电子线路实验单级晶体管小信号放大器.ppt

1、3.2 3.2 单级晶体管小信号放大器单级晶体管小信号放大器一一 实验目的实验目的1.掌握掌握单级放大器的一种放大器的一种设计方法。方法。2.掌握晶体管放大器静掌握晶体管放大器静态工作点的工作点的设置与置与调整方法。整方法。3.掌握放大器性能的掌握放大器性能的测量和量和调整方法。整方法。二二 实验仪器实验仪器1.仪器：仪器：直流稳压电源、万用表、直流稳压电源、万用表、双踪示波器、交流毫伏表、信号发生器双踪示波器、交流毫伏表、信号发生器2.元器件：元器件：三极管：三极管：3DG8 电阻：电阻：1.5k2只；只；2k、15k、30k各各1只只 电解电容：电解电容：100F/25v1只；只；10F/

2、25v2只只 独石电容：独石电容：1000P1只只三三 实验原理实验原理晶体管的主要用途之一是晶体管的主要用途之一是利用其放大作用利用其放大作用组成放大成放大电路路。基本放大基本放大电路路组成原成原则：BJT：发射射结正偏、集正偏、集电结反偏；反偏；合适的直流基合适的直流基础（C）；）；为交流信号提供交流信号提供顺畅通道（通道（Rb、Rc）晶体管放大器中广泛晶体管放大器中广泛应用的是用的是单级阻容耦合共射阻容耦合共射级放大器放大器，它既具有，它既具有电流放大流放大能力、又具有能力、又具有电压放大放大能力，在以信号放大能力，在以信号放大为目的的晶体管目的的晶体管电路中，一般路中，一般都用共射都用

3、共射组态。共射极基本放大电路共射极基本放大电路放大元件放大元件iC=iB，工作在放大区，要工作在放大区，要保证集电结反偏，保证集电结反偏，发射结正偏发射结正偏集电极电源，集电极电源，为电路提供能为电路提供能量。并保证集量。并保证集电结反偏。电结反偏。耦合电容耦合电容,隔离隔离输入输出与电输入输出与电路直流的联系，路直流的联系，同时能使交流同时能使交流信号顺利输入信号顺利输入输出。输出。分压偏置电路分压偏置电路集电极电阻，集电极电阻，将变化的电流将变化的电流转变为变化的转变为变化的电压。电压。引入负反馈使引入负反馈使电路稳定电路稳定交流通路中，交流通路中，CE将将RE短路，短路，RE对交流不起对

4、交流不起作用，使放大作用，使放大倍数不受影响。倍数不受影响。放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定静态：当放大电路没有输入信号静态：当放大电路没有输入信号（vi=0）时，电路中各处的电压、时，电路中各处的电压、电流都是不变的直流，称为静态。电流都是不变的直流，称为静态。Q点的稳定：点的稳定：Q点主要由点主要由RB1、RB2、RE、RC及及+VCC所决定。所决定。工作点稳定的必要条件：工作点稳定的必要条件：I1 IBQ，VBQ VBE，则，则直流通路直流通路温度温度T IC IE VE、VBQ不变不变 VBE IB IC（反馈控制）（反馈控制）单级阻容耦合晶体管放大器的设计单级阻容耦合

5、晶体管放大器的设计已知条件已知条件l+VCC=+12VlRL=2k lvi=5mV(有有效效值值)，f=1kHz，正弦波，正弦波基本技术指标要求基本技术指标要求lAv50lfL300HzlfH 100kHzl放大器工作点稳定放大器工作点稳定 拟定电路方案拟定电路方案选择电路形式及晶体管路形式及晶体管 采用采用分分压式射极偏置式射极偏置电路路，可以，可以获得得稳定的静定的静态工作点。工作点。因放大器上限因放大器上限频率率fH 100 kHz，要求，要求较高，故高，故选用用高高频小功率管小功率管3DG8，其特性参数，其特性参数 ICM=20mA，V(BR)CEO20V，fT 100MHz。通常要求

6、通常要求的的值大于大于AV的的值，故，故选=50。设置设置Q点并计算元器件参数点并计算元器件参数 依据依据指标要求指标要求、静态工作点范围静态工作点范围、经验值经验值进行计算。进行计算。工作点稳定的必要条件：工作点稳定的必要条件：I1 IBQ，VBQ VBE 对于硅管，一般取：对于硅管，一般取：I1=（510）IBQ，VBQ=（35）v 对于小信号放大器，一般取：对于小信号放大器，一般取：ICQ=（0.52）mA 电路的电路的Q点由下列关系式确定：点由下列关系式确定：RC由由RO或或AV确定：确定：RC RO 或：或：设置设置Q点并计算元器件参数点并计算元器件参数 VBQ=（35）v，这里取，

7、这里取Vcc/3=4v，ICQ=（0.52）mA，这里取，这里取2mA取标称值，取标称值，RE=1.5 k I1=（510）IBQ，这里取，这里取I1=5IBQRE取标称值后，取标称值后，IEQ=3.3/1.5k=2.2mA取标称值，取标称值，RB2=15 k 设置设置Q点并计算元器件参数点并计算元器件参数 取标称值，取标称值，RB1=30 k 取标称值，取标称值，RC=1.5 k 设置设置Q点并计算元器件参数点并计算元器件参数 电容值的确定：电容值的确定：输入、输出耦合电容，输入、输出耦合电容，CB、CC通常取通常取（520）F，在此，在此取取10F;CB、CC用的是极性电容用的是极性电容，

8、连接时要注意极性；，连接时要注意极性；射极旁路电容射极旁路电容CE通常取（通常取（50200)F，在此，在此取取100F;C0取取1000pF。画出带参数的电路图画出带参数的电路图 四四 电路安装与调试电路安装与调试面包板面包板面面包包板板结结构构电源区工工作作区区布线要点布线要点n 1、布线时，布线时，一般以集成电路或三极管为中心，一般以集成电路或三极管为中心，并根并根据输入输出分离的原则，以适当的间距来安排其他元件。据输入输出分离的原则，以适当的间距来安排其他元件。n 2、集成块与晶体管的布局，一般、集成块与晶体管的布局，一般按主电路信号流向按主电路信号流向的顺序在插座板上直线排列，的顺序

9、在插座板上直线排列，各级元器件围绕各级的集成各级元器件围绕各级的集成块或晶体管布置，块或晶体管布置，各元件间的间距应视周围元件多少而定各元件间的间距应视周围元件多少而定。n3、合理布置电源线和地线。当电路中有多级时、合理布置电源线和地线。当电路中有多级时，应应将各级单独接电源和地线，再分别接公共电源线和地线。将各级单独接电源和地线，再分别接公共电源线和地线。布线注意事项n 1、布线的顺序一般是、布线的顺序一般是先布电源线与地线先布电源线与地线，然后按布线，然后按布线图图从输入到输出从输入到输出依次连接好各元器件和接线。在此条件下，依次连接好各元器件和接线。在此条件下，尽量做到尽量做到接线短、接

10、线少、测量方便接线短、接线少、测量方便。n2、为便于检查，尽可能采用不同颜色的导线；尽量为便于检查，尽可能采用不同颜色的导线；尽量在器件周围连线，在器件周围连线，并不允许导线在集成块上方跨过，或从并不允许导线在集成块上方跨过，或从三极管下方穿过。三极管下方穿过。n3、查线无误，才能接通电源查线无误，才能接通电源。查线时仍以集成电路。查线时仍以集成电路或三极管的引脚为出发点，逐一检查与之相连的元件和导或三极管的引脚为出发点，逐一检查与之相连的元件和导线。线。四四 电路安装与调试电路安装与调试1.静静态测试（vi=0）在面包板上搭接右在面包板上搭接右图所示静所示静态测试电路路图；此此时Q点点处于晶

11、体管的放大区，于晶体管的放大区，用万用表用万用表测试Q点的各参数点的各参数值。VEQ V、VBQ V、VCQ V、VBEQ V。n2.用低频信号发生器加输入信号，测vo，计算Av=vo/vi。n 已知条件：vi5mV（有效值），（有效值），n f1kHz，正弦波，正弦波，RL=2k。n 实验步骤：n A.调节信号发生器，使vi5mV（40dB衰减），f1kHz，用毫伏表先校 准vi5mV。n B.将vi5mV接入到放大器输入端。信号发生器从50 接口输出，信号连接线的黑夹子接电路地，红夹子接输入耦合C1 的负极。C.用毫伏表测量vo，然后计算Av=vo/vi。瓷片电容：瓷片电容：102=10

12、x102=1000pF=(1uF=1000000pF)单级晶体管小信号放大电路动态测试电路单级晶体管小信号放大电路动态测试电路n3.测出上限频率测出上限频率fH和下限频率和下限频率fL。n已知条件：vi5mV（有效值），（有效值），f1kHz，正弦正弦波，波，RL=2k。n实验步骤：nA.调节信号发生器，输出vi5mV，f1kHz 的正弦波，加入到放大器输入端，找出中频最大输出电压vom_V。nB.调节信号发生器频率f，用毫伏表观察 vo。增大f，或减小 f，观察毫伏表读数，使vo 0.707Vom时，所对应的频率即为fH或fL。幅幅频特性特性中中频放大倍数放大倍数Avm，而，而频率高于或低于中率高于或低于中频区域区域时放大倍放大倍数都要下降。当数都要下降。当Av下降到下降到0.707Avm时所所对应的的频率率记为fH和和fL，分，分别是放大器的上限截止是放大器的上限截止频率和下限截止率和下限截止频率。率。