模拟电子技术失真放大电路
《模拟电子技术》晶体管放大电路实验
《模拟电子技术》晶体管放大电路实验一、实验目的1、 学会放大电路静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大电路性能的影响。
2、 掌握放大电路电压放大倍数、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1－1为电阻分压式工作点稳定单管放大电路实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E1、R E2，以稳定放大器的静态工作点。
当在输入端加入输入信号u i 后，在放大器的输出端可得到一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输出信号u 0，从而实现了电压放大。
图1－1 共射极单管放大器实验电路在图1－1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算： CC B2B1B1B U R R R U +≈U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E ）CE BEB E I R U U I ≈-≈电压放大倍数为：u // =-C Lbe R R A βr输入电阻：R i ＝R B1 / R B2 / r be 输出电阻：R O ≈R C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项性能指标。
一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。
放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。
1、 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
放大电路的失真研究
放大电路的失真研究——模拟电子技术实验教学案例参赛作品黄亮、佟毅、李赵红导师：***北京交通大学电子信息工程学院国家电工电子实验教学示范中心2013年5月28日目录1.放大电路的失真研究 (3)1.1电路背景 (3)1.2实验目的 (3)1.3技术指标及设计要求 (3)1.4评分标准 (5)1.5实验特点 (6)1.6实验原理 (6)1.7方案比较 (11)1.8实验数据分析 (12)1.9实践能力 (13)参考文献： (13)1. 放大电路的失真研究（模拟电子技术实验） 黄亮 佟毅 李赵红 2013年4月9日1.1电路背景电路输出波形失真引起信号不能正确的传输，解决失真问题是电路设计工程师面对的一个重要问题。
输出波形失真可发生在基本放大、功率放大和负反馈放大等电路中，输出波形失真有截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真，以及输出产生的谐波失真和不对称失真等。
1.2实验目的掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题可以提高学生系统地构思问题和解决问题的能力。
通过失真放大电路实验可以系统地归纳模拟电子技术中失真现象和掌握消除各种失真技术，培养学生通过现象分析电路结构特点，进而改善电路的能力。
1.3技术指标及设计要求 1.3.1基本要求（1）输入标准正弦波，如图1.1（a ），频率2kHz ，幅度50mV ，输出正弦波频率2kHz ，幅度1V 。
（2）图1.1（b ）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。
（3）图1.1（c ）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。
（a ）（b ）（c ）（d ）（e ） （f ）图1.1（4）图1.1（d）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。
（5）输入标准正弦波，频率2kHz，幅度5V，设计电路使之输出图1.1（e）输出波形，并改进。
1.3.2发挥部分（1）图1.1（f）是电路输出失真波形，设计电路并改进。
（2）任意选择运算放大器，测出增益带宽积f T。
模拟电子技术单元11-3：乙类功率放大电路的失真及消除方法
三、乙类功率放大电路的失真及消除方法
1、 交越失真的消除 （UBE倍增电路）
图（b）是利用三极管的 VBE 为 T1 和 T2 管 提供所 需 偏压，其关系式为：
U BE4
R2 R1 R2
U B2B3
， 调整电阻R1、R2的阻 值，即可得到合适的偏压
值，这种方式在集成电路
中经常用到。
1、 交越失真
三、乙类功率放大电路的失真及消除方法
1、 交越失真的消除
克服交越失真的措施是避 开“死区”电压，静态时， 给T1和T2管提供较小的 正向偏置电压，使每一个 晶体管处于微导通状态。 即晶体管工作在甲乙类状 态。当输入信号一旦加入， 晶体管立即进入线性放大 区，从而消除交越失真。
图（a）是利用二极管的正向 导通压降为T1和T2管提供所 需偏压， 即UB1B2=UD1+UD2。
《模拟电子技术》
项目模块 扩放大器的分析与调试
一、功率放大电路概述 二、几种功率放大电路的介绍 三、乙类功率放大电路的失真及消除方法 四、甲乙类互补对称功率放大电路 五、采用复合管的改进型功率放大电路
六、功率放大器的组装调试
三、乙类功率放大电路的失真及消除方法
模拟电子技术基本第四版课后答案解析第二章
.第 2 章基本放大电路自测题一．在括号内用“√”和“×”表明下列说法是否正确。
1.只有电路既放大电流又放大电压 ,才称其有放大作用。
(×)2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。
(√)3. 放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。
(×)4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。
(×)5. 放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
(√)6.由于放大的对象是变化量，所以当输入直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化。
(×)7. 只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。
(×)二．试分析图 T2.2 各电路是否能放大正弦交流信号，简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(a)(b)(c).(d)(e)(f)(g)(h)(i)图 T2.2解：图 (a) 不能。
V BB将输入信号短路。
图(b) 可以。
图(c) 不能。
输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。
图(d) 不能。
晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。
图(e) 不能。
输入信号被电容C2短路。
图(f) 不能。
输出始终为零。
图(g) 可能。
图(h) 不合理。
因为G- S间电压将大于零。
图(i) 不能。
因为T 截止。
.三．在图T2.3所示电路中，已知VCC12V ,晶体管=100b100k。
填空：要求β， R'先填文字表达式后填得数。
(1)当U V时，测得 UBEQ 0.7V ，若要基极电流 IBQ20A,则 R'和R W之和i0b R b=((V CC U BEQ)/I BQ) k≈( 565 ) k；而若测得U CEQ6V，则R c=((V UCEQ) /IBQ≈。
CC) ( 3 ) k(2)若测得输入电压有效值 U i 5mV 时，输出电压有效值 U o' 0.6V ，则电压放大倍数A u(U o /U i) ≈( -120 ) 。
《模拟电子技术》第5讲放大电路的分析方法I
例题一
2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？ 哪个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？
(1) Q2靠近截止区，最容易出现截止失真；
(2) Q3靠近饱和区，最容易出现饱和失真； (3) Q4距离饱和区和截止区最远，最大不失真电压Uom 最大；
例题二：已知放大电路如下图所示，电路参数都标 在电路中，并且已知三极管的输入特性曲线， 80 rbb' 200 求解放大电路的静态工作点Q。
解答：空载时Uom=5.3/2^1/2=3.75V，容易出现饱和 失真；带载时Uom=3/2^1/2=2.12V，容易出现截止 失真。
作业：
P138 2.2(a),(b) P138 2.4
饱和失真
饱和失真产生于晶体管的输出回路！ 集电极电流ic顶部失真，输出电压uo底部失真！
消除饱和失真的方法
Rc↓或VCC↑
Q '''
Q''
Rb↑或 VBB ↓或 β↓
• 消除方法：增大Rb，减小VBB，减小β • 消除方法：减小Rc，增大VCC
一般不采 用！
4、图解法的特点
• 形象直观； • 适应于Q点分析、失真分析、最大不失真输出 电压的分析； • 能够用于大信号分析； • 不易准确求解； • 不能求解输入电阻、输出电阻、通频带等参数。
I BQ
VBB U BEQ Rb
分析静态工作点
ICQ I BQ
UCEQ VCC ICQ Rc
直流通路
基本共射放大电路的交流通路
交流通路绘制原则： VBB=0(短路)，VCC=0(短路)
交流通路
阻容耦合单管共射放大电路的直流通路直流Biblioteka 路绘制原则：C1开路，C2开路
模拟电子技术教案基本放大电路
《模拟电子技术》电子教案授课教案课程：模拟电子技术任课教师：教研室主任：课号：５课题：第二章基本放大电路 2.1 简单交流放大电路教学目的：（1）熟练掌握基本放大电路的组成，工作原理及作用。
（2）重点掌握静态工作点的建立条件、作用教学内容：放大的概念，共射电压放大器及偏置电路，放大电路的技术指标和基本分析方法教学重点：基本放大电路的组成、工作原理教学难点：放大过程中交直流的叠加教学时数：2学时课前提问及复习：结型场效应管、绝缘栅型场效应管的构造原理和特性参数新课导入：放大的概念，应用场合以及放大电路。
新课介绍：第二章基本放大电路2．1 概述2.1.1 放大的概念放大对象：主要放大微弱、变化的信号（交流小信号），使V或I、P得到放大！OOO放大实质：能量的控制和转换，三极管——换能器。
基本特征：功率放大。
有源元件：能够控制能量的元件。
放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。
2.1.2 放大电路的性能指标为了反映放大电路的各方面的性能，引出如下主要性能指标。
、放大倍数1输出量与输入量之比，根据输入量为电流、电压和输出量为电流、电压的不同，可以得到四种放大倍数。
2、输入电阻为从放大电路输入端看进去的等效电阻，输入电阻Ri Ri=Ui/Ii。
和输入电流有效值Ii之比，即定义为输入电压有效值Ui 、输出电阻3任何的放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源，从放大电路输出端看进去的等效。
内阻称为输出电阻Ro 、通频带4 通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
-f=f 上限截止频率 f 中频放大倍数下限截止频率LbwH页15共页1第章2第《模拟电子技术》电子教案5、非线性失真系数6、最大不失真输出电压定义：当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压，用U表示。
om7、最大输出功率与效率最大输出功率P：在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率。
om效率η：直流电源能量的利用率。
放大电路失真现象研究
国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实验报告实验题目：放大电路的失真研究学院：电子信息工程学院专业：电子科学与技术学生姓名：学号：任课教师：侯建军*黄亮2014 年 5 月 20 日目录3 实验过程 (2)5 参考文献 (20)1 实验题目及要求（写明实验任务要求，可复制题目原文。
）1、基本部分（1）输入一标准正弦波，频率2kHz，幅度50mV，输出正弦波频率2kHz，幅度1V。
（2）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真（顶部、底部、双向、交越失真），若达到要求，如何设计电路，并修改。
2、发挥部分（1）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形出现不对称失真。
（2）任意选择一运算放大器，测出增益带宽积f T。
并重新完成前面基本要求和发挥部分的工作。
（3）将运放接成任意负反馈放大器，要求负载2kΩ,放大倍数为1，将振荡频率提高至f T的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至f T的110%，观察输出波形是否失真。
（4）放大倍数保持100，振荡频率提高至f T的95%或更高一点，保持不失真放大，将纯阻抗负载2kΩ替换为容抗负载20m F，观察失真的输出波形。
（5）设计电路，改善发挥部分（4）的输出波形失真。
3、附加部分（1）设计一频率范围在20Hz～20kH语音放大器。
（2）将各种失真引入语音放大器，观察、倾听语音输出。
4、失真研究（1）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真（2）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真（3）测量增益带宽积f T有哪些方法（4）提高频率后若失真，属于哪类失真（5）电阻负载改成大容性负载会出现什么失真（6）有哪些方法可以克服电阻负载改成大容性负载出现的失真（7）用场效应管组成的放大电路或运算放大器同样会产生所研究的失真吗（8）当温度升高，晶体管组成的电路刚刚产生静态工作点漂移，使电路产生某种失真，此时由场效应管组成的电路也同样失真吗为什么（9）归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。
模拟电子技术基础--第3章--多级放大电路
rbe R VO c
Ib _
例题
+
RS + VS _
V i V
gs
ßb I gmVgS
Vi Rg
+ VgS _
R2
+
rbe Ib Rc VO
_
Ri
g m V gs
_
Ro I b I b Ib
g m V gs R 2
Vo I b Rc
由最大功耗得出
必要性？
rz＝Δu /Δi，小功率管多为几欧至二十几欧。 UCEQ1太小→加Re（Au2数值↓）→改用D→若要UCEQ1大 ，则改用DZ。
NPN型管和PNP型管混合使用
问题的提出： 在用NPN型管组成N级 共射放大电路，由于 UCQi＞ UBQi（集电结反 偏） ，所以 UCQi＞ UCQ(i-1）（i=1～N），以 致于后级集电极电位接 近电源电压，Q点不合适。
AV M 128 . 6
分析举例
( R 3 ∥ R i2 ) Au 1 rbe 1
Au 2 (1＋ 2 ) ( R 6 ∥ R L ) rbe2 (1＋ 2 ) ( R 6 ∥ R L )
R i2 R 5 ∥ [ rbe 2 (1 2 )( R 6 ∥ R L )]
在以前画交流通路时，线性电阻在交流通路中保留，阻值 为线性电阻的交流电阻，因为是线性的，所以交流电阻与 直流电阻相等。
2.1差模输入双端输出
某瞬间的真实方向
uid = uid1-uid2
uid1= -uid2
Ree上交流压降为0。 因此，画差模交流信号交流通路时，Ree可视为短路， 即两管的发射极直接接地。 由uc1= -uc2可知RL两端电位一端为正，一端为负，RL的中点应 是地电位，即每管对地的负载电阻为RL/2.
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技术指标及设计要求
1. 基本要求
（1） 输入一标准正弦波，频率2KHz，幅度
50mV，输出正弦波频率2KHz，幅度1V。
ui
uo
25mV
0.5V
t
t
0.5ms
0.5ms
技术指标及设计要求
（2） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出 波形失真。
输出波形失真可发生在基本放大、功率放大 和负反馈放大等电路中，输出波形失真有截止失 真、饱和失真、双向失真、交越失真，以及输出 产生的谐波失真和不对称失真等。
失真放大电路
实验目的： 1. 掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真 问题——提高系统地构思问题和解决问题的能力。
2. 掌握消除放大电路各种失真技术——系统地 归纳模拟电子技术中失真现象。
uS
T1
T2
RB
E5
R7
C2
+
+ US
RB T3
R9 RL
Uo
－
C1
R1 R2
R3
Rf
－
uo
–UEE
（2） 讨论
负反馈
1）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真？
2）归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。
（3）提高频率后若失真，属于哪类失真？
（4）其他放大电路失真，及解决办法？
实验报告要求
实验内容： 1. 选取的实验电路及输入输出波形。 2. 实验数据。 3. 每个电路的讨论和方案比较。 4. 论述题目中要求的问题。
模拟电子技术实验
失真放大电路研究
失真放大电路
知识点回顾：
1. 截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真等。 2. 射极偏置电路、乙类、甲乙类功率放大电路和 负反馈电路。 3. 克服各种失真的技术。
失真放大电路
电路输出波形失真引起信号不能正确的传输， 解决失真问题是电路设计工程师面对的一个重要 问题。
技术指标及设计要求
uS
R4
R5
B1
T1
T2
RB
+ US
－
C1
T3
R1 R2
R3
R6 T4
R8 T5
+UCC
uo
R7 RB
E5
+
C2
R9 RL
Uo
－
–UEE
技术指标及设计要求
ui uf
udi
ui
+ uudii
-uf
放大电路 A
反馈网络 B
uo
uo uo
+UCC
R4
R5
R6 T4
R8 T5
uo
B1
ui
50mV
t
0.5ms
放大电路
uo
t
0.5ms
设计电路并改进。 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
技术指标及设计要求
（3） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出 波形失真。ui Nhomakorabea50mV
t
0.5ms
放大电路
uo
t
0.5ms
设计电路并改进。 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
技术指标及设计要求
5. 自拟构思的问题和发现的问题以及解决办法。 6. 通过本次实验，哪些能力得到提高。
重点归纳
重点： 1.给出不同输出波形失真现象，逆向
设计放大电路并改进，体现系统性。 2.归纳模拟电子技术放大电路失真问
题和解决方法，展开思路，体现开放性。
ui
2.5V
t
0.5ms
功放率大电放路大
uO uo
2.5V
0.5ms
tt
设计电路并改进。 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。交越失真1
交越失真2
技术指标及设计要求
2. 发挥部分
（1）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出 波形失真。
ui
uo
放大电路
设计电路并改进。 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
（4） 下图放大电路输入是标准正弦波，其输出 波形失真。
ui
50mV
t
0.5ms
放大电路
uo
t
0.5ms
设计电路并改进。 讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。
技术指标及设计要求
思考：改变下图射极偏置电路电路哪些参数可解决 上述失真。
Ec
截饱失真
ui
uo Re
双向失真
技术指标及设计要求
（5）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出 波形失真。