分压式放大电路 (2)
分压式偏置放大电路
BQ
R b1 R b1 R b 2
VCC
I EQ
U
BQ
U Re
BEQ
U CEQ VCC I CQ ( RC Re )
Ui Ii
I BQ
I EQ
2）动态参数
Au Uo Ui
RL
'
rb e
( R L R C // R L )
'
ri
R b 1 // R b 2 // rb e
Uo Ui
RL
rb e
140 1 1 .6 3 7
8 5 .5 2
仿真结果：
A 2 V 1 .8 20m V 2 90
分压式偏置放大电路
小结
本章学习的知识点主要分为以下几点： 1、放大电路的基本组成、分析方法和衡量放大电路好坏的性能指标。 2、分压式放大电路的静态、动态分析 1）静态工作点参数
基极电阻，约几 十至几百千欧
耦合电容
NPN型管
输 入 回 路
输 出 回 路ຫໍສະໝຸດ 集电极 电源， 约为几 至几十 伏
基极电源 负载电阻 图1.0 共射极放大电路
知识回顾
放大电路的静态分析
静态时三极管各极电流和电压值称为静态工作点Q（主要 指IBQ、ICQ和UCEQ）。静态分析主要是确定放大电路中的静态 值IBQ、ICQ和UCEQ。 由直流通道可对Q点进行估算：
所以，Q=｛IB=37.2μA，IC=1.86mA，UCE=4.42V｝。
知识回顾
放大电路的静态分析
画法原则：（1）电容值大的电容（如耦合电容）视为短路； （2）无内阻的直流电源（如 V C C ）视为短路。
分压式偏置放大电路
◇ 要点点拔
1、影响放大电路静态工作点不稳定的因素
（1）温度影响 （2）电源电压波动 （3）元件参数改变
2、分压式偏置放大电路的结构：
3、工作原理：
4、稳定工作点的过程：
T↑→ Ic ↑→IE ↑→VE↑ →VBE ↓→IB↓→IC↓
5、分压式偏置放大电路静态工作点的计算
VBQ VCC Rb2 Rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 Rb 2
VBQ VBE Q Re
I CQ I EQ
I BQ
I CQ
计算静态工作点的顺序：
VCEQ≈VCC-ICQ（Rc+Re）
ICQ
IBQ
VCEQ
6、交流参数的计算
ri=Rb1//Rb2//rbe
ro=Rc//rce≈Rc
Av = vo/ vi= -β (RC// RL)/ /rbe
举例分析
在分压式偏置放大电路中，已知 VCC = 12 V， RC = 2 k，Re = 2 k，Rb1 = 20 k， Rb2 = 10 k， RL = 6 k，晶体管的 β 37.5 。 (1)试求静态值；(2)计算该电路的 Av， ri 和 ro 。
◇ 复习引入
1、基本放大电路的组成如何？ 2、当温度升高时，对放大电路的静态 工作点会不会产生影响呢？ 3、基本放大电路有何缺点？
◇ 问题预设
1、分压式偏置放大电路与固定式偏置放大电路
在电路结构上有哪些不同之处？
2、分压式偏置放大电路是如何稳定电路静态
工作点的？ 3、如何计算分压式偏置放大电路的静态工作点？ 4、如何计算分压式偏置放大电路的交流参数？
分压式偏置放大电路课件
应用领域的拓展
物联网领域
随着物联网技术的不断发展，分压式偏置放大电路在物 联网领域的应用逐渐增多，如传感器信号放大、无线通 信系统中的信号处理等。
新能源领域
在新能源领域，如太阳能逆变器、风能发电系统等，分 压式偏置放大电路的应用也日益广泛，为新能源技术的 发展提供支持。
THANKS
感谢观看
考虑精度和稳定性
选择精度高、稳定性好的 电阻，以保证电路性能的 稳定。
考虑功率
根据电路的电流和电压， 选择足够功率的电阻，防 止烧毁。
晶体管的选择与计算
确定晶体管类型
考虑封装和引脚排列
根据电路需求，选择合适的晶体管类 型，如NPN或PNP。
根据实际应用需求，选择合适的封装 和引脚排列。
确定晶体管参数
在其他领域的应用
电子乐器
在电子乐器中，分压式偏置放大 电路常用于放大模拟音源或合成 器输出的信号，以驱动扬声器或
耳机。
医学诊断
在医学领域，分压式偏置放大电路 可用于心电图机、脑电图机等设备 的信号放大，帮助医生准确诊断病 情。
遥感探测
在遥感探测中，分压式偏置放大电 路可用于放大微弱的无线电信号， 以实现远距离通信和数据传输。
电路组成
分压式偏置放大电路主要由输入级、输出级和偏置级三部分组成。输入级通常 采用差分放大电路，输出级采用功率放大电路，偏置级则采用分压式偏置电路 。
工作原理
分压式偏置放大电路的工作原理是通过偏置电路为放大电路提供合适的静态工 作点，并通过输入信号控制放大电路的增益，实现信号的放大。
静态工作点设置
详细描述
抗干扰措施包括屏蔽、接地、滤波等手段，可以有效降低电磁干扰、电源噪声等对放大 电路的影响。同时，合理布局布线、选用低噪声元件等也是提高抗干扰能力的重要措施
分压偏置式放大电路
实验二 分压偏置式放大电路
一、实验目的
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、输出电阻的测试方法。
3、熟悉常用的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。
当在放大器的输入端加入输入信号Us 后，在放大器的输出端便可得到一个与Us 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。
图2-1 分压偏置式放大电路原理图
三、实验内容
1、静态工作点的测量：调节电位器，使CC CEQ V U 2
1 ，各元件示值如图2-2所示：
图2-2 静态工作电路图
测量静态值如下：
2、动态参数的测量：在输出不失真的情况下。
输入正弦信号（Us=2mV、f=1khZ），测量输出电压大小如表2-2所示。
分压式偏置放大电路
2 分压式偏置放大电路2．1 分压式偏置放大电路的组成分压式偏置放大电路如图所示。
V 是放大管；R B1、R B2是偏置电阻，R B1、R B2组成分压式偏置电路，将电源电压U CC 分压后加到晶体管的基极；R E 是射极电阻，还是负反馈电阻；C E 是旁路电容与晶体管的射极电阻R E 并联，C E 的容量较大，具有“隔直、导交”的作用，使此电路有直流负反馈而无交流负反馈，即保证了静态工作点的稳定性，同时又保证了交流信号的放大能力没有降低。
． 图a 图b 2．2 稳定静态工作点的原理分压式偏置放大电路的直流通路如图a 所示。
当温度升高，I C 随着升高，I E 也会升高，电流I E 流经射极电阻R E 产生的压降U E 也升高。
又因为U BE=U B-U E ，如果基极电位U B 是恒定的，且与温度无关，则U BE 会随U E 的升高而减小，I B 也随之自动减小，结果使集电极电流I C 减小，从而实现I C 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：要实现上述稳定过程，首先必须保证基极电位U B 恒定。
由图b 可见，合理选择元件，使流过偏置 电阻R B1的电流I 1比晶体管的基极电流I B 大很多，则U CC 被R B1、R B2分压得晶体管的基极电位U B ：分压式偏置放大电路中，采用了电流负反馈，反馈元件为R E 。
这种负反馈在直流条件下起稳定静态工作点的作用，但在交流条件下影响其动态参数，为此在该处并联一个较大容量的电容C E ，使R E 在交流通路中被短路，不起作用，从而免除了R E 对动态参数的影响。
．2．3 电路定量分析1．静态分析根据定理可得输出回路方程↓↓→↓−−−−−−→−↑↑→↑→↑→-=C B BE U U U U EE C I I U U I I T B E B BE 恒定且CCB B B B U R R R U 212+=EE CE C C CC R I U R I U ++=↑↓2．4动态分析由分压式偏置放大电路图A 可得交流通路如图C 所示及微变等效电路如图D 所示图C 分压式偏置电路的交流通路 图D 分压式偏置电路的交流微变等效电路 （1）电压放大倍数K输入电压sr i i b beU ir i r == 输出电压''sc c L b LU i R i R β=-=-⋅//'sc b L C Lsr b be beR i r U i R R K U r ββ-⋅⋅===-⋅（2）输入电阻sr r12////sr b b ber R R r =（3）输出电阻sc r sc Cr R =设计举例：要求设计一个工作点稳定的单管放大器，已知放大器输出端的负载电阻6fz R K =Ω，晶体管的电流放大系数β=50，信号频率f=1KH z,电压放大倍数K ≥100，放大器输出电压的有效值U SC ≥ 2.5V 。
基本放大电路_分压偏置的共发射极放大电路
共发射极放大电路
无电压放大能力。 因为UBEQ=0，管子静态时工 作于截止区。
无电压放大能力。 因为VBB对交流输入信号短路， ui无法控制ib。
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
5.2.4 射极（分压）偏置电路
+VCC
1. 电路结构
RB1 RC
VB
RB 2 RB 1 RB 2
VC C
采用分压式电路 固定基极电位
+
C1 +
iB
ui RB2
−
RE
+C2 iC
iE RL
+ uo
−
自动调节过程：
T↑ →IC↑ →IE↑ → URE↑ →UBE ↓ → IB↓
+
RL U o
−
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
输出电阻
Ib b c Ic
U i 0，Ib 0 时，
Ic Ib 0
ro RC
rbe RB1 RB2
e
Ib
RC
RE Ie
ro
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
例2 电路如图所示。
已知 三极管的UBE=0.7V，
RB RC
β=50，RB=377kΩ， RC=6kΩ， RL=3kΩ， RS=100Ω， VCC=12V。
−
Aus
RB // rbe RS RB // rbe
Au
377 // 1 （ 83.3） 75.7 0.1 377 // 1
4.输入电阻ri、输出电阻ro
ri = RB// rbe≈1kΩ
ro = RC= 6kΩ
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
2.6.2 分压式共射放大电路的等效电路法
由电路及特性曲线可知，VCC=9V，
，
故Re=2k；ICQ(Rc//RL)=2V，得RL=6k。
由电流值IBQ=20µA可得
。
因
，由
可得：
2020/5/31
7
分压式共射放大电路的等效电路法 （2）
（3）因UCEQ-UCES=3.5V，ICQR‘L=2V。所以当 ui 由
零逐渐增大时uo先出现截止失真。为保证不失真，输入
（1）分析该电路工作点的稳定过程，并确定电路
中的VCC、Re、RL、Rb1和 ； （2）计算中频电压放大倍数、输入和输出电阻；
（3）在忽略ICEO的条件下，当ui逐渐增大时uo先 出现什么失真？输入信号的最大峰值电压应为何值？
2020/5/31
6
分压式共射放大电路的等效电路法 解：（1）工作点的稳定过程：
2020/5/31
9
分压式共射放大电路的等效电路法
解：（1）由直流通路可知，0
分压式共射放大电路的等效电路法 （2）微变等效电路如图所示。
（3）
2020/5/31
11
模拟电子技术基础
2.6.2 分压式共射放大电路 的等效电路法
2020/5/31
1
分压式共射放大电路的等效电路法
1. 静态分析 （1）静态工作点的估算
2020/5/31
2
分压式共射放大电路的等效电路法 （2）采用戴维南定理计算
一般来说，在满足
2020/5/31
的条件下，采用估算法。
3
分压式共射放大电路的等效电路法 2. 动态分析
信号的最大峰值电压为
。
2020/5/31
8
分压式共射放大电路的等效电路法
分压式共射放大电路rb1和rb2的关系
分压式共射放大电路是一种常见的电路结构，用于放大输入信号并驱动负载电阻。
在该电路中，rb1和rb2起着重要作用，它们之间的关系对电路的性能有着重要的影响。
本文将对分压式共射放大电路和rb1、rb2的关系进行详细分析。
1. 分压式共射放大电路的基本原理分压式共射放大电路是一种常见的放大电路结构，它由三个基本元件组成：晶体管、输入电阻rb1和输出电阻rb2。
在该电路中，输入信号通过rb1接入晶体管的基极，而输出信号则通过rb2从晶体管的集电极提取。
这种结构使得电路具有较大的输入电阻和较小的输出电阻，从而能够有效地放大输入信号并驱动负载电阻。
2. rb1和rb2的作用在分压式共射放大电路中，rb1和rb2分别扮演着输入电阻和输出电阻的角色。
它们的大小直接影响了电路的放大倍数和频率响应特性。
具体来说，rb1决定了输入信号的功率传递效率，而rb2则决定了输出信号的失真程度。
合理选择rb1和rb2的数值对于优化电路性能至关重要。
3. rb1和rb2的关系在实际设计中，rb1和rb2之间存在一定的关系，它们的数值大小应该经过合理的计算和选择。
一般来说，rb2的数值要远大于rb1，以确保电路具有较小的输出电阻和较大的输入电阻。
也需要考虑rb2对电路带宽和稳定性的影响，避免频率失真和失调现象的发生。
4. rb1和rb2的优化方法针对rb1和rb2的选择，可以采取一些优化方法来实现电路性能的提升。
可以通过合理的电路设计和仿真分析，选取合适的rb1和rb2数值。
可以利用电路技术手段，如改变rb1和rb2的接入方式、增加滤波器等措施，来改善电路的频率响应和稳定性。
需要进行实际测试和调试，以验证电路的性能和稳定性，确保rb1和rb2的选择是合理的。
5. 结论分压式共射放大电路的rb1和rb2之间存在着密切的关系，它们的选择对电路性能有着重要的影响。
通过合理选择rb1和rb2的数值，优化电路的设计和仿真，采取一些优化方法，可以实现电路性能的提升，并确保电路具有较好的频率响应和稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分压式单级放大电路
课程名称：分压式单级放大电路
学院:：计算机学院
班级：信息安全专业 192111
小组成员：王莉娜，韩春玲，李晓
指导老师：罗大鹏
日期：20112年5月
目录
第一章课题简介 (2)
（小组成员介绍及分工） (2)
第二章初始分析 (3)
（原理分析） (4)
第三章电路的设计方案 (6)
第四章实验内容 (7)
第五章设计评价及改进方案 (12)
第六章心得体会 (13)
第七章参考文献及鸣谢 (14)
第一章课题简介
通过实验箱制作并测试一个三极管共发射极放大电路，
要求如下：
（1）放大电路输出为正弦波，波形无明显失真
（2）放大信号的频率范围：1kHz——100kHz （3）电压放大倍数>100
（4）输出电压峰-峰值：Vp-p>5+/-0.1V
（5）测量电路输入、输出电阻及真实的放大倍数
（6）讨论该电路的优缺点及改进方案
实验器材
小组分工：
初始分析
（实验原理）
1.晶体管的放大作用
晶体管具有电流放大作用，它的实质是电流控制作用，在共射接法的NPN 型晶体管中一个较小的基极电流微小变化，就能引起集电极电流的很大变化从而实现电流放大作用。
I C =I CE +I CBO ≈I CE
I CE 与I BE 之比称为电流放大倍数
B
C
CBO B CBO C BE CE I I I I I I I I ≈--==
β I B =I BE -I CBO ≈I BE
共射接法采用发射极正向偏置集电极反向偏置的接法
2.晶体管的输出特性曲线
I E
I C
要使三极管能正常放大，需了解三极管的输出特性曲线输出特性曲线是在I B 为一常数时，输出回路中I C 与U CE 的关系曲线，它反映了晶体管输出回路中电压与电流的关系。
晶体管可以工作在输出特性曲线的3个区域内，如图：
输出特性曲线的近于水平部分是放大区。
晶体管工作在放大区的主要特征是：发射极正向偏置，集电极反向偏置，I C 与I B 具有线性关系：
I C =βI B 。
在放大电路中晶体管必须工作在放大区。
所以实验中静
态工作点必须合适。
3.由于晶体管工作一段时间后温度会上升，使得β会发生改变，固定偏置电路的Q 点是不稳定的。
Q 点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。
为此，需要改进偏置电路，当
1
2 3 4 CE (V) 6
9
=0 μA
μA μA μA μA
温度升高、 I C 增加时，能够自动减少I B ，从而抑制Q 点的变化。
保持Q 点基本稳定。
综上，小组成员讨论拟采用分压式放大电路以稳定静态工作点， 分压式偏置电路能自动稳定工作点。
其中R B1和R B2构成偏置电路 由电阻R B1和R B2分压为晶体管提供一个固定的基极电位U B 。
C B B B B B E R R R R I U ⋅+≈
⋅=2
12
22
可见放大电路的静态工作点U B 与晶体管的参数无关，不受温度的影响，从而实现了静态工作点的稳定。
第二章 电路设计方案
u o
经小组成员讨论设计的电路图为分压式放大电路电路图如下：
注：其中E 为实验箱上提供的直流电压大小为12V,Ui 为信号源提供的交流正弦电信号，U 0信号接入示波器的通道1以便观察放大倍数，同时Ui 接入示波器的通道2当两个波形同时显示时能观察到是否反向，同时从示波器上读出放大倍数。
连接交流信号源之前需测量静态工作点，本实验准备测量的静态工作点为U B ,U BE ,U CE .三个量。
第三章 实验内容
u o
1．静态工作点的测量与计算
U CE =3.97V
可以看到晶体管工作在放大区
U B 的测量值为2.18V
U BE 的测量值为0.67V
V 18.2B
=U mA
51.1167.018.2E BE B E C =-=-=≈K U R U I I A 7.37m A 40
51
.1C
B μβ
==
=
I I
U CE的测量值为3.97V 2.输入信号，观察放大波形
该波形信号发生器显示的频率为1.124KHz,输出信号的峰峰值为52mV.从示波器上读出放大信号的峰峰值为约为5.3V，输入信号Ui约为45.3mV。
可以计算出该放大电路的放大倍数A=-117，放大后的电压的峰峰值为5.3V达到了实验要求的5V。
放大倍数也超过了实验要求中的100倍。
而后我们又观察了频率为100KHz时的波
形如下：
3.输入电阻及输出电阻的测量
测出等效电阻r i和r0两端电压，
测得输入电阻为：0.98千欧
输出电阻为5.05千欧
4．理论值的计算
真实放大倍数
输入电阻
输出电阻 r 0=Rc=5.1 误差分析：
实验结果：由于β的值不确定，在实验中假定其为40，可以看出在误差允许范围内本实验的结果基本正确，完成了课题要求。
96.1005)
mA ()mV (26)1()(300=++Ω=E be I r β79.20200596.11.540-=⨯-=-=be C u r R A β8729
.20////21==B be B i R r R r Ω
K Ω%3.42%10079
.202)79.202(117%100u u =⨯----=⨯-=理理实A A Au W u A %27.12%1008927.08927.098.0%100i ri ri ri =⨯--=⨯--=理理实
r W %98.0%1001.51.505.5%100r r 0r00r 0=⨯-=⨯=实理
实—W
第五章实验设计评价及改进方案电路中存在的缺点有：
①静态工作点一旦确定放大倍数就不能再改变
②放大电路从输入信号中得到的输入电压为87%电路性能有待高。
③当输入的信号为100KHz时，波形不太理想，原因是电路中的电容
较小，所以可在输出端与地之间接一个大电容。
电路的改进方案：
①将RE改为一个滑动变阻器，可通过改变RE的电阻方便地改变放
大倍数
②电路的性能可以通过加入射级输出器，利用它输入电阻高，输出
电阻低，带负载能力强的特点来提高整个放大器的放大倍数
第六章心得体会
经过本次实验，我们加深了对放大电路的了解同时学会了使用信号发射器，示波器等仪器。
在实验中我们遇到了许多困难，经过我们小组的团结协作，共同讨论，最终克服了这些困难。
我们感受到了对知识包括实验过程步骤从一知半解到融会贯通的喜悦，增强了克服困难的勇气。
我们认识到只有分工明确，团结协作，才能取得实验的成功，同时也使我们巩固和加深了对电子线路基本知识的理解，提高了综合运用所学知识的能力。
实验虽然完成了，但是知识的学习是永无止境的，我们应该继续努力，争取取得更好的成绩！
第七章参考文献
1、《电工与电子技术》（叶敦范,郭红想主编）电子工业出版社
2、《电工与电子技术实验》（郭红想，叶敦范主编）中国地质大学出版社。