共发射极放大电路学习卡片解读.docx
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共发射极放大电路学习卡片解读
课题名称：
放大电路基础知识教师姓名余红娟
单元电路学习卡片（不同类型放大电路）
放大电路一般分为分立放大电路与集成放大电路，现在实用中基本上采用集成放大电路，这份卡片给出了常用的分立放大电路单元与集成放大电路单元，在比较中学习收获会比较大，要提倡解剖麻雀的学习精神，举一反三，在不断应用中进行创新与提高。
分立放大电路虽然用得很少了，但是了解一些分立放大电路的调试与分析、制作技术是学习集成放大电路的基础，有必要在学习阶段对这类基础性的电路作一些学习与调试。
单元电路学习卡片目录
1．共发射极放大电路（三极管结构）
2．共集电极放大电路（三极管结构）
3．共基极放大电路（三极管结构）
4．差分放大电路（三极管结构）
5．功率放大电路（三极管结构）
6．反相比例放大电路（集成电路结构）
7．同相比例放大电路（集成电路结构）
8．加法放大电路（集成电路结构）
9．减法放大电路（集成电路结构）
10．电压跟随器（集成电路结构）
11．测量放大电路（集成电路结构）
12．微分运算电路（集成电路结构）
13．积分运算电路（集成电路结构）
14．比较器（集成电路结构）
15．电流电压转换器（集成电路结构）
16．电压电流转换器（集成电路结构）
单元电路学习卡片1共发射极放大电路
共发射极放大电路学习要求：
1．电路仿真测试
2．电路理论分析与计算
3．电路实物制作与调试
图1共发射极放大电路
1．电路仿真测试：
把图1的共发射极放大电路输入到EWB仿真软件中，进行放大电路的性能指标参数测试。
如图2所示：
图2共发射极放大电路仿真电路
测试内容
（1）静态工作点
先点Analysis，再点DCOperatingPoint，得到直流工作点如图3所示
三极管三个极上的电位是UB=1.9658V，UC=7.44813V,UE=1.19416V.
三极管的偏置电压分别是UBE=0.7V,UCE=6.2V,
结论:
由于三极管偏置在合适的放大电路工作点,所以能够进行小信号放大.
图3三极管静态工作点
（2）观察信号波形
图4共发射极放大电路的输入输出信号波形
如图4所示,蓝色表示输入信号,红色表示输出信号,共发射极放大电路的输出信号波形与输入信号反相位,并且得到了较大的放大.
（3）测放大倍数
图5测输入输出电压
把示波器的指针放在被测信号上,读出指针显示框中的读数,如图5所示:
负号表示输出信号与输入信号反相位.
（4）测输入电阻
在信号源和放大器之间串联接入一个1KΩ电阻,用示波器读出接入1KΩ电阻前后,电路的输入信号,如图6所示,由测量值计算出输入电阻值为:
图6测输入电阻图
（5）测输出电阻
用示波器测量
（6）测频带宽度
先点Analysis,再点ACFreuency,然后设置扫频范围,对输出端即第9个节点进行测试,仿真设置如图7所示:
图7ACFrequencyAnalysis设置
点Simulate键得到仿真结果如图8所示:
图8频率特性测量
仿真结果表明有一个下限频率,通频带上限频率很宽.几乎是无限宽了.
上述用一个EWB仿真的软件对共发射极放大电路进行了性能指标参数的详细分析,与实际相比,EWB仿真软件提供的三极管模型有理想的和指定厂家的,无论采用什么三极管模型,都能基本反应出放大电路的特性,但是显然不同的三极管型号或模型,仿真的结果都有一些差异.因而模拟电路的分析与调试往往与所采用的器件有关,计算与测试结果只能反应某一特定的环境下的结果.
2．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.
下面是对图1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，
=100Ω。
（1）求电路的Q点、
、Ri和Ro；
（2）若电容Ce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：
动态分析：
（2）Ri增大，Ri≈4.1kΩ；
减小，
≈－1.92。
3.实物制作与调试
相对仿真与计算而言,实物制作更麻烦了,需要选择合适的器件,线路板等,做好电路需要调试才能让三极管进入放大作用.
（1）电阻的选择
先熟悉一下常用电阻器标称阻值的六大数系中电阻值的标定规律，当前常用电阻器的阻值及其标示方法,
为了使工厂生产的电阻符合标准化的要求，同时也为了使电阻的规格不致太多，国家有关部门规定了一系列的阻值作为产品的标准，这一系列的阻值就叫做电阻的标称阻值。
电阻的标称阻值分为E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列，分别适用于允许偏差为±20%、±10%、±5%、±2%、±1%和±0.5%的电阻器。
其中E24系列为常用数系，E48、E96、E192系列为高精密电阻数系，普通电器设备一般不常采用。
对E6系列的电阻规定六个基本数：
1、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8（即E6数系）；对E12系列的电阻规定十二个基本数：
1、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2（即E12数系）；对E24系列的电阻规定二十四个基本数：
1、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1（即E24数系）。
因而买电阻的时候不能按自己想象去买.
图1电路中的电阻值5KΩ可用4.7KΩ或5.1KΩ,300Ω可用270、300、330Ω等,只要可以将25KΩ的定值电阻改为可调电阻,来调节三极管的工作状态.
目的就是使三极管处于放大状态.如图
图9用于安装共发射极放大电路的线路板
图9是用于安装共发射极放大电路的线路板,可见,给三极管进行偏置的电阻可以有变化,但是必须要能够实现三极管处于合适的放大状态静态偏置,电阻与可调电阻的配合使用才能保证三极管处于合适的工作.
三、实践过程
1．实验电路
实验电路如图1所示。
各电子仪器连接时，为防止干扰，各仪器的公共端必须连在一起，同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线，如使用屏蔽线，则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。
图1
2．调试静态工作点
（1）暂不接入交流信号，把稳压直流电源调到12V；
（2）将电位器RP调至最大（顺时针旋到底），接入12V直流电源；
（3）调节电位器RP，使IC＝1.0mA（IC=I总-Ib），用直流电压表测量三极管B极、E极和C极对地电压UB、UE、UC值，记入表1。
表1实验数据表一（条件：
IC＝1mA）
测量值
计算值
UB（V）
UE（V）
UC（V）
UBE（V）
UCE（V）
IC（mA）
2.9V
2.3V
6.9V
0.6V
4.6V
1mA
3．测量电压放大倍数
（1）调节音频信号发生器，使其输出有效值为5mV，频率为1KHz的正弦信号；
（2）把上述调节好的的正弦信号加在放大器输入端与地，作为ui；
（3）用示波器观察放大器输出电压uO波形，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的UO值，并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系，记入表2，并计算电路的相应电压放大倍数AV。
表2实验数据表二（条件：
Ic＝1.0mAUi＝5mVRL=5.1K）
Ce接入状态
RL（KΩ）
Uo（V）
AV
观察记录一组uO和u1波形
直接对地
5.1K
450mV
90
t
2.2K接地
5.1K
12mV
2.4
5.1K接地
5.1K
8mV
1.6
4．观察静态工作点对电压放大倍数的影响
（1）置RC＝5.1KΩ，RL＝5.1KΩ，Ui=5mV，Ce直接对地；
（2）用示波器监视输出电压波形，在uO不失真的条件下，调节RP，使IC分别为表3中之值，用交流毫伏表分别测出UO值，计算电压放大倍数AV，记入表3。
表3实验数据表三 （条件：
RC＝5.1KΩRL＝5.1KΩUi=5mVCe直接对地）
IC（mA）
0.5
0.8
1
1.2
1.4
UO（V）
240mV
380mV
450mV
550mV
600mV
AV
48
76
90
110
120
5．观察静态工作点对输出波形失真的影响
（1）置RC＝5.1KΩ，RL＝5.1KΩ，Ce接2.2K对地；
（2）在未接入交流信号时，调节RP使IC＝1.0mA，测出UCE值；
（3）输入700mV/1K正弦信号，使输出电压u0足够大但不失真。
并绘出u0的波形。
然后保持输入信号不变，分别将RP调到最大和最小位置，使波形出现失真，绘出u0的波形，并用直流电流表和直流电压表分别测出失真情况下的IC和UCE值，记入表4中。
表4实验数据四（条件：
RC＝2.4KΩRL＝5.1KΩUi＝700mV）
IC（mA）
UCE（V）
u0波形
失真情况
管子工作状态
0.14
11V
顶部削顶
截止失真
1.0
4.6V
不失真
放大正常
1.4
1.6V
底部削顶
饱和失真
6.测量输入电阻
在信号源和放大器之间串联接入一个1KΩ电阻,用示波器读出接入1KΩ电阻前后,电路的输入信号,由测量值计算出输入电阻值。
7．测输出电阻
用示波器测量负载电阻开路与接通情况下的输出电压，由测量值计算输出电阻值。
8．测频带宽度
增大输入信号频率直到输出信号下降到最大输出信号的
，记录下此时的输入信号频率fH，减小输入信号频率直到输出信号下降到最大输出信号的
，记录下此时的输入信号频率fL，频带宽度为BW=fH-fL
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