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文本内容:
单级晶体管小信号放大器
一、实验目的掌握单级放大器的一种设计方法
1.掌握晶体管放大器静态工作点的放置与调整方法
2.掌握放大器性能的测量和调整方法
3.
二、实验原理1电路工作原理.晶体管放大器中,广泛应用工作点稳定的阻容耦合共射极放大器,如图所示3-2-10+Vcc
①静态工作点主要由、、、及电源电压所决定该电路利用电阻、的分压Q RBI RB2RE Rc+V”RBIRB2+C,+卜o十0—IIc固定基极电位如果满足条件,当温度升高时,,结VBQO L»IBQ ICQf—VEQ t—VBE I f IBQIfICQ IUi果抑制了的变化,从而获得稳定的静态工作点ICQ般取,=(5〜10)/%(硅管)%=(3〜5)v(硅管)0()(楮管)()兀铭管%=1〜3VL=10〜20只有当时,才能保证恒定这是工作点稳定的必要条件,II»IBQ VBQ
②此放大器是交流放大器中最常用的一种基本单元电路交流信号经耦合电容加到基极,引起基极电流作C1相应的变化,从而控制集电极电流作更大的变化它将在上产生交流电压,通过电容馈送到负载电阻RC C2上这个输出电压比输入电压放大了倍RL VoVi Av为了使放大器正常放大,一定要设置合适的静态工作点点应选择在三极管特性曲线的放大区的中间对Qo Q于小信号放大器一般取ICQ=
0.5〜2mA,电路的静态工作点由下列关系式确定CQVBQ=VBQRB2V~(5-10)I PCQCQV-VRBIVCC VBQ_____________〜L【R EVcEQ=Vcc_CQ Rc+阻容耦合放大器由于有耦合电容、及旁路电容的存在,将使放大器增益随信号频率下降而下降,Cl C2CE Av幅频特性曲线如图所示3-2-2图3-2-2中间区域放大倍数最大,且基本不变,记为中频放大倍数,而频率高于或低于该区域放大倍数都要下降,AVM当下到所对应的频率应为储和仇分别是放大器的上限频率和下限频率、储和九可按下式Av
0.707AVM AvRc〃R]Av=—B计算12R//R CKCL0式中RE=RE//[RS+RBE/1+B]通常Rsvg,可略去Rs又以为,G、C2对九的影响小于CE,可略去C]、放大器的垢将取决于集电极负载,三极管本身极间电容和外部线路分布电容,为了消除分布电容大小不一C o2的影响,又能满足命的要求往往加上较大容量的Coo2设计举例.设计一阻容耦合单级晶体管放大器已知的正弦波Vcc=+12V,R=
1.5KQ,VI=10MV,f=lkHzL要求放大器工作点稳定Av=40,3确定电路及晶体管1因为只要求放大器工作点稳定及而无其它要求,因此可采用图所示的分压式偏置共射极放Av=403-2-1大器,晶体管选用高频小功率管通常要求故选3DC8,BA”B=604计算元件参数取得IcQ=2mA,VBQ=4VV-VBO BER口x/———=
1.65KQ取标称值
1.5kQT------52B=20KQ5〜RR%DZ1LCQV-VR苫R2=40KQB ccBQ BVBQ“八c26mA ir=200+P=
1.5kbeI mArn=
0.6KQ P则Rc对于音频小信号放大器经验是输入、输出耦合电容、通常取()吁,在此取吁Cl C25-2010射极旁路电容CE通常取(50〜200)叶,在此取100呼,Co取2000pF
三、设计任务预习要求
1.⑴掌握小信号低频放大器静态工作点的选择原则⑵掌握放大器主要指标的定义及其测量方法设计课题单级晶体管小信号放大器的设计
2.已知条件的正弦波Vcc=+12V,R=10mV,f=lkHzL⑴基本技术指标要求放大器工作点稳定A=50,v⑵提高性课题设计一单级放大电路,要求并能通过此电路观察点变化对输出波形的影响
四、实验步骤AV=50,Q在面包板上安装电路,力口电源
1.+12V测量与调整静态工作点,、、使点处于三极管的放大区
2.VEQ VBQVCQ Q用低频信号发生器加输入信号,测同时用示波器观察波形应不失真,计算测放大器
3.V VAv=V0/Vi
4.的输入阻抗Ri,输出阻抗RO⑴测R/在信号源与放大器电路之间串接一个电阻,如图所示10K3-2-4凡放—4’信号源大器10k图3-2-4「二V ViRiK+RiV v、-v「AR.=——!R,⑵测Ro如图所示,可将放大器等效成一个电压源,(即空载输出电压)和相串联的信号源,325V Ro1图3-2-5则V=—VoR+RO LR-VoRR°-^T L
5.测出上限频率fH和下限频率fL,f=lkHz时,将信号源频率由低向高改变,当Vo减小到V的
0.707倍huR.时,所对应的分别是
九、F OH以上各步骤的结果应满足技术指标要求,若不满足应调整修改元件参数值,并将修改后的元件参数值标在电路图上
六、实验报告要求设计性实验报告要求包括已知条件
1.技术指标
2.实验仪器
3.电路原理
4.设计步骤
5.⑴选择电路形式⑵电路设计对所选电路中的各元件值进行计算式估算,并标于图中测试与调整
6.⑴按技术要求测试数据,并整理列出表格,在方格纸上绘出波形⑵故障分析及说明误差分析
7.思考题
8.
七、思考题测量放大器静态工作点时,如果测得〈说明三极管处于什么工作状态?如果,三极管
1.VCEQ
0.5V,VCEQ^VCC又处于什么工作状态?本实验中若出现图所示失真波形,试判断它们各属于哪种类型的失真?
2.3-2-3图323
八、实验仪器与器件仪器双踪示波器一台直流稳压电源一台毫伏表、万用表各一低频信号发生器一台器件三极管只3DG81电阻若干电容只lOuF2只100uF1只lOOOpF1。