实验四晶体管共射放大电路设计、仿真与测试(I)资料
(完整word版)共射放大电路计算、仿真、测试分析报告
实验三 共射放大电路计算、仿真、测试分析报告请在本文件中录入结果并进行各类分析，实验结束后，提交电子文档报告)实验目的：掌握共射电路静态工作点的计算、 仿真、测试方法； 掌握电路主要参数的计算、 中频时输入、 输出波形的相位关系、失真的类型及产生的原因； 掌握获得波特图的测试、 仿真方法； 掌握 负反馈对增益、上下限截频的影响，了解输入输出间的电容对上限截频的影响等。
实验设备及器件：笔记本电脑(预装所需软件环境)AD2口袋仪器电容： 100pF 、0.01 μF 、10μF 、100μF电阻： 51Ω*2 、 300Ω、 1k Ω、2k Ω、10k Ω*2、24k Ω 面包板、晶体管、 2N5551、连接线等实验内容：电路如图 3-1 所示( 搭建电路时应注意电容的极性图 3-1 实验电路1. 静态工作点(1)用万用表的β测试功能，获取晶体管的β值，并设晶体管的V BEQ =0.64V ，r bb'=10Ω(源于 Multisim 模型中的参数) 。
准确计算晶体管的静态工作点( I BQ 、 I EQ 、 V CEQ ，并填入表 3-1 ) (静态工作点的仿真及测量工作在 C 4为 100pF 完成 )；主要计算公式及结果： I(cq)=I(eq)=(v(BQ)-v(BEQ))/(R3+R4)=2.37mAI(BQ)=I(CQ)/(1+beta)=12.46*10^-6 A晶体管为 2N5551C ，用万用表测试放大倍数β(不同的晶体管放大倍数不同，计算时使用实 测数据，并调用和修改 Multisim 中 2N5551 模型相关参数， 计算静态工作点时，V BEQ =0.64V )。
静态工作点计算： V(CEQ)=V(CC)-I(CQ)*(R5+R3+R4)=1.798V)。
R124k C 110 FviR210k100pFC4R 51k VTR351R4 300V CC 5VC310 F R 610kC2100 Fvo（2）通过Multisim 仿真获取静态工作点（依据获取的β值，修改仿真元件中晶体管模型的参数，修改方法见附录。
晶体管共射极放大电路实验报告
晶体管共射极放大电路实验报告实验目的：1.了解晶体管共射极放大电路的基本原理。
2.熟悉晶体管共射极放大电路的实验操作和测量方法。
3.掌握晶体管共射极放大电路的参数测量和计算方法。
实验仪器和材料：1.功率放大器实验箱。
2.变压器。
3.各种被测元件（晶体管、电阻等）。
4.示波器。
5.万用电表。
实验原理：晶体管共射极放大电路是一种三极管放大电路，由三个基本元件组成：B1（输入器），Q1（放大器）和B2（输出器）。
输入信号通过B1输入到基极，晶体管的发射极作为电流输入端，通过Q1的集电极放大后，再输出到B2、其中，B1和B2是用于匹配输入、输出电路的部分，Q1是负责放大信号的部分。
实验步骤：1.搭建晶体管共射极放大电路。
2.给电路施加电源，调节电源电压为合适的值。
3.使用万用表测量和记录电流值、电压值等相关信息。
4.使用示波器观察输出信号波形，并测量信号的频率和幅度。
5.记录实验中发现的问题和解决办法。
实验数据：1. 输入电压：Vin = 1V。
2. 输出电压：Vout = 10V。
3. 输入电流：Iin = 10mA。
4. 输出电流：Iout = 100mA。
5. 输入阻抗：Zin = Vin / Iin。
6. 输出阻抗：Zout = Vout / Iout。
7. 放大倍数：A = Vout / Vin。
结果分析：根据实验数据计算得到的输入阻抗、输出阻抗和放大倍数等参数，可用于评价晶体管共射极放大电路的性能。
同时，通过观察输出信号波形，可以判断电路是否正常工作，是否满足实验要求。
实验总结：通过本次实验，我们学习了晶体管共射极放大电路的基本原理和搭建方法。
并且通过测量和计算，了解了该电路的输入阻抗、输出阻抗和放大倍数等参数。
同时，通过观察输出信号波形，我们可以判断电路是否正常工作。
通过本次实验，我们进一步加深了对晶体管放大电路的理解，提高了实验操作和测量方法的熟练度。
晶体管共射极单管放大器实验报告10页
晶体管共射极单管放大器实验报告10页一、实验原理晶体管（英文全称为：transis）是一种双极型器件，它使用电压控制流的方式来控制电路，是一种高低电平的转换器，其中N-MOS具有负偏移电流输出，P-MOS有正偏移电流输出。
而晶体管共射极单管放大器（CE amplifier）是利用晶体管放大输入信号，并且输出放大后的信号，它具有以下几个特点：1.具有高增益：某些应用时，可以获得高达1000倍的增益。
2.具有良好的抗杂散比：它的抗杂散比比其他放大器要好。
3.低成本：CE放大器成本低，是很多电路应用的实用设计。
二、实验准备实验准备包括晶体管共射极单管放大器原理、电路电子元件、实验接线、虚拟示波器、实验电源等：1.晶体管共射极单管放大器原理：晶体管共射极单管放大器是利用晶体管的共射极特性，以电容或非线性电路连接晶体管的共射极，把输入信号放大。
2.电路电子元件：该实验采用的电子元件有晶体管、电阻、电容、变压器等，详见实验设置部分提供的原理图。
3.实验接线：实验接线由晶体管的共射极连接电路的共射极部分，将电路中晶体管的此极和源极和源之间、此极与集电极之间等处可接电容等电子元件。
4.虚拟示波器：实验采用数字示波器，用于监测放大器输出脉冲电平变化，以及便于测量电路中其他因素对放大器性能的影响。
5.实验电源：实验主要是检测晶体管共射极单管放大器的增益、抗扰度、抗噪声度等指标，因此电源的选用是非常重要的，实验中，采用的是稳定的可调电源。
三、实验设置1.确定实验电路：实验电路如下图所示，该回路是一个简单的电路，主要是输入端只有一个电压信号，将输入信号放大传输到输出端，从而得到放大后的信号。
2.确定晶体管型号：实验采用的晶体管型号为：MJE15031。
3.确定实验电路的元件参数：该实验电路中的电容为：C1，用于共射极的电容值为：560uF；用于分压电阻的电阻值为： 10kΩ和4.7kΩ；电源电压为： 12V 。
四、实验结果1.检查输出电压：实验准备完毕后，量出输出端的脉冲电平，结果为7V，较预期值（12V）稍有偏差，约为10%，说明实验设置有较小的偏差。
模电实验 晶体管共射极放大电路
晶体管的静态工作点对放大电路能否正常工作起着重要的作用。对安装好的晶体管放大电路必须进行静态工作点的测量和调试。
1静态工作点的测量：
晶体管的静态工作点是指VBEQ、IBQ、VCEQ、ICQ四个参数的值。这四个参数都是直流量，所以应该使用万用电表的直流电压和直流电流档进行测量。
放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数AU。为此，可采用前述测AU的方法，每改变一个信号频率，测量其相应的电压放大倍数，测量时应注意取点要恰当，在低频段与高频段应多测几点，在中频段可以少测几点。此外，在改变频率时，要保持输入信号的幅度不变，且输出波形不得失真。
3DG 9011(NPN)
晶体管共射极放大电路
一、实验目的
1、学习放大电路静态工作点的测试及调整方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
3、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
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RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。
(a) (b)
图1－2静态工作点对uO波形失真的影响
改变电路参数UCC、RC、RB（RB1、RB2）都会引起静态工作点的变化，如图2－3所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点，如减小RB2，则可使静态工作点提高等。
图1－3电路参数对静态工作点的影响
最后还要说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言，如输入信号幅度很小，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。如需满足较大信号幅度的要求，静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。
晶体管共射极放大电路实验报告
晶体管共射极放大电路实验报告一、实验目的1.掌握共射极放大电路的基本原理和组成。
2.学习如何调试和优化放大电路的性能。
3.通过实验数据分析，加深对晶体管放大原理的理解。
二、实验原理共射极放大电路是一种常见的模拟放大电路，它利用晶体管的放大效应将输入信号放大，并通过电阻、电容等元件进行信号处理和反馈控制。
该电路具有较高的电压放大倍数和良好的频率特性，被广泛应用于各种电子系统中。
三、实验步骤1.搭建共射极放大电路：连接电源、输入信号源、晶体管、电阻、电容等元件，组成共射极放大电路。
2.调试放大电路：通过调节电源电压、输入信号源幅度、晶体管偏置等参数，使放大电路达到最佳的工作状态。
3.测量电压放大倍数：通过测量输入和输出信号的电压值，计算放大倍数。
4.分析实验数据：记录不同参数下的放大倍数、输入电阻、输出电阻等数据，分析其对放大电路性能的影响。
5.优化电路性能：根据实验数据分析结果，调整元件参数或采用不同的元件，优化放大电路的性能。
四、实验数据分析1.电压放大倍数：通过测量输入和输出信号的电压值，计算放大倍数。
实验数据显示，随着输入信号幅度的增加，放大倍数逐渐增大；但当输入信号幅度达到一定值时，放大倍数趋于稳定。
这是因为晶体管已经处于饱和状态，无法再通过增加输入信号幅度来提高放大倍数。
2.输入电阻和输出电阻：输入电阻和输出电阻的大小直接影响放大电路的性能。
输入电阻越大，输入信号源的负载越小，对信号源的影响越小；输出电阻越小，输出电压的负载越大，对负载的影响越小。
实验数据显示，随着反馈系数的增加，输入电阻和输出电阻都呈下降趋势。
这是因为反馈系数越大，对输入和输出信号的衰减越大，导致输入和输出电阻减小。
3.通频带：通频带是衡量放大电路频率响应的重要指标。
实验数据显示，随着反馈系数的增加，通频带逐渐变宽。
这是因为反馈系数的增加导致电路的稳定性提高，能够更好地处理高频信号。
五、实验结论与优化建议通过本次实验，我们验证了共射极放大电路的工作原理和性能特点。
实验四 共射极放大器仿真实验仿真
实验四共射极放大器仿真实验仿真一、实验目的1．运用仿真软件实现对共射极放大电路的静态和动态分析2．掌握静态工作点对电路输出的影响及调整方法3．进一步加深对放大电路特性与原理的理解。
二、实验准备1．Multisim软件的使用说明2．掌握共射放大电路的工作原理及静态、动态特性分析方法三、实验内容与要求(一) 实验仿真电路图1实验仿真电路（三极管用Q2222A或其它管）(二) 放大器的调试：调节R3到合适静态工作点(R3为P76页图中基极上偏置总电阻)根据实验指导书P76图1仿真电路，逐渐增大输入信号ui，用示波器观察输出信号波形，当出现失真时(输出波形正半周或负半周失真)，调节R3，使失真消失。
继续增大ui，当再次出现失真时，调节R3，如此重复上述实验过程，直到增大输入信号时，输出信号同时出现失真，则认为静态工作点为最合适。
逐渐减小输入，当达到输出刚不失真时即为该放大器最大不失真输出电压。
1．测量相应的仿真结果到表1。
2．最不失真输出时的输入/输出仿真波形。
图2最大不失真输出时的/输出波形3．交流分析结果图3放大电路输出点交流分析仿真结果(三) 静态工作点对输出的影响仿真分析1．调节R3，当输出出现饱和失真时，记录静态工作点到表2，记录输入、输出信号波形。
逐渐减小输入信号直到刚好出现不失真，记录此时的输入电压、输出电压及其放大位数到表2。
表2图4饱和失真时输入输出电压波形2．调节R3，当输出出现截止失真时，记录静态工作点到表3，记录输入、输出信号波形。
逐渐减小输入信号直到刚好出现不失真，记录此时的输入电压、输出电压及其放大位数到表3。
表2图5 截止失真时输入输出电压波形四、实验思考1．静态工作点对放大器输出的影响是什么？如何调整合适的静态工作点？2．如果是共集电极放大器和共基极放大器，则当输出电压信号出现正半周或负半周失真时分别属于哪种失真，为什么？答：静态工作点偏低，有可能导致截止失真，偏高，可能导致饱和失真，所以选取适当的静态工作点很重要，当静态工作点选在交流负载线的中点的时候，可以使有效区范围最大，允许最大范围的电压的输入。
完整版共射放大电路计算仿真测试分析报告
完整版共射放大电路计算仿真测试分析报告一、引言共射放大电路是一种常用的电子放大电路，可以将输入信号的幅度放大到较大的输出信号。
本文将对共射放大电路进行计算、仿真和测试，并进行详细的分析和报告。
二、电路图和参数共射放大电路的电路图如下所示：（插入电路图）电路参数如下：输入信号幅度Vin = 0.1V输入信号频率f=1kHz直流输入电源Vcc = 12V直流电源温度T=25°CBJT参数：β = 100，Vbe = 0.7V三、计算分析1.静态工作点计算根据电路图，可以通过分压电路计算基极电压Vb，即：Vb = Vcc * (R2 / (R1 + R2))在此基础上，可以计算发射极电压Ve，即：Ve = Vb - Vbe根据等效电路模型，可以计算集电极电流Ic，即：Ic=β*Ib2.放大倍数计算共射放大电路的放大倍数Av可以通过下式计算：Av=-β*(Rc/Re)3.频率响应计算共射放大电路的截止频率fc可以通过下式计算：fc = 1 / (2π * Re * Ce)四、仿真测试在Multisim软件中，创建共射放大电路的电路图，并设置参数如上所述。
通过输入一个正弦信号，观察输出信号的波形，并测量输入输出信号的幅度和相位差。
五、仿真结果分析1.静态工作点分析通过计算，得到静态工作点的电压如下：Vb=4.8VVe=4.1VIc=10mA2.放大倍数分析通过计算，得到放大倍数Av=-100，即原始信号被放大了100倍。
3.频率响应分析通过计算，得到截止频率fc = 159Hz。
这意味着在这个频率以下，放大倍数基本保持稳定；而在高于这个频率的信号，放大倍数将逐渐减小。
4.仿真测试结果根据仿真测试，可以观察到输入信号被放大了100倍，并且相位差较小，说明该共射放大电路具有较好的增益和线性特性。
六、结论通过对共射放大电路进行计算、仿真和测试，可以得到如下结论：1.静态工作点分析表明，电路能够在合适的工作范围内正常工作。
晶体管共射极单管放大电路实验报告
大学学生实验报告1.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。
2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
3.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
【实验仪器与材料】1.EL七LA-IV的模拟电路实验箱2. 函数信号发生器3.双踪示波器4.交流毫伏表5.万用电表6.连接线若干【实验内容与原理】查阅资料可知实验箱中的三极管？〜30-35,rbb '〜200 Q图1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用昭和金组成的分压电路，并在发射极中接有电阻F E,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U后，在放大器的输出端便可彳得到一个与U相位相反，幅值被放大了的输出信号U0,从而实现了电压放大。
在右图电路中，当流过基极偏置电阻的电流远大于晶体管的基极电流时（一般5〜10倍），则它的静态工作点可用下式估算U C L U C C— I C ( R D+R E)放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I c(或U L E)的调整与测试。
调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压 U ,在输出电压 U O 不失真的情况下，单独只用用交流毫伏表或者示波器测出 U i 和U o 的有效值U和U O ,贝y⑵输入电阻R 的测量为了测量放大器的输入电阻，按图3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 R,在放大器正常工作的情况下，单独只用交流毫伏表或者示波器测出U S 和U ,则根据输入电阻的定义可得图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R 两端没有电路公共接地点，所以测量 R 两端电压U R 时必须分别 测出U S 和U ，然后按U R = U S - U 求出U R 值。
② 电阻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 R 与R 为同一数量级为好，本实验可取 R = 1〜2K Q 。
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Av
vo vi
集电极总电阻 发射极总电阻
RC' RE'
RC PRL re RE1
RE1使增益下降，输入电阻增加，增益稳定性提高。
2、静态工作点与失真
静态工作点选得过高或 过低都易产生非线性失真。
过高：如Q1，稍大的输 入信号正半周将使晶体管进 入饱和区，因而ic波形将出 现顶部压缩、输出电压vce波 形将在底部压缩，这称为饱 和失真。
太低：如Q2 ，稍大的输入信号负半周将使晶体管进入截止区， 因而ic波形将出现底部压缩、输出电压vce波形将在顶部压缩，这称 为截止失真。
要使放大器不失真地放大，工作点必须选择合适。 初选静态工作点时，可以选取直流负载线的中点，即VCE＝0.5VCC 或IC＝0.5ICS，这样便可获得较大输出动态范围。
电子电路设计方法
电 子 电 路 设 计 的 一 般 流 程
1、数学方法：根据理论知识、经验值等手算 2、CAA：计算机辅助分析（OrCAD、Multisim等） 3、物理实验：
实验四 晶体管共射放大电路 设计、仿真与测试（I）
一、共射放大电路分析与设计
1、电路分析计算
分立电路普遍采用、 带射极电流负反馈、 阻容耦合共射放大电路
Ri R1 PR2 P1 re RE1 Ro RC
Av
vo vi
集电极总电阻 发射极总电阻
RC' RE'
RC PRL re RE1
（5）电容值确定（ fL ）
:1 1 34 4、 电路设计的一些原则和经验公式
IE
VBB RE
VBE
RBB
1
（1）小信号放大或前置放大器设计时需要考虑晶体管噪声系数。
VBB
VCC
R2 R1 R2
RBB R1 PR2
IE
VBB VBE
RE
RBB
1
IC 1 IE IE VCE VCC (RC RE )IC
小信号参数计算
gm
IC VT
r
gm
re gm
Ri R1 PR2 P1 re RE1
Ro RC
交流分析 基极到集电极的电压增益
R1、R2：提供静态工作点所需基极电压。
R1：RP用来调节静态工作点，RA起保护作用，避免RP调至0时 基极电流过大、损坏晶体管。
RC 直流负载电阻 RL 交流负载电阻 C1、C2 耦合电容
RE1、RE2都参与了直流电流负反馈， 但只有RE1参与交流电流负反馈，因为旁路电容CE交流时可认为
短路。
直流分析（VCE、IC，BJT 工作状态、小信号参数）
将降低晶体管的集电极静态电压VC、影响输出信号摆幅。
因此，RE1、RC的确定需要根据电压增益AV的大小及稳定性、 输入电阻要求、输出信号摆幅等进行综合考虑。
5、设计举例
设计一阻容耦合单级放大电路
已知条件：VCC= +12V，RL=3kΩ，Vi=10mV，RS=600 Ω 性能指标要求： Av >15V/V，Ri > 3kΩ ， fL<50Hz
例如，希望放大器耗电少、噪声低或输入阻抗高，Q点可选得 低一些；希望放大器增益高、就要求Q点适当高一些。
3、电路设计步骤
（1）提出技术指标（VCC：9~12V）
（2）确定电路结构、偏置方案
（3）确定偏置元件值（ IC 、VCE）
IE
VBB VBE
RE
RBB
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（4）确定影响交流参数的元件值（ 也影响VCE）
当放大器输出端接有 负载RL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。
当发射极接有电阻时， 也会使信号动态范围变小。
输出信号幅度较大时， 为了得到最大不失真输出电 压幅度，其静态工作点应设 在交流负载线的中间位置。
小信号放大器输出信号 幅度通常较小，失真不是主 要问题，此时Q点不一定要 选在交流负载线中点，而可 根据其他要求来选择。
（3）电压增益有关元件值的确定：RC、RE1 由IC=1mA得 re 26
Av
RC' RE'
RC PRL re RE1
取 Av =20V/V，由AV计算式可得
RC P3000 20 26 RE1
RC、RE1的具体取值也有两个考虑思路。Ri R1 PR2 P1 re RE1
从Ri 入手。先取定一符合要求的 Ri ，按Ri 计算式可以确定RE1，然后 可确定RC和RE2。
Ri R1 PR2 P1
12 R2 R1 R2
re RE1
3
R1、R2取太小会使 Ri >5 kΩ 难以
满足，取太大会使工作点稳定要求
（IR1>>IB）难以满足。
因此，R1、R2的具体取值有两个
考虑思路。
从Ri计算式看，一般取R2为Ri下限值的3倍即可满足输入电阻要
求，取R2=15 kΩ，则R1=45 kΩ
（1）电路结构及晶体管选择 选用9013，β按160计算。
（2）静态工作点设置：RE、R1、R2
被测信号幅度较小，考虑噪声系
数、取IC=1mA。 取VB =1/4VCC =3V，得
RE
VB VBE IC
2.3k
当IR1
因此,
>> IB 时，VBB≈VB=3V，由VBB式可得
R1 : R2 3 :1
太高，工程设计中一般取VB或VBB为（1/3~1/4） VCC。
（5）由于射极电阻RE1的负反馈作用，增大RE1能提高电路的输入
电阻、提高电压增益的稳定性，但将使电压增益值下降。
Ri R1 PR2 P 1 re RE1
Av
RC' RE'
RC PRL re RE1
另一方面，当电压增益给定时，增大RE1就需要提高RC，而这
通常，高频小信号晶体管工作电流为0.5mA~2mA时噪声最 小，一般取1mA左右。
（2）由静态电流IE式可以看出，要使静态工作点较稳定，应取 VBB>>VBE。对硅晶体管，一般取VBB为3V~5V。
（3）要保证VB足够稳定，应使IR1 >> IB ，常取IR1为（5~10）IB。
（4）为获得较大的输出信号摆幅和电压增益，基极静态电压不能
Ri R1 PR2 P1 re RE1
按IR1>>IB，取IR1=10IB=0.1mA，则 R2=30kΩ
R1
VCC VB I R1
90k
，因此
综合考虑，R2可取标称值20kΩ， R1可取为60kΩ。
为 使 工 作 点 容 易 调 整 ， R1 可 由
36 kΩ固定电阻和50 kΩ电位器串 联构成。