02实验二_共射基本放大电路的研究

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模拟电子技术实验

实验二共射基本放大电路的研究

一、实验目的

二、实验仪器名称及型号

三、设计要求

1.设计任务

设计一具有静态工作点稳定特性的共射极基本放大电路：

（1）电源电压V CC=12V，使用硅材料NPN晶体管3DG6(硅小功率高频管)，其电流放大系数β≈75，（实际放大系数会有所不同，在此为了方便按75计算）。

（2）选择参数，使I CQ≈1.5mA，3V≤U CEQ≤6V。

2.设计提示

为了使放大器获得尽可能高的放大倍数，同时又不因进入非线性区而产生波形失真，就必须设置一个合适的静态工作点。若工作点设置得过高，则晶体管易进入饱和区而产生饱和失真；反之则晶体管易进入截止区而产生截止失真。

根据要求，所选电路如图1所示。

R b2

+12V

R I 1

图1 共射极放大电路直流通路

为保证静态工作点的稳定，要求：

I 1=（5~10）I B U BQ =（3~5）U BEQ 选BQ 3V U =，由BQ BE CQ e U U I R -≈得：BQ BE e CQ 2.3 1.5k 1.5

U U R I -==≈Ω

由b2BQ CC b1b2R U V R R ≈

⋅+可确定b2b11

3

R R =；又CQ BQ 1.5mA 20A 75I I ===μβ，令1BQ 10200A I I ==μ，则b1b212V

60k 200A

R R +=

=Ωμ。可选择b145k R =Ω b1215k R =Ω。

根据CEQ

CC CQ c e 3V ()6V U V I R R <=-+<，可求得c 2.5k 4.5k R Ω<<Ω，可选择

c 3k R =Ω。这样就完成了电路的设计。所得数据为

b145k R =Ω，b215k R =Ω，e 1.5k R =Ω，c 3k R =Ω

当然读者可根据所给条件做出自己的设计，上述这组数据仅供参考。

图2 单级晶体管放大电路线路板

本次实验中所采用的分压式偏置放大电路，是最为常见的工作点稳定电路。本次实验所采用的电路板如图2所示。在电路板上可以实现多种不同的电路形式：如固定偏置和分压式偏置方式，有反馈和无反馈的工作方式。提供多种集电极偏置电阻和负载电阻供选择。

四、实验容

1.单管共射放大电路的静态测试

（1

电压，发现损坏向老师说明。在下面空白处描述检测现象，结合测量结果说明晶体管是NPN型还是PNP型。

（2）按图1在电路板（实验箱的子板）上连好电路，各电阻参数如表1所示，注意须在子板插入实验箱以及接线之前用万用表测量并调节R b1的大小，不要在子板插入实验箱后用万用表测量R b1。将电路板插入实验箱的相应位置。打开直流稳压电源的开关，用万用表直流电压测量档测量电源的输出并调节电源，使万用表显示12V（直流稳压电源屏幕上显示的电压值作为参考）。用连接线将电源接至实验箱的＋12V与GND两个接口上（注意极性），此时用万用表测量电路板上＋V CC与GND两点之间的电压应为12V。

（3）测量U B、U C、U E，记入表1中的第一行。根据测得数据，计算I CQ和U CEQ的值。

（4）改变电路中各元器件参数，用相同的方法，测量参数改变后的静态工作点，把测量后计算得到的I CQ和U CEQ的结果填入表1中。

讨论各行数据之间的差异，并将所测结果与理论计算值比较：

2.调整放大电路的最佳静态工作点

+12V

_

图3 共射极基本放大电路

按图3在实验箱子板上完成电路连接。将电路板（实验箱的子板）插入实验箱的相应位置。将电源接在实验箱的＋12V与GND两个接口上（注意电源的极性和大小）。

将函数发生器的输出调为1kHz的正弦交流电压，峰-峰值调至30mV后接入到电路板的3与4端之间，4端接函数发生器的公共端。将示波器的探头接到放大电路的输出端u o，即17与

20之间，20端接示波器探头的地端。调节电位器R P1，观察输出电压u o的波形，在不失真的前提下，使其输出波形幅值最大，测量此时的静态工作点。

测量静态工作点的步骤：先断开函数发生器与电路的连接，用万用表的直流电压档分别测量此时晶体管各电极c、b和e端与GND端之间的电压U C、U B和U E，将结果记入表2中。测完后将两个表笔从电路中断开。

3.电压放大倍数的测量

保持刚才的电路参数不变。函数发生器改接在1与2端之间，调节函数发生器的输出，使3与4端的有效值为10mV（可用示波器监测）。放大电路的输出端17与 20之间接负载电阻R L。若输出波形没有失真，则可以进行放大倍数的测量，并画出此时输入与输出波形之间的相位关

系。已知输入信号U i的有效值为10mV，参照表3，分别测量各种情况下输出电压的有效值U o，计算电压放大倍数A u=U o/U i。

画出输入与输出波形之间的相位关系：

根据实验结果，分析在改变

L 时，对放大倍数有何影响。改变

C

时，对放大倍数有何影响。

4. 输出电阻的测量

测量原理参见实验教程，保持静态工作点和输入电压i u 的有效值为10mV 不变。实验过程中始终用示波器监视电路输出波形，确保波形不失真。

根据实验结果，分析改变C 时，对o 有何影响；L 取多大时，测得的o 较准确。

5. 输入电阻的测量

测量原理参见实验教程。保持静态工作点不变。函数发生器接在图3中的1与2端之间，在函数发生器的输出u S 与放大电路输入u i 之间已经串入10k Ω的电阻R S 。调节函数发生器使输入电压u i 的有效值仍为10mV 。电路参数如图3所示，R C =3k Ω。实验过程中始终用示波器监视输出波形，确保波形不失真。

6.放大电路幅频特性的测试（选作）

在阻容耦合放大电路中，中频段的放大倍数为m A 。当输入信号的频率降低到一定频率时，放大倍数将随之降低，当放大倍数降至

2

m A 时，其对应的频率称为下限转折频率L f ；当输入信