东南大学_吴健雄学院_模电实验_三极管放大电路设计

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1、东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电子电路基础第3次实验实验名称：三极管放大电路设计院（系）：吴健雄专业：电强化姓名：学号：实验室:104实验组别：/同组人员：/实验时间：14年05月06日评定成绩：审阅教师：23实验三三极管放大电路设计一、实验目的1.掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；2.了解三极管、场效应管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法；3.了解负反馈对放大电路特性的影响。4.掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试；5.掌握基本

2、的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、函数发生器的使用技能训练。二、预习思考：1.器件资料：上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表：参数符号参数值参数意义及设计时应该如何考虑VCBO≤40V(额)集电极基极电压。必须在此范围内工作否则将损坏三极管。VCEO≤30V(额)集电极发射极电压。同上。VEBO≤5V(额)发射极基极电压。同上。ICM≤500mA(额)集电极电流。同上。hFE96~246直流增益。VCE(sat)≤0.25

3、V集电极发射极饱和压降。VBE≤1V基极发射极正向电压。fT≥140MHz特征频率。注：额——表示Absolutemaximumratings，最大额定值。2.偏置电路：图3-3中偏置电路的名称是什么？简单解释是如何自动调节晶体管的电流IC以实现稳定直流工作点的作用的，如果R1、R2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？答：①图3-1偏置电路名称：分压式偏置电路。②自动调节晶体管电流Ic以实现稳定直流工作点的作用的原理：当温度升高，会引起静态电流ICQ(≈IEQ)的增加，此时发射极直流电位UEQ=IEQ*RE也会增

4、加，而由于基极电位UBQ基本固定不变，因此外加在BJT发射结上的电压UBEQ=UBQ-UEQ将减小，迫使IEQ减小，进而抑制了ICQ的增加，使ICQ基本维持不变，达到自动稳定静态工作点的目的。同理，当温度降低时，ICQ减小，UEQ同时减小，而UBEQ则上升促使IEQ增大，抑制了ICQ的减小，进而保证了Q点的稳定。③若R1、R2取得过大，则不能再起到稳定工作点的作用。这是因为在此情况下，流入基极的电流不可再忽略，UB不稳定导致直流工作点不稳定。231.电压增益：(I)对于一个低频电压放大器，一般希望电压增益足够大，根据您所学的

5、理论知识，分析有哪些方法可以提高电压增益，分析这些方法各自优缺点，总结出最佳实现方案。答：提高电压增益的方法：从增益的公式来看，可以通过提高β值与Rc、减小rbe值来提高增益，但各有其弊端。提高β虽可行但选择范围有限，改变Rc、rbe会影响到静态工作点。还可以在电路中引入正反馈，可这种方法会影响电路工作的稳定性，因而不常用。此外，还可以通过多级放大电路实现，这种方法往往增益大、输入电阻大、输出电阻小，在工程中广为应用。(II)实验中测量电压增益的时候用到交流毫伏表，试问能否用万用表或示波器，为什么？答：不能，因为实验中所测信

6、号幅度很小，用示波器测量将把噪声计入幅值，万用表测量的灵敏度低。2.输入阻抗：1)放大器的输入电阻Ri反映了放大器本身消耗输人信号源功率的大小，设信号源内阻为RS，试画出图3-3中放大电路的输入等效电路图，通过连线回答下面的问题，并做简单解释：Ri=RS放大器从信号源获取较大电压Ri<>RS放大器从信号源获取最大功率①答：放大电路输入等效电路图：简单解释：放大器从信号源获得的功率为P=I2*Ri，I=Us/(Rs+Ri)，两式联立，解得，当Ri=Rs，放大器从信号源获取最大功率，最大功率

7、为Pmax=Us2/(4Rs)。也可直接看出，Ri越小，放大器从信号源获取的电流越大。Ui=I*Ri，当Ri越大，放大器从信号源获取的电压越大。2)图3-1是实际工程中测量放大器输入阻抗的原理图，试根据该图简单分析为什么串接电阻RS的取值不能太大也不能太小。23图3-1放大器输入阻抗测量原理图答：由图得，Ri=Ui*Rs/(Us-Ui)。若Rs太大，Ui太小；Rs过小，Us与Ui太接近，测量困难。1)对于小信号放大器来说一般希望输入阻抗足够高，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高图3-3中放大电路的输入阻抗。答：在输

8、出不失真的情况下，降低电路的直流工作点；增大R1、R2并保证不影响UBE的稳定。1.输出阻抗：1)放大器输出电阻RO的大小反映了它带负载的能力，试分析图3-3中放大电路的输出阻抗受那些参数的影响，设负载为RL，画出输出等效电路图，通过连线回答下面的问题，并做简单解释。RO=RL负载从放大器