模电实验论文

晶体管共射极单管放大器的探究

张钦泉

（物理085班 2080231226）

一、摘要

讨论了探究晶体管共射极单管放大器的具体过程，总结了笔者做这个实验的经验和一些注意事项，希望对大家今后做该实验有所帮助，同时也欢迎大家对其中的不足之处进行指正。

二、关键字

共射极单管放大器静态工作点电压放大倍数实验过程探讨三、背景

在电子电路中将信号分为模拟信号和数字信号，两种信号可以通过A/D转换电路（模拟信号到数字信号）或D/A（数字信号到模拟信号）转换电路进行相互转换。而对模拟信号最基本的处理是放大，而且放大电路是构成各种功能模拟电路的基本电路。

为了更好地了解放大电路的特性，为以后学习各种功能模拟电路打好基础，笔者就放大电路中的一种放大器—晶体管共射极单管放大器用仿真模拟软件Proteus7进行了探究。

四、实验内容

对元件库2N5551晶体管组成的共射放大器（如图a）进行探究，调试其静态工作点，测量其电压放大倍数以及探究静态工作点对电压放大倍数的影响。

（一）实验原理

图2－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏

置电路采用1B R 和2B R 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻E R ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号i U 后，在放大器的输出端便可得到一个与i U 相位相反，幅值被放大了的输出信号o U ，从而实现了电压放大。

图2－1 共射极单管放大器实验电路

在图2－1电路中，当流过偏置电阻1B R 和2B R 的电流远大于晶体管Q1 的

基极电流B I 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算

CC

B2

B1B1

B U R R R U +≈

()CE CC C C E U U I R R =-+

电压放大倍数

be L

C V r R R β

A // -=

C

E

BE

B E I R U U I ≈-≈

输入电阻 12////i B B be R R R r = 输出电阻

o C

R R ≈

放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点，应在输入信号i U ＝0的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流C I 以及各电极对地的电位B U 、

C U 和E U 。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压E U 或C U ，然后算出C I 的方法，例如，只要测出E U ，即可用

E E E C R U I I =

≈算出C

I （也可根据C

C

CC

C R U U I -=，由C U 确定C I ）， 同时也能算出BE B E U U U =-，CE C E U U U =-。

为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。 2、放大器动态指标测试 1) 电压放大倍数V A 的测量

调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压i U ，在输出电压o U 不失真的情况下，用交流毫伏表测出i U 和o U 的有效值i U 和o U ，则

i 0

V U U A =

2) 输入电阻i R 的测量

为了测量放大器的输入电阻，按图2－4 电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻S R ，在放大器正常工作的情况下， 用交流毫伏表测出S U 和i U ，则根据输入电阻的定义可得

i

i S S i

U R R U U =

-

图2－4 输入、输出电阻测量电路 测量时应注意下列几点:

① 由于电阻S R 两端没有电路公共接地点，所以测量S R 两端电压R

U 时必须分别测出S U 和i U ，然后按R S i U U U =-求出R U 值。

② 电阻S R 的值不宜取得过大或过小，以免产生较大的测量误差，通常取S R 与i R 为同一数量级为好，本实验可取S R ＝1～2.4K Ω。 3) 输出电阻o R 的测量

按图2-4电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载L

R 的输出电压o U 和接入负载后的输出电压L U ，根据

O

L O L

L U R R R U +=

即可求出

L L

O

O 1)R U U (

R -=

在测试中应注意，必须保持L R 接入前后输入信号的大小不变。 （二）实验设备与器件

1、＋12V直流电源

2、晶体三极管2N3053型

3、双踪示波器

4、滑变电阻、电阻器、电容器若干

5、直流电压表

6、直流毫安表

7、正弦信号源 8、交流毫伏表

9，电键两个、双刀双掷开关一个

（三）实验步骤

实验电路如图2－1所示。

1、调试静态工作点

接通直流电源前，先将RW调至最大，使正弦信号源输出为零。接

通＋12V电源、调节RW，使

I＝2.0mA（即E U＝2.0V），用直流电压表

C

测量

U、E U、C U及用万用电表测量2B R值。记入表2－1。

B

表2-1

I＝2.0mA

C

2、测量电压放大倍数

在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号

U，调节正弦信号源

S

的幅度使放大器输入电压

U 10mV，同时用示波器观察放大器输出电压

i

U波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的o

U值，并用双踪示波器观察o U和i U的相位关系，记入表2－2。

o

表2－2 Ic＝2.0mA

U＝ 10.0mV

i