南邮单级放大电路.
单级放大电路设计 模电实验(DOC)
单级放大电路设计模电实验(DOC)东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路基础第三次实验实验名称：单级电压放大电路设计院：吴健雄专业：电类姓名：学号：实验室:实验组别：同组人员：实验时间：2011 年 5 月5 日评定成绩：审阅教师：实验三单级电压放大电路设计一、基本信息实验时数：时间要求：教材：实验检查：6学时第10～11周完成，第11周内交实验报告《电子线路实践》Page 1～6 带班教师检查二、学习目标：1、掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；2、了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法；3、了解负反馈对放大电路特性的影响。
4、掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、函数发生器的使用技能训练。
三、设计提示：图3-1 射级偏置电路1、对于图3-1中的偏置电路，只有R2支路中的电流I1>>IBQ时，才能保证UBQ恒定实现自动稳定工作点的作用，所以工程中一般取：I1?(5~10)IBQ 。
I1?(10~20)IBQ2、为了提高电路的稳定性，一般要求UBQ>>UBE，工程中一般取UBQ=(5~10)UBE，即UBQ=(3～5)V，UBQ=(1～3)V。
3、电路的静态工作点电流ICQ?UBQ?UBERE，于是小信号放大，所以ICQ一般取~2mA。
4、ICQ确定后通过以下公式可计算R1和R2的值：R2?UBQI1?UBQ?5~10?IBQ?5~10?ICQ’? ?RL???UBQ，R1?VCC?UBQI1??VCC?UBQ?R2UBQ。
5、交流电压放大倍数Au??rbe’’??RL??RL。
????26mVrb??1?? ?re300??1???ICQ6、交流输入阻抗Ri?rbe//R1//R2?rbe?rb?(1??)re?300?(1??)7、交流输出阻抗RO?ro//RC?RC。
南邮模电 第四章 差动放大电路和功率放大电路
RC
＋
V1 ＋ Uid1 － －
Uid2
V2
Uid=Uid1-Uid2
－
＋
11
图4―13基本差动放大器的差模等效通路
U od 1. 差模电压放大倍数 Aud U id 在双端输出时 U od U od 1 U od 2 2U od 1 2U od 2
U id U id1 U id 2 2U id1 2U id 2
＋
~ U i1 U i 2 2 ~ U i1 U i 2 2
~
RE －UEE
U i1 U i 2 2 2
~ U i1 U i 2
32
双端输出时： Uo AudUid Aud (Ui1 Ui 2 )
1 单端输出时： U o1 AudU id Auc (单)U ic 2 1 U o 2 Aud U id Auc (单)U ic 2
6
图4―12 基本差动放大器
RC UC1 U i1 ＋ V1
RL Uo － V2
RC UC2
U CC
U CE1Q U CE 2Q U CC 0.7 I C1Q RC
U C1Q U C 2Q U CC I C1Q RC
静态时，差动放 大器两输出端之 间的直流电压为 零。
7
34
六、放大电路的四种接法
差动放大电路有两个输入端和两个输出端， 所以信号的输入端和输出端有四种不同的连 接方式，即（1）单端输入，单端输出；（2） 双端输入，双端输出；（3）单端输入，双端 输出；（4）双端输入，单端输出。图4.2.6 给出了电路图。
35
（a）双端输入、双端输出 （b）双端输入、单端输出
南邮模电c期末复习第二章
IGFET分类： (1)根据沟道的导电类型，分为N沟道和P沟道两类。
(2)根据uGS=0时，漏源之间是否有导电沟道又可 分为增强型(无ID)和耗尽型(有ID) 两种。
增强型 N-EMOSFET
N沟道 MOSFET 耗尽型 N-DMOSFET
增强型 P-EMOSFET P沟道 耗尽型 P-DMOSFET
第二章 场效应晶体管及其放大电路
§2.1 场效应晶体管
晶体三极管是多子和少子均参与导电的双极型晶体管。 场效应管 (Field Effect Transistor 简称FET) 与双极性晶体管 不同，它是多子导电(在电场下的漂移运动) ，故又称为单极 型晶体管。 场效应管是利用电场/电压来控制半导体中电流的一种半导体 器件，故因此而得名。
符号规定
UBE: 大写字母、大写下标，表示直流分量。
ube: 小写字母、小写下标，表示交流分量。
Ube: 大写字母、小写下标，表示交流分量的有效值。 uBE: 小写字母、大写下标，表示叠加量或瞬时量。
画直流通路的原则：
① 视电容C开路，电感L短路， ② 交流输入信号源视为短路，但保留其内阻
画交流通路的原则：
项交流指标
2.5 场效应管放大电路
场效应管放大电路有共源、共漏、共栅等三种 基本组态电路。
三种组态放大电路的3个交流指标的比较 1. 电压放大倍数 2. 输入电阻（从信号源获得信号的能力） 3. 输出电阻（带负载能力）
•在共源极场效应管放大电路中，输入电压信号与输
出电压信号的相位是相反的。
无计算题
① 视电容C短路，电感L开路，
② 无内阻的循“先静态，后动态” 的原则，求解静态工作点时应利用直流通路，求解动态 参数时应利用交流通路，两种通路切不可混淆。
单级晶体管小信号放大器---南京航空航天大学精品课程建设
单级晶体管小信号放大器一、 实验目的1． 掌握单级放大器的 一种设计方法2． 掌握晶体管放大器静态工作点的放置与调整方法。
3． 掌握放大器性能的测量和调整方法。
二、 实验原理1． 电路工作原理晶体管放大器中，广泛应用工作点稳定的阻容耦合共射极放大器，如图3-2-1所示+-U 0U+-图3-2-1○1静态工作点Q 主要由R B1、R B2、R E 、R C 及电源电压+V CC 所决定。
该电路利用电阻R B1、R B2的分压固定基极电位V BQ 。
如果满足条件I 1>>I BQ ，当温度升高时，I CQ ↑→V EQ ↑→V BE ↓→I BQ ↓→I CQ ↓，结果抑制了I CQ 的变化，从而获得稳定的静态工作点。
只有当I 1>>I BQ 时，才能保证V BQ 恒定。
这是工作点稳定的必要条件，一般取 ⎩⎨⎧==BQ BQ I I I I )20~10()10~5(11锗管硅管)( ⎩⎨⎧)()3~1()()5~3(锗管硅管V V V V BQ BQ ==○2此放大器是交流放大器中最常用的一种基本单元电路。
交流信号经耦合电容C 1加到基极，引起基极电流作相应的变化，从而控制集电极电流作更大的变化。
它将在RC 上产生交流电压，通过电容C 2馈送到负载电阻R L 上。
这个输出电压V O 比输入电压V I 放大了A V 倍。
为了使放大器正常放大，一定要设置合适的静态工作点Q 。
Q 点应选择在三极管特性曲线的放大区的中间。
对于小信号放大器。
一般取I CQ =0.5~2mA ，电路的静态工作点由下列关系式确定CQ EQ CQBEBQ E I V I V V R ≈-≈ β==CQ BQ 1BQ2B I )10~5(V I V R1BQCC 1B I V V R -≈)R R (I V V E C CQ CC CEQ +-=阻容耦合放大器由于有耦合电容C 1、C 2及旁路电容C E 的存在，将使放大器增益A V 随信号频率下降而下降，幅频特性曲线如图3-2-2所示。
南京邮电大学模拟电子线路第5章集成运算放大电路.
2020年5月13日星期三
K0400041S 模拟电子线路
3
5.8 集成运算放大电路的外部特性及其理想化 5.8.1 集成运放的电压传输特性 5.8.2 集成运算放大器的主要参数 一、静态参数 二、动态参数 5.8.3 理想集成运算放大电路 一、理想化条件 二、理想运放特性
2020年5月13日星期三
IE1 R1 IE2 R2
若β>>2，则IE1≈Ir, IE2≈IC2
Ir
UCC U BE1 Rr R1
UCC Rr R1
IC2
R1 R2
Ir
2020年5月13日星期三
K0400041S 模拟电子线路
15
三、微电流电流源(Widlar Current)
UCC
Ir
Rr
I E2
1 R2
(UBE1 UBE2 )
UT
ln
I E2 I E1
2020年5月13日星期三
K0400041S 模拟电子线路
14
室温下，当两管的射极电流相差10倍时：
UBE1 UBE2
UT
ln
I E1 I E2
UT ln10 60mV
仅为此时两管UBE电压(>600mV)的10%。因此，
UBE1≈UBE2。
UBE1 IE1 R1 UBE2 IE2 R2
UCC
UBE1 IE1 R1 UBE2 IE2 R2
Ir
Rr
IC2
IB1
V1
＋
UBE1 －
IE1
R1
IB2 ＋
UBE2 － R2
V2 IE2
图5.2.4比例电流源
U BE1
UT
ln IE1 I S1
电工学-2-1、2
南京航空航天大学
RB
C1
RS ui eS
U CC
RC C2
T
RL u0
动态：加入ui时的状态
IB + ib = iB UBE + ube = uBE
IC + ic = iC
ube = ui
UCE + uce = uCE
uce = uo
静态 纯交流 总电流
南京航空航天大学
第二章 基 本 放 大 电 路
放大电路——具有放大能力的电路，能把微弱 的信号放大到所要求值
声音 话筒 放大器 扬声器 放大的声音
本章将讨论放大电路的结构，工作原理，分 析方法以及特点和应用。
南京航空航天大学
§2.1 理
基本放大电路的组成及工作原
C1
RS
RB
ui eS
EB
RC C2
T
RL u0
0,
C大
，X
小
C
，C近
似ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
短
路
，
耦
合
交
流
南京航空航天大学
C1
RS
RB
ui eS
EB
RC C2
T
RL u0
共发射极基本
EC
交流放大电路
若换成PNP 管，C1、C2、EB、EC极性反
南京航空航天大学
改单电源
RC C2
C1
RS
RB
T
RL u0
EC
ui eS
EB
RB C1
RS
RC C2
二、图解法
IB由估算求得
IB
单级放大电路,南京理工大学紫金学院eda实验报告
EDA（二）模拟部分电子线路仿真实验报告实验名称：单级放大电路姓名：学号：班级：通信时间：2013.4南京理工大学紫金学院电光系一．实验目的1.三极管输入输出特性曲线分析；2.掌握放大电路静态工作点的测试方法；3.掌握放大电路动态参数的测试方法；4.静态工作点对动态参数的影响以及失真分析二、实验原理分析静态工作点一般采用估算法求解，其步骤为：（1）画出电路的直流通路（2）选择回路计算基极电位V B（3）选择合适的回路计算I E、I B、U CE利用软件有两种方法求得电路的静态工作点，一种用万用表测量，另一种利用DC Operating Point仿真手段来得到。
放大电路的动态分析主要分析电路三个参量Au、Ri、Ro，首先应画出微变等效电路图。
三．实验内容2.11.电路图2、静态分析理论分析：步骤1.画出电路的直流通路2.选择回路计算基极电位V B3.选择合适的回路计算IE ,IB,UCE所用分压偏置电路直流通路如图所示：基极电流IB 很小，故IB<<I2R,因此I1R= I2R,选择回路（1）可得V B ≈R2∕（R1+ R2+Rw）*VCC=4V选择回路（2）可得I E≈(V B-U BE)／R E=(R2*V CC)/[ (R1+R2+R W)*R E]-U BE/R E=1.625mA由放大特性方程得：IB =IC/β=19μA选择回路（3）可得，UCE ≈ VCC- IC(RC+RE)=5.5V实验验证：(1)万用表测量法（2）DC Operating Point 分析3、动态分析1）电压放大倍数u o =-βi b R 11//R 4 u i = i b r be电压放大倍数为==iou u u A -β（R 11//R 4）∕r be =-59输入电阻为: R i = r be // R B1// (R 1+R W )=1.3 k Ω 输出电阻为： R o = R 4=2k Ω 实验验证：(1)电路的电压放大倍数：==iou u u A 86.593/2.109=-41 (2).输入电阻的测试电路Ri=ui/i i=2.109/0.001281=1.65kΩ(3).测量输出电阻Ro=uo/i i=2.121/0.001076=2.0KΩ4.失真分析观察该输出波形发现，波形的负半周出现失真，对于NPN管说明发生了饱和失真。
南京理工大学单级放大电路的设计与仿真
单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1）掌握放大电路静态工作点的调整与测试方法。
2）掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3）观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验元件1mV 5KHz 正弦电压源，15mV 5KHz 正弦电压源，12V直流电压源，2N2222A三极管，10uF电容（3个），10KΩ电阻（2个），3.0KΩ电阻，1.5KΩ电阻，5.1KΩ电阻，250KΩ电位器，万用表，示波器等。
三、实验原理三极管工作在放大区时具有电流放大作用，只有给放大电路中的三极管提供合适的静态工作点才能保证三极管工作在放大区。
如果静态工作点不合适，输出波形则会产生非线性失真——饱和失真和截止失真，而不能正常放大。
静态工作点合适时，三极管有电流放大特性，通过适当的外接电路，可实现电压放大。
表征放大电路放大特性的交流参数有电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。
由于电路中有电抗元件电容，另外三极管中的PN结有等效电容存在，因此，对于不同频率的输入交流信号，电路的电压放大倍数不同，电压放大倍数与频率的关系定义为频率特性，频率特性包括：幅频特性——即电压放大倍数的幅度与频率的关系；相频特性——即电压放大倍数的相位与频率的关系。
参数选择：为保证电压放大倍数大于50，R4不能太小，选取3.0KΩ的电阻。
R5为负反馈电阻，太大会减小放大倍数，太小又会使电路不稳定，因此选取1.5KΩ的电阻。
R1,R2的大小影响输入电阻的大小，选取10KΩ的电阻。
另外电容选用10uF。
图1 实验原理图四、输出信号的动态分析为了使得到的饱和、截止失真的波形图更加明显，用15mV的交流电压源代替了原先的1mV的电源。
用示波器观察时，只需将一条导线连在9号节点即可。
图2 三极管放大电路动态分析1、饱和失真情况下的输出信号调节电位器的百分比至0%，观察波形。
a)输出信号波形图图3 饱和失真时的输出信号波形图b) 饱和失真情况下电路的静态工作点值测试此时静态工作点值，其值如下：I B=227.374uA，I C=2.576mA, U CE=69.657mV。
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2018/12/28
卢庆莉
编写
（5）为什么要考虑放大器的输出信号动态范围 主要是指:工作点的选择不可偏高或者偏低。 工作点偏高：会出现饱和失真；
工作点偏低：会出现截止失真。
2018/12/28
卢庆莉
编写
4、明确所有电路参数的物理含义以及对应 用的影响。
（1）当其它参数保持不变,增大基极电阻Rb1时,IBQ减小, 使Q点下移,靠近截止区[如图(a)中Q3点];反之,如减小Rb1 则IBQ增大,靠近饱和区[如图(a)中Q1点]。以上两种情况 下，当信号幅度较大时都将使输出波形易于产生失真。
2018/12/28 卢庆莉 编写
6、输入电阻、输出电阻、幅频特性对 实际应用的意义
① 输入电阻 输入电阻是从放大器输入端看进去的电阻， 它定义为：Ri=Ui/Ii。
2018/12/28
卢庆莉
编写
7、Ri实际应用的意义：
对信号源来说，放大器相当于它的负载， Ri则表示该负载能从信号源获取多大的信号。 由于实际信号源均有内阻，对于低阻电压源， Ri 越大，放大器从该信号源获取的电压就越大。 而对高阻电流源，Ri越小，则放大器从该信号 源获取的电流也越大。否则信号源内阻的消耗 将增大，而输出给放大器的信号减小。
③三种基本的放大电路各有什么特点，在 什么场合下用什么电路？ 共基、共射、共集放大电路的主要特点和 应用，可以大致归纳如下： 共射电路：
① 具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，同时 输入电阻和输出电阻又比较适中。 ② 一般只要对输入电阻、输出电阻和频率响应没有 特殊要求的地方，均常采用共射电路。
③ 共射电路被广泛地用作单级放大或多级放大器的 中间级。
2018/12/28 卢庆莉 编写
共集电路：
① 共集电路的特点是电压跟随，即：输入电 阻很高、输出电阻很低、电压放大倍数接近 于1而小于1,具有电流放大作用。 ② 常被作为多级放大器的输入级、输出级和 中间缓冲级。
2018/12/28
卢庆莉
编写
2018/12/28 卢庆莉 编写
3、明确电路工作原理的物理意义 （1） 何为放大、放大的物理意义是什么? 它的本质是什么?
放大:是将信号的幅度由小增大。 物理意义:是把小能量变成大能量。 本质:实现能量的控制。
2018/12/28
卢庆莉
编写
（2） 放大的要求是什么?
放大器的最基本要求：
是将输入的模拟信号按比例地进行线性放大， 使放大后的输出信号尽可能和原来输入信号的波形 保持一致，不产生失真。
（3）要达到这个目的应采取什么样的电路实现? ①实现放大的形式有两种: 电流放大 和 电压放大。
2018/12/28 卢庆莉 编写
②根据不同要求,放大的电路有三种（可进行电
流放大或电压放大）即：共射、共基、共集。
具有电流和电压放大
具有电压放大，无电流放大
无电压放大，具有电流放大
2018/12/28 卢庆莉 编写
2018/12/28
卢庆莉
编写
5、电压放大、电流放大、功率放大倍数 对实际应用的意义
①电压放大倍数： 电压放大倍数为无量纲的数值，是定义放大 器的输出电压与输入电压的比值。 ②电流放大倍数： 电流放大倍数为无量纲的数值，是定义放大 器的输出电流与输入电流的比值。 ①功率放大倍数： 功率放大倍数为无量纲的数值，是定义放大 器的输出功率与输入功率的比值。
2018/12/28
卢庆莉
编写
（2）当其它参数保持不变,升高电源电压EC时，
直流负载线平行右移，Q点偏向右上方[如图(b) 中Q2点]，使放大电路的动态工作范围扩大，但 同时三极管的静态功耗也增大。
2018/12/28
卢庆莉
编写
（3）当其它参数保持不变, 增大集电极电阻RC时， 直流负载线与横轴的交点（EC）不变，但与纵轴 的交点（EC/RC）下降，因此直流负载线比原来平 坦，即斜率变小。而IBQ不变，所以Q点移近饱和 区[见图(c)中Q2点]。
2018/12/28 卢庆莉 编写
二、实验目的
1 掌握单管放大器电路的设计方本放大电路的测试方法。 掌握分立电子元件的测试和装配方法。
通过实验加深对放大电路工作原理的理解。 通过实验了解模拟电路的技术性和工程性特点。
2018/12/28 卢庆莉 编写
三、模拟电路学习指导
1、模拟电路理论课与实验课的不同学习要求 理论课——电路工作原理与工程估算方法。 实验课——电路的设计方法与实验方法。 2、明确模拟电路课程的工程性和技术性 工程性——是指为使理论具有可行性而使分析 和估算方法进行的简化，理论设计与实际测试 的吻合只能靠不断的试凑。 技术性——是指它是用于解决实际问题的学科， 它的每项技术指标对实际应用都有着特定的意 义。
共基电路：
① 共基电路的突出特点在于它具有很低的输入 电阻使晶体管结电容的影响不显著，因而频率 响应得到很大改善。 ②常用于宽频带放大器和高频电路中。
③ 输出电阻高，共基电路还可以作为恒流源。
2018/12/28
卢庆莉
编写
(4)为什么要设置直流工作点
为了使放大电路能正常工作,必须给放大电 路设置合适的静态工作点,以保证信号在基本 上不失真的条件下，能顺利地输入、输出。 换句话来讲，设立直流工作点就是要减小放大 电路的非线性失真，而非线性失真包括两种：饱 和失真 和 截止失真。
电工电子实验技术（模拟电路部分）
单级放大器
2018/12/28
卢庆莉
编写
主要授课内容：
一、预习要求： 二、实验目的 三、模拟电路学习指导 四、单级放大电路的设计指导 五、实验任务（单级放大电路 P174 J1） 六、模拟电路的装配 七、实验仪器 八、模拟电路参数的调测
2018/12/28 卢庆莉 编写
2018/12/28
卢庆莉
编写
（4）当其它电路参数不变，增大管子的电流放 大系数β时（例如由于更换三极管或由于温度升 高等原因而引起β增大），使输出特性之间的间 距加大,假设此时特性曲线改变为如图（d）中虚 线所示，如果IBQ不变，则Q点上移，使ICQ值增大， 即Q点靠近饱和区[见图（d）中Q2点]。
九、实验提问 十、实验报告要求
2018/12/28
卢庆莉
编写
一、预习要求： 1.自学第七章第一节中“基于分立元件的模拟电路 设计”的内容； 2.自学第七章第二节“模拟电路基本参数的测试”； 3.设计实验任务中的电路参数； 4.应用Multisim软件仿真设计电路； 5.拟定电路测试方案； 6.设计测试数据记录表格。