实验单管放大电路PPT
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晶体管共射极单管放大电路实验
Ui
RL' rbe
式中
rbe
300
(1
)
26mv IE
; RL'
RL
/
/ RC
二、实验电路与原理
4、输入电阻Ri
反映放大器消耗前级信号功率的大小。
放大器输入端看进去的等效电阻。
定义为输入电压Ui和输入电流Ii的比值。 测量方法：换算法，在信号源和放大器之间串入一个已知电 阻Rs，只要分别测量出Us和Ui，则输入电阻为
文本举例表并列
琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳
修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。《醉翁亭记》就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1．
用导线将各种仪器和实验装置正确连接（毫安表串入集电极支路），检查无误后， 接通电源VCC（稳压电源的输出电压应预先调到+12V）。
2、调整与测试静态工作点，并观察工作点对输出波形的影响
（1）调节RW，使静态工作点合适，即三极管C-E间的静态电压VCEQ=6V。 （2）在放大器Ui端加入1kHz，10mV的正弦信号，用示波器观察输出电压波形，记入 表2-1中。 （3）保持步骤（2）的静态工作点，加大输入信号，直到示波器上观察到的波形同时 产生正负半周削顶为止，将此时的波形记入表1中。 （4）恢复输入信号大小为10mV，调节RW使之最大，记录波形，并测量静态工作点， 记入表2-1中。 （5）调节RW使之最小，记录波形，并测量静态工作点，记入表2-1中。
单管放大电路演示 (2)
单管放大电路 演示
曹芳芳 李一萌
电路原理图
静态分析
静态分析结果：
VBEQ 0.634V
VCEQ 6.07996V
动态分析
由上图可见，输出波形没有明显的非线性失真，且输出波形与输入波形反相。 由示波器T1和T2的读数区可以得到输入电压和输出电压的幅值，从而求取电 路的电压放大倍数，即
448.652 (430.122) 878.774 Au -20.044 22.015 21.827 43.842
由虚拟仪表XMM1和XMM3分别测得当输入电 I i 1.985 ,输入电流为 μ 压 U 0 98.232mV 由XMM2测得输出电压为 路的输入电阻为
Vi 15.521mV
， ，则放大电
U i 98.232 Ri 6.329 K I i 15.521
保持输入电压不变，将负载电阻 RL 断开，测得此时的输出电压 ' U 0 310.748mV ,则输出电阻为
' U0 310.748 R0 ( 1) RL ( 1) 1 2.16 K U0 98.232
瞬态分析
由于瞬态分析的结果是节点的电压波形，所以用示波器观察到得结果， 和前面分析的结果完全一样。
频率特性分析
Hale Waihona Puke 参数分析对电阻 R6 进行分析
由上图可见，当电阻 R6 阻值不同时，导致静态工作点不同，因此输 出波形不同，都有不同程度的失真，其中 R6 的阻值为 2.8K 时失真 最明显，正负峰值相差最大。
曹芳芳 李一萌
电路原理图
静态分析
静态分析结果：
VBEQ 0.634V
VCEQ 6.07996V
动态分析
由上图可见，输出波形没有明显的非线性失真，且输出波形与输入波形反相。 由示波器T1和T2的读数区可以得到输入电压和输出电压的幅值，从而求取电 路的电压放大倍数，即
448.652 (430.122) 878.774 Au -20.044 22.015 21.827 43.842
由虚拟仪表XMM1和XMM3分别测得当输入电 I i 1.985 ,输入电流为 μ 压 U 0 98.232mV 由XMM2测得输出电压为 路的输入电阻为
Vi 15.521mV
， ，则放大电
U i 98.232 Ri 6.329 K I i 15.521
保持输入电压不变，将负载电阻 RL 断开，测得此时的输出电压 ' U 0 310.748mV ,则输出电阻为
' U0 310.748 R0 ( 1) RL ( 1) 1 2.16 K U0 98.232
瞬态分析
由于瞬态分析的结果是节点的电压波形，所以用示波器观察到得结果， 和前面分析的结果完全一样。
频率特性分析
Hale Waihona Puke 参数分析对电阻 R6 进行分析
由上图可见，当电阻 R6 阻值不同时，导致静态工作点不同，因此输 出波形不同，都有不同程度的失真，其中 R6 的阻值为 2.8K 时失真 最明显，正负峰值相差最大。
《放大电路》PPT课件
N
T UCEQ
uo
(VCC ,0) RC
Q1
Q2
IB
0
M(VCC,U0C) E/V
(3) 改变RC — 直流负载线斜率发生改变
IBQ
RB C1
ui
VCC
RC
ICQ
C2
ICQ
=
VCC
- UCEQ RC
I BQ = VCC
IC/mA
- UBEQ RB
RC2 > RC1
T UCEQ
(VCC
N
,0)
uo RC
+ UBEQ
当输入信号为0时， IBQ、ICQ、 UBEQ、UCEQ称为放大电路的静态工作点Q —Quiescent P oint
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输
出特性曲线上的一个点称为静态工作点。
IB
IC
IBQ
Q
ICQ
UBE UBEQ
Q
UCEQ
UCE
交流通路是在输入信号作用下，交流信号流 经的通路，也就是动态电流流经的通路，用于 研究动态参数。
二、输入电阻Ri
• 放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号 ，那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放 大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越 大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越
小。
US ~
Ii
Ui
Au
Ri
=
Ui Ii
Ii
+
Au
Rs
Ui +
Ri
Us
--
信号源为电压源
Ii
Rs
Ri
Is
(c)
单管基本放大电路.ppt
7．5．2 功率放大电路的分类 功率放大电路通常是根据功放管的静态工作点在负载线 上位置的不同进行分类的。通常分为甲类、乙类、甲乙 类，高频放大电路中还有丙类和丁类。
1．甲类
甲类功率放大电路的静态工作点在负载线的中点。甲类 功率放大电路的功放管有较大的静态工作电流，无输入信 号也有较大的管耗。有信号输入时，在整个周期内功放管 都工作，若静态工作点取值恰当，则输出信号不失真。甲 类功率放大电路的特点是失真小、管耗大、效率低，只适 用于小信号放大，其波形如图7-17（a）所示。
电感看作短路，其他元件不变。 2．交流通路
交流通路的简化方法是将电抗元件中的电容看作短路， 电感看作开路，其他元件不变。直流电源只能产生直流 激励，在交流电路中不起作用，而其内阻很小忽略不计， 作为短路处理。
图7-2 共射极单管放大电路的直流、交流通路
(a)直流通路
(b)交流通路
7．1．3 静态分析
图7-7 分压式偏置放大电路
图7-8 分压式偏置放大电路的直流通路
7．2．2 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7-8所示。当温度升
高，IC随着升高，IE也会升高，电流IE流经射极电阻RE产生 的压降UE也升高。又因为UBE=UB-UE，如果基极电位UB是 恒定的，且与温度无关，则UBE会随UE的升高而减小，IB也 随之自动减小，结果使集电极电流IC减小，从而实现IC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：
放大电路的静态是指未加交流信号以前的起始状态。
此时，晶体管各极直流电压和直流电流分别用UBEQ、 UCEQ、IBQ和ICQ表示。由于这些数值代表着输入特性曲
线和输出特性曲线上一个点的坐标，习惯上称该点为静态 工作点或直流工作点，此时晶体管的各极电压和电流均在 静态值的基础上变化。
1．甲类
甲类功率放大电路的静态工作点在负载线的中点。甲类 功率放大电路的功放管有较大的静态工作电流，无输入信 号也有较大的管耗。有信号输入时，在整个周期内功放管 都工作，若静态工作点取值恰当，则输出信号不失真。甲 类功率放大电路的特点是失真小、管耗大、效率低，只适 用于小信号放大，其波形如图7-17（a）所示。
电感看作短路，其他元件不变。 2．交流通路
交流通路的简化方法是将电抗元件中的电容看作短路， 电感看作开路，其他元件不变。直流电源只能产生直流 激励，在交流电路中不起作用，而其内阻很小忽略不计， 作为短路处理。
图7-2 共射极单管放大电路的直流、交流通路
(a)直流通路
(b)交流通路
7．1．3 静态分析
图7-7 分压式偏置放大电路
图7-8 分压式偏置放大电路的直流通路
7．2．2 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7-8所示。当温度升
高，IC随着升高，IE也会升高，电流IE流经射极电阻RE产生 的压降UE也升高。又因为UBE=UB-UE，如果基极电位UB是 恒定的，且与温度无关，则UBE会随UE的升高而减小，IB也 随之自动减小，结果使集电极电流IC减小，从而实现IC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：
放大电路的静态是指未加交流信号以前的起始状态。
此时，晶体管各极直流电压和直流电流分别用UBEQ、 UCEQ、IBQ和ICQ表示。由于这些数值代表着输入特性曲
线和输出特性曲线上一个点的坐标，习惯上称该点为静态 工作点或直流工作点，此时晶体管的各极电压和电流均在 静态值的基础上变化。
电子技术第02讲单管放大器04903 56页PPT文档
ro
uso ~
输出端
(2-5)
如何确定电路的输出电阻？
在电路的计算中求ro有两个方法：
1、所有的电源（包括信号源）置零，
保留受控源。然后采用加压求流法。
ro
uso ~
i u
ro=u/i
(2-6)
2、开路电压除以短路电流法。
ro
uso ~
uo 测量开路电压uo = uso
ro
uso ~
测量短路电流io = uso / ro io
Au
输入电阻： ri=ui / ii
信号源 输入端
输出端 （加压求流法）
一般来说， ri越大越好。 ri越大，ii就越小，ui 就越接近uS
(2-4)
(3)输出电阻ro 放大电路对其负载而言，相当于信号源，
我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个 戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。
uS ~
输出端 Au
rce
u ce ic
(2-42)
ib ube
ic
ib
uce ube rbe
ic
ib rce uce
rce很大，一般忽略。
(2-43)
三极管的微变等效电路
c b
e
等效
bc ic =ib
rbe
e
(2-44)
2、放大电路的微变等效电路 将交流通道中的三极管用微变等效电路代替
ii
ib
ui RB rbe
UCE
uCE
(2-29)
各点波形
RB C1 ui
+EC iC
RC
C2
uCE
iB
uo
uo比ui幅度放大且相位相反
单管放大电路 ppt课件
2020/12/2
9
uo ui
图2.1.1电阻分压式工作点稳定放大电路
2020/12/2
10
在图2.1.1电路中，当流过偏置电阻RB11和RB12 的
电流远大于晶体管的基极电流IB时（一般5～10倍）， 则它的静态工作点可用下式估算
UB
RB1 RB1RB2
VCC
IE
UB
UBE RE
IC
2020/12/2
2020/12/2
40
图2.1.11 噪声分析图2.1.1节点2的仿真分析结果
2020/12/2
41
6. 电路失真分析 失真分析用于分析电子电路中的谐波失真和内
部调制失真（互调失真），通常非线性失真会导致 谐波失真，而相位偏移会导致互调失真。若电路中 有一个交流信号源，该分析能确定电路中每一个节 点的二次谐波和三次谐波的复值。失真分析操作方 法请看第1章中的1.7.7小节。本例分析了图2.1.1电 路中的节点“2”，分析结果如图2.1.12所示。
11
UCE＝VCC－IC（RC＋RE）
电压放大倍数： Au βRCr/b/eRL
输入电阻： Ri＝RB11 // RB12 // rbe 式中rbe为三极管基极与发射极之间的电阻
输出电阻 RO≈RC
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12
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
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34
2. 恢复默认值 点击Reset to default按钮，即可恢复默认 值。 3. 分析节点的频率特性波形 按下“Simulate”（仿真）按钮，即可在显 示图上获得被分析节点的频率特性波形。交流 分析的结果，可以显示幅频特性和相频特性两 个图，仿真分析结果如图2.1.9所示。
单管交流电压放大电路
负载断开和 接入
在放大器输入端加入一个固定信号 电压Vs，分别测量当已知负载RL 断开和接上时的输出电压Vo空和 Vo负 ， 则：
观察不同静态工作点对输出波形的影响 增大RW的阻值，观察输出电压波形是否出现截止失真（若RW增大至最大，波形失真仍不明 显，则可在R1支路中再串一只电阻或适当加大Vi来解决），描出失真波形。
Vi＝5mV，测量并记录VS、VO和VO'
注意： 用二踪示波器监视VO及Vi波形时，必须确保在VO基本不失真时读数。
Vi -----有效值 Vim -----峰值 Vi p -p -----峰峰值
加入正弦信号 用交流毫伏表观察， Vi＝5mV 观察波形不能失真
数据表格：
静态工作点电流 ICQ/mA
常见故障的分析方法
万用表作为测量电 阻使用
一般使用示波器，测量各点波形，与理论情况作比较，确定故障区 域，在针对区域结合理论分析 加入信号 观察波形
电源都是设置成电压源时 电压源指示灯亮，正常 电流源指示灯亮，不正常 说明电源被短路，不允许
讲 解 完 毕！
感
谢
观
看
电子技术实验
BRAND
PLANING
01
单管交流电压放 大实电验二路
02
品牌介绍
（一）实验设备与元件
原理电路
1KΩ
电解电容 电位器 三极管
9013 NPN型
9013引脚介绍
电路的基本连接
外接元件的安装
9013
注意管脚与 箱子插孔对 应连接
单电源的连接 电源端
共地（接地）
（三）实验内容
纪录波形，注意比较两种波形差异 减小RW的阻值，观察输出电压波形是否出现饱和失真，描出失真波形。
单管放大电路原理图设计PPT教案
2
下面以单管放大电路为例介绍原理图设计方法
3
1.新建PCB项目文件 在Protel 2004主窗口下，执行菜单“文件”→“创 建”→“项目”→“PCB项目”，Protel 2004系统会 自动创建一个名为“PCB_Project1.PrjPCB”的空白项 目文件。
执行菜单“文件”→“另存项目为”，屏幕弹出另 存项目对话框，可以更名保存。
加载元件库也可以通过执行菜单“设计”→“追 加/删除元件库”实现。
18
2.原理图设计配线工具 Protel2004提供有配线工具栏用于原理图的快捷绘 制，如图2-28所示。
19
3.通过元件库控制面板放置元件
本例中要用到三 种元件，即电阻、 电解电容和三极管 2N3904，它们都 在Miscellaneous Devices.IntLib库 中，设计前需先安 装该库。以下以放 置三极管2N3904 为例介绍元件放置 。
13
设置参数内容 在工作窗口中单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“ 选项”→“图纸”，屏幕弹出 “文档选项”对话框，选 择【参数】选项卡，用鼠标单击对应名称处的【数值】 框，输入需修改的信息后完成设置。
14
四、设置元件库与元件放置
1.加载元件库 单击原理图编辑器右上方的【元 件库】标签，屏幕弹出图2-22所示 的“元件库”控制面板，该控制面 板中包含元件库栏、元件查找栏、 元件名栏、当前元件符号栏、当前 元件封装等参数栏和元件封装图形 栏等内容，用户可以在其中查看相 应信息，以判断元件是否符合要求 。 其中元件封装图形栏默认是不显 示状态，用鼠标单击该区域将显示 元件封装图形。
⑴光标移至RES2上
单击鼠标右键，选中
查找⑵相弹似出对查象找
⑸选中Hide隐
下面以单管放大电路为例介绍原理图设计方法
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1.新建PCB项目文件 在Protel 2004主窗口下，执行菜单“文件”→“创 建”→“项目”→“PCB项目”，Protel 2004系统会 自动创建一个名为“PCB_Project1.PrjPCB”的空白项 目文件。
执行菜单“文件”→“另存项目为”，屏幕弹出另 存项目对话框，可以更名保存。
加载元件库也可以通过执行菜单“设计”→“追 加/删除元件库”实现。
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2.原理图设计配线工具 Protel2004提供有配线工具栏用于原理图的快捷绘 制，如图2-28所示。
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3.通过元件库控制面板放置元件
本例中要用到三 种元件，即电阻、 电解电容和三极管 2N3904，它们都 在Miscellaneous Devices.IntLib库 中，设计前需先安 装该库。以下以放 置三极管2N3904 为例介绍元件放置 。
13
设置参数内容 在工作窗口中单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“ 选项”→“图纸”，屏幕弹出 “文档选项”对话框，选 择【参数】选项卡，用鼠标单击对应名称处的【数值】 框，输入需修改的信息后完成设置。
14
四、设置元件库与元件放置
1.加载元件库 单击原理图编辑器右上方的【元 件库】标签，屏幕弹出图2-22所示 的“元件库”控制面板，该控制面 板中包含元件库栏、元件查找栏、 元件名栏、当前元件符号栏、当前 元件封装等参数栏和元件封装图形 栏等内容，用户可以在其中查看相 应信息，以判断元件是否符合要求 。 其中元件封装图形栏默认是不显 示状态，用鼠标单击该区域将显示 元件封装图形。
⑴光标移至RES2上
单击鼠标右键，选中
查找⑵相弹似出对查象找
⑸选中Hide隐