单管放大电路解读
单管放大电路实验报告
单管放大电路实验报告前言单管放大电路是电子学中常用的一个基本元件，广泛应用于各种电子设备，如放音机、放大器、电视机等。
本文旨在探讨单管放大电路实验的基本原理、实验操作步骤和实验结果与分析。
实验目的1.了解单管放大电路的基本结构和工作原理；2.学习单管放大电路的电路分析方法；3.实际操作单管放大电路电路进行实验，掌握实验方法以及实验过程中的一些实用问题的解决方案；4.根据实验结果完成数据分析和讨论，加深理解单管放大电路的原理和特性。
实验原理单管放大电路是由一个晶体管和若干个电阻、电容等组成的。
晶体管的基本结构是由广泛的p型半导体和狭窄的n型半导体构成的。
晶体管有三个引脚，分别为基极、发射极和集电极。
在单管放大电路中，基极通过一个电阻Rb与信号源相连，集电极通过一个负载电阻RL与电源相连，而发射极则接地。
当输入信号通过Rb注入基极时，由于晶体管发生的放大归功于其特性，即当晶体管输在正向区时，它是三极管，将输入信号转换为电流信号并经过电容耦合AC通过变压器通过负载电阻RL输出。
放大系数可以通过电路参数来调节，如增大Rb或降低RL可以提高放大系数。
实验器材本次实验使用的器材包括：晶体管、电容、电阻、示波器、调节电源、万用表等。
实验步骤1.按照图1所示的单管放大电路电路原理图进行连线，并将开关S1关闭；2.接通调节电源，在标准电压下，观察电路是否正常工作；3.将示波器连接到负载电阻RL两端，并调节示波器参数，使信号幅度和频率适合检测；4.调节Rb通过测量输入电压和输入电流确定其值；5.改变RL的电阻值并观察其对电路输出的影响；6.连续进行多次测量，以获取更多数据，以便进行分析和比较。
实验结果本实验的结果如下：1.掌握了单管放大电路的基本原理和使用方法；2.了解了基极电阻对放大倍数的影响；3.测定了电路输入输出电压，并且通过万用表测定了电路中的电流，分析了实验结果的数据；4.测试Rb和RL对音频信号的放大和失真的影响，获得了电压放大倍数和工作参数与输出信号之间的关系曲线。
单管放大电路 ppt课件
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内容提要
晶体管放大器电路是模拟电子技术课程的基础 部分。本章介绍了单管放大器、多级放大器电路、 负反馈放大器电路、射极跟随器、差动放大器、 OTL低频功率放大器、单调谐放大器、双调谐回路 谐振放大器的工作原理、主要性能指标、特性以及 计算机仿真设计方法。
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图2.1.4 Potentiometer对话框
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调整图2.1.1中的电位器RP确定静态工作点。电 位器RP旁标注的文字“Key=a”表明按动键盘上 a键，电位器的阻值按5％的速度减少：若要增 加，按动Shin+a键，阻值将以5％的速度增加。 电位器变动的数值大小直接以百分比的形式显 示在一旁。启动仿真电源开关，反复按键盘上 的a键。双击示波器图标，观察示波器输出波形 如图2.1.5（节点8的波形）所示。
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uo ui
图2.1.1电阻分压式工作点稳定放大电路
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在图2.1.1电路中，当流过偏置电阻RB11和RB12 的
电流远大于晶体管的基极电流IB时（一般5～10倍）， 则它的静态工作点可用下式估算
UB
RB1 RB1RB2
VCC
IE
UB
UBE RE
IC
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UCE＝VCC－IC（RC＋RE）
电压放大倍数： Au βRCr/b/eRL
输入电阻： Ri＝RB11 // RB12 // rbe 式中rbe为三极管基极与发射极之间的电阻
输出电阻 RO≈RC
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由于电子器件性能的分散性比较大，因此在 设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调 试技术。在设计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
单管交流放大电路
单管交流放大电路单管交流放大电路一、 实验目的实验目的（一）熟悉实验板上的元器件和电路布线。
（二）观察并测量电路参数的变化对电路的静态工作点（Q）、电压放大倍数（V A ）及输出波形的影响。
二、知识要点（一）放大器静态工作点的设置与调整是十分重要的，静态工作点的合理设置能使放大器工作稳定可靠，为获得最大不失真电压，静态工作点应选在交流负载线的中点。
为使工作点稳定，必须满足以下条件 BQ >> I I ≈ I 21 （二）静态工作点可由下式计算CB B B BQ E +R R R =U 211E BEQ BQ EQ CQ R U U =≈I I -，或CCQC CQ R -U E =I)(E C CQ C RE ER C CEQ +R R -I =E -U -U =E UβI =I CQBQ （三）动态参数计算 电压放大倍数和输入输出电阻计算beL i o u r βR =u u =A '-，L c L //R =R R ' be B B i //r //R =R R 21，通常由于21B B be R <<R r 、，所以有be i r R ≈)()(26)1(mV I mV +β+=r r EQ 'bb be ，Ω=r 'bb 300c R R =0（四）输入电阻与输出电阻的测量方法输入电阻为 s i s ii R -u u u =R ×输出电阻为 L 'R u u R )1-(00=式中0u 为空载时的输出电压，'u 0为带负载时的输出电压。
注意！静态工作点用MF-47型指针万用表测量，输入输出电压用交流毫伏表测量或双踪示波器测量。
图2－2 输入、输出电阻测量电路三、实验电路原理图图2—1 单管交流放大电路*四、实验内容及步骤（一）检查实验板或实验装置接线无误后，方可接通电源。
（二）静态工作点和电压放大倍数测量及输出波形的观察。
7个基本单管放大电路
3.输出电阻小，带负载能力强。
7
基本阻容共集
7个基本单管放大电路：
序号
电路名称
基本电路
静态工点
等效电路
动态指标
说明
1
基本共射
1.有电压放大能力，也有电流放大能力，用在多级放大电路的中间级；
2.电压放大倍数为负，表示输出和输入相位相反；
3.输出电阻相等。
2
基本直耦共射
3
基本阻容共射
4
带Re阻容共射
5
Q点稳定电路
6
基本共集电路
1.没有电压放大能力，有电流放大能力，用在多级放大电路的输入级和输出级；
单管放大电路分析
一、主要性能指标(1)电压增益又称放大倍数，衡量放大电路放大电信号的能力。
最常用的是电压增益io v V V A§1.2 单管放大电路的分析开路电压增益负载开路（R L =∞）时的电压增益。
i oo vo V V A=源电压增益放大器的输出电压对信号源电压v s 的增益o i o i vs v s s i i s V V V R A A V V V R R ===+ o oo o L v vo i i oo o LV V V R A A V V V R R ==⋅=+ 带负载增益常用分贝（dB )为单位，1分贝＝1/10贝尔，源于功率增益的对数：()i o p P P dB A lg 10)(=当用于电压增益时：()i o i o v V V V V dB A lg 20)/lg(10)(22==“0dB ”相当于A v ＝1；“-40dB ”相当于A v ＝0.01；“-20dB ”相当于A v ＝0.1；“40dB ”相当于A v ＝100；“20dB ”相当于A v ＝10；分贝(2)输入电阻R i输入电阻R i 是从放大电路输入端看进去的等效电阻，定义为输入电压与输入电流相量之比。
i i iV R I i IiR 输入电阻反映了放大电路从信号源所汲取电压的能力。
R i 越大，则信号电压损失越小，输入电压越接近信号源电压。
(3)输出电阻Ro输入信号置零、放大电路负载移去时从输出端口看进去的等效电阻。
RO输出电阻Ro的确定：①分析时采用在输出端施加等效信号源的方法。
''sLo VRVRI==∞=②在实验室采用测量的方法LoooRVVR⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=1LOOOOORVRVV=-1.输入信号置零；2.负载断开加压。
输出电阻Ro 的大小，反映了放大电路带负载的能力。
R o 越小，则放大电路带负载能力越强，电路输出越接近恒压源输出。
V oI o R o 小R o 大V oo R o =0O O OO O R I V V -=(4)通频带—放大电路能放大信号的频率范围当放大电路的信号频率很低或很高时，由于电路中存在的耦合电容以及晶体管的结电容和极间电容的影响，放大电路的电压放大倍数在低频段或高频段都要降低，只有在中频段范围内放大倍数为常数。
1.单管电压放大电路
静态分析
RB↑ IB ↓ IC ↓ UCE↑ 静态工作点Q下移;
RB↓ IB ↑IC ↑ UCE↓ 静态工作点Q上移。
2.静态工作点的调整及测试
参 工 作状 数
态
工作点合 适（输出 波形不失
真）
一、实验目的
1.掌握晶体管放大电路静态工作点的调试方法。 2.练习测量晶体管放大电路的放大倍数。 3.通过实验了解引
1.直流稳压电源
一台
2.EM1634函数发生器 一台
3.数字万用表
一块
4.cos5020示波器
一台
三、实验内容
1.实验线路
分压式偏置放大电路 稳定静态工作点的原理
工作点偏 高（输出 波形负向
失真）
工作点偏 低（输出 波形正向
失真）
静态 工作点 UBE UCE
输 入 电 压 Ui
数值
波形
输 出 电 压 Uo
数值
波形
失真 名称
当温度升高，IC随着升高，IE也会升高，电流IE流经射极电 阻RE产生的压降UE也升高。
又因为UBE=UB-UE，如果基极电位UB是恒定的，且与温度 无关，则UBE会随UE的升高而减小，IB也随之自动减小，结 果使集电极电流IC减小，从而实现IC基本恒定的目的。
如果用符号“↓”表示减小，用“↑”表示增大，则静态工 作点稳定过程可表示为：
单管放大电路实验详解
——点频测试法
+ + -
选取一定数量的频率点，改 变信号源的频率（输入电压 保持恒定），在各频率点处 测量输出电压，根据测量数 据，可绘出幅频特性曲线。
放 大 器
fo
0 1 2 3 4 5 6
带宽可由输出电压 从最大值下降到0.707 倍时的频率来定义
工程上横轴采用对 数坐标
四.实验内容
1、静态工作点调整与测试
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电子科技大学
单管放大电路的设计与测试
内
1 2 3
容
实验目的
实验原理 测试方法
4
5 6
实验内容
注意事项 思考题
一.实验目的
1. 2. 3. 4. 掌握单级放大电路的设计以及调试方法。 掌握放大电路静态工作点的测试方法。 掌握放大电路动态指标的测试方法。 进一步熟悉直流稳压电源的使用。
六.思考题
1．电解电容两端的静态电压方向与它的极性应该有何 关系？
2．如果仪器和实验线路不共地会出现什么情况？通过 实验说明。 3.截止失真和饱和失真在形状上有什么区别？ 4.静态工作电流ICQ为什么不直接测量，而是通过测量电 压间接得到？
UESTC
二.实验原理
1. 电容耦合共射放大电路
+
+ 信 号 vi 源 -
+ +
后 级 负 载
二.实验原理
2. 基极分压式偏置电路
U B U BEQ RE
（1）估算Q点 ：
VCC UB R2 R1 R2
I EQ
UB
U CEQ
I EQ
UCEQ VCC RC RE ICQ
（2） Q点的选取： 一般Q点设置在交流负载线的中间位置是最为 理想的；实际工作中，也经常取UCEQ=0.5VCC 。
单管放大器总结 共射、共集、共基放大电路
晶体管共射极单管放大器单管放大电路的三种基本结构单管放大电路有共发射极、共基极和共集电极三种解法（组态），他们的输入和输出变量不同，因而电路的性能也不太一样。
共发射极单管放大电路.共集电极单管放大电路.共基极单管放大电路图一为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
他的偏置电路采用Rb1组成的分压式电路，并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入信号Ui后，在放大器的输入端可得到一个与Ui相位相反，幅值被放大的输出信号U0，从而实现放大。
图一共射极单管放大器实验电路图当流过电阻Rb1和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时，则他的静态工作点Ub可以以以下式估算Ub=Rb1*U/Rb1+Rb2 Ie=Ub-Ube/Re≈Ic Uce=Ucc-Ic(Rc+Re)放大倍数Av=-β(Rc∥Rc)/rbe+(1+β)Re输出电阻:R=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Re]输入电阻;R0≈Rc放大器的测量与调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试。
消除干扰与自激振荡机放大器各项动态参数的测量与调试。
1.放大器静态工作点的测量与调试（1）放大器静态工作点的测量测量放大器静态工作点的条件：输入信号Vi=0即将输入端与地短接，选用量程合适的直流毫安表和直流电压表分别测出所需参数：Ic,Ub,Uc,Ue.(2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic（或Uce）的调试与测量。
静态工作点对放大器的性能和输出波形都有很大影响。
工作点偏高会导致饱和失真如图（2）所示；反之则导致截止失真如图（3).图二图三改变电路参数Ucc,Rc,Rb(Rb1,Rb2)都会引起静态工作点的改变如图四所示：图四2.放大器的动态指标测试放大器的动态指标包括：电压放大倍数，输入电阻，输出电阻，最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。
（1）电压放大倍数Av的测量调整放大器到合适的静态工作点，再加入输入电压Ui ，在输出电压不是真的情况下，用交流豪伏表测出Ui和Uo的有效值，则Av=Uo/Ui。
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VCC +6V
Rb1
C1
c 33μ e RL
UO
u0
ui
Rb2
33μ
4.3K
t
2．电路参数的设计
一般选取UBQ = 1~2V ，基极分压电阻 R b1 上流过的电流
I Rb 一般选为 I Rb (5 ~ 10) I B
其中IB可根据 和 I CM 选取一个适当值。
Rb1 VCC U BQ I Rb
Rb2 RC 3K 470K b
C2
V
UO
uoo RoL
u0
4.3K
ui
33μ
五、实验内容与步骤
6.测量输入电阻
输入信号不变，在输入回路中串入一个R =2KΩ电 阻，分别测出电阻两端的电压us 和 ui并按公式计算输 入电阻Ri。 R
b1
ui Ri R u s ui
五、实验内容与步骤
1.用万用表200K挡测量给定三极管
管子型号 Rbe Rbc Rcb Rce Reb Rec 管子类型
2.在实验仪上安装好电路，检查实验电路 接线无误之后接通电源; 3.测量静态工作点
用万用表直流20V档测Uc(黑表笔接地，红 表笔接三极管的集电极），调节Rb1使 Uc =3V左 右；
五、实验内容与步骤
9.观察静态工作点变化对放大性能的影响
用示波器观察正常工作时电压的波形，并描绘 下来。 逐渐减小偏值电阻Rb1的阻值，观察输出电压波 形的变化，把失真的波形描绘下来，并说明是那 一种失真。 逐渐增大偏值电阻Rb1的阻值，观察输出电压波 形的变化，把失真的波形描绘下来，并说明是那 一种失真。若偏值电阻变化到极限仍不失真,可以 加大输入信号,直到出现失真为止。 10.用Multisim 7进行软件仿真
六、实验报告要求
1. 写出设计步骤及计算公式，画出电路图，并标注 元件参数值。 2. 整理实验数据，计算实验结果，画出波形。 3. 把理论值与实验结果进行比较，说明误差原因。 4. 总结为提高电压放大倍数应采取哪些措施。 5. 分析输出波形失真的原因及性质，并提出消除失 真的措施。 6. 实验指导书后的思考题要求全做。
晶体管放大电路实验
一、实验目的
1. 学习、掌握放大电路的设计方法。 2. 学会晶体管毫伏表、示波器及函数发生器的使用 方法。 3. 学会测量放大电路的电压放大倍数，输入电阻， 输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。 4. 观察放大电路的非线性失真，以及电路参数对失 真的影响。
二、设计任务与要求
1. 设计一个能稳定静态工作点的放大电路，放
Rb2
U BQ I Rb I B
Re
U BQ U BE (1 ) I B
电阻Rc可由放大倍数得到。
根据计算出的 U CE 值确定静态工作点是否合 适，若不合适，则重新设计参数。
RL // Rc | Au | rbe
四、实验仪器、设备与器件
1．万用表； 2．毫伏表； 3．ADCL-IV型电子实验仪； 4．函数发生器； 5．示波器； 6．器件：9013三极管, 100kΩ、470 kΩ、1M Ω电 位计 ；1kΩ、2kΩ、3kΩ、5.1kΩ、10kΩ、12kΩ、 电阻；33μF、100μF电容。
五、实验内容与步骤
4.测量电路的放大倍数
从信号发生器上取频率为1KHz，有效值为5mv的交流 信号。用示波器观察输入电压波形和负载电阻RL上的输出 电压波形。在波形不失真的条件下，用毫伏表测出输出电 压有效值Ｕo计算出电压放大倍数。
Rb1 Rb2 470K RC 3K C2 470K c 33μ b e VC C +6 V UO
Uo Au Ui
C1
u0
4.3K
ui
33μ
RL
五、实验内容与步骤
5.测输出电阻
在放大电路的输入端接5mV的输入信号，测量 输出电阻。测量输出电阻时，将放大器输出端与负 载电阻RL断开，用毫伏表测量开路电压uOO的值， 然后接上负载电阻RL测得 输出电压uOL值，并按公式 Rb1 VC C +6 计算输出电阻RO。 470K
Uo 大倍数 Au 50 ，假设负载电阻为3KΩ 。 Ui
Ui 放大 Uo 电路
2. 晶体管型号为9013，β=120倍左右 ICM≈100mA，PCM ≈450mV 3. 先在实验仪上完成，具体要求见实验内容与 步骤 4. 用Multisim 7进行软件仿真。
三、实验原理
1．参考电路
470K RC 470K b 3K
us
Rb2 2K
C1
470K RC 3K C2 470K c 33μ b e
VC C +6 V
UO
u0
4.3K
ui
33μ
RL
五、实验内容与步骤
7.观察负载电阻对放大倍数的影响
将负载电阻4.3K更换为8.2K，重新测量放大电 路的电压放大倍数，并把数据记录下来。
8.测定最大不失真输出电压幅值
调节信号发生器，逐渐增大输入信号，同时观 察输出电压的波形的变化，然后读出一个在波形 无明显失真时的最大输出电压幅值。