单管共射放大电路课程设计

任务一共射极单管放大器

教学时数: 6学时

教学方法: 一体化教学

教学目的:

1、了解共射极放大电路的组成；

2、会利用软件仿真设置Q点和动态性能指标的测试；

3、分压式偏置电路稳定静态工作点的原因；

4、放大电路失真产生的原因及消除方法；

教学重点：

共射极放大电路的组成元件的作用；分压式偏置电路稳定静态工作点的原因；放大电路

失真产生的原因及消除方法

教学难点:

分压式偏置电路稳定静态工作点的原因；放大电路失真产生的原因及消除方法

教学过程

◆任务导入

按下列要求设计电路：

a、Au＞50；

b、Uom=5Up-p；

c、Ri、Ro均不要求

◆任务描述

本任务采用稳定静态工作点的分压式共射极放大电路，测试并验证其静态工作点和动态性能指标。

◆任务实施

分压式共射极放大电路的实验电路如图2.1.2所示

图2.1.2 共射极单管放大器实验电路

一、放大电路静态工作点的测量与调整

对三极管而言，静态分析就是画出其直流通路，求其静态工作点：BQ

I 、

CQ

I 和

CEQ

U

。

1、 静态工作点理论分析

其等效的直流通路为：

图2.1.2 分压式共射放大直流通路

稳定静态工作点的条件为：I 1＞＞I B 和V B ＞＞U BE ；此时，

CC

b b b BQ V R R R U ⨯+≈

2

11

，即当温度变化时，BQ U 基本不变。

BQ BEQ

BQ CQ EQ E

E

U U U I I R R -≈=

≈

根据E I 和B I 的关系可得：

CQ

BQ I I β

=

()CEQ CC CQ C EQ E CC CQ C E U V I R I R V I R R =--≈-+

2、 调试静态工作点

（1）三极管采用9031型号，选择β值范围在100到200之间，用万用表测得β值为（ ）。

（2）按图2.1.1所示电路，将Rp 调到最大值测量放大电路的Q 点，计算并填入表。 （3）将Rp 调到最小值测量放大电路的Q 点，计算并填入表2.1.1。 （4）若设计要求

CQ

I =，应将怎样调整测出此时放大电路的Q 点和实际偏置电阻的大小。

表2.1.1 静态工作点测量

二、放大电路动态性能 1、动态理论分析

分压式共射极放大电路交流通路、微变等效电路如图2.1.3（a ）（b ）所示。

,26()

(1)

()

be bb EQ mV r r I mA β=++

交流等效输出电阻为：o C R R =

交流等效输入电阻为：12////i be b b R r R R = 电路中电压放大倍数为：(//)///b C L c L

u o i b be be

i R R R R A u u i r r ββ-===-

2、放大电路的动态性能观察

调整好静态工作点，

CQ

I =。输入端接入低频信号发生器，幅值为1mV ，频率为1KHz 的正

弦波。按要求进行测量，将值填入下表2.1.2.

表2.1.2 放大电路动态测量

L

R Ui Uo 测量值

Au

计算值

Au

测量值

Ri

计算值

Ro

测量值

Ri

计算值

Ro 无穷大

2K

3、观察静态工作点对输出波形失真的影响

（1）双击信号发生器图标，设置参数为：10mV/1kHz/0Deg;设置示波器相关参数；调节Rw,Rc,Re的阻值

（2）保持Us 不变，将Rw调至最小，输出电压讲产生饱和失真，用示波器观察，并汇出输出波形；

（3）将Us调至50mV，将Rw调至最大100k，将Re调至100k，输出电压讲产生截止失真，用示波器并汇出输出波形；

（4）将Us调至150mV，将Re调至10k，Rc调至10k，输出电压讲产生双向失真，用示波器观察，并汇出输出波形。

4、观察电路的频率响应

图电路的幅频特性

◆知识连接

“放大”作用的实质是电路对电流、电压或能量的控制作用。

晶体管的三种组态：共射极、共集电极和共基极。

一、晶体管基本放大电路原则

1、为保证放大必须满足发射结正偏，集电结反偏。

2、输入信号能加至放大电路输入回路；

3、输出信号能加至负载上。

判断放大电路是否具有放大作用，就是根据这几点，它们必须同时具备。 例1：判断图（1）电路是否具有放大作用

解：图（1）a 不能放大，因为是NPN 三极管，所加的电压U BE 不满足条件（1），所以不具有放大作用。

图（1）b 具有放大作用。

二、共射极放大电路

（一）基本共射极放大电路介绍 1、电路见图2.1.6所示：

电路中各元件作用：

①晶体管VT ：核心元件起放大作用；

②基极偏置电阻B R ：与CC V 一起提供合适的Q 点；

③集电极负载电阻C R ：把晶体管的电流放大转化为电压放大； ④耦合电容1C 和2C ：隔直流通交流；

⑤集电极电源CC V ：作用一是给晶体管提供合适的工作状态；二是为放大电路提供电源。