共射极放大器.
共射极放大电路的典型应用电路案例
共射极放大电路的典型应用电路案例
共射极放大电路是一种常用的放大电路，常见的应用包括：
1. 音频放大器：共射极放大电路可以用于设计音频放大器，用于放大音频信号，如音乐、语音等。
该电路可以将低电平的音频信号放大为足够的功率，以驱动扬声器。
2. 射频放大器：共射极放大电路适用于射频（Radio Frequency）信号的放大。
在无线电通信系统中，射频放大器用于放大无线电信号，以增加其传输距离和覆盖范围。
3. 摄像头放大器：共射极放大器可用于摄像头中的图像信号放大。
图像信号是摄像头捕捉到的光线强度信号，需要经过放大以提供清晰的图像显示。
4. 传感器信号放大：许多传感器输出的信号较弱，需要通过共射极放大电路进行放大。
例如光敏电阻、温度传感器等传感器，其输出电压信号较小，需要进行放大以符合后续电路的输入要求。
5. 反馈电路中的放大器：共射极放大电路经常应用于反馈电路中，以提供反馈信号的放大和调节。
通过适当选择反馈电阻和输入信号的相位关系，可以实现电流、电压、功率等类型的反馈。
这些只是共射极放大电路的一些典型应用案例，实际上，共射
极放大电路在许多电子设备和电路中都能发挥重要的作用，在各种电子设备中都有着广泛的应用。
晶体管共射极单管放大器实验
晶体管共射极单管放大器实验
电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图
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：
电子器件性能的分散性比较大，在设计和制作晶体管放大电路时需要测量和调试。
三、实验设备与器件
1.电子学综合实验平台
2.共射极放大器实验电路板
3.示波器
4.信号发生器
5.万用表
6.电阻
四、实验内容及步骤
1.放大器静态工作点的测量与调试
（1）调试静态工作点
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。
接通直流电源前，先将R W调至最大，函数信号发生器输出旋钮旋至零。
接通＋12V电源、调节R W，使I C=2.0mA （即U E＝2.0V），用直流电压表测量U B、U E、U C及用万用电表测量R B2值。
记入表2-1。
实物连接演示1
（接通＋12V电源、调节R W，使I C＝2.0mA）
实物连接演示2
（U B、U E、U C位置）
实物连接演示4
（调节u S使输入电压U i=10mV）
实物连接演示5
（用交流毫伏表测量输入输出电压有效值，并用示波器观察波形相位）
实物连接演示6
（改变电阻R C和R L并测量U o）
表2-2 Ic＝2.0mA U i＝mV
和U CE值，记入表2-4中。
每次测I C和U CE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。
9 共射极放大电路
江 阴 学 院
• 三极管微变等效电路模型的建立
1 使用条件
低频 小信号 变化量
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输入回路可等效为
ib
B
u be
B
等效为
ib
u be
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rbe
E
对于小功率三极管：
E
26(mV ) rbe 200( ) (1 β ) I E (mA )
rbe一般为几百欧到几千欧。
基极电流的瞬时值（交流分量+直流分量）
共射放大电路的电压放大作用
+UCC RB C1 + C2 + + iB iC + + T uCE uBE – uo – iE – iC RC
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+ ui
–
uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE
uCE
无输入信号(ui = 0)时:
uBE UBE tO iB IB tO
分析对象：各极电压电流的直流分量。 所用电路：放大电路的直流通路。
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设置Q点的目的： (1) 使放大电路的放大信号不失真； (2) 使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是 动态的基础。
分压偏置放大电路——工作点稳定
RB1、RB2——分压电阻，保证VB恒定。
U CC
RC
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RB1
波形分析
RB
iC
C1 +
+UCC RC
江 阴 学 院
ui
+
iB
t ui
–
t + + iB iC u T uCE C + uBE – – t iE
共射极放大器原理
Q′
IC
Q
0
t
0
Ib = 0 Q
ib2
0 u ce2 u ce
t
为了使放大电路的输出电压幅度 尽可能大，而非线性失真小一般将静 态工作点设置在交流负载线中段稍下 一点。
二、稳定工作点的偏置电路
在共射基本放大器中，IBQ
=
EC
UBEQ Rb
EC Rb
是固定不变的，叫固定偏置电路，其温度稳
性很差，当温度变化时，三极管的反向饱和
0
u ce
(d)
0
UBE U beq
u BE
+
t0
t0
t
IB Ibq
iB
+
t0
t
0
t
IC Icq
iC
+0
t
t0
t
UCE Uceq
u CE
+
t0
t0
t
由图可得:
基极总电压是静态电压 UBE 和信号电
压 ui 的叠加，
即： uCE = UBEQ ui
同理，基极总电流也是静态基极电流 IBQ 和交变信号电流 Ib 的叠加.
(IBQ<<I1)
C1
则基极电位为： ui I2
IBQ b c
V
e
R
U
b2
E
Re
u0
UB
=
Rb2 R b1 R b2
EC
分压式偏置稳定电路
(2)、利用发射极电阻 Re 来获得直流负 反馈，稳定静态工作点。过程如下：
T(C) ICEO ICQ UE UBE IBQ ICQ
通常，UB>>UBE 所以发射极电流为：
晶体管共射极单管放大器实验报告
晶体管共射极单管放⼤器实验报告实验⼆晶体管共射极单管放⼤器⼀、实验⽬得1、学会放⼤器静态⼯作点得调试⽅法,分析静态⼯作点对放⼤器性能得影响。
2、掌握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得测试⽅法。
3、熟悉常⽤电⼦仪器及模拟电路实验设备得使⽤。
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、它得偏置电路采⽤R B1与RＢ２组成得分压电路,并在发射极中接有电阻R E,以稳定放⼤器得静态⼯作点。
当在放⼤器得输⼊端加⼊输⼊信号u i后,在放⼤器得输出端便可得到⼀个与uｉ相位相反,幅值被放⼤了得输出信号u0,从⽽实现了电压放⼤。
在图２-1电路中,当流过偏置电阻R B1与ＲB2得电流远⼤于晶体管T 得基极电流ＩB 时(⼀般５~10倍),则它得静态⼯作点可⽤下式估算U CE=ＵCC—I C(RＣ＋R E+ＲF1)电压放⼤倍数输⼊电阻R i=ＲB1 /／R B２／/[r be+(1+β)ＲＦ1 ］输出电阻R O≈R C由于电⼦器件性能得分散性⽐较⼤,因此在设计与制作晶体管放⼤电路时,离不开测量与调试技术。
在设计前应测量所⽤元器件得参数,为电路设计提供必要得依据,在完成设计与装配以后,还必须测量与调试放⼤器得静态⼯作点与各项性能指标。
⼀个优质放⼤器,必定就是理论设计与实验调整相结合得产物。
因此,除了学习放⼤器得理论知识与设计⽅法外,还必图2－1 共射极单管放⼤器实验电路须掌握必要得测量与调试技术。
放⼤器得测量与调试⼀般包括:放⼤器静态⼯作点得测量与调试,消除⼲扰与⾃激振荡及放⼤器各项动态参数得测量与调试等。
１、放⼤器静态⼯作点得测量与调试1) 静态⼯作点得测量测量放⼤器得静态⼯作点,应在输⼊信号u i＝0得情况下进⾏, 即将放⼤器输⼊端与地端短接,然后选⽤量程合适得直流毫安表与直流电压表,分别测量晶体管得集电极电流I C以及各电极对地得电位ＵB、U C与U E、⼀般实验中,为了避免断开集电极,所以采⽤测量电压UＥ或ＵC,然后算出I C得⽅法,例如,只要测出ＵE,即可⽤算出I C(也可根据,由ＵC确定ＩＣ),同时也能算出U BE＝UＢ－U E,ＵCE=UＣ－UＥ。
共射极电压放大倍数计算公式
共射极电压放大倍数计算公式1. 引言共射极放大器是一种常见的放大电路拓扑结构，主要由晶体管组成。
该电路通过改变输入电信号的幅度来增大输出信号的幅度。
同时，该电路还可以改变输出信号的相位。
在实际应用中，我们经常需要计算共射极放大器的电压放大倍数。
本文将介绍共射极电压放大倍数计算公式，并对公式进行推导。
2. 共射极电压放大倍数定义共射极电压放大倍数是指在共射极放大器中输入信号所经过的放大，即输出电压与输入电压的比值。
假设在共射极电路中，晶体管的三个电极分别为基极、发射极和集电极。
其中，输入信号被施加到基极，而输出信号则由集电极输出。
共射极电压放大倍数（Av）的计算公式为：Av=-Rc/re其中，Rc是集电极电阻，re是发射极直流电阻。
下面，我们将对该公式进行推导。
3. 公式推导在共射极电路中，输入信号的幅度通过变化基极发射电容的电压而控制晶体管的放大程度。
输入信号的幅度可表示为Vi，而电流可表示为Ii。
据欧姆定律可知：Ii=Vi/Ri其中，Ri为输入电阻。
由于发射极与基极之间含有一个发射结，因此会产生一个电压降（Ve），该电压降可表示为VBE。
因此，由基极到地的电压为：Vi=VBE+Iire同时，我们还知道，集电极输出的输出电压可表示为Vo。
由于晶体管处于放大状态，因此Vo应显著大于VBE。
并且，集电极到GND之间的电阻为Rc。
因此集电极到地的电压为：Vo=RC*Ic其中，Ic是晶体管的集电极电流。
在理想状态下，假设集电极电流为IC，误差很小。
因此，我们可以将公式简化为：Vo=RC*IC电流IC可表示为IE-Ib，其中IE是发射极电流，Ib是基极电流。
由于IE可以通过伯特曼方程推导，因此IE的公式为：IE=Ib+IC因此:Vo=RC*(IE-Ib)Vo=RC*((β+1)*Ib-Ib))Vo=RC*β*Ib我们可以将Vi和Vo的关系列出，计算出共射极电压放大倍数（Av）：Av=Vo/ViAv=-RC*β*Ib / (VBE+Ii*re)由于我们无法得知Ib的实际值，因此我们需要将Ib用Vi/Ri来表示：Ib=Vi/Ri*β/(β+1)将Ib带入上述公式可得：Av=-RC*Vi/Ri*β/(β+1) / (VBE+Ii*re)化简公式，最终可以得到：Av=-RC/re4. 总结本文介绍了共射极电压放大倍数的定义，并推导出了该电路的放大倍数计算公式。
共射极放大电路
输出电阻：用于限制输出信号的电流，防止对负载电阻产生过大的电流冲击
负载电阻：用于接收放大后的信号，并将其转换为其他形式的能量，如声、光等
工作原理：共射极放大电路是一种常用的放大电路，其基本原理是通过改变基极电流来控制集电极电流，从而实现信号放大。
特点：共射极放大电路具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗，适合于放大高频信号。同时，其放大倍数较高，但失真度也较大。
静态工作点的计算：通过分析电路的直流通路，计算静态工作点的电压和电流
静态工作点的调整：通过调整电路参数，如偏置电阻、电源电压等，来调整静态工作点
带宽：放大电路能够放大的频率范围
失真：输出信号与输入信号的差异
稳定性：放大电路在输入信号变化时，输出信号的稳定性
输入电阻：输入信号的电压与电流之比
输出电阻：输出信号的电压与电流之比
汇报人：XX
XX,
CONTENTS
PRT ONE
PRT TWO
共射极放大电路：一种常用的放大电路，其输出信号与输入信号同相位
电路结构：由输入电阻、晶体管、输出电阻和负载电阻组成
晶体管：作为放大元件，其基极、发射极和集电极分别与输入信号、输出信号和电源相连
输入电阻：用于限制输入信号的电流，防止对晶体管产生过大的电流冲击
电阻：用于控制电流的大小，起到限流作用
电容：用于存储电荷，起到滤波、稳压作用
电感：用于产生磁场，起到阻抗、滤波作用
电阻、电容、电感的参数选择：根据电路需求，选择合适的电阻、电容、电感参数，以实现最佳性能
PRT FOUR
静态工作点的定义：在输入信号为零时，放大电路的输出电压和电流
静态工作点的重要性：影响放大电路的线性度、稳定性和输出功率
共射极放大器的交流等效电路分析法
Ic Io
＋
RC RL
Uo
－ Ro
Au
801 1
80
பைடு நூலகம்
Ri RB1 RB2 rbe 75 15 1 1k Ro RC 2k
Aus
Uo Us
Ri Rs Ri
Au
1 (80) 50 0.6 1
21
RB1RC
UCC ＋ C2
C1 ＋
＋
＋
Rs ＋ Ui
Au
Uo Ui
(RC
rbe
RL )
RL
rbe
输出、输入电压反相
rbe
rbb
(1
)re
rbb
26(mV ) ICQ (mV )
()
RL RC RL
4
关于电压放大倍数Au的讨论
当忽略rbb’时，
由于Au
RL
rbe
gmRL
Ii
Ib b
c
＋
Rs
RB1 RB2
＋ Ui
r be βI b
rce
－－
Ri
e
Ic
Io
＋
RC RL
Uo
－
Ro
(b)交流等效电路
图2.5.11 共射极放大器及其交流等效电路
3
分析各性能指标。主要包括以下性能指标：
1.电压放大倍数
Au
Uo Ui
无量纲参数
Ui Ibrbe
Uo Ic (RC RL ) Ib (RC RL )
RE
＋ RC RL Uo
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基本線路
輸入特性 輸出特性 轉移特性 偏壓方法
負載線
基本的共射極放大器
這是一個基本 的共射極放大 器, 只顯示了它 應有的偏壓o 實 際的放大器還 有電阻器以得 到正確的電流 等o
RL
輸出 輸入
RB
共射極放大器的特性
1. 輸入特性(input Characteristics)
輸入特性顯示輸入 電流(IB)和輸入電 壓(VBE)的關係 這關係和二極管特 性相似, 大約超過了 0.6V, B-E開始導通, 但又受VCE的數值所 影響o
IC VCC / RL
把兩點連接起來 , 就是負載線
VCC
VCE
負載線 Load Line
IC(mA)
5 4 3 2 1 0 0 5 10 15
IB(A) 50
40
30
20
10
20
負載線和輸出特 性畫在同一圖表 上, 可以同時比 較輸入(IB)和輸 出(IC 及VCE)的資 料o
VCE(v)
負載線 Load Line
輸入 輸出
IB VBE
VCE
共射極放大器的特性
1. 輸入特性(input Characteristics)
VCE = 4V VCE = 8V
輸出 輸入
IB VBE
VCE
0.6V
VBE
共射極放大器的特性
2. 輸出特性(output Characteristics)
輸出特性顯示輸出 電流(IC)和輸出電 壓(VCE)的關係 IC
輸入 輸出
隨著VCE增加, IC亦 上升, 直至飽和o 若 增加IB, 飽和點亦隨 之上升, 反之亦一樣
o
IB VBE
VCE
共射極放大器的特性
2. 輸出特性(output Characteristics)
IC(mA) IB(A) 50
5 4 3 2 1 0 0 5 10 15
IC IB VBE
輸出
IB
RB RL IC IC RL I VCC VCE VBE
IB RB
IB
共射極放大器的偏壓
如果暫時不看 IB 那邊分支,電流 經過 RL 和晶體 管時會產生兩個 電壓降： ICR RL 和V VCE IC L CE
RL IC I R IC RL
C L
I VCC
VCE
VCE
共射極放大器的偏壓
而這兩個電壓剛 好等如電源的電 壓, VCC , 因此： IC RL 和 VCE
IC(mA)
5 4 3 2 1 0 0 5 10 15
IB(A) 50
40
30
20
10
20
例如,這個放大 器的工作點是在 IB = 30A時, 馬 上就可以在圖表 上讀出IC 及VCE 的數值o
VCE (v)
負載線 Load Line
IC(mA)
5 4 3 2 1 0 0 5 10 15
IB(A) 50
共射極放大器的偏壓
2.分壓器偏壓:
只用一組電池, 以 分壓器(R1和R2)提 供偏壓予基極(B), 這是最常用的偏 壓方法o
RL R1
輸出
輸入
R2
共射極放大器的偏壓
3.簡單偏壓:
只用一組電池, 同 時提供偏壓予基 極(B)和集極(C),這 也是我們將要討 論的偏壓方法o
RL RB
輸出
輸入
共射極放大器的偏壓
當 VCE = 0 時,
IC = VCC / RL
VCE
負載線 Load Line
IC
又由此等式: VCC = IC RL + VCE VCE = VCC — IC RL
當 IC = 0 時,
VCE = VCC
VCE
負載線 Load Line
IC
當 IC = 0 時,
VCE = VCC
VCE
負載線 Load Line
RL IC IC RL I VCC VCE
共射極放大器的偏壓
而這兩個電壓剛 好等如電源的電 壓, VCC , 因此：
RL IC IC RL I VCC VCE
VCC = IC RL + VCE
共射極放大器的偏壓
IB
RB
IB
I RR I B B
B B
VCC
如果暫時不看 IC 那邊分支,電流 經過 RB 和晶體 管時也會產生兩 個電壓降：
V (V) CE 20
共射極放大器的特性
3. 轉移特性(Transfer Characteristics)
轉移特性顯示輸入 電流(IB)和輸出電 流(IC)的關係 IC IB VBE
輸出
這兩個電流幾乎是 輸入 一條經過零點的直 線, 即是差不多成正 比例o 不同的VCE 亦 對特性有輕微的影 響o
VCE
共射極放大器的特性
3. 轉移特性(Transfer Characteristics) IC
VCE = 10V VCE = 5V 輸入
IC IB VBE
輸出
VCE
IB
共射極放大器的偏壓
1.基本偏壓:
有兩組電池, 一 組提供偏壓予 基極(B), 另一 組提供偏壓予 集極(C)
RL
輸出 輸入
RB
IB R RB 和 VBE V IB BE B
VBE
VBE
共射極放大器的偏壓
IB
RB
同樣道理,
VCC = IB RB + VBE
VCC
IB RB
IB
VBE
負載線 Load Line
負載線是比較 放大器的輸出 電流 IC 和輸出 電壓 VCE 的一 個圖表,
RL IC IC RL VCE
VCCห้องสมุดไป่ตู้
負載線 Load Line
40
30
20
10
20
如在工作點 30A上輸入一 個10A的正弦 波訊號, 也可以 在圖表上看到IC 及VCE的變化o
VCE (v)
40
30
20
10
VCE
V (V) CE 20
共射極放大器的特性
2. 輸出特性(output Characteristics)
IC(mA)
5 4 3 2 1 0 0 5 10 15
由輸出特性可見, IC 一 IB(A) 旦飽和, 就差不多保持 50 不變, 這時即使增加VCE , 40 IC亦變化不大, 但是只 要增加IB , IC 即可隨著 30 增加, 所以利用IB 來控 20 制 IC 是一個更有效的 10 方法o
根據等式:
VCC = IC RL + VCE
IC 和 VCE 的關係 是一條直線
負載線 Load Line
由此等式: VCC = IC RL + VCE IC = ( VCC — VCE ) / RL
當 VCE = 0 時,
IC = VCC / RL
負載線 Load Line
IC
VCC / RL