实验4晶体管放大器设计教学案例

CB(3~1)0 2πfL(Rsrbe)
RC R B1
CC
＋
1 CC(3~1)0
2πfL(RCRL)
CB
＋
＋
I1
V BQ IBQ
T V EQ
ICQ
V CEQ
＋ RL Vo
1
Vi
R B2
RE
＋
CE
CE(1~3)
2πfL(RE//R1srbe) －
－
通常取CB = CC，用上面两式算出电容值，取较大的 作为CB（或CC）。
RC R B1
CC
＋
CB
＋
＋
I1
V BQ IBQ
ICQ T V EQ
V CEQ
＋ RL Vo
Vi
R B2
RE
＋
CE
－
－
RC由RO或AV确定： RC ≈ RO
或 RL RC//RLAVrbe
RC
7
2、电路参数的确定：
如果放大器下限频率fL已知，可按下列表达式估算电
容CB、CC和CE：
1
＋ VCC
整方法；
▪ 掌握晶体管放大电路性能指标的测试方法
及调试技术。
▪ 了解负反馈对放大电路性能的影响。 ▪ 学习用pSpice软件对电路进行模拟仿真。
2
二、设计课题(P88)
单级阻容耦合晶体管放大器设计
已知条件
+VCC=+12V RL=2k Vi=10mV(有效值) Rs=50
技术指标要求
AV＞30 Ri＞2k Ro＜3k fL＜30Hz fH＞500kHz 电路稳定性好。
VBQ(3~5)V (硅管) VBQ(1~3)V (锗管)
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2、电路参数的确定：
设计小信号放大器时，一般取 ICQ = (0.5~2)mA，
RE
VBQVBEVEQ
IC Q
IC Q
RB2VIB1Q(5~V1B0)Q ICQβ
RB1VCVCBVQBQRB2
VEQ = (0.2~0.5)VCC
＋ VCC
依据指标要求、静态工作点范围、经验值进行计算
因
I BQ
I CQ
,
I1(5~10)IBQ
R B 2 V I B 1 Q (~ 5 V 1 BIQ C 0Q ) 2~ 0 4k 0 ,取 R B 2 2k 4
RB1VCV CBV QBQRB248k 为使静态工作点调整方便，RB1由24k固定电阻与 100k电位器相串联而成。
要求Ri1kΩ，Vi=10mV，则
ibm
2Vi Ri
210mV 1k
通常IBQ=ibm+10uA<24uA，
通常ICQ=IBQ=100×24uA=2.4mA，
取ICQ =
若取VBQ =
2 mA ，
4V，得
RIBEQ=V2B0IQuCAV QBE1.65k
取标称值，RE=1.6 k
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(2) 设置Q点并计算元件参数
若I1 >>IBQ ，VBQ >>VBE 温度T IC IE VE、VBQ不变 VBE IB
IC
（反馈控制）
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2、电路参数的确定：
工作点稳定的必要条件： I1>>IBQ ，VBQ>>VBE
一般取
I1(5~10I)BQ (硅管 )
I1(10~20I)BQ (锗管 )
RE愈大，直流负反馈愈强，电路的稳定性愈 好。一般取
采用分压式射极偏置电路，可以获得稳定的 静态工作点。 因放大器上限频率fH>100 kHz，要求较高， 故选用高频小功率管SS9018，其特性参数
ICM=50mA，V(BR)CEO≥15V，fT ≥ 700MHz
通常要求 的值大于AV的值，故选
100
10
(2) 设置Q点并计算元件参数
依据指标要求、静态工作点范围、经验值进行计算
3
4
四、共射放大器原理与设计举例
1、工作原理
三极管放大器中广 泛应用的是分压式射 极偏置电路。电路的 Q点稳定， Q点主要 由RB1、RB2、RE、RC 及+VCC所决定。
＋ VCC
RC R B1
CC
＋
CB
＋
V BQ
＋
ICQ
T
V CEQ
I1
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IBQ V EQ
＋ RL Vo
Vi
R B2
RE
＋
CE
－
－
－ vi
－ vo
被测放大器
CH1 CH2
首先在面包板上组装好电路，参考上图搭接好实验 测试平台。 然后进行电路调试： 静态调试
动态调试
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1. 静态调试：Q点测量与调整
（1）接通电源，将电路输入端接地，测量电路的静 态工作点。 （2）用万用表直流电压档，分别测量晶体管的B、E、 C极对地电压VBQ、VEQ及VCQ。
Rs 600
＋ Vs 10mV －
RP 100k
R B1*
＋ VCC ＋ 12V
RC
1
.5
k
C
＋
C
CB
＋
10mF
R B2 24k
24k
＋ T1 10mF
SS9018
Vo RL
RE 1.6k
＋
3k
CE 220mF
－
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五、电路安装与调试
晶体管 毫伏表
直流稳压电源 ＋－
双踪 示波器
低频信号 发生器
＋＋VCC ＋
第三次 晶体管放大器设计
一、学习要求
二、设计课题(P88)
单级阻容耦合晶体管放大器设计
三、电路设计流程简介 四、共射极放大器原理与设计举例 五、电路安装与调试 六、主要性能指标及其测试方法 七、电路参数修改 八、实验步骤与要求
1
第一节 晶体管放大器设计
一、学习要求
▪ 学习晶体管放大电路的设计方法； ▪ 掌握晶体管放大电路静态工作点设置与调
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(2) 设置Q点并计算元件参数
计算电容为：
1
C B(3~1)0
2.2~7.5 μ F
2πfL(R srb)e
取标称值，CC = CB = 10mF
CE(1~3)2πfL(RE/1/R 1s rbe)77 ~23μF 1
取标称值，CE = 220mF
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(3) 画出电路带参数的电路图
根据上述设计，得到放大器的电路图如下：
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3、设计举例
例 设计一阻容耦合单级晶体管放大器。
已知条件
技术指标要求
+VCC=+12 V RL=3 k Vi=10 mV(有效值) Rs=600
AV＞40 Ri＞1 k Ro＜3 k fL＜100 Hz fH＞100 kHz。
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解：(1) 拟定电路方案
选择电路形式及晶体管
（3）一般VBQ＝（3～5）V，VCEQ＝正几伏。
如果出现VCQ VCC，说明晶体管工作在截止状态；
如果出现VCEQ 0.5V，说明晶体管已经饱和。
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(2) 设置Q点并计算元件参数
依据指标要求、静态工作点范围、经验值进行计算
因 ICQ＝2.4mA，rbe200 (1)I2C(6 Q (m mV A 1))5 13
放大50%后AV=60, 由
AV
RL
rbe
得
RL
AVrbe
90.78
RCRR LL RR LL 1.3k
综合考虑，取标称值，RC＝1.5 k。