晶体管放大电路及组成原理
晶体管共射极单管放大电路实验报告
晶体管共射极单管放大电路实验报告一、实验目的1、掌握晶体管共射极单管放大电路的组成及工作原理。
2、学习静态工作点的调试方法，研究静态工作点对放大器性能的影响。
3、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量方法。
4、观察放大器输出波形的失真情况，了解产生失真的原因及消除方法。
二、实验原理1、晶体管共射极单管放大电路的组成晶体管共射极单管放大电路由晶体管、基极电阻、集电极电阻、发射极电阻和耦合电容等组成。
输入信号通过耦合电容加到晶体管的基极，经晶体管放大后，从集电极输出，再通过耦合电容加到负载电阻上。
2、静态工作点的设置静态工作点是指在没有输入信号时，晶体管各极的直流电流和电压值。
合适的静态工作点可以保证放大器在输入信号的作用下，输出信号不失真。
静态工作点的设置主要通过调整基极电阻和集电极电阻的阻值来实现。
3、放大器的性能指标（1）电压放大倍数：是指输出电压与输入电压的比值，反映了放大器对信号的放大能力。
（2）输入电阻：是指从放大器输入端看进去的等效电阻，反映了放大器从信号源获取信号的能力。
（3）输出电阻：是指从放大器输出端看进去的等效电阻，反映了放大器带负载的能力。
三、实验仪器及设备1、示波器2、信号发生器3、直流稳压电源4、万用表5、实验电路板6、晶体管、电阻、电容等元件四、实验内容及步骤1、按图连接实验电路仔细对照电路图，在实验电路板上正确连接晶体管共射极单管放大电路，注意元件的极性和引脚的连接。
2、静态工作点的调试（1）接通直流稳压电源，调节电源电压至合适值。
（2）用万用表测量晶体管各极的电压，计算静态工作电流。
（3）通过调整基极电阻的阻值，改变静态工作点，观察输出电压的变化，使输出电压不失真。
3、测量电压放大倍数（1）将信号发生器的输出信号接到放大器的输入端，调节信号发生器的频率和幅度，使输入信号为正弦波。
（2）用示波器分别测量输入信号和输出信号的峰峰值，计算电压放大倍数。
4、测量输入电阻（1）在放大器的输入端串联一个已知电阻。
晶体管单管放大器实验报告
一、实验目的1. 理解晶体管单管放大器的基本原理和组成。
2. 掌握晶体管单管放大器静态工作点的调试方法。
3. 熟悉晶体管单管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。
4. 提高对常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用能力。
二、实验原理晶体管单管放大器是一种常见的放大电路，主要由晶体管、偏置电阻、负载电阻和耦合电容等组成。
实验电路采用共射极接法，通过输入信号u_i在晶体管的基极输入，放大后的信号u_o从集电极输出。
实验电路中，偏置电阻Rb1和Rb2组成分压电路，为晶体管提供合适的静态工作点。
负载电阻Rl接收放大后的信号，耦合电容C1和C2分别对输入信号和输出信号进行耦合，抑制交流干扰。
三、实验仪器与材料1. 晶体管（例如：3DG6）2. 偏置电阻（例如：Rb1=10kΩ，Rb2=20kΩ）3. 负载电阻（例如：Rl=10kΩ）4. 耦合电容（例如：C1=0.01μF，C2=0.01μF）5. 函数信号发生器6. 双踪示波器7. 万用电表8. 直流稳压电源9. 实验电路板四、实验步骤1. 按照实验电路图连接电路，将各元件和导线接到实验电路板上。
2. 将函数信号发生器输出端连接到双踪示波器，设置信号频率为1kHz，幅值为1V。
3. 将直流稳压电源连接到电路板，调节输出电压为12V。
4. 调节偏置电阻Rb1和Rb2，使晶体管处于合适的静态工作点。
使用万用电表测量晶体管的集电极电流Ic和集电极电压Uc，使其满足Ic=2mA，Uc=6V。
5. 在晶体管基极输入信号，观察双踪示波器上输入信号和输出信号的波形，记录电压放大倍数。
6. 测量输入电阻Ri和输出电阻Rl，计算放大器的输入电阻和输出电阻。
7. 调节输入信号幅值，观察输出波形，记录最大不失真输出电压。
五、实验数据及分析1. 静态工作点调试结果：Ic=2mA，Uc=6V。
2. 电压放大倍数：A_v=20。
3. 输入电阻：Ri=2kΩ。
(完整word版)放大电路的工作原理和三种基本放大组态
放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等，这些器件也称为有源器件。
共射放大电路如图所示。
V cc是集电极回路的直流电源，也是给放大电路提供能量的，一般在几伏到几十伏范围，以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置，使晶体三极管工作在放大区。
R c是集电极电阻，一般在几 K 至几十K 范围，它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。
V BB是基极回路的直流电源，使发射结处于正向偏置，同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ，使三极管工作在放大区中适当的区域，这个电流I BQ常称为基极偏置电流，它决定着三极管的工作点，基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的，基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。
如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极，从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化，由于u i是正弦信号，使i B随u i也相应地按正弦规律变化，这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。
同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化，因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加，但i C要比i B大得多（即β倍）。
电流i C在电阻R C上产生一个压降，集电极电压u CE =V CC－i C R L，这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。
这里的 u CE和 i C相位相反，即当 i C增大时, u CE减少。
由于C 2的隔直作用，使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。
如电路参数选择适当，u O要比 u I的幅值要大得多，同时 u I与 u O的相位正好相反。
电路中各点的电流、电压波形如图所示。
放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法：一是图解法，二是微变等效电路法，三是计算机辅助分析法。
晶体管单级放大电路实验报告
晶体管单级放大电路实验报告晶体管单级放大电路实验报告引言：晶体管是一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。
晶体管的放大功能在电子技术中具有重要意义。
本次实验旨在通过搭建晶体管单级放大电路，探究晶体管在电路中的应用和性能。
一、实验目的通过搭建晶体管单级放大电路，了解晶体管的基本原理和工作特性，掌握晶体管的放大功能，研究晶体管在电路中的应用。
二、实验器材与原理1. 实验器材：- 晶体管：使用NPN型晶体管，如2N3904。
- 电源：提供电路所需的直流电源。
- 信号发生器：产生输入信号。
- 示波器：用于观测电路的输入输出波形。
2. 原理：晶体管是一种三极管，由发射极、基极和集电极组成。
晶体管的放大功能是基于PN结的导电特性。
当输入信号加到基极时，通过基极电流的变化，控制发射极与集电极之间的电流，从而实现信号的放大。
三、实验步骤1. 搭建电路：根据实验要求，按照电路图搭建晶体管单级放大电路，连接好晶体管、电源、信号发生器和示波器。
2. 调试电路：将信号发生器连接到输入端，示波器连接到输出端，调整信号发生器的频率和幅度，观察输出波形。
3. 测量电路参数：使用万用表测量电路中的电压和电流，记录下各个参数的数值。
四、实验结果与分析通过实验观察和测量，得到了晶体管单级放大电路的输入输出波形和电路参数。
根据实验数据，可以得出以下结论：1. 输入输出波形：通过示波器观察到输入信号和输出信号的波形。
输入信号经过晶体管的放大作用后，输出信号的幅度增大，但波形形状基本保持一致。
2. 电路参数：测量了电路中的电压和电流参数。
根据测量数据，可以计算出晶体管的放大倍数、输入输出阻抗等参数。
这些参数反映了晶体管在电路中的性能。
五、实验总结通过本次实验，我对晶体管的工作原理和放大功能有了更深入的了解。
通过搭建晶体管单级放大电路，我掌握了晶体管在电路中的应用方法，并通过实验数据分析了晶体管的性能。
这对于今后的电子技术学习和应用具有重要意义。
晶体管放大原理
晶体管放大原理
晶体管放大原理是通过改变晶体管的输入信号电压，从而控制其输出电流的程度来实现信号放大的过程。
晶体管主要由三个区域组成：发射区、基区和集电区。
当外加电压施加在晶体管的基极和发射极之间时，就会在发射区产生一个很小的电流，称为发射极电流。
这个电流是由基极发射极结之间的正向偏置电压引起的。
此时，发射区的能带结构会发生变化，导致与其接触的基区中形成了一个浓度较高的载流子区域，称为输运区。
这个输运区能够将来自发射区的电子输运到集电区。
当输入信号电压施加在基极和发射极之间时，它会改变发射区的能带结构，从而改变输运区内的载流子浓度。
这就导致了集电区的电流发生变化。
因此，通过改变输入信号电压，晶体管可以实现对输出电流的控制。
由于输入信号电压较小，晶体管的增益（即输出电流与输入信号电流之间的比值）很大。
所以晶体管可以将输入信号放大到较大的幅度。
此外，晶体管具有高输入电阻和低输出电阻的特性，能够将输入信号源与负载之间进行有效的匹配。
总结起来，晶体管放大原理通过控制输入信号电压来改变晶体管的输出电流，从而实现信号放大。
晶体管具有高增益、高输入电阻和低输出电阻的特性，因此在电子设备中得到了广泛的应用。
电子技术基础： 晶体管放大电路
输入电压为零时， 电路输出电压会偏离 初始值，随时间作缓慢、
无规则地变动。
Vcc
三、电路特点
ui
uo
6.4 功率放大电路
6.4.1 功率放大电路的基本特点
一、输出功率足够大
输出足够大的信号电压、足够大的信号电流。
二、转换效率尽可能高
效率：交流输出功率与电源提供的直流功率之比。
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
1.温度对静态工作点的影响 T↑→ICBO↑,温度每升高10oC, ICBO↑一倍 T↑→UBE↓,温度每升高1oC, UBE↓2.5mv T↑→β↑,温度每升高1oC,β↑ 0.5%—1%
100℃ 27℃
0℃
温度扫描分析
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
2. 典型的稳定静态工作点电路 一、电路构成
三、非线性失真尽可能小
工作在大信号状态，难免带来非线性失真。
四、重视功率管的散热和保护
功率放大电路的分类 分类：
1、甲类状态：晶体管在整个信号周期内导通。
2、乙类状态：晶体管只在信号半个周期内导通。 3、甲乙类状态：晶体管导通时间略大于半个周期。
6.4.2 互补对称功率放大电路
1.互补对称乙类功放电路(OCL电路)
(1 )RL rbe (1 )RL
RL = Re // RL
输入电阻Ri
Ri
Ui Ii
Rb
// [rbe
(1 )RL ]
输出电阻Ro
Ro
Uo Io
Re
// (rbe
RS // Rb )
1
特点：Au略小于1；Uo与Ui同相；Ri大，Ro小; 有电流、功率放大作用。
晶体管放大电路实验报告
晶体管放大电路实验报告晶体管放大电路实验报告引言：晶体管是一种半导体器件，广泛应用于电子电路中。
晶体管放大电路是利用晶体管的放大特性，将输入信号放大到更高的电压或电流水平，以实现对信号的增强和处理。
本次实验旨在通过搭建晶体管放大电路，探究其工作原理和性能。
一、实验目的本次实验的目的是通过搭建晶体管放大电路，了解晶体管的基本工作原理和特性，并观察不同参数对电路性能的影响。
二、实验原理晶体管放大电路主要由晶体管、电阻和电容组成。
晶体管分为三个区域：发射区、基区和集电区。
通过控制基区的电流，可以调节晶体管的放大倍数。
电阻和电容则用于稳定电路和滤波。
三、实验步骤1. 准备工作：收集所需材料和仪器，包括晶体管、电阻、电容、电压源和示波器等。
2. 搭建电路：按照实验要求，连接晶体管、电阻和电容，形成放大电路。
3. 调节电压：根据实验要求，调节电压源的输出电压，使其适合晶体管的工作范围。
4. 测量电路参数：使用示波器和万用表等仪器，测量电路中的电压、电流和频率等参数。
5. 观察输出信号：输入不同的信号波形，观察输出信号的放大效果和失真情况。
6. 记录实验数据：准确记录实验过程中的各项数据和观察结果。
四、实验结果与分析通过实验测量和观察，我们得到了一系列数据和图表。
根据这些数据和图表，我们可以得出以下结论：1. 当输入信号的幅度过大时，输出信号可能会出现失真现象，即波形变形或削平。
2. 输入信号的频率越高，输出信号的失真程度越大。
3. 通过调节电路中的电阻和电容数值，可以改变电路的增益和频率响应。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了晶体管放大电路的工作原理和性能特点。
实验过程中，我们掌握了搭建电路、调节参数和测量数据的方法。
通过观察和分析实验结果，我们进一步认识到晶体管放大电路的优点和局限性。
六、实验改进在实验过程中，我们发现了一些问题和改进的空间：1. 数据测量的准确性有待提高，可以采用更精密的测量仪器和方法。
晶体管单级放大电路实验报告
实验目的：
1.掌握放大电路的组成，基本原理及放大条件。
2.掌握放大电路静态工作点的测量方法。
3.观察晶体管单级放大电路的放大现象。
实验仪器：
1.双踪示波器
2.函数发生器
3.数字万用表
4.交流毫伏表
5.直流稳压电源
实验原理：
1.晶体管，又叫半导体三极管，其主要分为两大类：双极性晶体管（包含发射极，基极和
中壁》
似此星辰非昨夜，为谁风露立中宵。黄景仁《绮怀》
菩提本无树，明镜亦非台。惠能《菩提偈》
溪云初起日沉阁，山雨欲来风满楼。许浑《咸阳城东楼 /咸阳城西楼晚眺/西门》
春风得意马蹄疾，一日看尽长安花。孟郊《登科后》
枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。马致远《天净沙•秋思》
空山新雨后，天气晚来秋。王维《山居秋暝》
忘了青春，误了青春。 爱上层楼。爱上层楼。
毛泽东《沁园春•长沙》
李商隐《无题•昨夜星辰昨夜风》杨慎《临江仙•滚滚长江东逝水》 眉间露一丝。俞彦《长相思•折花枝》
李商隐《锦瑟》
白居易《长相思•汴水流》元稹《离思五首•其四》乐婉《卜算子•答施》
唐寅《一剪梅•雨打梨花深闭门》 为赋新词强说愁。辛弃疾《丑奴儿•书博山道
元稹《离思五首其四》
卓文君《白头吟》
去年今日此门中，人面桃花相映红。 平生不会相思，才会相思，便害相思。
入我相思门，知我相思苦。李白《三五七言/秋风词》
山无陵，江水为竭。冬雷震震，夏雨雪。天地合，乃敢与君绝。佚名《上邪》
执子之手，与子偕老。佚名《击鼓》
花自飘零水自流。一种相思，两处闲愁。李清照《一剪梅 红藕香残玉簟秋》
枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。马致远《天净沙 秋思》
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VCC
ui
RB
C1
RC C2
T
RL uo
VCC
RB
RC
IB
IC
UBE
T UCE
2.3 放大电路的静态分析
2.3.2 估算法在放大电路静态分析中的应用
由输入回路方程
RB
VCC=IBRB+UBE
得
IBQ
VCC
UBEQ RB
VCC
RC IC
IB
UBE
T UCE
式中，|UBEQ |凡硅管可取为0.7 V、锗管0.3 V。
VCC
RC
RB
C2
ui
C1Leabharlann B CT uCE RLuo
uB E
式中 VCC UCEQ ICQ RL
2.4 放大电路的动态分析
iC
VCC / RC M a
直流负载线
ICQ
交流负载线
式 uCE VCC iC RL
O
VCC UCEQ ICQ RL
1 / RL 1 / RC
Qo
b b P
直流负载线与晶体管输出特性曲 线的交点，即为放大电路的输出 回路的静态工作点Qo。
VCC
RB
RC
IB
IC
UBE
T UCE
iC
VCC / RC
M
ICQ
输出 特性 O 曲线
直流负载线
Qo
N
U CEQ
IBQ
uCE
VCC
2.3 放大电路的静态分析
【例】 放大电路如图所示，已
知 VCC=12V ， RB=360kW ，
根据输入信号的频率， 将电抗极小的大电容、 小电感短路， 电抗极大的小电容、 大电感开路， 而电抗不容忽略的电容、 电感保留， 且直流电源对地短路(因其内阻极小)， 便得交流 通路。
固定偏置共射极放大电路的直流通路和交流通路。
等效负载！
分压式偏置共射极放大电路
RB RB1 // RB2
2.4 放大电路的动态分析
1) 晶体管线性化的条件 晶体管工作在小信号下
2) 晶体管可线性化的主要依据
a. ΔiB与 Δ uBE 之间在Q点附近可以认为具有线性关系 b. 在小信号下，β是一常数。
2.4 放大电路的动态分析
（1）晶体管在共射极接法下的H参数
对于共射极接法的晶体管，其输入回路和输出回路 的电流、电压关系
uBE f1(iB , uCE )
(3) 如果输入信号太大
B
a iB1 已知Q
IBQ
a. 输
iB2 O b U BEQ
O
入
波
形
B
IBQ
uBE O
uB E
iB的波形 t
t
uBE波形
2.4 放大电路的动态分析
C
VCC / RC
iB1
M a
b. 输出波形 已知Q
ICQ
B IBQ
Qo
已知 iB C
ICQ
O
U CEQ
U CEQ
O
t
N
uCE
ICQ IBQ
?
UCEQ=VCC－ICQRC
2.3 放大电路的静态分析
2.3.2 图解法在放大电路静态分析中的应用
1. 输入回路 列写输入回路方程 VCC=IBRB+UBE
VCC
RB
RC
IB
IC
UBE
T UCE
2.3 放大电路的静态分析
方程 VCC=IBRB+UBE 在iB — uBE坐标系中表示是 一条直线
O 输出电压
O 截止 失真
t
iB1 a
Qo B IBQ
ICQ
N uCE U CEQbVCiCB2
O
t
U CEQ
uCE=VCC-iCRC
uCE
uCE波形图
iC波形图
2.4 放大电路的动态分析
2) 如果静态工作点Q太高
B
a 已知Q iB1
IBQ
iB2 b
a.
O
输
U B EQ
入
O
波
形
B
IBQ
uBE O
iB波形
ICQ
输0 出 波0 形
U CEQ
t uo3
Q
N uCE
ICQ RC VCC
uCE
uo1
uo2
iB1 iB2 iB3
Uopp=2ICQRC
2.4 放大电路的动态分析
结论:
1)
Au
Uo Ui
U om U im
2) 共射极放大电路的uo与ui的相位相反
3) ui的幅度过大或静态工作点不合适 ，将使工作点 进入非线性区而产生非线性失真（饱和失真、截 止失真）
t
uCE波形图
2.4 放大电路的动态分析
(2) 非线性失真
1）如果 静态工作
B
a iB1
点Q太低
已知Q I BQ Qi
a.
iB2
O b
U B EQ
O
输
入
波
形
t
B
IBQ
uBE O
uB E
uBE波形图
iB的波形图
t
C
VCC / RC M
2.4 放大电路的动态分析
b. 输出波形 已知Q
已知 iB
C
ICQ
因此， 两者分析的对象是不同的， 前者是电路中的直流分量， 而后者是交流分量。 因为放大电路中可能存在有电抗元件， 所 以其直流通路和交流通路是各不相同的。 为了分别进行直流和 交流分析， 必须首先确定出放大器的直流通路和交流通路。
确定放大器的直流通路和交流通路的方法：
将原放大电路中的所有电容开路， 电感短路， 而直流 电源保留，交流信号源去掉， 得直流通路；
iB2
O
bVCC
uCE
uCE波形
t iC波形
2.4 放大电路的动态分析
(3) 放大电路的动态范围
a. 如果UCEQ=ICQRC=VCC/2 C
VCC / RC M
（忽略 UCES和ICEO） iB波形
ICQ
Q
输O 出 波O 形
U CEQ
ICQ RC
N uCE
VCC
uCE
t
uo1 uo2 uo3
iB1 iB2 iB3 Uopp=2UCEQ
ICQ IBQ =3.14mA
UCEQ=VCC－ICQRC=5.72V
ui
由UBEQ =0.7V，UCEQ =5.72V
可知，电路中的晶体管发射结
正偏、集电结反偏，晶体管工
作于放大状态。
RB
C1
VCC
RC C2
T
RL uo
2.4 放大电路的动态分析
放大电路的动态分析就是在放大电路的静态值确定之后， 分析交流信号的传输情况，考虑的只是电流和电压的交流 分量，确定放大电路的电压放大倍数Au、输入电阻Ri和输 出电阻Ro等性能指标。
=2ICRC =VCC
2.4 放大电路的动态分析
b. 如果UCEQ<ICQRC C
VCC / RC M
Q
ICQ
输O
出
U CEQ
波O
形
ICQ RC
t
uo1
uo2
N uCE
VCC uCE
uo3
iB波形
iB1 iB2 iB3
Uopp=2UCEQ
2.4 放大电路的动态分析
c. 如果UCEQ>ICQRC
C VCC / RC M
4) 非线性失真的特点
饱和失真 —— 输出电压波形的下半部被削平
截止失真 —— 输出电压波形的上半部被削平
2.4 放大电路的动态分析
5) 放大电路中的信号 uBE=UBEQ+ui iB=IBQ+ ib iC=ICQ+ ic uCE=UCEQ+uce
6) 动态范围(忽略ICEO和UCES) Uopp=2×min[ UCEQ， ICQRC]
2.3 放大电路的静态分析
静态分析——就是通过放大电路
的直流通路求解静态工作点值
IBQ、ICQ、UCEQ等，也称为Q点
值。
ui
直流通路
RB
C1
VCC
RC C2
T
RL uo
VCC
RB
RC IB
IC
UBE
T UCE
2.3 放大电路的静态分析
求解静态工作点的常用方法
估算法 图解法
2.3.1 估算法在放大电路静态分析中的应用
2.2 共射极放大电路的组成及工作原理
VCC
ui
RB
C1
RC C2
T
RL uo
最基本的共射极放大电路
称为固定偏置共射极放大电路
2.2 共射极放大电路的组成及工作原理
（5） 放大电路的两种工作状态
VCC
ui
RB
C1
RC C2
T
RL uo
静态 —— 当输入信号为零时电路的工作状态
静态时放大电路中只有直流分量
称为输入回路的直流负载线
iB
VCC / RB
直流负载线
IBQ K
Qi
O
U B EQ
P VCC uBE
三极管输入 特性曲线
直流负载线与晶体管输入特性曲线的交点，即为放大电路 的输入回路的静态工作点Qi。
2.3 放大电路的静态分析
2. 输出回路 输出回路方程 VCC=ICRC+UCE
在iC — uCE坐标系中也是一条直线 称为输出回路的直流负载线。