三极管射极跟随器电路

三极管射极跟随器电路
三极管射极跟随器电路

三极管射极跟随器电路共集电极放大电路射极输出器、射极跟随器)

图1 射极输出器电路

一、静态分析

二、动态分析

图2 微变等效电路

图3 微变等效电路

1. 电流放大倍数:(忽略Rb的分流)

图4 输出电路

结论:

1)

但是,有较大的电流放大倍数

2)输入输出同相,输出电压跟随输入电压,故称电压跟随器。

3. 输入电阻

图5 输入电路图

输入电阻较大,作为前一级的负载,对前一级的放大倍数影响较小。

4. 输出电阻

用加压求流法求输出电阻。

图5 等效电路

射极输出器的输出电阻很小,带负载能力强。

射极输出器特点:

电压增益小于近似等于1,输出电压与输入电压同相,输入电阻高,输出电阻低。射极输出器的使用

1、将射极输出器放在电路的首级,可以提高输入电阻。

2、将射极输出器放在电路的末级,可以降低输出电阻,提高带负载能力。

3、将射极输出器放在电路的两级之间,可以起到电路的匹配作用。

例:

估算静态工作点,计算电流放大倍数、电压放大倍数和输入、输出电阻。

图6 例图电路

可见:输入电阻很大,输出电阻很小。

详解经典三极管基本放大电路

详解经典三极管基本放大电路 三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP 两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 图1:三极管基本放大电路 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。

三极管共射极放大电路-实验报告

课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师:实验名称: 三极管共射极放大电路 实验类型: 电路实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.学习共射放大电路的设计方法与调试技术; 2.掌握放大器静态工作点的测量与调整方法,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大器性能的影响; 3.学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能指标的测试方法; 4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法; 5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器的使用。 二、实验内容和原理 1.静态工作点的调整与测量 2.测量电压放大倍数 3.测量最大不失真输出电压 4.测量输入电阻 5.测量输出电阻 6.测量上限频率和下限频率 7.研究静态工作点对输出波形的影响 三、主要仪器设备 示波器、信号发生器、万用表 共射电路实验板 四、操作方法和实验步骤 1.静态工作点的测量和调试 实验步骤: (1)按所设计的放大器的元件连接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性。 (2)开启直流稳压电源,用万用表检测15V 工作电压,确认后,关闭电源。 (3)将放大器电路板的工作电源端与15V 直流稳压电源接通。然后,开启电源。此时,放大器处于工作状态。 (4)调节偏置电位器,使放大电路的静态工作点满足设计要求I CQ =6mA 。为方便起见,测量I CQ 时,一般采用测量电阻R C 两端的压降V Rc ,然后根据I CQ =V Rc /Rc 计算出I CQ 。 (5)测量晶体管共射极放大电路的静态工作点,并将测量值、仿真值、理论估算值记录在下表中进行比较。 2.测量电压放大倍数(R L =∞、R L =1k Ω) 实验步骤: (1)从函数信号发生器输出1kHz 的正弦波,加到电路板上的Us 端。 (2)用示波器检查放大电路输出端是否有放大的正弦波且无失真。 (3)用示波器测量输入Ui 电压,调节函数信号发生器幅度,使电路输入Ui= 10mV(有效值)。 (4)负载开路,用示波器测出输出电压Uo 有效值,求出开路放大倍数。 (5)负载接上1k Ω,再次测Uo ,求出带载放大倍数。 3.测量最大不失真输出电压(R L =∞、R L =1k Ω) (1)负载开路,逐渐增大输入信号幅度,直至输出刚出现失真。 (2)用示波器测出此时的输出电压有效值,即为最大不失真输出电压Vomax 。 (3)负载接上1k Ω,再次测Vomax 。 4.测量输入电阻Ri(R L =1k Ω)

共射极放大电路的分析解读

2007年全国职业培训参评组别:B016 优秀教研成果评选活动参评教案专业分类:电工电子 课程名称:电子技术基础 共射极放大电路的分析 ————近似估算法 共射极放大电路的分析 ————近似估算法 教学目的 通过利用放大电路的直流通路和交流通路,推导出放大器静态和动态的近似计算公式,并利用公式对放大器进行定量分析。 教学重点 放大器直流通路和交流通路的画法。利用公式计算放大电路中的相关量。教学难点 利用直流通路和交流通路推导计算公式。 教学时间 90分钟。课前复习 1、静态和动态。 2、共射极放大电路的基本组成。 3、共射极放大电路的基本工作原理。授课内容 在实践中,放大电路的用途是非常广泛的,它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到要求的数值,以满足实际的要求。为了进一步理解放大电路

的性能,需要对放大电路进行必要的定量分析。由于交流放大电路中同时存在着直流分量和交流分量,为了分析方便,常将二者分开来研究。本次内容首先介绍直流、交流通路的基本概念,然后再对近似估算法进行讲解。 一、直流通路和交流通路 图2—1 共射极放大电路的直流通路和交流通路 a)电路 b)直流通路 c)交流通路 1、直流通路⑴定义 直流通路是放大电路的直流等效电路,是在静态时放大电路的输入回路和输出回路的直流电流流通的路径。 ⑵画法 画直流通路时,把有电容器的支路断开,其他不变。(如图2—1b 所示) 2、交流通路:⑴定义 交流通路是放大电路的交流等效电路,是动态时放大电路的输入回路和输出回路的交流电流流通的路径。 ⑵画法 画交流通路时,可将电容器和电源都简化成一条直线。(如图2—1c 所示)

三极管共射放大电路实验报告

实验名称:三极管共射放大电路 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、学习共射放大电路的设计方法。 2、掌握放大电路静态工作点的测量与调整方法。 3、学习放大电路性能指标的测试方法。 4、了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法。 5、进一步熟悉示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的使用。 二、实验内容 1、静态工作点的调整和测量 2、测量电压放大倍数 3、测量最大不失真输出电压 4、测量输入电阻和输出电阻 5、测量上限频率和下限频率 6、研究静态工作点对输出波形的影响 三、主要仪器设备 1、示波器、信号发生器、晶体管毫伏表 2、共射电路实验板 四、实验原理与实验步骤 单管共射放大电路 1、放大电路静态工作点的测量和调试 准备工作: (1) 对照电路原理图,仔细检查电路的完整性和焊接质量。 (2) 开启直流稳压电源,将直流稳压电源的输出调整到12V,并用万用表检测输出电压。确认后,先关

闭直流稳压电源。 (3) 将电路板的工作电源端与12V 直流稳压电源接通。然后,开启直流稳压电源。此时,放大电路处于工作状态。 静态工作点的调整,调节电位器,使Q 点满足要求(ICQ =1.5mA)。 直接测电流不方便,一般采用电压测量法来换算电流。 测电压时,要充分考虑到万用表直流电压档内阻对被测电路的影响 。因此应通过测电阻Rc 两端的压降VRc ,然后计算出ICQ 。 (若测出VCEQ <0.5V ,则说明三极管已饱和;若VCEQ ≈+VCC ,则说明三极管已截止。若VBEQ>2V ,则说明三极管已被击穿) 2、测量电压放大倍数 (1) 必须保持放大电路的静态工作点不变! (2) 从信号发生器输出1kHz 的正弦波,作为放大电路的输入(Vi=10mV 有效值) 。 (3) 用示波器监视输出波形,波形正确后再用交流毫伏表测出有效值。 3、测量最大不失真输出电压 (1) 静态工作点不变,用示波器监视输出波形。 (2) 逐渐增大输入信号幅度,直至输出刚出现失真。 (3) 测量时通常以饱和失真为准(当Q 点位于中间时)。 (4) 交流毫伏表测出有效值。 4、测量输入电阻 实验原理: 放大电路的输入电阻可用电阻分压法来测量,图中R 为已知阻值的外接电阻,分别测出Vs 和Vi ,则 实验步骤: (1) 输入正弦波(幅度和频率?) 。 (2) 用示波器监视输出波形,要求不失真。 (3) 用交流毫伏表测出Vs 和Vi ,计算得到Ri 。 5、测量输出电阻 实验原理: 放大电路的输出电阻可用增益改变法来测量,分别测出负载开路时的输出电压Vo'和带上负载RL 后的输出电压Vo ,则 R V V V R V V V I V R i s i i s i i i i -=-== /) ('o L o L o V R R R V +=L o o o R V V R ???? ??-=1'

三极管共射极放大电路实验报告

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:__________________ 实验名称: 三极管共射极放大电路 实验类型: 电路实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.学习共射放大电路的设计方法与调试技术; 2.掌握放大器静态工作点的测量与调整方法,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大器性能的影响; 3.学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能指标的测试方法; 4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法; 5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器的使用。 二、实验内容和原理 1.静态工作点的调整与测量 2.测量电压放大倍数 3.测量最大不失真输出电压 4.测量输入电阻 5.测量输出电阻 6.测量上限频率和下限频率 7.研究静态工作点对输出波形的影响 三、主要仪器设备 示波器、信号发生器、万用表 共射电路实验板 四、操作方法和实验步骤 1.静态工作点的测量和调试 实验步骤: (1)按所设计的放大器的元件连接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性。 (2)开启直流稳压电源,用万用表检测15V 工作电压,确认后,关闭电源。 (3)将放大器电路板的工作电源端与15V 直流稳压电源接通。然后,开启电源。此时,放大器处于工作状态。 (4)调节偏置电位器,使放大电路的静态工作点满足设计要求I CQ =6mA 。为方便起见,测量I CQ 时,一般采用测量电阻R C 两端的压降V Rc ,然后根据I CQ =V Rc /Rc 计算出I CQ 。 (5)测量晶体管共射极放大电路的静态工作点,并将测量值、仿真值、理论估算值记录在下表中进行比较。 2.测量电压放大倍数(R L =∞、R L =1k Ω) 专业: 姓名: 学号: 日期: 地点: 学生序号6

完整版三极管及放大电路原理

测判三极管的口诀 三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准, 动嘴巴。’下面让我们逐句进行解释吧。 一、三颠倒,找基极 大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同,可以分 为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。 测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R X100或RX1k挡位。图2绘出了万用电表 欧姆挡的等效电路。由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。 假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。测试 的第一步是判断哪个管脚是基极。这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用 电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基 极(参看图1、图2不难理解它的道理)。 二、PN结,定管型 找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的 导电类型(图1)。将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被 测管即为PNP型。 三、顺箭头,偏转大 找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透 电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。 (1)对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理,用万用电表的 黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转 角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔TC 极~b极极T红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(顺箭头”,)所以此 时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。

三极管放大电路实验报告

三极管放大电路 1、问题简述: 要求设计一放大电路,电路部分参数及要求如下: (1)信号源电压幅值:0.5V; (2)信号源内阻:50kohm; (3)电路总增益:2倍; (4)总功耗:小于30mW; (5)增益不平坦度:20 ~ 200kHz范围内小于0.1dB。 2、问题分析: 通过分析得出放大电路可以采用三极管放大电路。 2.1 对三种放大电路的分析 (1)共射级电路要求高负载,同时具有大增益特性; (2)共集电极电路具有负载能力较强的特性,但增益特性不好,小于1; (3)共基极电路增益特性比较好,但与共射级电路一样带负载能力不强。 综上所述,对于次放大电路来说单采用一个三极管是行不通的,因为它要求此放大电路具有比较好的增益特性以及有较强的带负载能力。 2.2 放大电路的设计思路 在此放大电路中采用两级放大的思路。 先采用共射级电路对信号进行放大,使之达到放大两倍的要求;再采用共集电极电路提高电路的负载能力。 3、实验目的 (1)进一步理解三极管的放大特性; (2)掌握三极管放大电路的设计; (3)掌握三种三极管放大电路的特性; (4)掌握三极管放大电路波形的调试; (5)提高遇到问题时解决问题的能力。 4、问题解决 测量调试过程中的电路: 增益调试: 首先测量各点(电源、基极、输出端)的波形:

结果如下:

绿色的线代表电压变化,红色代表电源。调节电阻R2、R3、R5使得电压的最大值大于电源电压的2/3。 V A=R2//R3//(1+β)R5 / [R2//R3//(1+β)R5+R1],其中由于R1较大因此R2、R3也相对较大。 第一级放大输出处的波形调试(采用共射级放大电路): 结果为: 红色的电压最大值与绿色电压最大值之比即为放大倍数。 则需要适当增大R2,减小R3的阻值。 总输出的调试: 如果放大倍数不合适,则调节R4与R5的阻值。即当放大倍数不足时,应增大R4,减小R5。 如果失真则需要调节R6,或者适当增大电源的电压值,必要时可以返回C极,调节C极的输出。 功率的调试: 由于大功率电路耗电现象非常严重,因此我们在设计电路时,应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。减小总功耗的方法有: (1)尽可能减小输入直流电压; (2)尽可能减小R2、R3的阻值; (3)尽可能增大R6的阻值。 电路输入输出增益、相位的调试: 由于在放大电路分别采用了共射极和共集电极电路,因此输出信号和输入信号相位相差180度。体现在波形上是,当输入交流信号电压达到最大值是,输出信号到达最小值。 由于工作频率为1kHz,当采用专门的增益、相位仪器测量时需要保证工作频率附近出的增益、相位特性比较平稳,尤其相位应为±180度附近。一般情况下,为了达到这一目的,通常采用的方法为适当增大C6(下图为C1)的电容。 最终调试电路:

共射极基本放大电路分析汇总讲解

教案首页

一、组织教学(3分钟) 二、复习旧课5分钟) 三、导入新课(5分钟) 1.检查学生出勤情况、安全文明生产情况; (包括工作服,绝缘鞋等穿戴情况) 2.课前安全教育;按操作规程要求正确操作电器设备的运行。 1、复习旧知识:(1)放大电路的工作原理。 (提问:简述共发射极放大电路的工作原理。) (2)基本放大电路的工作状态分:静态和动态。 (3)静态工作点的设置。 (提问:设置静态工作点的目的是什么?) 2、启发、提出问题:(1)放大电路设置静态工作点的目的是 为了避免产生非线性失真,那么如何设置静态工作点才能避免非线性失真呢? (2)放大器的主要功能是放大信号,那怎 样计算放大器的放大能力呢? 引入新课题:必须学习如何分析放大电路。 课题:§2-2共发射极低频电压放大电路的分析 强调 安全用电 线 路 板 接 通 电 源 连 接 示 波 器 调 R B 观察示波器中输出电压的波形是否失真, 思考,回答 思 考 , 回 答 讲 授 法 讲 授 法 讲 授 法 稳定课堂秩序,准备上课。 巩固已学知识,为本次课程学习新知识作铺垫。 通过实际生产中的问题引入课程内容,激发学生的求知欲望,达到更好的教学效果。 +U CC + + V C 1 C 2 R B R C u i u o 放大电路的分析方法: 近似估算法; 图解分析法 教师活动 教学方法 设计目的 教学内容与过程 学生活动

四、讲授新课(20分钟) 1、分析静态工作点的估算。 (1) 静态工作点要估算的物理量。 提问:什么是静态工作点? 回答:当静态时,直流量I B 、I C 、U CE 在晶体管输出特性曲线上 所对应的点称为静态工作点。 提问:要确定静态工作点,必须要计算什么量? 回答:I B 、I C 、U CE 。 (2) 计算静态工作点的解题步骤。 启发提问:怎样计算I B 、I C 、U CE 呢? 以例2.1为例子,具体讲解静态的分析解题步骤。 ① 学生阅读例题;(例2.1) ② 画图:共发射极基本放大电路; ③ 提问:什么是直流通路? 回答:直流电流通过的路径。 ④画出放大器的直流通路。 方法:电容视为开路,其余不变 画图:放大器的直流通路 ⑤ 计算I B ; 适度引导板书课 题 讲解 学生阅读例题; 学生自己画出直流通路 +U CC V R B R C I CQ I BQ U BEQ U CEQ

三极管放大实验报告

(一)、实验目的 1.对晶体三极管进行实物识别,了解它们的命名方法和主要技术指标; 2.学习放大电路动态参数(电压放大倍数等)的测量方法; 3.调节电路相关参数,用示波器观测输出波形,对饱和失真失真的情况进行研究; 4.通过实验进一步熟悉三极管的使用方法及放大电路的研究方法。 (二)、实验原理 一、三极管 1. 三极管基本知识 三极管,是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。三极管的分类方式很多,按照材料可分为硅管和锗管;按照结构可分为NPN和PNP;按照功能可分为开关管、功率管、达林顿管、光敏管等;按照功率可分为小功率管、中功率管和大功率管;按照工作频率可分为低频管、高频管和超频管;按照安装方式可分为插件三极管和贴片三极管。 三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,根据排列方式的不同可将三极管分为PNP和NPN两种。 从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。发射区和基区之间的PN 结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大。 两种不同类型三极管的表示方式如图1所示,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。

图1 不同类型三极管表示方式 2.三极管放大原理 (1)发射区向基区发射电子 电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。 (2)基区中电子的扩散与复合 电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。 (3)集电区收集电子 由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。 3.三极管的工作状态 截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。 放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。 饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。

三极管共射放大电路实验报告

实验报告 课程名称:_电路与电子实验___________指导老师:_ _________成绩:__________________ 实验名称:__三极管共射放大电路_______实验类型:__________ ____同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.掌握放大电路静态工作点的测量与调整方法,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大电路性能的影响。 2.学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的测量方法。 3.学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的测量方法。 二、实验内容和原理 仿真电路图

实验名称:_______________________________姓名:________________学号:__________________ 静态工作点变化而引起的饱和失真与截止失真 1. 静态工作点的调整和测量 : 调节R W1,使Q 点满足要求(I CQ =1.5mA)。测量个点的静态电压值 2. R L =∞及R L =2K 时,电压放大倍数的测量 : 保持静态工作点不变!输入中频段正弦波,示波器 监视输出波形,交流毫伏表测出有效值。 3. R L =∞时,最大不失真输出电压V omax (有效值)≥3V : 增大输入信号幅度与调节R W1,用示波器监视 输出波形、交流毫伏表测出最大不失真输出电压V omax 。 4. 输入电阻和输出电阻的测量 : 采用分压法或半压法测量输入、输出电阻。 5. 放大电路上限频率f H 、下限频率f L 的测量 : 改变输入信号频率,下降到中频段输出电压的0.707 倍。 6. 观察静态工作点对输出波形的影响 : 饱和失真、截止失真、同时出现。 三、主要仪器设备 示波器、函数信号发生器、12V 稳压源、万用表、实验电路板、三极管9013、电位器、各种电阻及电容器若干等 四、操作方法和实验步骤 准备工作: a) 修改实验电路 ◆ 将K 1用连接线短路(短接R 7); ◆ R W2用连接线短路; ◆ 在V 1处插入NPN 型三极管(9013); ◆ 将R L 接入到A 为R L =2k ,不接入为R L =∞(开路) 。 b) 开启直流稳压电源,将直流稳压电源的输出调整到12V ,并用万用表检测输出电压。 c) 确认输出电压为12V 后,关闭直流稳压电源。 d) 用导线将电路板的工作电源与12V 直流稳压电源连接。 e) 开启直流稳压电源。此时,放大电路已处于工作状态。 实验步骤 1.测量并调整放大电路的静态工作点 a) 调节电位器R W1,使电路满足I CQ =1.5mA 。为方便起见,测量I CQ 时,一般采用测量电阻Rc 两端的压 P.

实验二 三极管基本放大电路(指导书)

实验二三极管基本放大电路 一、实验目的 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 掌握放大器电压放大倍数、及最大不失真输出电压的测试方法。 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 共射放大电路既有电流放大,又有电压放大,故常用于小信号的放大。改变电路的静态工作点,可调节电路的电压放大倍数。而电路工作点的调整,主要是通过改变电路参数来实现,负载电阻R L的变化不影响电路的静态工作点,只改变电路的电压放大倍数。该电路输入电阻居中,输出电阻高,适用于多级放大电路的中间级。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时V0的负半周将被削底;如工作点偏低易产生截止失真,即V0的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显)。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一不定期的V i,检查输出电压V0的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。工作点偏高或偏低不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。 图2-1 基本放大电路实验图 三、实验内容与步骤 1.调整静态工作点:按图连线,然后接通12V电源,调节信号发生器的频率和幅值调切旋 钮,使之输出f=1000Hz,Ui=10mV的低频交流信号,然后调节电路图中Rp1和Rp2使放大器输出波形幅值最大,又不失真。 2.去掉输入信号(最好使输入端交流短路),测量静态工作点(Ic,U ce,U be) 3.测量电压放大倍数:重新输入信号,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述二种 情况下的U0值(加入信号和无信号),此时的U0和U i相位相反。 4.测量幅频频特性曲线:保持输入信号的幅度不变,改变信号源频率f,按照下面的的频率 要求逐点测出相应的输出电压U0,记入下表,并且画出幅频特性曲线。

三极管及放大电路基础教案设计

第2章三极管及放大电路基础 【课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1.掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2.了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.理解三极管的三种工作状态的特点,并会判断三极管所处的工作状态。 4.理解三极管的主要参数的含义。 【教学重点】 1.三极管结构特点、类型和电路符号。 2.三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1.三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2.三极管工作在放大状态时的条件。 3.三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路,通过对放大电路输入信号及输出信号的测试,引导学生认识三极管,并知道三极管能放大信号,为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个PN结把整块半导体基片分成三部分,中间部分是基区,两侧部分分别是发射区和集电区,排列方式有NPN和PNP两种, 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量,这就是三极管的电

流放大特性。 要使三极管具有放大作用,必须给管子的发射结加正偏电压,集电结加反偏电压。 三极管三个电极的电流(基极电流B I 、集电极电流C I 、发射极电流E I )之间的关系为: C B E I I I +=、B C I I = --β、B C I I ??=β 2.1.3 三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线,称为三极管的特性曲线,又称伏安特性曲线。 1. 输入特性曲线 输入特性曲线是指当集-射极之间的电压CE V 为定值时,输入回路中的基极电流B I 与加在基-射极间的电压BE V 之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似,也存在一段死区。 2. 输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流B I 为定值时,输出电路中集电极电流C I 与集-射极间的电压CE V 之间的关系曲线。B I 不同,对应的输出特性曲线也不同。 截止区:0=B I 曲线以下的区域。此时,发射结处于反偏或零偏状态,集电结处于反偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于断开状态。 饱和区:曲线上升和弯曲部分的区域。此时,发射结和集电结均处于正偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于闭合状态。 放大区:曲线中接近水平部分的区域。此时,发射结正偏,集电结反偏。三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1. 性能参数:电流放大系数- -β、β,集电极-基极反向饱和电流CBO I ,集电极-发射极反向饱和电流CEO I 。 2. 极限参数:集电极最大允许电流CM I 、集电极-发射极反向击穿电压CEO BR V )(、集电极最大允许耗散功率CM P 。

三极管共射极放大电路-实验报告

精品文档 实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 张冶沁 成绩:__________________ 实验名称: 三极管共射极放大电路 实验类型: 电路实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.学习共射放大电路的设计方法与调试技术; 2.掌握放大器静态工作点的测量与调整方法,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大器性能的影响; 3.学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能指标的测试方法; 4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法; 5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器的使用。 二、实验内容和原理 1.静态工作点的调整与测量 2.测量电压放大倍数 3.测量最大不失真输出电压 4.测量输入电阻 5.测量输出电阻 专业: 姓名: 学号: 日期: 地点: 学生序号6

6.测量上限频率和下限频率 7.研究静态工作点对输出波形的影响 三、主要仪器设备 示波器、信号发生器、万用表 共射电路实验板 四、操作方法和实验步骤 1.静态工作点的测量和调试 实验步骤: (1)按所设计的放大器的元件连接电路,根据电路原理图仔细检查电路的完整性。 (2)开启直流稳压电源,用万用表检测15V工作电压,确认后,关闭电源。 (3)将放大器电路板的工作电源端与15V直流稳压电源接通。然后,开启电源。此时,放大器处于工作状态。 (4)调节偏置电位器,使放大电路的静态工作点满足设计要求I CQ=6mA。为方便起见,测量I CQ时,一般采用测量电阻R C两端的压降V Rc,然后根据I CQ=V Rc/Rc计算出I CQ。 (5)测量晶体管共射极放大电路的静态工作点,并将测量值、仿真值、理论估算值记录在下表中进行比较。 2.测量电压放大倍数(R L=∞、R L=1kΩ) 实验步骤: (1)从函数信号发生器输出1kHz的正弦波,加到电路板上的Us端。 (2)用示波器检查放大电路输出端是否有放大的正弦波且无失真。 (3)用示波器测量输入Ui电压,调节函数信号发生器幅度,使电路输入Ui= 10mV(有效值)。

三极管放大电路及其分析方法

三极管电路放大电路及其分析方法 一、教学要求 1.重点掌握的内容 (1)放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念; (2)用近似计算法估算共射放大电路的静态工作点; (3)用微变等效电路法分析计算共射电路、分压式工作点稳定电路的电压放大倍数A u和A us,输入电阻R i和输出电阻R0。 2.一般掌握的内容 (1)放大电路的频率响应的一般概念; (2)图解法确定共射放大电路的静态工作点,定性分析波形失真,观察电路参数对静态工作点的影响,估算最大不失真输出的动态范围; (3)三种不同组态(共射、共集、共基)放大电路的特点; (4)多级放大电路三种耦合方式的特点,放大倍数的计算规律。 3.一般了解的内容 (1)共射放大电路f L、f H与电路参数间的定性关系,波特图的一般知识。多级放大电路与共射放大电路频宽的定性分析; (2)用估算法估算场效应管放大电路静态工作点的方法。 二.内容提要 1.共射接法的两个基本电路 共射放大电路和分压式工作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。学习这两种基本电路的分析方法是学习比较复杂的模拟电路的基础。 2.两种基本分析方法——图解法和微变等效电路法 在“模拟电路”中,三极管是非线性元件,因此不能简单地采用“电路与磁路”课中线性电路地分析方法。图解法和微变等效电路法就是针对三极管非线性的特点而采用的分析方法。 3.放大电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态 由于放大电路输入、输出端取自三极管三个不同的电极,放大电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。由于组态的不同,其放大电路反映出的特性是不同的。在实际中,可根据要求选择相应组态的电路。 4.两种放大元件组成的放大电路——双极型三极管放大电路和场效应管放大电路 一般来说,双极性三极管是一种电流控制元件,它通过基极电流i B的变化控制集电极电流I c的变化。而场效应管是一种电压控制元件,它通过改变栅源间的电压u GS来控制漏极电流i D的变化;其次,双极性三极管的输入电阻较小,而场效应管的输入电阻很高,静态时栅极几乎不取电流。由于它们性能和特点的不同,可根据要求选用不同元件组成的放大电路。 5.多级放大电路的三种耪合方式——阻容耦合、直接耦合和变压器耦合 将多级放大电辟连接起来的时候,就出现了级与级之间的耦合方式问题。通过电阻和电容将两级放大电路连接起来的方式称为阻容耦合。由于电容的作用,

三极管共射放大电路实验

三极管共射放大电路实验 一. 实验目的和要求 1.学习共射放大电路的设计方法。 2.掌握放大电路静态工作点的测量与调整方法。 3.学习放大电路性能指标的测试方法。 4.了解静态工作点与输出波形失真的关系,掌握最大不失真输出电压的测量方法。 5.进一步熟悉示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的使用。 二. 实验内容和原理 1. 静态工作点的调整和测量 2. 测量电压放大倍数 3. 测量最大不失真输出电压 4. 测量输入电阻和输出电阻 5. 测量上限频率和下限频率 6. 研究静态工作点对输出波形的影响 放大器最佳静态工作点: 要使放大器不失真地放大,必须选择合适的静态工作点。 初选静态工作点时,可以选取直流负载线的中点,即 VCE =1/2×VC 或 IC =1/2×ICS (ICS 为集电极饱和电流,ICS ≈VCC/Rc) 这样便可获得较大输出动态范围。当放大器输出端接有负载R L 时,因交流负载线比直流负载线要陡,所以放大器动态范围要变小,如前图所示。当发射极接有电阻 时,也会使信号动态范围变小。要得到最佳静态工作点, 还要通过调试来确定,一般用调节偏置电阻的方法来调整静态工作点。 实验名称: 三极管共射极放大电路 姓名: 学号: 三. 主要仪器设备 示波器、信号发生器、晶体管毫伏表 共射电路实验板 四.操作方法和实验步骤 1. 静态工作点的调整和测量 P.2

准备工作: (1) 对照电路原理图,仔细检查电路的完整性和焊接质量。 (2) 开启直流稳压电源,将直流稳压电源的输出调整到12V ,并用万用表检测输出电压。确认后,先关闭直流稳压电源。 (3) 将电路板的工作电源端与12V 直流稳压电源接通。然后,开启直流稳压电源。此时,放大电路、处于工作状态。 静态工作点的调整: 调节电位器,使Q 点满足要求(I CQ =1.5mA)。 ·直接测电流不方便,一般采用电压测量法来换算电流。 ·测电压时,要充分考虑到万用表直流电压档内阻对被测电路的影响 。因此应通过测电阻R c 两端的压降V Rc ,然后计算出I CQ 。 ·若测出V CEQ <0.5V ,则说明三极管已饱和;若V CEQ ≈+V CC ,则说明三极管已截止。若V BEQ >2V ,则说明三极管已被击穿。 静态工作点的实验数据记录 注(1)估算时取电流放大倍数=100。(2)理论值可能通过模型估算,也可以采用仿真结果。 2. 测量电压放大倍数( R L =∞、R L =2 k Ω) (1) 保持放大电路的静态工作点不变 (2) 从信号发生器输出1kHz 的正弦波,作为放大电路的输入(V i=10mV 有效值) 。 (3) 用示波器监视输出波形,波形正确后再用交流毫伏表测出有效值。 3. 测量最大不失真输出电压( R L=∞、R L=2 k Ω) (1) 静态工作点不变,用示波器监视输出波形。 (2) 逐渐增大输入信号幅度,直至输出刚出现失真。 (3) 测量时通常以饱和失真为准(当Q 点 位于中间时)。 (4) 交流毫伏表测出有效值。 实验名称: 三极管共射极放大电路 姓名: 学号: 4. 测量输入电阻和输出电阻 (1) 测量输入电阻R i 实验原理:放大电路的输入电阻可用电阻分压法来测量,图中R 为已知阻值的外接电阻,分别测出V s 和V i ,则 R V V V R V V V I V R i i s i i i i -= -= =/) (P.3

基本共射极放大电路电路分析

基本共射极放大电路电路分析 基本共射放大电路 1.放大电路概念:基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。 a.放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。 b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。 2.电路组成:(1)三极管T; (2)VCC:为JC提供反偏电压,一般几~几十伏; (3)RC:将IC的变化转换为Vo的变化,一般几K~几十K。 VCE=VCC-ICRC RC,VCC同属集电极回路。 (4)VBB:为发射结提供正偏。 (6)Cb1,Cb2:耦合电容或隔直电容,其作用是通交流隔直流。 (7)Vi:输入信号 (8)Vo:输出信号 (9)公共地或共同端,电路中每一点的电位实际上都是该点与公

共端之间的电位差。图中各电压的极性是参考极性,电流的 参考方向如图所示。 3.共射电路放大原理 4.放大电路的主要技术指标 放大倍数/输入电阻Ri/输出电阻Ro/通频带 (1)放大倍数

(2)输入电阻Ri (3)输出电阻Ro

(4)通频带 问题1:放大电路的输出电阻小,对放大电路输出电压的稳定性是否有利? 问题2:有一个放大电路的输入信号的频率成分为100Hz~10kHz,那么放大电路的通频带应如何选择?如果放大电路的通频带比输入信号的频带窄,那么输出信号将发生什么变化? 放大电路的图解分析法 1.直流通路与交流通路 静态:只考虑直流信号,即Vi=0,各点电位不变(直流工作状态)。 动态:只考虑交流信号,即Vi不为0,各点电位变化(交流工作状态)。 直流通路:电路中无变化量,电容相当于开路,电感相当于短路。 交流通路:电路中电容短路,电感开路,直流电源对公共端短路。 放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通道和交流通道。 直流通路

半导体三极管及其放大电路练习及答案

半导体三极管及其放大电路 一、选择题 1.晶体管能够放大的外部条件是_________ a 发射结正偏,集电结正偏 b 发射结反偏,集电结反偏 c 发射结正偏,集电结反偏 答案:c 2.当晶体管工作于饱和状态时,其_________ a 发射结正偏,集电结正偏 b 发射结反偏,集电结反偏 c 发射结正偏,集电结反偏 答案:a 3.对于硅晶体管来说其死区电压约为_________ a 0.1V b 0.5V c 0.7V 答案:b 4.锗晶体管的导通压降约|UBE|为_________ a 0.1V b 0.3V c 0.5V 答案:b 5. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为 0.06mA,3.66mA 和 3.6mA 。则该管的β为_____ a 40 b 50 c 60 答案:c 6.反向饱和电流越小,晶体管的稳定性能_________ a 越好 b 越差 c 无变化 答案:a 7.与锗晶体管相比,硅晶体管的温度稳定性能_________ a 高 b 低 c 一样 答案:a 8.温度升高,晶体管的电流放大系数 ________ a 增大 b 减小 c 不变 答案:a 9.温度升高,晶体管的管压降|UBE|_________ a 升高 b 降低 c 不变 答案:b 10.对 PNP 型晶体管来说,当其工作于放大状态时,_________ 极的电位最低。 a 发射极 b 基极 c 集电极 答案:c 11.温度升高,晶体管输入特性曲线_________ a 右移 b 左移 c 不变 答案:b 12.温度升高,晶体管输出特性曲线_________ a 上移 b 下移 c 不变 答案:a 12.温度升高,晶体管输出特性曲线间隔_________ a 不变 b 减小 c 增大 答案:c 12.晶体管共射极电流放大系数β与集电极电流Ic的关系是_________ a 两者无关 b 有关 c 无法判断 答案:a 15. 当晶体管的集电极电流Icm>Ic时,下列说确的是________ a 晶体管一定被烧毁 b 晶体管的PC=PCM c 晶体管的β一定减小 答案:c

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