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1、晶体管共射放大电路,一、实验目的,加深对共射放大电路工作原理及特点的理解，牢固掌握基本概念。 掌握放大电路静态工作点的测量和调整方法；掌握放大器电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压、幅频响应等动态参数的测量和确定方法；注意放大器的非线性失真问题。 深入理解射极电阻及其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。 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、实验原理,1、共射放大电路 图1是单电源供电分立电路最普遍采用的、分压式电流负反馈共射放大电路。,图1,（1）静态分析,（2）动态分析,注意：re 是IC 的函数，这使得电压增益AV 与输出信
2、号大小有关，导致非线性失真，输出信号幅度越大、失真越严重；另一方面，电源电压VCC的变化引起的IC改变也将使电压增益AV 不稳定。此外，re 与VT 成正比，因此AV 还受绝对温度影响。,（2）动态分析,可以看出，RE1 的存在可减小re 效应所造成的电压增益不稳定，但同时|AV| 也减小了，实际上这是由于RE1起了负反馈的作用。RE1 相对re 越大、负反馈越强，电压增益越稳定、但|AV| 也越小。,考虑re，共射放大器的电压增益应为：,（2）动态分析,2、静态工作点与非线性失真,静态工作点选得过高或过低都会产生非线性失真。 Q点选得过高，如图2中的Q1，信号波形产生饱和失真。 Q点选得过低
3、，如图2中的Q2，信号波形产生截止失真。,图2,大信号工作时，为得到最大不失真输出电压幅度，静态工作点应设在交流负载线的中间位置，如图3所示。,2、静态工作点与非线性失真,图3,2、静态工作点与非线性失真,由于晶体管输入特性iB-vBE的非线性，如图4所示，引起的输出电压失真称为非线性失真。 由于晶体管输出特性的不均匀，也会引起非线性失真。 适当选择静态工作点，可以减小这种失真，但不能完全消除。 这些晶体管特性的非线性或不均匀性引起的非线性失真，又称为固有失真。 对于小信号放大器，非线性失真不是主要问题。,图4,3、单级放大电路的设计原则,单级放大电路设计就是按照指标要求，选择有源器件、电路形
4、式、电源电压，确定静态工作点，计算各元件参数值的整个过程。,(1)电路参数计算的一些原则或经验公式,高频小信号晶体管的最佳工作电流通常为： IC = 0.5 3mA,注：具体可参考实验教材例子。,（2）晶体管的选取,注：具体可参考实验教材例子。,4、动态指标与测试方法,动态指标包括电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压、通频带等。 （1）电压增益Av : 给定输入信号，在确定输出波形无明显失真的情况下，分别测量输出电压vo和输入电压vi，vo与vi之比即为电压增益。 （2）输入电阻Ri 如图5所示，在信号源与被测放大器之间串入一个与Ri （理论估算）同一数量级的已知电阻R，当输出波形
5、不失真时，分别测出vs 和vi ，则放大器的输入电阻为,图5,（3）输出电阻Ro 放大器的输出电阻反映该放大器驱动负载的能力，为后级电路设计提供条件。 如图6所示，在输出波形不失真、且输入电压幅度确定相等的情况下，分别测出输出端空载时的输出电压vo、和接入负载RL后的输出电压vo，则放大器的输出电阻为：,图6,（4）最大不失真输出电压峰-峰值VOPP的测量 为得到最大的动态范围，应将静态工作点调整到交流负载线中点附近。为此在放大器正常工作情况下，逐渐增大输入信号幅度，同时调节上偏置电阻R1，用示波器观察输出波形。当输出波形同时出现削底和缩顶失真时，表明静态工作点已调到了交流负载线的中点。然后调
6、整输入信号幅度，使输出波形幅度最大、且无明显失真，此时的输出电压即为该电路最大不失真输出电压。 （5）幅频特性测量 电压增益的大小与频率的函数关系称为幅频特性。一般用逐点法进行测量。 在输出波形不失真、且输入电压幅度确定相等的情况下，改变信号频率，逐点测量并记录各频率点的电压增益，以各点数据绘出的曲线即为幅频特性曲线。,三、实验内容,放大电路特性测试 实验数据整理、计算和分析 设计一单级放大器,注：具体参考实验教程。,四、预习要求,复习共射放大电路的相关知识 计算图7所示放大电路的静态工作点 阅读实验原理和实验内容部分，记录实验中可能会出现的问题。 准备原始数据记录纸，设计实验数据记录表格。,图7,五、实验报告要求,报告要求内容完整、格式规范。 将实测值与理论计算值进行比较，计算误差大小、分析产生原因。 经过本实验，用自己的话描述共射放大电路的特性。,谢谢观看！ 2020,
