第4章 单管放大电路
单管放大电路原理
单管放大电路原理单管放大电路是一种基本的电子电路，常用于音频放大器和电视机等电子设备中。
它的主要原理是利用晶体管的放大作用，将输入信号放大后输出到负载上，以实现信号的放大和增强。
下面我们来一起详细了解一下单管放大电路的原理及其应用。
单管放大电路的基本原理是利用晶体管的三种工作状态：截止状态、放大状态和饱和状态。
其中，放大状态是最常用的工作状态。
在放大状态下，晶体管的发射极和基极之间的电流变化可以被控制，从而实现信号的放大。
具体来说，当输入信号加到晶体管的基极上时，会引起基极电流的变化，进而导致晶体管的发射极电流的变化。
通过适当的电路设计，可以使得输入信号的小变化能够放大到较大的幅度，并输出给负载。
单管放大电路常用的电路结构有共射极放大电路、共基放大电路和共集放大电路。
其中，共射极放大电路是最常见的一种结构，也是应用最广泛的一种。
它的基本原理是将输入信号加到晶体管的基极上，输出信号从晶体管的集电极上获取。
通过适当的电路设计，可以实现输入信号的放大和相应增益的控制。
单管放大电路的应用非常广泛。
例如，它常用于音频放大器中，将低幅度的音频信号放大到足够的功率，以驱动扬声器发出高质量的声音。
它还可以用于电视机和无线电接收机等设备中，用于接收和放大来自外部天线或信号源的电频信号。
此外，单管放大电路还可用于传感器信号的放大和处理，以及医疗仪器和实验设备中的各种测量和控制系统中。
在设计和应用单管放大电路时，需要注意一些关键因素，如电路的电压和电流要求、输入和输出阻抗的匹配、负载的适配以及信号的失真和噪声控制等。
同时，还应考虑晶体管的工作参数和特性，如最大电压和电流、频率响应和温度稳定性等。
总之，单管放大电路是一种重要的电子电路，具有广泛的应用领域。
通过理解其基本原理和注意相关因素，我们可以设计和应用出高性能的单管放大电路，以满足各种电子设备的需求。
单管放大器总结 共射、共集、共基放大电路
晶体管共射极单管放大器单管放大电路的三种基本结构单管放大电路有共发射极、共基极和共集电极三种解法（组态），他们的输入和输出变量不同，因而电路的性能也不太一样。
共发射极单管放大电路.共集电极单管放大电路.共基极单管放大电路图一为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
他的偏置电路采用Rb1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。
在放大器的输入端加入输入信号Ui后，在放大器的输入端可得到一个与Ui相位相反，幅值被放大的输出信号U0，从而实现放大。
图一共射极单管放大器实验电路图当流过电阻Rb1和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时，则他的静态工作点Ub可以以以下式估算Ub=Rb1*U/Rb1+Rb2 Ie=Ub-Ube/Re≈Ic Uce=Ucc-Ic(Rc+Re)放大倍数Av=-β(Rc∥Rc)/rbe+(1+β)Re输出电阻:R=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Re]输入电阻;R0≈Rc放大器的测量与调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试。
消除干扰与自激振荡机放大器各项动态参数的测量与调试。
1.放大器静态工作点的测量与调试（1）放大器静态工作点的测量测量放大器静态工作点的条件：输入信号Vi=0即将输入端与地短接，选用量程合适的直流毫安表和直流电压表分别测出所需参数：Ic,Ub,Uc,Ue.(2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic（或Uce）的调试与测量。
静态工作点对放大器的性能和输出波形都有很大影响。
工作点偏高会导致饱和失真如图（2）所示；反之则导致截止失真如图（3).图二图三改变电路参数Ucc,Rc,Rb(Rb1,Rb2)都会引起静态工作点的改变如图四所示：图四2.放大器的动态指标测试放大器的动态指标包括：电压放大倍数，输入电阻，输出电阻，最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。
（1）电压放大倍数Av的测量调整放大器到合适的静态工作点，再加入输入电压Ui ，在输出电压不是真的情况下，用交流豪伏表测出Ui和Uo的有效值，则Av=Uo/Ui。
单管放大电路实验报告
单管放大电路实验报告单管放大电路实验报告引言：单管放大电路是电子学中最基础的电路之一，它可以将输入信号放大到更大的幅度，使得信号能够被更远的距离传输或被更多的设备接收。
本实验旨在通过搭建和测试单管放大电路，探究其工作原理和特性。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 理解单管放大电路的基本原理；2. 学习如何设计和搭建单管放大电路；3. 测试并分析单管放大电路的特性。
二、实验器材和元件1. 电源：直流电源供应器；2. 信号发生器：用于提供输入信号；3. 电阻：用于构建电路；4. 电容：用于滤波；5. 二极管：用于保护电路。
三、实验步骤1. 搭建单管放大电路a. 将一个NPN型晶体管与几个电阻和电容相连接，按照电路图搭建电路；b. 连接电源，并确保电路连接正确；c. 连接信号发生器，将其输出信号接入电路中。
2. 测试电路特性a. 调节信号发生器的频率和幅度，观察输出信号的变化；b. 测量输入信号和输出信号的幅度，并计算电压增益；c. 测量输入信号和输出信号的相位差。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了如下结果：1. 随着输入信号幅度的增加，输出信号的幅度也相应增加，但在一定范围内，输出信号的幅度增加不再线性；2. 随着输入信号频率的增加，输出信号的幅度先增加后减小，且在某一频率下达到最大值；3. 输入信号和输出信号之间存在相位差，且随着频率的增加而增大。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 单管放大电路的电压增益是非线性的，且受到输入信号幅度的限制；2. 单管放大电路的频率响应是有限的，存在一个截止频率，超过该频率后放大效果下降；3. 单管放大电路引入了相位差，这可能对特定应用产生影响。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了单管放大电路的工作原理和特性。
我们学习到了如何设计和搭建单管放大电路，并通过测试分析了其电压增益、频率响应和相位差等特性。
这些知识对于我们理解和应用其他更复杂的放大电路非常重要。
单管放大电路
单管放大电路单管放大电路（RadioFrequencyAmplifier，简称为RFA）是一种非常常见的电子电路，它可以放大一个台某一频率的信号。
它的工作原理是：它将低电压的输入信号通过一个射频放大器转换为高电压输出信号。
这种转换是通过增加射频放大器的增益和电流，从而放大输入信号的电压和功率来实现的。
为了有效地放大输入信号的电压，一种射频放大器的射频放大电路要求有一个高电容的基极（也称为栅极）。
这个高电容基极具有调节射频放大电路放大电流和增益的功能，也是使电路能够放大输入信号的电压和功率的关键要素。
2、单管放大电路的应用单管放大电路具有许多广泛的应用，这些应用可以分为三类：电视、无线电和收音机应用。
（1）电视应用。
电视是一种现代人类的主要娱乐媒体，它的传输是基于一种叫做模拟电视的技术，它的运行原理是通过射频放大器将电视信号放大到适当的增益，然后发射出去，从而实现电视的广播。
（2）无线电应用。
无线电（Radio）是一种以无线电波作为传输媒介的信息传输技术，它使用射频放大器可以将无线电波放大，从而实现信号的收发。
（3）收音机应用。
收音机（Receiver）是一种用来接收和放大无线电信号的设备。
它使用射频放大器可以将收到的弱信号放大，从而实现收音机的工作。
综上所述，射频放大器（Radio Frequency Amplifier）是一种重要的电子元器件，它在电视、无线电和收音机等领域都有重要的应用。
它的原理是通过增加射频放大器的增益和电流，从而放大输入信号的电压和功率。
单管放大电路是一种常见的电子技术，它基于射频放大器的原理，通过增加增益和电流，可以将输入信号放大到适当的电压和功率。
单管放大电路的应用也很广泛，它可以用于电视、无线电和收音机的传输。
单管共射放大电路
单管共射放大电路一、什么是单管共射放大电路单管共射放大电路（Single-Ended Common Cathode Amplifier）是一种放大电路，它可以把小信号变成大信号，也就是把低电压信号放大成高电压信号。
这种放大电路采用了单管共射放大技术，它可以提高信号电平，提升信号强度，使电路的输出信号更加清晰，噪声更小，并且能够有效提高电路的稳定性。
二、单管共射放大电路的原理单管共射放大电路的原理是把输入信号通过一个电流放大器（current amplifier），把输入信号的电流放大，然后再通过一个电压放大器（voltage amplifier），把输入信号的电压放大。
这样，就能把输入信号放大成较大的输出信号。
三、单管共射放大电路的优点1、低成本：单管共射放大电路的结构简单，只需要一个电流放大器和一个电压放大器，所以成本较低，是一种经济实惠的放大方案。
2、稳定性好：单管共射放大电路采用了单管共射放大技术，它可以有效提高电路的稳定性，使电路的输出信号更加清晰，噪声更小。
3、安装方便：单管共射放大电路的结构简单，只需要一个电流放大器和一个电压放大器，所以安装方便，可以在一个小空间内完成安装。
四、单管共射放大电路的应用单管共射放大电路广泛应用于各种电子设备中，如无线电、电视、录音机、收音机、电话机等，它们都使用了单管共射放大电路来放大信号，从而获得更好的声音效果。
此外，单管共射放大电路还可以用于汽车音响系统，它可以有效提高汽车音响系统的音质，使音乐更加清晰、响亮。
五、总结单管共射放大电路是一种放大电路，它可以把小信号变成大信号，也就是把低电压信号放大成高电压信号，它具有低成本、稳定性好、安装方便等优点，广泛应用于各种电子设备中，如无线电、电视、录音机、收音机、电话机等，也可以用于汽车音响系统，从而获得更好的声音效果。
单管放大电路
单管放大静态工作点设置电路
铝，短脚为“负”； 标有“-”号的色条所指向的引
脚为负极。
外壳上标 有电容值、 耐压值、 极性、温 度等参数
单管放大器实验电路原理图
没有旁路电容 放大倍数小，基本不放大
有旁路电容 放大倍数大
选择窄 条作为 地线， 搭接电 路时相 对方便
不能采取扭接的方式增长导线，而应通过面包版插 孔转接的方式实现增长导线的目的。
X
√
同时观测输入输出波形
叁 单管放大电路 的设计与实现
单管放大电路的设计与实现
• 整理器件和导线引脚 • 测量电阻并标注标称值 • 检验示波器和波形发生器 • 设置好直流稳压电源（12V） • 搭接静态工作电路 • 测试静态工作点并记录数据 • 搭接交流放大电路 • 测量交流放大特性
9013
ebc
半圆柱封装的三 极管，其引脚判 别方法如下—— 平面朝自己，引 脚朝下，从左到 右——“e b c” 使用时，引脚不 要掰太大，按标 准引脚距插在面 包板上即可！
单管放大电路实验详解
——点频测试法
+ + -
选取一定数量的频率点，改 变信号源的频率（输入电压 保持恒定），在各频率点处 测量输出电压，根据测量数 据，可绘出幅频特性曲线。
放 大 器
fo
0 1 2 3 4 5 6
带宽可由输出电压 从最大值下降到0.707 倍时的频率来定义
工程上横轴采用对 数坐标
四.实验内容
1、静态工作点调整与测试
PowerPoint
电子科技大学
单管放大电路的设计与测试
内
1 2 3
容
实验目的
实验原理 测试方法
4
5 6
实验内容
注意事项 思考题
一.实验目的
1. 2. 3. 4. 掌握单级放大电路的设计以及调试方法。 掌握放大电路静态工作点的测试方法。 掌握放大电路动态指标的测试方法。 进一步熟悉直流稳压电源的使用。
六.思考题
1．电解电容两端的静态电压方向与它的极性应该有何 关系？
2．如果仪器和实验线路不共地会出现什么情况？通过 实验说明。 3.截止失真和饱和失真在形状上有什么区别？ 4.静态工作电流ICQ为什么不直接测量，而是通过测量电 压间接得到？
UESTC
二.实验原理
1. 电容耦合共射放大电路
+
+ 信 号 vi 源 -
+ +
后 级 负 载
二.实验原理
2. 基极分压式偏置电路
U B U BEQ RE
（1）估算Q点 ：
VCC UB R2 R1 R2
I EQ
UB
U CEQ
I EQ
UCEQ VCC RC RE ICQ
（2） Q点的选取： 一般Q点设置在交流负载线的中间位置是最为 理想的；实际工作中，也经常取UCEQ=0.5VCC 。
单管放大电路
一、实验目的
1. 学习、掌握放大电路的设计方法。 学习、掌握放大电路的设计方法。 2. 学会晶体管毫伏表、示波器及函数发生器的使用 学会晶体管毫伏表、 方法。 方法。 3. 学会测量放大电路的电压放大倍数，输入电阻， 学会测量放大电路的电压放大倍数，输入电阻， 输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。 输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。 4. 观察放大电路的非线性失真，以及电路参数对失 观察放大电路的非线性失真， 真的影响。 真的影响。
2
C1 33µ
b
c 33µ e RL
UOL 3.3K
uoo Ro = ( −1)RL uoL
Rb2
10K
Re 1K
Ce U 为 OO 100µ 断开负 载电阻 时输出
五、实验内容与步骤
6.测量输入电阻 测量输入电阻
输入信号不变，在输入回路中串入一个 输入信号不变，在输入回路中串入一个R =2KΩ电 电 分别测出电阻两端的电压u 阻，分别测出电阻两端的电压 s 和 ui并按公式计算输 VCC 入电阻R 入电阻 i。 +6
三、实验原理
1．参考电路 ．
VCC +6V RC Rb1 C1 33µ 100K b 3K
C2
c 33µ e RL Ce 100µ
UO
u0
t
3.3K
ui
Rb2 10K Re 1K
2．电路参数的设计 ．
一般选取U 一般选取 BQ = 1~2V ，基极分压电阻 Rb1 上流过的电流
I Rb一般选为 I Rb ≥ (5 ~ 10)I B
六、实验报告要求
1. 写出设计步骤及计算公式，画出电路图，并标注 写出设计步骤及计算公式，画出电路图， 元件参数值。 元件参数值。 2. 整理实验数据，计算实验结果，画出波形。 整理实验数据，计算实验结果，画出波形。 3. 把理论值与实验结果进行比较，说明误差原因。 把理论值与实验结果进行比较，说明误差原因。 4. 总结为提高电压放大倍数应采取哪些措施。 总结为提高电压放大倍数应采取哪些措施。 5. 分析输出波形失真的原因及性质，并提出消除失 分析输出波形失真的原因及性质， 真的措施。 真的措施。 6. 实验指导书后的思考题要求全做。 实验指导书后的思考题要求全做。
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第4章 单管放大电路
截止失真
静态工作点设置偏低，当输入信号幅度超过一定 值， 晶体管工作范围超出放大区，进入截止区， 输出电压的波形出现削顶现象，产生截止失真
第4章 单管放大电路
iB iB
ib
t ube ui uBE
t
第4章 单管放大电路
iC ic
t ic
uce
uo
uCE
t
第4章 单管放大电路
u oc R C A uoc ui rbe
第4章 单管放大电路
RS + uiRB us - -
+
ib rbe i b
+ rce RC RL uo -
u i rbei b u o (rce // R C // R L )i b (R C // R L )i b R Li b
第4章 单管放大电路
④频率特性指标 放大电路对不同频率信号有不同的放大倍数——输 入信号频率低到一定程度或高到一定程度放大倍数 会下降并产生相移
第4章 单管放大电路
20lg|A(jf)|
f
(f )
f
第4章 单管放大电路
下限截止频率fL
上限截止频率fH
20lg|A(jf)| 低频段 fL 中频段 fH f 高频段
第4章 单管放大电路
iC
ic
uce UCES UCEQBiblioteka U CEQ R L I CQ
uo Uopp
uCE
t
第4章 单管放大电路
iC
ic
uce
UCES UCEQ U CEQ R L I CQ uo Uopp t
uCE
U opp 2 min{ U CEQ U CES , R L ICQ }
第4章 单管放大电路
第4章 单管放大电路
教学内容和要求 理解放大电路的作用、组成，放大电路的性能 指标与放大电路模型 掌握晶体管共射放大电路，理解静态工作点的 稳定与直流负反馈技术 掌握晶体管共集放大电路和共基放大电路 掌握场效应管共源放大电路和共漏放大电路
第4章 单管放大电路
4.1 放大电路与放大电路模型
1、放大和放大电路 放大的对象——输入信号 放大电路的作用——用较小的输入信号通过晶体管 或场效应管控制直流电源供给的能量，获得较大的 输出信号——放大信号而不是能量
直流电源
输入信号
放大电路
输出信号
第4章 单管放大电路
放大的前提——不失真——输出信号与输入信号保 持线性关系 放大电路的组成——工作在放大区的晶体管或场效 应管、提供输入信号的信号源和获取输出信号的负 载
第4章 单管放大电路
ib 200Ω 510k1.3k 80i b 3k
uo Ro io
R C 3(k)
u s 0
第4章 单管放大电路
uo RL 3 Au A uoc 184.6 92.3 ui R o R L 33 uo Ri RL 1.3 3 A us A uoc 184.6 us RS Ri R o R L 0.2 1.3 3 3
io
+ uo -
u s 0时i b 0 i b 0 uo io rce // R C
uo Ro io
rce // R C R C
u s 0
第4章 单管放大电路
例1，图示晶体管共射放大电路中，β=80， rbb'=150Ω，UA→∞。求(1)空载电压放大倍数Auoc， 输入电阻Ri，输出电阻Ro；(2)电压放大倍数Au， 源电压放大倍数Aus 12V 510k 3k C 2 C1 + + 200Ω 3k uo u i + us - -
RS + us RS + uiRB us - +
+ ui ib
+ RB RC RL uo + rce RC RL uo -
rbe i b
第4章 单管放大电路
RS + uiRB us - -
+
ib rbe i b
+ rce RC RL uo -
u i rbei b u oc (rce // R C )i b R Ci b
RL
+ uo -
第4章 单管放大电路
①基本性能指标
ui 输入电阻Ri ii
u oc 空载电压放大倍数Auoc ui i sc 空载跨导放大倍数Agsc ui u oc 空载互阻放大倍数Aroc ii i sc 空载电流放大倍数Aisc ii
第4章 单管放大电路
uo 输出电阻Ro io
Pom PU
第4章 单管放大电路
4.2 晶体管共射放大电路
1、共射放大电路组成 阻容耦合共射放大电路 UCC RB RC C1 RS + us + ui C2
+
RL uo -
第4章 单管放大电路
合适的直流电源，合适的电阻
输入信号能够作用于输入回路
接在输出回路的负载能够获取输出信号——放 大了的输入信号
io
RL io
+ uo + uo -
is
Aiscii
Ro RL
第4章 单管放大电路
③基本性能指标的综合
电压放大倍数Au 跨导放大倍数Ag 互阻放大倍数Ar 电流放大倍数Ai
uo ui io ui uo ii io ii
第4章 单管放大电路
RL RL uo u oc A u A uoc Ro RL Ro RL Ro Ro io i sc A g A gsc Ro RL Ro RL RL RL uo u oc A r A roc Ro RL Ro RL Ro Ro io i sc A i A isc Ro RL Ro RL
第4章 单管放大电路
阻容耦合共射放大电路的直流通路 UCC
RB
RC
第4章 单管放大电路
阻容耦合共射放大电路的交流通路
RB RC RS + us + ui -
+
RL uo -
RS + us -
+ ui -
+
RB
RC RL uo -
第4章 单管放大电路
②静态分析 直流通路，晶体管用直流模型 UCC RB RC UCC + RB IB + RC + UCC -
当静态工作点设置于交流负载线放大区内的中点
R L I CQ U CEQ U CES U CEQ R L I CQ U CES U opp 2R L I CQ
最大不失真输出电压达到最大
第4章 单管放大电路
例2，共射放大电路中，RL=∞，电路参数改变使 静态工作点产生的变化如图所示。(1)静态工作点 Q1→Q2→Q3→Q4，什么电路参数变化？(2)Q1、Q2、 Q3、Q4中，哪个点最易产生什么削波失真？哪个 点具有最大不失真输出电压？
Uon -
I B
第4章 单管放大电路
UCC -
+
RB IB +
RC
U BEQ U on U CC U on I BQ RB I CQ I BQ
U CEQ U CC R C ICQ
Uon -
I B
+ UCC -
第4章 单管放大电路
③交流小信号分析 交流通路，晶体管用交流小信号模型
Ri
第4章 单管放大电路
从负载看，信号源与放大电路——含源单口——戴 维南/诺顿等效电路——开路电压源uoc /短路电流源 isc与输出电阻Ro的串联/并联 RS u+ s + ui 放大电路 RL io Ro + uoc + uo + uo -
RL
第4章 单管放大电路
io RS u+ s + Ro ui + Auocui -
uo R L Au ui rbe
第4章 单管放大电路
+ ui -
ii RB
ib rbe i b
+ rce RC RL uo -
u i (R B // rbe )ii
ui R i R B // rbe ii
第4章 单管放大电路
ib RS RB rbe i b rce RC
第4章 单管放大电路
510k + 12V -
3k
+ 12V -
IB + 0.7V 80I B -
U CC U on 12 0.7 I BQ 0.022(mA ) RB 510 UT 26 rbe rbb 150 1332() 1.3(k) I BQ 0.022
u s 0
第4章 单管放大电路
②放大电路模型 ii Ro RS + ui Ri + + us Auocu -i - RS u+ s ii + ui -
io RL io
+ uo + uo -
Ri Agscui
Ro RL
第4章 单管放大电路
is
ii + Ro RS ui Ri + Arocii ii + RS ui Ri -
80
习题：(p239)4、5
第4章 单管放大电路
3、共射放大电路的分析——最大不失真输出电压 ①削波失真
输入信号幅度超过一定值，晶体管工作范围超出放 大区，进入截止区或/和饱和区，输出信号的波形 出现削波现象，产生削波失真
削波失真由晶体管的非线性特性引起，属于非线性 失真 削波失真包括截止失真和饱和失真