晶体管共射极单管放大器讲解
单管放大器总结共射共集共基放大电路

单管放大器总结共射共集共基放大电路共射放大器是最常见的一种单管放大器,它将信号源连接到晶体管的
基极,输出从晶体管的集电极取出。
共射放大器具有高电压增益、高输入
电阻和低输出电阻的特点。
当输入电压上升时,晶体管的输出电压会相应
下降,因此它对电压的增益是负的。
共射放大器的基极-发射极电压被称
为偏置电压,通过调整偏置电压可以改变放大器的工作点。
共集放大器将信号源连接到晶体管的基极,输出从晶体管的发射极取出。
共集放大器具有高电流增益、低输入电阻和高输出电阻的特点。
当输
入电压上升时,晶体管的输出电压也会上升,因此它对电压的增益是正的。
共集放大器的基极-发射极电压同样可以通过调整偏置电压来改变放大器
的工作点。
共基放大器将信号源连接到晶体管的集电极,输出从晶体管的发射极
取出。
共基放大器具有低电压增益、中等输入电阻和高输出电阻的特点。
当输入电压上升时,晶体管的输出电压会相应下降,因此它对电压的增益
是负的。
共基放大器的基极-发射极电压同样可以通过调整偏置电压来改
变放大器的工作点。
在实际应用中,共射放大器常用于音频放大和射频放大器的前级;共
集放大器常用于电压跟随器和缓冲放大器;共基放大器常用于频率混合器
和频率多重器。
总之,共射、共集和共基放大器是常见的单管放大电路,它们在电压
增益、输入电阻和输出电阻等方面有不同的特点,可以根据具体需求选择
适合的放大电路。
实验一 晶体管共射极单管放大器

实验一 晶体管共射极单管放大器一、实验原理图+12V二、实验内容及注意要点1、按照原理图连接电路 注意R W 的接法,连接1、3端,或者2、3端2、静态工作点的测量 输入端接地,静态工作点指标包括I b 、I C 、V CE 。
其中,V CE 用万用表测量V C 、V E 对地电压后计算得出;Ib 、Ic 转为测量V B 、V E ,E C E E V I I R ≈=;在使用万用表测量R B2时关闭直流电源,并将其从电路中断开。
注意实验中选取I C =0.2mA ,即V E =2.4V 。
3、测量电压放大倍数 输入信号1KHz 、峰峰值50mV 正弦信号(注意使用信号发生器获得该信号的方法),记录不同Rc 、R L 下的输出Uo ,计算A V 输入、输出信号波形。
计算过程中注意有 效值=峰峰值输入输出统一采用峰峰值或有效值。
4、输入、输出电阻 如下图连接电路,R=2K ,Rc=2.4K ,R L =2.4K ,I C =0.2mA+12V测量输入电阻时,在放大电路的电容C 1前串接电阻R ,测量U S ,U i ,计算ii S iU R R U U =-;测量输出电阻,去除R ,保持U S ,测量接有R L 时电压U L 及不接负载RL 时输出电压Uo ,计算输出电阻1O O L L U R R U ⎛⎫=-⎪⎝⎭。
5、测量幅频特性曲线 采用三点法测量,即选取中频、高频、低频点测量,具体方法为Rc=2.4K ,R L =2.4K ,I C =0.2mA ,选取中频1KHz ,调节信号发生器使输入信号为1KHz ,逐渐加大幅度使U Opp =1V ;幅度固定,调节信号发生器减小输入信号频率,当U Opp =0.707V 时停止,记录此刻输入信号频率即为低频点;同理增大信号频率记录高频点。
A V=U O /U i ,绘制出幅频特性曲线。
三、实验结果1、静态工作点Q2、电压放大倍数 IC=2.0 mA Ui=50mV(峰峰值)3、输入输出电阻32 3.65032i i S i U mV R R K U U mV mV ==≈Ω--; 3.111 2.4 2.51.5O O L L U V R R K K U V ⎛⎫⎛⎫=-=-⨯Ω≈Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4、幅频特性曲线1V219Hz 2.2MHzUo四、思考题1、电路中C1、C2和C E 有什么作用?C1、C2分别为输入、输出电容,通交流隔直流,C2使得直流电源在集电极回路形成的直流量不影响负载,C1使信号顺利加大放大电路中;C1对电路带宽下限有影响,1μF 左右为宜。
实验二、晶体管共射极单管放大器I

实验二、晶体管共射极单管放大器I实验目的:了解晶体管共射极单管放大器电路原理及性能指标的测量方法。
实验器材:晶体管(2SC1815),直流电源,信号源,示波器,万用表等。
实验原理:晶体管是一种电子器件,在电路中可以使用其放大、开关等功能。
共射极单管放大器是晶体管放大器中应用最广泛的一种电路。
共射极单管放大器具有放大倍数大、频带宽度宽的特点。
其电路原理图如下所示。
当输入信号Vin加至共射极电路中时,基极中将出现一个与Vin同相的交流电压信号,进而影响晶体管的发射极电流Ie,使其随之发生周期性变化。
这样,晶体管的发射极将会出现一随输入信号而改变的电流信号Ie,从而对负载RL产生一随输入变化而改变的电压信号Vout,即输出信号。
根据输出信号的瞬时幅值与输入信号的瞬时幅值比值的大小,可以初步测定这个电路的放大倍数,即:Av = ΔVout / ΔVin式中,ΔVout表示输出信号的峰值与零点处的幅值之差,ΔVin表示输入信号的峰值与零点处的幅值之差。
为了进一步衡量这个电路的放大能力,需要定义一些性能指标,分别如下所示。
增益:A = Vout / Vin,它表示输出信号与输入信号的幅值比值。
最大输出电压:Vomax,它与输出电路的直流工作点有关,其大小可通过计算静态工作点的位置来确定。
Vomax是输出信号中某一瞬间的最大电压值。
最大输出功率:Pomax,它是输出信号的最大功率,同时也是输出电路在一定工作条件下所能输出的最大功率。
最大幅度稳定范围:Am,它是指在该范围内,输出信号的变化幅度始终不大于输入信号变化幅度的一定百分比,以保证输出信号的稳定性。
实验步骤:1. 按照电路原理图搭建共射极单管放大器电路,并接入信号源、示波器和万用表等。
2. 调节信号源输出电压幅值和频率,使其分别在两个电压档和两个频率档位内逐步变化,同时观察和记录示波器上输入信号和输出信号的波形,以了解电路的动态特性。
晶体管共射极单管放大器讲解

放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数AU。为此,可采 用前述测AU的方法,每改变一个信号频率,测量其相应的电压放大倍数,测 量时应注意取点要恰当,在低频段与高频段应多测几点,在中频段可以少测 几点。此外,在改变频率时,要保持输入信号的幅度不变,且输出波形不得 失真。
表2-2
Ic=2.0mA
Ui= mV
RC(KΩ ) RL(KΩ ) Uo(V)
AV
观察记录一组uO和u1波形
2.4
∞
1.2
∞
2.4
2.4
3、观察静态工作点对电压放大倍数的影响
置RC=2.4KΩ,RL=∞,Ui适量,调节RW,用示波器监视输出电压波形, 在uO不失真的条件下,测量数组IC和UO值,记入表2-3。
根据
UL
RL RO RL
UO
即可求出
RO
(
U U
O L
1)R L
在测试中应注意,必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。
4) 最大不失真输出电压UOPP的测量(最大动态范围) 如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点 。为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节RW (改变静态工作点),用示波器观察uO,当输出波形同时出现削底和缩顶现 象(如图2-5)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调 整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出UO (有效值),则动态范围等于2 2U0 。或用示波器直接读出UOPP来。
表2-6 Ic=2mA Rc=2.4KΩ RL=2.4KΩ
《模拟电子线路实验》实验二 晶体管共射极单管放大器

模拟电子线路实验实验二晶体管共射极单管放大器【实验名称】晶体管共射极单管放大器【实验目的】1.学习单管放大器静态工作点的测量方法。
2.学习单管放大电路交流放大倍数的测量方法。
3.了解放大电路的静态工作点对动态特性的影响。
4.熟悉常用电子仪器及电子技术实验台的使用。
【预习要点】1.复习课件中有关单管放大电路工作点稳定问题的内容。
2.放大电路输出信号波形在哪些情况下可能产生失真?应如何消除失真?【实验仪器设备】【实验原理】实验电路图如图2-1所示。
温度的变化会导致三极管的性能发生变化,致使放大器的工作点发生变化,R和射极电阻影响放大器的正常工作。
图2-1所示电路中通过增加下偏置电阻B2R来改善直流工作点的稳定性,其工作原理如下:E图2-1 分压偏置共射极放大电路①利用B1R 和B2R 的分压作用固定基极电压V B 。
当B1R 、B2R 选择适当,满足I B1>> I B 时,有B2B CC B1B2R V V R R =+式中B1R 、B2R 和CC V 都是固定的,不随温度变化,所以基极电位V B 基本上为一定值。
②通过E R 的负反馈作用,限制C I 的改变,使工作点保持稳定。
具体稳定过程如下:CT ︒I电容C 1、C 2有隔直通交的作用,C 1滤除输入信号的直流成份,C 2滤除输出信号的直流成份。
射极电容C E 在静态时稳定工作点;动态时短路R E ,增大放大倍数。
当流过偏置电阻B1R (b1R 和电位器W R 的阻值和)的电流I B1远大于晶体管的基极电流B I (一般5~10倍),基极电压V B 远大于V BE 时,它的静态工作点可用下式估算B1B CC B1B2R V V R R =+B BEC E E=V V I I R ≈- CE CC C C E =(+)V V I R R -当放大器的输入端加交流输入信号i v 后,基极回路便有交流输入b i 产生,经过放大在集电极回路产生β倍的c i ,同时在负载输出o c L 'v i R =,从而实现了电压放大。
晶体管单级共射放大电路

晶体管单级共射放大电路晶体管单级共射放大电路是一种常见的电子电路,其主要作用是将输入信号放大并输出。
本文将从以下几个方面对晶体管单级共射放大电路进行详细讲解。
一、晶体管单级共射放大电路的基本原理晶体管单级共射放大电路是一种基于晶体管的放大器电路。
其基本原理是通过控制晶体管的输入信号,使得输出信号得到放大。
在这个过程中,输入信号被送入到晶体管的基极,通过控制基极电流来控制晶体管的工作状态。
当基极电流增加时,晶体管会进入饱和状态,此时输出信号得到最大幅度的放大。
二、晶体管单级共射放大电路的组成1. 晶体管:负责实现信号的放大和控制。
2. 输入端:接收待处理信号。
3. 输出端:输出处理后的信号。
4. 耦合电容:连接输入端和输出端,起到隔离直流分量和传递交流分量的作用。
5. 偏置电阻:为了保证晶体管处于工作状态而设置的阻值较小且能够稳定偏置点位置的电阻。
6. 负载电阻:为了保证输出信号能够正常输出而设置的电阻。
三、晶体管单级共射放大电路的优缺点1. 优点:(1) 可以实现较高的放大倍数;(2) 简单易制作,成本较低;(3) 输出信号具有较好的线性度和稳定性。
2. 缺点:(1) 噪声较大,需要进行信号处理;(2) 输出阻抗较高,容易受到负载影响。
四、晶体管单级共射放大电路的应用领域晶体管单级共射放大电路广泛应用于各种电子设备中,如音频放大器、射频功率放大器等。
同时,它也是其他复杂电路中的基础模块之一,在集成电路设计中也有广泛应用。
五、晶体管单级共射放大电路的改进方法为了提高晶体管单级共射放大电路的性能,可以采取以下改进方法:1. 改变偏置点位置:通过调整偏置点位置来改变输出信号幅度和线性度。
2. 添加负反馈:通过添加反馈回路来降低噪声和增加稳定性。
3. 优化电路参数:通过选择合适的电容和电阻值来优化电路参数,进一步提高性能。
4. 使用多级放大器:通过使用多级放大器来增加放大倍数和稳定性,同时降低噪声。
六、总结晶体管单级共射放大电路是一种基于晶体管的放大器电路,其主要作用是将输入信号放大并输出。
晶体管共射极单管放大电路

晶体管共射极单管放大电路一、实验目的1. 学习如何设置放大电路静态工作点及其调试方法。
2. 研究静态工作点对动态性能的影响。
3. 进一步掌握低频信号发生器、晶体管毫伏表、电子示波器等常用电子仪器的正确使用方法。
二、原理说明在实践中, 放大电路的用途是非常广泛的, 单管放大电路是最基本的放大电路。
共射极单管放大电路是电流反馈工作点稳定电路, 它的放大能力可达到几十到几百倍。
不论是单级或多级放大器它的基本任务是相同的, 就是对信号给予不失真的、稳定的放大。
1. 放大电路静态工作点的选择当放大电路仅提供直流电源, 不提供输入信号后时, 称为静态工作情况, 这时三极管的各电极的直流电压和电流的数值, 将在三极管的特性曲线上确定一点。
这点常称为Q点。
静态工作点的选择十分重要, 它影响放大器的放大倍数、波形失真及工作稳定性等。
静态工作点如果选择不当会产生饱和失真或截止失真。
一般情况下, 调整静态工作点, 就是调整电路有关电阻(如RB1), 使UCEQ达到合适的值。
由于放大电路中晶体管特性的非线形或不均匀性, 会造成非线形失真(又称固有失真), 在单管放大电路中不可避免, 为了降低这种非线形失真, 必须使输入信号的幅值较小。
2. 放大电路的基本性能当放大电路静态工作点调好后, 输入交流信号ui, 这时电路处于动态工作情况, 放大电路的基本性能主要是动态参数, 包括电压放大倍数、频率响应、输入电阻、输出电阻。
这些参数必须在输出信号不失真的情况下才有意义。
基本性能测量的原理电路如图1-1所示。
(1)倍数AU的测量用晶体管毫伏表测量图1-1中Ui和Uo的值。
即:A u=U o/U i(2)输入电阻r i的测量如图1-1所示, 放大器的输入电阻ri就是从当大气输入端看进去的等效电阻。
即: ri=Ui/Ii通常测量ri的方法是: 在放大器的输入回路串一个已知电阻R, 选用R≈ri(这里的ri为理论估算值)。
在放大器输入端加正弦信号电压u/i, 用示波器观察放大器输出电压uo, 在放大不失真的情况下, 用晶体管毫伏表测电阻R两端对地的电压U/i和Ui(见图1-1), 则有:(3)输出电阻r o的测量如图1-1所示, 放大电路的输出电阻是从输出端向放大电路方向看进去的等效电阻, 用ro 表示。
晶体管共射极单管放大器实验报告10页

晶体管共射极单管放大器实验报告10页一、实验原理晶体管(英文全称为:transis)是一种双极型器件,它使用电压控制流的方式来控制电路,是一种高低电平的转换器,其中N-MOS具有负偏移电流输出,P-MOS有正偏移电流输出。
而晶体管共射极单管放大器(CE amplifier)是利用晶体管放大输入信号,并且输出放大后的信号,它具有以下几个特点:1.具有高增益:某些应用时,可以获得高达1000倍的增益。
2.具有良好的抗杂散比:它的抗杂散比比其他放大器要好。
3.低成本:CE放大器成本低,是很多电路应用的实用设计。
二、实验准备实验准备包括晶体管共射极单管放大器原理、电路电子元件、实验接线、虚拟示波器、实验电源等:1.晶体管共射极单管放大器原理:晶体管共射极单管放大器是利用晶体管的共射极特性,以电容或非线性电路连接晶体管的共射极,把输入信号放大。
2.电路电子元件:该实验采用的电子元件有晶体管、电阻、电容、变压器等,详见实验设置部分提供的原理图。
3.实验接线:实验接线由晶体管的共射极连接电路的共射极部分,将电路中晶体管的此极和源极和源之间、此极与集电极之间等处可接电容等电子元件。
4.虚拟示波器:实验采用数字示波器,用于监测放大器输出脉冲电平变化,以及便于测量电路中其他因素对放大器性能的影响。
5.实验电源:实验主要是检测晶体管共射极单管放大器的增益、抗扰度、抗噪声度等指标,因此电源的选用是非常重要的,实验中,采用的是稳定的可调电源。
三、实验设置1.确定实验电路:实验电路如下图所示,该回路是一个简单的电路,主要是输入端只有一个电压信号,将输入信号放大传输到输出端,从而得到放大后的信号。
2.确定晶体管型号:实验采用的晶体管型号为:MJE15031。
3.确定实验电路的元件参数:该实验电路中的电容为:C1,用于共射极的电容值为:560uF;用于分压电阻的电阻值为: 10kΩ和4.7kΩ;电源电压为: 12V 。
四、实验结果1.检查输出电压:实验准备完毕后,量出输出端的脉冲电平,结果为7V,较预期值(12V)稍有偏差,约为10%,说明实验设置有较小的偏差。
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1、放大器静态工作点的测量与调试
1) 静态工作点的测量
测量放大器的静态工作点,应在输入信号ui=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
AV
U0 Ui
为了测量放大器的输入电阻,按图2-4 电路在被测放大器的输入端与信
号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的情况下, 用交流毫伏表
测出US和Ui,则根据输入电阻的定义可得
Ri
Ui Ii
Ui UR
Ui US Ui
R
R
图2-4 输入、输出电阻测量电路
测量时应注意下列几点: ① 由于电阻R两端没有电路公共接地点,所以测量R两端电压 UR时
为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。
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)的调整与测试。
静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏 高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底, 如图2-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩顶(一 般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)所示。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 端加入一定的输入电压ui,检查输出电压uO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 2-5 静态工作点正常,输入信号太大引起的失真
5) 放大器幅频特性的测量
放大器的幅频特性是指放大器的电压放大倍数AU与输入信号频率f 之间的关系 曲线。单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图2-6所示,Aum为中频电 压放大倍数,通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的 1/ 2
图2-1 共射极单管放大器实验电路
在图2-1电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 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
R B1 R B1 R B2
U CC
IE
UB UBE RE
IC
UCE=UCC-IC(RC+RE)
电压放大倍数
晶体管共射极单管放大器
湖南工业大学—戴圣伟
一、实验目的
1、 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。 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的测
试方法。 3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
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。它的偏置电路采用RB1 和RB2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作 点。当在放大器的输入端加入输入信号Ui后,在放大器的输出端便可得到一个 与Ui相位相反,幅值被放大了的输出信号U0,从而实现了电压放大。
AV
β
RC // RL rbe
输入电阻
Ri=RB1 // RB2 // rbe
输出电阻
RO≈RC
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 态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相 结合的产物。因此,除了学习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。
(a)
(b)
图2-2 静态工作点对uO波形失真的影响
改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、RB2)都会引起静态工作点的变化,如图 2-3所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点,如减 小RB2,则可使静态工作点提高等。
图2-3 电路参数对静态工作点的影响 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,如输入信号幅度很小,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。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠 近交流负载线的中点。
体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中,E或UC,然后算出IC的方法,例如,只要测出UE,
即可用
IC IE 算RU出EE IC(也可根据
IC
UCC , U由C UC确定IC),
RC
同时也能算出UBE=UB-UE,UCE=UC-UE。
必须分别测出US和Ui,然后按UR=US-Ui求出UR值。 ② 电阻R的值不宜取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通
常取R与Ri为同一数量级为好,本实验可取R=1~2KΩ。 3) 输出电阻R0的测量
按图2-4电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载 RL的 输出电压UO和接入负载后的输出电压UL,
根据
UL
RL RO RL
UO
即可求出
RO
(
U U
O L
1)R L
在测试中应注意,必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。
4) 最大不失真输出电压UOPP的测量(最大动态范围) 如上所述,为了得到最大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点 。为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节RW (改变静态工作点),用示波器观察uO,当输出波形同时出现削底和缩顶现 象(如图2-5)时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调 整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出UO (有效值),则动态范围等于2 2U0 。或用示波器直接读出UOPP来。
2、放大器动态指标测试
放大器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,然后加入输入电压ui,在输出电压uO不
2)
失真的情况下,用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO,则 输入电阻Ri的测量