实验一基本放大电路的设计.doc

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1、实验一基本放大电路的设计一、晶体管放大电路基本参量的测试1.自行搭接晶体管放大电路，改变Rb(KΩ)，其它参量不变，完成下表：输入量测试参数计算与判定改变Rb(KΩ)，其它量不变IB(μA)IE(mA)Auri(KΩ)ro(KΩ)通频带带宽BW(KHz)晶体管工作状态及β值1.确定Rb的范围：2.确定晶体管在各个工作状态下IB、IE、Rb的范围：2.自行搭接晶体管放大电路，改变Rc(KΩ)，其它参量不变，完成下表：输入量测试参数计算与判定改变Rc(KΩ)，其它量不变IB(μA)IE(mA)Auri(KΩ)ro(KΩ)通频带带宽BW(K

2、Hz)晶体管工作状态及β值1.确定Rc的范围：2.确定晶体管在各个工作状态下IB、IE、Rc的范围：3.自行搭接晶体管放大电路，改变Re(KΩ)，其它参量不变，完成下表：输入量测试参数计算与判定改变Re(KΩ)，其它量不变IB(μA)IE(mA)AuRi(KΩ)Ro(KΩ)通频带带宽BW(KHz)晶体管工作状态及β值1.确定Re的范围：2.确定晶体管在各个工作状态下IB、IE、Re的范围：二、实验数据处理1.根据上面几个表格的数据，确定你所选的最佳的静态工作点（Q点）。2.应用同一型号、不同β值的晶体管，测试β值改变后，表格中有哪些参

3、量发生改变？3.电压放大倍数Au如何调整？通频带带宽BW(KHz)如何调节？4.熟悉三极管的主要技术参数，了解三极管做开关、放大器、比较器等应用时应如何设置？5.以上测试先仿真，再在实验室进行验证。三、实际电路设计晶体管放大器的设计与实际调试一、设计任务与要求设计并制作一个分立元件组成的放大器。主要技术指标为：电压放大倍数Au=100；输入阻抗Ri≥47KΩ；带宽BW=50Hz~100KHz；已知：输入信号电压=20mV，f=1KHZ；负载电阻RL=5.1KΩ；工作温度范围0～45℃。二、设计所需器材与设备（1）12V直流电源；（2）

4、函数信号发生器；（3）双踪示波器；（4）交流毫伏表；（5）直流电压表；（6）直流毫安表；（7）频率计；（8）万用电表；（9）器件：晶体三极管3DG6×1(β＝50～100)或9011×1、电阻器、电容器若干；其他工具：电烙铁等电路装配工具；（10）电脑；投影仪等。三、设计目的（1）能够正确画出典型共集电极放大电路和分压偏置式典型共射极放大电路；（2）根据设计要求，确定工作电源VCC的大小、选择晶体三极管；计算并选择其他阻容元件；（3）测试元器件，安装电路；并将电路的偏置进行调整至合适的工作状态；（4）掌握晶体管放大电路参数的测量方法，

5、并测量放大电路的输入电阻、输出电阻、放大倍数、最大不失真输出电压和频带宽度；（5）能够对基本放大电路的常见故障进行分析，并能够排除一些基本的故障。四、设计思路（一）总体设计（1）课题分析根据设计要求，要实现电压放大倍数Au=100；输入阻抗Ri≥47KΩ；采用单级双极型三极管放大电路是无法实现的，就本题而言，系统可分为二级：输入级和主放大级。总体结构如图1-9所示。图1-9晶体管电压放大器方框图（2）方案讨论①输入级：主要完成阻抗变换，实现输入阻抗Ri≥47KΩ的设计要求；②主放大级：主要完成电压放大作用，实现电压放大倍数Au=100

6、的设计要求。（二）主放大级电路设计（1）电路类型选择：为了实现电压放大倍数Au=100的设计要求，主放大级宜采用固定分压偏式共射大电路形式，工作稳定性最好。（2）电路结构：如右图1-10所示。（3）元件选取与参数计算：①选择半导体三极管图1-10固定分压偏置式放大电路从给出的技术要求可知，该电路工作在低频小信号场合，工作温度范围又较宽，故可选择热稳定性较好的低频小功率三级管3DG6B，从手册上查出它的主要参数是PCM=100mW，ICM=20mA，UCEO≥20V，对该管进行实测，假设β=60。②)确定电源电压VCC为保证放大输出信号

7、幅度的动态范围内不会产生非线性失真，一般取VCC≥2+UE+2UCES由于输入信号电压幅值为则输出信号电压幅值为若取三极管馆和压降的临界值UCES≈1V，则静态集一射压降设置在UCEQ≥+UCES=3.82V又由于这种典型放大单元静点的工程(估算)条件是：I1≈I2>>IB和UB>>UBE一般取I1=I2=(5-10)IB和UB=(5～10)VBE。硅管UB=3～5V，锗管UB=1～3V若近似取UB=4V，UE=UB-0.7=3.3V再按VCC≥2+UE+UCES=2×2.82+3.3+1=10V。考虑留有余量取VCC=12V(标准等

8、级电压)。③计算和确定集电极电阻RC由放大电路的静、动态分析可知，RC是决定静态工作点和满足电压增益要求的一个关键元件。一般应从输入至输出逐步推算。先确定输入回路的动态范围：基极信号电流的幅值为，取若=1KΩ，则为了使输