共射放大电路中时间常数计算

附件4-2-1 共射放大电路中时间常数计算

所以的分析是在源电阻为0情况下进行。 1、C 1单独情况下

大电容C 2、C E 短路，小电容C b 'e 、C b 'c 开路，交流通路画为

除C 1以外，电路的戴维宁等效电阻即为在中频段所分析的输入电阻R i ，对应的时间常数为R i C 1

2、C 2单独情况下

大电容C 1、C E 短路，小电容C b 'e 、C b 'c 开路，交流通路画为

R o

除C 2以外，电路的戴维宁等效电阻即为在中频段所分析的输出电阻R o ，与R L 串联，所以等效电阻为()L C R R +，对应的时间常数为()2L C C R R +

3、C E 单独情况下

大电容C 1、C 2短路，小电容C b 'e 、C b 'c 开路，交流通路画为

分析除C E 以外电路的戴维宁等效电阻时， C E 上的开路电压为()()

()E E

0be i

0E b 0111R R r u R i b b b +++=+'，

短路电流为()()

0b 011r u i b b +=+'，所以等效电阻为()0

be E E

be E

E 0be E be 1//111b b b b +=+++=++r R R r R r R r R r ，对应的时间常数为

E be E 1//C r R ???

?+b ，注意此情况下，开路电压和短路电流中i b '的表达式不同。分析上限频率时，若采用图4-2-4所示的交流通路，C b 'c 单独情况下的时间常数较难计算，所以采用的是图4-2-5所示的交流通路，分析的小电容是近似变换后

的等效电容e b

''C 和ce C ' 4、e b

''C 单独情况下大电容C 1、C 2、C E 短路，小电容ce

C '开路，交流通路画为

分析除e b

''C 以外电路的戴维宁等效电阻时，e b ''C 上的开路电压为

i e

b b b e

b e b b u r r r r i '''''+=

，短路电流为b b i 'r u ，所以等效电阻为e b b b e b b b e b b b //''''''=+r r r r r r ，对应的时间

常数为()e b

e b b b //''''C r r 。 5、ce

C '单独情况下大电容C 1、C 2、C E 短路，小电容e b

''C 开路，交流通路画为

分析除ce

C '以外电路的戴维宁等效电阻时，ce C '上的开路电压为()L C b 0//R R i '-b ，短路电流为b 0'-i b ，所以等效电阻为L C //R R ，对应的时间常数为()ce

L C //C R R '。

共射极基本放大电路解读

实验一共射极基本放大电路一、实验目的 1、掌握放大器静态工作点的调试及其对放大性能的影响。 2、学习测量放大器Q点，Av，r i，r0的方法，了解共射级电路特性。二、实验环境 1、Electronics Workbench5.12软件 2、器件：有极性电容滑动变阻器三极管信号发生器直流电源示波器三、实验内容图1.1为一共射极基本放大电路，按图连接好电路 . . 图1.1 共射极基本放大电路 1、静态分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项（Analysis/DC operating Point），电路静态分析结果如图1.2所示，分析结果表明晶体管Q1工作在放大电路。 . 图1.2 共射极基本放大器的静态工作点 2、动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号V i（幅值为5mV，频率为10KHz）用示波器可观察输入、输出信号如图1.3所示，图中V A表示输入电压（电路中的节点4）V B为输出电压（电路中的节点5），由图波形图可观察到电路的输入、输出电压信号反相位关系。

图1.3共射极放大电路的输入、输出波形由上图可得：放大器的放大倍数：Av=801.54mv/4.97mv=161.3 理论计算：rbe=300+(1+β)×26mv/I E=300+26mv/I BQ=300+26mv/0.0226mA=1450Ω Av=-βR L′/ r be= 250×1000Ω/1450Ω=172.4 (其中R L′为RL与Rc的并联值，β的值约为250) 实验结果与理论值基本相符 3、频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项（Analysis/AC Frequency Analysis）,在交流频率分析参数设置对话框中设定：扫描起始频率为1Hz，终止频率为1GHz，扫描形式为十进制，纵向刻度为线性，节点5做输出节点。分析结果如图2.4所示。图1.3 共射极基本放大电路的频率响应由图1.3可得：电路的上限频率（x1）为10.78Hz，下限频率（x2）为23.1MHz，放大器的通频带约为23.1MHz，频率响应图理论结果基本相符。 1、测量放大器的输入、输出电压: （1）输入电阻的测量在A点与B点之间串接一个2KΩ的电阻，如图1.1，测量 A点与B点的电位就可计算输入电阻Ri。（2）、输出电阻的测量用示波器监视，在输出不失真是，分别测量有负载是和无负载时的Vo，即可计算Ro 将上述测量及计算填入下表：

单管共射极放大电路仿真实验报告

单管共射极分压式放大电路仿真实验报告班级__________姓名___________学号_________ 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量法。 3.熟悉简单放大电路的计算及电路调试。 4.能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路。二、实验要求：输入信号Ai=5 mv, 频率f=20KHz, 输出电阻R0=3kΩ, 放大倍数Au=60，直流电源V cc=6v,负载R L=20 kΩ，Ri≥5k，Ro≤3k，电容C1=C2=C3=10uf。三、实验原理：（一）双极型三极管放大电路的三种基本组态。 1.单管共射极放大电路。（1）基本电路组成。如下图所示：（2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/R B （V CC为图中RC（1）） I=βI BQ

U CEQ=V CC-I CQ R C （3）动态分析。A U=-β（R C管共集电极放大电路（射极跟随器）。（1）基本电路组成。如下图所示：（2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/（R b +（1+β）R e）（V CC为图中Q1（C）） I CQ=βI BQ U CEQ=V CC-I EQ R e≈V CC-I CQ R e （3）动态分析。A U=（1+β）（R e管共基极放大电路。（1）基本电路组成。如下图所示：

（2）静态分析。I EQ=（U BQ-U BEQ）/R e≈I CQ （V CC为图中RB2（2）） I BQ=I EQ/（1+β） U CEQ=V CC-I CQ R C-I EQ R e≈V CC-I QC（R C+R e）（3）动态分析。AU=β（R C极管将输入信号放大。 2.两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响的偏置电流。 3.采用单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。四、实验步骤： 1.选用2N1711型三极管，测出其β值。（1）接好如图所示测定电路。为使ib达到毫安级，设定滑动变阻器Rv1的最大阻值是 1000kΩ，又R1=3 kΩ。

共射极基本放大电路分析汇总讲解

教案首页

一、组织教学（3分钟）二、复习旧课5分钟）三、导入新课（5分钟） 1.检查学生出勤情况、安全文明生产情况；（包括工作服，绝缘鞋等穿戴情况） 2.课前安全教育；按操作规程要求正确操作电器设备的运行。 1、复习旧知识：（1）放大电路的工作原理。（提问：简述共发射极放大电路的工作原理。）（2）基本放大电路的工作状态分：静态和动态。（3）静态工作点的设置。（提问：设置静态工作点的目的是什么？） 2、启发、提出问题：（1）放大电路设置静态工作点的目的是为了避免产生非线性失真，那么如何设置静态工作点才能避免非线性失真呢？（2）放大器的主要功能是放大信号，那怎样计算放大器的放大能力呢？引入新课题：必须学习如何分析放大电路。课题：§2-2共发射极低频电压放大电路的分析强调安全用电线路板接通电源连接示波器调 R B 观察示波器中输出电压的波形是否失真，思考，回答思考，回答讲授法讲授法讲授法稳定课堂秩序，准备上课。巩固已学知识，为本次课程学习新知识作铺垫。通过实际生产中的问题引入课程内容，激发学生的求知欲望，达到更好的教学效果。 +U CC + + V C 1 C 2 R B R C u i u o 放大电路的分析方法：近似估算法；图解分析法教师活动教学方法设计目的教学内容与过程学生活动

四、讲授新课（20分钟） 1、分析静态工作点的估算。（1）静态工作点要估算的物理量。提问：什么是静态工作点？回答：当静态时，直流量I B 、I C 、U CE 在晶体管输出特性曲线上所对应的点称为静态工作点。提问：要确定静态工作点，必须要计算什么量？回答：I B 、I C 、U CE 。（2）计算静态工作点的解题步骤。启发提问：怎样计算I B 、I C 、U CE 呢？以例2.1为例子，具体讲解静态的分析解题步骤。 ① 学生阅读例题；（例2.1） ② 画图：共发射极基本放大电路； ③ 提问：什么是直流通路？回答：直流电流通过的路径。 ④画出放大器的直流通路。方法：电容视为开路，其余不变画图：放大器的直流通路 ⑤ 计算I B ；适度引导板书课题讲解学生阅读例题；学生自己画出直流通路 +U CC V R B R C I CQ I BQ U BEQ U CEQ

时间常数RC的计算方法

进入正题前，我们先来回顾下电容的充放电时间计算公式，假设有电源Vu通过电阻R给电容C充电，V0为电容上的初始电压值，Vu为电容充满电后的电压值，Vt为任意时刻t时电容上的电压值，那么便可以得到如下的计算公式： Vt = V0 + (Vu – V0) * [1 – exp( -t/RC)] 如果电容上的初始电压为0，则公式可以简化为： Vt = Vu * [1 – exp( -t/RC)] 由上述公式可知，因为指数值只可能无限接近于0，但永远不会等于0，所以电容电量要完全充满，需要无穷大的时间。当t = RC时，Vt = 0.63Vu；当t = 2RC时，Vt = 0.86Vu；当t = 3RC时，Vt = 0.95Vu；当t = 4RC时，Vt = 0.98Vu；当t = 5RC时，Vt = 0.99Vu；可见，经过3~5个RC后，充电过程基本结束。当电容充满电后，将电源Vu短路，电容C会通过R放电，则任意时刻t，电容上的电压为： Vt = Vu * exp( -t/RC) 对于简单的串联电路，时间常数就等于电阻R和电容C的乘积，但是，在实际电路中，时间常数RC并不那么容易算，例如下图(a)。

对于上图(a)，如果从充电的角度去计算时间常数会比较难，我们不妨换个角度来思考，我们知道，时间常数只与电阻和电容有关，而与电源无关，对于简单的由一个电阻R和一个电容C串联的电路来说，其充电和放电的时间参数是一样的，都是RC，所以，我们可以把上图中的电源短路，使电容C1放电，如上图(b)所示，很容易得到其时间常数： t = RC = (R1//R2)*C 使用同样的方法，可以将下图(a)电路等效成(b)的放电电路形式，得到电路的时间常数： t = RC = R1*(C1+C2) 用同样的方法，可以将下图(a)电路等效成(b)的放电电路形式，得到电路的时间常数： t = RC = ((R1//R3//R4)+R2)*C1

共射放大电路实验报告

实验报告课程名称：电子电路设计实验指导老师：李锡华,叶险峰,施红军成绩：________ 实验名称：晶体管共射放大电路分析实验类型：设计实验同组学生姓名: 一、实验目的 1、学习晶体管放大电路的设计方法， 2、掌握放大电路静态工作点的调整和测量方法，了解放大器的非线性失真。 3、掌握放大电路电压增益、输入电阻、输出电阻、通频带等主要性能指标的测量方法。 4、理解射极电阻和旁路电容在负反馈中所起的作用及对放大电路性能的影响。 5、学习晶体管放大电路元件参数选取方法，掌握单级放大器设计的一般原则。二、实验任务与要求 1.设计一个阻容耦合单级放大电路已知条件：=+10V cc V ， 5.1L R k =Ω，10,600i S V mV R ==Ω 性能指标要求：30L f Hz <,对频率为1kHz 的正弦信号15/,7.5v i A V V R k >>Ω 2.设计要求（1）写出详细设计过程并进行验算（2）用软件进行仿真 3.电路安装、调整与测量自己编写调试步骤，自己设计数据记录表格 4.写出设计性实验报告三、实验方案设计与实验参数计算共射放大电路

(一).电路电阻求解过程（β=100） (没有设置上课要求的160的原因是因为电路其他参数要求和讲义作业要求基本一样,为了显示区别,将β改为100进行设计)：（1）考虑噪声系数,高频小型号晶体管工作电流一般设定在1mA 以下，取I c =1mA （2）为使Q 点稳定,取2 5 BB CC V V =，即4V, （3）0.7 3.3BB E E V R k I -≈=Ω,恰为电阻标称值（4）2 12 124:3:2 CC BB R V V V R R R R ==+∴= 取R 2为R i 下限值的3倍可满足输入电阻的要求，即R 2=22.5k ， R 1=33.75k ; 1121 10=0.1,60,40cc B B V V IR I mA R K R K IR -== =Ω=Ω由综上:取标称值R1=51k ,R2=33k （5） 25T T e E C V V r I I =≈=Ω （6）从输入电阻角度考虑: ，取(获得4V 足够大的正负信号摆幅)得: 从电压增益的角度考虑: >15V/V,取得 : ; 为 (二).电路频率特性（1）电容与低频截止频率取 ;

RC电路时间常数

1).RC电路过渡过程产生的原因图1 简单RC电路如图1所示，外加电压源为US，初始时开关K打开，电容C上无电压，即uC（0－）=0V。当开关K闭合时，US加在RC电路上，由于电容电压不能突变，此时电容电压仍为0V，即uC（0+）=0V。由于US现已加在RC组成的闭合回路上，则会产生向电容充电的电流i，直至电容电压uC=US时为止。根据回路电压方程，可写出解该微分方程可得其中τ=RC。根据回路电压的分析可知，uC将按指数规律逐渐升高，并趋于US值，最后达到电路的稳定状态，充电波形图2所示。图2 2).时间常数的概念及换路定律：从以上过程形成的电路过渡过程可见，过渡过程的长短，取决于R和C的数值大小。一般将RC的乘积称为时间常数，用τ表示，即

τ=RC 时间常数越大，电路达到稳态的时间越长，过渡过程也越长。不难看出，RC电路uC(t)的过渡过程与电容电压的三个特征值有关，即初始值uC(0+)、稳态值uC(∞)和时间常数τ。只要这三个数值确定，过渡过程就基本确定。电路状态发生变化时，电路中的电容电压不能突变，电感上的电流不能突变。将上述关系用表示式写出，即：一般将上式称作换路定律。利用换路定律很容易确定电容上的初始电压微分电路电路结构如图W-1，微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，此电路的输出波形只反映输入波形的突变部微分电路分，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关（即电路的时间常数），R*C越小，尖脉冲波形越尖，反之则宽。此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度，否则就失去了波形变换的作用，变为一般的RC耦合电路了，一般R*C少于或等于输入波形宽度的微分电路1/10就可以了。微分电路使输出电压与输入电压的时间变化率成比例的电路。微分电路主要用于脉冲电路、模拟计算机和测量仪器中。最简单的微分电路由电容器C和电阻器R组成（图1a）。若输入ui(t)是一个理想的方波（图1b），则理想的微分电路输出u0(t)是图1c 的δ函数波：在t=0和t=T 时（相当于方波的前沿和后沿时刻）, ui(t)的导数分别为正无穷大和负无穷大；在0＜t＜T 时间内，其导数等于零。微分电路微分电路的工作过程是：如RC的乘积，即时间常数很小，在t=0+即方波跳变时,电容器C 被迅速充电,其端电压，输出电压与输入电压的时间导数成比例关系。实用微分电路的输出波形和理想微分电路的不同。即使输入是理想的方波,在方波正跳变时,其输出电压幅度不可能是无穷大,也不会超过输入方波电压幅度E。在0＜t＜T 的时间内,也不完全等于零,而是如图1d的窄脉冲波形那样,其幅度随时间t的增加逐渐减到零。同理,在输入方波的后沿附近,输出u0(t)是一个负的窄脉冲。这种RC微分电路的输出电压近似地反映输入方波前后沿的时间变化率，常用来提取蕴含在脉冲前沿和后沿中的信息。实际的微分电路也可用电阻器

共射极基本放大电路分析教案

共射极基本放大电路分析教学内容分析：§2-2共发射极低频电压放大电路的分析中的“近似估算法”：近似估算静态工作点、电压放大倍数。教学对象及分析：1、基础知识：学生已基本掌握了共发射极低频电压放大电路组成及工作原理。 2、分析与理解能力：由于放大电路的工作原理比较抽象，学生对此理解不够深刻，并且动手调试电子电路的能力有待提高。所以本次课堂将结合共发射极低频电压放大电路演示测试方式调动学生的主动性和积极性。教学目的： 1、了解、掌握放大电路的分析方法：近似估算法； 2、培养学生分析问题的能力。 3、培养学生耐心调试的科学精神。教学方法：演示法、启发法、讲练结合法教具准备：分压式偏置放大电路实验板、示波器、万用表。教学重点： 1、共射极放大电路的静态工作点的估算； 2、放大器的电压放大倍数的估算。教学难点：静态工作点的估算。教学过程：一、复习及新课引入： 1、复习旧知识：（1）放大电路的工作原理。（提问：简述共发射极放大电路的工作原理。）（2）基本放大电路的工作状态分：静态和动态。（3）静态工作点的设置。（提问：设置静态工作点的目的是什么？） 2、启发、提出问题：（1）放大电路设置静态工作点的目的是为了避免产生非线性失真，那么如何设置静态工作点才能避免非线性失真呢？（2）放大器的主要功能是放大信号，那怎样计算放大器的放大能力呢？引入新课题：必须学习如何分析放大电路。

难点突破：解释U BE 的含义。得到： I B ===4.0×10-5A=40μA 分析：由于V CC >>U BE ，故U BE 可忽略。 I B =。 ⑥计算I C ；由β?=得到 I C =β?I B 又因为β≈β? 所以 I C =βI B =50×40μA=2mA ⑦计算U CE ；对I C 回路应用电压方程有： I C R C +U CE = V CC 得： U CE = V CC －I C R C =20－2×16=8（V） ⑧总结静态分析的解题步骤； ⑨学生课堂练习：在演示板电路上让学生用万用表测量其静态工作点，然后根据线路元件参数估算静态工作点，两者进行比较。 2.放大器的电压放大倍数的估算：（1）、动态分析需要计算的物理量。提问：放大器的作用是什么？回答：主要作用是将微弱信号进行放大。分析：对于放大器，我们最关心的是它的放大能力，以及它对信号源的要求和负载能力。因此必须计算放大倍数、输入电阻和输出电阻。（2）、放大器的电压放大倍数的估算的步骤： ①画出放大电路的交流通路。方法：电容及直流电源视为短路，其余不变。学生自己画出直流通路思考

单级共射放大电路实验报告(完整资料).doc

【最新整理，下载后即可编辑】单级共射放大电路实验报告 1.熟悉常用电子仪器的使用方法。 2.掌握放大器静态工作点的调试方法及对放大器电路性能的影响。 3.掌握放大器动态性能参数的测试方法。 4.进一步掌握单级放大电路的工作原理。二、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.直流稳压源三、预习要求 1.复习基本共发射极放大电路的工作原理，并进一步熟悉示波器的正确使用方法。 2.根据实验电路图和元器件参数，估算电路的静态工作点及电路的电压放大倍数。 3.估算电路的最大不失真输出电压幅值。 4.根据实验内容设计实验数据记录表格。四、实验原理及测量方法实验测试电路如下图所示：

1.电路参数变化对静态工作点的影响：放大器的基本任务是不失真地放大信号，实现输入变化量对输出变化量的控制作用，要使放大器正常工作，除要保证放大电路正常工作的电压外，还要有合适的静态工作点。放大器的静态工作点是指放大器输入端短路时，流过电路直流电流IBQ、ICQ及管子C、E极之间的直流电压UCEQ和B、E 极的直流电压UBEQ。图5-2-1中的射极电阻BE1、RE2是用来稳定放大器的静态工作点。其工作原理如下。 ○1用RB和RB2的分压作用固定基极电压UB。由图5-2-1可各，当RB、RB2选择适当，满足I2远大于IB时，则有

UB=RB2·VCC/（RB+RB2）式中，RB、RB2和VCC都是固定不随温度变化的，所以基极电位基本上是一定值。 ○2通过IE的负反馈作用，限制IC的改变，使工作点保持稳定。具体稳定过程如下： T↑→IC↑→IE↑→UE↑→UBE ↓→IB↓→IC↓ 2.静态工作点的理论计算：图5-2-1电路的静态工作点可由以下几个关系式确定 UB=RB2·VCC/（RB+RB2） IC≈IE=（UB-UBE）/RE UCE=VCC-IC（RC+RE）由以上式子可知，，当管子确定后，改变V CC、RB、RB2、RC、（或RE）中任一参数值，都会导致静态工作点的变化。当电路参数确定后，静态工作点主要通过RP调整。工作点偏高，输出信号易产生饱和失真；工作点偏低，输出波形易产生截止失真。但当输入信号过大时，管子将工作在非线性区，输出波形会产生双向失真。当输出波形不很大时，静态工作点的设置应偏低，以减小电路的表态损耗。3.静态工作点的测量与调整：调整放大电路的静态工作点有两种方法(1)将放大电路的输入端电路（即Ui=0），让其工作在直流状态，用直流电压表测量三极管C、E间的电压，调整电位器RP使UCE稍小于电源电压的1/2（本实

时间常数RC的计算方法

时间常数RC的计算方法 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One 1 进入正题前，我们先来回顾下电容的充放电时间

计算公式，假设有电源Vu通过电阻R给电容C充电，V0为电容上的初始电压值，Vu为电容充满电后的电压值，Vt为任意时刻t时电容上的电压值，那么便可以得到如下的计算公式： Vt = VO + (Vu 一VO) * [1- exp( -t/RC)] 如果电容上的初始电压为0,则公式可以简化为： Vt = Vu * [l-exp(-t/RC)] 由上述公式可知，因为指数值只可能无限接近于0,但永远不会等于0,所以电容电量要完全充满，需要无穷大的时间。当t 二RC 时，Vt=；当t = 2RC 时，Vt=; 当t = 3RC 时,Vt=; 当t = 4RC 时，Vt=: 当t = 5RC 时,Vt=; 可见，经过3~5个RC后，充电过程基本结束。当电容充满电后，将电源Vu短路，电容C会通过R放电，则任意时刻t,电容上的电压为： Vt = Vu * exp( -t/RC) 对于简单的串联电路，时间常数就等于电阻R和电容C的乘积，但是，在实际电路中，时间常数RC并不那么容易算，例如下图⑻。

对于上图(a),如果从充电的角度去计算时间常数会比较难，我们不妨换个角度来思考，我们知道，时间常数只与电阻和电容有关，而与电源无关，对于简单的由一个电阻R 和一个电容C 串联的电路来说，其充电和放电的时间参数是一样的，都是RC,所以，我们可以把上图中的电源短路，使电容C1放电，如上图(b)所示，很容易得到其时间常数：源是电压源形式，先把电源“短路”而保留其串联内阻 ; t = RC = BGI? ------------------------ 果RC 电路中的电 R1 C1 一4酣 ---- i ——i --------------- R1

基本共射极放大电路的工作原理

基本共射极放大电路的工作原理 (1)共射组态基本放大电路的组成<?xml:namespace prefix = o /> 共射组态基本放大电路如图1所示。图1共射组态交流基本放大电路基本组成如下：三极管T——起放大作用。负载电阻RC，RL——将变化的集电极电流转换为电压输出。

偏置电路VCC，Rb——使三极管工作在线性区。耦合电容C1，C2——输入电容C1保证信号加到发射结，不影响发射结偏置。输出电容C2保证信号输送到负载，不影响集电结偏置。 (2)静态和动态静态—时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。动态—时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通路和交流通路。 (3)直流通路和交流通路放大电路的直流通路和交流通路如图2中（a），（b）所示。直流通路，即能通过直流的通路。从C、B、E向外看，有直流负载电阻、Rc、Rb。

交流通路，即能通过交流的电路通路。如从C、B、E向外看，有等效的交流负载电阻、Rc//RL、Rb。直流电源和耦合电容对交流相当于短路。因为按迭加原理，交流电流流过直流电源时，没有压降。设C1、C2足够大，对信号而言，其上的交流压降近似为零，在交流通路中，可将耦合电容短路。 (a)直流通路(b)交流通路图2基本放大电路的直流通路和交流通路 (4)放大原理

输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结，于是有下列过程：（5）静态工作状态的计算分析法根据直流通路可对放大电路的静态进行计算

RC电路充电时间计算

RC电路充电时间计算简单RC电路充电时间的计算方法。时间常数为tao=RC，一般三个tao就能完全充满电

V0 为电容上的初始电压值； V1 为电容最终可充到或放到的电压值； Vt 为t时刻电容上的电压值。则， Vt="V0"+（V1-V0）* [1-exp(-t/RC)] 或， t = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)] 求充电到90%VCC的时间。（V0=0，V1=VCC，Vt=0.9VCC）

代入上式：0.9VCC=0+VCC*[[1-exp(-t/RC)] 既[[1-exp(-t/RC)]=0.9； exp(-t/RC）=0.1 - t/RC=ln(0.1) t/RC=ln(10) ln10约等于2.3 也就是t=2.3RC。带入R=10k C=10uf得。 t=2.3*10k*10uf=230ms RC回路充放电时间的推导过程需要用高等数学，简单的方法只要记住RC回路的时间常数τ=R×C，在充电时，每过一个τ的时间，

电容器上电压就上升（1-1/e）约等于0.632倍的电源电压与电容器电压之差；放电时相反。如C=10μF，R=10k，则τ=10e-6×10e3=0.1s 在初始状态Uc=0时，接通电源，则过0.1s（1τ）时，电容器上电压Uc为0+（1-0）×0.63 2=0.632倍电源电压U，到0.2s（2τ）时，Uc为0.632+（1-0.632）×0.632=0.865倍U……以此类推，直到t=∞时，Uc=U。放电时同样运用，只是初始状态不同，初始状态Uc=U。单片机复位(上电复位和按键复位，复位脉宽10ms，R常取值10k~47k，c取值10~100uf，电容大些为好)：原理：如果复位是高电平复位，加电后电容充电电流逐渐减少，此时经电阻接地的单片机IO是没电压的，因为电容是隔直流的，直到充电完毕开始放电，放电的过程同样是电流逐渐减少的，开始放电时电流很大，加到电阻上后提供给IO高电平，一段时间（电容器的充放电参数：建立时间等）后，电流变弱到0，但是复位引脚已经有了超过3us的高电平，所以复位就完成了；手动复位，如加按键，则是直接将电容短路，给复位引脚送高电平，此部分就只有电容在起作用；当然电源较大（一般3.3v-5v）的话，加电阻是为了分压，防止烧坏引脚。 1.放电是一个一阶电路的零输入响应， SPICE Model R 1 0 R C 1 0 C IC=UC 我们有公式：UR-Uc=0,而UR=i*R, i=dUc/dt; 所以，有RC*dUc/dt+Uc=0;从而有初始条件有：Uc=UC*EXP(-t/RC),令τ=1/RC为时间常数,我们得到放电方程为Uc=UC*EXP(-t/τ), 其放电时间一般为3~5τ，理由是5τ时Uc=0.0067UC,已很小。 2. 充电方程类似，可以自己分析吧！

模电共射放大电路实验报告

实验一BJT单管共射电压放大电路实验报告自动化一班李振昌一、实验目的（1）掌握共射放大电路的基本调试方法。（2）掌握放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的基本分析方法。（3）进一步熟练电子仪器的使用。二、实验内容和原理仿真电路图

静态工作点变化而引起的饱和失真与截止失真静态工作点的调整和测量 : 调节RW1，使Q 点满足要求(ICQ ＝。测量个点的静态电压值 RL ＝∞及RL ＝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。装订线

RL＝∞时，最大不失真输出电压Vomax(有效值)≥3V : 增大输入信号幅度与调节RW1，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Vomax 。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。放大电路上限频率fH、下限频率fL的测量 : 改变输入信号频率，下降到中频段输出电压的倍。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：修改实验电路将K1用连接线短路(短接R7)； RW2用连接线短路；在V1处插入NPN型三极管(9013)；将RL接入到A为RL=2k，不接入为RL＝∞(开路) 。开启直流稳压电源，将直流稳压电源的输出调整到12V，并用万用表检测输出电压。确认输出电压为12V后，关闭直流稳压电源。用导线将电路板的工作电源与12V直流稳压电源连接。

基本共射极放大电路电路分析

基本共射极放大电路电路分析基本共射放大电路 1.放大电路概念：基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。 a.放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。 b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。 2.电路组成:(1)三极管T; (2)VCC：为JC提供反偏电压，一般几~几十伏; (3)RC：将IC的变化转换为Vo的变化，一般几K~几十K。 VCE=VCC-ICRC RC，VCC同属集电极回路。 (4)VBB：为发射结提供正偏。 (6)Cb1，Cb2：耦合电容或隔直电容，其作用是通交流隔直流。 (7)Vi：输入信号 (8)Vo：输出信号 (9)公共地或共同端，电路中每一点的电位实际上都是该点与公

共端之间的电位差。图中各电压的极性是参考极性，电流的参考方向如图所示。 3.共射电路放大原理 4.放大电路的主要技术指标放大倍数／输入电阻Ri／输出电阻Ro／通频带 (1)放大倍数

(2)输入电阻Ri (3)输出电阻Ro

(4)通频带问题1：放大电路的输出电阻小，对放大电路输出电压的稳定性是否有利？问题2：有一个放大电路的输入信号的频率成分为100Hz~10kHz，那么放大电路的通频带应如何选择？如果放大电路的通频带比输入信号的频带窄，那么输出信号将发生什么变化？放大电路的图解分析法 1.直流通路与交流通路静态：只考虑直流信号，即Vi=0，各点电位不变（直流工作状态）。动态：只考虑交流信号，即Vi不为0，各点电位变化（交流工作状态）。直流通路：电路中无变化量，电容相当于开路，电感相当于短路。交流通路：电路中电容短路，电感开路，直流电源对公共端短路。放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通道和交流通道。直流通路

基本共射极放大电路电路分析

基本共射极放大电路电路分析 3.2.1 基本共射放大电路 1. 放大电路概念：基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。 a.放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。 b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。 2. 电路组成:(1)三极管T; (2)VCC：为JC提供反偏电压，一般几~ 几十伏; (3)RC：将IC的变化转换为Vo的变化，一般几K~几十K。 VCE=VCC-ICRC RC ，VCC 同属集电极回路。 (4)VBB：为发射结提供正偏。 (6)Cb1，Cb2：耦合电容或隔直电容，其作用是通交流隔直流。 (7)Vi：输入信号 (8)Vo：输出信号 (9)公共地或共同端，电路中每一点的电位实际上都是该点与公共端之间的电位差。图中各电压的极性是参考极性，电流的参考方向如图所示。

3. 共射电路放大原理 4. 放大电路的主要技术指标放大倍数／输入电阻Ri／输出电阻Ro／通频带(1) 放大倍数 (2) 输入电阻Ri

(3) 输出电阻Ro (4) 通频带

问题1：放大电路的输出电阻小，对放大电路输出电压的稳定性是否有利？问题2：有一个放大电路的输入信号的频率成分为100 Hz~10 kHz，那么放大电路的通频带应如何选择？如果放大电路的通频带比输入信号的频带窄，那么输出信号将发生什么变化？ 3.2.2 放大电路的图解分析法 1. 直流通路与交流通路静态：只考虑直流信号，即Vi=0，各点电位不变（直流工作状态）。动态：只考虑交流信号，即Vi不为0，各点电位变化（交流工作状态）。直流通路：电路中无变化量，电容相当于开路，电感相当于短路。交流通路：电路中电容短路，电感开路，直流电源对公共端短路。放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通道和交流通道。直流通路交流通路

共发射极放大电路理论分析与计算

共发射极放大电路理论分析与计算理论计算与分析是实现电子电路的非常好的设计手段,这方面是职业学校同学们的弱点,适当地学习一些计算与分析的方法,更能使你的动手能力如虎添翼,节约时间与成本. 1.共发射极放大电路电路组成＋＋＋＋－＋－＋U CC R b1 R c R b2 R e R L ＋－ C 1 C 2 u i u o U B C e (a ) C e : 射极旁路电容，使发射极交流接地静态工作点的估算 R U U I U R R R U E BE BQ EQ CC b b b BQ -= +≈2 12 ) (R R I U U I I I I e c CQ CC CEQ CQ BQ EQ CQ +-≈=≈β 动态分析 1)画出H 参数微变等效电路如下：

r be R b ＋－ u i u o r i r o β i b R c R L ＋－ i b i c b c (a ) 2）共发射放大电路基本动态参数的估算（1）电压放大倍数 ' -='-=R i R i u L b L c o β r i u R R R be b i L C L ==' // r R r i R i A be L be b L b u ' - ='- =ββ （2）输入电阻r i r R I u r be b i i i //== )//(21R R R b B b = （3）输出电阻r 0 R r C o = （4）源电压放大倍数 r r R u u A be s L s o us +' -==β

下面是对图示共发射极放大电路的计算分析,可以和仿真分析进行对比; 设晶体管的＝100，'bb r =100Ω。（1）求电路的Q 点、u A 、R i 和R o ；（2）若电容C e 开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化如何变化解：（1）静态分析： V 7.5)( A μ 101mA 1 V 2e f c EQ CEQ EQ BQ e f BEQ BQ EQ CC b2b1b1 BQ =++-≈≈+=≈+-==?+≈R R R I V U I I R R U U I V R R R U CC β 动态分析： Ω ==Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 73.2mV 26) 1(c o f be b2b1i f be L c EQ bb'be R R R r R R R R r R R A I r r u ββββ∥∥∥ （2）R i 增大，R i ≈Ω；u A 减小，e f ' L R R R A u +-≈ ≈－。

RC电路时间常数

1)、RC电路过渡过程产生的原因图1 简单RC电路如图1所示,外加电压源为US,初始时开关K打开,电容C上无电压,即uC(0－)=0V。当开关K闭合时,US加在RC电路上,由于电容电压不能突变,此时电容电压仍为0V,即uC(0+)=0V。由于US现已加在RC组成的闭合回路上,则会产生向电容充电的电流i,直至电容电压uC=US时为止。根据回路电压方程,可写出解该微分方程可得其中τ=RC。根据回路电压的分析可知,uC将按指数规律逐渐升高,并趋于US值,最后达到电路的稳定状态,充电波形图2所示。图2 2)、时间常数的概念及换路定律: 从以上过程形成的电路过渡过程可见,过渡过程的长短,取决于R与C的数值大小。一般将RC的乘积称为时间常数,用τ表示,即

τ=RC 时间常数越大,电路达到稳态的时间越长,过渡过程也越长。不难瞧出,RC电路uC(t)的过渡过程与电容电压的三个特征值有关,即初始值uC(0+)、稳态值uC(∞)与时间常数τ。只要这三个数值确定,过渡过程就基本确定。电路状态发生变化时,电路中的电容电压不能突变,电感上的电流不能突变。将上述关系用表示式写出,即: 一般将上式称作换路定律。利用换路定律很容易确定电容上的初始电压微分电路电路结构如图W-1,微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波,此电路的输出波形只反映输入波形的突变部微分电路分,即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关(即电路的时间常数),R*C越小,尖脉冲波形越尖,反之则宽。此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度,否则就失去了波形变换的作用,变为一般的RC耦合电路了,一般R*C 少于或等于输入波形宽度的微分电路1/10就可以了。微分电路使输出电压与输入电压的时间变化率成比例的电路。微分电路主要用于脉冲电路、模拟计算机与测量仪器中。最简单的微分电路由电容器C与电阻器R组成(图1a)。若输入ui(t)就是一个理想的方波(图1b),则理想的微分电路输出u0(t)就是图1c的δ函数波:在t=0与t=T 时(相当于方波的前沿与后沿时刻), ui(t)的导数分别为正无穷大与负无穷大;在0＜t＜T 时间内,其导数等于零。微分电路微分电路的工作过程就是:如RC的乘积,即时间常数很小,在t=0+即方波跳变时,电容器C 被迅速充电,其端电压,输出电压与输入电压的时间导数成比例关系。实用微分电路的输出波形与理想微分电路的不同。即使输入就是理想的方波,在方波正跳变时,其输出电压幅度不可能就是无穷大,也不会超过输入方波电压幅度E。在0＜t＜T 的时间内,也不完全等于零,而就是如图1d的窄脉冲波形那样,其幅度随时间t的增加逐渐减到零。同理,在输入方波的后沿附近,输出u0(t)就是一个负的窄脉冲。这种RC微分电路的输出电压近似地反映输入方波前后沿的时间变化率,常用来提取蕴含在脉冲前沿与后沿中的信息。实际的微分电路也可用电阻器R与电感器L来构成(图2)。有时也可用RC与运算放大器构成较复杂的微分电路,但实际应用很少。

RC电路充放电时间计算

RC电路充放电时间计算 V0 为电容上的初始电压值； V1 为电容最终可充到或放到的电压值； Vt 为t时刻电容上的电压值。则， Vt="V0"+（V1-V0）* [1-exp(-t/RC)] 或， t = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)] 求充电到90%VCC的时间。（V0=0，V1=VCC，Vt=0.9VCC）代入上式： 0.9VCC=0+VCC*[[1-exp(-t/RC)] 既 [[1-exp(-t/RC)]=0.9； exp(-t/RC）=0.1 - t/RC=ln(0.1) t/RC=ln(10) ln10约等于2.3 也就是t=2.3RC。带入R=10k C=10uf得。 t=2.3*10k*10uf=230ms RC回路充放电时间的推导过程需要用高等数学，简单的方法只要记住RC回路的时间常数τ=R×C，在充电时，每过一个τ的时间，电容器上电压就上升（1-1/e）约等于0.632倍的电源电压与电容器电压之差；放电时相反。如C=10μF，R=10k，则τ=10e-6×10e3=0.1s 在初始状态Uc=0时，接通电源，则过0.1s（1τ）时，电容器上电压Uc为0+（1-0）×0.632=0.632倍电源电压U，到0.2s（2τ）时，Uc为0.632+（1-0.632）×0.632=0.865倍U……以此类推，直到t=∞时，Uc=U。放电时同样运用，只是初始状态不同，初始状态Uc=U。

单片机复位(上电复位和按键复位，复位脉宽10ms，R常取值10k~47k，c 取值10~100uf，电容大些为好)：原理：如果复位是高电平复位，加电后电容充电电流逐渐减少，此时经电阻接地的单片机IO是没电压的，因为电容是隔直流的，直到充电完毕开始放电，放电的过程同样是电流逐渐减少的，开始放电时电流很大，加到电阻上后提供给IO高电平，一段时间（电容器的充放电参数：建立时间等）后，电流变弱到0，但是复位引脚已经有了超过3us的高电平，所以复位就完成了；手动复位，如加按键，则是直接将电容短路，给复位引脚送高电平，此部分就只有电容在起作用；当然电源较大（一般3.3v-5v）的话，加电阻是为了分压，防止烧坏引脚。

实验四基本共射极放大电路实验报告

基本共射极放大电路

1. 实验背景 VBB , Rb:使发射极正偏，并提供合适的基极偏置电流 VCC :通过Rc 使T 集电极反偏,VCE>=VBE RC: 将集电极电流信号转换为电压信号，限流三极管 T 起放大作用分析方法：叠加前提：BJT 工作在线性放大区图1 1. 静态(直流工作状态) 输入信号vs ＝0时，放大电路的工作状态称为静态或直流工作状态。电流关系： b BEQ BB BQ R V V I -= BQ CEO BQ CQ βI I βI I ≈+= VCEQ=VCC －ICQRc

IB、IC和VCE 是静态工作状态的三个量，用Q表示，称为静态工作点Q（ IBQ，ICQ，VCEQ ）。图2 2. 动态输入正弦信号vs后，电路将处在动态工作情况。此时，BJT各极电流及电压都将在静态值的基础上随输入信号作相应的变化。

交流通路图3 图4 2.实验目标 1.静态工作点的计算 2.通过仿真实验理解基本共射极放大电路的基本原理.

3. 实验方法 1> 按所给电路画好电路图 2> 区分所要求的是交流电路，直流电路和混合电路，调整好电路，加入指针。 3> 调整时间间隔，进行时间扫描。如图所示。 4. 实验设计 1. 下图为基本共射极放大电路的仿真电路图。试计算静态工作点的各参数并与手算结果进行比较。 Q1 Q2N2222 R1 20k R22k V1 1Vdc V2 9Vdc V3AC = TRAN = sin(0v ,10mv ,1khz,0s,0,0)DC = 2. 基于以上电路图，请分别绘出v s ，v BE ，i B ，i C ，v CE ，v ce 的波形图 3. 电路图如下图所示。通过仿真结果，请说明上图v 2的作用。

RC电路的时间常数

RC電路的時間常數【目的】：研習電容器的充電與放電。【原理】：

R C線路圖如圖1所示。分為兩類情形討論： (一)充電情形(開關S在t = 0時與a接觸)：設電容器的電位差V C開始時為0 (即原來沒有電荷)。由能量守恆知（即電源提供之功率等於電阻和電容之功率）又, 以及 (因為) (起始條件為q(0)=0) 此方程式的解為，如圖2(a)所示。，如圖2(b)所示。

RC即所謂capacitive time constant，因次為時間，。本例中可改寫為，在時間時當t=時，q( )=Cε，是充電量的極值。故時，電荷、電壓升到極值之63%。 (二)放電情形(開關S在t=0時與b接觸)：設電容原有電荷q0，電壓V0。放電的電路方程將由前面的ε=i R1+ 方程，因0；而改寫為T0=iR2+ ，(起始條件q(0)= q0) 此方程式之解為(如圖3(a)) i== (如圖3(b)取絕對值)

即在t= R2C時，電荷、電壓為原值之37%。【步驟】： (1)將電阻及電容串聯在麵包板上，如圖4，連接訊號產生器(選擇方形波)及示波器。 (2)分別將CH1及CH2調至GND，調整垂直POISTION，使基準線呈水平，並調整適當的亮度及聚焦(亮度太亮易損螢幕)，再將CH1及CH2調整至AC 狀態。 (3)將訊號選擇模式調整至CH1及CH2，並調整SEC/DIV及VOL/DIV至適當刻度，使清楚的看到輸入訊號。 ※注意：CH1及CH2的VOL/DIV必須相同。 (4)將訊號選擇模式調整至DUAL時，螢幕上可同時顯示出CH1及CH2的輸入訊號。 (5)此時調整訊號產生器之頻率，使電容完全充放電，如圖5。