直流电源与三极管静态工作点的测量
实验三晶体管共射极单管放大器（1）
实验三晶体管共射极单管放⼤器（1）实验⼆晶体管共射极单管放⼤器预习部分⼀、实验⽬的⒈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。
⒉掌握放⼤器主要性能指标及其测试⽅法。
⒊熟悉⽰波器、函数发⽣器、交流毫伏表、直流稳压电源及模拟实验箱的使⽤。
⼆、实验原理1．静态⼯作点对放⼤器性能的影响及调试1)静态⼯作点当放⼤电路未加输⼊信号（u i= 0）时，在直流电源作⽤下，晶体管基极和集电极回路的直流电流和电压⽤I BQ、U BEQ、I CQ、U CEQ表⽰，它们在晶体管输⼊和输出特性上各⾃对应⼀个点，称为静态⼯作点。
放⼤器静态⼯作点Q的位置对放⼤器的性能和输出波形有很⼤影响。
以NPN型三极管为例，如⼯作点偏⾼（如图2-2-1中的Q1点），放⼤器在加⼊交流信号以后易产⽣饱和失真，此时u o的负半周将被削底；如⼯作点偏低（如图2-2-1中的Q2点）则易产⽣截⽌失真，即u o的正半周被缩顶（⼀般截⽌失真不如饱和失真明显）。
这些情况都不符合不失真放⼤的要求。
所以在选定⼯作点以后还必须进⾏动态调试，即在放⼤器的输⼊端加⼊⼀定的u i，检查输出电压u o的⼤⼩和波形是否满⾜要求。
如不满⾜，则应调节静态⼯作点的位置。
图2-2-1 静态⼯作点不合适产⽣波形失真最后还要说明的是．．．．:上⾯所说的⼯作点“偏⾼”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度⽽⾔，如信号幅度很⼩，即使⼯作点较⾼或较低也不⼀定会出现失真。
所以确切地说，产⽣波形失真是信号幅度与静态⼯作点设置配合不当所致。
若要获得最⼤的不失真输出电压，静态⼯作点最好尽量靠近交流负载线的中点，如图2-2-2中的Q 点。
u CEI图2-2-2 具有最⼤动态范围的静态⼯作点+U CC +12Vs U oU图2-2-3 共射极单管放⼤器2) 静态⼯作点的调试和测量⽅法静态⼯作点由偏置电路设置。
放⼤电路常⽤的偏置电路有固定和分压式偏置电路。
固定偏置电路仅由⼀个基极电阻构成，要求电阻在兆欧数量级上，Q 点易受晶体管参数变化和基极电阻值误差的影响。
三极管静态工作点 multisim
三极管静态工作点 multisim三极管是一种常用的电子元件，被广泛应用于各种电路中。
在使用三极管时，静态工作点的选择非常重要，它决定了三极管的工作状态和性能。
在本文中，我们将探讨三极管静态工作点的选择以及如何使用Multisim软件进行模拟和优化。
静态工作点是指三极管在没有输入信号时的工作状态。
为了使三极管能够正常工作，我们需要选择一个合适的静态工作点。
一个合适的静态工作点应该满足以下几个条件：1) 在静态工作点附近，三极管的放大倍数应该较大，以保证信号的放大效果；2) 静态工作点应该稳定，不受外界环境的影响；3) 静态工作点应该适合所使用的电源电压和负载要求。
在Multisim软件中，我们可以通过建立电路模型来模拟三极管的静态工作点。
首先，我们需要选择一个合适的三极管型号，并将其引入电路中。
然后，我们需要将电源、负载和其他必要的元件添加到电路中。
接下来，我们可以使用Multisim软件提供的仿真功能，通过改变电路参数来优化静态工作点。
为了选择一个合适的静态工作点，我们需要考虑三极管的直流特性以及电路的要求。
首先，我们需要确定三极管的基极电流IB和集电极电流IC。
基极电流决定了三极管的放大倍数，而集电极电流决定了三极管的输出能力。
然后，我们需要根据电路的要求选择合适的工作点。
在Multisim软件中，我们可以通过改变电路参数来选择合适的静态工作点。
我们可以调整电源电压、负载电阻和其他电路参数，观察三极管的工作状态和性能。
通过不断优化，我们可以找到一个最佳的静态工作点，使三极管在各种工作条件下都能正常工作。
除了使用Multisim软件进行模拟和优化外，我们还可以通过实际电路进行静态工作点的选择和调整。
通过测量电路中各个节点的电压和电流，我们可以确定三极管的静态工作点。
然后，通过调整电路中的元件参数，我们可以优化静态工作点。
三极管的静态工作点选择非常重要，它决定了三极管的工作状态和性能。
在使用Multisim软件进行模拟和优化时，我们可以通过建立电路模型，调整电路参数来选择合适的静态工作点。
三极管静态工作点的测量和计算
《数字逻辑》实验报告
班级：
学号：
姓名：
内蒙古农业大学
计算机与信息工程学院
1、实验名称：三极管静态工作点的测量和计算
2、线上观摩实验时间：2020.06.17 16:30-18:30
3、实验目的：在理论学习的基础上进一步了解和掌握三极管，并
且熟悉三极管静态工作点的测量以及计算
4、实验步骤：
（1）电路连接方法
（2）静态参数测量
连接好大致电路，开关打开（所用 12v 电源）。
调静态工作点到6v，使用万用表，直流电压表测量（量程达到20v），调节C 级和E 级使达到 6v 左右（可以调节滑动变阻器）
调好以后，要记录数据。
要记录的数据有Uce,Ube,还要测量 Ib 和 Ic（使用间接测量法）测电阻时，要把电源关闭，导线拔掉。
使电阻档达到 2 兆。
4、实验结果： Uce=6.083v Ube=0.7v
Ic=Rc1/2.4k Rc1=4.121v
Ibq=9.4v
Ib1-Ib2=Ibq
结果就等于Ic/Ibq
5、实验心得体会：
在实验中一定要遵循“先接线，再加电。
先断电，在断线”的原则，避免短路。
测量时，要尽可能的减小误差。
在实验中一定会学到在理论课上学习不到的细节，且这些细节都至关重要，而且实验步骤的顺序也不能轻易改变，每一个步骤的小小误差都会导致最后结果的错误
6、观摩实验截屏：
实验报告成绩：_______。
静态工作点
静态工作点所谓静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被放大的交流信号加入电路时,不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态.可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这就可以设置静态工作点.若静态工作点设置的不合适,在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真(静态工作点偏高)或截止失真（静态工作点偏低）. 所谓静态工作点，是指当放大电路处于静态时，电路所处的工作状态。
在Ic/UCE 图上表现为一个点,即当确定的UCC、RB、RC和晶体管状态下产生的电路工作状态。
当其中一项改变时引起IB变化而引起Q点沿着直流负载线上下移动。
设计任务(一）目的：1。
了解单极共基极放大电路的基本工作原理;2.学会运用软件模拟设计电路、应用各种仪器。
了解电路在不同状态下的变化特点，学会对电路的变化分析;3。
了解设置静态工作点分析的必要性4.熟悉静态工作点与动态参数的估算5.了解稳定静态工作点的措施（二）原理：1.共基极放大电路中，输入信号是由三极管的发射极与基极两端输入的，再由三极管的集电极与基极两端获得输出信号因为基极是共同接地端，所以称为共基极放大电路。
2.共基极放大电路具有以下特性：(1)、输入信号与输出信号同相；（2）、电压增益高；(3）、电流增益低（≤1）；(4)、功率增益高；(5）、适用于高频电路. 共基极放大电路的最大优点是频带宽，因而常用于无线电通信方面.3设计电路（一）单级共基极放大电路图图3—1 单级共基极放大电路图（二） 放大器静态工作点的测量与调试 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术在技术前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和转被以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标.一个优质放大器，必定是理论设计和实验调试相结合的产物.因此,除了学会放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术.放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激震荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。
数字万用表测量三极管静态工作点参数
自设计数字万用表测量三极管静态工作点参数随着大规模集成电路的发展，传统指针式电表已逐渐被数字式电表所取代。
数字万用表具有高精确度、高分辨率、高测量速率、抗过载能力强等诸多优点，HLD-WYB-Ⅲ型数字万用表设计性试验仪能提供测量与显示所需要的独立模块，可将独立的电路模块进行有机结合构成各种使用的数字万用表测量电路。
【实验目的】1、了解万用表的特性、组成和工作原则2、掌握分压原理、计算与连接3、了解共集放大电路三极管静态工作点设置的重要性及参数计算【实验仪器】1、HLD-WYB-Ⅲ一台2、三位半数字万用表一台3、导线若干【仪器介绍】仪器面板如下图所示：面板说明：1、电源开关2、200mV 量程31/2位直流数字电压表头3、电压表头的小数点移动开关（小数点位置根据需要自行设置，但不影响表头的实际量程）4、0-20V 直流电压源5、0-20V 交流电压源6、三极管放大倍数测量电路7、待测元件组8、电阻测量电路9、实用分压器 10、使用分流器 11、多量程分压器 12、多量程式分流器 13、交流-直流转换电路【实验原理】无论何种数字表计电路通常由A/D 转化电路、时钟电路、驱动电路、显示电路等组成，本试验仪中使用的电压表头是有7107构成，它是一个量程为0-199.9mV 的直流电压表。
日常使用过程中我们通常测量的量不单单是直流电压，还有电流、电阻、交流电压等参数，需借助于其他的转化电路将这些非电压量或非直流量转化为直流电压量来测量，因此，懂得了电压测量原理有助于对其他参量的检测。
直流电压测量电路分析：为了扩大电压表的测量量程，需在数字电压表头前面加一级分压电路（分压器）。
如图1所示，U 0为电压表头的量程（如200mv ），r 为其内阻（如10M Ω），r 1、r 2为分压电阻，U i0为扩展后的量程。
00i U - 1r 2r 00U - r由于r 》r 2，所以分压比为： 21200r r r U U i += 扩展后的量程为：02210U r r r U i += 多量程分压器原理电路见图2,5档量程的分压比分布为1、0.1、0.01、0.001和0.0001，对应的量程分布为2000V 、200V 、20V 、2V 和200mV 。
三极管曲线静态工作点
三极管曲线静态工作点1.引言三极管是一种重要的电子器件，广泛应用于放大、开关、振荡等电路中。
三极管的性能受到多种因素的影响，其中最重要的是其静态工作点。
静态工作点是三极管在直流偏置下的工作状态，对于放大器而言，静态工作点设置适当可以提高信号的放大倍数，并且可以避免信号失真。
因此，了解三极管曲线静态工作点的概念和作用对于设计和应用三极管具有重要意义。
2.三极管基础三极管是一种半导体器件，它由两个PN结组成。
其中，发射极（Emitter）与基极（Base）之间是一个PN结，基极与集电极（Collector）之间是另一个PN结。
在适当的外加电压下，三极管可以工作在放大、饱和、截止等状态。
3.静态工作点的定义静态工作点是指三极管在无交流输入信号时的工作状态。
在直流偏置下，三极管的基极电流、集电极电流和发射极电流分别为Ib、Ic和Ie。
静态工作点就是这三条电流的交点。
在放大器中，静态工作点的位置要适当，以保证在输入信号的作用下三极管能够有效地放大信号。
4.静态工作点对三极管性能的影响静态工作点对三极管的性能有很大的影响。
如果静态工作点设置过低，当输入信号为负半周时，三极管会进入截止状态，输出信号将产生削顶失真。
如果静态工作点设置过高，三极管会进入饱和状态，输出信号将产生饱和失真。
因此，合理的静态工作点设置对于保证三极管的正常工作和性能至关重要。
5.静态工作点的稳定性与可靠性在实际应用中，三极管的静态工作点会受到多种因素的影响，如温度、电压、制造工艺等。
为了确保三极管的稳定性和可靠性，需要采取一些措施来保护静态工作点。
例如，可以采用温度补偿电路、过电压保护电路等来保护三极管不受环境变化的影响。
6.静态工作点的调整与优化在实际应用中，需要根据具体的应用场景和要求对三极管的静态工作点进行适当的调整和优化。
例如，可以通过改变偏置电阻的大小来调整静态工作点的位置；可以通过优化电路元件的参数和布局来提高静态工作点的稳定性；可以通过采用先进的制造工艺和材料来提高三极管的性能和可靠性。
三极管静态工作点是什么？有什么作用？
三极管静态工作点是什么？有什么作用？三极管有静态和动态两个状态静态是指三极管在未加信号时的直流工作状态在静态状态下各电极电流称为静态工作电流动态是指三极管在加入交流信号时的工作状态在动态状态下各电极电流称为动态工作电流（以下的以共发射极放大电路举例说明）三极管工作离不开直流电路如果三极管直流电路工作不正常则三极管交流电路就不可能正常工作静态工作点是指在静态状态下也就是放大电路未加入交流信号时电路处于直流工作状态这些电流、电压的数值可用三极管输入输出特性曲线上一个确定的点表示静态工作点也叫Q 点一般包括I BQ 、I CQ 、U CEQ静态工作点作用：确定放大电路的电压和电流的静态值选取合适的静态工作点可以防止电路产生非线性失真保证放大效果总之放大器的静态工作点是否设置得合适会直接影响到放大器是否能够正常工作如何计算当前放大电路的静态工作点？（即计算I BQ 、I CQ 、U CEQ ）首先，要画出三极管放大电路的直流通路直流通路是在没有交流信号时直流电流流经的通路画直流通路时，电容要开路通过对直流通路进行电路分析就可以计算出在当前元件参数下的三极管的I BQ 、I CQ 、U CEQ 了怎么确定静态工作点？静态工作点是直流负载线与三极管输出特性曲线的交点随着I B 的不同静态工作点会沿直流负载线上下移动怎么知道三极管输出特性曲线是怎样的？查找当前三极管的数据手册下面是三极管S9013数据手册中的输出特性曲线在特性曲线上画出直流负载线（I CQ 、U CEQ ）（假如如果前面计算得I BQ=240uA、I CQ=100mA 、U CEQ=12V）当I CQ=100mA 、U CEQ=12V 则直流负载线是这样的BQ怎么知道当前的静态工作点合适不合适？如果静态工作点靠近饱和区会造成饱和失真如果静态工作点靠近截止区会造成截止失真所以，静态工作点一般设置到直流负载线的中央是比较合适的。
三极管静态工作点的计算
Part Two
三极管静态工作点 的计算步骤
确定输入信号
确定输入信号的频率和幅度 选择合适的放大倍数 计算静态工作点 选择合适的电阻和电容值
确定偏置电路
确定三极管类型和电极关系
计算集电极电流
添加标题
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计算基极电流
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计算发射极电流
计算基极电流
计算公式：Ib = (Vcc - Vbe)/Rb
04 三 极 管 静 态 工 作 点 的调整方法
Part One
三极管静态工作点 的基本概念
静态工作点的定义
静态工作点是指 三极管在工作时 所处的工作状态， 包括基极电流、 集电极电流和发 射极电压等参数。
静态工作点是三 极管放大电路的 重要参数之一， 它决定了放大电 路的性能和稳定 性。
静态工作点的选 择对于放大电路 来说至关重要， 如果选择不当， 可能会导致放大 电路出现失真、 截止或饱和等现 象。
计算集电极电压和发射极电压
计算集电极电压：根据基极电流和β值计算集电极电压
计算发射极电压：根据基极电流和发射极电阻计算发射极电压
Part Three
三极管静态工作点 的影响因素
温度对静态工作点的影响
温度变化会影响三极管的放 大倍数β，进而影响静态工 作点。
温度对三极管内部热噪声也 有影响，可能导致静态工作
记录波形数据，计算静态工作点
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调整示波器参数，观察信号波形
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验证测量结果的准确性
使用专业的测试仪器测量静态工作点
使用示波器观察输 入和输出波形
使用万用表测量管 脚电压和电流
使用信号发生器和 频谱分析仪测试频 率响应
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C2
电容
25v 10μF
2.1.1直流电源与三极管静态工作点的测量先由电源变压器将220V电压降至12V通过二极管整流得到脉动的直流，利用电容C的充放电作用改善波形质量，在通过稳压器V2和电阻R1配合得到直流，这样不管电源电压或负载变化输出电压始终保持恒定，稳定的电压为共发射极放大电路提供电流，通过测量知、Ic和IB相比有明显的电流放大作用、UCE＞二分之一UCC，所以工作点偏高。
2．1．1直流电源与三极管静态工作点的测量
序号
符号
名称
型号与规格
数量
1
V1
二极管
1N4007
2
V2
稳压管
1N4740(10V)
3
C
电容器
25V 220μF
4
R1
电阻
RT 200欧1/2 W
5
R2
电阻
RT 620kΩ1/2W1/2W
7
V3
三极管
9013
8
C1
电容
25v 10μF
2．2．1单相半波、电容滤波、稳压管稳压电路