三极管放大实验报告

合集下载

《三极管差动放大器》实验报告

《三极管差动放大器》实验报告

创新实验项目报告书实验名称三极管差动放大器日期2012年3月10日姓名专业通信工程一、实验目的设计三极管差动放大器,要求如下:1、差分输入电压Vid≤100mV;2、要求放大电路增益≥20dB;3、3dB带宽10Hz~1MHz;4、尽可能提高共模拟制比(KCMR)。

二、实验原理图1 差动放大器原理图差动放大器的工作原理1、Tr1、Tr2发射极电流的和为定值如图1所示,假设Tr1、Tr2完全相同,当没有输入信号时,各自的发射极电流Ie1、Ie2相同,且均为恒流源Tr3的发射极电流的一半。

当在输入1加电压时,Ie1增加ΔIe ,由于Ie1+Ie2被恒流源Tr3控制,故Ie2减小ΔIe ,即Ie1与Ie2具有相同的变化量,只是增减方向不同。

2、对输入信号的差进行放大该电路的输出是以集电极电流(=发射极电流)的变化量、以集电极电阻上的压降取出的。

ΔIe 是由Tr1与Tr2的Vbe 的差值决定的,当两个输入信号相同时,Tr1与Tr2的Vbe 相同,两者之差为零,因而没有输出。

当两个输入信号不同时,Ie1与Ie2的变化量大小相等、方向相反,因而Vo1与Vo2是振幅相同、相位相反的信号。

故差动放大器电路仅对两个输入信号的差进行放大,不放大相同的输入信号,因而可以起到抑制温漂的作用。

3、差动放大器的增益差动放大器的输入有单端输入、双端输入两种形式,输出也有单端输出、双端输出两种形式。

双端输出的增益为:单端输出的的增益为:即单端输出增益为双端输出的一半。

可见差动放大器的增益与单管共射放大的增益相同,增加了一只管子并没有增大增益,但很好地抑制了温漂。

三、实验过程 1、差动放大器的设计 (1)、确定电源电压差分输入电压Vid ≤100mV ,放大电路增益≥20dB ,即10倍,因为实际增益总小于理论计算值,故将理论计算的增益定位20倍,最大输出电压为100mV ×20=2V 。

差动放大器的电源电压要比最大输出电压加上作为恒流源工作的Tr3的发射极电阻Re3上的压降的值还要大。

三极管放大器制作实验报告

三极管放大器制作实验报告

三极管放大器制作实验报告缪善发 JL03064利用三极管制作宽带、谐振放大器,掌握三极管放大器的不同组态、外围电路设计、静态工作点的计算,学会三极管放大器性能指标的测量。

二、 要求1、三极管宽带放大器的制作:增益A ≧20、上限频率不小于5MHz ;2、三极管谐振放大器的制作:增益A ≧20、谐振频率等于5MHz ; 关键词:三极管、宽带、谐振、频率、小信号。

三、 工作原理:图中(a )是三极管共发射极宽带放大电路,特点是可提供较高的电压增益,但输出阻抗较大(带负载能力弱);Rc 为集电极负载电阻,Rf 和Cf 为负反馈回路,R1和R2为三极管偏置电阻,作用是使三极管有合适的工作点(2.5mA 左右);图中(b )是三极管谐振放大器电路,特点是在集电极回路采用LC 谐振,可对一定的信号频率给予放大。

Rc2KQ 901810VGND GND RfUiUo(a )Re 200Ci104Cf 104R1R2Co104Ce 104GNDQ 901810VGNDGNDRfUiUo(b )Re 200Ci104Cf104R1R2Co 104Ce 104GNDL C图2三极管放大器电路注:R1、R2的取值范围不能过小,在几K 到几十K 的范围。

四、参数设计:1、电容作用:隔直通交;2、若选取c 点电压为1/2(1/3-2/3)电源电压,即Vc=1/2VCC=5V ; Ic=2.5mA , 则Rc=(10-5)/2.5mA=2K , Ue=1/10Vcc=1V ,Re=1/2.5mA=400Ω(此处将e 点处的电流近似看成c 点电流) 又R2≥10K , Ube=0.7 ;令R2=10K ,Ub=Ue+0.7=1.7V ∴Ir2=1.7/10K=0.17mAR1=(10-1.7)/0.17mA=48.8K ≈50K ;并联谐振部分:C ∥L谐振频率f=1/[2π(LC)½]=5MHZ给定电感在2uH-6uH ,所以C ≈560pf ,仿真电路图如下:五、问答题1、按图中(a)电路参数,令三极管集电极电流为2.5mA,设计三极管分压偏置电路;2、采用三极管,给出增强电路输出带负载能的电力路设计方案(电路图、元件参数)。

实验一 三极管放大电路

实验一 三极管放大电路

西安邮电大学开放式电子电路实验实验报告实验一三极管放大电路一、实验目的1.掌握多级放大器静态工作点的调整与测试方法。

2.学会放大器频率特性测量方法。

3.了解放大器的失真及消除方法。

4.掌握两级放大电路放大倍数的测量方法和计算方法。

5.进一步掌握两级放大电路的工作原理。

二、实验仪器示波器万用表信号发生器直流电源三、实验设计要求1.信号源内阻:Rs=51K2.输入信号频率 20Hz-20Khz3.Av=34.R L=200Ω/75Ω5.Vo=3Vpp6.P电源=30mW7.增加平坦度<0.1dB四、设计思路求各部分的直流电位:如图所示,基级的直流电位V B是用R1和R2对电源电压V CC进行分压后的电位,所以,流进晶体管的基级电路的直流成分I B是很小的,可以忽略,则:V B=R2/(R1+R2)*V CC (V)发射机的直流电位V E,仅比V B低于基级—发射机间的电压VBE,如设VBE=0.6V,则V E为:V E=V B-0.6 (V)发射级上流动的直流电流I E为I E=V E/R E=(VB-0.6)/R E集电极的电流电压V C为电源电压减去R C的压降而算得的值,所以V C为:V C=V CC-I C*R C 在式中,基级电流为最少的值,所以可忽略,则I C=I E。

求交流电压放大倍数:、接着求上图电路的交流放大倍数由于晶体管的基级-发射极间存在的二极管是在导通情况下使用的(交流电阻为0),所以基级端子的交流电位直接出现在发射极,因此,由交流输入电压vi引起的ie的交流变化部分△ie为:△ie=vi/R E另外,令集电极电流的交流变化部分为△ic,则vc交流变化部分△vc为:△vc=△ic*R C 进而认为,集电极电流=发射极电流,则△ic=△ie,所以△vc=△ie*Rc=vi/R E*R C另一方面,因为C2将vc的直流成分截去,故交流输出信号V0即为△vc的本身:v0=△vc=vi/R E*R C因此,该电路的交流电压放大倍数A V:A V=v0/vi=R C/R E采用共射极分压式偏置电路以及射极跟随器: 共射极分压式偏置电路完成基本电压放大;射极跟随器提高输入阻抗,使输出达到三倍放大。

三极管10倍放大电路实验报告

三极管10倍放大电路实验报告

三极管放大电路实验报告一、实验目的:掌握三极管的工作模式,三极管输入输出特性曲线,静态工作点,以及常用的放大电路分析,估算(计算/图解)二、准备工具材料:工具材料:面包板,面包线,电阻若干,三极管NPN C1815 PNP A1015 ,电容若干仪器仪表:万用表,双踪显示示波器,函数信号发生器,开关稳压电源三、电路功能要求:①.电源为12V单电源②.输入信号正弦波1KHz 峰值:50mV③.电压放大倍数Au=10;④.波形不失真,误差+-10%,不考虑频率响应范围四、电路设计(NPN共发射极分压偏置放大电路):根据资料:三极管C1815 参数: 硅管,b值为200----400 UCE=0.7设计:计算静态工作点:IB,IC,UCE Q点应工作在输出特性曲线的中央根据三极管输出特性曲线图,要使Q点在中央,数值IB在50—150uA范围数值UCE在6—8V范围;设Ub点电位为电源电压一半,即:UB=1/2VCC,IC=IE在b(50—150uA)mA范围,这里取IB为50uA,b为300,电压放大倍数为10,电路不带负载计算过程:理论值UE=UB--UBE=5.3V;IE=IC=IB*b;IE=IC=50uA*b=15mARE=UE/IE=5.3V/0.015A=353R;UB=(Rb1/Rb1+Rb2)*VCC=5;Rb1= Rb2=50KAu=10=-b(RL’/rBE)rBE=300+(1+b)*(26/IE)=821RRL’=RC//RLRC=(rBE/b)*Au=27.4R;UCE=VCC-IC(RC+RE)=6.294V五、实验过程:按照设计好的电路,在面包板上实验,输入正弦1KHz信号,峰值50mA 用示波器观察输入波形;给放大电路接上电源,用示波器观察输出波形,两路信号相比较,发现放大倍数没有10倍,理论值跟实际值有差别,调节电阻RC使得放大倍数为10倍,且不失真的情况下RC=50R 时,电压放大倍数刚好10倍,温度变化时,对放大电路的影响比较小,说明分压偏置放大是可靠的测试频率响应范围,在不失真,放大倍数不改变的情况下为500Hz-------500KHz六、实际电路图:直流通路交流通路计算实际参数:UB=(Rb1/Rb1+Rb2)*VCC=5;IB=((UB-UBE)/RE)/b=31uaIC=b*IB=12.28MAUCE=VCC-IC*(RC+RE)=12-4.912=7VrBE=300+(1+b)*(26/IE)=1112Rri=Rb1//Rb2//Rbe=Rbe=1112Rro=RL’=RC//RL=50R;Au=-b(RL’/rBE)=-395*(RC/rBE)=17.7;七、测量计算参数:八、实验心得与结果:通过实验,对三极管的放大电路加深印象,提高动手能力;通过写实验报告,整理了整个实验过程的方法,计算过程,在后续的时间回顾复习有很大的帮助;在实验过程中b下降,RC 需要增大,否则电压放大倍数变小以及UCE过大;RE决定着IB也决定着UCE,就是一个联动式的,各个电阻参数设计需要考虑很多,该电路可能存在很多不足,希望批评改正!谢谢大家!。

三极管共射放大电路实验报告

三极管共射放大电路实验报告

实验报告一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握放大电路静态工作点的测量与调整方法,了解在不同偏置条件下静态工作点对放大电路性能的影响。

2.学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的测量方法。

3.学习放大电路输入、输出电阻的测量方法以及频率特性的测量方法。

二、实验内容和原理仿真电路图专业:姓名:学号:日期:地点:实验名称:_______________________________姓名:________________学号:__________________静态工作点变化而引起的饱和失真与截止失真1. 静态工作点的调整和测量: 调节R W1,使Q 点满足要求(I CQ =1.5mA)。

测量个点的静态电压值2. R L =∞及R L =2K 时,电压放大倍数的测量 : 保持静态工作点不变!输入中频段正弦波,示波器监视输出波形,交流毫伏表测出有效值。

3. R L =∞时,最大不失真输出电压V omax (有效值)≥3V : 增大输入信号幅度与调节R W1,用示波器监视输出波形、交流毫伏表测出最大不失真输出电压V omax 。

4. 输入电阻和输出电阻的测量: 采用分压法或半压法测量输入、输出电阻。

5. 放大电路上限频率f H 、下限频率f L 的测量 : 改变输入信号频率,下降到中频段输出电压的0.707倍。

6. 观察静态工作点对输出波形的影响 : 饱和失真、截止失真、同时出现。

三、主要仪器设备示波器、函数信号发生器、12V 稳压源、万用表、实验电路板、三极管9013、电位器、各种电阻及电容器若干等四、操作方法和实验步骤准备工作:a) 修改实验电路◆ 将K 1用连接线短路(短接R 7); ◆ R W2用连接线短路;◆ 在V 1处插入NPN 型三极管(9013);◆ 将R L 接入到A 为R L =2k ,不接入为R L =∞(开路) 。

三极管放大电路实验结论

三极管放大电路实验结论

三极管放大电路实验结论三极管放大电路实验结论在电子学中,三极管是一种重要的电子元件,常用于放大电路中。

三极管放大电路的实验是电子学教学中的基础实验之一。

通过该实验,我们可以深入了解三极管的工作原理以及其在放大电路中的应用。

本次实验中,我们使用了一种常见的三极管放大电路——共射极放大电路。

该电路由三极管、输入电阻、输出电阻、耦合电容等元件组成。

实验中,我们通过改变输入信号的幅度和频率,观察输出信号的变化,从而得出以下结论。

首先,三极管放大电路具有放大功能。

当输入信号的幅度较小时,输出信号的幅度也较小,但是随着输入信号幅度的增大,输出信号的幅度也随之增大,呈线性关系。

这表明三极管放大电路能够将输入信号放大到更大的幅度,实现信号的放大功能。

其次,三极管放大电路具有频率选择性。

在实验中,我们改变了输入信号的频率,观察到输出信号的变化。

当输入信号的频率较低时,输出信号的幅度较大;而当输入信号的频率超过一定范围时,输出信号的幅度会显著减小。

这说明三极管放大电路对于不同频率的输入信号有不同的放大效果,具有一定的频率选择性。

此外,三极管放大电路还具有非线性失真现象。

在实验中,我们观察到当输入信号的幅度较大时,输出信号会出现失真现象,即输出信号的波形发生畸变。

这是由于三极管工作在非线性区域时,引起了非线性失真。

因此,在实际应用中,我们需要注意控制输入信号的幅度,避免出现过大的失真。

此外,在本次实验中我们还发现了一些其他现象。

例如,当输入信号的幅度较小时,输出信号存在一定的噪声;而当输入信号的频率较高时,输出信号存在一定的畸变。

这些现象可能与实验条件、元件参数等因素有关,需要进一步研究和分析。

综上所述,通过本次三极管放大电路实验,我们深入了解了三极管的工作原理以及其在放大电路中的应用。

我们得出了三极管放大电路具有放大功能、频率选择性和非线性失真等特点的结论。

这些结论对于我们理解和应用三极管放大电路具有重要意义,并为进一步研究和应用提供了基础。

三极管放大电路实验报告范文

三极管放大电路实验报告范文

三极管放大电路实验报告范文要求设计一放大电路,电路部分参数及要求如下:(1)信号源电压幅值:0.5V;(2)信号源内阻:50kohm;(3)电路总增益:2倍;(4)总功耗:小于30mW;(5)增益不平坦度:20~200kHz范围内小于0.1dB2、问题分析:通过分析得出放大电路可以采用三极管放大电路。

2.1对三种放大电路的分析(1)共射级电路要求高负载,同时具有大增益特性;(2)共集电极电路具有负载能力较强的特性,但增益特性不好,小于1;(3)共基极电路增益特性比较好,但与共射级电路一样带负载能力不强。

综上所述,对于次放大电路来说单采用一个三极管是行不通的,因为它要求此放大电路具有比较好的增益特性以及有较强的带负载能力。

2.2放大电路的设计思路在此放大电路中采用两级放大的思路。

先采用共射级电路对信号进行放大,使之达到放大两倍的要求;再采用共集电极电路提高电路的负载能力。

3、实验目的(1)进一步理解三极管的放大特性;(2)掌握三极管放大电路的设计;(3)掌握三种三极管放大电路的特性;(4)掌握三极管放大电路波形的调试;(5)提高遇到问题时解决问题的能力。

4、问题解决测量调试过程中的电路:增益调试:首先测量各点(电源、基极、输出端)的波形:结果如下:绿色的线代表电压变化,红色代表电源。

调节电阻R2、R3、R5使得电压的最大值大于电源电压的2/3 VA=R2〃R3〃(1+3)R5/[R2//R3//(1+3)R5+R1],其中由于R1较大因此R2、R3也相对较大。

第一级放大输出处的波形调试(采用共射级放大电路):结果为:红色的电压最大值与绿色电压最大值之比即为放大倍数。

则需要适当增大R2,减小R3的阻值。

总输出的调试:如果放大倍数不合适,则调节R4与R5的阻值。

即当放大倍数不足时,应增大R4,减小R5如果失真则需要调节R6,或者适当增大电源的电压值,必要时可以返回C极,调节C极的输出。

功率的调试:由于大功率电路耗电现象非常严重,因此我们在设计电路时,应在满足要求的情况下尽可能的减小电路的总功耗。

三极管放大倍实训分析报告

三极管放大倍实训分析报告

三极管放大倍实训分析报告实训内容:本次实训的主要内容是关于三极管放大倍实验的分析报告。

通过实际操作和实验分析,我们了解了三极管放大器的基本原理和性能参数。

该实训主要包括分析三极管放大器的工作原理、测量三极管的静态工作点、测量放大倍数和频率响应等。

一、实验原理三极管放大器是一种常见的电子放大器装置,可以将小信号放大为大信号。

其基本结构由三个电极构成,即发射极、基极和集电极。

发射极和基极之间是一个电流放大器,集电极和基极之间是一个电压放大器。

当输入的小信号通过电容耦合的方式加在基极上时,三极管工作在放大区,可以将小信号放大一定倍数。

二、实验过程1.静态工作点测量:首先将三极管和电源接入电路,并进行静态工作点测量。

通过调节电位器,使得基极电压和集电极电压都处于合适的工作范围,使得三极管处于放大区,此时的工作状态就是静态工作点。

2.放大倍数测量:选取合适的输入信号,通过信号源输入到三极管的基极处,通过示波器测量集电极和基极处的输出信号,计算出放大倍数。

3.频率响应测量:改变输入信号的频率,测量在不同频率下的输出信号幅度。

通过连接示波器,可以得到频率响应的曲线。

三、实验结果分析1.静态工作点测量:通过实际测量,可以得到三极管的静态工作电压和电流,这些参数将用于后续的分析和计算。

2.放大倍数测量:根据收集到的数据,在不同输入信号下计算出放大倍数。

我们可以发现,在合适的工作区域,三极管的放大倍数在几十到上百倍之间,这说明了三极管的放大性能比较好。

3.频率响应测量:通过连接示波器,观察到输出信号的波形和频率响应曲线。

我们发现,在低频率下,输出信号的幅度较大,而随着频率的增加,输出信号的幅度逐渐减小。

这是由于三极管本身的结构和特性导致的,这也说明了三极管放大器的频率响应是有限的。

四、实验总结通过本次实验,我们对于三极管放大倍实验有了更深入的了解。

我们不仅掌握了三极管放大器的基本原理、参数测量的方法,还了解了三极管放大器的一些特性,如静态工作点、放大倍数和频率响应等。

  1. 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. 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. 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)。

(一)、实验目的
1.对晶体三极管进行实物识别,了解它们的命名方法和主要技术指标;
2.学习放大电路动态参数(电压放大倍数等)的测量方法;
3.调节电路相关参数,用示波器观测输出波形,对饱和失真失真的情况进行研究;
4.通过实验进一步熟悉三极管的使用方法及放大电路的研究方法。

(二)、实验原理
一、三极管
1. 三极管基本知识
三极管,是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。

三极管的分类方式很多,按照材料可分为硅管和锗管;按照结构可分为NPN和PNP;按照功能可分为开关管、功率管、达林顿管、光敏管等;按照功率可分为小功率管、中功率管和大功率管;按照工作频率可分为低频管、高频管和超频管;按照安装方式可分为插件三极管和贴片三极管。

三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,根据排列方式的不同可将三极管分为PNP和NPN两种。

从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。

发射区和基区之间的PN 结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。

基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大。

两种不同类型三极管的表示方式如图1所示,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。

发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。

图1 不同类型三极管表示方式
2.三极管放大原理
(1)发射区向基区发射电子
电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。

同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。

(2)基区中电子的扩散与复合
电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。

也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

(3)集电区收集电子
由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。

另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。

3.三极管的工作状态
截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。

放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。

饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。

三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。

根据三极管工作时各个电极的电位高低,就能判别三极管的工作状态。

二、三极管场效应管放大电路
由三极管组成的放大电路是在保证输出信号波形与输入波形相同或者基本相同的前提下,将微弱的电信号增强到需要的强度。

放大电路的实质就是用较小的能量去控制较大的能量,或者说用一个较小的输入信号对直流电源的能量进行控制和转换,使之变换成为较大的交流电输出,以便驱动负载工作。

放大电路的输出可以是电压,也可以是电流,还可以是功率。

因此基本放大电路主要有电压放大电路、电流放大电路、功率放大电路等。

1.共发射极放大电路
本实验中我们主要研究共发射极放大电路。

放大器的任务就是对输入的信号进行放大。

要放大的信号通常是由传感器提取的随时间变化的某个物理量的微弱电信号,利用放大器可以将这些微弱的电信号放大到足够的强度,并将放大后的信号输出给驱动电路,由驱动执行机构完成特定的工作。

执行机构的驱动信号通常是变化量,所以放大电路放大的对象通常也是变化量。

共发射极放大电路既有电流放大作用,又有电压放大作用,故常用于小信号的放大。

改变电路的静态工作点,可调节电路的电压放大倍数。

而电路工作点的调整,主要是通过改变电路参数(Rb、Rc)来实现。

(负载电阻RL的变化不影响电路的静态工作点,只改变电路的电压放大倍数。

)该电路信号从基极输入,从集电极输出。

输入电阻与相同材料的二极管正向偏置电阻相当,输出电阻较高,适用于多级放大电路的中间级。

(1)电路组成
共发射极电压放大电路的组成如下图2所示。

图中V cc是放大器提供能量的直流电源;R b1、R b2是偏置电阻,其作用是为三极管提供适当的偏置电压,使三极管工作在放大区;R c为集电极电阻,R L为负载电阻。

图2(a)所示为直接耦合电路;图2(b)所示为电容耦合电路,电路中的C1和C2为耦合电容,它们的作用是隔离放大器的直流电源对信号源与负载的影响,并将输入的交流信号引入放大器,将输出的交流信号输送到负载上。

图2 共发射极电压放大电路
(2)放大电路的直流通路和交流通路
从基本共射极放大电路工作原理的分析可知,为使电路正常放大,直流量与交流量必须共存于放大电路中,前者是直流电源作用的结果,后者是输入电压作用的结果,;而且,由于电容、电感等电抗元件的存在,使直流量与交流量所流经的通路不同。

因此,为了研究问题方便,将放大电路分为直流通路与交流通路。

直流通路是直流电源作用所形成的电源通路。

在直流通路中,电容因对直流量呈无穷大电抗而相当于开路,电感线圈因电阻非常小可忽略不计而相当于短路;信号电压为零,但保留内阻。

直流通路用于分析放大电路的静态工作点。

交流电路是交流信号作用形成的电流通路。

在交流通路中,大容量电容因对交流信号容抗可忽略不计而相当于短路;直流电源为恒压源,因内阻为零也相当于短路。

交流通路用于分析放大电路的动态参数。

2.静态工作点的确定
为了使三极管的任何时刻都工作在放大区,在输入信号为0时,三极管的i B和V BE的值不能为零。

否则当输入信号处在负半周时,三极管放大器的V BE将小于零,三极管将进入截止状态,不能对输入信号进行正常的放大。

输入信号为零时,三极管所处的状态称为放大器的静态工作点Q,Q点对应有I B、I C、V BE和V CE4个值,实际上只要有I B、I C和V CE3个值就可以确定电路的静态工作点,并用符号I BQ、I CQ和V CEQ来表示电路的静态工作点。

确定静态工作点的方法是:根据电容阻直流、通交流的特点和节点电位法,可得放大器静态时输出端的电压为
V CEQ=V CC-I CQ R C (1)
在输出特性曲线上,式子(1)为直线,在横轴上,I CQ=0,V CEQ = V CC;在纵轴上,V CEQ=0,I CQ= V CC/R c,连接这两点即可得式(1)所确定的直线,因该直线的斜率与-1/R c有关,所以该直线称为直流负载线。

因放大器输出端电流和电压的关系同时要满足三极管的输出特性曲线和电路的直流负载线,所以放大器静态工作点应在两曲线的交点上,即在直流负载线上。

为了使放大器保持较大的动态范围,通常将静态工作点选在直线负载线的中点,根据直线负载线中点所确定的值I CQ和V CEQ就是输出电路的静态工作点,再根据
I BQ=I CQ/β(2)
即可确定输入电路的静态工作点I BQ。

3.放大电路的输出波形失真
(1)截止失真
这种失真是因工作点取得太低,输入负半周信号时,三极管进入截止区而产生的失真,所以称为截止失真。

当工作点太低时,放大器能对输入的正半周信号实施正常的放大,而当输入信号为负半周时,因V BE=V BEQ-v i将小于三极管的开启电压,三极管将进入截止区,i B=0, i C=0,输出电压v0=v CE=V cc将不随输入信号而变化,产生输出波形的失真。

(2)饱和失真
这种失真是因为工作点取得太高,输入正半周信号时,三极管进入饱和区而产生的失真,所以称为饱和失真。

当工作点取得太高时,放大器能对输入的负半周信号实施正常的放大,而当输入信号为正半周时,因V BE=V BEQ+v i太大了,使三极管进入饱和区,i C=βi B的关系将不成立,输出电流将不随输入电流而变化,输出电压也不随输入信号而变化,产生输出波形的失真。

相关文档
最新文档