单级阻容耦合晶体管放大器设计

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1、目录一、中文摘要……………………………1二、设计任务及目的……………………2三、工作原理及基本关系式……………3四、已知条件……………………………6五、性能技术指标要求…………………6六、电路的设计与调试…………………7七、误差分析……………………………9八、实验分析与研究……………………10九、实验总结……………………………11十、参考文献……………………………1211一、中文摘要运用节点数等效电路,对单级阻容耦合晶体管共射极放大器的低频特性进行了分析,说明教材中提供的分析方法不能用于讨论放大器的

2、低频特性.关键词：晶体管放大器;增益;频率特性法和晶体管参二、（一）设计任务：设计一个分压式电流负反馈偏置的单级共射级的小信号放大器，输入和输出分别用电容和信号及负载隔直流，设计静态工作点，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤；(1)在面包板或万能板上安装好电路，测量并调整静态工作点。(2)测量设计好的电路的偏置电压和电流；(3)测量所设计电路的实际电压放大倍数；(4)测量所设计电路的实际输入、输出电阻；(5)给所设计的电路加上频率为20KHZ，大小合适的正弦波，调节偏置电阻，用示波器预测输出波形在

3、无失真、饱合失真和截止失真三种情形下，记录相应的偏置电阻大小、ICQ和波形，并绘制表格；(6)用EWB对电路进行仿真，打印仿真结果；(7)写出设计报告。（二）设计目的111、学习晶体管放大器的设计方法；1、研究静态工作点对输出波形的影响及静态工作点的调整方法；2、掌握静态工作点、电压放大倍数的输入电阻、输出电阻的测试方法；3、研究信号源内阻对波形失真的影响。三、（一）工作原理：晶体管放大器中广泛应用图所示电路，称之为阻容耦合共射极放大器。它采用的是分压式电流负反馈偏置电路，放大器的静态工作点Q主要由

4、及电源电压+所决定，该电路利用电阻的分压固定基极电位.如果满足条件,当温度升高时,结果抑制了的变化，从而获得稳定的静态工作点。单级阻容耦合晶体管放大器设计11（二）基本关系式：只有当时，才能保证恒定。这是工作点恒定的必要条件，一般取负反馈愈强，电路的稳定性愈好。所以要求即一般取电路的静态工作点由下列关系式确定：=对于小信号放大器，一般取=0.5mA～2mA,=(0.2～0.5)==电压放大倍数式中，=∥；为晶体管输入电阻，即输入电阻∥∥放大器的输入电阻反映了放大器本身消耗输入信号源功率的大小。若（信

5、号源内阻），则放大器从信号源获取较大电压；若11，则放大器从信号源吸取较大电流；若，则放大器从信号源获取最大功率。用“串联电阻法”测量放大器的输入电阻，即在信号源输出与放大器输入端之间，串联一个已知电阻R（一般以选择R的值接近的值为宜），如图所示。在输出波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表或示波器，分别测量出与的值，则=式中。为信号源的输出电压值。输出电阻∥式中，为晶体管的输出电阻。要严格计算电容、及同时存在时对放大器低频特性的影响，较为复杂。在工程设计中，为了简化计算，通常以每个电容单独存在时的转折

6、频率为基本频率，再降低若干倍作为下限频率。如果放大器的下限频率已知，则可按下列表达式估算：通常取=。11四、已知条件：+Vcc=12V，=2k，晶体管3DG100，（有效值），。五、性能指标要求主要技术指标：电路工作稳定性好。实验仪器：COS5020示波器1台，EE1641B信号源一台，DF1731SD直流电源一台，万用表一只。4．电路工作原理图所示电路为一典型的工作点稳定阻容耦合放大器。RP、、、组成电流负反馈偏置电路，为晶体管直流负载，与构成交流负载、用来隔直和交流耦合。晶体管放大器11六、电路

7、的设计与调试：（1）电路设计根据3DG100的输出特性曲线，，测得β=60。要求＞2K∴取=0.8A则=／β=13μAI1=（5-10）=104μA若取则=要求：根据电压放大倍数求得：，6.9μF取8μF5.08μF取6μF（2）电路的装调按照设计参数安装电路，接通电路，调整电路，用万用表测得静态工作点：4.7V2.2V6.6V0.69V0.8mA主要技术指标与测量11（1）测量电压增益在放大器输入端加上f=400HZ,正弦波，在输出波形不失真时，测得和的波形如图所示输入输出波形由图可知：/=7.7

8、2V/234mV=33（1）测量通频带BW测量方法参见书，将测量结果画在半对数坐标纸上，并连接成曲线。当放大器增益下降到中频的0.707倍时所对应的和，故得通频带BW为100-900KHZ。（2）测量输入电阻测量电路见第三章第一节，输入一固定信号电压，分别测得两端的输出电压Vｏ=8V，=7.72V，则=（8/7.72-1）2=2.4K七、误差分析11（1）电压增益理论计算值取33，相对误差=（30-30）/30×100%=0%（2）输入电阻理论值≈=2.25Ｋ，实测值