三极管的实验报告

1、 三极管的实验报告 三极管放大1000倍实训报告通信与电子学院课程名称：电子技术设计实训 2题 目：增益步进可控晶体管放大器学生姓名：专 业： 班 级： 学号： 指导教师:20XX年12 月19 日1增益步进可控晶体管放大器设计报告一、引言我们设计的电路需要的功能：电压增益 Av 60dB,输入电压有效值 Ui 60dB时，输出端噪声电压的峰峰值UoNnpp 100KHz,并要求在 500Hz100KHz频带内增益起伏V 3dB。放大器的输入阻抗A Q，输出阻抗V 100 Q。当RL=1KQ时，最大输出正弦波电压有效值Uo 3V,输出信号波形无明显失真。要求预留测试信号输入端，负载电阻两端预留

2、输出测试端子。自备直流稳压电源，功率10VV输出电压12V。二、电路设计过程1、放大级数及各级放大倍数的确定：根据电压增益 Av 60dB，所以Au 1000,放大电路 至少需要两级。于要求输入电阻较大，故第一级放大倍数不 可能很大，一般小于第二级，一般第一级电压放大倍数 Au1=20-25左右，则第二级电压放大倍数 Au2=40-50。2、放大电路形式的确定艰据要求，放大器的输入阻抗 Ri a Q；简单共射放大电 路的输入电阻一般小于2KQ ,因此必需引入电流串联负反馈，提高输入电阻，稳定静态工作点。放大电路的形式如下 图所示，为分压式射极偏置放大电路。2根据输出阻抗 RcK 100 Q的要

3、求，放大电路的输出级宜 采用共集电极电路。根据带宽和负载，选择合适的晶体三极管。本题要求 BW=100Hz-100KHz RL=1成，因此晶体三极 管全部选用9014或1815。要实现Av在1060dB范围内可调，步进值为土 6 dB, 可采用负反馈形式，改变反馈虽则可改变增益，从而实现增 益可调。画出整个电路形式根据上述分析，要实现放大电路的参数要求，整个放大电路有三级，电路形式如下3、元件参数计算首先确定各级静态工作电流，一般而言第一级IC1=,第二级IC1=,本题第三级所接负载确定。第一级：计算确定RE1:对于第一级，于输入信号较小，所以基极电压可以取小一些，一般取UB=(35)VBEO

4、本题可取UB1A。乂 UB1=Ube1+ UE1 所以 UE1AA。假3设 IE1=，贝U RE1= UE1/ IE1= / Q o计算确定 Re1:假设 6 =100 时，乂 Rb1、Rb2Ri , 所以 Ri q (1 + 6)Re1 ，贝U Re147Q，取标称电阻 Re1=50 Q计算确定 Rb1、Rb2上题 IC1 q IE1=，得 IB1=10uA, I1 q I2=(5-10)IB ,取 I1 q I2=10IB1=10 X 10=再按 Rb225K,即为标称值 Rb224K VCCUB11295K取标称值 Rb182K )计算和确定集电极电阻 RC放大电路的静、动态分析可知，R

5、C是决定静态工作点和 满足电压增益Au要求的一个关键元件。于VCCIC1RC1UCE1UE借取 UCEQ5V UE贝URC1VCCUCEQUE125标称值 Q以上计算是假设6 =100时的结果，当6不等于100时,要重新计算。5)确定耦合电容和射极旁路电容C1、C2和Ce于放大电路是用于放大低频信号 (f=20HZ200KHZ),贝U耦合电容和射极旁路电容的容虽可直接取经验标称值：C1C21020F/16V, Ce50100F/16V第二级：计算方法同第一级，不再得重复。第三级：为使输出电压达到最大值 3V,发射极静态电压为电源电压的一半，即UE3=6V先确定输出回路的动态范围：负载电流的幅值

6、为IL3VuO3mA，取 RL=10，则 IL1KRL6V600, 10mA 则静态 发射极电流 IE322IL取 IE3=10mA则 RE3RB3VCCUB31252K取标称值RB3=510、电路调试板子的电路参数计算好后，就进入电路调试阶段了。4先在没接负反馈的情况下调试出一级放大，主要数调节左边的第一个滑动变阻器。当一级放大的峰峰值在 75120mV 时，进入下一步；调试二级放大，主要调节中间两个滑动变阻器，当放大到3V时，进入下一步；调试第三级放大，主要是换电压射极跟随器的电阻。当输出为3V左右时，进入下一步；调试负反馈，主要调节图中最右端的滑动变阻器，使改变滑动变阻器的阻值，可以改

7、变放大器的放大倍数。调试完毕。5、本设计总体电路6、电路调试结果5 6三、电路仿真与参数测试电压放大倍数测试在Multisim 中画出系统电路如下图 4-1所示。在3mV 输入信号下，用示波器观察，不能出现失真。XSC1XMM2Rb1182k|Rc15k|C220uFQ1 V: - mV2SC1815 探 针 8,探针 |Rb2168k|C520uFC62Q2 探针 9,探针 2SC1815 V: V20uF V（峰-峰）:VR639|Rb2220k| V（ 有效值）:V V（ 直 流）:-102 mV I: 177 uA I（ 峰-峰）:435 uA I（ 有效值）:156 uA I（直流）

8、:uACe2 频率：kHzVCCA12V V: V+_+_ V（ 峰- 峰）:V V（ 有效值）:V V（ 直流）:mV I: mA I（ 峰-峰）: mAQ3 I（有效值）:mA2SC1815 I（直流）:-uA 频率：kHzC310uFRe3510| 探 针 1, 探 针 3BExt Trig+_XMM1Rb150k|C110uFV1C4Rb123mVrms 24k|10kHz0V（峰-峰）:201 mV10uF V（ 有效值）:mV V（ 直流）:-mV I: -uAR4I（峰-峰）:uA50| I（有效值）:uA I（直流）:103 nA 频率：kHzRe1R8200k|R71k|Ce

9、147uF47uF 图 4-1从上图可以看出，Au1=/3mV= Au2=3090mV/ = Au3=3010mV/3090mV =Au=Uo/Ui= 3010/3 1000,满足设计要求。7输入电阻测试输入电阻测试电路如下图4-2所示。XSC1XMM2Rb1182k|Rc15k|C220uFQ12SC1815C410uFR450|R6 39|Rb2220k|Rb2168k|C520uFQ22SC1815Rb150k|C620uFQ3 2SC1815C310uFRe3510|Ce247uFR8200k|R71k|XMM3VCC12VBA +_+_Ext Trig+_XMM1R15k Q C1

10、探针 2,探针 410uF V: - mV V（峰-峰）:mVV1 V（ 有效值）:mVRb123mVrms V（直流）:- uV24k| I: -301 nA10kHz I（ 峰-峰）:697 nA0 I（ 有效值）: 249 nA I（ 直流）:338 pA 频率：kHz 图 4-2从上图可以看出:RiRs5IiUsUi3 ,满足设计要求。输出电阻测试输出电阻测试电路如下图4-3，先开路测试输出电压 UO=XSC1XMM2Rb1182k|Rc15k|C220uFQ12SC1815C410uFR450|R639|Rb2220k|Rb2168k|C520uFQ22SC1815Rb150k|C6

11、20uFQ32SC1815C310uFRe3510|Ce247uFR8200k|R71k|XMM3VCC12VBA +_+_Ext Trig+_XMM1C110uFV1Rb123mVrms 24k|10kHz 0图4-3带负载测试的电路见上图4-1所示，输出电压 UL=;RO输出电阻UORL1K1K1O0 满8足设计要求。(4)带宽测试从测试结果看下限频率 fL (x1)= Hz,上限频率fH(x2)= KH乙 符合 BW=100Hz-100KHZ勺设计要求。四、总结与体会作为一名物联网的学生，我觉得在大学的学习中做这样 的实训是十分有意义。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础 课的理论面，如何去

12、面对现实中的各种设计？如何把我们所 学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？这就需要一些 实训来创造机会来学习了。为了让自己的设计更加完善，更加考核标准，一次次翻 阅模电方面的书籍是十分必要的，同时也是必不可少的。通 过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉 理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的 困惑，经过一番努力才得以解决。通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知 识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这 将为自己今后的学习和工作铺展了道路。另外，课堂上也有 部分知识不太清楚，于是我乂不得不边学边用，时刻巩固所 学知识，这也是我作本次课程设计的一

13、大收获。整个设计我 基本上还满意，于水平有限，难免会有错误，还望老师批评 指正。五、通信与电子学院课程名称：电子技术设计实训 2题 目：增益步进可控晶体管放大器学生姓名：专 业： 班 级： 学号：指导教师:20XX年12 月19 日1增益步进可控晶体管放大器设计报告一、引言我们设计的电路需要的功能：电压增益 Av 60dB,输入电压有效值 Ui 60dB时，输出端噪声电压的峰峰值UoNnpp 100KHz,并要求在 500Hz100KHz频带内增益起伏V 3dB。放大器的输入阻抗A Q，输出阻抗V 100 Q。当RL=1KQ时，最大输出正弦波电压有效值Uo 3V,输出信号波形无明显失真。要求预

14、留测试信号输入端，负载电阻两端预留输出测试 端子。自备直流稳压电源，功率10VV输出电压12V。二、电路设计过程1、放大级数及各级放大倍数的确定：根据电压增益 Av 60dB，所以Au 1000,放大电路 至少需要两级。于要求输入电阻较大，故第一级放大倍数不 可能很大，一般小于第二级，一般第一级电压放大倍数 Au1=20-25左右，则第二级电压放大倍数 Au2=40-50。2、放大电路形式的确定艰据要求，放大器的输入阻抗 Ri a Q；简单共射放大电 路的输入电阻一般小于2KQ ,因此必需引入电流串联负反馈，提高输入电阻，稳定静态工作点。放大电路的形式如下 图所示，为分压式射极偏置放大电路。2

15、根据输出阻抗 Rov 100 Q的要求，放大电路的输出级宜 采用共集电极电路。根据带宽和负载，选择合适的晶体三 极管。本题要求 BW=100Hz-100KHz RL=1成，因此晶体三极管全部选用9014或1815要实现Av在1060dB范围内可调，步进值为土 6 dB, 可采用负反馈形式，改变反馈虽则可改变增益，从而实现增 益可调。画出整个电路形式根据上述分析，要实现放大电路的参数要求，整个放大电路有三级，电路形式如下3、元件参数计算首先确定各级静态工作电流，一般而言第一级IC1=,第二级IC1=,本题第三级所接负载确定。第一级：计算确定RE1:对于第一级，于输入信号较小，所以基极电压可以取小

16、一些，一般取UB=(35)VBEO本题可取UB1A。乂 UB1=Ube1+ UE1 所以 UE1AA。假3设 IE1=，贝U RE1= UE1/ IE1= / Q o计算确定 Re1:假设 6 =100 时，乂 Rb1、Rb2Ri , 所以 Ri q (1 + 6)Re1 ，贝U Re147Q，取标称电阻 Re1=50 Q计算确定 Rb1、Rb2上题 IC1 q IE1=，得 IB1=10uA, I1 q I2=(5-10)IB ,取I1 q I2=10IB1=10 X 10=再按 Rb225K,即为标称值 Rb224KVCCUB11295K取标称值 Rb182K )计算和确定集电极电阻RC放

17、大电路的静、动态分析可知，RC是决定静态工作点和 满足电压增益Au要求的一个关键元件。于 VCCIC1RC1UCE1UE借取 UCEQ5V UE贝URC1VCCUCEQUE125标称值 Q以上计算是假设6 =100时的结果，当6不等于100时， 要重新计算。5)确定耦合电容和射极旁路电容C1、C2和Ce于放大电路是用于放大低频信号(f=20HZ200KHZ),贝U耦合电容和射极旁路电容的容虽可直接取经验标称值：C1C21020F/16V, Ce50100F/16V第二级：计算方法同第一级，不再得重复。第三级：为使输出电压达到最大值 3V,发射极静态电压为电源电压的一半，即UE3=6V先确定输出回路的动态范围：负载电流的幅值为IL3VuO3mA，取 RL=10，则 IL1KRL6V600, 10mA 则静态 发射极电流 IE322IL 取 IE3=1