选取与调整 放大器的静态工作点是由晶体管的参数和放大器的 偏置电路共同决定的。三极管的输出特性曲线有放大区、 饱和区和截止区三个工作区。 静态工作点的调整方法: 在不加输入信号的情况下,测量放大器的静态工作点, 使之工作于线性放大区。静态工作点选取的过高或过低, 都会使输出失真。
下周实验前交实验报告,请按学号排好!
减小RP,饱和失真
增大Ui ,非线性失真
单管放大器接线示例
*5. 放大电路输入电阻和输出电阻测量 (1)输入电阻测量 如图3.1.4在输入端串接一个5.1K电阻,测量Us与Ui,即 可计算 ri=R· Ui/(Us -Ui) (2)输出电阻测量 根据图3.1.5和步骤2测量的放大器空载及接负载RL=5.1K 的数据,可计算输出电阻 r0=(U0 /U0L-1)RL
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任务一共射极单管放大器教学时数: 6学时教学方法: 一体化教学教学目的:1、了解共射极放大电路的组成;2、会利用软件仿真设置Q点和动态性能指标的测试;3、分压式偏置电路稳定静态工作点的原因;4、放大电路失真产生的原因及消除方法;教学重点:共射极放大电路的组成元件的作用;分压式偏置电路稳定静态工作点的原因;放大电路失真产生的原因及消除方法教学难点:分压式偏置电路稳定静态工作点的原因;放大电路失真产生的原因及消除方法教学过程◆任务导入按下列要求设计电路:a、Au>50;b、Uom=5Up-p;c、Ri、Ro均不要求◆任务描述本任务采用稳定静态工作点的分压式共射极放大电路,测试并验证其静态工作点和动态性能指标。
◆任务实施分压式共射极放大电路的实验电路如图2.1.2所示图2.1.2 共射极单管放大器实验电路一、放大电路静态工作点的测量与调整对三极管而言,静态分析就是画出其直流通路,求其静态工作点:BQI 、CQI 和CEQU。
1、 静态工作点理论分析其等效的直流通路为:图2.1.2 分压式共射放大直流通路稳定静态工作点的条件为:I 1>>I B 和V B >>U BE ;此时,CCb b b BQ V R R R U ⨯+≈211,即当温度变化时,BQ U 基本不变。
BQ BEQBQ CQ EQ EEU U U I I R R -≈=≈根据E I 和B I 的关系可得:CQBQ I I β=()CEQ CC CQ C EQ E CC CQ C E U V I R I R V I R R =--≈-+2、 调试静态工作点(1)三极管采用9031型号,选择β值范围在100到200之间,用万用表测得β值为( )。
(2)按图2.1.1所示电路,将Rp 调到最大值测量放大电路的Q 点,计算并填入表。
(3)将Rp 调到最小值测量放大电路的Q 点,计算并填入表2.1.1。
(4)若设计要求CQI =,应将怎样调整测出此时放大电路的Q 点和实际偏置电阻的大小。
表2.1.1 静态工作点测量二、放大电路动态性能 1、动态理论分析分压式共射极放大电路交流通路、微变等效电路如图2.1.3(a )(b )所示。
,26()(1)()be bb EQ mV r r I mA β=++交流等效输出电阻为:o C R R =交流等效输入电阻为:12////i be b b R r R R = 电路中电压放大倍数为:(//)///b C L c Lu o i b be bei R R R R A u u i r r ββ-===-2、放大电路的动态性能观察调整好静态工作点,CQI =。
输入端接入低频信号发生器,幅值为1mV ,频率为1KHz 的正弦波。
按要求进行测量,将值填入下表2.1.2.表2.1.2 放大电路动态测量LR Ui Uo 测量值Au计算值Au测量值Ri计算值Ro测量值Ri计算值Ro 无穷大2K3、观察静态工作点对输出波形失真的影响(1)双击信号发生器图标,设置参数为:10mV/1kHz/0Deg;设置示波器相关参数;调节Rw,Rc,Re的阻值(2)保持Us 不变,将Rw调至最小,输出电压讲产生饱和失真,用示波器观察,并汇出输出波形;(3)将Us调至50mV,将Rw调至最大100k,将Re调至100k,输出电压讲产生截止失真,用示波器并汇出输出波形;(4)将Us调至150mV,将Re调至10k,Rc调至10k,输出电压讲产生双向失真,用示波器观察,并汇出输出波形。
4、观察电路的频率响应图电路的幅频特性◆知识连接“放大”作用的实质是电路对电流、电压或能量的控制作用。
晶体管的三种组态:共射极、共集电极和共基极。
一、晶体管基本放大电路原则1、为保证放大必须满足发射结正偏,集电结反偏。
2、输入信号能加至放大电路输入回路;3、输出信号能加至负载上。
判断放大电路是否具有放大作用,就是根据这几点,它们必须同时具备。
例1:判断图(1)电路是否具有放大作用解:图(1)a 不能放大,因为是NPN 三极管,所加的电压U BE 不满足条件(1),所以不具有放大作用。
图(1)b 具有放大作用。
二、共射极放大电路(一)基本共射极放大电路介绍 1、电路见图2.1.6所示:电路中各元件作用:①晶体管VT :核心元件起放大作用;②基极偏置电阻B R :与CC V 一起提供合适的Q 点;③集电极负载电阻C R :把晶体管的电流放大转化为电压放大; ④耦合电容1C 和2C :隔直流通交流;⑤集电极电源CC V :作用一是给晶体管提供合适的工作状态;二是为放大电路提供电源。
图2.1.6 基本共射放大电路2、电路参数对静态工作点的影响静态工作点的位置在实际应用中很重要,它与电路参数有关。
下面我们分析一下电路参数B R ,C R ,CC V 对静态工作点的影响。
3、电路分析 (1)静态分析什么是Q点它就是直流工作点,又称为静态工作点,简称Q点。
我们可以根据放大电路的直流通路,估算出放大电路的静态工作点。
直流通路:将放大电路中的电容视为开路,电感视为短路即得。
计算Q点的方法前面已讲述。
(2)动态分析:即设置了合适的Q点之后的分析(CCV=0)交流通路:将放大电路中的电容视为短路,电感视为开路,直流电源视为短路即得。
它又被称为动态分析。
一般还要将晶体三极管采用微变等效电路法来进行分析其动态性能指标。
微变等效的思想是:当信号变化的范围很小(微变)时,可以认为三极管电压、电流变化量之间的关系是线性的。
在应用中我们把三极管等效为图(1)所示的电路其中:Ie=(1+ß)Ib r be为基极和发射极之间的等效电阻(二)稳定Q点的分压式偏置电路其电路见图2.1.13所示;1、稳定静态工作点的原理稳定静态工作点的条件为:I1>>I B和V B>>U BE;此时,+V CCR CC1C2R LR E+C E++R B2R B1R S+u i+us+u oI2I1I BQCCb b b BQ V R R R U ⨯+≈211,即当温度变化时,BQ U 基本不变。
静态工作点的稳定过程为:当温度降低时,各物理量向相反方向变化。
这种将输出量(CI )通过一定的方式(利用eR 将CI 的变化转化为电压E U 的变化)引回到输入回路来影响输入量BE U 的措施称为反馈。
可见,在Q 点稳定过程中,eR 作为负反馈电阻起着重要的作用。
典型静态工作点稳定电路利用直流负反馈来稳定Q 点。
2、额外思考题如果晶体三极管发射极无旁路电容时,其性能指标的计算。
(三)放大电路中的非线性失真在使用放大电路时,我们一般是要求输出信号尽可能的大,但是它要受到三极管非线性的限制。
有时输入信号过大或者工作点选择不恰当,输出电压波形就会产生失真。
这种失真是由于三极管的非线性引起的,所以它被称为非线性失真。
1.输入信号过大引起的非线性失真.它主要表现在输入特性的起始弯曲部分,输出特性的间距不匀,当输入又比较大时,就会使Ib 、Uce 和Ic 的正负半周不对称,即产生非线性失真。
如图(1)所示2.工作点不合适引起的失真当工作点设置过低,在输入信号的负半周,工作状态进入截止区,从而引起Ib 、Uce 和Ic 的波形失真,称为截止失真(对于PNP 型来说)如图(2)所示当工作点设置过高,在输入信号的正半周,工作状态进入饱和区,此时Ib 继续增大T (℃)↑→C I ↑(E I ↑)→Re E E I U =↑(因为BQ U 基本不变)→BE U ↓→B I ↓CI ↓而Ic不再随之增大,因此引起Ic和Uce的波形失真,称为饱和失真。
如图(3)所示由于放大电路有失真问题,因此它存在最大不失真输出电压幅值Uom。
最大不失真输出电压是指:当工作状态一定的前提下,逐渐增大输入信号,三极管还没有进入截止或饱和时,输出所能获得的最大电压输出。
当电压受饱和区限制时Uom=Uce-uce,当电压受截止区限制时Uom=Ic*R"L。
小结1、放大电路实际上是能量转换器,在输入信号的控制下,将电源提供功率的一部分转换为交流功率输出,使负载获得的随信号而变化的能量比信号源提供给的能量大得多。
2、放大电路的性能指标和分析方法。
3、共射极放大电路不仅能够放大电压,而且能放大电流。
但一般作电压放大级。
1、分压式偏置电路如果发射极不接旁路电容时,估算其Q点和交流性能指标。
2、P115-116上的1、2、3。