三极管共射极放大电路ppt课件

1、三极管共射极放大电路三极管共射极放大电路一、实验目的一、实验目的 学习共射放大电路的设计方法与调试技术；学习共射放大电路的设计方法与调试技术； 掌握放大器静态任务点的丈量与调整方法，了解在掌握放大器静态任务点的丈量与调整方法，了解在不同偏置条件下静态任务点对放大器性能的影响；不同偏置条件下静态任务点对放大器性能的影响； 学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电学习放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性等性能目的的测试方法；阻及频率特性等性能目的的测试方法； 了解静态任务点与输出波形失真的关系，掌握最大不了解静态任务点与输出波形失真的关系，掌握最大不失真输出电压的丈量方法；失真

2、输出电压的丈量方法； 进一步熟习示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的进一步熟习示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的运用。运用。二、相关知识二、相关知识实验预备：实验预备：阅读实验阐明部分内容。阅读实验阐明部分内容。运用运用EDA软件对电路进展仿真。软件对电路进展仿真。做好实验预习报告备查。做好实验预习报告备查。在电路中静态任务点为：在电路中静态任务点为： 动态参数：动态参数：电压放大倍数电压放大倍数其中：其中：212BBCCBBRUURREEEBEBERURUUI)(ECCCCCERRIUUk3 . 3/50RRRRUUACbeLCiU)mA()mv(26)1 (300EbeIr二、相关知识二

3、、相关知识二、相关知识二、相关知识 要使放大器不失真地放大，任务点必需选择适宜。要使放大器不失真地放大，任务点必需选择适宜。初选静态任务点时，可以选取直流负载线的中点，初选静态任务点时，可以选取直流负载线的中点， 即即VCE1/2VC或或IC1/2ICS。 (ICS为集电极饱和电流，为集电极饱和电流，ICSVC/RC)。 这样便可获得较大输出动态范围。当放大器输出端这样便可获得较大输出动态范围。当放大器输出端接有负载接有负载RL时，因交流负载线比直流负载线要陡，所时，因交流负载线比直流负载线要陡，所以放大器动态范围要变小，如图以放大器动态范围要变小，如图1所示。当发射极接有所示。当发射极接有电

4、阻时，也会使信号动态范围变小。要得到最正确静态电阻时，也会使信号动态范围变小。要得到最正确静态任务点，还要经过调试来确定，普通用调理偏置电阻任务点，还要经过调试来确定，普通用调理偏置电阻RW1的方法来调整静态任务点。的方法来调整静态任务点。二、相关知识二、相关知识图图1 放大器最正确静态任务点放大器最正确静态任务点二、相关知识丈量线二、相关知识丈量线同轴衔接同轴衔接器器信号参考信号参考屏蔽线屏蔽线信号输入信号输入二、相关知识电路原理图二、相关知识电路原理图二、相关知识二、相关知识Pspice电路原理图电路原理图二、相关知识二、相关知识 上页电路图共射放大电路的基极偏置电路采用RB1 = RW1

5、 + R3和RB2 = RW2 + R4组成的分压电路，并在发射级中接有电阻RE = R6，用来稳定静态任务点。当在放大电路输入端输入信号Vi后，在放大电路输出端便可得到与Vi相位相反、被放大了的输出信号Vo，实现了电压放大。 留意： Vi与Vs的区别， Vi是输入信号， Vs是为了丈量输入电阻的附加信号。二、相关知识晶体管管脚图二、相关知识晶体管管脚图四、实验内容四、实验内容 静态任务点的调整和丈量静态任务点的调整和丈量 RL及及RL2K时，电压放大倍数的丈量时，电压放大倍数的丈量 最大不失真输出电压最大不失真输出电压Vomax有效值有效值 输入电阻和输出电阻的丈量输入电阻和输出电阻的丈量

6、放大电路上限频率放大电路上限频率fH、下限频率、下限频率fL的丈量的丈量 察看静态任务点对输出波形的影响察看静态任务点对输出波形的影响1. 静态任务点的调整和丈量静态任务点的调整和丈量 按所设计的放大器的元件衔接电路，根据电路原理图按所设计的放大器的元件衔接电路，根据电路原理图仔细检查电路的完好性。仔细检查电路的完好性。 开启实验箱电源，用万用表检测开启实验箱电源，用万用表检测15V任务电压，确认任务电压，确认后，封锁实验箱电源。后，封锁实验箱电源。 将放大器电路板的任务电源端与将放大器电路板的任务电源端与15V直流稳压电源接直流稳压电源接通。然后，开启实验箱电源。此时，放大器处于任务通。然后

7、，开启实验箱电源。此时，放大器处于任务形状。形状。1. 静态任务点的调整和丈量静态任务点的调整和丈量 将将K1用衔接线短路闭合，用衔接线短路闭合，RW2用衔接线短路，用衔接线短路，调理电位器调理电位器RW1，使电路满足设计要求，使电路满足设计要求ICQ1.5mA。为方便起见，丈量。为方便起见，丈量ICQ时，普通采用丈量时，普通采用丈量电阻电阻Rc两端的压降两端的压降VRc，然后根据，然后根据ICQ =VRcRc计计算出算出ICQ 。 丈量晶体管共射极放大电路的静态任务点，并将丈量丈量晶体管共射极放大电路的静态任务点，并将丈量值与实际估算值记录在下表中。值与实际估算值记录在下表中。 要充分思索到

8、万用表直流电压档内阻对被测电路的影要充分思索到万用表直流电压档内阻对被测电路的影响响 。 假设测出假设测出VCEQ0.5V，那么阐明三极管曾经饱和；，那么阐明三极管曾经饱和；假设假设VCEQ+VC那么阐明三极管曾经截止。那么阐明三极管曾经截止。 晶体管假设晶体管假设VBEQ 2V，估计该晶体管已被击穿。，估计该晶体管已被击穿。1. 静态任务点的调整和丈量静态任务点的调整和丈量测量值测量值理论估算值理论估算值VBQ(V)VBEQ(V)VCEQ(V)ICQ(mA)VBQ(V)VBEQ(V)VCEQ(V)ICQ(mA)2. 电压放大倍数的丈量电压放大倍数的丈量丈量电压放大倍数丈量电压放大倍数Au的方

9、框图的方框图放大电路的任务电源未表示放大电路的任务电源未表示2. 电压放大倍数的丈量电压放大倍数的丈量丈量最大不失真输出电压丈量最大不失真输出电压Vomax方框图方框图放大电路的任务电源未表示放大电路的任务电源未表示2. 电压放大倍数的丈量电压放大倍数的丈量 坚持放大器的静态任务点不变，调理函数信号发生器，坚持放大器的静态任务点不变，调理函数信号发生器，使其输出频率使其输出频率f1kHz、幅度为、幅度为10mV的正弦波，并将的正弦波，并将它加到放大电路的输入端，作为信号源电压它加到放大电路的输入端，作为信号源电压Vs。不接。不接输出负载电阻，即：输出负载电阻，即：RL(开路开路)。放大电路的输

10、出。放大电路的输出端接示波器，察看示波器所显示的输出电压端接示波器，察看示波器所显示的输出电压Vo，当波，当波形无失真景象时，用交流毫伏表分别测出形无失真景象时，用交流毫伏表分别测出Vs、Vi、V o RL的大小，将其值记录在下表中。然后根的大小，将其值记录在下表中。然后根据公式算出电压放大倍数据公式算出电压放大倍数Au。 增大输入信号幅度，用示波器监视输出波形、交流毫增大输入信号幅度，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伏表测出最大不失真输出电压Vomax，并记录在下表，并记录在下表中。中。 2. 电压放大倍数的丈量电压放大倍数的丈量 放大电路输出端接入负载电阻放大电路输出

11、端接入负载电阻RL= 2K ，坚持函数，坚持函数信号发生器输出频率信号发生器输出频率f1kHz、幅度为、幅度为10mV的正弦波的正弦波不变，测出此时的输出电压不变，测出此时的输出电压Vo RL= 2K ，将其，将其值记录在下表中。然后根据公式计算电压放大倍数值记录在下表中。然后根据公式计算电压放大倍数Au，并分析负载对放大电路电压放大倍数的影响。，并分析负载对放大电路电压放大倍数的影响。 增大输入信号幅度，用示波器监视输出波形、交流毫增大输入信号幅度，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伏表测出最大不失真输出电压Vomax，并记录在下表，并记录在下表中。中。2. 电压放大倍数

12、的丈量电压放大倍数的丈量 用示波器双踪察看用示波器双踪察看Vo和和Vi的波形，测出它们的大小的波形，测出它们的大小和相位。并将波形画在同一坐标纸上。和相位。并将波形画在同一坐标纸上。测试条件测试条件实测值（有效值）实测值（有效值）理论值理论值Vs（mV）Vi（mV）Vo或或Vo（V）Vomax （V）AuAuRL=RL=2K表：表：留意留意 在做最后一个实验之前，应不断坚持静态任务点不变。假在做最后一个实验之前，应不断坚持静态任务点不变。假设不小心调了电位器设不小心调了电位器RW1RW1，那么应重新进展静态调试，然后再，那么应重新进展静态调试，然后再继续完成各个实验。继续完成各个实验。3. 输

13、入电阻和输出电阻的丈量输入电阻和输出电阻的丈量(1) 放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻Ri 的丈量的丈量 放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻Ri可用电阻分压法来丈量，图可用电阻分压法来丈量，图中中R为知阻值的外接电阻，用交流毫伏表分别测出为知阻值的外接电阻，用交流毫伏表分别测出Vs和和Vi，那么，那么图图 放大电路输入电阻的丈量放大电路输入电阻的丈量RVVVRVVVIVRisiisiiii/ )(假设假设R为可变电阻，调理为可变电阻，调理R的阻值，使的阻值，使Vi=1/2Vs，那么，那么Ri=R。这种方法称为半压法测输入电阻。这种方法称为半压法测输入电阻。3. 输入电阻和输出电阻的丈量输

14、入电阻和输出电阻的丈量输入电阻丈量原理方框图输入电阻丈量原理方框图放大电路的任务电源未表示放大电路的任务电源未表示按图接线，用示波器监视输出波形，交流毫伏表测按图接线，用示波器监视输出波形，交流毫伏表测出出Vs和和Vi有效值。有效值。 由于由于R两端没有电路的公共接地点，假设用交流毫伏表直接测两端没有电路的公共接地点，假设用交流毫伏表直接测R上的压降，那么会引入干扰，呵斥丈量误差。上的压降，那么会引入干扰，呵斥丈量误差。3. 输入电阻和输出电阻的丈量输入电阻和输出电阻的丈量oLoLoVRRRV图图 放大电路输出电阻的丈量放大电路输出电阻的丈量(2) 放大电路的输出电阻放大电路的输出电阻Ro 的

15、丈量的丈量 放大电路的输出电阻可用增益改动法来丈量，分别放大电路的输出电阻可用增益改动法来丈量，分别测出负载开路时的输出电压测出负载开路时的输出电压V o和带上负载和带上负载RL后的输后的输出电压出电压Vo，那么，那么LoooRVVR1 也可采用半压法测输出也可采用半压法测输出电阻。电阻。3. 输入电阻和输出电阻的丈量输入电阻和输出电阻的丈量输出电阻丈量原理方框图输出电阻丈量原理方框图放大电路的任务电源未表示放大电路的任务电源未表示按图接线，用示波器监视输出波形，用交流毫伏表按图接线，用示波器监视输出波形，用交流毫伏表分别测出空载和带载时的输出有效值。分别测出空载和带载时的输出有效值。4. 放

16、大电路上限频率放大电路上限频率fH、下限频率、下限频率fL的丈量的丈量放大电路的通频带放大电路的通频带 通常当电压增益下降到中频增益通常当电压增益下降到中频增益0.707倍时倍时(按功率按功率分贝数即下降分贝数即下降3dB)所对应的上下限频率用所对应的上下限频率用 fH和和 fL表示，表示，如下图，那么如下图，那么fH与与fL之间的范围就称为放大电路的通频之间的范围就称为放大电路的通频带宽度带宽度BW 。即即频率特性曲线图频率特性曲线图HLHfffBW4. 放大电路上限频率放大电路上限频率fH、下限频率、下限频率fL的丈量的丈量丈量方法丈量方法1在在ICQ1.5mA，RL=情况下，将频率为情况

17、下，将频率为1KHz的正弦信号加在放大器的输入端，增大输入信号幅度，的正弦信号加在放大器的输入端，增大输入信号幅度，监视输出电压监视输出电压Vo仍坚持不失真的正弦波。仍坚持不失真的正弦波。 用交流毫伏用交流毫伏表测出此时输出电压值表测出此时输出电压值Vo；2坚持信号源输出信号幅度不变，改动信号源输出坚持信号源输出信号幅度不变，改动信号源输出频率添加或减小频率添加或减小 ，当交流毫伏表测数的输出电压，当交流毫伏表测数的输出电压值到达值到达Vo0.707值时，停顿信号源频率的改动，此时信值时，停顿信号源频率的改动，此时信号源所对应的输出频率即为上限频率号源所对应的输出频率即为上限频率fH或下限频率

18、或下限频率fL。4. 放大电路上限频率放大电路上限频率fH、下限频率、下限频率fL的丈量的丈量上下限频率丈量原理方框图上下限频率丈量原理方框图放大电路的任务电源未表示放大电路的任务电源未表示静态任务点对输出电压波形的影响静态任务点对输出电压波形的影响:ICQICQ，vovo出现饱和失真，外出现饱和失真，外形为形为“削顶失真。削顶失真。ICQICQ，vovo出现截止失真，外出现截止失真，外形为形为“缩顶失真。缩顶失真。ICQICQ正常，当加大输入信号时，正常，当加大输入信号时， vovo同时出现饱和与截止失真。同时出现饱和与截止失真。5. 察看静态任务点对输出波形的影响察看静态任务点对输出波形的

19、影响5. 察看静态任务点对输出波形的影响察看静态任务点对输出波形的影响 在在ICQ1.5mA，RL=情况下，将频率为情况下，将频率为1KHz的正弦信号的正弦信号加在放大器的输入端，增大输入信号幅度，监视输出电压加在放大器的输入端，增大输入信号幅度，监视输出电压Vo仍坚仍坚持不失真的正弦波。持不失真的正弦波。 将电位器将电位器RW1的滑动端调到最下端，使静态电流的滑动端调到最下端，使静态电流ICQ下降，用示下降，用示波器察看输出波形能否出现失真、记录此时的波形，并测出相应波器察看输出波形能否出现失真、记录此时的波形，并测出相应的集电极静态电流的集电极静态电流 。假设失真不够明显，可适当增大输入信

20、号。假设失真不够明显，可适当增大输入信号。将电位器将电位器RW1的滑动端调到最上端，此时静态电流的滑动端调到最上端，此时静态电流ICQ增大，察增大，察看输出波形失真的变化，记录此时的波形，并测出相应的集电极看输出波形失真的变化，记录此时的波形，并测出相应的集电极静态电流静态电流 。 根据上述两种情况下所察看到的波形，阐明集电极偏置电流根据上述两种情况下所察看到的波形，阐明集电极偏置电流的大小对放大电路输出动态范围的影响。的大小对放大电路输出动态范围的影响。五、思索题五、思索题 在测试放大器的各项参数时，为什么要用示波器监视在测试放大器的各项参数时，为什么要用示波器监视输出波形不失真？输出波形不失真？ 在测试在测试Au、Ri和和Ro时，怎样选择输入信号时，怎样选择输入信号Vi的大小的大小和频率？和频率？ 测试中，假设将信号源、毫伏表、示波器中的任一仪测试中，假设将信号源、毫伏表、示波器中的任一仪器的二个测试端上接