实验二 单级放大电路
EDA（一）模拟部分
电子线路仿真实验报告
实验名称：单级放大电路
*名：**
学号： *********
班级： 15自动化一班
时间： 2016.11.13
南京理工大学紫金学院计算机系
一． 实验目的
1. 熟悉共发射极，共集电极放大电路的结构。
2. 掌握共发射极、共集电极放大电路静态工作点的估算方法及仿真分析方法。
3. 掌握共发射极、共集电极放大电路Au 、输入电阻、输出电阻的估算方法及仿真分析方法。
4. 理解发射极、共集电极放大电路静态工作点对电路交流特性的影响。
5. 了解单极放大电路频率特性的分析方法。
6. 掌握各类单极放大电路的特点及应用。
7. 了解电路产生失真的原因及解决方法。
二、实验原理 一．共发射极放大电路
1.静态工作点分析：（一般采用估算法求解）步骤为 1） 画出电路的直流通路 2） 选择回路计算基极电位V b 。
3） 选择合适的回路计算E I ，B I ，CE U 。
由基尔霍夫定律可得：
CC
V R R R U 2
B 1B 2
B BQ +≈
E
BEQ BQ EQ
R U -U I ≈
由放大特征方程：
β
C
B I I ≈
则由回路三： ）（E C CQ CC CEQ
R R I -V U +≈
2.动态分析，求解电路的三个动态参数：电压放大倍数（U A ），输入电阻（i R ），输出电阻（O R ）
首先画出电路的小信号等效电路，其中：
EQ
bb be
I r r 26
)
1('β+
+=
电压放大倍数为： be
L
r R //R -U U A C i O U β==
输入电阻为：
21i ////R B B be R R r =
输出电阻为：
C O R =R
二．共集电极放大电路 1.静态分析
CC
V R R R U 2
B 1B 2
B BQ +≈
C E
BE
B E I R U -U I ≈=
β
C
B I I ≈
E C CC CE R I -U U =
2.动态分析
EQ
bb be
I r r 26)
1('β++=
电压放大倍数：
L E be L
E R R r R R Ui //)1(//)1(U A O u ββ+++==
输入电阻为：
)//)1(//(//R R 2B1i L E be B R R r R β++=
输出电阻采用定义法，使输入电源短路，负载断开，将负载的位置加入理想电压源，利用电压和电流的关系计算输出电阻。
])
1(//////[Ro 21β++==S
B B be E R R R r R i Uo
三．实验内容
包括搭建的电路图，必要的文字说明，对结果的分析等。
E
BEQ BQ EQ
R U -U I ≈
β
C
B I I ≈
）（E C CQ CC CEQ
R R I -V U +≈
CC
V R R R U 2
B 1B 2
B BQ +≈
表
动态分析
EQ
bb be
I r r 26)
1('β+
+=
电压放大倍数为： be
L r R //R -U U A C i O U
β==
输入电阻为：
21i ////R B B be R R r =
输出电阻为： C O R =R
表2
表3
滑动变阻器百分比
0%
饱
和
失
真
0.012 581.521 1.899 100%
截
止
失
真
11.862 0.555 0.023
1.饱和失真产生原因：Q点处于饱和区
截止失真产生原因：Q点处于截止区
2. 消除饱和失真的方法：使Q点从饱和区移到放大区，可以通过小B I 的方法消除饱和失真。
消除截止失真的方法：使Q点从截止区移到放大区，可以通过增加B
I的方法消除饱和失真。
表4
动态分析
EQ
bb be
I r r 26)
1('β++=
电压放大倍数：
L E be L
E R R r R R Ui //)1(//)1(U A O u ββ+++==
输入电阻为：
)//)1(//(//R R 2B1i L E be B R R r R β++=
输出电阻采用定义法，使输入电源短路，负载断开，将负载的位置加入理想电压源，利用电压和电流的关系计算输出电阻。
])
1(//////[Ro 21β++==S
B B be E R R R r R i Uo
表5
表6
四．思考题
最少回答4个思考题
1.图一中电容CE的作用：保证RE不影响交流参数；
2.在共e,共b,共c三种放大电路中，输入阻抗最高的放大器是共c 的放大器；
3.电路的带负载能力是指输出功率
共发射极放大电路与共集电极放大电路，共集电极放大电路的带负载能力强。
4.共发射极放大电路中改变负载电阻大小，会对电路的输出电压产生
影响。
// u
C
L
b
o
R
R
iβ-
=
5.共发射极放大电路中改变负载电阻大小，对电路的输入电阻和输出
电阻没有影响。
2
B
1
B
be
i
R
//
R
//
r
R=。
实验二 单级交流放大器
实验一单级交流放大器一、实验目的l、掌握放大电路静态工作点的测试方法，进一步理解电路元件参数对静态工作点的影响，以及调整静态工作点的方法。
2、掌握测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。
3、观察电路参数对失真的影响。
二、原理简介放大电路的用途非常广泛，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负反馈工作点稳定电路，它的放大能力可达到几十到几百倍，频率响应在几十赫兹到上千赫兹范围。
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对放大电路仅提供直流电源，不提供输入信号时，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，将和三极管特性曲线上的一点对应，这点常称为Q 点。
静态工作点的选取十分重要，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，使I CQ和U CEQ达到合适的值。
由于放大电路中晶体管特性的非线性或不均匀性，会造成非线性失真，在单管放大电路中不可避免，为了降低这种非线性失真，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，输入交流小信号u i，这时电路处于动态工作情况，放大电路的基本性能主要由动态参数描述，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)电压放大倍数A u的测量用晶体管毫伏表测量图1-1中U i和Uo的值。
即：UiUoAu/(2)输入电阻R i的测量图1-1 交流放大电路实验原理图如图1-1所示，放大器的输入电阻R i 就是从放大器输入端看进去的等效电阻。
即； Ii Ui Ri /=通常测量R i 的方法是：在放大器的输入回路串一个已知电阻R ，选用R ≈R i (这里的R i 为理论估算值)。
实验二 单级放大器(仿真)
极 性 电 容
可 调 电 容
可 调 电 感
无 芯 线 圈
磁 芯
非 线 性 变 压 器
暂停/恢复 晶体管库
启动/停止
三 极 管
三 极 管
沟 道 结 型
沟 道 结 型
三 端 耗 尽 型 NMOS
三 端 耗 尽 型 PMOS
四 端 耗 尽 型 NMOS
四 端 耗 尽 型 PMOS
三 端 增 强 型 NMOS
压 控 三 角 波
压 控 方 波
受 控 单 脉 冲
分 段 线 性 源
线压 性控 源分 段
频 移 键 控 源
多 项 式 源
非 线 性 相 关 源
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 基本器件库
连 接 点
电 阻
电 容
电 感
变 压 器
继 电 器
开 关
延 迟 开 关
压 控 开 关
流 控 开 关
上 拉 电 阻
电 位 器
排 电 阻
压 控 模 拟 开 关
附录：
1.静态工作点估算
根据给定的电路参数，VCC=9V、VBE=0.75V 、β =100估 算 实验电路的静态工作点VB 、VC、VE和 RW 的值。
V E ≈ I C×R E VB = VE +VBE VC = VCC－IC×RC RW =〔（VCC－VB）÷ IR1〕－ Rb1 IR1 ≈ IR2 = VB ÷ Rb2
使放大器能正常工作，必须设置合适的静态 工作点Q。 在输入信号幅度足够大的情况下， Q点应该 选在输出特性曲线上交流负载线的中点，这 样就可获得最大的不失真输出电压。 若Q点选得过高，就会引起饱和失真； 若Q点选得过低，就会产生截止失真 。
模拟电路 实验二 单级放大器(硬件)
路 路 码术 数 位 发
选 分 器运 器 寄 器
择配
算
存
器器
器
译
电电 压流 表表
灯 指七 泡 示段
灯数 码 管
译峰条
码鸣形
数器光
码
柱
管
码 条 形 光 柱
其它器件库
仪器库
熔 数子 有 无 断 据电 耗 耗 器 写路 传 传
入网 输 输 器表 线 线
晶 直真 开 开 开 体 流空 关 关 关
电三 式 式 式 机极 升 降 升
管压压降 变变压 压压变 器器压 器
数 函示 波字 逻逻
字 数波 特信 辑辑
多 信器 图号 分转
用号
仪发 析换
表发
生 仪仪
生
器
器
2.EWB仪器库栏
数字多用表
这是一种自动调整量程的数字多用表。其电压栏、电流档的内 阻、电阻档的电流值和分贝档标准电压值都可任意进行设置。下图 为它的图标和面板（双击图标可弹出）。
5. 动态参数测量电路
输入正弦波信号 : 频率 f = 1kHz 幅值 Vi = 30mV
单级放大电路的负载线
图2-3 静态工作点过低输出电压 (截止)失真的波形 图2-4 静态工作点过高输出电压 (饱和)失真的波形
条件
工作点位置合适
VCE=4V
工作点位置合适
VCE=4V
输入信号幅度太大 0.3V
接地 触发 B通道
时基控制
面板展开 外触发输入
X轴偏置
Y轴偏置 Y轴输入方式
自动触发
触发控制
为了能够更细致地观察波形，按下示波器面板上的Expand按钮将面板进一步展开成下 图所示。通过拖曳指针可以详细读取波形任一点的读数，以及两个指针间读数的差。
单级共射放大电路
姓名：王婉婷学号：2009118050 班级：电工2班
实验二单级共射放大电路（二）实验目的1.熟悉常用电仪器的使用方法。
2.掌握放大器动态性能参数的测试方法。
3.进一步掌握单级放大电路的工作原理。
实验仪器
1.示波器
2.信号发生器
3.数字万用表
4.交流毫伏表
5.直流稳压源实验原理及测量方法
1.输入电阻Ri的测量计算: R i=U i/I i=U i·R S/(U S－U i)
测量时应注意用示波器监视输出波形，再不失真的的情况下，用交流电压表测量U S和U i的大小，然后计算R i。
2.输出电阻RO的测量：R O=(U O－U OL)R L/ U OL
测量时，同样应保持电路在不失真情况下进行。
3.放大电路频率特性的测量。
通频带：BW=f H－f L
实验内容： 1. 按照图示装接电路
2.调整电路静态工作点（不失真下的的输出波形）
3.在放大电路的输入端接一个5.1KΩ电阻，测量电路输入电阻。
4.在放大电路的输出端接入负载电阻
5.1KΩ电阻，测量输出电阻。
5.保持放大电路的输入信号幅值不变，在输出信号不失真的前提下改变输入信号的频率，测出输出电压的大小，找出f H 、f L ，计算BW。
电子技术实验二单管放大电路
实验二单管交流放大电路1．实验目的（1）掌握放大器静态工作点的测试方法，观察静态工作点的改变对输出波形的影响。
（2）学会测量交流电压参数，计算出电路电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（3）通过实验掌握三极管共射极放大电路特点。
（4）练习使用信号发生器、交流毫伏表和示波器。
2．实验原理实验测量的原理电路如图4-3-1所示。
图4-3-1 交流放大电路实验原理图（1）电压放大倍数Au的测量在放大器输出电压不失真的条件下，测量图4-3-1中U i和U0的值，则（2）输入电阻r的测量i放大器的输入电阻r i就是从放大器输入端看进去的等效电阻，如图4-3-1所示。
不同组态的放大器其输入电阻值差别很大。
有的r i较小，如共射极接法的放大器；有的r i较高，如共集电极接法的放大器（射极输出器）。
为了减小测量误差，通常采用两种测量方法。
放大器的输入电阻r i不太大时的测量方法（如测共射接法放大器的r i）测r i的常用方法是在放大器的输入回路串一个已知阻值的电阻R，在放大器输入端加正弦小信号电压，用示波器观察放大器输出电压u0，在u0不失真的情况下，用交流毫伏表测电阻R两端的电压u i′、u i，如图4-3-1所示，可得：注意：此法测量r i时，必须选择适当的R值，通常选用R ≈ r i（这里r i为近似估算）。
（3）输出电阻r的测量放大器的输出电阻是从输出端向放大器看进去的等效电阻，用r0表示。
测量r0的方法是在放大器的输入端加信号电压，在输出电压u0不失真的情况下，分别测量空载时（R L = ∞，即开路）放大器的输出电压U00值和带负载R L时放大器的输出电压U0L值，则输出电阻按下式计算：上式推导从略。
3．实验电路图4．仿真波形及数据截图图一静态工作电压电流值图二确定最佳工作点波形，刚好未出现饱和失真图三空载时动态工作图四负载时动态工作图五 R W ＜1V 时饱和失真图六 R W ＞5V 时截止失真5．实验数据处理1.理论估算静态点： U B =U CC *R B2/(R B1+R B2)I CQ =(U B -U BE )*β/R E *(1+β) U CEQ =U CC -I CQ *R C -U Er be ≈ [200+(1+β)E 26(mV)I (mA)] Ω计算所得数据已填于数据记录表中。
实验二单级放大电路
实验⼆单级放⼤电路实验⼆放⼤器静态⼯作点和放⼤倍数测量⼀、实验⽬的1、熟悉电⼦元器件和模拟电路实验箱的使⽤。
2、掌握放⼤器静态⼯作点的调试⽅法及其对放⼤器性能的影响。
3、学习测量放⼤器Q点，A V的⽅法,了解共射极电路特性。
4、学习放⼤器的动态性能。
5、学习基本交直流仪器仪表的使⽤⽅法。
⼆、实验仪器1、⽰波器2、信号发⽣器3、数字万⽤表三、预习要求1、阅读各项实验内容，看懂三极管及单级放⼤器⼯作原理，明确实验⽬的。
2、学习放⼤器动态及静态⼯作参数测量⽅法。
四、实验内容及步骤图2-1单级放⼤电路（⼀）基本单管放⼤电路的静态研究（1）按图2-1所⽰，连接电路。
（2）调整静态⼯作点。
将函数信号发⽣器的输出通过输出电缆线接⾄Vs两端，调整函数信号发⽣器输出的正弦信号是f=1KHz，Vs=100mv。
将⽰波器输⼊电缆线连接⾄放⼤电路输出端。
然后调整基极电阻Rw，在⽰波器上观察Vo的波形，将Vo调整到最⼤不失真输出。
注意观察静态⼯作点的变化，对输出波形的影响过程，观察何时出现饱和失真、截⽌失真，若出现双向失真应减⼩Vi，直⾄不出现失真。
（3）调好⼯作点后，电位器Rw不动，测量Ve、Vbe、Vce并计算Ic值，填于表2-1中。
（4）改变Rw，记录Ve分别为0.8V和1.8V时三极管V的Vbe、Vce并计算Ic值。
说明：静态时测量的是直流量，应该⽤万⽤表的直流档，并注意正确选择量程。
表2-1设定实测实测计算Rw Ve（V）Vbe（V）Vce（V）Ic（mA）某值0.81.8（⼆）基本单管放⼤电路的动态研究1、定性观察放⼤现象（1）将信号发⽣器调到f=lKHz，幅值为100mv，接到放⼤器输⼊端Vs，观察V i和V0端波形、并⽐较相位。
（2）信号源频率不变，逐渐加⼤幅度，观察V0不失真时的最⼤值并填表2-2。
表2-2实测实测计算Vi （mV）Vo （V） A u2、观察负载对放⼤倍数的影响保持Vs=100mv不变，分别在放⼤器断开负载R L和接⼊负载R L情况下测量，并将计算结果填表2-3。
实验二：单极共射放大电路
一：实验目的1：掌握用Multisim13仿真软件分析单级放大电路主要性能指标的方法。
2：熟悉常用电子仪器的使用方法，熟悉基本电子元器件的作用。
学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。
4：分析静态工作点对放大器性能的影响，学会调试放大器的静态工作点。
5：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。
6：测量放大电路的频率特性。
二：实验仪表及元器件 1：双路直流稳压电源一台 2：函数信号发生器一台 3：示波器一台 4：万用表一块 5：三极管一个7：电阻1k Ω一个，2k Ω两个，5.1k Ω两个，47k Ω电位器一个 8电解电容10μF 两个，100μF 一个 9：模拟电路试验箱一台 三：实验原理及电路1基本电路：实验电路如图所示采用基极固定分压式偏置电路。
电路在接通直流电源Vcc 而未加入信号（Vi=0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点Q,三极管的静态工作点可用估算法进行估算：CEQ CC CQ c BQ ee 212V =V -I (R +R )V =R CC BQ BEQCQ EQ P R V R R R V V I I ++-==/BQ CQ I I =β2静态工作点的选择:工作点过低uo 的上半周被削顶发生截止失真；工作点过高uo 的下半周被削顶发生饱和失真。
均不符合不失真放大的原则当输入电压逐渐增大时，若输出波形同时出现削波现象，则表明此时放大电路的静态工作点选择合适，此时放大电路动态范围最大本实验中，静态工作点的调整，就是用示波器观察输出的波形，让输出信号达到最大限度的不失真。
当按照上述要求搭接好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。
静态工作点具体3：电压放大倍数的测量：电压放大倍数是指放大器输出电压与输入电压之比用示波器分别测量输出电压和输入电压便可按上式求得电压放大倍数，此值与负载 Rl 有关。
4：输入电阻和输出电阻的测量 （1）输入电阻。
实验二_单级共射放大电路实验
实验二_单级共射放大电路实验实验二单级共射放大电路实验原理图2,1为电阻分压式工作点稳定单管共射放大电路实验原理图。
它的偏置电路采用R和R组B1B2成的分压电路，并在发射极中接有电阻R，以稳定放大电路的静态工作点。
当在放大电路的输入端加E入输入信号u后，在放大电路的输出端便可得到一个与u相位相反，幅值被放大了的输出信号u，ii0从而实现了电压放大。
RP1 RC1100K 2KR B114.7K 47µF 47µFR B1210K 510C 3R E151图2,1 共射极单管放大电路实验电路在图2,1电路中，当流过偏置电阻R和R 的电流远大于晶体管T 的 B1B2 基极电流I时(一般5,10倍)，则它的静态工作点可用下式估算: BRB1U,U BCCR，RB1B2U,UBBEI,,IECR EU,U,I(R，R) CECCCCE电压放大倍数R // RCLA,,β Vrbe输入电阻R,R// R// r iB1 B2 be实验二单级共射放大电路输出电阻R?R OC由于电子电路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电路件的参数，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电路的静态工作点和各项性能指标。
一个优质放大电路，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此，除了学习放大电路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。
放大电路的测量和调试一般包括:放大电路静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大电路各项动态参数的测量与调试等。
1、放大电路静态工作点的测量与调试1)静态工作点的测量测量放大电路的静态工作点，应在输入信号u,0的情况下进行，即将放大电路输入端与地端i短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流I以及各电极C对地的电位U、U和U。
一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压U或U，然后算出BCEECI的方法，例如，只要测出U，即可用 CEUU,UECCCI,I,I, 算出I(也可根据，由U确定I)， CCCCECRREC同时也能算出U,U,U，U,U,U。
模拟电路实验 单级交流放大器
实验二单级交流放大器（一）一．实验目的1. 学习晶体管放大电路静态工作点的测试方法，进一步了解电路元件参数对静态工作点的影响，以及调整静态工作点的方法。
2. 进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。
二．实验内容及步骤1. 调节静态工作点1.1 实验原理当外加输入信号为零时，在直流电源的作用下，三极管的基极回路和集电极回路均存在直流电流和直流电压，这些直流电流和电压在三极管的输入、输出特性上各自对应一个点，成为静态工作点。
1.2 实验电路1.3实验步骤按电路图连接好电路，将输入端对地短路，调节好电位器RW，使Vc=Ec/2，测表中要求测的静态工作点的值，计入表中，再计算出电流的值，在测Rb2的值时，应将它与三极管断开，并且切断电流，按下式计算静态工作点IB=(Ec- Vb)/Rb (Rb=Rb1+Rb2)IC=(Ec-Vc)/Rc1.4实验数据Vc(V)Ve(V)Vb(V)IB(μA)IC(mA)RW(Ω)6.000.76229.63280K2. 测量电压放大倍数及观察输入输出电压相位关系2.1 实验电路2.2 实验步骤在实验步骤1的基础上，将输入与地断开，接入f=1khz、Vi=5mv 的正弦波信号，负载电阻分别是Rl=2kΩ和Rl=∞，用示波器测量输出电压的值，并观察输入电压和输出电压的波形，并画出波形，并把数据记录在表格中A=V0/Vi2.3实验数据RL(Ω)Vi(mV)V0(V)A2K51200∞52.0400电压波形图3. 观察RC=3K,RL=2K时对放大倍数的影响。
3.1 实验电路3.2 实验步骤在实验步骤2的基础上，把RC换成3K，重新测定放大倍数，将数据填入表格。
3.3 实验数据RC(Ω)Vi(V)VO(V)A20.005120030.0051.22404. 观察负载电阻对放大倍数的影响4.1 实验电路4.2 实验步骤在实验步骤2的基础上，把负载电压2K换成5.1K，重新测定放大倍数，把数据填入表格。
单级晶体管放大电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除单级晶体管放大电路实验报告篇一：晶体管单级放大器实验报告晶体管单级放大器一.试验目的（1）掌握multisium11.0仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。
（2）掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。
（3）测量放大器的放大倍数，输入电阻和输出电阻。
二.试验原理及电路VbQ=Rb2Vcc/(Rb1+Rb2)IcQ=IeQ=(VbQ-VbeQ)/ReIbQ=IcQ/β;VceQ=Vcc-IcQ(Rc+Re)晶体管单级放大器1.静态工作点的选择和测量放大器的基本任务是不失真的放大信号。
为了获得最大输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线交流负载线的中点。
若工作点选的太高会饱和失真；选的太低会截止失真。
静态工作点的测量是指接通电源电压后放大器不加信号，测量晶体管集电极电流IcQ和管压降VceQ。
本试验中，静态工作点的调整就是用示波器观察输出波形，让信号达到最大限度的不失真。
当搭接好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器输出。
静态工作点具体调整步骤如下：具有最大动态范围的静态工作点图根据示波器观察到的现象，做出不同的调整，反复进行。
当加大输入信号，两种失真同时出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时静态工作点正好处于交流负载线的中点，这就是静态工作点。
去点信号源，测量此时的VcQ，就得到了静态工作点。
2.电压放大倍数的测量电压放大倍数是输出电压V0与输入电压Vi之比Av=V0/Vi3、输入电阻和输出电阻的测量（1）输入电阻。
放大电路的输入电阻Ri可用电流电压法测量求得，测试电路如图2.1-3（a）所示。
在输入回路中串接一外接电阻R=1KΩ，用示波器分别测出电阻两端的电压Vs和Vi，则可求得放大电路的输入电阻Ri为(a)(b)oVo-电阻R值不宜取得过大，否则会引入干扰；但也不能取得过小，否则测量误差比较大。
通常取与Ri为同一数量级比较合适。